CN102248934A - 机动车辆制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆制动系统，包括动力转换部件、液压控制组件和制动部件，其特征在于：所述动力转换部件包括法兰盘和油泵以及使得所述法兰盘与油泵结合或分离的离合器，所述油泵通过液压控制组件驱动摆动马达，所述摆动马达驱动制动蹄。本发明大大改善了现有的完全靠抱紧车轮制动这一技术方案，避免了抱紧车轮引起的车辆侧滑、漂移。采用柔性液压能驱动制动蹄摆动，使其与地面摩擦制动，且制动蹄在接触地面后的缓慢摆动过程中制动力是逐渐增大的，与车辆的速度具有良好的适应性，有效减小了高车速强制制动易产生侧滑的不良倾向。

Description

机动车辆制动系统

技术领域

本发明涉及一种车辆制动系统，尤其涉及一种使得车辆不易侧滑和制动力自适应的机动车辆制动系统。

背景技术

传统的车辆制动装置，其主要是采用一个装置去制动车轮，阻碍其转动，将车辆的动能转化为热能消耗掉，使其停止转动，进而达到阻止车辆前进这一目的。具体地，例如目前常用的盘式刹车系统，盘式刹车以静止的刹车碟片，夹住随车轮转动的刹车碟盘以产生摩擦力，使车轮转动速度降低的刹车装置。此类刹车装置，通常都有一个非常致命的问题，即当车辆在高速行驶过程中，车轮偶有抱死就产生侧滑，并造成侧向附着力减小，车辆产生漂移。

为了克服上述问题，一种“防抱死刹车系统”被运用在车辆上来辅助控制车辆，即通常所说的“ABS”（Anti-locked Braking System）。ABS主要由液压调节器、车轮速度传感器、电子控制单元(ECU)构成。ECU处理信号，控制液压调节器，以控制制动压。该系统是进行制动控制的系统，通过在制动时检测到车轮处于打滑状态时，缓解该车轮的制动力以消除打滑状态，之后再次增大制动力，并且使制动距离尽可能变短。该系统其本质上是替代人工做出更为精确的刹车动作，但其实质还是通过抱紧车轮降低转速实现车辆的制动。ABS被动地调节车轮制动力矩，去适应地面的摩擦力，这种制动是对前进车辆的间接制动，并没在车辆前进方向上产生反向作用力，还是完全依靠车轮与地面的摩擦力来制动。并没有从根本上解决在车辆制动时有瞬间抱死车轮的现象，进而产生侧滑这一问题，并且该系统的造价高，构成复杂。

发明内容

为了解决背景技术中所涉及的问题，本发明提供一种机动车辆制动系统。

本发明的技术方案是：一种车辆制动系统，包括动力转换部件、液压控制组件和制动部件，其特征在于：所述动力转换部件包括法兰盘和油泵以及使得所述法兰盘与油泵结合或分离的离合器，所述油泵通过液压控制组件驱动摆动马达，所述摆动马达驱动制动蹄。

作为一种优选，还包括有行星齿轮增速机构，所述行星齿轮增速机构包括齿圈、太阳轮和行星架，所述齿圈和油泵壳体固连，所述太阳轮共轴油泵心轴，所述行星架包括有一带花键的动力轴，所述动力轴通过花键连接离合器滑动盘。

作为一种优选，所述离合器滑动盘上设置有连接销，所述法兰盘上设有用于插入所述连接销的连接孔，所述离合器滑动盘设有一凹槽，所述凹槽内设有拨叉，所述拨叉上系有拨叉拉索。

作为一种优选，所述连接孔的深度沿法兰盘圆周由浅至深逐渐增大。

作为一种优选，所述制动蹄包括制动蹄架，所述制动蹄架下部设有摩擦块，所述摩擦块包括有摩擦面，所述摩擦面为渐开线形曲面。

作为一种优选，所述制动部件还包括与摆动马达的机壳固连的安装座，所述安装座铰接摇杆，所述摇杆上系有一根摇杆拉索，所述安装座上还设置有一定滑轮，所述定滑轮上还缠绕一根滑轮线，所述滑轮线一端连接摇杆另一端连接摆杆，所述摆杆固连制动蹄，所述摆杆还固连有一回位弹簧，所述回位弹簧和安装座固连。

