专利摘要

本发明公开了一种磁流变液制动器，涉及磁流变液制动器技术领域，通过设置于左制动盘和右制动盘之间的可伸缩的各制动叶片实现制动功能，制动时制动叶片由制动叶片暂存槽伸出后与左制动盘和右制动盘之间间隙均很小，配合电磁线圈产生的磁场迅速实现制动功能。本发明左制动盘和右制动盘与左端盖和右端盖的设置间隙较大，零场时的粘滞阻力很小，汽车行驶过程中磁流变液制动器发热量低，不仅降低了能量损耗，还有效保证了磁流变液制动器的制动稳定性；脱离液压系统，依靠电磁铁的瞬时吸合与拉簧的回复力来调控制动叶片的弹出与收缩，实现了磁流变液制动器与制动踏板的解耦，有利于在新能源汽车上实现线控制动。

权利要求

1.一种磁流变液制动器，外壳呈中空结构，左端盖(104)和右端盖(105)设于所述外壳内，两者间形成液腔，所述液腔内填充磁流变液，其特征在于：左制动盘(402)和右制动盘(403)同心平行设于所述液腔内，各制动叶片(401)设于所述左制动盘(402)和所述右制动盘(403)之间，所述左制动盘(402)和所述右制动盘(403)固连于转动轴(406)上，与所述液腔侧壁留设间隙，两者间设有套接于所述传动轴(406)上的制动盘套筒，构成执行机构(400)；所述转动轴(406)贯穿所述外壳设置，并通过密封轴承与所述外壳转动连接；

驱动机构(200)和传动机构(300)均设于所述中空结构内，所述驱动机构的输出端连接至所述传动机构(300)的输入端，所述传动机构(300)的输出端与各所述制动叶片(401)连接，所述驱动机构(200)通过所述传动机构(300)驱动各所述制动叶片(401)运动至所述左制动盘(402)和所述右制动盘(403)之间或由所述左制动盘(402)和所述右制动盘(403)之间离开；

导磁板(409)固连于所述左端盖(104)外端部，各电磁线圈(405)位于所述液腔外部，分别对应设于各所述制动叶片(401)两侧，紧贴所述左端盖(104)和所述右端盖(105)设置，其内部设铁芯(404)，各所述电磁线圈(405)产生磁场同向布置。

2.根据权利要求1所述的一种磁流变液制动器，其特征在于：各小齿轮(302)设于大齿轮(301)外围并与其啮合，所述小齿轮(302)中心固设叶片轴(303)，所述小齿轮(302)的数量和位置对应所述制动叶片(401)的数量和位置设置，构成所述传动机构(300)；所述大齿轮(301)通过轴承与所述传动轴(406)转动连接，各所述叶片轴(303)分别与对应的各所述制动叶片(401)固连。

3.根据权利要求2所述的一种磁流变液制动器，其特征在于：衔铁(201)和大齿轮挡块(605)设于所述大齿轮(301)上，电磁铁(202)和左壳体挡块(604)设于所述外壳的左侧内壁，拉簧(203)两端分别与所述大齿轮挡块(605)和所述左壳体挡块(604)连接固定，构成所述驱动机构(200)。

4.根据权利要求3所述的一种磁流变液制动器，其特征在于：所述拉簧(203)两端呈钩状结构，并通过其两端的钩状结构分别与所述大齿轮挡块(605)和所述左壳体挡块(604)挂接固定。

5.根据权利要求1所述的一种磁流变液制动器，其特征在于：所述所述左端盖(104)和所述右端盖(105)由隔磁材料制成，其上于各所述铁芯(404)和各所述电磁线圈(405)设置的位置对应设置通过口。

6.根据权利要求1所述的一种磁流变液制动器，其特征在于：所述固定机架(100)包括所述壳体和固设于所述壳体内的左端盖(104)和右端盖(105)，左壳体(102)和右壳体(106)分别连接于所述外壳体(103)左端和右端，托架(101)设于所述左壳体(102)、所述右壳体(106)和所述外壳体(103)底部，构成所述外壳；所述左壳体(102)、所述右壳体(106)和所述外壳体(103)之间形成所述中空结构。

