CN103978966A - 一种儿童汽车中的刹车装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种儿童汽车中的刹车装置，属于儿童汽车技术领域。它解决了现有的儿童汽车中的刹车装置刹车性能差，安全性低的问题。本儿童汽车中的刹车装置安装在车身内，包括刹车脚踏板组件、制动泵和碟刹机构，所述的刹车脚踏板组件包括刹车踏板和安装在车身内的刹车支座，所述刹车踏板与制动泵相连且刹车踏板通过转轴铰接连接在刹车支座上，碟刹机构包括安装在车轮轴承上呈圆盘状的制动盘以及安装在制动盘侧面的制动钳，所述制动泵通过管路与制动钳相通，且当脚踩刹车踏板时通过制动泵能使制动钳夹紧制动盘。本发明具有刹车效果好、安全性高的优点。

Description

一种儿童汽车中的刹车装置

技术领域

本发明属于儿童汽车技术领域，涉及一种刹车装置，特别是一种儿童汽车中的刹车装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对儿童的早期教育及所使用的玩具也越来越受到人们的重视。在日常生活中，越来越多的儿童开始使用儿童车辆，款式从脚踏车到儿童电动汽车，种类繁多，现有的儿童汽车大多以电动儿童汽车为主，该电动儿童汽车为了降低成本及方便更换，大多结构简单，同时由于动力以电力为主，其行使速度较低，因此对该儿童汽车的刹车系统的要求也较低，所采用的刹车方式通常为刹车脚踏板通过连接轴直接与车轮中的刹车片相连，该刹车方式不仅过于简便，而且刹车性能差，在遇到紧急突发情况下，无法做到一刹即停的效果，存在着一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单、刹车效果好、安全性高的儿童汽车中的刹车装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种儿童汽车中的刹车装置，安装在车身内，其特征在于，包括刹车脚踏板组件、制动泵和碟刹机构，所述的刹车脚踏板组件包括刹车踏板和安装在车身内的刹车支座，所述刹车踏板与制动泵相连且刹车踏板通过转轴铰接连接在刹车支座上，碟刹机构包括安装在车轮轴承上呈圆盘状的制动盘以及安装在制动盘侧面的制动钳，所述制动泵通过管路与制动钳相通，且当脚踩刹车踏板时通过制动泵能使制动钳夹紧制动盘。

在上述的儿童汽车中的刹车装置中，在制动钳上开设有与制动盘对应设置的嵌槽，制动盘部分伸入至嵌槽内且与嵌槽间隙配合，在制动盘中部开设有中心通孔，并在中心通孔内壁沿圆心方向水平延伸形成有若干环绕圆心且均匀分布的安装凸台，所述制动盘中部设有与每个安装凸台均固连的轴盘，所述制动盘通过固定盘轴向固设在车轮轴承上且制动盘能绕车轮轴承周向转动，所述轴盘套设在车轮轴承上且与固定盘固连，所述制动盘具有工作面且工作面上环绕中心通孔均匀分布有若干弧形通孔。

在上述的儿童汽车中的刹车装置中，所述制动钳由第一钳体和第二钳体构成，并在第一钳体内和第二钳体内分别设有相连通的第一油路和第二油路，且所述的第二油路通过管路与制动泵相通，所述嵌槽由第一钳体和第二钳体扣合形成，所述第一钳体设置在靠近工作面的一侧，所述第二钳体设置在远离工作面的一侧，在第一钳体和第二钳体内均设置有止动活塞且所述的止动活塞分列在制动盘两侧。

在上述的儿童汽车中的刹车装置中，在止动活塞上嵌入式安装有若干摩擦片且各摩擦片均与制动盘间隙配合。

在上述的儿童汽车中的刹车装置中，所述弧形通孔的形状呈渐开线形，且每个弧形通孔均以30°角切入制动盘的工作面。

在上述的儿童汽车中的刹车装置中，每个安装凸台上均开设有安装孔，所述固定盘通过若干螺栓与轴盘固连，且螺栓与安装孔一一对应设置，所述螺栓贯穿通过固定盘并将轴盘固设在制动盘上。

在上述的儿童汽车中的刹车装置中，所述刹车踏板包括脚踏板和与脚踏板相连的连杆，所述的连杆与转轴固连且在连杆上连接有与制动泵相连的顶杆，在连杆和刹车支座之间连接有复位弹簧。

