CN102529940B - 车辆防溜坡驻车制动装置 - Google Patents

Abstract

一种车辆防溜坡驻车制动装置，包括制动鼓、制动蹄、内盘和底座；底座正面的上、下部位各设有圆弧形的边沿凸条，并在底座正面的左右侧的其中一侧设有两挡块，两挡块的相对面上分别设有上、下微动开关；所述内盘置于底座的两条边沿凸条之间且通过螺栓与底座滑动联结，内盘的圆周面上设有四个限位凸台和处于底座的两挡块之间的拨块，在一边沿凸条的两侧面各设有弹簧孔，弹簧孔内设有抵及旁侧的限位凸台侧面的弹簧，制动鼓上固定有主轴，内盘和底座上各设有中心孔，中心孔中各设有轴承，主轴的一端通过两轴承和车辆变速箱输出轴固定联结。本发明能实时检测判断车辆坡道起步状态，并发出手刹操作指令以防止溜坡。本发明适应性强，结构简单，性能可靠。

Description

车辆防溜坡驻车制动装置

技术领域

本发明涉及车辆防溜坡驻车制动装置。

背景技术

驻车制动是车辆不可缺少的制动装置之一，驻车制动也是我们平时所说的手刹。驻车制动应确保车辆停在符合坡度要求的坡道上不发生溜坡，在许多类型的车辆中采用安装和作用于传动轴的中央驻车制动器。驻车制动器中有用凸轮式制动蹄张开机构的鼓式制动器，鼓式制动器包括制动鼓和制动蹄，在所施加的制动力作用下，制动蹄被凸轮张开而与制动鼓内壁紧密接触，迫使制动鼓从旋转到停止。目前，车辆在前进上坡停驻后再次起步或倒退上坡停驻后再次起步，完全依赖驾驶员的经验和熟练程度进行操作，驾驶员通过手动释放手刹和熟练的油门-离合配合来达到流畅的起步，如果离合、油门和手刹的动作配合不够严密，就会导致车辆倒溜或顺溜，甚至事故。这种情况对于载重卡车或者长期行驶于崎岖山路上的车辆显得尤为显著。

发明内容

本发明的目的在于提出一种能实时自动检测、判断车辆坡道起动状态，并发出手刹操作指令以防止倒溜的驻车制动装置。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案。

本发明提出的车辆防溜坡驻车制动装置包括制动鼓、制动蹄，所述制动鼓罩在制动蹄外部，制动蹄的张开采用凸轮式制动蹄张开机构，包括内盘和底座；所述制动蹄的支点端铰接在内盘上；所述底座正面的上、下部位各设有圆弧形的边沿凸条，并在底座正面的左右侧的其中一侧设有两挡块，两挡块的相对面上分别设有上微动开关和下微动开关；所述内盘置于底座的两条边沿凸条之间且通过螺栓与底座滑动联结，内盘的圆周面上设有分别处于底座上两条边沿凸条两侧的四个限位凸台和处于底座的两挡块之间的拨块，在其中一边沿凸条的两侧面各设有弹簧孔，弹簧孔内设有抵及旁侧的限位凸台侧面的弹簧；制动鼓上固定有主轴，内盘和底座上分别设有中心孔，中心孔中各设有轴承，主轴的一端通过两轴承和车辆变速箱输出轴固定联结；车辆上的电子控制单元接受来自上、下微动开关的信号，经过判别发出相应的操作提醒指令。

所述凸轮式制动蹄张开机构包括凸轮和受手刹拉线组件驱动的轴向位移补偿组件，内盘上设有与凸轮轴间隙配合的内孔，底座上设有内孔，凸轮轴通过内盘的内孔、底座的内孔和所述轴向位移补偿组件联结；所述轴向位移补偿组件包括联结轴、轴套和两个万向连轴节，联结轴和轴套之间由由可以补偿轴向位移的滑键联结，联结轴和轴套联结在两万向联轴节之间，其中一个万向联轴节与凸轮轴联结，另一个万向联轴节对外与手刹拉线组件联结。

