CN102748412A

CN102748412A - 用于三轮车辆及其他车辆制动器中的制动蹄构造

Info

Publication number: CN102748412A
Application number: CN2011101116317A
Authority: CN
Inventors: 苏社芳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2011-04-18
Publication date: 2012-10-24

Abstract

本发明涉及用于三轮车辆及其他车辆制动器中的制动蹄构造，具体地说，涉及鼓式制动器中的制动蹄。它包括金属蹄片和摩擦片，金属蹄片与摩擦片之间为固定连接，其特征是：摩擦片相对于金属蹄片较小，因为摩擦片与制动鼓之间相互接触面积的大小与制动力无关。采取减小摩擦片的方案后，降低了制动蹄的成本。它适合安装在三轮车辆的鼓式制动器中，同样，它也适合安装在各种车辆的鼓式制动器中。

Description

用于三轮车辆及其他车辆制动器中的制动蹄构造

技术领域

本发明涉及车辆的制动系统，特别涉及鼓式制动器中的制动蹄。

背景技术

目前，车辆的车轮制动器(制动鼓式)中的制动蹄的构造大致包括两部分组成，金属蹄片和摩擦片，金属蹄片与摩擦片之间为固定连接。目前的制动蹄均采取大面积的摩擦片，摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的百分比一般在60％～80％左右，有的甚至超过了80％，已发现最小的这一百分比为55.034％，没有发现摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的百分比小于55.034％的制动蹄构造。

制动蹄是车辆的车轮制动器中的部件，一般情况下，制造车辆的企业并不直接制造制动蹄，多数是从专门制造制动蹄的企业购买，然后安装在车辆的车轮制动器中。目前从市场上所看到的制动蹄配件以及安装在车辆的车轮制动器中的制动蹄来看，绝大多数的制动蹄在该产品的本身上面不显示制造该制动蹄的企业厂名、厂址和商标。图1是现有技术中的制动蹄从呈弓形(或呈圆弧状)的角度看上去的示意图，目前，图1所示的制动蹄安装在山东省福田雷沃国际重工股份有限公司诸城车辆厂生产的福田五星牌正三轮摩托车的后轮车轮制动器中。它的摩擦片42的圆弧长度为：16.4厘米，摩擦片42的宽度为3.5厘米，其摩擦片42的圆弧面积为：16.4×3.5＝57.4平方厘米；金属蹄片41的圆弧长度为：29.8厘米，金属蹄片41的厚度为：3.5厘米(一般情况下，摩擦片的宽度大致等于金属蹄片的厚度)，金属蹄片41的圆弧面积为：29.8×3.5＝104.3平方厘米；

摩擦片42的圆弧面积占金属蹄片41的圆弧面积的百分比为：55.034％。

(摩擦片的圆弧面积指的是摩擦片与制动鼓的内表面相互接触，产生滑动摩擦力的圆弧形接触面；金属蹄片的圆弧面积指的是金属蹄片上的能够与摩擦片吻合的相互连接的至少是全部的圆弧形外表面，一般情况下，金属蹄片的圆弧面积要大于摩擦片的圆弧面积。)

从图1以及大量的各种各样的制动蹄可看出：摩擦片42的圆弧面积相对较规则，一般容易确定，即摩擦片42的圆弧面积等于摩擦片42的圆弧长度乘以摩擦片42的宽度；但是，金属蹄片41有时很不规则。所以，本发明有必要对金属蹄片41的圆弧面积作特别规定如下：

