CN101712315A - 刹车传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于制动技术领域，具体涉及一种刹车传动机构，该传动机构结构简单并具有可靠的防抱死功能。刹车传动机构包括相互配合的主动件和从动件，主动件与刹车动力机构连接，从动件与刹车执行机构连接，主动件受刹车动力机构持续力的驱动而从动件向刹车执行机构提供波动力进行刹车。本发明的传动机构将原来持续的刹车力换为大小波动的刹车力，避免了出现抱死的现象；本发明结构简单、运行可靠，易于维护和使用，并能与各种刹车系统适配。

Description

刹车传动机构

技术领域

本发明属于制动技术领域，具体涉及一种刹车传动机构。

背景技术

汽车、飞机、摩托等刹车制动时的抱死问题由来已久，尤其是汽车的刹车抱死危害极大，会造成车辆无法转向或后轮失去侧向抓地力而导致行车方向无法控制，进而引发交通事故；国内外也对其进行了深入研究，取得了很多研究成果，并有很多技术应用于实践中，最著名的是防抱死刹车系统，英文简称ABS。

但现有的防抱死技术都是通过调整刹车动力机构的输出量而调整刹车力，例如：减小液压刹车系统中液压油的压力，或降低电制动系统中的电机转速；这种技术方案或者有滞后，可靠性差；或者能耗大，摩擦力增大；或者结构复杂，使用、维护困难。

发明内容

本发明提供一种刹车传动机构，该传动机构结构简单并具有可靠的防抱死功能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种刹车传动机构，包括相互配合的主动件和从动件，所述的主动件与刹车动力机构连接，从动件与刹车执行机构连接，主动件受刹车动力机构持续作用力的驱动，从动件向刹车执行机构提供波动力进行刹车。

由上述技术方案可知：本发明的传动机构能够将原来持续的刹车力转换为大小波动的刹车力，刹车时，与从动件连接的刹车执行机构在波动力的驱动下进行刹车，波动力的最大值对应最大的刹车力，波动力的最小值对应最小的刹车力，刹车力的大小是波动变化的，避免了出现抱死的现象；本发明的传动机构传动可靠，能够有效地防止刹车抱死，比ABS系统成本低，易于维护和使用，并能与液压、电机制动等各种刹车动力机构适配，能与盘式、鼓式等各种刹车执行机构适配。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是轴身不同形状的径向截面示例图；

图3是轴身的优选径向截面形状；

图4是传动块与传动块座的剖视图。

具体实施方式

如图1所示的一种刹车传动机构，包括相互配合的主动件和从动件，所述的主动件与刹车动力机构连接，从动件与刹车执行机构30连接，所述的主动件受刹车动力机构持续作用力的驱动，从动件向刹车执行机构30提供波动力进行刹车。    

也就是说主动件受到刹车动力机构的驱动力是持续的，而通过主动件与从动件的配合，从动件传递给刹车执行机构30的刹车力是大小波动的，这种功能的实现可以有多种技术方案，比如：可以是曲轴机构，曲轴作为主动件，连接在曲轴上作往复运动的连杆也能够传递给刹车执行机构30波动的刹车力。

由上述技术方案可知：将本发明的传动机构连接到刹车系统中并布置到车辆上，本发明能够将原来持续的刹车力转换为大小波动的刹车力，刹车时，与从动件连接的刹车执行机构30在波动力的驱动下进行刹车，波动力的最大值对应最大的刹车力，波动力的最小值对应最小的刹车力，不会出现抱死的现象；例如，与本发明的从动件相连的刹车片受从动件驱动抵顶刹车盘执行刹车，其抵顶刹车盘的力总是大小变化的，实现了防抱死的目的。

本发明采用的优选方案是：所述的主动件为转轴20，转轴20一端与刹车动力机构相连并在刹车动力机构驱动下绕轴芯转动，转轴20上有光滑过渡的变径轴身21，也就是说轴身21的径向截面为圆角围成的封闭图形，其形状可以有多种，如图2所示；也可以说转轴20是凸轮轴，轴身21为一凸轮，凸轮轴加工简单，成本低；而且凸轮轴体积小，结构简单，布局紧凑，比曲轴连杆机构更容易布置到刹车系统中；作为优选的方案，轴身21的径向截面为椭圆形，如图3所示，这样的凸轮轴加工简单并且椭圆形的曲线变化平缓，可以降低刹车过程中的震动，提高刹车系统的稳定性；所述的从动件包括沿长度方向移动的顶杆10，顶杆10的端面可以是杆身的垂直面或斜面，但最好是与轴身21的侧面形状相吻合的曲面，这样可以增大接触面积，使刹车运行稳定，轴身21侧面与顶杆10端面接触或分离式转动配合，顶杆10远离轴身21的一端与刹车执行机构30相连。

