CN104002779B - 电控机械驻车制动机构及相应的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电控机械驻车制动机构，包括铁芯及可通电线圈，还包括衔铁，衔铁与拉索相连，牵引拉索控制刹车片的压紧与松开；衔铁同时与复位弹簧相固联，线圈的缠绕方向及通电方向使得其通电时铁芯与衔铁间产生吸引力，电磁线圈的控制端连接PLC控制装置的I/O端口，其通电与否由PLC控制装置控制；本发明还提供一种相应的车辆。本发明通过控制线圈通断电，施加吸引力于衔铁上，进而拉动拉索及至刹车片实现车轮制动，本发明的电控机械驻车制动机构发明其结构简单，布局紧凑，力的传递过程顺畅制动可靠性高，成本低廉，易于检修可维护性好。本发明适用于各种车辆。

Description

电控机械驻车制动机构及相应的车辆

技术领域

本发明属于可转动构件制制动领域，涉及车辆制动，具体地说是一种电控机械驻车制动机构及相应的车辆。

背景技术

驻车制动器主要用于车辆停稳后稳定车辆，避免车辆在斜坡路面停车时由于溜车造成事故。目前较为常用的是手动驻车制动器和电子机械驻车制动器。其中：

①手动驻车制动器利用制动杠杆拉紧驻车制动拉索，导致制动缸活塞收紧，压紧制动块，完成驻车制动。从操作角度讲，手动驻车制动器拉起驻车制动杆时比较吃力，尤其是一些女司机，手刹不到位，还会带来安全隐患；

②电子机械驻车制动器 (EMF)当发动机关闭且车辆静止时，按下驻车制动按钮，电信号传到伺服单元内部的控制单元，控制单元接收分析后做出判断，控制拉线拉紧鼓式制动器，完成制动。现有电子机械驻车制动器结构复杂，控制繁琐，出现故障不容易判断，其制造成本比较高，在低端车上很少应用。如：

某项中国实用新型专利，就公开了一种电磁制动器包括制动底板，制动底板上设有相对设置的领制动蹄和从制动蹄，两制动蹄之间设有复位弹簧，制动底板上转动安装有连接有制动臂的制动柱， 制动臂上安装有电磁铁，领制动蹄与从制动蹄之间设有手刹定位装置，该电磁制动器能够同时实现行车制动和驻车制动。该专利就存在构件众多，布局复杂，特征构件的结构复杂，从而成本较高，出现故障不易检出故障构件，且维修困难等缺陷。

发明内容

本发明的发明目的，是提供一种电控机械驻车制动机构，通过PLC控制电磁线圈通断电，使电磁线圈产生磁力吸引衔铁，进而拉动拉索作用到刹车片上制动车辆，其结构简单，布局紧凑，力的传递过程顺畅制动可靠性高，成本低廉，易于检修可维护性好；该机构进一步地还同时设置有手动紧急解锁装置，在电控装置出现故障时可手动解锁；

本发明的另外一个目的，是提供一种具有上述电控机械驻车制动机构的车辆。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种电控机械驻车制动机构，包括基座，所述基座上设有铁芯，所述铁芯的外壁缠绕有可通电线圈，基座上相应于铁芯的延伸方向的延长线上的位置，设有与铁芯两端相隔设置的衔铁，衔铁背向铁芯的一面固定有拉索，所述拉索的另一端与车轮的刹车片固联，衔铁朝向铁芯的一面经复位弹簧与基座相固联，所述复位弹簧于线圈无通电时处于无受力的自然状态，所述线圈的缠绕方向及通电方向使得其通电时铁芯与衔铁间产生吸引力，电磁线圈的控制端连接PLC控制装置的I/O端口，其通电与否由PLC控制装置控制。

作为对本发明的限定：所述PLC控制装置包括驻车信号输入开关、驻车信号撤销开关，以及线圈控制机构，所述驻车信号输入开关、驻车信号撤销开关分别串接于通电线圈控制机构的通电线路上，线圈控制机构串接于线圈的通电线路上。