7.根据权利要求2所述的一种磁流变液制动器，其特征在于：所述左端盖(104)和所述右端盖(105)底部对应各所述叶片轴(303)和制动叶片(401)的位置设置轴座，所述轴座上设有制动叶片暂存槽(606)；各所述叶片轴(303)通过轴承与对应的各所述轴座转动连接，各所述制动叶片(401)可分别运动收入对应的各所述制动叶片暂存槽(606)内。

8.根据权利要求1所述的一种磁流变液制动器，其特征在于：所述左端盖(104)和所述右端盖(105)通过螺栓连接。

9.根据权利要求1所述的一种磁流变液制动器，其特征在于：所述右端盖(105)上设有出气口(601)和进液口(607)，所述出气口(601)和进液口(607)将所述液腔与所述外壳的中空结构连通；所述外壳体(103)侧面设有左侧电线通过口(603)和右侧电线通过口(602)。

说明书

技术领域

本发明涉及磁流变液制动器技术领域，具体涉及一种用于车辆制动的磁流变液制动器。

背景技术

磁流变液是一种新型智能材料，其在外加磁场的作用时，发生流变效应，由初始的牛顿流体特性瞬间呈现出类固体特性。磁流变过程具有反应迅速、效果可逆而且能耗低、适应性强等优点。利用磁流变液精确可调的剪切应力，将磁流变液应用在汽车制动系统中，通过控制磁场电路的电流来调节制动器的制动力矩，即为磁流变液制动器。

现有的磁流变液制动器一般采取将制动器制动盘转子与机架固定盘间的间隙设置的足够小的方式来使磁流变液制动器获得更大的制动力矩，以满足设计要求。但此种设置方式存在零场时粘滞阻力较大的问题，导致汽车不断行驶的过程中，形成巨大的能量损耗，同时，还会造成磁流变液制动器发热量过高，对其制动稳定性产生不利影响。

通过专利检索，存在以下已知的技术方案：

专利1：

申请号：CN201710911441，申请日：2017.09.29，授权公告日：2018.01.19，本发明涉及一种磁流变液制动器及其工作方法，该制动器包括转子盘、传动轴和壳体，转子盘套设于传动轴上且置于壳体内，壳体内部设置有钢套，钢套内侧设有励磁线圈，在励磁线圈内侧设置隔磁环，隔磁环、壳体和转子盘形成的空腔内填有磁流变液，转子盘的正反两面均设有多个矩形凹槽。本发明不仅能够防止壁面滑移效应，而且结构简单。

专利2：

申请号：CN201310393903，申请日：2013.09.02，授权公告日：2013.12.18，本发明公开了一种磁流变制动器，属于机械制动技术领域。在外隔磁壳(10)环形槽内安装导磁环(14)，在右导磁外壳环形通槽内安装隔磁杯(15)；右导磁外壳II(19)和内隔磁壳(6)的圆孔内插放滑动导磁轴(21)和永磁铁(22)，隔磁杯和滑动导磁轴连接；隔磁杯与右导磁外壳II形成的密闭空腔(17)内安装拉伸弹簧组(16)，隔磁杯上开有压力油进口(18)。实现磁流变制动器在正常工况下采用励磁线圈供磁制动，提供可控制动力；而在励磁线圈出现故障或断电时，通过拉伸弹簧组和密封腔压力油的作用将励磁线圈供磁制动模式快速切换至永磁铁供磁制动模式，保证磁流变制动器制动力的延续，提高磁流变制动器的安全性能和可靠性。

上述专利利用磁流变液填充于定子与转子之间，通过均匀作用于磁流变液间隙的磁场使得磁流变液产生剪切屈服应力，从而产生制动力矩。该类磁流变制动器在零场时均有较大的粘滞力矩，如果通过增加磁流变液间隙，降低在零场时的粘滞力矩，则在磁流变液制动器工作时的制动力矩也会跟着大幅下降。

