一种盘式制动器的制作方法

本实用新型涉及车辆制动器领域，特别是涉及一种盘式制动器。

背景技术：

已知有制动盘与摩擦块直接产生摩擦来驱动轴产生制动力，车辆的制动器中大多采用气压或者液压制动管路，气压或制动液驱动活塞推动摩擦块与制动盘接触，产生摩擦力从而产生制动效果，这种技术结构复杂、制动响应延迟、制动效能低，且需要定期更换液压油，同时存在液压油泄露导致的安全风险，不利于环保。另一种少数的电机驱动的制动器，这种技术结构也比较复杂，需要每个制动器上安装一个电机，驱动力较小，一般使用在辅助制动方面，比如电子手刹等。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种制动响应快、结构简单且体积较小的盘式制动器。

特别地，本实用新型提供了一种盘式制动器，包括：

壳体，其内部限定有容纳腔；

磁致伸缩块，设置于所述容纳腔内，且其第一端抵接于所述壳体的内壁；

线圈，缠绕在所述磁致伸缩块的外表面；

摩擦结构，抵接于所述磁致伸缩块的第二端，所述磁致伸缩块的第一端和第二端相背设置；和

制动盘，设置于所述摩擦结构背离所述磁致伸缩块的一侧；

所述磁致伸缩块配置成根据通入所述线圈的电流受控地伸长以使得所述摩擦结构和所述制动盘的接触、或收缩以使得所述摩擦结构与所述制动盘分离。

可选地，所述摩擦结构包括：

背板，与所述磁致伸缩块的第二端抵接；和

摩擦块，与所述背板远离所述磁致伸缩块的一侧相连。

可选地，盘式制动器还包括：

屏蔽层，包覆于所述线圈远离所述磁致伸缩块的一侧。

可选地，所述磁致伸缩块和所述屏蔽层均设置于所述壳体的所述容纳腔内。

可选地，所述屏蔽层贴附于所述壳体的所述容纳腔的内壁处。

可选地，所述壳体设有导线孔，用于穿设所述线圈端部的导线。

可选地，所述导线孔设置于所述壳体与所述磁致伸缩块抵接的一侧。

本实用新型的盘式制动器结构简单体积小、控制简单且可靠性高。并且磁致伸缩材料制成的驱动块响应快、驱动力大，制动效果好。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的盘式制动器的局部剖视图。

具体实施方式

图1是根据本实用新型一个实施例的盘式制动器100的局部剖视图。本实用新型提供了一种盘式制动器100，如图1所示，一个实施例中，该盘式制动器100包括壳体4、磁致伸缩块6、线圈7、摩擦结构和制动盘1。壳体4的内部限定有容纳腔。磁致伸缩块6设置于容纳腔内，由磁致伸缩材料制成，其第一端抵接于壳体4的内壁处。线圈7缠绕在磁致伸缩块6的外表面。摩擦结构抵接于磁致伸缩块6的第二端，磁致伸缩块6的第一端和第二端相背设置。制动盘1设置于摩擦结构背离磁致伸缩块6的一侧。磁致伸缩块6配置成根据通入线圈内的电流受控地伸长以使得摩擦结构和制动盘1的接触、或收缩以使得摩擦结构与制动盘分离。

在发生制动操作时，制动踏板给一个电流信号，电流通过导线进入线圈7，线圈7产生磁场，磁致伸缩块6在磁场的作用下结构尺寸发生变化，推动摩擦结构与制动盘1接触发生摩擦，从而产生制动力。也就是说线圈未通电时，磁致伸缩块6处于原始尺寸，摩擦块2与制动盘1是分离的。

本实施例的盘式制动器100的驱动体为采用磁致伸缩材料制成的磁致伸缩块6，可使在磁场作用下进行伸缩，控制件为线圈7，且磁极之间会产生磁场，通过改变线圈7电流量可改变磁极产生磁场的密度，磁场密度改变后磁致伸缩材料尺寸发生变化，从而通过控制磁极可以控制伸缩件的伸缩长度，从而控制制动力的大小，这种设计结构简单控制精确，车辆四个制动器可以单独通过电信号控制。由于点信号与磁致伸缩材料响应非常快，所以制动响应也较传统制动器响应快。

具体地，磁致伸缩块6的伸缩变化量与磁极产生的磁场强度之间的关系为：l＝γh，其中，l为磁致伸缩块6的伸缩变化量，γ为磁致伸缩系数，h为磁场强度。也就是说，磁致伸缩块6的伸缩变化量与磁极产生的电场强度之间存在线性关系，可通过改变磁场强度有规律的控制磁致伸缩块6的伸缩变化量。磁致伸缩系数γ通过以下公式计算得出：

