CN101941422A - 机动车全路况伸缩制动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机动车的制动系统，具体是一种适用于各类机动车应急制动使用的机动车全路况伸缩制动器。能够提高机动车制动系统的制动能力，包括安装于机动车上的气瓶、嵌入式安装于机动车底部且伸缩方向与机动车车架垂直的伸缩气囊、通过轴承吊设于机动车车架下方的转轴；转轴的设置位置在机动车直行前进方向上处于伸缩气囊的前方；伸缩气囊底部设置有摩擦阻力垫，转轴上缠绕有单端与转轴固定的牵拉绳索，牵拉绳索的自由端与摩擦阻力垫固定；气瓶与伸缩气囊连通，连通处设有开闭由机动车电子控制系统控制的电控气阀；气瓶上设有充排气口，充排气口上固定有阀门。结构合理、紧凑，能与现有机动车制动系统紧密配合，提高机动车制动系统的整体制动能力。

Description

机动车全路况伸缩制动器

技术领域

本发明涉及机动车的制动系统，具体是一种适用于各类机动车应急制动使用的机动车全路况伸缩制动器。

背景技术

机动车的制动系统是机动车上用以使机动车的某些部分(主要是车轮)与外界(主要是路面)产生一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。机动车的制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统等。用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统；用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统；在行车制动系统失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统。而制动系统制动能力的高低直接影响着机动车的行驶安全，制动能力越高，机动车安全行驶的安全系数越高，因此，如何实现机动车高制动能力的制动系统是目前机动车生产领域研发攻关的一个重点方向。

分析现有机动车制动系统的工作原理可知：制动系统实际上制动的是机动车的车轮，以机动车被制动车轮与路面间的摩擦实现机动车制动。依照摩擦力公式F＝μN，基于机动车对路面的正压力N是恒定值，机动车被制动车轮与路面间的摩擦系数μ也就影响了机动车的制动效果，而机动车被制动车轮与路面间的摩擦系数是由轮胎的材质和花纹、路面的粗糙程度、以及外界环境(湿度、温度等)等因素决定的，其中，路面的粗糙程度以及外界环境都是无法因需求而随时随意愿改变的。

发明内容

本发明为了提高机动车制动系统的制动能力，缩短行驶(尤其是高速行驶)时实施制动的滑行距离，以确保机动车驾驶者在行车中的人身安全，提供了一种机动车全路况伸缩制动器。

本发明是采用如下技术方案实现的：机动车全路况伸缩制动器，包括安装于机动车上用于贮存高压气体的气瓶、嵌入式安装于机动车底部且伸缩方向与机动车车架垂直的伸缩气囊、通过轴承吊设于机动车车架下方且与机动车直行前进方向垂直的转轴；转轴的设置位置在机动车直行前进方向上处于伸缩气囊的前方；伸缩气囊底部设置有摩擦阻力垫，转轴上缠绕有单端与转轴固定的牵拉绳索，牵拉绳索的自由端与摩擦阻力垫固定；气瓶与伸缩气囊连通，且连通处设有开闭由机动车电子控制系统控制的电控气阀；气瓶上设有用于实现气瓶内高压气体内充和外排的充排气口，且充排气口上固定有阀门。所述机动车电子控制系统是机动车现有车载控制系统，如何建立机动车电子控制系统与本发明所述制动器中电控气阀的关联，实现机动车电子控制系统对电控气阀动作的控制，对于本领域技术人员很容易实现。

具体应用时，机动车行驶过程中，如遇行车制动系统失效的情况，司机可将本发明所述制动器作为应急制动系统使用；也可在机动车原有制动系统未失效，但因车速太快而常规制动力明显不足的情况下，作为辅助制动系统使用。即如与上述两种情况，司机可以通过机动车电子控制系统控制打开本发明所述制动器的电控气阀，气瓶内的高压气体会迅速充入伸缩气囊内，伸缩气囊瞬间膨胀，使伸缩气囊底部设置的摩擦阻力垫与路面接触摩擦产生阻力，并通过伸缩气囊本身以及牵拉绳索、转轴传递给机动车的车架，为机动车提供额外的制动力，进而实现有效的辅助制动。同时，摩擦阻力垫与转轴间牵拉绳索的设置可以有效防止伸缩气囊在承受摩擦阻力垫拉拽时脱落。当本发明所述制动器完成一次有效制动后，应及时将本发明所述制动器复位，即将气瓶与伸缩气囊间连通处的电控阀门、气瓶上充排气口处的阀门打开，复位伸缩气囊；然后，闭合气瓶与伸缩气囊间连通处的电控阀门，经由气瓶上充排气口处的阀门向气瓶内充入高压气体，直至气瓶内高压气体的压力满足要求：在气瓶与伸缩气囊间连通处的电控气阀打开时，气瓶内的高压气体迅速充入伸缩气囊内，伸缩气囊瞬间膨胀，膨胀压力使其底部设置的摩擦阻力垫对路面产生足够的正压力，与路面接触产生摩擦阻力。本发明所述制动器的伸缩气囊在膨胀后，其内压将达到与机动车后轮的胎压相一致的水平，这样，摩擦阻力垫对路面有足够的正压力，产生的制动摩擦力足以满足需求。