作为一种优选，所述液压控制组件包括油泵出油口、油泵进油口、马达进油口和马达出油口，所述油泵出油口和油泵进油口分别连至油泵出油管和油泵进油管，所述油泵出油管和油泵进油管连至油泵，所述马达进油口和马达出油口连至马达进油管和马达出油管，所述马达进油管和马达出油管分别连至摆动马达进油口和摆动马达储油腔，所述油泵出油口连通一个进油道，所述进油道内设有一个动力柱塞，所述动力柱塞连有一个柱塞弹簧，所述进油道与主油道相通，所述主油道与马达进油口相通，所述动力柱塞的一端抵住回油柱塞，所述回油柱塞连有一个回位弹簧，所述回油柱塞还包括回油柱塞进油口和回油柱塞出油口，所述回油柱塞进油口和马达出油口相通，所述回油柱塞出油口与回油道或制动蹄复位油道相通，所述制动蹄复位油道与主油道相通，所述回油道与油泵进油口相通。

作为一种优选，所述液压控制组件还设置有蓄压缸，所述蓄压缸内设有蓄压活塞，所述蓄压活塞连有蓄压弹簧，所述蓄压缸分别与主油道和泄压油道相通，所述泄压油道与回油道相通。

作为一种优选，所述摩擦块由弹性软体橡胶制成，所述摩擦面上还设置有单导向型花纹。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、本发明的法兰盘与车辆轮毂相连使其可以将车辆的惯性动能传递给油泵，那么油泵获得能量输出液压油驱动摆动马达，摆动马达带动制动蹄摆动，制动蹄与地面摩擦，使得车辆减速，同时，摩擦力阻止制动蹄摆动，使系统压力升高，也起到了阻止车轮转动的传统制动效果，两种方式联合作用，使车辆快速平稳制动。并有部分惯性动能转化的能量消耗在液压油与管道的摩擦和节流中，具有多重制动效果。本发明大大改善了现有的完全靠抱紧车轮制动这一技术方案，避免了抱紧车轮引起的车辆侧滑、漂移。采用柔性液压能驱动制动蹄摆动，使其与地面摩擦制动，且制动蹄在接触地面后的缓慢摆动过程中制动力是逐渐增大的，与车辆的速度具有良好的适应性，有效减小了高车速强制制动易产生侧滑的不良倾向。

2、本发明还设置了行星齿轮增速机构用于增大从法兰盘处获得的转速，使得制动蹄能快速地与地面接触。

3、本发明设置的离合器结构能方便实现法兰盘与油泵之间的分离或者结合。

4、本发明优选连接孔的深度沿法兰盘圆周由浅至深逐渐增大，使得连接销和连接孔在圆周方向结合柔和以及脱开更方便。

5、本发明优选当制动蹄摆动时由于摩擦块上的摩擦面为渐开线形曲面，故反向制动力矩以及与地面摩擦力也在逐渐增大，制动效果随着车速的降低而加强。有效减小了高车速强制制动易产生侧滑的不良倾向。

6、本发明的摇杆、滑轮以及摆杆机构可以驱动制动蹄直接制动，在需要紧急制动时拉动摇杆，制动蹄便可以与地面快速接触产生摩擦力，进而制动车辆。

7、本发明优选的液压控制组件实现油泵与摆动马达之间液压油的循环流通，使得结构紧凑，并且可以限制液压系统的负荷，避免产生过大的液压力对油泵以及液压控制组件的损坏。

8、本发明优选了摩擦块由弹性软体橡胶制成，弹性软体橡胶易变形能适应不同的路况和增大摩擦面积，又由于制动摩擦面在制动蹄上，不需考虑行驶和转向性能以及其他要求。可在摩擦面上设置单导向型花纹，在不同的路面上都具有更好的制动效果。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为动力转换部件的示意图；