在上述的儿童汽车中的刹车装置中，在脚踏板上开设有若干通孔，各通孔内镶嵌有橡胶嵌件且所述的橡胶嵌件向外突出并略高于脚踏板上表面。

在上述的儿童汽车中的刹车装置中，所述的刹车支座由呈长板状的底板及垂直分设在底板两长侧边且平行设置的两挡板组成，在底板上开设有两个固定孔，两固定孔沿底板轴心线排列成一直线，上述的转轴横向转动连接在两挡板之间，在底板两短侧边分别向上弯折延伸形成安装部和阻挡部，复位弹簧一端连接在安装部上，在连杆上设有一顶块且当连杆转动时顶块能抵靠在阻挡部上。

在上述的儿童汽车中的刹车装置中，在制动泵内开设有柱塞腔且所述的柱塞腔通过管路与制动钳相通，在柱塞腔内安装有制动活塞且制动活塞外端与顶杆相连，在制动泵上安装有油杯，在制动泵内还开设有补液孔及溢流孔，且所述的油杯通过补液孔及溢流孔与柱塞腔相通。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、碟刹结构整体设计简单，各零部件布局紧凑，制动平稳，各弧形通孔均匀分布设置，这样可以使热量均匀的散发，避免了制动盘的热量集中，设计合理且散热性能好。

2、刹车支座由连为一体的底板和两挡板构成，该结构既方便加工制造，而且强度强，不易破损，同时底板主要用于与车身的连接，转轴用于连接刹车脚踏板，安装部上用于安装复位弹簧，复位弹簧两端分别连接在刹车脚踏板和安装部上，结构简单、实用性强。

3、制动泵内制动活塞和脚踏板的复位依靠复位弹簧来实现，去除了制动泵柱塞腔内的弹簧，同时缩小制动泵柱塞腔的内径，这样使得儿童使用较小的力即能实现碟刹机构的运转，安全性好，可靠性高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明另一视角的结构示意图。

图3是本发明中刹车脚踏板组件的结构示意图。

图4是本发明中刹车支座的结构示意图。

图5是本发明中碟刹机构的结构示意图。

图6是图5另一视角的结构示意图。

图7是本发明中制动盘的结构示意图。

图中，1、刹车踏板；11、脚踏板；11a、通孔；12、连杆；13、顶杆；2、刹车支座；21、底板；21a、安装部；21b、阻挡部；21c、固定孔；22、挡板；3、制动泵；31、柱塞腔；32、制动活塞；33、油杯；34、补液孔；35、溢流孔；4、转轴；5、复位弹簧；6、制动盘；61、中心通孔；62、安装凸台；62a、安装孔；63、工作面；64、弧形通孔；7、制动钳；71、嵌槽；72、第一钳体；73、第二钳体；74、摩擦片；75、止动活塞；8、轴盘；9、车轮轴承；10、固定盘。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图7所示，本儿童汽车中的刹车装置安装在车身内，包括刹车脚踏板11组件、制动泵3和碟刹机构。

刹车脚踏板11组件包括刹车踏板1和安装在车身内的刹车支座2，刹车踏板1与制动泵3相连且刹车踏板1通过转轴4铰接连接在刹车支座2上，其中刹车踏板1包括脚踏板11和与脚踏板11相连的连杆12，连杆12与转轴4固连且在连杆12上连接有与制动泵3相连的顶杆13，在连杆12和刹车支座2之间连接有复位弹簧5。

由于儿童脚部及力量均较小，因此对脚踏板11自身的重量及体积有所要求，同时也为了降低生产成本，在脚踏板11上开设有多个通孔11a，这样不仅使脚踏板11的总体重量减少，方便儿童用较小的力即可踩动油门，同时也方便在松开脚踏板11时，脚踏板11在弹簧作用下能快速复位。

为了保证脚踏板11的强度和使用寿命，脚踏板11的材质一般采取金属材质制成，而且儿童的脚部比成人柔软，为了避免儿童在脚踩脚踏板11时由于脚部与脚踏板11直接硬接触造成脚部不适的情况，可在通孔11a处安装橡胶嵌件（图中未显示），并使橡胶嵌件突出并略高于脚踏板11上表面，这样当儿童在脚踩脚踏板11时，儿童的脚部先触碰到橡胶嵌件，使得儿童脚部不会产生疲劳感及不舒适的情况，同时也可以将橡胶嵌件添加色彩并按照通孔11a排列成图案，使其外形美观，吸引儿童的兴趣。