在图1中，首先需要找到两个点：一个点是该制动蹄支承销40的中心点(即该制动蹄杠杆的支点，或叫做该制动蹄的轴)，另一个点是凸轮轴(图中未示)作用在该制动蹄上的作用力的几何中心点，即图中的M点(或者叫做该制动蹄杠杆的动力作用点)；过上述两个点(支承销40的中心点和M点)作一条直线L(图中显示为虚线)，该直线L或该直线L的延长线与金属蹄片41的圆弧或该圆弧的延长线有两个交点：一个交点是H点，另一个交点是K点(有时，金属蹄片41不规则，所以，直线L可能与圆弧的延长线相交)；我们把从H点到K点之间的圆弧长度叫做金属蹄片41的圆弧长度；金属蹄片41的圆弧长度乘以该金属蹄片41的厚度就等于该金属蹄片41的圆弧面积(有时，金属蹄片41不规则，也就是说，同一金属蹄片41的厚度不相同，即圆弧状的金属蹄片41的两端较薄，中间较厚，这时，本发明所述的厚度均是指中间最厚的厚度。这样，当把金属蹄片41的圆弧长度看作一条直线时，金属蹄片41的圆弧面积一定是一个长方形。同样，相对较规则的摩擦片的圆弧面积，当把圆弧的弧长看作一条直线时，一般情况下，其圆弧面积也应当是一个长方形。但是，特殊情况下，摩擦片的圆弧面积出现了不规则的情况，在这里，本发明对摩擦片的圆弧面积也作特别规定如下：从制动蹄呈弓形或呈圆弧状的角度看上去，摩擦片大致呈现出一条圆弧线，这条圆弧线的全长，我们把它叫做摩擦片的圆弧长度；摩擦片最宽处的宽度，我们把它叫做摩擦片的宽度。摩擦片的圆弧长度乘以摩擦片的宽度就等于摩擦片的圆弧面积。这样，当把摩擦片的圆弧长度看作一条直线时，摩擦片的圆弧面积一定是一个长方形或正方形。此外，从上述规定可看出，当摩擦片的面积不规则时，可能存在着本发明所述的摩擦片的圆弧面积大于实际的摩擦片的圆弧面积的情况)。

从图1中可看出，金属蹄片41的圆弧长度存在着一段很短的虚线，也就是说，本发明所述的金属蹄片的圆弧面积与实际的金属蹄片的圆弧面积可能会略不相符(不相等)，可能会出现本发明所述的金属蹄片的圆弧面积略大于实际的金属蹄片的圆弧面积的情况，在这种情况下，本发明所述的金属蹄片的圆弧面积均是指上面规定的圆弧面积，而不是指实际的金属蹄片的圆弧面积。

理论教导和实验都表明：f＝μN

f表示滑动摩擦力，μ表示滑动摩擦系数，N表示两物体之间的垂直正压力；上式中的μ与两物体接触面的粗糙程度有关，与相互接触的两物体的材料有关，上式说明：两物体之间的垂直正压力越大，滑动摩擦力越大，两物体接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，而与物体的运动速度和接触面积的大小无关(滑动摩擦力的大小与相互接触的两个物体的接触面的面积的大小无关的论断，在中学物理教材中均可以查到，实验也能证实)。

上述理论具体运用到制动蹄上，指出了滑动摩擦力的大小与摩擦片和制动鼓(图中未示)相互接触面积的大小无关，即制动力的大小与摩擦片的面积的大小无关。既然摩擦片的面积的大小与制动力的大小无关，那么，目前制动蹄所采取的大面积的摩擦片的构造就没有任何意义，采取大面积的摩擦片的构造只能是浪费摩擦片的材料，使制动蹄的成本较高。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供三种成本较低的车辆制动器中的制动蹄构造。

本发明要解决的另一个技术问题是提供三种安装上述制动蹄的三轮车辆。

为解决上述第一个技术问题，本发明的第一个技术方案为：一种车辆制动器中的制动蹄构造，它包括金属蹄片及摩擦片，金属蹄片与摩擦片之间为固定连接，摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的50％或占45％～50％之间。

为解决上述第一个技术问题，本发明的第二个技术方案为：一种车辆制动器中的制动蹄构造，它包括金属蹄片及摩擦片，金属蹄片与摩擦片之间为固定连接，摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的45％或占40％～45％之间。

为解决上述第一个技术问题，本发明的第三个技术方案为：一种车辆制动器中的制动蹄构造，它包括金属蹄片及摩擦片，金属蹄片与摩擦片之间为固定连接，摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的40％以下。

(上述三种技术方案可看作是制动蹄的三种构造)。

为解决上述另一个技术问题，本发明的第四个技术方案为：一种三轮车辆，包含制动器中的制动蹄，该制动蹄包括金属蹄片及摩擦片，金属蹄片与摩擦片之间为固定连接，摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的50％或占45％～50％之间

为解决上述另一个技术问题，本发明的第五个技术方案为：一种三轮车辆，包含制动器中的制动蹄，该制动蹄包括金属蹄片及摩擦片，金属蹄片与摩擦片之间为固定连接，摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的45％或占40％～45％之间。

