一种制动设备、制动系统以及车辆技术方案

本实用新型专利技术涉及制动设备、制动系统以及车辆，包括电机、弹性部件以及活塞推杆，电机通过传动部件与活塞推杆相连，电机用于驱动活塞推杆直线伸出，并同步带动弹性部件释放所储存的弹性势能，且所释放的弹性势能用于同步驱动活塞推杆直线伸出，电机还用于驱动活塞推杆直线回缩，并同步带动弹性部件增加弹性势能，当电机断电时，弹性部件自动释放所储存的弹性势能，并通过弹性势能驱动活塞推杆直线伸出；本制动设备，不仅体积小巧、结构紧凑、便于集成和安装，而且可以实现断电自动刹车功能，可以有效提高车辆的安全性，可以广泛适用于轨道车辆、电动车辆，尤其适用于能够实现自动控制和无人驾驶等功能的轨道车辆或电动车辆。无人驾驶等功能的轨道车辆或电动车辆。无人驾驶等功能的轨道车辆或电动车辆。

【技术实现步骤摘要】
一种制动设备、制动系统以及车辆


[0001]本技术涉及交通工具
，具体涉及一种制动设备、制动系统以及车辆。

技术介绍

[0002]刹车系统作为车辆的重要组成部分，对于车辆安全的重要性不言而喻，制动系统主要用于为车辆提供减速和制动，现有技术中常用的制动系统通常包括制动设备(或称为制动装置、供能装置)、控制装置、传动装置以及制动器，其中，所述制动设备包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件，所述控制装置包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件，如现有技术中常用的真空助力泵；所述传动装置包括将制动能量传输到制动器的各个部件，如现有技术中常用的制动总泵；制动器包括产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力(制动力)的部件，如现有技术中常用的制动鼓、盘式制动器、定钳盘式制动器以及浮钳盘式制动器等。
[0003]然而，现有的制动系统，通常需要电力供应才能正常工作，通常不能在断电的情况下实现自动刹车功能，尤其是对于依靠电力运行的火车、动车、用于个人快速运输系统中的车辆以及近年来发展迅速的电动汽车等，存在较大的安全隐患，例如，近年来大力发展的无人驾驶车辆，通常依靠电力进行驱动和制动，当车辆因故障而断电时，依靠电力驱动的制动系统不能自行制动，只能依靠人工制动，不仅安全风险大，而且不利于无人驾驶车辆的发展和车辆自动控制系统的发展；此外，现有的制动系统还存在结构复杂、体积大，成本高等问题，亟待解决。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种体积小巧、结构紧凑、便于集成和安装的制动设备，可以实现断电自动刹车功能，不仅可以有效提高车辆的安全性，而且非常适用于轨道车辆、电动车辆等实现自动控制和无人驾驶功能。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]本技术第一方面要解决车辆在断电或故障情况下不能自动刹车的问题，提供了一种制动设备，包括电机、弹性部件以及与制动总泵中的活塞套筒相适配的活塞推杆，
[0007]所述电机通过传动部件与所述活塞推杆相连，所述电机用于驱动活塞推杆伸出，并同步带动弹性部件释放所储存的弹性势能，且所释放的弹性势能用于同步驱动活塞推杆伸出，
[0008]所述电机还用于驱动活塞推杆回缩，并同步带动弹性部件增加弹性势能，
[0009]当电机断电时，所述弹性部件自动释放所储存的弹性势能，并通过所述弹性势能驱动活塞推杆伸出。在本方案中，初始时，所述弹性部件处于压缩状态，并储存有所设定的弹性势能，活塞推杆的一端延伸进活塞套筒中，当车辆运行正常且需要刹车时，电机可以在控制器的控制下开始转动，以输出刹车动力，并通过传动部件驱动活塞推杆向着制动总泵的方向移动，且所述弹性部件中所储存的弹性势能同步被释放，也用于驱动活塞推杆向着
制动总泵的方向移动，达到助力的目的，以便在二者的共同作用下驱动活塞套筒相对于制动总泵移动，以增加制动总泵内的油压，从而达到制动(刹车)的目的；当需要解除制动时，控制器控制电机反向转动，此时，活塞推杆反向移动，且在电机的驱动下弹性部件逐渐被压缩，直到活塞推杆恢复到初始时的位置时，弹性部件中所储存的弹性势能恢复到初始值；而当车辆发生故障或意外断电，导致电机处于断电状态时，所述弹性部件中所储存的弹性势能自动释放，以驱动活塞推杆向着制动总泵的方向移动，从而驱动活塞套筒相对于制动总泵移动，以增加制动总泵内的油压，从而达到故障或断电自动制动(刹车)的目的；本制动设备相比于现有的制动设备，不仅体积小巧、结构紧凑、便于集成和安装，而且可以实现断电自动刹车功能，可以有效提高车辆的安全性，可以广泛适用于轨道车辆、电动车辆，尤其适用于能够实现自动控制和无人驾驶等功能的轨道车辆或电动车辆。
[0010]为解决本制动设备的集成和安装问题，进一步的，还包括机架，所述电机设置于所述机架，且所述机架还构造有用于可拆卸连接制动总泵的连接部。通过将电机集成于机架，有利于整个制动设备的体积更加小巧，结构更加紧凑，而通过设置连接部，可以方便的实现与制动总泵的连接，从而方便的完成安装工作。
