一種具有摩擦緩速功能的汽車集成制動器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型專利涉及汽車線控制動領域，特指一種具有摩擦緩速功能的汽車集成制動器。
【背景技術】
[0002]制動系統是行車安全的首要保證。目前汽車普遍使用安裝在輪轂內的摩擦制動器。經常在行車密度高，交通復雜的城市道路上行駛的汽車，為了避免交通事故，需要頻繁地進行不同強度的制動；行駛在山區道路的汽車經常要下坡，為了不使汽車在自身重力作用下不斷加速，需要對汽車進行持續制動。在這些情況下，單一的使用摩擦制動將使得車輪輪轂的溫度急劇升高，致使制動性能急劇下降，而且易引起車輪輪胎分層從而造成早期爆裂，嚴重者甚至威脅到乘客和財產的安全。另外車輛制動時還會產生尖銳刺耳的金屬聲及有害物質顆粒。為了解決以上所遇到的問題，在車輛上除了安裝摩擦制動器外，還必須安裝緩速制動裝置，來彌補摩擦制動器的缺陷。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的為了解決單一摩擦制動器存在制動熱衰退、制動噪聲以及制動粉塵的問題。提供一種具有摩擦緩速功能的汽車集成制動器，該集成制動器集成摩擦緩速制動與摩擦制動功能，具有結構緊湊、控制簡單、能耗低的優點。
[0004]本實用新型涉及的具有摩擦緩速功能的汽車集成制動器采用的技術方案是:
[0005]汽車集成制動器由直線電機、被動復合制動盤3、主動復合制動盤8以及普通制動盤12組成。其中，直線電機包括一個直線電機定子4和多個直線電機動子7 ；
[0006]汽車半軸5通過螺栓2與輪轂1固定連接。多個被動復合制動盤3和一個普通制動盤12固定在輪轂1上。汽車半軸5、輪轂1、被動復合制動盤3和普通制動盤12為同軸轉動。普通制動盤12安裝在輪轂1靠近車架一側，被動復合制動盤3安裝在輪轂1遠離車架一側；
[0007]直線電機定子4為圓柱形，直線電機動子7為空心圓柱形。直線電機定子4直接固定在汽車的車架上，同時直線電機定子4通過軸承6支承在汽車半軸5上。多個直線電機動子7套在直線電機定子4上。每個直線電機動子7上固定有一個主動復合制動盤8。主動復合制動盤8的個數與被動復合制動盤3的數量相等。
[0008]主動復合制動盤8為空心圓柱形，其本體由主動摩擦制動材料13制成。主動摩擦制動材料13選取粉末合金摩擦材料或者碳纖維摩擦材料。在主動復合制動盤8的一側沿圓周方向開有偶數個凹槽。凹槽中固定有正極摩擦發電材料9和負極摩擦發電材料10。其中，正極摩擦發電材料9和負極摩擦發電材料10的布置是相間的。凹槽的形狀為矩形、扇形或圓形中的一種。
[0009]被動復合制動盤3也為空心圓柱形，其本體由被動摩擦制動材料14制成。被動摩擦制動材料14選取強度較大的金屬材料或者合金材料。在被動復合制動盤3的一側沿圓周方向開有偶數個凹槽，凹槽中固定有主極摩擦發電材料11。被動復合制動盤3的凹槽數量與主動復合制動盤8的凹槽數量相同，且形狀和大小相同。被動復合制動盤3開凹槽一側與其相對應主動復合制動盤8開凹槽一側相對安裝，且被動復合制動盤3開凹槽一側表面指向輪轂1的內側。普通制動盤12為空心圓柱形，其本體由被動摩擦制動材料14制成。
[0010]正極摩擦發電材料9與主極摩擦發電材料11摩擦后，正極摩擦發電材料9帶正電荷，主極摩擦發電材料11帶負電荷。而負極摩擦發電材料10與主極摩擦發電材料11摩擦后，負極摩擦發電材料10帶負電荷，主極摩擦發電材料11帶正電荷。