为解决上述另一个技术问题，本发明的第六个技术方案为：一种三轮车辆，包含制动器中的制动蹄，该制动蹄包括金属蹄片及摩擦片，金属蹄片与摩擦片之间为固定连接，摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆孤面积的40％以下

制动蹄采取摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的百分比为：50％或占45％～50％之间、45％或占40％～45％之间和40％以下的构造后，均节约了摩擦片的材料，降低了制动蹄的成本，且摩擦片的圆弧面积所占的金属蹄片的圆弧面积的百分比越小，制动蹄的成本越低。

三轮车辆及其他车辆安装上述制动蹄后，其成本也相应地有所降低。

附图说明

下面结合附图(图1除外)对本发明作进一步地详细说明。

图1是现有技术中的制动蹄呈弓形(或呈圆弧状)的示意图。

图2是本发明用于三轮车辆及其他车辆制动器中的制动蹄构造的第一个实施方式的示意图。

图3是本发明用于三轮车辆及其他车辆制动器中的制动蹄构造的第二个实施方式的示意图。

图4是本发明用于三轮车辆及其他车辆制动器中的制动蹄构造的第三个实施方式的示意图。

图5是本发明用于三轮车辆及其他车辆制动器中的制动蹄构造的第四个实施方式的示意图。

具体实施方式

图2示出了本发明的用于三轮车辆及其他车辆制动器中的制动蹄构造的第一个实施方式。按照图示，它包括金属蹄片41和摩擦片42，金属蹄片41与摩擦片42之间采取铆接。本实施方式的摩擦片的圆弧长度采取14.9厘米，摩擦片的宽度采取3.5厘米，14.9×3.5＝52.15平方厘米，摩擦片的圆弧面积为：52.15平方厘米；金属蹄片的圆弧长度采取29.8厘米，金属蹄片的厚度采取3.5厘米，29.8×3.5＝104.3平方厘米，金属蹄片的圆弧面积为：104.3平方厘米；

摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的50％。

本实施方式相对于现有技术来说，实质上是摩擦片的圆弧面积相对于金属蹄片的圆弧面积较小，即摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的50％。摩擦片的圆弧面积不局限于52.15平方厘米，金属蹄片的圆弧面积也不局限于104.3平方厘米，当车轮制动器的制动鼓的直径较大时，制动蹄也相应较大，摩擦片的圆弧长度也相应较大，摩擦片的圆弧面积也随之变大，同时，金属蹄片的圆弧长度也相应较大，金属蹄片的圆弧面积也随之变大。反之，当车轮制动器的制动鼓的直径较小时，制动蹄也相应较小，摩擦片的圆弧长度也相应较小，摩擦片的圆弧面积也随之变小，同时，金属蹄片的圆弧长度也相应较小，金属蹄片的圆弧面积也随之变小。总之，不管它们如何变化，摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的百分比为50％。

图3示出了本发明的用于三轮车辆及其他车辆制动器中的制动蹄构造的第二个实施方式。按照图示，它包括金属蹄片41和摩擦片42，金属蹄片41与摩擦片42之间采取粘接。本发明的摩擦片的圆弧长度采取13.41厘米，摩擦片的宽度采取3.5厘米，13.41×3.5＝46.935平方厘米，摩擦片的圆弧面积为：46.935平方厘米；金属蹄片的圆弧长度采取29.8厘米，金属蹄片的厚度采取3.5厘米，29.8×3.5＝104.3平方厘米，金属蹄片的圆弧面积为：104.3平方厘米；摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的45％。

本实施方式相对于现有技术以及第一个实施方式来说，实质上是摩擦片的圆弧面积相对于金属蹄片的圆弧面积较小，即摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的45％。摩擦片的圆弧面积不局限于46.935平方厘米，金属蹄片的圆弧面积也不局限于104.3平方厘米，当车轮制动器的制动鼓的直径较大时，制动蹄也相应较大，摩擦片的圆弧长度也相应较大，摩擦片的圆弧面积也随之变大，同时，金属蹄片的圆弧长度也相应较大，金属蹄片的圆弧面积也随之变大。反之，当车轮制动器的制动鼓的直径较小时，制动蹄也相应较小，摩擦片的圆弧长度也相应较小，摩擦片的圆弧面积也随之变小，同时，金属蹄片的圆弧长度也相应较小，金属蹄片的圆弧面积也随之变小。总之，不管它们如何变化，摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的百分比为45％。

