[发明专利]汽车用二级增力式电磁制动器

说明书

技术领域

本发明提供一种汽车用二级增力式电磁制动器，属于车辆电磁制动技术领域。

背景技术

电磁制动器是一种依靠电磁场产生制动力的非接触力源的器件，一般包括动力源装置、增力机构、制动组件三大部分，具有响应速度快、整车质量小、制动效率高、易于实现对电流的精确控制等优点。国内外现有的对于增力机构的研究多采用无增力式或一级增力式。现有电磁制动器为哈尔滨工业大学《一种高速电磁制动器动态特性分析》所提出的模型。现有制动器包括线圈、电磁铁、回复电磁铁、制动盘和摩擦盘，其中制动盘装于旋转轴系上，摩擦盘装于机壳上，电磁铁以及回复电磁铁上分别套有线圈，其特征在于：摩擦盘可以轴向移动但不能转动；当电磁铁上的线圈中通有一定电流而回复电磁铁上线圈中无电流时，电磁铁产生足够的电磁力使得，摩擦盘向下运动与制动盘摩擦从而产生制动效果；当回复电磁铁上的线圈中通有一定的电流而电磁铁线圈中无电流时，回复电磁铁产生的电磁力使得摩擦盘向上运动，从而使得摩擦盘与制动盘脱离，轴系可以加速运动。缺陷是由于上述制动器并没有采用任何增力形式，相对于多级增力形式来说要达到所需的制动效果，需要较大的电流或者较多的线圈匝数。因此，会增加制动器的能量消耗和制动器的尺寸与质量，不利于车辆能量的节约与回收利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、无需较大电流和较多线圈匝数即可产生较大制动效果的汽车用二级增力式电磁制动器。其技术方案为：

包括制动底板、两个相向的制动蹄和回位弹簧，其中两个制动蹄的一端分别与制动底板铰接，每个制动蹄的内侧均连接一回位弹簧，回位弹簧的另一端固定在制动底板上，其特征在于：两个制动蹄与制动底板的铰接端不在同一端，回位弹簧远离铰接端设置，增设了电磁线圈、静铁、动铁、顶杆、换向杠杆和两个等长的增力杠杆，其中静铁和动铁均为C形设计、抱闸式安装，电磁线圈套装在静铁上，静铁和动铁的一端铰接、另一端张开，顶杆的一端铰接安装在动铁上，另一端间隙穿过静铁，且顶杆间隙穿过静铁的一端设有销轴；两个增力杠杆的一端分别与制动底板铰接，另一端沿轴向重叠，且两个增力杠杆的重叠端均设有沿轴向的通孔滑道，顶杆夹持在两个增力杠杆的重叠端之间，且销轴穿在两个增力杠杆的通孔滑道上；一个增力杠杆的另一端设有沿轴向的通孔滑槽，通孔滑槽和通孔滑道分居增力杠杆与制动底板铰接点的两侧，换向杠杆的中部与制动底板铰接，换向杠杆靠近通孔滑槽一端的顶部设有销轴，销轴插在通孔滑槽内；当电磁线圈没通电时，换向杠杆和两个增力杠杆的轴线位于同一垂直面上，换向杠杆的端部贴近一制动蹄非铰接端，另一增力杠杆远离通孔滑道的一端贴近另一制动蹄非铰接端；当电磁线圈通电时，两个增力杠杆分别绕各自与制动底板的铰接点转动，换向杠杆压向一制动蹄的非铰接端，另一增力杠杆远离通孔滑道的一端压向另一制动蹄的非铰接端。

其工作原理为：制动器不工作时，电磁线圈不通电，换向杠杆和两个增力杠杆的轴线位于同一垂直面上，换向杠杆的端部贴近一制动蹄非铰接端的内壁，另一增力杠杆远离通孔滑道的一端贴近另一制动蹄非铰接端的内壁，两制动蹄的非铰接端不张开；制动时，电磁线圈通入电流，静铁产生电磁吸力，动铁绕与静铁的铰接点转动，动铁与静铁的张开端距离减小，顶杆向静铁外伸出，驱动两个增力杠杆分别绕各自与制动底板的铰接点转动，没设有通孔滑槽的增力杠杆的一端压向一制动蹄的非铰接端内壁，另一增力杠杆的通孔滑槽的内壁驱动换向杠杆压向另一制动蹄的非铰接端内壁，两制动蹄的非铰接端张开，实现对汽车轮毂的制动。

本发明与现有技术相比，其优点是：

1、采用二级增力形式，首先由动铁与静铁构成的电磁铁产生的电磁力通过电磁铁形成的抱闸机构进行第一级的增力，然后由增力杠杆进行第二级的增力，最终形成制动力，增力倍数可以达到6倍以上，相比于现有制动器有较高的增力倍数，因此在产生相同制动力的要求下，本发明所用到的电磁铁尺寸、线圈匝数、工作电流均较小，有利于制动能量的节约与回收。

2、在采用电磁铁作为制动器的动力源部分的同时，将电磁铁设计成抱闸形式作为第一级的增力机构，这种特殊设计使得整个制动器结构紧凑，易于安装，同时易于下一级增力机构的设计与布置。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1所示实施例中除去制动底板、制动蹄和回位弹簧，剩余部分的三维结构示意图。

图中：1、制动底板  2、制动蹄  3、回位弹簧  4、电磁线圈  5、静铁  6、动铁7、顶杆  8、换向杠杆  9、增力杠杆  10、销轴  11、通孔滑道  12、通孔滑槽

具体实施方式

包括制动底板1、两个相向的制动蹄2和回位弹簧3，其中两个制动蹄2的一端分别与制动底板1铰接，每个制动蹄2的内侧均连接一回位弹簧3，回位弹簧3的另一端固定在制动底板1上，其特征在于：两个制动蹄2与制动底板1的铰接端不在同一端，回位弹簧3远离铰接端设置，增设了电磁线圈4、静铁5、动铁6、顶杆7、换向杠杆8和两个等长的增力杠杆9，其中静铁5和动铁6均为C形设计、抱闸式安装，电磁线圈4套装在静铁5上，静铁5和动铁6的一端铰接、另一端张开，顶杆7的一端铰接安装在动铁6上，另一端间隙穿过静铁5，且顶杆7间隙穿过静铁5的一端设有销轴10；两个增力杠杆9的一端分别与制动底板1铰接，另一端沿轴向重叠，且两个增力杠杆9的重叠端均设有沿轴向的通孔滑道11，顶杆7夹持在两个增力杠杆9的重叠端之间，且销轴10穿在两个增力杠杆9的通孔滑道11上；一个增力杠杆9的另一端设有沿轴向的通孔滑槽12，通孔滑槽12和通孔滑道11分居增力杠杆9与制动底板1铰接点的两侧，换向杠杆8的中部与制动底板1铰接，换向杠杆8靠近通孔滑槽12一端的顶部设有销轴10，销轴10插在通孔滑槽12内；当电磁线圈4没通电时，换向杠杆8和两个增力杠杆9的轴线位于同一垂直面上，换向杠杆8的端部贴近一制动蹄2非铰接端，另一增力杠杆9远离通孔滑道11的一端贴近另一制动蹄2非铰接端；当电磁线圈4通电时，两个增力杠杆9分别绕各自与制动底板1的铰接点转动，换向杠杆8压向一制动蹄2的非铰接端，另一增力杠杆9远离通孔滑道11的一端压向另一制动蹄2的非铰接端。