制动器及车辆的制作方法

[0001]
本实用新型属于汽车制动技术领域，尤其涉及一种制动器及车辆。


背景技术：

[0002]
汽车制动系统是汽车底盘重要的子系统，影响汽车的安全性、操纵稳定性和舒适性。为保证汽车制动系统的稳定性与可靠性，越来越多的电子元件取代了机械元件。随着新能源汽车的普及，汽车制动系统面临越来越多的挑战，涉及到能量回收、助力制动、冗余设计及失效备份等。汽车的拖滞力矩对新能源的续航有很大的影响，降低拖滞力矩可以增加续航里程。
[0003]
现有技术中公开了一种低拖滞弹簧片及其制动钳总成，其中，低拖滞弹簧片包括弹簧片本体，弹簧片本体包括一体式成型的弹簧片根部、弹簧片中部和弹簧片尾部，弹簧片中部弯曲呈一弧形后分别与弹簧片根部和弹簧片尾部相连接，弹簧片尾部设有一向外翻折的拉钩，拉钩与摩擦片背板上临近摩擦片的一侧相连接，弹簧片根部与一压脚片相连接，压脚片的一侧与卡钳支架相连接，另一侧设有一向外翻折延伸的滑动夹持片，滑动夹持片与摩擦片背板侧壁相抵接。该低拖滞弹簧片能够减少拖磨效果，降低制动钳总成的空转拖滞力，减少车辆行驶时的动力损耗，达到节能减排的效果。
[0004]
但是，该低拖滞弹簧片仍然存在回位慢、回位不彻底、耐久度低及不能更大程度地降低拖滞力矩的缺点。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的低拖滞弹簧片存在回位慢、回位不彻底的缺点，提供一种制动器及车辆。
[0006]
为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种制动器，包括卡钳、制动盘、第一磁铁、第二磁铁及第三磁铁，所述卡钳包括设置在所述制动盘两侧的第一制动片和第二制动片，所述第一磁铁设置在所述第一制动片上，所述第二磁铁设置在所述第二制动片上，所述第三磁铁设置在制动盘上，所述第三磁铁同时与第一磁铁及第二磁铁产生排斥力，以在所述制动器停止制动时使第一制动片及第二制动片脱离制动盘。
[0007]
可选地，所述第三磁铁为电磁铁，所述第三磁铁通电同时与第一磁铁及第二磁铁产生排斥力。
[0008]
可选地，所述第一磁铁、第二磁铁及第三磁铁均为电磁铁，所述第一磁铁、第二磁铁及第三磁铁通电时，所述第三磁铁同时与第一磁铁及第二磁铁产生排斥力。
[0009]
可选地，所述第一磁铁、第二磁铁及第三磁铁均为永磁体。
[0010]
可选地，所述制动盘为通风盘，所述通风盘包括第一盘片、第二盘片以及连接在所述第一盘片与第二盘片之间的多个通风筋，所述第三磁铁包括电磁线圈，所述电磁线圈至少缠绕在位于所述第一磁铁与第二磁铁之间的所述通风筋上，所述通风筋与缠绕在其上的电磁线圈的一段构成电磁铁单元；
[0011]
所述第三磁铁的电磁线圈通电时产生的磁场靠近所述第一制动片的一侧的磁极与所述第一磁铁朝向所述制动盘的一侧的磁极相同以相互排斥，所述第三磁铁的电磁线圈通电时产生的磁场靠近所述第二制动片的一侧的磁极与所述第二磁铁朝向所述制动盘的一侧的磁极相同以相互排斥。
[0012]
可选地，所述电磁线圈的两端分别设置有正极引出线和负极引出线；
[0013]
所述制动器还包括碳刷及两个碳层，两个所述碳层设置在所述制动盘的外周上，所述正极引出线电连接在其中一个所述碳层上，所述负极引出线电连接在另一个所述碳层上，所述碳刷安装在卡钳上，所述碳刷分别与两个所述碳层导电接触。
[0014]
可选地，所述电磁线圈的两端分别设置有正极引出线和负极引出线；
[0015]
所述制动器还包括碳刷及两个碳层，两个所述碳层设置在随所述制动盘转动的轮毂法兰上，所述正极引出线电连接在其中一个所述碳层上，所述负极引出线电连接在另一个所述碳层上，所述碳刷安装在转向节上，所述碳刷分别与两个所述碳层导电接触。
[0016]
可选地，所述第一磁铁设置有两个，两个所述第一磁铁分别安装在所述第一制动片的第一端及第二端，且设置在朝向所述制动盘的一侧；
[0017]