图3为图2的爆炸示意图；

图4为液压控制组件的示意图；

图5为法兰盘的示意图；

图6为图1中A向的局部示意图。

具体实施方式

下面结合附图以实施例对本发明作进一步说明。

如图1至6所示，本发明主要包括三个部分，即动力转换部件1、液压控制组件2和制动部件3。动力转换部件1包括与车辆轮毂相连的法兰盘1a，法兰盘1a用于将车轮的转速传递给固定安装在车架上的油泵1d。在法兰盘1a与油泵1d之间设有一增速机构1c，增速机构1c为行星齿轮系增速机构，包括齿圈1c1, 齿圈1c1与油泵壳体1d1通过螺栓固定连接并一起固定在车架上。增速机构1c中的太阳轮1c2与油泵心轴1d2共轴，太阳轮1c2与行星轮1c3相啮合，行星轮1c3同时啮合齿圈1c1，行星轮1c3设置在行星架1c4内，行星架1c4凸出的一段动力轴1c41上还套有一通过花键连接的离合器滑动盘1b。离合器滑动盘1b呈圆形以及固定在离合器滑动盘1b上并沿离合器滑动盘1b圆周等间距分布的五个连接销1b1，离合器滑动盘1b设有一凹槽1b4，凹槽1b4内设有拨叉1b2，拨叉1b2上系有拨叉拉索1b3，拨叉拉索1b3同时被系在摇杆3d1上，以实现拨叉1b2与摇杆3d1的联动。在动力轴1c41上还套有一滑动盘复位弹簧1e，滑动盘复位弹簧1e一端抵住离合器滑动盘1b，另一端用一弹簧座1e1沿动力轴1c41轴向固定。法兰盘1a上设有用于插入连接销1b1的五个连接孔1a1，每个连接孔1a1的深度有一个均沿法兰盘1a圆周方向由浅及深的变化，方便离合器滑动盘1b与法兰盘1a的结合或者脱开。动力转换部件1主要是把车辆的惯性动能通过油泵1d转换成液压能，同时由于液压油在管道中的损耗也同时消耗了一部分车辆的动能。通过拨叉拉索1b4使得离合器滑动盘1b与法兰盘1a相结合，法兰盘1a传递动力至增速机构1c，使得转速升高以便快速完成能量转换，增速机构1c将动力传至油泵1d，使得油泵1d输出高压油。

从油泵1d上连出来两个管路分别是油泵出油管1d3和油泵进油管1d4，分别接至液压控制组件2上的油泵出油口21和油泵进油口22。液压控制组件2还设有马达进油口23和马达出油口24分别连至马达进油管3a1和马达出油管3a2，其中马达出油管3a2连至摆动马达3a储油腔，马达进油管3a1连至摆动马达3a进油口，摆动马达3a的输出轴驱动一个大致呈扇形的制动蹄架3b做摆动，其与地面摩擦后，产生一个阻碍车辆前进的制动力和由于系统压力升高对车轮产生的制动力矩。制动蹄架3b下部设有摩擦块3c，摩擦块3c包括下部的摩擦面3c1, 摩擦面3c1为渐开线形曲面,摩擦块3c可以采用软体橡胶制成，易变形，可以适应不同的路况，并且在摩擦面3c1上可以设置单导向型花纹，以增大与地面的附着性能和排水性能。当制动蹄架3b摆动时，由于摩擦面3c1为渐开线形曲面，制动力是逐渐增大的，避免制动力陡然增加出现急刹车现象。制动部件3还包括与摆动马达3a的机壳固连的安装座3d，安装座3d上铰接了一摇杆3d1，安装座3d上还设置有一定滑轮3d2, 摇杆3d1系有一根摇杆拉索3d3，在定滑轮3d2上还缠绕一根滑轮线3d4，滑轮线3d4一端和摇杆3d1相连另一端和摆杆3e相连，摆杆3e固连制动蹄架3b。当拉动摇杆拉索3d3后，通过定滑轮3d2和滑轮线3d4的作用，使得摆杆3e得以驱动动蹄架3b接近地面，产生制动效果。拨叉1b2与摇杆3d1联动，当摇杆3d1动作时同时带动拨叉1b2，使得离合器滑动盘1b与法兰盘1a相结合，带动油泵1d开始工作，那么摆动马达3a可以驱动制动蹄摆动，以获得更好地制动效果。摆杆3e还固连有一摆杆回位弹簧3e1，摆杆回位弹簧3e1和安装座3d固连。