[0011]为解决弹性部件所释放的弹性势能可以驱动活塞推杆运动的问题，进一步的，所述弹性部件为压簧，所述压簧沿活塞推杆的长度方向设置，压簧在活塞推杆伸出的过程中释放弹性势能，在活塞推杆回缩的过程中压缩并增加弹性势能；
[0012]或，所述弹性部件为扭簧，且沿电机到活塞推杆的传动路径上，所述扭簧的一端固定于某一能够在电机的驱动下转动的部件，扭簧的另一端固定于所述机架，扭簧在活塞推杆伸出的过程中释放弹性势能，在活塞推杆回缩的过程中增加弹性势能；
[0013]或，所述弹性部件为发条弹簧，且沿电机到活塞推杆的传动路径上，所述发条弹簧的一端固定于某一能够在电机的驱动下转动的部件，发条弹簧的另一端固定于所述机架，发条弹簧在活塞推杆伸出的过程中释放弹性势能，在活塞推杆回缩的过程中增加弹性势能。在本方案中，在电机断电的状态下，当弹性部件采用压簧时，压簧所储存的弹性势能可以沿着活塞推杆的中心轴线方向释放，从而可以直接驱动活塞推杆移动；当弹性部件采用扭簧或发条弹簧时，扭簧及发条弹簧所储存的弹性势能可以驱动与之相连的部件转动，从而间接或直接驱动活塞推杆移动。
[0014]本技术第二方面要解决锁紧弹性部件的问题，进一步的，还包括电磁制动器，所述电磁制动器用于在通电时锁死所述电机、弹性部件、传动部件和/ 或活塞推杆，及用于在断电时解锁，所述弹性部件用于在电磁制动器和电机均断电时，自动释放所储存的弹性势能，并通过所述弹性势能驱动活塞推杆伸出。在本方案中，通过在制动设备中设置电磁制动器，电磁制动器处于通电状态时锁紧电机、弹性部件、传动部件和/或活塞推杆，从而可以直接或间接锁紧弹性部件，防止弹性部件中所储存的弹性势能自动释放；电磁制动器处于断电状态时自动解锁，此时，弹性部件可以与电机一起共同驱动活塞推杆移动，以便制动；而如果电机断电，则弹性部件中所储存的弹性势能可以自动释放，并驱动活塞推杆移动，从而实现断电自动刹车功能。
[0015]为将电机输出的旋转动力转化为活塞推杆的运动，进一步的，所述传动部件包括丝杆及与所述丝杆相适配的螺母，所述螺母与丝杆构成螺旋传动机构，所述活塞推杆设置于所述丝杆的一端，所述螺母活动安装于所述机架，所述电机用于驱动螺母转动。通过螺母
与丝杆所构成的螺旋传动机构，可以方便的将转动转化为运动，从而可以利用电机方便的驱动活塞推杆运动。
[0016]本技术第三方面要解决丝杆跟随螺母转动的问题，进一步的，还包括限位部件和与所述限位部件相适配的限位部，
[0017]所述限位部件构造于所述丝杆，或，限位部件可拆卸的固定于所述丝杆，
[0018]所述限位部构造于所述机架，所述限位部用于约束限位部件，使限位部件只能相对于限位部沿丝杆的长度方向移动。即，限位部件与限位部构成沿丝杆长度方向的移动副，使得限位部件在丝杆的带动下只能相对于限位部移动，而不能相对于限位部转动，从而达到约束限位部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制动设备，其特征在于，包括电机、弹性部件以及与制动总泵中的活塞套筒相适配的活塞推杆，所述电机通过传动部件与所述活塞推杆相连，所述电机用于驱动活塞推杆伸出，并同步带动弹性部件释放所储存的弹性势能，且所释放的弹性势能用于同步驱动活塞推杆伸出，所述电机还用于驱动活塞推杆回缩，并同步带动弹性部件增加弹性势能，当电机断电时，所述弹性部件自动释放所储存的弹性势能，并通过所述弹性势能驱动活塞推杆伸出。2.根据权利要求1所述的制动设备，其特征在于，还包括机架，所述电机设置于所述机架，且所述机架还构造有用于可拆卸连接制动总泵的连接部。3.根据权利要求2所述的制动设备，其特征在于，所述弹性部件为压簧，所述压簧沿活塞推杆的长度方向设置，压簧在活塞推杆伸出的过程中释放弹性势能，在活塞推杆回缩的过程中压缩并增加弹性势能；或，所述弹性部件为扭簧，且沿电机到活塞推杆的传动路径上，所述扭簧的一端固定于某一能够在电机的驱动下转动的部件，扭簧的另一端固定于所述机架，扭簧在活塞推杆伸出的过程中释放弹性势能，在活塞推杆回缩的过程中增加弹性势能；或，所述弹性部件为发条弹簧，且沿电机到活塞推杆的传动路径上，所述发条弹簧的一端固定于某一能够在电机的驱动下转动的部件，发条弹簧的另一端固定于所述机架，发条弹簧在活塞推杆伸出的过程中释放弹性势能，在活塞推杆回缩的过程中增加弹性势能。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的制动设备，其特征在于，还包括电磁制动器，所述电磁制动器用于在通电时锁死所述电机、弹性部件、传动部件和/或活塞推杆，及用于在断电时解锁，所述弹性部件用于在电磁制动器和电机均断电时，自动释放所储存的弹性势能，并通过所述弹性势能驱动活塞推杆伸出。5.根据权利要求2
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江，何先志，
申请(专利权)人：江苏飞梭智行设备有限公司，
类型：新型
国别省市：