所述螺栓为阶梯状，在内盘的四个限位凸台上各设有导滑孔，底座的相应位置上各设有螺栓孔，螺栓的头部处于限位凸台的面上，中部处于导滑孔中，其尾部处于螺栓孔中，尾端穿出底座由螺母固定，导滑孔的孔径允许内盘的拨块能触发上、下微动开关而需要作的小角度摆动。

所述内盘的拨块的两侧面上各设有耐磨垫片，拨块通过耐磨垫片触发上、下微动开关。

 所述内盘的每个限位凸台相对边沿凸条的侧面上均设有耐磨垫片。

本发明具有如下积极效果：1、本发明对车辆坡道起动状态实时自动检测，由车辆电子控制单元判断并发出提醒指令，指导驾驶员操纵手刹，可以避免车辆倒溜、顺溜，甚至事故，性能可靠，并且对不同坡道的适应性强；2、本发明对中央驻车制动器进行改装，利用内盘的小角度摆动触发相应位置的微型开关实现实时自动检测，结构简单、改装容易，不增加整个车辆系统的复杂性；3、由于不用转矩传感器、车辆倾角传感器等价格昂贵的元器件，不需要对发动机、离合器等建立数学模型，不用复杂的控制电路，所以控制方法简单，且成本低，经济实用。

附图说明

图1是本驻车制动装置的立体图。

图2是本驻车制动装置的爆炸图之一。

图3是本驻车制动装置的爆炸图之二。

图4是与图1反方向的本驻车制动装置的立体图。

图5是轴向位移补偿机构的联结轴和轴套联结图。

具体实施方式

实施例1

见图1至图4，本实施例包括制动鼓1、制动蹄2、内盘3和底座4。所述制动鼓1罩在制动蹄2外部，制动蹄2的张开采用凸轮式制动蹄张开机构7，所述制动蹄2的支点端由销轴铰接在内盘3上。

所述底座4正面的上、下部位各设有圆弧形边沿凸条4-1，并在底座4正面的左右侧的其中一侧设有两挡块4-2，两挡块4-2的相对面上分别设有上微动开关6-1和下微动开关6-2。所述内盘3置于底座4的两边沿凸条4-1之间，内盘3通过螺栓9与底座4滑动联结。内盘3的圆周面上设有分别处于底座上每个边沿凸条4-1两侧的四个限位凸台3-1和处于底座4上两挡块4-2之间的拨块3-2，在其中一边沿凸条4-1的两侧面上各设有弹簧孔，弹簧孔内设有抵及旁侧的限位凸台3-1侧面的弹簧5，两个弹簧5的技术规格相同，要求提供相等的弹性力。车辆正常行驶时，制动蹄2和制动鼓1处于脱开状态，内盘在两个弹簧5作用下，保持中位。制动鼓1上固定有主轴10，制动鼓1和主轴10可以制造为一体。内盘3上设有中心孔3-3，底座4上设有中心孔4-3，内盘3中心孔和底座4的中心孔的中心线和主轴10的轴心线处于同一直线上。内盘3和底座4的中心孔中各设有轴承8，上述主轴10的一端依次通过内盘3中心孔3-3中的轴承8和底座4中心孔4-3中的轴承8和车辆变速箱的输出轴联结，主轴10的另一端通过万向节与车辆传动轴联结。底座4固定在车辆变速箱的箱体上或车底盘上。