所述第二磁铁设置有两个，两个所述第二磁铁分别安装在所述第二制动片的第一端及第二端，且设置在朝向所述制动盘的一侧。
[0018]
可选地，所述第一磁铁及第二磁铁正对所述制动盘设置，安装在所述第一制动片的第一端的第一磁铁正对安装在所述第二制动片的第一端的第二磁铁，安装在所述第一制动片的第二端的第一磁铁正对安装在所述第二制动片的第二端的第二磁铁。
[0019]
根据本实用新型实施例的制动器，第三磁铁产生与第一磁铁及第二磁铁相反的磁场，以在制动器停止制动时使第一制动片及第二制动片脱离制动盘。第一制动片及第二制动片在磁场力作用下迅速回位，确保制动盘和两个制动片完全脱离，减少了两个制动片和制动盘的拖磨，减少了拖滞力矩，达到了节能减排的效果，能够增加车辆的续航里程。
[0020]
另一方面，本实用新型实施例提供一种车辆，包括上述的制动器。
附图说明
[0021]
图1是本实用新型第一实施例提供的制动器的剖视图；
[0022]
图2是本实用新型第一实施例提供的制动器的两制动片的示意图；
[0023]
图3是本实用新型第一实施例提供的制动器的制动盘的内部构造图；
[0024]
图4是本实用新型第一实施例提供的制动器的安装示意图；
[0025]
图5是图4中a处的放大图。
[0026]
说明书中的附图标记如下：
[0027]
1、卡钳；11、钳体；12、钳体支架；13、第一制动片；14、第二制动片；15、活塞；
[0028]
2、制动盘；21、第一盘片；22、第二盘片；23、通风筋；
[0029]
3、第一磁铁；
[0030]
4、第二磁铁；
[0031]
5、第三磁铁；51、电磁线圈；
[0032]
6、碳刷；
[0033]
7、碳层；
[0034]
8、轮毂法兰；
[0035]
9、转向节。
具体实施方式
[0036]
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0037]
第一实施例
[0038]
如图1至图3所示，本实用新型第一实施例提供的制动器，包括卡钳1、制动盘2、第一磁铁3、第二磁铁4及第三磁铁，所述卡钳包括钳体11、钳体支架12、设置在所述制动盘2两侧的第一制动片13及第二制动片14，所述第一磁铁3设置在所述第一制动片13上，所述第三磁铁5设置在制动盘2上，所述第三磁铁5同时与第一磁铁3及第二磁铁4产生排斥力，以在所述制动器停止制动时使第一制动片13及第二制动片14脱离制动盘2。
[0039]
所述第三磁铁5同时与第一磁铁3及第二磁铁4产生排斥力，即表明所述第三磁铁5产生的磁场的方向与第一磁铁3及第二磁铁4产生的磁场的方向相反。例如，当所述第三磁铁5产生的磁场的靠近第一侧动片13的一侧的磁极为n，靠近第二侧动片14的一侧的磁极为s时，则第一磁铁3产生的磁场的靠近制动盘2的一侧的磁极为n(第一磁铁3与第三磁铁5相对的磁极同极，产生排斥力)，远离制动盘2的一侧的磁极为s，则第二磁铁4产生的磁场的靠近制动盘2的一侧的磁极为s(第二磁铁4与第三磁铁5相对的磁极同极，产生排斥力)，远离制动盘2的一侧的磁极为n。再例如，当所述第三磁铁5产生的磁场的靠近第一侧动片13的一侧的磁极为s靠近第二侧动片14的一侧的磁极为n时，则第一磁铁3产生的磁场的靠近制动盘2的一侧的磁极为s(第一磁铁3与第三磁铁5相对的磁极同极，产生排斥力)，远离制动盘2的一侧的磁极为n，则第二磁铁4产生的磁场的靠近制动盘2的一侧的磁极为n(第二磁铁4与第三磁铁5相对的磁极同极，产生排斥力)，远离制动盘2的一侧的磁极为s。
[0040]
在第一实施例中，所述第三磁铁5为电磁铁，所述第一磁铁3及第二磁铁4为永磁体，所述第三磁铁5通电同时与第一磁铁3及第二磁铁4产生排斥力。第一磁铁3及第二磁铁4这两个永磁体始终会对制动盘2构成吸引。所述第三磁铁5始终通电，使得两个制动片与制动盘2之间的排斥力始终存在，以使得在制动停止时，第一制动片13及第二制动片14不会因磁力作用与制动盘2相互吸引而粘连在制动盘上，以避免影响正常制动。
[0041]