[0011]摩擦緩速制動的工作原理為:1)當被動復合制動盤3開凹槽一側表面與主動復合制動盤8開凹槽一側表面接觸后，此時被動復合制動盤3跟隨輪轂1不斷旋轉，主動復合制動盤8沒有旋轉運動。由于主極摩擦發電材料11與正極摩擦發電材料9和負極摩擦發電材料10不斷摩擦，使得正極摩擦發電材料9始終帶正電荷，負極摩擦發電材料10始終帶負電荷，而主極摩擦發電材料11上所帶電荷將不斷變換。當主極摩擦發電材料11的面積正好與正極摩擦發電材料9或負極摩擦發電材料10的面積重合時，所有的主極摩擦發電材料11在此時均不帶電荷，被動復合制動盤3上沒有制動力矩。2)當被動復合制動盤3繼續轉動，后側的主極摩擦發電材料11由于與正極摩擦發電材料9摩擦而帶上負電荷，前側的主極摩擦發電材料11與負極摩擦發電材料10摩擦而帶上正電荷。根據同性電荷相斥、異性電荷相吸的原理，主極摩擦發電材料11會受到與其運動方向相反的作用力，因此在被動復合制動盤3上產生制動力矩。隨著運動的繼續，主極摩擦發電材料11所帶電荷量將會增加，被動復合制動盤3上受到的制動力矩將不斷變大。3)當后側的主極摩擦發電材料11的面積與負極摩擦發電材料10的面積即將相交時，每個主極摩擦發電材料11上所帶電荷達到最大，主極摩擦發電材料11受到與其運動方向相反的作用力也達到最大。4)當后側的主極摩擦發電材料11的面積與負極摩擦發電材料10的面積相交后，由于后側的主極摩擦發電材料11與負極摩擦發電材料10摩擦，使其所帶正電荷量開始減小，其受到的反作用力將會越來越小。最終達到圖4所示狀態時，主極摩擦發電材料11完全沒有電荷，被動復合制動盤3上也沒有制動力矩。
[0012]本實用新型采用上述技術方案后，與現有技術相比，具有以下優點:
[0013]該具有摩擦緩速功能的汽車集成制動器集成了摩擦緩速制動與摩擦制動功能，在低強度制動下使用摩擦緩速制動代替摩擦制動工作，有效地減少了摩擦制動的工作頻率，減輕了摩擦制動的熱衰退效應，減少了制動噪聲以及制動粉塵的污染。
【附圖說明】
[0014]圖1:具有摩擦緩速功能的汽車集成制動器結構示意圖；
[0015]圖2-1:主動復合制動盤結構主視圖；
[0016]圖2-2:主動復合制動盤的左視剖面圖；
[0017]圖3-1:被動復合制動盤結構主視圖；
[0018]圖3-2:被動復合制動盤的左視剖面圖；
[0019]圖4:摩擦緩速無制動時電荷分布圖；
[0020]圖5:摩擦緩速半制動時電荷分布圖；
[0021]圖6:摩擦緩速全制動時電荷分布圖；
[0022]圖7:摩擦緩速制動模式下的工作狀態示意圖；
[0023]圖8:摩擦制動模式下的工作狀態示意圖。
[0024]附圖標注說明:1_輪轂；2_螺栓；3_被動復合制動盤；4_直線電機定子；5_汽車半軸；6-軸承；7_直線電機動子；8_主動復合制動盤；9_正極摩擦發電材料；10_負極摩擦發電材料；11_主極摩擦發電材料；12_普通制動盤；13_主動摩擦制動材料；14_被動摩擦制動材料。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本實用新型所述的具有摩擦緩速功能的汽車集成制動器的結構作和工作原理進一步說明。
[0026]該集成制動器由直線電機、被動復合制動盤3、主動復合制動盤8以及普通制動盤12組成。其中，直線電機包括一個直線電機定子4和多個直線電機動子7。
[0027]如圖1所示，汽車半軸5通過螺栓2與輪轂1固定連接。多個被動復合制動盤3和一個普通制動盤12固定在輪轂1上。汽車半軸5、輪轂1、被動復合制動盤3和普通制動盤12為同軸轉動。普通制動盤12安裝在輪轂1靠近車架一側，被動復合制動盤3安裝在輪轂1遠離車架一側。
[0028]直線電機定子4為圓柱形，直線電機動子7為空心圓柱形。直線電機定子4直接固定在汽車的車架上，同時直線電機定子4通過軸承6支承在汽車半軸5上。多個直線電機動子7套在直線電機定子4上。每個直線電機動子7上固