通过以上的检索发现，以上技术方案没有影响本发明的新颖性；并且以上专利文件的相互组合没有破坏本发明的创造性。

发明内容

本发明正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种磁流变液制动器。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：一种磁流变液制动器，外壳呈中空结构，左端盖和右端盖设于所述外壳内，两者间形成液腔，所述液腔内填充磁流变液，左制动盘和右制动盘同心平行设于所述液腔内，各制动叶片设于所述左制动盘和所述右制动盘之间，所述左制动盘和所述右制动盘固连于转动轴上，与所述液腔侧壁留设间隙，两者间设有套接于所述传动轴上的制动盘套筒，构成执行机构；所述转动轴贯穿所述外壳设置，并通过密封轴承与所述外壳转动连接；

驱动机构和传动机构均设于所述中空结构内，所述驱动机构的输出端连接至所述传动机构的输入端，所述传动机构的输出端与各所述制动叶片连接，所述驱动机构通过所述传动机构驱动各所述制动叶片运动至所述左制动盘和所述右制动盘之间或由所述左制动盘和所述右制动盘之间离开；

导磁板固连于所述左端盖外端部，各电磁线圈位于所述液腔外部，分别对应设于各所述制动叶片两侧，紧贴所述左端盖和所述右端盖设置，其内部设铁芯，各所述电磁线圈产生磁场同向布置。

进一步的，各小齿轮设于大齿轮外围并与其啮合，所述小齿轮中心固设叶片轴，所述小齿轮的数量和位置对应所述制动叶片的数量和位置设置，构成所述传动机构；所述大齿轮通过轴承与所述传动轴转动连接，各所述叶片轴分别与对应的各所述制动叶片固连。

进一步的，衔铁和大齿轮挡块设于所述大齿轮上，电磁铁和左壳体挡块设于所述外壳的左侧内壁，拉簧两端分别与所述大齿轮挡块和所述左壳体挡块连接固定，构成所述驱动机构。

进一步的，所述拉簧两端呈钩状结构，并通过其两端的钩状结构分别与所述大齿轮挡块和所述左壳体挡块挂接固定。

进一步的，所述所述左端盖和所述右端盖由隔磁材料制成，其上于各所述铁芯和各所述电磁线圈设置的位置对应设置通过口。

进一步的，所述固定机架包括所述壳体和固设于所述壳体内的左端盖和右端盖，左壳体和右壳体分别连接于所述外壳体左端和右端，托架设于所述左壳体、所述右壳体和所述外壳体底部，构成所述外壳；所述左壳体、所述右壳体和所述外壳体之间形成所述中空结构。

进一步的，所述左端盖和所述右端盖底部对应各所述叶片轴和制动叶片的位置设置轴座，所述轴座上设有制动叶片暂存槽；各所述叶片轴通过轴承与对应的各所述轴座转动连接，各所述制动叶片可分别运动收入对应的各所述制动叶片暂存槽内。

进一步的，所述左端盖和所述右端盖通过螺栓连接。

进一步的，所述右端盖上设有出气口和进液口，所述出气口和进液口将所述液腔与所述外壳的中空结构连通；所述外壳体侧面设有左侧电线通过口和右侧电线通过口。

本发明提供了一种磁流变液制动器，具有以下有益效果：

1、左制动盘和右制动盘与左端盖和右端盖的设置间隙较大，零场时的粘滞阻力很小，汽车行驶过程中磁流变液制动器发热量低，不仅降低了能量损耗，还有效保证了磁流变液制动器的制动稳定性；

2、通过设置于左制动盘和右制动盘之间的可伸缩的各制动叶片实现制动功能，制动时制动叶片由制动叶片暂存槽伸出后与左制动盘和右制动盘之间间隙均很小，配合电磁线圈产生的磁场迅速实现制动功能；

