一种汽车免维护刹车装置的制作方法

本实用新型涉及汽车制动设备领域，具体涉及一种汽车免维护刹车装置。

背景技术：

刹车装置作为汽车的一个重要组成部分，直接影响到汽车行驶的安全性。随着现代科技的发展，同时消费者对汽车安全性能的要求日益提高，汽车制动也得到不断的发展。刹车装置由刹车片与轮鼓或者碟盘之间产生摩擦，并在摩擦的过程中将汽车行驶时的动能转变成热能消耗掉。常见的刹车装置有“鼓式刹车”和“盘式刹车”二种型式，它们的基本特色如下：鼓式刹车在车轮毂里面装设二个半圆型的刹车片，利用“杠杆原理”推动刹车片使刹车片与轮鼓内面接触而发生摩擦。鼓式刹车的作用方式：简单的说，鼓式刹车就是利用刹车鼓内静止的刹车片，去摩擦随着车轮转动的刹车鼓，以产生摩擦力使车轮转动速度降低的刹车装置。盘式刹车以静止的刹车盘片，夹住随着轮胎转动的刹车碟盘以产生摩擦力，使车轮转动速度将低的刹车装置。

无论是“鼓式刹车”还是“盘式刹车”均采用刹车片制动，由于摩擦作用，刹车片会逐渐被磨损，摩擦材料使用完后要及时更换刹车片，否则钢板与刹车盘就会直接接触，最终会丧失刹车效果并损坏刹车盘。且刹车时，刹车片的磨损会产生高温的粉末，对轮毂造成灼伤。申请号为CN201310336396.2的专利公开了一种免维护刹车结构，包括与轮毂动力连接的传动轴、制动盘和制动片，所述传动轴固定在所述制动盘的轴线上，所述制动片为盘形且所述制动片的中心设置有与所述传动轴气密配合的小孔，所述制动盘的两侧同轴设置有所述制动片，所述制动片的非制动盘侧均设置有控制所述制动片沿轴向伸缩的伸缩构件，所述两片制动片的周向上设置有封闭两片所述制动片之间空间的弹性蒙皮，所述两片所述制动片之间空间内充满低熔点工质，所述制动片和所述制动盘内至少其中之一内部设置有制冷构件。该技术方案以低熔点工质代替制动摩擦介质，利用低熔点工质的凝固与液化，重复生成制动摩擦介质，达到重复利用的目的，降低使用成本。然而，仍然存在以下不足：1、两制动片之间的低熔点合金溶液在非刹车状态下一直随着制动盘转动，阻碍制动盘和连接制动盘的轮毂的转动，损耗汽车的动能，造成能源的浪费；2、低熔点合金溶液在刹车状态下发生凝固，体积减小，凝固面凹凸不平，使得制动片与凝固的低熔点合金的摩擦受力面不均匀，导致制动不稳定，制动效果差。

技术实现要素：

本实用新型意在提供一种汽车免维护刹车装置，以解决现有技术中低熔点合金溶液在刹车状态下发生凝固，凝固面凹凸不平，使得制动片与凝固的低熔点合金的摩擦受力面不均匀，导致制动不稳定的问题。

为达到上述目的，本实用新型的基础方案如下：一种汽车免维护刹车装置，包括与轮毂动力连接的传动轴、制动盘和制动片，所述传动轴固定在所述制动盘的轴线上，所述制动片为盘形且所述制动片的中心设置有与所述传动轴气密配合的小孔，所述制动盘的两侧同轴设置有所述制动片，所述制动片的非制动盘侧均设置有控制所述制动片沿轴向伸缩的伸缩构件，所述两片制动片的周向上设置有封闭两片所述制动片之间空间的弹性蒙皮，所述制动片和所述制动盘内至少其中之一内部设置有制冷构件，所述制动片内均设有用于充填低熔点工质的空心腔，制动片靠近制动盘一侧均匀设有若干个连通空心腔的通孔，若干个所述通孔处均设有与通孔的尺寸相匹配的阀门，所述伸缩构件内设有活塞，活塞内设有活塞轴和连通空心腔的活塞腔，活塞轴滑动连接于活塞腔内，活塞轴远离空心腔一端设有控制所述阀门开启或者闭合的行程开关。