作为本发明的另一种限定，所述基座上还设有可使铁芯在线圈通电状态下发生偏转从而解除作用于衔铁上吸引力实现解锁的手动紧急解锁机构。

作为进一步限定，所述手动紧急解锁机构包括圆盘、扭簧、拉杆，其中，

所述基座上设有圆形下陷的凹槽，所述扭簧为水平延伸的弧形，固定于凹槽的底面上；

所述圆盘于凹槽内限位且与凹槽相适配，所述圆盘上底面上还设有与扭簧相适配的上陷弧形槽，扭簧限位于弧形槽内；所述铁芯固定于圆盘上；

所述拉杆的一端固定于圆盘上的偏心位置。

作为再进一步限定：

所述扭簧设有相隔设置的至少两条，所述弧形槽的设有数量、设置位置与扭簧相应。

所述基座上还铰接有套筒，所述拉杆穿过套筒并与套筒间滑动配合。

作为更进一步限定，所述扭簧间呈环形陈列分布。

作为本发明的第三种限定，所述基座上相应于与铁芯延伸方向相隔的两侧位置，设有下陷的燕尾导向槽；所述衔铁为竖置块状，底部为与燕尾导向槽相适配的结构，位于基座上方部位的宽度两端外凸，外凸部位的宽度大于燕尾导向槽顶端开口的宽度，复位弹簧的一端固定在导向槽的靠近铁芯的一端的端面上。

作为进一步限定，所述复位弹簧设有沿导向槽宽度相隔设置的两条。

本发明还提供了一种车辆，它带有前述结构的电控机械驻车制动机构。

本发明的其它特征还有：所述PLC控制装置集成固定于基座上并位于铁芯的上方。

由于采用了上述的技术方案,本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

（1）本发明PLC控制装置的驻车信号输入开关闭合后，对线圈进行通电，铁芯产生磁力吸引衔铁收缩，拉动拉索夹紧车轮，实现制动，当线圈断电后依靠复位弹簧在制动时被压缩的弹性力推动衔铁复位，实现解锁；

（2）本发明的手动紧急解锁机构，能够在电控制动机构发生故障时，靠手力拉动拉杆，使圆盘发生偏转，磁力方向发生改变，撤销作用于衔铁上的吸引力，实现解锁功能，通过驻车信号撤销开关取消对车辆的驻车，进而可以断开的线圈通电线路，同时圆盘及铁芯能在扭簧的作用下实现复位；

（3）燕尾槽的设置及衔铁的适配结构，能实现拉索的动作平稳、可靠、到位、顺畅，保证制动动作的正常实现。

综上可见，本发明的电控机械驻车机构结构简单，布局紧凑，力的传递过程顺畅制动可靠性高，成本低廉，易于检修可维护性好。

本发明的电控机械驻车机构适用于各种车辆，作为驻车制动机构。

本发明下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例1的整体结构示意图；

图2为图1所示实施例1不含控制箱11时和铁芯2时的结构示意图;

图3为图1所示实施例1中扭簧5的设置方式示意图；

图4为图1所示实施例1中圆盘6的整体结构示意图；

图5为本发明实施例1、2的PLC控制装置的控制原理图。

图中：1—基座， 2—铁芯， 3—线圈，4—凹槽，5—扭簧，6—圆盘，7—弧形槽，8—燕尾导向槽，9—衔铁，10—复位弹簧，11—控制箱，12—拉杆，13—套筒，14—拉索。

具体实施方式

实施例1 一种电控机械驻车制动机构

本实施例以下描述中，前、后、左、右、上、下仅以附图作为参照而设定，非为绝对方位限定。

本实施例的电控机械驻车制动机构，包括基座1。

参考图3，基座1上设有圆形下陷的凹槽4，凹槽4面上固定有两条水平延伸的弧形的扭簧5，两条扭簧5间于凹槽4内呈环形陈列分布。

凹槽4内限位有底部与凹槽4相适配圆盘6。参考图4，圆盘6上设有与扭簧5相适配的两上下通透的弧形槽7，扭簧5限位于弧形槽7内。扭簧5的弧形圆心，与圆盘6的圆心上下相应。

参考图2，圆盘6上固定有左右方向延伸的条状铁芯2，铁芯2的外壁缠绕有可通电线圈3。

基座1上与铁芯2相隔的左右两侧位置，设有下陷的燕尾导向槽8，燕尾导向槽8的长度沿左右方向延伸，宽度沿前后方向延伸（所指前意指垂直纸面且远离读者的方向）,其沿宽度方向的竖直平面的截面为燕尾状。