3、通过电磁线圈产生磁场，使磁流变液提供较大的剪切制动力矩，制动响应速度快，易于调控；

4、脱离液压系统，依靠电磁铁的瞬时吸合与拉簧的回复力来调控制动叶片的弹出与收缩，实现了磁流变液制动器与制动踏板的解耦，有利于在新能源汽车上实现线控制动。

附图说明

图1为本发明的安装位置示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明驱动机构的左视图；

图4为本发明驱动机构的右视图；

图5为本发明执行机构的结构示意图；

图6为本发明执行机构的内部结构示意图；

图7为本发明右端盖的结构示意图；

图8为行驶时本发明执行机构的状态示意图；

图9为制动时本发明执行机构的状态示意图。

图中：

100、固定机架，101、托架，102、左壳体，103、外壳体，104、左端盖，105、右端盖，106、右壳体；200、驱动机构，201、衔铁，202、电磁铁，203、拉簧；300、传动机构，301、大齿轮，302、小齿轮，303、叶片轴；400、执行机构，401、制动叶片，402、左制动盘，403、右制动盘，404、铁芯，405、电磁线圈，406、转动轴，407、导磁板；601、出气口，602、右侧电线通过口，603、左侧电线通过口，604、左壳体挡块，605、大齿轮挡块，606、制动叶片暂存槽，607、进液口；a、磁场线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～图9所示，其结构关系为：外壳呈中空结构，左端盖104和右端盖105设于外壳内，两者间形成液腔，液腔内填充磁流变液，左制动盘402和右制动盘403同心平行设于液腔内，各制动叶片401设于左制动盘402和右制动盘403之间，左制动盘402和右制动盘403固连于转动轴406上，与液腔侧壁留设间隙，左制动盘402和右制动盘403与液腔的左右内壁留有较大间隙，使其在零场时的粘性粘滞阻力尽可能小，同时在制动时，此处产生的制动力矩也很小，可相对忽略。两者间设有套接于传动轴406上的制动盘套筒，构成执行机构400；制动盘套筒用于控制左制动盘402和右制动盘403之间的间距。转动轴406贯穿外壳设置，并通过密封轴承与外壳转动连接；

驱动机构200和传动机构300均设于中空结构内，驱动机构的输出端连接至传动机构300的输入端，传动机构300的输出端与各制动叶片401连接，驱动机构200通过传动机构300驱动各制动叶片401运动至左制动盘402和右制动盘403之间或由左制动盘402和右制动盘403之间离开；

导磁板409固连于左端盖104外端部，各电磁线圈405位于液腔外部，分别对应设于各制动叶片401两侧，紧贴左端盖104和右端盖105设置，其内部设铁芯404，各电磁线圈405产生磁场同向布置。

优选的，各小齿轮302设于大齿轮301外围并与其啮合，小齿轮302中心固设叶片轴303，小齿轮302的数量和位置对应制动叶片401的数量和位置设置，构成传动机构300；大齿轮301通过轴承与传动轴406转动连接，各叶片轴303分别与对应的各制动叶片401固连，传动机构300能够在驱动机构200的作用下，实现各制动叶片401的同步驱动。

优选的，衔铁201和大齿轮挡块605设于大齿轮301上，电磁铁202和左壳体挡块604设于外壳的左侧内壁，拉簧203两端分别与大齿轮挡块605和左壳体挡块604连接固定，构成驱动机构200。

电磁铁202通电时，衔铁201在磁力作用下与其吸合，同时磁力克服拉簧203的弹力带动与衔铁连接的大齿轮301转动，以驱动各小齿轮302通过叶片轴303带动各制动叶片401转动至左制动盘402和右制动盘403之间以进行制动。

电磁铁202断电后磁力消失，大齿轮301在拉簧203弹力作用下转动复位，进而驱动各小齿轮302通过叶片轴303带动各制动叶片401由左制动盘402和右制动盘403之间转动离开，不再进行制动。

优选的，拉簧203两端呈钩状结构，并通过其两端的钩状结构分别与大齿轮挡块605和左壳体挡块604挂接固定。

优选的，左端盖104和右端盖105由隔磁材料制成，其上于各铁芯404和各电磁线圈405设置的位置对应设置通过口。

优选的，固定机架100包括壳体和固设于壳体内的左端盖104和右端盖105，左壳体102和右壳体106分别连接于外壳体103左端和右端，托架101设于左壳体102、右壳体106和外壳体103底部，构成外壳；左壳体102、右壳体106和外壳体103之间形成中空结构。

优选的，左端盖104和右端盖105底部对应各叶片轴303和制动叶片401的位置设置轴座，轴座上设有制动叶片暂存槽606；各叶片轴303通过轴承与对应的各轴座转动连接，各制动叶片401可分别运动收入对应的各制动叶片暂存槽606内。

