CN104179852A - 一种安全制动的鼓刹 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全制动的鼓刹，属于车辆制动装置领域，解决了鼓式刹车制动效果差的问题。一种安全制动的鼓刹，包括壳体、刹车片组件和驱动所述刹车片组件动作的驱动装置，所述刹车片组件包括至少两个刹车片，相邻两个刹车片的端部之间通过弹性元件连接，所述驱动装置包括限位盘和可相对限位盘进行旋转的至少一个驱动盘，所述限位盘和所述驱动盘层叠布置，所述限位盘边缘设有限位槽，所述限位槽内设有滚柱，所述滚柱的侧壁设有若干主动齿，所述滚柱与所述驱动盘通过齿形结构啮合，所述驱动盘旋转带动所述滚柱推抵刹车片的内侧面。

Description

一种安全制动的鼓刹

技术领域

本发明涉及一种安全制动的鼓刹，属于车辆制动装置领域。

背景技术

鼓式刹车是车辆一种常用的制动方式。现有的鼓式刹车包括壳体，壳体内设置有两块刹车片和推块，推块推动刹车片向外移动贴紧壳体，并与壳体之间产生摩擦以便于壳体停止转动。车轮与刹车片接触后将会提供一个径向力给刹车片，由于刹车片与推块接触，径向力也会间接作用在推块上，现有的推块只能做直线移动，当推块受到的径向力过大后，推块将会折断。而且，现有的推块只是在端部推动刹车片移动，刹车片在远离推块的外侧面很可能未接触车轮，从而导致刹车片与车轮的接触面积过小，刹车效果变差。

发明内容

本发明所要解决的问题就是提供了一种安全制动的鼓刹，解决了鼓式刹车制动效果差的问题。

为解决上述问题，本发明提供了如下技术方案：一种安全制动的鼓刹，包括壳体、刹车片组件和驱动所述刹车片组件动作的驱动装置，所述刹车片组件包括至少两个刹车片，相邻两个刹车片的端部之间通过弹性元件连接，所述驱动装置包括限位盘和可相对限位盘进行旋转的至少一个驱动盘，所述限位盘和所述驱动盘层叠布置，所述限位盘边缘设有限位槽，所述限位槽内设有滚柱，所述滚柱的侧壁设有若干主动齿，所述滚柱与所述驱动盘通过齿形结构啮合，所述驱动盘旋转带动所述滚柱推抵刹车片的内侧面。

本发明的刹车片，通过驱动盘推动滚柱使刹车片向外移动，不同的刹车片同步朝车轮方向移动，并与旋转的车轮接触产生摩擦。滚柱除了能同步推动刹车片径向移动，滚柱还增加了刹车片与驱动盘之间的连接强度。刹车片刚与高速旋转的车轮接触后，车轮将会提供一个径向力给刹车片，刹车片会将径向力间接传递给滚柱，滚柱受到径向力后，可通过旋转从而削弱来自刹车片的挤压力，此结构可有效增加鼓刹的制动效果，提高鼓刹的刹车安全性能，以及鼓刹的使用寿命。驱动盘和限位盘发生相对转动后，滚柱将将受到一个作用力，使滚柱紧贴棘齿移动，如果滚柱与棘齿间的摩擦力不够，滚柱将会发生打滑，但没有相对驱动盘发生位置改变，滚柱上设置主动齿，滚柱与棘齿啮合，此结构可避免滚柱发生自转，以便于滚柱平稳推动刹车片移动。

进一步的，所述的至少一个驱动盘设置在所述限位盘下方。

进一步的，所述的至少一个驱动盘设置在所述限位盘上方。

进一步的，所述驱动盘为具有棘齿的棘轮，且所述棘齿位于棘轮对应所述刹车片的位置，所述棘齿侧壁上设置有与所述主动齿啮合的从动齿，所述驱动盘通过所述棘齿推动所述滚柱。驱动盘为棘轮，当驱动盘相对限位盘转动过程中，棘齿随驱动盘周向移动，滚柱从棘齿的齿根朝齿顶方向移动，且推动刹车片向壳体内侧面方向移动，滚柱在棘齿上移动一段距离，刹车片的外侧面接触车轮的内侧面，正在旋转的车轮接触到刹车片后与刹车片产生摩擦，从而降低车轮的转速。通过滚柱推动刹车片移动，以便于不同的刹车片同步向外移动，与车轮接触，从而有效增加了刹车片与车轮之间的接触面积，提高了刹车片的制动效果。棘齿的侧壁上设置从动齿，从而使棘齿与滚柱啮合传动，以便于滚柱平稳径向移动。