从油泵1d出来的液压油从油泵出油口21进入到液压控制组件2，油泵出油口21连通一个进油道2a，进油道2a内设有一个动力柱塞25，动力柱塞25连有一个柱塞弹簧26。进油道2a与主油道2b相通，主油道2b与马达进油口23相通。动力柱塞25的一端抵住回油柱塞27，回油柱塞27连有一个回位弹簧28。回油柱塞27包括回油柱塞进油口271和回油柱塞出油口272，回油柱塞进油口271和马达出油口24相通，回油柱塞出油口272可以与回油道2c或制动蹄复位油道2d相通，制动蹄复位油道2d与主油道2b相通，回油道2c与油泵进油口22相通。当油泵1d被法兰盘1a带动而输出高压油时，动力柱塞25被推动，进油道2a与主油道2b被接通，同时复位油道2d被封死。液压油从马达进油口23流出，驱动摆动马达3a。油泵1d吸油时，摆动马达3a的储油腔内的液压油进入马达出油管3a2，从马达出油管3a2进入到马达出油口24内，然后从回油柱塞进油口271进入，并从回油柱塞出油口272流出进入到回油道2c内，最终从油泵进油口22流到油泵进油管1d4，并进入油泵1d内。当制动解除时，回油柱塞27被回油弹簧28复位到最左端，液压油从马达进油管3a1流出进入马达进油口23，并从动蹄复位油道2d流回到马达出油口24进入马达出油管3a2，再流回到摆动马达3a的储油腔。液压控制组件2内还设置有蓄压缸2e，蓄压缸2e内设有蓄压活塞2e1，蓄压活塞2e1连有蓄压弹簧2e2，蓄压缸2e分别与主油道2b和泄压油道2f相通，泄压油道2f与回油道2c相通，当主油道2b内的压力过大时，会推动蓄压活塞2e1使得部分液压油从主油道2b分流进入到泄压油道2f内，然后从回油道2c流回到油泵进油管1d4，并进入油泵1d内，可以根据不同大小的车辆选择不同大小的蓄压弹簧2e2的弹性系数控制制动速度。

本发明安装在机动车辆上时，优选安装在车辆重心垂直线偏向车头一侧，可减小制动时轴荷前移所造成的前后轮附着力不均衡。

以上说明仅仅是对本发明的解释，使得本领域普通技术人员能完整的实施本方案，但并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，这些都是不具有创造性的修改。但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种机动车辆制动系统，包括动力转换部件（1）、液压控制组件（2）和制动部件（3），其特征在于：所述动力转换部件（1）包括法兰盘（1a）和油泵（1d）以及使得所述法兰盘（1a）与油泵（1d）结合或分离的离合器，所述油泵（1d）通过液压控制组件（2）驱动摆动马达（3a），所述摆动马达（3a）驱动制动蹄。

2.根据权利要求1所述的一种机动车辆制动系统，其特征在于：还包括有行星齿轮增速机构，所述行星齿轮增速机构包括齿圈（1c1）、太阳轮（1c2）和行星架（1c4），所述齿圈（1c1）和油泵壳体（1d1）固连，所述太阳轮（1c2）共轴油泵心轴（1d2），所述行星架（1c4）包括有一带花键的动力轴（1c41），所述动力轴（1c41）通过花键连接离合器滑动盘（1b）。