燕尾导向槽8内限位有竖置块状的衔铁9，衔铁9为前后方向设置，其底部为与燕尾导向槽8相适配的结构，衔铁9的位于基座1上方部位向前后方向外凸，使衔铁9的位于基座1的上方部位的前后方向的宽度大于燕尾导向槽8顶端开口的前后向宽度。

衔铁9的背向铁芯2的一面固定有拉索14，拉索14的另一端与车轮的刹车片固联。

每一燕尾导向槽8的靠近铁芯2的一端的端面上固联有复位弹簧10，复位弹簧10的另一端固定在衔铁9的靠近铁芯2一端的端面上。本实施例共有复位弹簧10四条。

复位弹簧10于线圈3无通电时处于无受力的自然状态。

线圈3的缠绕方向及通电方向使得其通电时铁芯2与衔铁9间产生吸引力，电磁线圈的控制端连接PLC控制装置的I/O端口，其通电与否由PLC控制装置控制。

PLC控制装置包括驻车信号输入开关、驻车信号撤销开关，以及线圈控制机构，所述驻车信号输入开关、驻车信号撤销开关分别串接于线圈控制机构的通电线路上，通电线圈的控制机构串接于通电线圈的通电线路上。

本实施例的PLC具体控制参考图5，驻车信号输入开关采用启动开关SB0，驻车信号撤销开关采用断开开关SB1，其中启动开关SB0与断开开关SB1均为点触开关，即按下后不会保持闭合或断开状态，而是弹起恢复至原来的状态。而电磁线圈控制机构包括第一继电器与第二继电器，其中第一继电器的线圈KM1与启动开关SB0串接于通电电源两端，同时启动开关SB0的两端并联有第二继电器的第一常开触点KM2-1；第二继电器的线圈KM2与第一继电器的第一常开触点KM1-1、断开开关SB1串接于通电电源的两端；第一继电器的第二常开触点KM1-2、与而继电器的第二常开触点KM2-2与线圈3串接于通电电源的两端。

PLC控制装置的具体控制实施方式如下：当车辆需要驻车时（例如需要停车启动手刹时），首先车内人员按下启动开关SB0，令SB0闭合，启动开关SB0的闭合导致第一继电器的线圈 KM1通电， 第一继电器的第一常开触点KM1-1、第二常开触点KM1-2均闭合，而由于断开开关SB1静止状态是闭合的，因此第二继电器的线圈KM2通电，第二继电器的第一常开触点KM2-1与第二常开触点KM2-2均闭合，第一继电器的第二常开触点KM1-2与第二继电器的第二常开触点KM2-2闭合后直接导致线圈3通电，进而产生电磁吸力。于此同时，第一继电器的第一常开触点KM1-1与第二继电器的第一常开触点KM2-1闭合为第一继电器的线圈KM1与第二继电器的线圈KM2形成通电互锁，即保持第一继电器的线圈KM1与第二继电器的线圈KM2保持通电状态不变，进而保证线圈3保证通电状态不变。

而当车辆需要解锁重新启动车辆时，按下断开开关SB1至断开状态，第二继电器的线圈KM2首先断开，进而导致第二继电器的第一、第二常开触点均恢复至断开，进而第一继电器的线圈KM1，以及线圈3均断电，整个线路断开，电磁力消失，衔铁9在复位弹簧10的作用下恢复至原来位置，而车轮固联的刹车片解锁。

如图1所示，PLC控制装置的各模块集成设置于方形控制箱11内的上部，该控制箱11的下部即相对于PLC控制装置下方的部分，为中空结构，该中空部位的四侧分别带有窗口使控制箱11的下部呈框架状结构。控制箱11的四脚固定于基座1上并使控制箱11位于铁芯2的上方。

控制箱11的左右方向的窗口与铁芯2、衔铁9左右相应，其四面窗口均与圆盘6相应。

圆盘6上的偏心位置通过球头节铰接有拉杆12的一端，拉杆12的另一端穿过固定设于窗口壁处的套筒13将自由端伸出控制箱11之外。拉杆12与套筒13滑动配合，其自由端用于拉动拉杆12带动圆盘6转动。拉杆12的自由端带有尺寸增大的防脱端头，尺寸大于套筒13的孔径，以防误操作使自由端从套筒13中滑脱。