将转轴20用轴承之类部件安装为能沿轴芯转动的状态，将顶杆10安装为能沿杆长方向往复运动的状态；调整刹车执行机构30与顶杆10、转轴20、车轮之间的位置关系，使轴身21截面的椭圆长轴与顶杆10端面接触时对应刹车执行机构向车轮提供较大刹车力的状态；刹车系统工作时，转轴20受刹车动力机构驱动而转动，由于顶杆10与转轴20配合部分的轴身21的径向截面为椭圆，所以轴身21侧面的不同位置与顶杆10接触会推动顶杆10产生不同的杆长方向的位移，该位移伴随刹车执行机构给车轮大小不同的刹车力，直至车轮停止转动，完成刹车。利用本发明的传动机构的刹车系统其刹车过程是刹车力大小循环变化的过程，直到车轮停止转动，避免了抱死现象发生；停止的车轮重新启动时，由于车轮转动产生离心力，刹车执行机构30会被自动甩开并复位，不会影响车轮的正常转动。

进一步的，为增大顶杆10的端面与轴身21侧面的接触面积，使传动机构运行平稳，所述的顶杆10与轴身21配合的一端设置传动块11，本发明的传动块11是轴瓦形，传动块11指向轴身21的端面为弧形面11`，该弧形面11`大于顶杆10的横截面；弧形面11`与轴身21的侧面形状相吻合并构成转动配合；传动块11上的弧形面11`增大了与轴身21侧面的接触区域，减小了接触面的压力，也就减小了轴身21与传动块11转动配合产生的摩擦力，减少了对部件的磨损，也使传动机构运行更加平稳。

作为优选方案：所述的传动块11的与轴身21相配合的端面也就是弧形面11`上设置滚动钢珠12，滚动钢珠12的小半个球面露出弧形面11`之外，传动块11与轴身21通过所述的滚动钢珠12配合；也就是将原来轴身21侧面与传动块11的弧形面11`的面面相对运动变为轴身21侧面与滚动钢珠12的相对滑动，可以进一步减小摩擦力。

进一步的，如图4所示，所述的滚动钢珠12有多颗并布置在沿顶杆10长度方向布置的孔中，孔口处直径小于滚动钢珠12的直径，孔底和滚动钢珠12之间设置有支撑滚动钢珠12露出孔口的圆柱螺旋弹簧13。圆柱螺旋弹簧13不仅缓冲了轴身21转动对滚动钢珠12的挤压，而且能够缓冲因为轴身21转动中横截面大小径变化而给滚动钢珠12和顶杆10的冲击，把滚动钢珠12受到的力更平稳地传递到顶杆10上。

所述的顶杆10与传动块11之间设置传动块座14，传动块11上容纳滚动钢珠12与圆柱螺旋弹簧13的孔为通孔，传动块座14与顶杆10固连，与传动块11可拆卸连接。本发明的传动块座14是与传动块10背面形状相吻合的轴瓦形，传动块座14背面与顶杆10焊接为一体，传动块座14与传动块10螺钉连接；这样可以方便地安装滚动钢珠12和圆柱螺旋弹簧13，并且易于更换磨损的滚动钢珠12，而不必更换整个传动块11或传动机构，减少刹车系统的维护成本。

顶杆10上固接复位弹簧挂钩15，复位弹簧挂钩15上连接复位弹簧用于驱动刹车执行机构30与车轮分离。

安装时将复位弹簧一端连接在弹簧挂钩15上，将复位弹簧另一端固定到机架或车辆其它适合部位上，复位弹簧可以牵引顶杆10向轴身21方向移动，顶杆10也就牵引刹车执行机构30与车轮分离；这样可以确保在刹车结束后刹车执行机构30与车轮分离，以降低车轮重新启动时的阻力，同时也驱使滚动钢珠12与轴身21处于持续接触的状态，也就是接触式转动配合。

所述的轴身21的径向截面沿轴长方向逐渐变小，本发明设置为由连接刹车动力机构的一端向另一端逐渐缩小；其优点是：便于调整转轴20与顶杆10的配合位置，并适当减轻转轴20的自重，减轻设备总重，降低能耗；并且，在低速状态时，刹车动力机构30通过其它装置驱动转轴20沿轴芯前移一定距离即可实现快速刹车。