所述第三磁铁5通电同时与第一磁铁3及第二磁铁4产生排斥力，即表明所述第三磁铁5通电时产生的磁场的方向与第一磁铁3及第二磁铁4产生的永久磁场的方向相反。例如，当所述第三磁铁5通电产生的磁场的靠近第一侧动片13的一侧的磁极为n，靠近第二侧动片14的一侧的磁极为s时，则第一磁铁3产生的磁场的靠近制动盘2的一侧的磁极为n(第一磁铁3与第三磁铁5相对的磁极同极，产生排斥力)，远离制动盘2的一侧的磁极为s，则第二磁铁4产生的磁场的靠近制动盘2的一侧的磁极为s(第二磁铁4与第三磁铁5相对的磁极同极，产生排斥力)，远离制动盘2的一侧的磁极为n。再例如，当所述第三磁铁5通电产生的磁场的靠近第一侧动片13的一侧的磁极为s靠近第二侧动片14的一侧的磁极为n时，则第一磁铁3产生的磁场的靠近制动盘2的一侧的磁极为s(第一磁铁3与第三磁铁5相对的磁极同极，产生排斥力)，远离制动盘2的一侧的磁极为n，则第二磁铁4产生的磁场的靠近制动盘2
的一侧的磁极为n(第二磁铁4与第三磁铁5相对的磁极同极，产生排斥力)，远离制动盘2的一侧的磁极为s。
[0042]
所述第一制动片13与制动盘2之间的排斥力为第一排斥力，所述第二制动片14与制动盘2之间的排斥力为第二排斥力；在所述制动器制动时，所述钳体1内的活塞15作用在所述第一制动片13上的力大于所述第一排斥力与第二排斥力之和，以使得磁场不能影响正常制动。因为，排斥力太大将导致无法正常制动，或者是需要的液压力太大。
[0043]
所述制动盘2为通风盘，所述通风盘包括第一盘片21、第二盘片22以及连接在所述第一盘片21与第二盘片22之间的多个通风筋23，所述第三磁铁5包括电磁线圈51，所述电磁线圈51至少缠绕在位于所述第一磁铁3及第二磁铁4之间的所述通风筋23上，所述通风筋23与缠绕在其上的电磁线圈51的一段构成电磁铁单元，多个电磁铁单元则构成第三磁铁5。例如，当所述电磁线圈51仅缠绕在位于所述第一磁铁3及第二磁铁4之间的所述通风筋23上时，可以减少电磁线圈51的长度，降低成本。
[0044]
所述第三磁铁5的电磁线圈51通电时产生的磁场靠近所述第一制动片13的一侧的磁极与所述第一磁铁3朝向所述制动盘2的一侧的磁极相同以相互排斥，所述第三磁铁5的电磁线圈51通电时产生的磁场靠近所述第二制动片14的一侧的磁极与所述第二磁铁4朝向所述制动盘2的一侧的磁极相同以相互排斥。
[0045]
如图4及图5所示，所述电磁线圈51的两端分别形成为正极引出线和负极引出线。所述制动器还包括碳刷6及两个碳层7，两个所述碳层7设置在随所述制动盘2转动的轮毂法兰8上，所述正极引出线电连接在其中一个所述碳层7上，所述负极引出线电连接在另一个所述碳层7上，所述碳刷6安装在转向节9上并朝向所述碳层7，所述碳刷6分别与两个所述碳层7导电接触。这样，使得所述电磁线圈51与制动盘2始终是相对静止的，避免绕线。将碳刷6安装在转向节9上，并在轮毂法兰8上设置碳层7，有利于降低碳层7的涂刷面积，降低成本。
[0046]
电磁线圈51可采用一根线缠绕多个通风筋23形成，也可以是，每个通风筋23上的线圈是单独绕线，然后再相互连接构成电磁线圈51。
[0047]
如图2所示，所述第一磁铁3设置有两个，两个所述第一磁铁3分别安装在所述第一制动片13的第一端及第二端，且设置在朝向所述制动盘2的一侧；所述第二磁铁4设置有两个，两个所述第二磁铁4分别安装在所述第二制动片14的第一端及第二端，且设置在朝向所述制动盘2的一侧。
[0048]
所述第一磁铁3及第二磁铁4正对所述制动盘2设置，安装在所述第一制动片13的第一端的第一磁铁3正对安装在所述第二制动片14的第一端的第二磁铁4，安装在所述第一制动片13的第二端的第一磁铁3正对安装在所述第二制动片14的第二端的第二磁铁4。
[0049]
第一实施例的制动器，其工作原理如下：
[0050]
当踩下制动踏板时，助力器推动液压主缸压力上升，制动管压力上升后，液压供入卡钳1，钳体11内的活塞15推动两侧制动片夹紧制动盘2，产生制动力。
[0051]