优选的，左端盖104和右端盖105通过螺栓连接。

优选的，右端盖105上设有出气口601和进液口607，出气口601和进液口607将液腔与外壳的中空结构连通；外壳体103侧面设有左侧电线通过口603和右侧电线通过口602。

实施例1

外壳呈中空结构，左端盖104和右端盖105设于外壳内，两者间形成液腔，液腔内填充磁流变液，左制动盘402和右制动盘403同心平行设于液腔内，各制动叶片401设于左制动盘402和右制动盘403之间，左制动盘402和右制动盘403固连于转动轴406上，与液腔侧壁留设间隙，两者间设有套接于传动轴406上的制动盘套筒，构成执行机构400；转动轴406贯穿外壳设置，并通过密封轴承与外壳转动连接；

驱动机构200和传动机构300均设于中空结构内，驱动机构的输出端连接至传动机构300的输入端，传动机构300的输出端与各制动叶片401连接，驱动机构200通过传动机构300驱动各制动叶片401运动至左制动盘402和右制动盘403之间或由左制动盘402和右制动盘403之间离开；

导磁板409固连于左端盖104外端部，各电磁线圈405位于液腔外部，分别对应设于各制动叶片401两侧，紧贴左端盖104和右端盖105设置，其内部设铁芯404，各电磁线圈405产生磁场同向布置。

优选的，各小齿轮302设于大齿轮301外围并与其啮合，小齿轮302中心固设叶片轴303，小齿轮302的数量和位置对应制动叶片401的数量和位置设置，构成传动机构300；大齿轮301通过轴承与传动轴406转动连接，各叶片轴303分别与对应的各制动叶片401固连。

优选的，衔铁201和大齿轮挡块605设于大齿轮301上，电磁铁202和左壳体挡块604设于外壳的左侧内壁，拉簧203两端分别与大齿轮挡块605和左壳体挡块604连接固定，构成驱动机构200。(与前述部分完全相同，仅为保证实施例的技术方案完整)

大齿轮301通过第一轴承安装于传动轴406上，大齿轮301两侧分别安装第一轴承左端盖和第一轴承右端盖，第二轴承设于第一轴承左侧，其左侧安装第二轴承端盖；传动轴406左端通过第二轴承固定于左壳体102上，第一轴承和第二轴承之间设置第一套筒。第二套筒设于第一轴承右侧，抵接于传动轴406的轴肩上。

叶片轴303通过键与对应的小齿轮302连接，小齿轮302左侧设第三套筒，第三轴承设于第三套筒左侧，其左侧安装第三轴承端盖；第三轴承端盖通过螺钉固定于左壳体102上。小齿轮302右侧抵接对应的叶片轴303的轴肩，叶片轴303右侧设花键，制动叶片401套接于叶片轴303上，并通过花键与叶片轴303连接固定。制动叶片401右侧为第四套筒，第四套筒在制动叶片401安装完毕后与叶片轴303焊接固定。

制动叶片401两侧紧贴左端盖104和右端盖105，左侧设有第一骨架油封和第四轴承，第一骨架油封左侧和第四轴承右侧为左端盖104，第四轴承左侧通过第四轴承端盖固定。制动叶片401右侧的结构与左侧对称设置。

具体安装时，磁流变液制动器的外壳固定于汽车悬架上，传动轴406为汽车车轮的传动轴。

汽车正常行驶过程中，传动轴406正常转动；电磁铁202和电磁线圈405均不通电，各制动叶片401收入各制动叶片暂存槽606内。此时，左制动盘402和右制动盘403带动液腔内的磁流变液共同运动，制动器的零场粘滞阻力很小。

在对传动轴406制动时，电磁铁202通电，衔铁201在磁力作用下与其吸合，同时磁力克服拉簧203的弹力带动与衔铁连接的大齿轮301转动，以驱动各小齿轮302通过叶片轴303带动各制动叶片401转动至左制动盘402和右制动盘403之间；同时，电磁线圈405通电产生磁场，磁流变液的剪切应力产生巨大的制动力矩，实现传动轴406的制动。

制动过程中，对电磁线圈405施加不同大小的电流产生不同的磁场强度，即可对磁流变液产生的剪切应力进行控制，以产生不同大小的制动力矩。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

一种磁流变液制动器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。