γ＝(lh-lo)/lo(1)

其中，lh为在磁场作用下的最大伸长长度，lo为磁致伸缩块6原来的长度。

通过控制电路对导线上的电压进行精确控制，从而控制了电流的大小，以产生不同大小的磁场，可根据不同制动力需求调节伸缩块的伸缩长度，从而调节制动力大小，这种调节方式更加精确，使用电路控制调节制动力更加稳定，调节更加迅速且结构简单加工成本低。

此制动器只需要控制电流的大小，电信号直接输入到线圈7，不像液压或气压传动结构复杂，有滞后现象。磁致伸缩材料在磁场作用下可以产生几万牛的驱动力，驱动力的大小足够制动的需要；磁致伸缩材料响应时间为百万分之一秒，所以此发明下的制动响应是非常快的。

也就是说，本实施例的盘式制动器100结构简单体积小、控制简单且可靠性高。并且磁致伸缩材料制成的驱动块响应快、驱动力大，制动效果好。

可选地，该磁致伸缩块6可以是圆柱形或其他柱体形状。线圈7围绕在圆柱体的圆柱表面处。

可选地，摩擦结构包括背板3和摩擦块2。背板3与所述磁致伸缩块6的第二端抵接。摩擦块2与背板3远离磁致伸缩块6的一侧相连。背板3和摩擦块2可以为一体结构。制动盘1可以是现有技术中的盘式制动盘。

另一个实施例中，盘式制动器100还包括屏蔽层8，包覆于线圈7远离磁致伸缩块6的一侧，用于将线圈7产生的磁场对外隔离。

在一些实施例中，磁致伸缩块6和屏蔽层8均设置于壳体4的容纳腔内。

一个实施例中，如图1所示，屏蔽层8贴附于壳体4的容纳腔的内壁处。

如图1所示，另一个实施例中，壳体4设有导线孔5，用于穿设线圈端部的导线。

可选地，如图1所示，导线孔5设置于壳体4与磁致伸缩块6抵接的一侧。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

技术特征：

1.一种盘式制动器，其特征在于，包括：

壳体，其内部限定有容纳腔；

磁致伸缩块，设置于所述容纳腔内，且其第一端抵接于所述壳体的内壁；

线圈，缠绕在所述磁致伸缩块的外表面；

摩擦结构，抵接于所述磁致伸缩块的第二端，所述磁致伸缩块的第一端和第二端相背设置；和

制动盘，设置于所述摩擦结构的背离所述磁致伸缩块的一侧；

所述磁致伸缩块配置成根据通入所述线圈内的电流受控地伸长以使得所述摩擦结构与所述制动盘接触、或收缩以使得所述摩擦结构与所述制动盘分离。

2.根据权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于，所述摩擦结构包括：

背板，与所述磁致伸缩块的第二端抵接；和

摩擦块，与所述背板远离所述磁致伸缩块的一侧相连。

3.根据权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于，还包括：

屏蔽层，包覆于所述线圈远离所述磁致伸缩块的一侧。

4.根据权利要求3所述的盘式制动器，其特征在于，

所述磁致伸缩块和所述屏蔽层均设置于所述壳体的所述容纳腔内。

5.根据权利要求3所述的盘式制动器，其特征在于，

所述屏蔽层贴附于所述壳体的所述容纳腔的内壁处。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，

所述壳体设有导线孔，用于穿设所述线圈端部的导线。

7.根据权利要求6所述的盘式制动器，其特征在于，

所述导线孔设置于所述壳体与所述磁致伸缩块抵接的一侧。

技术总结
本实用新型提供了一种盘式制动器，属于车辆制动器领域。该盘式制动器包括壳体，其内部具有容纳腔；磁致伸缩块，设置于容纳腔内，且其第一端抵接于所述壳体的内壁；线圈，缠绕在所述磁致伸缩块的外表面；摩擦结构，抵接于所述磁致伸缩块的第二端，所述磁致伸缩块的第一端和第二端相背设置；和制动盘，设置于所述摩擦结构背离磁致伸缩块的一侧；所述磁致伸缩块配置成根据通入所述线圈内的电流受控地伸长以使得所述摩擦结构与所述制动盘接触、或收缩以使得所述摩擦结构与所述制动盘分离。本实用新型的盘式制动器制动响应快、结构简单且体积较小。

技术研发人员：苟黎刚;宁强富;黄新华;张德彬
受保护的技术使用者：浙江吉利汽车研究院有限公司;浙江吉利控股集团有限公司
技术研发日：2020.04.24
技术公布日：2020.11.17