圆盘6、扭簧5、拉杆12构成手动紧急解锁机构，可使铁芯2在线圈3通电状态下人为控制发生偏转，从而解除作用于衔铁9上的吸引力而实现解锁，并能够依靠扭簧5复位。

实施例2 一种电控机械驻车制动机构

本实施例的电控机械驻车制动机构包括基座，参考实施例1：

基座上设有圆形下陷的凹槽，凹槽内限位有底部与凹槽相适配圆盘。

圆盘上固定有左右方向延伸的条状铁芯，铁芯的外壁缠绕有可通电线圈。

基座上与铁芯相隔的左右两侧位置，设有下陷的燕尾导向槽，燕尾导向槽的长度沿左右方向延伸，宽度沿前后方向延伸（所指前意指垂直纸面且远离读者的方向）,其沿宽度方向的竖直平面的截面为燕尾状。

燕尾导向槽内限位有竖置块状的衔铁，衔铁为前后方向设置，其底部为与燕尾导向槽相适配的结构，衔铁的位于基座上方部位向前后方向外凸，使衔铁的位于基座的上方部位的前后方向的宽度大于燕尾导向槽顶端开口的前后向宽度。

衔铁的背向铁芯的一面固定有拉索，拉索的另一端与车轮的刹车片固联。

每一燕尾导向槽的靠近铁芯的一端的端面上固联有复位弹簧，复位弹簧的另一端固定在衔铁的靠近铁芯一端的端面上。本实施例共有复位弹簧四条。

复位弹簧于线圈:无通电时处于无受力的自然状态。

线圈的缠绕方向及通电方向使得其通电时铁芯与衔铁间产生吸引力，电磁线圈的控制端连接PLC控制装置的I/O端口，其通电与否由PLC控制装置控制。

PLC控制装置包括驻车信号输入开关、驻车信号撤销开关，以及线圈控制机构，所述驻车信号输入开关、驻车信号撤销开关分别串接于线圈控制机构的通电线路上，通电线圈的控制机构串接于通电线圈的通电线路上。

本实施例的PLC具体控制参考图5，驻车信号输入开关采用启动开关SB0，驻车信号撤销开关采用断开开关SB1，其中启动开关SB0与断开开关SB1均为点触开关，即按下后不会保持闭合或断开状态，而是弹起恢复至原来的状态。而电磁线圈控制机构包括第一继电器与第二继电器，其中第一继电器的线圈KM1与启动开关SB0串接于通电电源两端，同时启动开关SB0的两端并联有第二继电器的第一常开触点KM2-1；第二继电器的线圈KM2与第一继电器的第一常开触点KM1-1、断开开关SB1串接于通电电源的两端；第一继电器的第二常开触点KM1-2、与而继电器的第二常开触点KM2-2与线圈串接于通电电源的两端。

PLC控制装置的具体控制实施方式如下：当车辆需要驻车时（例如需要停车启动手刹时），首先车内人员按下启动开关SB0，令SB0闭合，启动开关SB0的闭合导致第一继电器的线圈 KM1通电， 第一继电器的第一常开触点KM1-1、第二常开触点KM1-2均闭合，而由于断开开关SB1静止状态是闭合的，因此第二继电器的线圈KM2通电，第二继电器的第一常开触点KM2-1与第二常开触点KM2-2均闭合，第一继电器的第二常开触点KM1-2与第二继电器的第二常开触点KM2-2闭合后直接导致线圈通电，进而产生电磁吸力。于此同时，第一继电器的第一常开触点KM1-1与第二继电器的第一常开触点KM2-1闭合为第一继电器的线圈KM1与第二继电器的线圈KM2形成通电互锁，即保持第一继电器的线圈KM1与第二继电器的线圈KM2保持通电状态不变，进而保证线圈保证通电状态不变。