图4示出了本发明的用于三轮车辆及其他车辆制动器中的制动蹄构造的第三个实施方式。按照图示，它包括金属蹄片41和摩擦片42，金属蹄片41与摩擦片42之间采取螺接(用埋头螺丝连接)。本实施方式的摩擦片的圆弧长度采取11.92厘米，摩擦片的宽度采取3.5厘米，11.92×3.5＝41.72平方厘米，摩擦片的圆弧面积为：41.72平方厘米；金属蹄片的圆弧长度采取29.8厘米，金属蹄片的厚度采取3.5厘米，29.8×3.5＝104.3平方厘米，金属蹄片的圆弧面积为：104.3平方厘米；

摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的40％。

本实施方式相对于现有技术以及上面的两个实施方式来说，实质上是摩擦片的圆弧面积相对于金属蹄片的圆弧面积更小，即摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的40％。摩擦片的圆弧面积不局限于41.72平方厘米，金属蹄片的圆弧面积也不局限于104.3平方厘米，当车轮制动器的制动鼓的直径较大时，制动蹄也相应较大，摩擦片的圆弧长度也相应较大，摩擦片的圆弧面积也随之变大，同时，金属蹄片的圆弧长度也相应较大，金属蹄片的圆弧面积也随之变大。反之，当车轮制动器的制动鼓的直径较小时，制动蹄也相应较小，摩擦片的圆弧长度也相应较小，摩擦片的圆弧面积也随之变小，同时，金属蹄片的圆弧长度也相应较小，金属蹄片的圆弧面积也随之变小。总之，不管它们如何变化，摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的百分比为40％。

图5示出了本发明的用于三轮车辆及其他车辆制动器中的制动蹄构造的第四个实施方式。该实施方式与第三个实施方式大致相同，摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的百分比也是40％，不同的是摩擦片所固定的位置向支承销40的方向偏移，这样，除了可以节省摩擦片的材料以外，该实施方式还可以额外地增大制动蹄的制动力。

在第一个实施方式中，也可以适当地减少摩擦片的圆弧长度，使其在13.41～14.9厘米之间，从而使其摩擦片的圆弧面积在46.935～52.15平方厘米之间，进而使摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的百分比在45％～50％之间。

在第二个实施方式中，也可以适当地减少摩擦片的圆弧长度，使其在11.92～13.41厘米之间，从而使其摩擦片的圆弧面积在41.72～46.935平方厘米之间，进而使摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的百分比在40％～45％之间。

在第三、四个实施方式中，还可以减少摩擦片的圆弧长度，使其在11.92厘米以下，从而使其摩擦片的圆弧面积在41.72平方厘米以下，进而使摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的百分比在40％以下。

本发明未示出将制动蹄安装在车辆的车轮制动器中的示意图，所属技术人员可以很容易地将所述的制动蹄安装在车辆的车轮制动器中。

综上所述，摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的百分比只要等于或小于50％，就应落入本发明的范围之内，三轮车辆以及其他车辆只要安装上述的制动蹄，就应落入本发明的范围之内。

Claims

1.一种车辆制动器中的制动蹄构造，包括金属蹄片及摩擦片，金属蹄片与摩擦片之间为固定连接，其特征是：摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的50％或占45％～50％之间。

2.一种车辆制动器中的制动蹄构造，包括金属蹄片及摩擦片，金属蹄片与摩擦片之间为固定连接，其特征是，摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的45％或占40％～45％之间。

3.一种车辆制动器中的制动蹄构造，包括金属蹄片及摩擦片，金属蹄片与摩擦片之间为固定连接，其特征是：摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的40％以下。

4.一种三轮车辆，包含制动器中的制动蹄，该制动蹄包括金属蹄片及摩擦片，金属蹄片与摩擦片之间为固定连接，其特征是：摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的50％或占45％～50％之间。

5.一种三轮车辆，包含制动器中的制动蹄，该制动蹄包括金属蹄片及摩擦片，金属蹄片与摩擦片之间为固定连接，其特征是：摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的45％或占40％～45％之间。

6.一种三轮车辆，包含制动器中的制动蹄，该制动蹄包括金属蹄片及摩擦片，金属蹄片与摩擦片之间为固定连接，其特征是：摩擦片的圆弧面积占金属蹄片的圆弧面积的40％以下。