当制动踏板回位时(制动器停止制动)，第三磁铁5的电磁线圈51通电，在制动盘2上产生与第一制动片13上的第一磁铁3及第二制动片14上的第二磁铁4相反的磁场，通过磁场力(排斥力)，第一制动片13及第二制动片14迅速回位。减少了两个制动片和制动盘2的拖磨，减少了拖滞力矩，达到了节能减排的效果，能够增加车辆的续航里程。
[0052]
第一制动片13及第二制动片14回位后，电磁线圈51可以保持通电，使得两个制动
片与制动盘2之间的排斥力始终存在，避免两个制动片与制动盘2相互吸引而粘连，以使得磁场不能影响正常制动。
[0053]
第二实施例
[0054]
本实用新型第二实施例提供的制动器(未图示)，其与第一实施例不同之处在于，所述第一磁铁、第二磁铁及第三磁铁均为电磁铁，所述第一磁铁、第二磁铁及第三磁铁通电时，所述第三磁铁同时与第一磁铁及第二磁铁产生排斥力。
[0055]
所述第一磁铁、第二磁铁及第三磁铁通电时，所述第三磁铁同时与第一磁铁及第二磁铁产生排斥力，即表明所述第三磁铁通电时产生的磁场的方向与第一磁铁及第二磁铁通电时产生的磁场的方向相反。例如，当所述第三磁铁通电产生的磁场的靠近第一侧动片的一侧的磁极为n，靠近第二侧动片的一侧的磁极为s时，则第一磁铁通电产生的磁场的靠近制动盘的一侧的磁极为n(第一磁铁与第三磁铁相对的磁极同极，产生排斥力)，远离制动盘的一侧的磁极为s，则第二磁铁通电产生的磁场的靠近制动盘的一侧的磁极为s(第二磁铁与第三磁铁相对的磁极同极，产生排斥力)，远离制动盘的一侧的磁极为n。再例如，当所述第三磁铁通电产生的磁场的靠近第一侧动片的一侧的磁极为s，靠近第二侧动片的一侧的磁极为时，则第一磁铁通电产生的磁场的靠近制动盘的一侧的磁极为s(第一磁铁与第三磁铁相对的磁极同极，产生排斥力)，远离制动盘的一侧的磁极为n，则第二磁铁通电产生的磁场的靠近制动盘的一侧的磁极为n(第二磁铁与第三磁铁相对的磁极同极，产生排斥力)，远离制动盘的一侧的磁极为s。
[0056]
第一磁铁包括第一线圈和第一铁芯，第一铁芯固定在第一制动片朝向制动盘的一侧，第一线圈绕设在第一铁芯上。第二磁铁包括第二线圈和第二铁芯，第二铁芯固定在第二制动片朝向制动盘的一侧，第二线圈绕设在第二铁芯上。
[0057]
第二实施例的制动器，其工作原理如下：
[0058]
当踩下制动踏板时，助力器推动液压主缸压力上升，制动管压力上升后，液压供入卡钳1，钳体11内的活塞15推动两侧制动片夹紧制动盘2，产生制动力。进行制动时，第一磁铁、第二磁铁及第三磁铁全部断电。
[0059]
当制动踏板回位时(制动器停止制动)，第一磁铁、第二磁铁及第三磁铁全部通电，第三磁铁通电产生的磁场与第一磁铁及第二磁铁通电产生的磁场相反，通过磁场力(排斥力)，第一制动片13及第二制动片14迅速回位。减少了两个制动片和制动盘2的拖磨，减少了拖滞力矩，达到了节能减排的效果，能够增加车辆的续航里程。
[0060]
与第一实施例相比，不需要保持第三磁铁一直通电，有利于节省电能，并且避免了永磁体对制动的影响。
[0061]
第三实施例
[0062]
本实用新型第三实施例提供的制动器(未图示)，其与第一实施例不同之处在于，所述碳刷安装在所述钳体上。例如，可将碳刷安装在钳体支架上。对应地，将两个所述碳层设置在所述制动盘的外周上。
[0063]
相对于第一实施例，碳刷与碳层的设置更为简单。
[0064]
第四实施例
[0065]
本实用新型第四实施例提供的制动器(未图示)，其与第一实施例不同之处在于，所述第一磁铁、第二磁铁及第三磁铁均为永磁体。第三磁铁始终同时与第一磁铁及第二磁
铁产生排斥力，使得第一制动片及第二制动片始终具有脱离制动盘的趋势。
[0066]
相对于第一实施例，可以降低成本，简化制动盘结构。
[0067]
第五实施例
[0068]
另外，本实用新型第五实施例还提供一种车辆，其包括上述实施例的制动器。
[0069]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。