电磁制动系统的制作方法

1.本实用新型涉及制动设备领域，尤其涉及一种电磁制动系统。


背景技术：

2.电动三轮车以其结构简单，易操作，运行成本低、维护简便、无污染的特点而深受消费者的喜爱，有着广阔的市场前景。目前电动三轮车使用的刹车系统中，电磁制动开关在外力(例如，脚踏板踩踏)作用下处于常断或常通的状态，仅仅起到通断电机电源的作用；而且，由于机械刹车的刹车扭矩较小，不能起到很好的制动作用，使得车辆在行驶过程具有安全隐患。


技术实现要素：

3.本方案针对上文提出的问题和需求，提出一种电磁制动开关，由于采取了如下技术特征而能够实现上述技术目的，并带来其他多项技术效果。
4.本实用新型提出一种电磁制动系统，包括：
5.电磁制动开关、控制器和电机，所述控制器分别与所述电磁制动开关、所述电机相耦接；
6.其中，所述电磁制动开关包括：
7.壳体，内部限定出容纳腔；
8.拉杆组件，可拉伸地安装于所述容纳腔内，且至少部分伸出所述壳体；其中，所述拉杆组件上配置有磁铁；
9.刹车断电开关，靠近所述拉杆组件设置，能够在拉杆组件的作用下实现在打开刹车断电开关的打开位置和关闭刹车断电开关的关闭位置之间运动；
10.霍尔传感器，靠近所述磁铁设置，与所述控制器相耦接，用于感应所述磁铁伴随着所述拉杆组件的运动其磁场的变化量并形成相应大小的制动扭矩信号；
11.其中，当所述拉杆组件作伸出所述容纳腔运动并运动至指定位置时，所述刹车断电开关处于关闭位置并产生刹车信号，同时由控制器向电机输出制动扭矩信号；当所述拉杆组件作收缩于所述容纳腔的运动并运动至指定位置时，所述刹车断电开关处于打开位置。
12.在该技术方案中，在外力作用下拉杆组件作伸缩运动，当所述拉杆组件作伸出所述容纳腔运动并运动至指定位置时，所述刹车断电开关处于关闭位置并产生刹车信号，由所述控制器控制电机停止转动，同时由所述控制器根据霍尔传感器所测量的拉杆组件运动的变化量向所述电机输出扭矩信号，控制电机产生电磁制动力，由此达到电机制动的效果，而且电磁刹车时产生的电能能够回充给电池，起到能量回收的作用，增加车辆的续航里程；当所述拉杆组件作收缩于所述容纳腔的运动并运动至指定位置时，所述刹车断电开关处于打开位置，此时刹车断电开关打开，控制器控制电机继续转动。该电磁制动系统能够增大刹车扭矩，提升刹车制动的性能，起到辅助刹车的作用，提高制动安全性，能够对能量进行回
收，增加车辆的续航里程，而且结构简单，可靠性，制造方便。
13.另外，根据本实用新型的电磁制动系统，还可以具有如下技术特征：
14.在本实用新型的一个示例中，所述拉杆组件包括：
15.拉杆本体，可伸缩地与所述容纳腔相配合联接；
16.第一弹性体，至少与所述拉杆本体相联接，并使得所述拉杆本体在外力驱动下具有恢复初始位置的趋向力。
17.在本实用新型的一个示例中，所述拉杆组件还包括：
18.第一绝缘管体，其套设于所述拉杆本体的外侧，且所述第二弹性体的一端与所述拉杆本体相联接，其另一端与所述第一绝缘管体相联接。
19.在本实用新型的一个示例中，所述拉杆组件还包括：
20.挡板，其与所述拉杆本体固定联接，且其至少部分与所述绝缘杆相对设置。
21.在本实用新型的一个示例中，所述刹车断电开关包括：
22.连接体，配置有插接孔，与电源相耦接；
23.绝缘杆，适配在所述插接孔内；
24.第二弹性体，一端与所述绝缘杆固定联接，另一端与控制器相耦接；
25.当所述拉杆组件作伸出所述容纳腔运动并运动至指定位置时，所述绝缘杆与拉杆组件相分离，得所述第二弹性体与所述连接体相耦接；
26.当所述拉杆组件作收缩于所述容纳腔的运动并运动至指定位置时，所述绝缘杆与拉杆组件相抵接，所述第二弹性体与所述连接体相分离。
27.在本实用新型的一个示例中，所述连接体为u型槽结构，所述插接孔配置在u型槽的槽底，与所述插接孔适配的所述绝缘杆能够沿着槽深方向往复运动。
28.在本实用新型的一个示例中，还包括：导电挡体，
29.其固定联接在所述第二弹性体与所述绝缘杆之间，且导电挡体的外轮廓尺寸大于所述插接孔的内径尺寸。
