专利名称：汽车储能式刹车盘的制作方法
技术领域：
本发明属于一种汽车储能装置，在以往的汽车盘式刹车装置的基础上进行改进， 在刹车盘上加工有卡槽并安装磁控阀，增加了一个固定壳，其中装有内外磁固圈和弹性曲 片，并在固定壳内侧加工有卡槽也装有磁固圈。通过芯片处理各个感应器的数据，通过磁控 阀控制内外磁固圈在刹车盘卡槽与固定壳卡槽间滑动，使两者在相对静止与相对转动间转 变，从而使连接两者的弹性曲片完成弹性势能的收集与释放。
二背景技术：
汽车的发展已经进入了混合动力的时代，在这个新的领域，日本的油电混合混合 动力系统和欧洲的飞轮动能回收系统，在国际上都已占据了领先的地位，国内在汽车节能 环保上一直把精力投入在电动汽车上，混合动力方面至今还是空白，我开发的储能式刹车 盘在较少改变汽车结构原有布局的情况下完成将普通汽车向节能汽车的转变。只要将固定 盘固定在轮辋或者是刹车盘上，就可将此装置完美地并入鼓式刹车或盘式刹车系统中，发 挥其功效。简单来说就是将刹车时的能量收集起来在汽车启动或者加速的时候释放出来， 这样在刹车时减少了刹车片的磨损，在加速时提高了汽车性能。
三、发明内容解决的技术问题国内现有技术在解决关于机械式储能器能量储存与释放的方向转换问题上，采用 齿轮换向，在解决传动轴离合问题上，采用手动离合器，这些方法使储能器的结构复杂、体 积较大、操作不便，很难适应现在轿车轻巧、快捷、人性化的需要。本实用新型使用电磁滑 动磁固圈圈换向装置，将齿轮换向问题和轴离合问题在同一个机构中完成，并使所有的控 制由ECU自行控制完成，无需人工单独操作，在不降低机构性能的前提下，减小了机构的体 积，使储能器的适用范围有了较大提高。产品结构描述本发明属于一种汽车储能装置，其特征是将固定盘固定在轮辋或者是刹车盘上， 在固定盘上加工有卡槽并安装磁控阀，增加了一个固定壳，其中装有内外磁固圈和弹性曲 片，并在固定壳内侧加工有卡槽也装有磁控阀，通过芯片处理减速压力传感器和加速压力 传感器的数据，通过磁控阀控制内外磁固圈在刹车盘卡槽与固定壳卡槽间滑动。固定壳内 部固定支撑有储能器，储能器由内外磁固圈和弹簧圈构成，内外磁固圈边缘有齿槽，固定壳 内有卡槽，卡槽内卡齿，卡槽后安装有磁控阀。齿槽的设计为前角为80°，后角45°，圆角 处理，卡齿与卡槽形状相同。结构装配本发明装置包括5个系统1、滚动系统包括结构1轮胎2轮辋4固定螺栓5固定盘[0011]固定盘通过固定螺栓固定在轮辋上或者是刹车盘。2、固定系统包括结构3轮轴6固定壳轮轴、固定壳、制动钳均固定在汽车地盘上。3、储能系统包括结构7外磁固圈8弹簧圈9内磁固圈弹簧圈是由8条弹性曲片构成，由内向外逆时针弯曲构成，两端分别固定在内外 磁固圈上。(因为弹簧圈的结构在画剖面图时会使图面显得比较乱，所以在画剖面图时用一 条细线代替。如图4所示)磁固圈是由机械强度高，磁性强的材料制成。4、滑动系统包括结构7外磁固圈8弹簧圈9内磁固圈11卡槽12磁控阀卡槽是在固定盘和固定壳上为防止与磁固圈接触时发生滑动的槽沟，槽沟内的齿 纹与磁固圈上的齿纹相吻合，内外槽沟的尺寸与内外磁固圈尺寸为间隙配合。磁控阀安装 在卡槽底部。5、控制系统包括结构12磁控阀14减速压力感应器15加速压力感应器16处理芯片分别安装在刹车踏板与加速踏板的压力传感器，传感器将接受的压力信号转化为 电信号来控制磁控阀，磁控阀通过改变磁极来产生对磁固圈的引力或斥力，从而使磁固圈 在制动盘的卡槽与固定壳的卡槽间固定和滑动。制动钳仍是由刹车踏板通过液压传动装置 控制。(以上结构参照图1、2、3、4)
四
1、各图纸名称图1零件装配结构简单示意图图2储能式刹车盘结构示意图图3储能弹簧结构图图4能量转换系统结构放大图图5磁固圈与磁控阀的配合原理图图6磁固圈与磁控阀的配合原理图图7磁固圈与磁控阀的配合原理图图8防止磁固圈自转原理图图9控制系统原理图图10零件装配结构侧视图2、标注名称1轮胎2轮辋3轮轴4固定螺栓5固定盘6固定壳7外磁性固定圈(简称外磁固 圈)8弹簧圈9内磁性固定圈(简称内磁固圈)11卡槽12a固定盘外磁固圈磁控阀12b固 定盘内磁固圈磁控阀12c固定壳内磁固圈磁控阀12d固定壳外磁固圈磁控阀13a固定盘卡 槽内卡齿13b外磁固圈齿槽13c固定壳卡槽内卡齿14减速压力感应器15加速压力感应器