所述凸轮式制动蹄张开机构7包括凸轮7-1和受手刹控制的轴向位移补偿组件。所述内盘3上设有与凸轮轴7-2间隙配合的内孔，底座4上设有内孔4-4，凸轮轴7-2通过内盘的内孔3-4、底座的内孔4-4和轴向位移补偿组件联结。所述轴向位移补偿组件（见图4和图5），具有联结轴7-3、轴套7-5和两个万向连轴节7-6，联结轴7-3和轴套7-5之间由滑键7-4联结，滑键7-4起到补偿轴向位移作用，联结轴7-3和轴套7-5联结在两万向联轴节7-6之间，其中一个万向联轴节7-6与凸轮轴7-2联结，另一个万向联轴节7-6对外与手刹拉线组件联结。由于凸轮轴7-2不仅有自转，还需要有绕内盘3轴心线的公转，所以底座4上的内孔4-4的孔径明显大于凸轮轴7-2的轴径，给凸轮轴7-2提供一个足够的运动空间。

所述螺栓9为阶梯状，在内盘3的四个限位凸台3-1上各设有导滑孔3-5，底座4的相应位置上各设有螺栓孔4-5，导滑孔3-5可以是腰形孔。螺栓9的头部9-1处于限位凸台3-1的正面上，中部9-2处于导滑孔3-5中，其尾部9-3处于螺栓孔4-5中，尾端穿出底座4由螺母9-4固定，导滑孔3-5的孔径允许内盘3相对底座4摆动，使拨块3-2能触发到上、下微动开关6-1、6-2。内盘3相对底座4的摆动角度一般在±10??左右，允许有误差。

所述内盘3的拨块3-2的两侧面上各设有耐磨垫片12，拨块3-2通过耐磨垫片12触发上、下微动开关。所述内盘3的四个限位凸台3-1相对边沿凸条4-1的端面上各设有耐磨垫片11。

本车辆防溜坡驻车制动装置的主轴一端与车辆变速箱的输出轴联结，另一端通过万向节与车辆传动轴联结，在正常状态下，制动蹄2处于收紧闭合状态，在两弹簧5的作用下，内盘3的拨块3-2处于底座的两挡块4-2之间的中位。   

如车辆在前进上坡时需要熄火停驻，此时车辆变速箱没有驱动力矩输出，但负载力矩还是存在，负载力矩大于驱动力矩，会使车辆倒溜，需要驾驶员马上拉紧手刹，使制动蹄2张开贴紧制动鼓内壁，对传动轴施加制动力矩，让车辆处于驻车状态。假设顺时针转动为前进方向（见图1），在上述手刹过程中，主轴会受到一个逆时针方向的负载力矩作用，由于制动鼓1和主轴10固定联结，而此时制动蹄2与制动鼓1紧抵，制动蹄2又是销接在内盘3上，所以带动内盘3作逆时针方向的旋转，内盘3的拨块触发下微动开关6-2，车辆上的电子控制单元接受来自下微动开关6-2的信号，触发其中正逻辑程序单元判别并发出“拉紧”的提醒指令，此时驾驶员不能松手刹。车辆在上坡起动时，驾驶员给发动机打火，缓慢松开离合器，这时车辆变速箱的输出轴输出驱动力矩，当驱动力矩大于等于负载力矩时，主轴具有顺时针转动趋势。由于制动蹄2与制动鼓1之间的磨擦力，车辆变速箱的输出轴带动主轴进而带动内盘3顺时针转动，当内盘3的拨块触发上微动开关6-1时，车辆上的电子控制单元接受来自上微动开关6-1的信号，触发其中正逻辑程序单元判别并发出“松开”的提醒指令，此时驾驶员可放心松开手刹，汽车开始正常前进上坡。

如汽车在倒退上坡时需要熄火停驻，此时有前溜趋势。在拉紧手刹过程中，主轴会受到一个顺时针方向的负载力矩作用，制动鼓1带动内盘3作顺时针方向的旋转，内盘3的拨块触发上微动开关6-1，汽车上的电子控制单元接受来自上微动开关6-1的信号，触发其中反逻辑程序单元判别并发出“拉紧”的提醒指令，此时驾驶员不能松手刹。如车辆此时需要起动，驾驶员给发动机打火，缓慢松开离合器，汽车变速箱的输出轴输出驱动力矩，当驱动力矩大于等于负载力矩时，主轴具有逆时针转动趋势，汽车变速箱的输出轴带动主轴进而带动内盘3逆时针转动，当内盘3的拨块触发下微动开关6-2时，汽车上的电子控制单元触发其中反逻辑程序单元判别并发出“松开”的提醒指令，此时驾驶员可放心松开手刹，汽车开始正常倒退上坡。