30.在本实用新型的一个示例中，还包括：第二绝缘管体，
31.所述连接体固定联接在所述第二绝缘管体内，使得所述绝缘杆沿着所述第二绝缘管体的轴向方向布置；
32.其中，第二弹性体由所述第二绝缘管体的一端穿入，所述绝缘杆由所述第二绝缘管体的另一端伸出。
33.在本实用新型的一个示例中，所述壳体包括：
34.彼此相对设置且可拆卸联接的前壳和后壳，所述前壳和所述后壳共同限定出所述容纳腔；
35.其中，所述容纳腔内配置有多个卡槽，所述拉杆组件、所述刹车断电开关、所述霍尔传感器适于卡接在所述卡槽。
36.在本实用新型的一个示例中，所述前壳上设置有多个第一半卡槽，所述后壳上设置有多个第二半卡槽；当所述前壳和所述后壳相互联接时，所述第一半卡槽同与之相对的第二半卡槽共同限定出所述卡槽。
37.下文中将结合附图对实施本实用新型的最优实施例进行更加详尽的描述，以便能容易理解本实用新型的特征和优点。
附图说明
38.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。
39.图1为根据本实用新型实施例的电磁制动系统的结构示意图；
40.图2为根据本实用新型实施例的电磁制动开关的主视图；
41.图3为根据本实用新型实施例的电磁制动开关的主视图(隐去前壳)；
42.图4为根据本实用新型实施例的电磁制动开关的爆炸图；
43.图5为根据本实用新型实施例的刹车断电开关的结构示意图(关闭位置)；
44.图6为根据本实用新型实施例的刹车断电开关的结构示意图(打开位置)。
45.附图标记列表：
46.电磁制动系统1000；
47.电机300；
48.控制器200；
49.电磁制动开关100；
50.壳体10；
51.前壳11；
52.后壳12；
53.紧固件13；
54.第二半卡槽14；
55.容纳腔10a；
56.拉杆组件20；
57.拉杆本体21；
58.第一弹性体22；
59.第一绝缘管体23；
60.挡板24；
61.磁铁25；
62.刹车断电开关30；
63.连接体31；
64.插接孔311；
65.绝缘杆32；
66.第二弹性体33；
67.导电挡体34；
68.第二绝缘管体35；
69.霍尔传感器40。
具体实施方式
70.为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。
附图中相同的附图标记代表相同部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
71.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
72.根据本实用新型的一种电磁制动系统1000，如图1至图6所示，包括：
73.电磁制动开关100、控制器200和电机300，所述控制器200分别与所述电磁制动开关100、所述电机300相耦接；
74.其中，所述电磁制动开关100包括：
75.壳体10，内部限定出容纳腔10a；
76.拉杆组件20，可拉伸地安装于所述容纳腔10a内，且至少部分伸出所述壳体10；其中，所述拉杆组件20上配置有磁铁25；
77.刹车断电开关30，靠近所述拉杆组件20设置，能够在拉杆组件20的作用下实现在打开刹车断电开关30的打开位置和关闭刹车断电开关30的关闭位置之间运动；
78.霍尔传感器40，靠近所述磁铁25设置，与所述控制器200相耦接，用于感应所述磁铁25伴随着所述拉杆组件20的运动其磁场的变化量并形成相应大小的制动扭矩信号；也就是说，霍尔传感器40用于线性测量拉杆组件20的运动行程，并将其转化成相应的制动扭矩信号；即所述霍尔传感器40将拉杆组件20的运动行程量转化为相应大小的制动扭矩信号。
79.其中，当所述拉杆组件20作伸出所述容纳腔10a运动并运动至指定位置时，所述刹车断电开关30处于关闭位置并产生刹车信号，同时由所述控制器200根据霍尔传感器40所测量的拉杆组件20运动的变化量向所述电机300输出扭矩信号；当所述拉杆组件20作收缩于所述容纳腔10a的运动并运动至指定位置时，所述刹车断电开关30处于打开位置；