而当车辆需要解锁重新启动车辆时，按下断开开关SB1至断开状态，第二继电器的线圈KM2首先断开，进而导致第二继电器的第一、第二常开触点均恢复至断开，进而第一继电器的线圈KM1，以及线圈均断电，整个线路断开，电磁力消失，衔铁在复位弹簧的作用下恢复至原来位置，而车轮固联的刹车片解锁。

PLC控制装置的各模块集成设置于方形控制箱内的上部，该控制箱的下部即相对于PLC控制装置下方的部分，为中空结构，该中空部位的四侧分别带有窗口使控制箱的下部呈框架状结构。控制箱的四脚固定于基座上并使控制箱位于铁芯的上方。

控制箱的左右方向的窗口与铁芯、衔铁左右相应，其四面窗口均与圆盘相应。

可见，本实施例与实施例1的区别只在于，本实施例不设有手动紧急解锁机构，无法实现手动解锁。

本实施例其它部分的结构与实施例1相同。

实施例3 一种车辆

一种车辆，它包括驻车制动装置，其与现有车辆的区别只在于：它的驻车制动装置为实施例1所提供的电控机械驻车机构。

本实施例其它部分的结构，与现有技术完全相同。

实施例4 一种车辆

一种车辆，它包括驻车制动装置，其与现有车辆的区别只在于：它的驻车制动装置为实施例2所提供的电控机械驻车机构。

本实施例其它部分的结构，与现有技术完全相同。

Claims (7)

1.一种电控机械驻车制动机构，其特征在于：该电控机械驻车制动机构包括基座，所述基座上设有铁芯，铁芯的外壁缠绕有可通电线圈，基座上相应于铁芯的延伸方向的延长线上的位置，设有与铁芯两端相隔设置的衔铁，衔铁背向铁芯的一面固定有拉索，所述拉索的另一端与车轮的刹车片固联，衔铁朝向铁芯的一面经复位弹簧与基座相固联，所述复位弹簧于线圈无通电时处于无受力的自然状态，所述线圈的缠绕方向及通电方向使得其通电时铁芯与衔铁间产生吸引力，电磁线圈的控制端连接PLC控制装置的I/O端口，其通电与否由PLC控制装置控制；其中：所述PLC控制装置包括驻车信号输入开关、驻车信号撤销开关，以及线圈控制机构，所述驻车信号输入开关、驻车信号撤销开关分别串接于线圈控制机构的通电线路上，线圈控制机构串接于线圈的通电线路上；所述基座上还设有可使铁芯在线圈通电状态下发生偏转从而解除作用于衔铁上吸引力实现解锁的手动紧急解锁机构；所述手动紧急解锁机构包括圆盘、扭簧、拉杆，其中，

所述基座上设有圆形下陷的凹槽，所述扭簧为水平延伸的弧形，固定于凹槽的底面上；

所述圆盘于凹槽内限位且与凹槽相适配，所述圆盘上底面上还设有与扭簧相适配的上陷弧形槽，扭簧限位于弧形槽内；所述铁芯固定于圆盘上；

所述拉杆的一端固定于圆盘上的偏心位置。

2.根据权利要求1所述的电控机械驻车制动机构，其特征在于：所述扭簧设有相隔设置的至少两条，所述弧形槽的设有数量、设置位置与扭簧相应。

3.根据权利要求2所述的电控机械驻车制动机构，其特征在于：所述基座上还铰接有套筒，所述拉杆穿过套筒并与套筒间滑动配合。

4.根据权利要求2所述的电控机械驻车制动机构，其特征在于：所述扭簧间呈环形陈列分布。

5.根据权利要求1所述的电控机械驻车制动机构，其特征在于：所述基座上相应于与铁芯延伸方向相隔的两侧位置，设有下陷的燕尾导向槽；所述衔铁为竖置块状，底部为与燕尾导向槽相适配的结构，位于基座上方部位的宽度两端外凸，外凸部位的宽度大于燕尾导向槽顶端开口的宽度，复位弹簧的一端固定在燕尾导向槽的靠近铁芯的一端的端面上。

6.根据权利要求5所述的电控机械驻车制动机构，其特征在于：所述复位弹簧设有沿导向槽宽度相隔设置的两条。

7.一种车辆，其特征在于：它带有权利要求1—6中任一项所述的电控机械驻车制动机构。