进一步的，刹车支座2由呈长板状的底板21及垂直分设在底板21两长侧边且平行设置的两挡板22组成，转轴4横向转动连接在两挡板22之间。将刹车支座2分成连为一体的底板21和两挡板22，可以方便批量生产，为了保证在脚踩脚踏板11时，刹车支座2能牢固的安装在车身上，在底板21上开设有两个固定孔21c，两固定孔21c沿底板21轴心线排列成一直线，通过螺栓穿过固定孔21c即可将油门支座安装在车身上，这样脚踩脚踏板11时所施加给刹车支座2上的作用力能集中在底板21中部。

由于底板21是紧贴固定在车身上，为了便于安装复位弹簧5，同时为了充分发挥复位弹簧5的弹性及在复位弹簧5作用下脚踏板11复位的快速性，在底板21一短侧边（该短侧边为底板21远离脚踏板11的一侧边）向上弯折形成安装部21a，复位弹簧5的一端安装在该安装部21a上，该结构保证了在初始状态下，复位弹簧5的轴心线与转轴4的轴心线之间的夹角为直角。在底板21另一短侧边向上弯折形成阻挡部21b，在连杆12上设有一顶块，当连杆12转动时顶块能抵靠在阻挡部21b上。在顶块抵靠在阻挡部21b上时，脚踏板11就无法再向下踩动，由于顶杆13是安装在连杆12上的，顶杆13的行程决定了制动泵3的制动力，因此通过此结构可控制脚踏板11的行程，这样避免在踩刹车时，由于儿童贪玩或过于紧张而造成猛踩刹车，从而对制动泵3及碟刹机构造成损坏。

在制动泵3内开设有柱塞腔31且柱塞腔31通过管路与制动钳7相通，在柱塞腔31内安装有制动活塞32且制动活塞32外端与顶杆13相连，在制动泵3上安装有油杯33，在制动泵3内还开设有补液孔34及溢流孔35，且油杯33通过补液孔34及溢流孔35与柱塞腔31相通。

当脚踩脚踏板11时，顶杆13在脚踏板11下压的同时推动制动泵3内的制动活塞32向柱塞腔31内移动，从而使管路中的液压油流向制动钳7，在液压力的作用下，制动钳7夹紧制动盘6从而使得儿童汽车停止行驶，实现刹车功能。

现有的制动泵3通常均在柱塞腔31内安装有弹簧，该设计主要是为了考虑在松开刹车后，制动活塞32能在弹簧的作用下自动复位，由于本制动泵3专用于儿童汽车，考虑到儿童的脚力较弱，在脚踩刹车时，为了能使儿童用较小的力即能使碟刹机构运转，因此特将制动泵3的弹簧去除，制动活塞32及脚踏板11的复位主要依靠刹车支座2上的复位弹簧5来实现，同时，将柱塞腔31的内径设计为6MM，通过缩小柱塞腔31的内径，减少在脚踩刹车时制动活塞32在柱塞腔31内移动时所受到的阻力，使得儿童用较小的力即能推动制动活塞32在制动泵3柱塞腔31内移动，从而使得液压油能流向碟刹机构并使其正常运转。

碟刹机构的数量共有四个，分别对应设置在儿童汽车四个车轮处，该碟刹机构包括安装在车轮轴承9上呈圆盘状的制动盘6以及安装在制动盘6侧面的制动钳7，其中制动泵3通过管路与制动钳7相通。制动盘6部分伸入至嵌槽71内且与嵌槽71间隙配合，在制动盘6中部开设有中心通孔61，并在中心通孔61内壁沿圆心方向水平延伸形成有多个环绕圆心且均匀分布的安装凸台62，制动盘6中部设有与每个安装凸台62均固连的轴盘8，制动盘6通过固定盘10轴向固设在车轮轴承9上且制动盘6能绕车轮轴承9周向转动，轴盘8套设在车轮轴承9上且与固定盘10固连，制动盘6具有工作面63且工作面63上环绕中心通孔61均匀分布有多个弧形通孔64，制动钳7由第一钳体72和第二钳体73构成，并在第一钳体72内和第二钳体73内分别设有相连通的第一油路（图中未显示）和第二油路（图中未显示），其中嵌槽71由第一钳体72和第二钳体73扣合形成，第一钳体72设置在靠近工作面63的一侧，第二钳体73设置在远离工作面63的一侧，在第一钳体72和第二钳体73内均设置有止动活塞75且所述的止动活塞75分列在制动盘6两侧。