Claims (5)

1.一种车辆防溜坡驻车制动装置，包括制动鼓（1）、制动蹄（2），所述制动鼓（1）罩在制动蹄（2）外部，制动蹄（2）的张开采用凸轮式制动蹄张开机构（7），其特征在于：包括内盘（3）和底座（4）；所述制动蹄（2）的支点端铰接在内盘（3）上；所述底座（4）正面的上、下部位各设有圆弧形的边沿凸条（4-1），并在底座（4）正面的左右侧的其中一侧设有两挡块（4-2），两挡块（4-2）的相对面上分别设有上微动开关（6-1）和下微动开关（6-2）；所述内盘（3）置于底座（4）的两条边沿凸条（4-1）之间且通过螺栓（9）与底座（4）滑动联结，内盘（3）的圆周面上设有分别处于底座（4）上两条边沿凸条（4-1）两侧的四个限位凸台（3-1）和处于底座（4）的两挡块（4-2）之间的拨块（3-2），在其中一边沿凸条（4-1）的两侧面各设有弹簧孔，弹簧孔内设有抵及旁侧的限位凸台（3-1）侧面的弹簧（5）；制动鼓（1）上固定有主轴（10），内盘（3）和底座（4）上分别设有中心孔（3-3、4-3），中心孔中各设有轴承（8），主轴（10）的一端通过两轴承（8）和车辆变速箱输出轴固定联结；车辆上的电子控制单元接受来自上、下微动开关的信号，经过判别发出相应的操作提醒指令。

2.根据权利要求1所述的车辆防溜坡驻车制动装置，其特征在于：所述凸轮式制动蹄张开机构（7）包括凸轮（7-1）和受手刹拉线组件驱动的轴向位移补偿组件，内盘（3）上设有与凸轮轴（7-2）间隙配合的内孔，底座（4）上设有内孔（4-4），凸轮轴（7-2）通过内盘的内孔（3-4）、底座的内孔（4-4）和所述轴向位移补偿组件联结；所述轴向位移补偿组件包括联结轴（7-3）、轴套（7-5）和两个万向连轴节（7-6），联结轴（7-3）和轴套（7-5）之间由可以补偿轴向位移的滑键（7-4）联结，联结轴（7-3）和轴套（7-5）联结在两万向联轴节（7-6）之间，其中一个万向联轴节（7-6）与凸轮轴（7-2）联结，另一个万向联轴节（7-6）对外与手刹拉线组件联结。

3.根据权利要求1所述的车辆防溜坡驻车制动装置，其特征在于：所述螺栓（9）为阶梯状，在内盘（3）的四个限位凸台（3-1）上各设有导滑孔（3-5），底座（4）的相应位置上各设有螺栓孔（4-5），螺栓（9）的头部（9-1）处于限位凸台（3-1）的面上，中部（9-2）处于导滑孔（3-5）中，其尾部（9-3）处于螺栓孔（4-5）中，尾端穿出底座（4）由螺母（9-4）固定，导滑孔（3-5）的孔径允许内盘（3）的拨块（3-2）能触发上、下微动开关而需要作的小角度摆动。

4.根据权利要求1所述的车辆防溜坡驻车制动装置，其特征在于：所述内盘（3）的拨块（3-2）的两侧面上各设有耐磨垫片（12），拨块（3-2）通过耐磨垫片（12）触发上、下微动开关（6-1、6-2）。

5.根据权利要求1所述的车辆防溜坡驻车制动装置，其特征在于：所述内盘（3）的每个限位凸台（3-1）相对边沿凸条（4-1）的侧面上均设有耐磨垫片（11）。

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