3.根据权利要求2所述的一种机动车辆制动系统，其特征在于：所述离合器滑动盘（1b）上设置有连接销（1b1），所述法兰盘（1a）上设有用于插入所述连接销（1b1）的连接孔（1a1），所述离合器滑动盘（1b）设有一凹槽（1b4），所述凹槽（1b4）内设有拨叉（1b2），所述拨叉（1b2）上系有拨叉拉索（1b3）。

4.根据权利要求3所述的一种机动车辆制动系统，其特征在于：所述连接孔（1a1）的深度沿法兰盘（1a）圆周由浅至深逐渐增大。

5.根据权利要求1所述的一种机动车辆制动系统，其特征在于：所述制动蹄包括制动蹄架（3b），所述制动蹄架（3b）下部设有摩擦块（3c），所述摩擦块（3c）包括有摩擦面（3c1），所述摩擦面（3c1）为渐开线形曲面。

6.根据权利要求1所述的一种机动车辆制动系统，其特征在于：所述制动部件（3）还包括与摆动马达（3a）的机壳固连的安装座（3d），所述安装座（3d）铰接摇杆（3d1），所述摇杆（3d1）上系有一根摇杆拉索（3d3），所述安装座（3d）上还设置有一定滑轮（3d2），所述定滑轮（3d2）上还缠绕一根滑轮线（3d4），所述滑轮线（3d2）一端连接摇杆（3d1）另一端连接摆杆（3e），所述摆杆（3e）固连制动蹄，所述摆杆（3e）还固连有一摆杆回位弹簧（3e1），所述摆杆回位弹簧（3e1）和安装座（3d）固连。

7.根据权利要求1至6任一所述的一种机动车辆制动系统，其特征在于：所述液压控制组（2）件包括油泵出油口（21）、油泵进油口（22）、马达进油口（23）和马达出油口（24），所述油泵出油口（21）和油泵进油口（22）分别连至油泵出油管（1d3）和油泵进油管（1d4），所述油泵出油管（1d3）和油泵进油管（1d4）连至油泵（1d），所述马达进油口（23）和马达出油口（24）连至马达进油管（3a1）和马达出油管（3a2），所述马达进油管（3a1）和马达出油管（3a2）分别连至摆动马达（3a）进油口和摆动马达（3a）储油腔，所述油泵出油口（21）连通一个进油道（2a），所述进油道（2a）内设有一个动力柱塞（25），所述动力柱塞（25）连有一个柱塞弹簧（26），所述进油道（2a）与主油道（2b）相通，所述主油道（2b）与马达进油口（23）相通，所述动力柱塞（25）的一端抵住回油柱塞（27），所述回油柱塞（27）连有一个回位弹簧（28），所述回油柱塞（27）还包括回油柱塞进油口（271）和回油柱塞出油口（272），所述回油柱塞进油口（271）和马达出油口（24）相通，所述回油柱塞出油口（272）与回油道（2c）或制动蹄复位油道（2d）相通，所述制动蹄复位油道（2d）与主油道（2b）相通，所述回油道（2c）与油泵进油口（22）相通。

8.根据权利要求7所述的一种机动车辆制动系统，其特征在于：所述液压控制组件（2）还设置有蓄压缸（2e），所述蓄压缸（2e）内设有蓄压活塞（2e1），所述蓄压活塞（2e1）连有蓄压弹簧（2e2），所述蓄压缸（2e）分别与主油道（2b）和泄压油道（2f）相通，所述泄压油道（2f）与回油道（2c）相通。

9.根据权利要求5所述的一种机动车辆制动系统，其特征在于：所述摩擦块（3c）由弹性软体橡胶制成，所述摩擦面（3c1）上还设置有单导向型花纹。

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