(勻速行驶或静止状态) (减速行驶状态) (加速行驶状态)16处理芯片3、对图8的指示说明13a所指示的是5固定盘上的凸起部分，即固定盘上的卡齿。13b所指示的是7外磁固圈上的凹陷部分，即外磁固圈齿槽。13c所指示的是6固定壳上的凸起部分，即固定壳上的卡齿。
五具体实施方式
系统工作原理为(如图9所示)需要减速时踩踏减速踏板，减速压力感应器14 将信号传给处理芯片16，处理芯片16控制各个磁控阀12使外磁固圈7被推进固定盘的卡 槽跟随车轮一起转动，而内磁固圈9仍在固定壳的卡槽内不动，从而使连接内外磁固圈的 弹簧圈8被压缩，将汽车的动能转化为储存在弹簧圈8的势能。需要加速时踩踏加速踏板， 加速压力感应器15将信号传给处理芯片16，处理芯片16控制各个磁控阀12使内磁固圈9 被推进固定盘的卡槽，而外磁固圈7在固定壳的卡槽内不动，从而使连接内外磁固圈的弹 簧圈8中的能量得以释放，使弹性势能转化为汽车的动能。在勻速行驶时，内外磁固圈受磁 控阀控制均被固定在固定壳的卡槽内不动，保持弹性势能不损失。1、减速工作原理当需要减速时，轻微踩下刹车踏板，因压力较小，制动钳对刹车盘的作用较小，而 压力传感器接受到信号，将信号传给磁控阀，使储能装置先于刹车系统发挥作用，即在刹车 系统发挥作用前，储能系统已经将车的动能转化为储能器中的弹性势能储存起来，汽车的 速度便有所下降，起到了减速作用。当需要紧急刹车时，将刹车踏板塌下，液压传动装置控 制制动钳发挥作用，则按照传统方式将车停下来。因用压力传感器接受刹车踏板的信号，所 以不会因为安装能量储存系统而对原来的刹车系统产生任何影响，不需要驾驶员做任何刹 车习惯的改变，更不会延长了刹车距离，降低制动效果。2、储能工作原理上一段从宏观角度讲述了这套装置的减速工作原理，下面讲一下储能原理。储能阶段主要是由内外磁固圈在固定盘卡槽与固定壳卡槽间滑动完成的，由于内 外磁固圈是由弹性曲片连接而成，所以通过改变作用力的方向，在轴方向上，内外磁固圈可 以少量滑动，从而完成储能与释能。在车辆勻速行驶或者静止时，受芯片控制各个磁控阀产生如(图5)的磁场，根据 “异性相吸同性相斥”的原理，内外磁固圈均因受磁力作用而被推向固定壳，因相互间齿纹 作用而使内外磁固圈不发生转动，与固定壳保持相对静止状态。减速制动时，踏下制动踏板，芯片收到刹车压力传感起传来的信号，使各个磁控阀 产生如(图6)的磁场，外磁固圈被推进固定盘的卡槽，而使外磁固圈跟随车轮一起转动 (图4中为逆时针转动，图8中为6跟随着5向上运动)，而内磁固圈此时仍被固定在固定 壳上保持静止，从而使弹性曲片发生形变，阻碍外磁固圈转动，使汽车的动能转化为弹性曲 片的弹性势能。当制动踏板松开时，芯片收不到刹车压力传感起传来的信号，则使各个磁控 阀恢复到初始状态，则外磁固圈又被推回到固定壳的卡槽中，这样一个减速储能过程就完 成了。3、加速工作原理[0051]完成了能量的收集之后，剩下的任务就是要把储存的能量在需要的时候释放出 来。与减速控制系统相似，加速控制系统也是由加速踏板控制加速压力传感器和进气量来 完成。当踏下加速踏板时，进气量增大，ECU接受到信号后，经过计算来控制喷油量使车加 速，与此同时加速压力传感器将压力信号转化为电信号传给芯片，芯片控制各个磁控阀产 生如(图7)的磁场，而使内磁固圈被推入固定盘的卡槽内，从而使在刹车时外磁固圈逆时 针转动所储存的弹性势能得以释放，弹性曲片促使内磁固圈逆时针转动，带动固定盘逆时 针转动，对车产生向前的推动力。便达到了用较少的油获得更大加速的目的。4、防止磁固圈自转原理在安装磁固圈和固定壳时注意控制好距离以保证磁固圈在滑动过程中不会发生 太多的转动而使储存的能量流失。以(图8)所示的距离为最佳，(即固定盘、磁固圈、固定 壳相互间隔距离比齿长稍大)。这样只有磁固圈在正中间位置时才与两个卡槽都不接触，因 为磁固圈受到平衡力作用的时间极短，而且相互间隔距离很小，使磁固圈在滑动过程中损 失的旋转量很小，即可保证最小的能量损失。