本基础方案的原理在于：刹车的时候，驱动伸缩构件带动制动片向制动盘移动的时候，同时驱动伸缩结构内的活塞轴沿活塞腔向对应制动片一侧移动，活塞轴与控制制动盘上阀门的行程开关分离，从而各个通孔处的阀门被打开，制动片空心腔内的低熔点工质在活塞轴的驱动下从各个通孔处喷洒至制动盘上，再通过制动片与制动盘内部设置的制冷构件冷却低熔点工质，使得低熔点工质凝固在制动盘上，喷洒出来的低熔点工质单位体积小，凝结速度快，使得作为制动片与制动盘之间摩擦介质的低熔点工质在制动盘上分布均匀，从而使得伸缩构件带动制动片靠近制动盘时与低熔点工质摩擦受力均匀，制动稳定；完成刹车时，制动片与制动盘之间的熔点工质摩擦生热，低熔点工质溶解为液体，此时，伸缩构件带动制动片远离制动盘一侧移动，同时伸缩结构内的活塞轴沿着活塞腔向远离制动片一侧移动，使空心腔内压强减小，低熔点工质便从制动片与制动盘之间通过通孔抽吸至制动片的空心腔内，直到将低熔点工质溶液完全抽吸至空心腔内，活塞轴远离空心腔一端的行程开关与活塞腔壁触碰，使得通孔处的阀门关闭，从而制动盘随着轮胎转动的时候，低熔点工质不随着制动盘转动，损耗汽车的动能，节约能源。

有益效果：1、在非刹车状态下，将低熔点工质溶液存放在制动片的空腔内，制动片不随着制动盘转动，从而不损耗额外的能源，且不会对制动盘及与制动盘同轴连接的轮胎的转动造成阻碍，节约能源；2、在刹车状态下，利用在伸缩结构内设置活塞，改变空心腔内外的压强将空心腔内的低熔点溶液喷洒至制动盘上，喷洒均匀，冷却速度快，使得制动片与凝固的低熔点工质的摩擦受力面均匀，制动稳定，制动效果好；3、行程开关设置在活塞远离空心腔一端，能有效控制阀门的开启和关闭，从而控制低熔点工质的流动状态，结构简单，方便实用；4、使低熔点工质作为摩擦介质，利用低熔点工质与制动片之间产生的摩擦力将低熔点工质变为液体，有效的利用了摩擦生热产生的能量，且避免了对制动盘造成磨损，成本低。

进一步，所述阀门为电动蝶阀，包括控制阀门转动的异步电机，所述异步电机安装在制动片内，所述异步电机与所述行程开关电连接。有益效果：利用异步电机的正向转动和反向转动控制电动蝶阀的开启和关闭，异步电机与行程开关电连接，使得对电动蝶阀的控制灵敏度高；且电动蝶阀体积小，密封性能好，调节性能好，特别是在高温高压下，仍具有较高的密封性能。

进一步，所述制冷构件为半导体制冷片。有益效果：半导体制冷片体积小，易于安装，制冷速度快，制冷效果好，且没有污染源。

进一步，所述半导体制冷片均匀安装在所述制动盘的外表面。有益效果：可直接对喷洒至制动盘上的低熔质工质冷却凝固，使低熔点工质均匀凝固在制动盘的外表面上，使得制动片表面受到的摩擦力均匀，提高制动的稳定性。

进一步，所述制动盘的空腔内均设置有用于维持低熔点工质在非刹车状态下保持液态的恒温装置。有益效果：防止低熔点工质在空心腔内冷却而发生凝固，恒温装置的热源可来自汽车发动机的冷却液，有效的利用能源。

进一步，所述制动片靠近所述制动盘一侧由铜合金材料制成。有益效果：铜合金导热性能好，能够将制动盘不断转动产生的热量传递至制动片的空心腔内，对空心腔内的低熔点工质起到保温的作用，进一步防止低熔点工质在空心腔内冷却而发生凝固。

进一步，所述活塞轴靠近所述空心腔一端与活塞腔之间连接有密封垫圈。有益效果：增加活塞腔及与活塞腔连通的空心腔的密封性能。

附图说明

图1为本实用新型一种汽车免维护刹车装置实施例的结构剖面图；

图2为本实用新型一种汽车免维护刹车装置实施例阀门的剖面图；

图3为本实用新型一种汽车免维护刹车装置实施例活塞的剖面图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：传动轴1、制动盘2、制动片3、伸缩构件4、空心腔5、通孔6、电动蝶阀7、活塞8、活塞腔9、活塞轴10、行程开关11、弹性蒙片皮12、异步电机13。