与现有技术相比，本发明依据摩擦力F＝μN这一公知常识，基于机动车对路面的正压力N是恒定值，因此本发明通过增大机动车与路面间的摩擦系数μ实现制动；从而能够辅助实现机动车的应急制动，并在实施应急制动时大大缩短机动车的滑行距离，达到有效制动的目的。这里要强调的是，本发明所述制动器中的摩擦阻力垫是专门为提供阻力而设计的，摩擦阻力垫的摩擦系数μ大大超过车辆的轮胎表面。而且对于冬季冰雪覆盖的路况，本发明所述摩擦阻力垫上可增加设置金属或硬质塑胶道钉等表面附加物，用以增加本发明所述制动器使用时摩擦阻力垫与路面之间的附着力与摩擦力，进而提高机动车在冰雪覆盖路面实施制动所需的制动力，即便司机未及时对机动车车轮加装防滑链，也能降低机动车在冰雪覆盖路面上行驶的危险系数。另外一点：由于本发明所述制动器用于实现机动车制动，因而必须严格要求其各部件的质量和强度。

本发明结构合理、紧凑，能与现有机动车制动系统紧密配合，提高机动车制动系统的整体制动能力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A视图；

图中：1-机动车；2-气瓶；3-伸缩气囊；4-轴承；5-转轴；6-摩擦阻力垫；7-牵拉绳索；8-电控气阀；9-阀门。

具体实施方式

如图1、2所示，机动车全路况伸缩制动器，包括安装于机动车1上用于贮存高压气体的气瓶2、嵌入式安装于机动车1底部且伸缩方向与机动车1车架垂直的伸缩气囊3、通过轴承4吊设于机动车1车架下方且与机动车1直行前进方向垂直的转轴5；转轴5的设置位置在机动车1直行前进方向上处于伸缩气囊3的前方；伸缩气囊3底部设置有摩擦阻力垫6，转轴5上缠绕有单端与转轴5固定的牵拉绳索7，牵拉绳索7的自由端与摩擦阻力垫6固定；气瓶2与伸缩气囊3连通，且连通处设有开闭由机动车电子控制系统控制的电控气阀8；气瓶2上设有用于实现气瓶2内高压气体内充和外排的充排气口，且充排气口上固定有阀门9。

具体实施时，本发明所述制动器的设置位置一般处于机动车的后部；对于本发明所述制动器的启动至少可以按如下方式实现：1、专设与机动车电子控制系统关联、用以提供驱动电动气阀动作触发信号的控制按钮，应用时需人为判断本发明所述制动器启动时机；2、与原有制动系统关联，由原有制动系统提供驱动电动气阀动作的触发信号，例如：将制动系统中的刹车板与机动车电子控制系统进行关联，当刹车板踩到底时继续用更大的力量猛踩刹车板，以提供给机动车电子控制系统驱动电控气阀的触发信号，实现本发明所述制动器的启动。

另外，摩擦阻力垫6可以采用活动固定式结构与机动车的车架固定，这样，在复位本发明所述制动器的伸缩气囊时，能有效避免因摩擦阻力垫6的自重使伸缩气囊自然下垂而导致机动车通过性下降的情况，利于实现伸缩气囊的复位收回；而且在本发明所述制动器启动时，伸缩气囊3膨胀所产生的膨胀压力直接作用于伸缩气囊3底部的摩擦阻力垫6，摩擦阻力垫6可及时与机动车的车架分离，不会影响本发明所述制动器的制动效果。所述活动固定式结构的结构多样，具体采用何种活动固定式结构，本领域的技术人员应参考机动车本身结构进行设计和选择。

还有气瓶2上设置的充排气口可按功能分离设置，即在气瓶上分设充气口和排气口，并配置适配的阀门即可；气瓶2内的高压气体可采用空气或氮气，为安全起见建议使用氮气。

Claims (1)

1.一种机动车全路况伸缩制动器，其特征在于：包括安装于机动车(1)上用于贮存高压气体的气瓶(2)、嵌入式安装于机动车(1)底部且伸缩方向与机动车(1)车架垂直的伸缩气囊(3)、通过轴承(4)吊设于机动车(1)车架下方且与机动车(1)直行前进方向垂直的转轴(5)；转轴(5)的设置位置在机动车(1)直行前进方向上处于伸缩气囊(3)的前方；伸缩气囊(3)底部设置有摩擦阻力垫(6)，转轴(5)上缠绕有单端与转轴(5)固定的牵拉绳索(7)，牵拉绳索(7)的自由端与摩擦阻力垫(6)固定；气瓶(2)与伸缩气囊(3)连通，且连通处设有开闭由机动车电子控制系统控制的电控气阀(8)；气瓶(2)上设有用于实现气瓶(2)内高压气体内充和外排的充排气口，且充排气口上固定有阀门(9)。

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