[实用新型]车轮蜗旋弹簧回能及摩擦制动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种储存车辆刹车的能量并释放利用的回能装置，特别是车轮蜗旋弹簧回能及摩擦制动装置，属于载运工具技术领域。

背景技术

目前刹车回能采用的方式有很多种，如：一是将刹车能量转变为电能，并将电能存储；二是采用将刹车能量转变为压缩空气能进行存储。这两类回能装置在能量转换的过程中能量损失大，并且结构较复杂，成本较高。从理论讲回能效率最高的是机械储能，但在目前用于汽车上是不现实的，因为目前机械能存储机构的结构庞大，回能装置过于沉重，尤其是机械储能刹车扭矩难以控制。因此对于轻型车来说，有必要寻找一种刹车回能效率高、重量轻、刹车扭矩可以控制的回能装置。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种蜗旋弹簧刹车回能的装置，其结构简单，能量损失小，回能效率高、重量轻，刹车扭矩可以控制，适合在轻型汽车上使用。

解决本实用新型的技术问题所采用的方案是：该装置中，蜗旋弹簧套在车轴上，在蜗旋弹簧的两侧分别设置电磁铁有电磁铁控制的锁拴式离合机构，车轮上设置转速传感器，蜗旋弹簧处设置扭矩传感器，刹车位置设置刹车位移传感器，油门位置设置油门位移传感器，各传感器信号接入汽车的微电脑控制板，控制板的输出端连接对应的电磁铁。

当汽车在正常行驶的过程中，油门位移传感器、刹车位移传感器及扭矩传感器给出零位信号，汽车的微电脑控制板使上述的锁拴式离合机构不运动，蜗旋弹簧不与车轴连接，处于自由状态；当汽车刹车时，刹车位移传感器使刹车开关打开，刹车开关信号输入到控制板中，电磁铁使回能的锁拴式离合机构动作，车轴与蜗旋弹簧的中心一端连接，而蜗旋弹簧的外侧端与轴支架一端连接，处于“上发条”的回能状态；当汽车再起动或加油时，油门位移传感器将信号输入到控制板中，控制板又启动释能的锁拴式离合机，车轴与蜗旋弹簧的外侧端连接，而蜗旋弹簧的中心端与则轴支架一端连接，处于“松发条”的回能状态。

本实用新型还包括以下具体的技术方案：

蜗旋弹簧的内端固定于套在车轴上的内套轴，蜗旋弹簧的外端固定于外壳盘上，外壳盘的套管又套在车轴上；内套轴及与其配合的车轴端面设置有一系列锁拴孔，各孔中装入弹簧触压的回能锁紧拴，内套轴的锁拴孔与其两侧对应的回能锁盘和外壳盘上的锁拴孔正对；外壳盘及与其配合的车轴端面设置与前相同的锁拴式离合机构，外壳盘和车轴端面中的释能锁紧拴正对侧面释能锁盘的锁拴孔。

回能的锁拴离合机构设置在靠车轮一侧，在该侧的轴支架上通过导杆装有调速电机，导杆的上、下两端都装有电磁铁和触压着调速电机的弹簧，调速电机的轴上所装的扭矩控制轮延伸在内套轴与外壳盘摩擦面之间的环形空腔中，通过调速电机的扭矩控制轮分别与内套轴或外壳盘的接触，实现蜗旋弹簧的中心端或外侧端与轴支架的连接，同时还可实现刹车力矩的控制。

蜗旋弹簧两侧的回能锁盘和释能锁盘的端面都设置有滚珠及滚珠槽，锁盘可以很轻松地自由转动；扭矩传感器设置在回能锁盘或释能锁盘上，采用压电陶瓷制成，扭矩信号通过回能锁盘或释能锁盘上的导电环传输到汽车的微电脑控制板。

本实用新型的有益效果是：本装置由于采用了机械式的发条回能结构，具有结构简单，回能效率高的目的；汽车频繁刹车的距离约在10米距离内，因此该装置设计回收的能量是汽车短距离20米范围内刹车的能量，所回收的能量是有限的，这样就避免了机械式回能装置过于沉重的缺点。通过引入调速电机，可以控制刹车和回能的力矩。保留了原有刹车系统，采用电路板统一控制，可以实现ABS功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的释能离合机构局部放大图；

图3为本实用新型的发条外壳盘释能端示意图；

图4为本实用新型的释能锁盘示意图；

图5为本实用新型的装置电气控制原理图。

图1～5中各标号依次表示：车轮1、轴支架2、车轮辐条3、刹车片4、制动盘5、车轴6、轮辋7、轴承8、回能电磁铁9、回能锁盘10、回能锁紧拴11、内套轴12、外壳盘13、蜗旋弹簧14、释能锁紧拴15、释能锁盘16、释能电磁铁17、锁孔18、转速传感器19、扭矩控制轮20、下位电磁铁21、上位电磁铁22、调速电机23、扭矩传感器24、导电环25、控制板26、刹车位移传感器27、刹车片装置28、油门位移传感器29、导杆30、弹簧31。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。