[实用新型]一种新型车辆制动装置

说明书

本实用新型涉及一种车辆制动装置，尤其是适用于两轮轻便机动车，特别是以电池为动力源的电动两轮车的制动装置。

目前的车辆制动装置绝大多数是将车的动量在短时间内转化为摩擦副之间的发热来达到制动目的。此类制动要消耗大量能量且造成制动元件的损耗，在车辆起动时又需克服静态惯量，耗费数倍于正常行驶的能量供应。尤其在城市使用中，频繁停车起动将大大增加车辆能耗，不但耗费燃油而且对城市环境造成额外污染。对于电池能源的电动车辆，则因制动能耗及起动时很大的电流输出，将大大损害电机性能及电池寿命，明显缩短充电里程。一些商品化的电动汽车使用直流发电机将制动能量储存于电池中，但此类再生制动装置效率仅为10～30％，且因为成本及体积原因几乎不可能应用于轻便车辆上。

本实用新型目的是：提供一种能量再生式制动装置，在制动过程中将车辆动量以机械能方式储存，起动时释放此能量帮助车辆起动，减小起动惯量。

本实用新型目的是这样实现的，离合制动装置、机械储能元件、防反转机构和操纵机构为装置的基本构成，离合制动元件包括原动端、外端、内端和非回转端即周向固定端，各端带有接合面并由操纵机构控制视需要移动实现各端间的离合，原动端直接或间接与车轮联接用于车轮正向转动的输入和输出，外端和内端分别与弹性储能元件的两端联接用于储能元件能量输入和输出，防反转机构作用于储能元件的输入端即外端限制其反转释能，保证储能元件所储能量由输出端即内端输出，外端和内端均可与原动端接合，内端还可与非回转端接合，制动时操纵机构控制内端与非回转端接合，外端与原动端接合，外端随原动端转动带动弹性元件变形储能，实现制动，起动时操纵机构控制外端与原动端脱开，内端与原动端接合，内端脱离非回转端，防反转机构限制外端反转释能，弹性元件所储能量由内端传至原动端，驱动车轮正向转动。

为保证内端和外端同步动作，内端和外端保持滚动接触，相互推动其与接合面的离合，同时保证相对转动摩擦力较小。内端和外端复位可利用与其滚动接触的强力弹簧实现。

为最大限度利用储存能量推动车轮，起动时受储能元件最大扭矩作用的内端应尽量避免处于非回转端与原动端之间的中间位置，最好使内端与原动端接合后再与非回转端脱离，即保证内端与原动端和非回转端的双重顺序离合。为实现该目的，最好是在内端与非回转端之间或装置主轴端部设置双重顺序离合装置。

双重顺序离合装置可由设置于装置主轴端部的轴向移动式非回转端，内端复位弹簧，非回转端复位弹簧(26)及由控制元件(24)对其行程分段控制的操纵机构(14 15)组成，操纵机构(14 15)控制非回转端与内外端的移动，还控制内端复位弹簧和非回转端复位弹簧按顺序先后释放。即在制动行程段，行程分段控制机构利用制动回转轮或杠杆机构推拉外端与原动端接合同时内端与非回转端接合，起动行程段由操纵机构利用杠杆等机构推动非回转端和内、外端同时轴向移动，使内端保持与非回转端接合同时与原动端接合，起动行程末段，制动回转轮或杠杆机构受控松开，解除内外端复位弹簧压力，使其进一步压紧内端与原动端的接合，起动行程完毕，在非回转端复位弹簧及其余复位弹簧作用下，各元件复位。非回转端与内端脱开。非回转端可利用销或键来限制其转动。

双重顺序离合也可由内端与非回转端之间的啮合式离合装置实现。离合装置包括可变长度啮合齿(27)，啮合齿复位弹簧(28)，最好是浮动设置的啮合孔(8)，起动时，内端向原动端移动，同时在弹性元件扭矩作用下可变长度啮合齿靠与最好是浮动设置的啮合孔孔壁的摩擦力被拉长，同时张紧复位弹簧，直到内端与原动端完全接合，复位弹簧张紧力大于啮合齿孔壁摩擦力，齿脱离啮合孔，内端与非回转端完全脱开。    

为保证齿孔摩擦力及克服复位弹簧张紧力，啮合孔与齿上啮合部份设计比其它部份更大的摩擦系数，必要时可增加衬套材料。

为调整齿的可变长度，保证在内端与原动端可靠接合后齿能及时脱出，可设置复位弹簧预紧调节机构，最简单的调节机构为齿尾端的带螺纹弹簧档圈。调节旋入深度即可方便调节复位弹簧预紧量。

起动时，外端脱离原动端后，靠防反转机构限制其反转，防反转机构可由摩擦式或爪式棘轮机构组成。

如内端与原动端常态接合，则需在车轮主轴附近设置车轮反转机构，在人为倒车时，解除防反转机构功能。

车轮反转机构可由单向离合机构和推力滑块组成，推力滑块(20)与防反转机构(12)中防反转元件(17)接触，单向离合机构保证车轮正转时保持原位，反转时则利用摩擦元件或卡爪带动推力滑块动作，将防反转机构中的摩擦轮或卡爪推离工作位置。