5、卡齿与卡槽配合工作原理现在以(图8)所示为例讲解卡齿与卡槽的工作原理。当13a与13b相啮合时，即 外磁固圈6进入固定盘5的卡槽内，为减速阶段。外磁固圈跟随固定盘运动(在图八中为向 上运动)。当减速阶段结束时，外磁固圈受力向固定壳7的卡槽内运动，因三者在装配时留 有间隙，外磁固圈不能在离开固定盘的卡槽的同时进图固定壳的卡槽内，因此外磁固圈会 有少量顺时针转动，转动后恰好使固定壳上卡槽的卡齿进入外磁固圈上的卡槽，阻止外磁 固圈自转。如图所示卡齿与卡槽的形状设计是为了更好地完成卡齿与卡槽的啮合与分离。 齿槽的设计特征为前角为80°，后角45°，圆角处理。六、本实用新型的有益效果只要将固定盘固定在轮辋或者是刹车盘上，就可将此装置完美地并入鼓式刹车或 盘式刹车系统中，发挥其功效。简单来说就是将刹车时的能量收集起来在汽车启动或者加 速的时候释放出来，这样在刹车时减少了刹车片的磨损，在加速时提高了汽车性能。
权利要求本发明属于一种汽车储能装置，在以往的汽车刹车装置的基础上进行改进，将固定盘固定在轮辋或者是刹车盘上，就可将此装置完美地并入鼓式刹车或盘式刹车系统中，发挥其功效。在固定盘上加工有卡槽并安装磁控阀，增加了一个固定壳，其中装有内外磁固圈和弹性曲片，并在固定壳内侧加工有卡槽也装有磁控阀。通过芯片处理各个感应器的数据，通过磁控阀控制内外磁固圈在刹车盘卡槽与固定壳卡槽间滑动，使两者在相对静止与相对转动间转变，从而使连接两者的弹性曲片完成弹性势能的收集与释放。
2.根据权力要求1所述的汽车储能装置，其特征是将固定盘固定在轮辋或者是刹车盘 上，就可将此装置完美地并入鼓式刹车或盘式刹车系统中，发挥其功效。固定盘上加工有卡 槽，卡槽内卡齿，卡槽后安装有磁控阀。
3.根据权力要求1所述的汽车储能装置，其特征是配有固定壳，用来保护内部的储能 器并为其提供固定支撑。储能器内外磁固圈和弹簧圈构成。内外磁固圈边缘有齿槽，固定 壳内有卡槽，卡槽内卡齿，卡槽后安装有磁控阀。
4.根据权力要求1、2、3所述的汽车储能装置，其特征是齿槽的设计为前角为80°，后 角45°，圆角处理。卡齿与卡槽形状相同。卡齿与卡槽尺寸大小依据不同型号的储能器而 定。
5.根据权力要求1所述的汽车储能装置，其特征是芯片处理各个感应器的数据，通过 磁控阀控制内外磁固圈在刹车盘卡槽与固定壳卡槽间滑动，使两者在相对静止与相对转动 间转变，从而使连接两者的弹性曲片完成弹性势能的收集与释放。
6.根据权力要求1、5所述的汽车储能装置，其特征是需要减速时踩踏减速踏板，减速 压力感应器14将信号传给处理芯片16，处理芯片16控制各个磁控阀12使外磁固圈7被 推进固定盘的卡槽跟随车轮一起转动，而内磁固圈9仍在固定壳的卡槽内不动，从而使连 接内外磁固圈的弹簧圈8被压缩，将汽车的动能转化为储存在弹簧圈8的势能。需要加速 时踩踏加速踏板，加速压力感应器15将信号传给处理芯片16，处理芯片16控制各个磁控 阀12使内磁固圈9被推进固定盘的卡槽，而外磁固圈7在固定壳的卡槽内不动，从而使连 接内外磁固圈的弹簧圈8中的能量得以释放，使弹性势能转化为汽车的动能。在勻速行驶 时，内外磁固圈受磁控阀控制均被固定在固定壳的卡槽内不动，保持弹性势能不损失。
专利摘要本实用新型属于一种汽车储能装置，在以往的汽车刹车装置的基础上进行改进，将固定盘固定在轮辋或者是刹车盘上，就可将此装置完美地并入鼓式刹车或盘式刹车系统中，发挥其功效。在固定盘上加工有卡槽并安装磁控阀，增加了一个固定壳，其中装有内外磁固圈和弹性曲片，并在固定壳内侧加工有卡槽也装有磁控阀。通过芯片处理各个感应器的数据，通过磁控阀控制内外磁固圈在刹车盘卡槽与固定壳卡槽间滑动，使两者在相对静止与相对转动间转变，从而使连接两者的弹性曲片完成弹性势能的收集与释放。
文档编号B60T1/10GK201703360SQ200920024720
公开日2011年1月12日 申请日期2009年4月30日 优先权日2009年4月30日
发明者刁建伟 申请人:刁建伟