本发明专利技术公开一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置。该集成制动装置由铁芯、线圈和转子盘组成的电磁制动器与摩擦块和摩擦盘组成的摩擦制动器构成。其中固定铁芯的基体为半固定状态，可以在有限范围内克服扭力弹力件弹性转动；线圈基体转动带动螺杆螺母组件中做直线运动的螺杆或螺母移动，从而促动摩擦块挤压摩擦盘。电磁制动和摩擦制动通过螺杆螺母组件紧密联系在一起，解决了现有的集成制动器中电磁制动与摩擦制动独立工作，控制复杂，不能有效区分不同制动工况下制动模式响应以及模式切换过程制动力突变，给系统带来不稳定因素等问题。本发明专利技术结构简单，控制方便，非常适用于小型轿车制动系统。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于轿车的制动器，特别是指一种电磁制动与摩擦制动集成制动器。
技术介绍
目前轿车上安装的制动器几乎全是摩擦制动器，其中以盘式摩擦制动器居多。它的工作过程为：驾驶员踩下制动踏板，通过制动主缸提高油路压力，液压油路传递制动踏板力，在高压油作用下，制动钳体内的活塞推动摩擦块压向制动盘，从而产生摩擦力矩来进行制动。这种制动技术方案中制动力矩的来源只有一个，即摩擦块与摩擦盘挤压产生的制动力矩。汽车频繁地制动，摩擦块就要频繁地挤压摩擦盘，这个过程会产生大量有害粉尘和制动噪音，同时摩擦块磨损的也很快，寿命短，维护成本高。在需要频繁制动的城市道路上行驶或者在长下坡行驶时，制动器温升较大，有时会产生“制动热失效”现象，影响汽车安全行驶。另外这种技术方案仅通过液压油路来传递制动踏板力，存在响应迟滞，控制精度低等缺点，在紧急制动时不能满足迅速提高汽车制动力的要求。根据电磁感应原理设计的电磁制动器，属于非接触式制动，可以有效解决制动粉尘、制动噪音和紧急制动响应速度等问题。现有技术中，中国专利申请号为201210131074.X，名称为“一种双盘片结构的摩擦与电磁集成制动器”所公开的方案中采用两个制动盘，第一制动盘用于摩擦制动，第二制动盘用于电磁制动。中国专利申请号为201310626552.9，名称为“一种车用电磁制动与摩擦制动集成制动系统”所公开的方案中在制动盘面部分区域布置电磁制动线圈。这两种集成制动技术方案仅仅简单地将电磁制动与摩擦制动组合到一起，它们分别作为两个独立的制动系统，分别控制，各自工作，即电磁制动力的大小和摩擦制动力的大小互不相干。这带来一个控制问题，即电磁制动力与摩擦制动力不能够很好地配合，适应不同车速不同制动强度的制动工况。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种电磁制动与摩擦制动紧密联系的集成制动装置。本专利技术的技术方案为：一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置，包括车轴、扭力回正部件、线圈基体、螺杆螺母组件、制动钳、摩擦盘；所述车轴一端依次套有扭力回正部件、线圈基体、摩擦盘；扭力回正部件一端与线圈基体通过螺栓固接，另一端与悬架固接，线圈基体正对着摩擦盘的一侧围绕车轴均布有多个电磁制动器定子，所述电磁制动器定子由铁芯和线圈组成，线圈均匀地缠绕在铁芯上，铁芯一端面与摩擦盘保持一定间隙；线圈基体的圆周端面和螺杆螺母组件上的螺母相互啮合；螺母被挡块所限制不能沿轴向运动，螺杆螺母组件上的螺杆的一端和制动钳相连，摩擦盘的圆周端面位于制动钳的两个摩擦块之间。进一步，所述扭力回正部件为空心轴套结构，空心轴套两端分别固接接线圈基体和悬架；或者所述扭力回正部件为扭杆结构，扭杆两端分别固接线圈基体3和悬架。进一步，所述空心轴套结构分为中间部分和两个端部，所述中间部分采用合金弹簧钢制成，两个连接端部采用非弹性材料制成，两个连接端部在外部扭矩作用下可以相对转动。进一步，所述空心轴套结构中间部分采用55Si2Mn或50CrVA或30W4Cr2VA合金材料制成。进一步，所述线圈基体靠近螺杆螺母组件的外端面加工成齿轮状，螺杆和螺母相互配合，线圈基体转动一定角度使得螺母做旋转运动，做直线运动的螺杆推动制动钳中的摩擦块夹紧摩擦盘。进一步，所述电磁制动器定子的数量为2个、4个、6个或8个。进一步，所述线圈基体和螺母的啮合齿轮形成固定传动比啮合传动，即线圈基体和螺母5外圆周面均为圆形；或者所述线圈基体和螺母的啮合齿轮形成变传动比啮合传动，即线圈基体和螺杆或螺母外圆周面为相互啮合的变半径非规则圆形。进一步，还包括所述线圈基体在转动一定角度后，会被限位装置挡住，限制进一步转动，限位装置可以采用以下两种结构：所述线圈基体圆周端面上固接限位块，限位块可以在线圈基体旋转一定角度后压靠在挡块表面，从而限制线圈基体进一步转动；所述线圈基体圆周端面上开限位槽，限位块固接车架，处于限位槽内，线圈基体旋转一定角度后限位槽端面被限位块阻挡，从而限制线圈基体进一步转动。本专利技术具有以下技术效果：1)电磁制动器和摩擦制动器通过扭力回正部件和螺杆螺母组件紧密联系在一起，通过控制电磁制动器来间接控制摩擦制动器，解决了现有的集成制动器中电磁制动与摩擦制动独立工作，协调控制复杂，不能有效区分不同制动工况下制动模式响应以及模式切换过程制动力突变，给系统带来不稳定因素等问题。