本儿童汽车的碟刹机构在初始状态下，第一钳体72内和第二钳体73内均设有油路，二者的油路相通且第二钳体73内的第二油路通过管路与制动泵3相通，制动盘6通过轴盘8与儿童汽车的车轮轴承9同轴设置。

在工作过程中，脚踩刹车时，制动泵3内的液压油通过管路流入至第一钳体72和第二钳体73内，从而推动分列在制动盘6两侧的止动活塞75向制动盘6靠拢并最终使得制动盘6被夹持在两止动活塞75之间。在上述制动过程中，第一钳体72和第二钳体73内的止动活塞75位置均在改变，而制动盘6沿车轮轴承9周向转动幅度越来越小，且制动盘6在制动过程中轴向不会发生位移，最终制动盘6被两止动活塞75夹持住，进而实现制动盘6由转动变为制动，实现儿童汽车的制动。换句话说，制动盘6本身只能绕能车轮轴承9周向转动，其轴向不会发生位移，在制动过程中，制动钳7内的两止动活塞75同时向内收紧并最终将制动盘6夹住使其制动。制动过程平稳可靠，双边夹持制动盘6的方式使得制动钳7制动力矩增大，使得制动钳7制动速度加快许多，提高制动效率。

儿童汽车的制动过程实际上是利用摩擦力将动能转化为热能的过程，本案中的结构设计有利于制动盘6散热，从而能尽快将热能释放出去，进而加快了制动盘6的转化速度，最终使得儿童汽车尽快失去动能而实现制动，进一步提高了儿童汽车的驾驶安全性。

本案中制动盘6机构整体结构设计简单且制动平稳可靠，各零部件布局紧凑，能很好地安装于儿童汽车上，同时也适宜在各种车辆上推广应用。此外，本案中各弧形通孔64均匀分布设置，这样可以使热量均匀的散发，避免了制动盘6的热量集中，结构设计简单合理，散热性能好。

进一步的，在止动活塞75上嵌入式安装有多个摩擦片74且各摩擦片74均与制动盘6间隙配合。摩擦片74采用嵌入式的安装方式，在实际使用过程中安装、拆卸、更换都比较方便，摩擦片74使得制动盘6与止动活塞75之间的制动配合更加紧密，增加了止动活塞75与制动盘6之间的摩擦力，增加了止动活塞75对制动盘6的制动力，设计合理且结构简单，提高了制动效果。

进一步的，弧形通孔64的形状呈渐开线形，弧形通孔64结构简单且加工方便，能减弱制动盘6工作面63与摩擦片74摩擦时产生的摩擦热量传入，同时增加散热性，使得制动盘6不易产生蝶状翘曲变形。此外，弧形通孔64还能减轻制动盘6本身的重量，降低生产成本，且有利于制动盘6与摩擦片74之间摩擦产生的粉尘排出。

进一步的，每个弧形通孔64均以30°角切入制动盘6的工作面63。弧形通孔64的形状呈渐开线形并以30°角切入制动盘6的工作面63，结构设计简单且加工方便，利用制动盘6制动时的自转产生气压导入气流，增加了通过制动盘6空气的流量，加速制动盘6内部空气流动，更快更多地带走了儿童汽车制动时制动盘6产生的热量，保证了制动盘6制动时产生的大量热量能及时快速的散发到空气中，从而增强散热效果，增强了制动盘6的稳定性，避免了制动盘6因为温度过高而引起受热变形等问题，也大大降低了制动盘6及摩擦片74的异常磨损，成倍提高了制动盘6的使用寿命。

进一步的，每个安装凸台62上均开设有安装孔62a，固定盘10通过多个螺栓与轴盘8固连，螺栓与安装孔62a一一对应设置，螺栓贯穿通过固定盘10并将轴盘8固设在制动盘6上。上述结构设计简单，使得轴盘8安装和拆卸都比较方便，使得制动盘6工作稳定且固定牢靠。

进一步的，本案中的制动盘6采用陶瓷材料制成，它能承受1400℃的高温而不变形、不产生裂缝、不抖动。陶瓷制动盘6比普通的铸铁制动盘6的重量降低了50％左右；陶瓷制动盘6的摩擦系数比铸铁制动盘6高25％左右，提高了制动效率；陶瓷制动盘6的表面硬度高，因此其在制动时的磨损较小，使用寿命较长，是钢制制动盘6平均寿命的四倍。