80.在外力作用下拉杆组件20作伸缩运动，当所述拉杆组件20作伸出所述容纳腔10a运动并运动至指定位置时，所述刹车断电开关30处于关闭位置并产生刹车信号，由所述控制器200停止电机300转动，同时由所述控制器200根据霍尔传感器40所测量的拉杆组件20运动的变化量向所述电机300输出扭矩信号，控制电机300产生电磁制动力，由此达到电机制动的效果，而且电磁刹车时产生的电能能够回充给电池，起到能量回收的作用，增加车辆的续航里程；当所述拉杆组件20作收缩于所述容纳腔10a的运动并运动至指定位置时，所述刹车断电开关30处于打开位置，此时刹车断电开关30打开，控制器200控制电机300继续转动；该电磁制动系统1000能够增大刹车扭矩，提升刹车制动的性能，起到辅助刹车的作用，提高制动安全性，能够对能量进行回收，增加车辆的续航里程，而且结构简单，可靠性，制造方便。
81.控制器200根据制动扭矩信号的强弱，控制电机产生电磁制动力的大小，制动扭矩信号电压与电磁制动力成正比关系，刹车踏板位置深则产生电磁制动就比较大。同时电磁制动力跟车辆行驶速度成正比关系，车速越高，制动力越强。
82.驱动电机在刹车时，控制器200控制它转换为永磁同步发电机，利用车辆行驶的惯性，通过动力系统，传递到电机转子上，控制器使其发电，同时产生电磁制动力，起到辅助刹车的作用，使电机控制器在刹车时起到了电磁辅助刹车的作用，同时电磁刹车时产生的电能能够回充给电池，起到能量回收的作用，增加电动车辆的续航里程。
83.该电磁制动系统1000能够增大刹车扭矩，提升刹车制动的性能，起到辅助刹车的作用，提高制动安全性，同时电磁刹车时产生的电能能够回充给电池，起到能量回收的作用，增加电动车辆的续航里程，而且结构简单，可靠性，制造方便。
84.在本实用新型的一个示例中，所述拉杆组件20包括：
85.拉杆本体21，可伸缩地与所述容纳腔10a相配合联接；
86.第一弹性体22，至少与所述拉杆本体21相联接，并使得所述拉杆本体21在外力驱动下具有恢复初始位置的趋向力；
87.也就是说，拉杆本体21在外力作用下伸出壳体10，在此过程中会挤压第一弹性体22并产生弹性力；当外力释放后，拉杆本体21在第一弹性体22的弹性力作用下恢复至初始位置，通过将第一弹性体22与拉杆本体21进行联接使得拉杆本体21能够恢复初始位置，便于拉杆组件20的重复操作。
88.在本实用新型的一个示例中，所述拉杆组件20还包括：
89.第一绝缘管体23，其套设于所述拉杆本体21的外侧，且所述第一弹性体22的一端与所述拉杆本体21相联接，其另一端与所述第一绝缘管体23相联接；
90.具体地，第一绝缘管体23联接在容纳腔10a内，第一弹性体22可以为拉伸弹簧，其套设于拉杆本体21上，且其一个引脚与拉杆本体21固定联接，其另一个引脚与第一绝缘管体23固定联接，从而在拉杆本体21作伸出运动时，挤压拉伸弹簧并使得第一弹性体22产生将拉杆本体21恢复至初始位置的弹性力，待外力释放后，拉杆本体21恢复初始位置；值得说明的是，第一弹性体22也可以为弹片。
91.在本实用新型的一个示例中，所述拉杆组件20还包括：
92.挡板24，其与所述拉杆本体21固定联接，且其至少部分与所述绝缘杆32相对设置；
93.通过设置挡板24可以增大拉杆本体21的有效接触面积，从而便于抵止和释放绝缘杆32；作为优选地，挡板24与拉杆本体21垂直设置。
94.在本实用新型的一个示例中，所述刹车断电开关30包括：
95.连接体31，配置有插接孔311，与电源相耦接；
96.绝缘杆32，适配在所述插接孔311内；
97.第二弹性体33，一端与所述绝缘杆32固定联接，另一端与控制器200相耦接；
98.当所述拉杆组件20作伸出所述容纳腔10a运动并运动至指定位置时，所述绝缘杆32与拉杆组件20相分离，所述绝缘杆32在第二弹性体33的作用下沿着插接孔311运动使得所述第二弹性体33与所述连接体31相耦接；
99.当所述拉杆组件20作收缩于所述容纳腔10a的运动并运动至指定位置时，所述绝缘杆32与拉杆组件20相抵接，所述绝缘杆32沿着插接孔311运动使得所述第二弹性体33与