实施例基本如附图1所示：一种汽车免维护刹车装置，包括与轮毂动力连接的传动轴、制动盘和制动片，传动轴与制动盘同轴焊接，传动轴带动制动盘转动，制动片对应制动片为盘形且制动片的中心设置有与传动轴气密配合的小孔，制动片的数量为两个，制动片同轴对应设置在制动盘的两侧，两制动片内均开设有用于充填低熔点工质的空心腔，两制动片靠近制动盘一侧均开设有若干个连通空心腔的通孔，如图2所示，每个通孔处均安装有与通孔尺寸相匹配的电动蝶阀，带动电动蝶阀转动的电机安装在制动片内壁，电机的输出轴与电动蝶阀的转轴同轴连接。制动片沿的非制动盘侧均设置有控制制动盘沿制动盘轴向伸缩的伸缩构件，伸缩构件的数量为四个，相对设置在制动片的非制动盘侧，用来驱动制动片沿制动盘方向的移动。制动片的空腔内均设置有用于维持低熔点工质在非刹车状态下保持液态的恒温装置，恒温装置的热源可来自汽车发动机的冷却液，防止低熔点工质在空心腔内冷却而发生凝固；且制动片制动片靠近所述制动盘一侧均由铜合金材料制成，铜合金导热性能好，能够将制动盘不断转动产生的热量传递至制动片的空心腔内，对空心腔内的低熔点工质起到保温的作用，防止低熔点工质在空心腔内冷却而发生凝固。

此外，制动盘的外表面上均匀安装有半导体制冷片，半导体制冷片体积小，易于安装，制冷速度快，制冷效果好，且没有污染源；均匀安装在制动盘外表面上的半导体制冷片可直接对喷洒至制动盘上的低熔质工质冷却凝固，使低熔点工质均匀凝固在制动盘的外表面上，从而制动片表面受到的摩擦力均匀，提高制动的稳定性。两制动片的周向上还设置有用于封闭两制动片空间的弹性蒙皮。

如图3所示，伸缩构件内均设有活塞，活塞腔与制动片内的空心腔连通，活塞腔内设有与活塞腔尺寸相匹配的活塞轴，活塞轴远离空心腔一端设有控制电动蝶阀的异步电机转动的行程开关，推动活塞的动力源来自于刹车状态传动轴的动能，传动轴连接小型发电器，将汽车的动能转化为驱动活塞移动的电源，电源、行程开关和异步电机电连接，活塞轴与活塞腔的内壁接触时，异步电机控制电动蝶阀关闭；活塞轴与活塞腔内壁分开时，异步电机控制电动蝶阀打开。活塞轴靠近空心腔一端与活塞腔之间均连接有密封垫圈，增加活塞腔及与活塞腔连通的空心腔的密封性能。

本实施例中的低熔点工质为低熔点合金，低熔点合金，是指熔点低于232℃(Sn的熔点)的易熔合金，通常由Bi、Sn、Pb、In等低熔点金属元素组成，低熔点合金常被广泛地用做焊料，以及电器、蒸汽、消防、火灾报警等装置中的保险丝、熔断器等热敏组件，是一类颇具发展潜力的低熔点合金新型材料。低熔点合金包括：47℃低熔点合金、50℃低熔点合金、55℃低熔点合金、60℃低熔点合金、70℃低熔点合金、92℃低熔点合金、120℃低熔点合金、138℃低熔点合金、180℃低熔点合金。其中，本实施例中的低熔点合金选用47℃低熔点合金，由于较接近常温，在非刹车状态下，维持低熔点合金保持液态较容易。

本实施例中，刹车时，连接传动轴的小型发电机驱动伸缩构件往制动盘方向移动，同时驱动活塞轴在活塞腔内往制动片方向快速移动，活塞轴与活塞腔之间的行程开关分开，从而与行程开关电连接的异步连接带动电动蝶阀打开，活塞轴移动使连通活塞腔的空心腔压强变大，使制动片空心腔内的低熔点合金溶液通过通孔均匀喷洒至制动盘上，再通过制动盘上的半导体制冷片快速冷却凝固，在制动盘上形成均匀的低熔点合金凝固面，使得伸缩构件带动制动片靠近制动盘时与低熔点工质摩擦受力面均匀，制动稳定，制动效果好；完成刹车时，制动片与制动盘之间的熔点工质摩擦生热，低熔点合金溶解为液体，再通过活塞移动使得空心腔内的压强减小，将低熔点合金溶液由通孔抽吸至制动片的空心腔内，最后通过活塞轴与活塞腔的接触使得行程按钮控制通孔处的电动蝶阀关闭，避免低熔点合金溶液随制动盘转动而转动，损耗汽车的动能，从而节约能源。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。