此外，陶瓷材料制成的制动盘6不易割裂且更换方便，长期使用下来不会出现氧化腐蚀等现象，也延长了碟刹机构的使用寿命。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种儿童汽车中的刹车装置，安装在车身内，其特征在于，包括刹车脚踏板组件、制动泵和碟刹机构，所述的刹车脚踏板组件包括刹车踏板和安装在车身内的刹车支座，所述刹车踏板与制动泵相连且刹车踏板通过转轴铰接连接在刹车支座上，碟刹机构包括安装在车轮轴承上呈圆盘状的制动盘以及安装在制动盘侧面的制动钳，所述制动泵通过管路与制动钳相通，且当脚踩刹车踏板时通过制动泵能使制动钳夹紧制动盘。

2.根据权利要求1所述的儿童汽车中的刹车装置，其特征在于，在制动钳上开设有与制动盘对应设置的嵌槽，制动盘部分伸入至嵌槽内且与嵌槽间隙配合，在制动盘中部开设有中心通孔，并在中心通孔内壁沿圆心方向水平延伸形成有若干环绕圆心且均匀分布的安装凸台，所述制动盘中部设有与每个安装凸台均固连的轴盘，所述制动盘通过固定盘轴向固设在车轮轴承上且制动盘能绕车轮轴承周向转动，所述轴盘套设在车轮轴承上且与固定盘固连，所述制动盘具有工作面且工作面上环绕中心通孔均匀分布有若干弧形通孔。

3.根据权利要求2所述的儿童汽车中的刹车装置，其特征在于，所述制动钳由第一钳体和第二钳体构成，并在第一钳体内和第二钳体内分别设有相连通的第一油路和第二油路，且所述的第二油路通过管路与制动泵相通，所述嵌槽由第一钳体和第二钳体扣合形成，所述第一钳体设置在靠近工作面的一侧，所述第二钳体设置在远离工作面的一侧，在第一钳体和第二钳体内均设置有止动活塞且所述的止动活塞分列在制动盘两侧。

4.根据权利要求3所述的儿童汽车中的刹车装置，其特征在于，在止动活塞上嵌入式安装有若干摩擦片且各摩擦片均与制动盘间隙配合。

5.根据权利要求2或3或4所述的儿童汽车中的刹车装置，其特征在于，所述弧形通孔的形状呈渐开线形，且每个弧形通孔均以30°角切入制动盘的工作面。

6.根据权利要求2或3或4所述的儿童汽车中的刹车装置，其特征在于，每个安装凸台上均开设有安装孔，所述固定盘通过若干螺栓与轴盘固连，且螺栓与安装孔一一对应设置，所述螺栓贯穿通过固定盘并将轴盘固设在制动盘上。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的儿童汽车中的刹车装置，其特征在于，所述刹车踏板包括脚踏板和与脚踏板相连的连杆，所述的连杆与转轴固连且在连杆上连接有与制动泵相连的顶杆，在连杆和刹车支座之间连接有复位弹簧。

8.根据权利要求7所述的儿童汽车中的刹车装置，其特征在于，在脚踏板上开设有若干通孔，各通孔内镶嵌有橡胶嵌件且所述的橡胶嵌件向外突出并略高于脚踏板上表面。

9.根据权利要求7所述的儿童汽车中的刹车装置，其特征在于，所述的刹车支座由呈长板状的底板及垂直分设在底板两长侧边且平行设置的两挡板组成，在底板上开设有两个固定孔，两固定孔沿底板轴心线排列成一直线，上述的转轴横向转动连接在两挡板之间，在底板两短侧边分别向上弯折延伸形成安装部和阻挡部，复位弹簧一端连接在安装部上，在连杆上设有一顶块且当连杆转动时顶块能抵靠在阻挡部上。

10.根据权利要求9所述的儿童汽车中的刹车装置，其特征在于，在制动泵内开设有柱塞腔且所述的柱塞腔通过管路与制动钳相通，在柱塞腔内安装有制动活塞且制动活塞外端与顶杆相连，在制动泵上安装有油杯，在制动泵内还开设有补液孔及溢流孔，且所述的油杯通过补液孔及溢流孔与柱塞腔相通。