下面结合图1，以电机驱动的盘式刹车系统为例对本发明的工作过程作详细描述：刹车时制动电机被启动开始运转并驱动与之相连的转轴20开始转动，转轴20的轴身21与滚动钢珠12转动配合，随着转轴20转动，与滚动钢珠12接触的轴身21的横截面椭圆半径也同时增大，当轴身21的椭圆长轴与滚动钢珠12接触时，顶杆10沿杆长方向移动较大的位移，刹车执行机构30的刹车片与刹车盘之间获得较大的刹车力；电机继续运转，转轴20横截面上与滚动钢珠12接触的半径也随之缩小，顶杆10沿杆长方向的位移逐渐变小，刹车片与刹车盘之间的刹车力逐渐变小，从而避免抱死现象的发生；转轴20继续转动，使得轴身21横截面的长短轴继续交替与滚动钢珠12接触，并使车轮转速降低，直到汽车停止，制动电机停止；一端固定在顶杆10上的复位弹簧会驱动顶杆10顶向转轴20，由于转轴20的转动惯性和偏心，转轴20会继续转动一定角度，停在滚动钢珠12与轴身21的横截面椭圆的短轴接触的位置，以便汽车重新启动。

本发明的刹车传动机构可以运用到各类型的刹车系统中，对于液压刹车系统，只需在刹车动力机构和转轴20之间布置一个液压马达将液压油的压力能转化为液压马达的转动即可适用本发明的传动机构；与本发明连接的刹车执行机构30可以是直接与顶杆10连接的的刹车片，也可以是鼓式刹车机构或盘式刹车机构等。综上所述：本发明的传动机构，结构简单、传动可靠，能有效地防抱死，并具有广泛的适用范围。

Claims (10)

1.一种刹车传动机构，其特征在于：包括相互配合的主动件和从动件，所述的主动件与刹车动力机构连接，从动件与刹车执行机构(30)连接，所述的主动件受刹车动力机构持续作用力的驱动，从动件向刹车执行机构(30)提供波动力进行刹车。

2.根据权利要求1所述的刹车传动机构，其特征在于：所述的主动件为一转轴(20)，转轴(20)一端与刹车动力机构相连，转轴(20)上有光滑过渡的变径轴身(21)，所述的从动件包括顶杆(10)，顶杆(10)的一端与轴身(21)构成接触与分离式转动配合，顶杆(10)另一端与刹车执行机构(30)相连，所述的轴身(21)绕轴芯转动，顶杆(10)沿长度方向移动。

3.根据权利要求2所述的刹车传动机构，其特征在于：所述的轴身(21)的径向截面为椭圆。

4.根据权利要求3所述的刹车传动机构，其特征在于：所述的顶杆(10)与轴身(21)相配合的一端固接传动块(11)，所述的传动块(11)上有弧形面(11`)指向轴身(21)，且弧形面(11`)的形状与其所指向的轴身(21)形状相吻合。

5.根据权利要求4所述的刹车传动机构，其特征在于：所述的传动块(11)的弧形面(11`)上设置有滚动钢珠(12)，滚动钢珠(12)上有少于一半的球面突出弧形面(11`)之外。

6.根据权利要求5所述的刹车传动机构，其特征在于：所述的滚动钢珠(12)有多颗并布置在沿顶杆(10)长度方向布置的孔中，该孔口处直径小于滚动钢珠(12)的直径，孔底和滚动钢珠(12)之间设置有支撑滚动钢珠(12)露出孔口的圆柱螺旋弹簧(13)。

7.根据权利要求2至6任意一项所述的刹车传动机构，其特征在于：所述的轴身(21)的径向截面沿轴长方向逐渐变小。

8.根据权利要求6所述的刹车传动机构，其特征在于：所述的顶杆(10)与传动块(11)之间设置传动块座(14)，所述的传动块(11)上容纳滚动钢珠(12)与圆柱螺旋弹簧(13)的孔为通孔，传动块座(14)的一个侧面与顶杆(10)固连，与该侧面相对的另一侧与传动块(11)可拆卸连接。

9.根据权利要求7所述的刹车传动机构，其特征在于：所述的从动件上固接复位弹簧挂钩(15)，复位弹簧挂钩(15)上连有复位弹簧用于驱动刹车执行机构(30)与车轮分离。

10.根据权利要求8所述的刹车传动机构，其特征在于：所述的从动件上固接复位弹簧挂钩(15)，复位弹簧挂钩(15)上连有复位弹簧用于连接驱动刹车执行机构(30)与车轮分离。

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