所述连接体31相分离；
100.例如，第二弹性体33为压缩弹簧，连接体31、压缩弹簧均为导体，当所述拉杆组件20作伸出所述容纳腔10a运动并运动至指定位置时，所述绝缘杆32在压缩弹簧的作用下作伸出运动并与拉杆组件20相分离，所述绝缘杆32沿着插接孔311运动使得所述第二弹性体33与所述连接体31相耦接，此时刹车断电开关30处于关闭位置并向控制器200输入刹车信号，由控制器200控制与之相耦接的电机300停止工作；
101.当所述拉杆组件20作收缩于所述容纳腔10a的运动并运动至指定位置时，所述绝缘杆32与拉杆组件20相抵接，所述绝缘杆32沿着插接孔311运动使得所述第二弹性体33与所述连接体31相分离，此时刹车断电开关30打开，由控制器控制电机300继续工作。
102.在本实用新型的一个示例中，所述连接体31为u型槽结构，所述插接孔311配置在u型槽的槽底，与所述插接孔311适配的所述绝缘杆32能够沿着槽深方向往复运动；
103.也就是说，绝缘杆32能够在u型槽内移动，且运动的方向与u型槽结构的侧壁相平行，这样可以保证绝缘杆32在移动过程第二弹性体33避免与连接体31相接触，在第二弹性体33移动至u型槽的槽底后实现与连接体31相耦接；
104.通过u型槽可以方便实现第二弹性体33的连接体31之间的联接和分离，保证第二弹性体33与连接体31之间的连接与分离的可靠性。
105.在本实用新型的一个示例中，还包括：导电挡体34，
106.其固定联接在所述第二弹性体33与所述绝缘杆32之间，且导电挡体34的外轮廓尺寸大于所述插接孔311的内径尺寸；
107.通过设置导电挡体34可以在第二弹性体33运动至u型槽的槽底时，能够止挡第二弹性体33继续运动，起到限位的作用，对第二弹性体33起到保护作用，避免过度拉伸，同时不会影响第二弹性体33与连接体31之间的电联接。
108.在本实用新型的一个示例中，还包括：第二绝缘管体35，
109.所述连接体31固定联接在所述第二绝缘管体35内，使得所述绝缘杆32沿着所述第二绝缘管体35的轴向方向布置；
110.其中，第二弹性体33由所述第二绝缘管体35的一端穿入并与所述绝缘杆32相联接，所述绝缘杆32由所述第二绝缘管体35的另一端伸出；
111.通过设置第二绝缘管体35可以对连接体31、第二弹性体33和绝缘杆32起到保护的作用，避免刹车断电开关30发生漏电。
112.在本实用新型的一个示例中，所述壳体10包括：
113.彼此相对设置且可拆卸联接的前壳11和后壳12，所述前壳11和所述后壳12共同限定出所述容纳腔10a；
114.其中，所述容纳腔10a内配置有多个卡槽，所述拉杆组件20、所述刹车断电开关30、所述霍尔传感器40适于卡接在所述卡槽；
115.前壳11和后壳12之间通过紧固件13进行可拆卸地联接，在前壳11上配置有多个第一联接孔，相应地，在后壳12上配置有多个与第一联接孔一一对应的第二联接孔，所述紧固件13依次穿设前壳11和后壳12；这种联接方式拆装方便，可靠性高。
116.壳体10通过前壳11和后壳12可拆卸联接而形成容纳腔10a，这样可以便于组装和安装其他部件；设置卡槽可以便于拉杆组件20、刹车断电开关30、霍尔传感器40与容纳腔
10a之间的拆装。
117.在本实用新型的一个示例中，所述前壳11上设置有多个第一半卡槽，所述后壳12上设置有多个第二半卡槽14；当所述前壳11和所述后壳12相互联接时，所述第一半卡槽同与之相对的第二半卡槽14共同限定出所述卡槽；
118.通过将第一半卡槽、第二半卡槽14分别设置在前壳11和后壳12上，这样便于卡槽的加工成型，例如，通过注塑成型的方式一体加工成型。
119.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
120.上文中参照优选的实施例详细描述了本实用新型所提出的电磁制动系统1000的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。