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专利号: 2019104117144
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种自供电式车辆轮边飞轮储能与鼓式制动集成制动装置,其特征在于:包括鼓式制动器、电磁离合器、行星齿轮机构、发电机18及飞轮组件且上述部件采用分布式布置方式独立安装于各个车轮(3)的轮毂(13)内侧,轮毂(13)通过半轴凸缘(17)与半轴(9)固定连接,车轮(3)与轮毂(13)随着半轴(9)一起转动,电磁离合器用于控制储能飞轮(14)与半轴(9)的连接或分离,行星齿轮机构用于提高储能飞轮(14)转速,当汽车中的鼓式制动器开始制动时,电磁离合器接合,车轮(3)通过半轴(9)、电磁离合器及行星齿轮机构带动发电机(18)的转子(19)与储能飞轮(14)转动,发电机(18)将部分汽车制动能量转变为电能,储能飞轮(14)将部分汽车制动能量转变为其动能,当储能飞轮(14)转速高于车轮(3)转速当量时,电磁离合器分离,中断储能飞轮(14)与车轮(3)的连接,由储能飞轮(14)带动转子(19)转动,使得发电机(18)继续工作、发电;当汽车起步时,电磁离合器接合,储能飞轮(14)通过行星齿轮机构、电磁离合器及半轴(9)给车轮(3)提供辅助驱动力矩;当储能飞轮(14)转速低于车轮(3)转速当量时,电磁离合分离,中断储能飞轮(14)与车轮(3)的连接。

2.根据权利要求1所述的自供电式车辆轮边飞轮储能与鼓式制动集成制动装置,其特征在于:鼓式制动器采用电子机械制动或电子液压制动方式。

3.根据权利要求2所述的自供电式车辆轮边飞轮储能与鼓式制动集成制动装置,其特征在于:鼓式制动器采用电子机械制动方式,鼓式制动器包括制动电机(24)、丝杆螺母机构、制动蹄(6)、摩擦片(5)及制动鼓(4),制动电机(24)与制动底板(10)固定连接,制动电机(24)两侧分别连接有一组丝杆螺母机构,制动电机(24)两侧输出轴分别与两个丝杆(23)固定连接,丝杆(23)与螺母(22)配合成丝杆螺母机构,制动蹄(6)为弯弧状,制动蹄(6)的一端与螺母(19)固定连接,制动蹄(6)的另一端铰接在支撑销(18)上,摩擦片(5)为圆弧形且贴附固定在制动蹄(6)的外弧面上,制动鼓(4)为圆筒型结构且将所有的鼓式制动器的部件包围在里面,螺母(22)的移动带动制动蹄(6)绕支撑销(21)在一定角度范围内转动使得摩擦片(5)压向或离开制动鼓(4)而实施或停止摩擦制动作用,制动鼓(4)与半轴(9)固定连接且随着半轴(9)一起转动,制动底板(10)与车桥固定连接,制动底板(10)与半轴(9)通过滚动轴承活动连接。

4.根据权利要求3所述的自供电式车辆轮边飞轮储能与鼓式制动集成制动装置,其特征在于:行星齿轮机构位于电磁离合器和发电机(18)之间,电磁离合器包括电磁离合器从动盘(12),行星齿轮机构包括行星齿轮(8)、齿圈(7)及太阳轮(16),电磁离合器从动盘(12)与四个行星齿轮(8)固定连接,四个行星齿轮(8)与齿圈(7)内啮合、与太阳轮(16)外啮合,齿圈(7)与车桥固定连接、与四个行星齿轮(8)啮合,太阳轮(16)与半轴(9)通过滚动轴承活动连接,飞轮组件包括飞轮支撑架(15)和储能飞轮(14),太阳轮(16)的一侧与行星齿轮(8)啮合,太阳轮(16)的另一侧与发电机(18)的转子(19)、飞轮支撑架(15)通过花键固定连接,储能飞轮(14)固定在飞轮支撑架(15)上。

5.根据权利要求4所述的自供电式车辆轮边飞轮储能与鼓式制动集成制动装置,其特征在于:飞轮支撑架(15)采用高强度合金材料制成,储能飞轮(14)采用高强度碳素纤维复合材料制成,储能飞轮(14)位于汽车轮毂内侧,飞轮支撑架(15)上设置有一个用于检测储能飞轮(14)转速的转速传感器。

6.根据权利要求5所述的自供电式车辆轮边飞轮储能与鼓式制动集成制动装置,其特征在于:电磁离合器包括电磁离合器主动盘(11)、1号铆钉(27)、片式弹簧(26)、连接键(25)、2号铆钉(32)、衔铁(28)、摩擦环片(29)、电磁线圈(30)及滚动轴承(31),电磁离合器主动盘(11)通过连接键(25)与半轴(9)固定连接,在电磁离合器主动盘(11)靠近外边缘位置按圆周等份设置有三个1号铆钉(27),片式弹簧(26)为圆环状且位于电磁离合器主动盘(11)与衔铁(28)之间,片式弹簧(26)的一侧与电磁离合器主动盘(11)通过三个1号铆钉(27)固定连接,片式弹簧(21)的另一侧与衔铁(24)通过三个2号铆钉(23)固定连接,用于电磁线圈(26)断电时衔铁(24)回位,衔铁(25)为圆环状且在其靠近外边缘位置按圆周等份设置有三个2号铆钉(23),衔铁(25)的另一侧在电磁线圈(26)通电时可以与电磁离合器从动盘(10)上的摩擦环片(21)接触作用,使得电磁离合器主动盘(9)与电磁离合器从动盘(10)接合,电磁离合器从动盘(10)与半轴(9)通过滚动轴承(31)活动连接,电磁离合器从动盘(10)在其靠近外边缘位置内设置有一个电磁线圈(30),在其面向衔铁(28)的一侧设置有一个摩擦环片(29),在其另一侧与行星齿轮机构的四个行星齿轮(8)固定连接,兼作为行星齿轮系统的行星架,当电磁线圈(30)没有通电时,衔铁(28)在片式弹簧(21)的作用下,靠近电磁离合器主动盘(9)并与电磁离合器从动盘(10)保持一定距离,此时电磁离合器分离;当电磁线圈(30)有电流通过时,衔铁(28)在电磁线圈(30)磁力的作用下克服片式弹簧(21)的弹力作用,压向电磁离合器从动盘(10)上的摩擦环片(29),通过摩擦力作用使得电磁离合器接合。

7.根据权利要求6所述的自供电式车辆轮边飞轮储能与鼓式制动集成制动装置,其特征在于:所述发电机(18)位于行星齿轮机构与飞轮组件之间,发电机(18)包括转子(19)、定子(20)、发电机壳体(181)及连接套筒(182),转子(19)通过花键与太阳轮(16)固定连接,转子(19)随着太阳轮(16)一起转动产生一个旋转的磁场,定子(20)与发电机壳体(181)固定连接,定子(20)上设置有三个等份布置的绕组用于产生三相交流电,并通过整流器和电压调节器转变为低压直流电为集成制动装置供电,发电机壳体(181)与定子(20)、车桥固定连接,发电机壳体(181)与连接套筒(182)通过滚动轴承活动连接,连接套筒(182)内侧通过花键与太阳轮(16)固定连接,连接套筒(182)的外侧通过滚动轴承与发电机壳体(181)活动连接。