本专利技术结构简单，机械控制安全可靠，控制简单，非常适用于小型轿车制动系统。2)摩擦制动力矩根据电磁制动力矩的大小而变化，从而使集成制动装置可以无需电子控制就工作在电磁制动单独作用模式和电磁制动、摩擦制动联合作用模式。并且，摩擦制动力矩可以根据总制动力矩的需要自动增大、减小，使集成制动控制非常简单，且可以大幅降低制动系统成本。3)针对不同的车型，可以通过跟换集成制动装置中的扭力回正部件来满足启动摩擦制动器不同的电磁制动力矩条件。要求在较大制动力矩条件下启动摩擦制动的，采用较大弹性模量的扭力回正部件，要求在较小制动力矩条件下启动摩擦制动的，采用较小弹性模量的扭力回正部件，本专利技术空心轴套的结构和材质刚好能够满足上述需求。4)线圈基体和螺母的啮合齿轮变传动比传动的设计可以灵活调节电磁制动力矩和摩擦制动力矩的分配特性；可以设计出最佳分配比，使车轮在制动时处于最佳滑移率范围，提高制动效能。5)通过限位装置来控制线圈基体转动的极限位置，有效控制了电磁制动与摩擦制动集成制动装置产生的最大制动力矩，防止零部件超负荷运行而损坏。附图说明图1为电磁制动与摩擦制动集成制动装置装配图；图2套筒结构的扭力回正部件截面剖图；图3线圈基体示意图；图4铁芯示意图；图5制动系统控制过程简图；图6摩擦制动力矩与电磁制动力矩关系图；曲线1为摩擦制动力矩变化值与电磁制动力矩变化值为线性关系，曲线2和曲线3为摩擦制动力矩变化值与电磁制动力矩变化值为非线性关系的两种情况；图7制动控制流程图；图8电磁制动与摩擦制动集成制动装置第一种实施方式的极限位置图；图9电磁制动与摩擦制动集成制动装置第二种实施方式的极限位置图。附图标记说明：1、车轴，2、扭力回正部件，3、线圈基体，4、螺杆，5、螺母，6、挡块，7、活塞，8、制动钳体，9、摩擦块，10、铁芯，11、摩擦盘，12、螺栓，13、螺栓，14、螺栓，15、线圈，16、轴承，17、限位块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置，其特征在于，包括车轴(1)、扭力回正部件(2)、线圈基体(3)、螺杆螺母组件、制动钳和摩擦盘(11)；所述车轴(1)一端依次套有扭力回正部件(2)、线圈基体(3)、摩擦盘(11)；扭力回正部件(2)一端与线圈基体(3)通过螺栓固接，另一端与悬架固接，线圈基体(3)正对着摩擦盘(11)的一侧围绕车轴(1)均布有多个电磁制动器定子，所述电磁制动器定子由铁芯(10)和线圈(15)组成，线圈(15)均匀地缠绕在铁芯(10)上，铁芯(10)一端面与摩擦盘(11)保持一定间隙；线圈基体(3)的圆周端面和螺杆螺母组件上的螺母(5)相互啮合；螺母(5)被挡块(6)所限制不能沿轴向运动，螺杆螺母组件上的螺杆(4)的一端和制动钳相连，摩擦盘(11)的圆周端面位于制动钳的两个摩擦块(9)之间。
【技术特征摘要】
1.一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置，其特征在于，包括车轴(1)、扭力回正部
件(2)、线圈基体(3)、螺杆螺母组件、制动钳和摩擦盘(11)；
所述车轴(1)一端依次套有扭力回正部件(2)、线圈基体(3)、摩擦盘(11)；扭力
回正部件(2)一端与线圈基体(3)通过螺栓固接，另一端与悬架固接，线圈基体(3)正
对着摩擦盘(11)的一侧围绕车轴(1)均布有多个电磁制动器定子，所述电磁制动器定子
由铁芯(10)和线圈(15)组成，线圈(15)均匀地缠绕在铁芯(10)上，铁芯(10)一
端面与摩擦盘(11)保持一定间隙；线圈基体(3)的圆周端面和螺杆螺母组件上的螺母(5)
相互啮合；螺母(5)被挡块(6)所限制不能沿轴向运动，螺杆螺母组件上的螺杆(4)的
一端和制动钳相连，摩擦盘(11)的圆周端面位于制动钳的两个摩擦块(9)之间。
2.根据权利要求1所述的一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置，其特征在于，所述
扭力回正部件(2)为空心轴套结构，空心轴套两端分别固接线圈基体(3)和悬架；或者
所述扭力回正部件(2)为扭杆结构，扭杆两端分别固接线圈基体(3)和悬架。
3.根据权利要求2所述的一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置，其特征在于，所述
空心轴套结构分为中间部分和两个端部，所述中间部分采用合金弹簧钢制成，两个连接端
部采用非弹性材料制成，两个连接端部在外部扭矩作用下可以相对转动。
4.如权利要求3所述的一种电磁制动与摩擦制动集成制动装置，其特征在于：所述空
心轴套结构中间部分采用55Si2Mn或50Cr...
【专利技术属性】
技术研发人员：何仁，涂琨，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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