进一步的，所述刹车片的内侧面与所述滚柱通过齿形结构啮合。此结构避免滚柱与刹车片的内侧面之间的摩擦力不够，而导致滚柱在刹车片的内侧面上打滑。

进一步的，所述刹车片的内侧面设有与所述主动齿啮合的配合齿。

进一步的，所述驱动装置还包括位于所述限位盘上方的限位盖板。驱动盘相对限位盘发生周向转动后，驱动盘可对滚柱施加一个径向的作用力，限位盘可对滚柱施加一个径向的反作用力，驱动盘和限位盘施加给滚柱径向力后，作用力和反作用力在滚柱的轴向上会产生一个分力，分力会带动滚柱轴向移动。此时，限位盖板的底端面通过顶触滚柱的顶端面，可避免滚柱从凹槽或限位槽内退出。

进一步的，所述限位盖板、所述驱动盘和所述限位盘通过轴向设置的销钉连接，所述限位盘上设有弧形孔，所述销钉穿过所述弧形孔。销钉将限位盖板、驱动盘和限位盘连为一个整体，避免限位盖板、驱动盘和限位盘三者发生相对轴向移动而分离，销钉穿过弧形孔限制了限位盘的旋转角度，从而避免限位盘旋转角度过大，而导致滚柱在多个棘齿间滚动，从而影响刹车片的制动性能。

进一步的，所述壳体底壁上设有限位杆，所述限位杆顶端设有凸台，所述驱动盘上设有限位槽和避让槽，所述限位杆穿过所述限位槽，所述凸台的宽度介于所述避让槽槽宽与所述限位槽槽宽之间。限位杆限定了驱动盘相对壳体所能旋转的角度范围。驱动盘如果旋转角度多大，滚柱将会移动到两片相邻刹车片之间的间隙中，从而导致刹车片失去径向移动的作用力，在弹性元件的作用下，刹车片会朝驱动装置方向移动而与车轮分离。凸台可穿过避让槽，以便于限位杆插入避让槽内，驱动盘周向旋转后，限位杆可插入限位槽内，此时，凸台可抵触驱动盘的上端面，避免驱动盘轴向移动。

进一步的，所述壳体底壁上设有第一导向块，所述刹车片底端面上设有第二导向块，所述第一导向块的侧面与所述第二导向块的侧面贴合，引导所述刹车片的径向运动。第一导向块的侧面和第二导向块的侧面相互贴合后，限定了刹车片的径向移动轨迹，此结构避免刹车片发生周向旋转，而与滚柱相互错开。

进一步的，所述鼓刹还包括转动连接于所述壳体上的摇臂，所述摇臂伸入所述壳体内的一端连接有齿轮，所述齿轮与所述驱动盘相啮合。摇臂带动驱动盘旋转，以便于驱动盘相对限位盘发生周向旋转。

附图说明

图1是本发明一种安全制动的鼓刹的装配图；

图2是本发明一种安全制动的鼓刹的爆炸图；

图3是本发明一种安全制动的鼓刹的部分装配图；

图4是本发明驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

参照图1、图2和图3，一种安全制动的鼓刹，包括壳体1，壳体1上设置有刹车片组件2、驱动装置和摇臂10，刹车片组件2包括第一刹车片21、第二刹车片22和第三刹车片23，第一刹车片21、第二刹车片22和第三刹车片23为弧形刹车片，且第一刹车片21、第二刹车片22和第三刹车片23的形状结构完全一致，三者可相互替换使用。第一刹车片21、第二刹车片22和第三刹车片23均匀设置在壳体1上，且第一刹车片21的圆心、第二刹车片22的圆心和第三刹车片23的圆心重合在一点上。第一刹车片21的底端面通过弹簧9与第二刹车片22的底端面弹性连接在一起，第一刹车片21的底端面通过弹簧9与第三刹车片23的底端面弹性连接在一起，第二刹车片22的底端面通过弹簧9与第三刹车片23的底端面弹性连接在一起。

参照图1、图2和图3，驱动装置从上到下依次设置有限位盖板6、第二驱动盘5、限位盘4和第一驱动盘3，销钉7依次贯穿限位盖板6、第二驱动盘5、限位盘4和第一驱动盘3，将限位盖板6、第二驱动盘5、限位盘4和第一驱动盘3固定在一起，避免限位盖板6、第二驱动盘5、限位盘4和第一驱动盘3中的一个零件或几个零件发生相对轴向移动。第一驱动盘3的边缘设置有第一从动齿32和第一棘齿31，相邻的第一棘齿31间设置有第一凹槽311，第一驱动盘3上设置有六个第一凹槽311，六个第一凹槽311均匀的分布在第一驱动盘3周向上，限位盘4上设置有六个限位槽41，限位槽41的深度大于第一凹槽311的深度，六个限位槽41分别对应六个第一凹槽311，第二驱动盘5的边缘设置有第二从动齿和第二棘齿51，相邻的第二棘齿51间设置有第二凹槽511，第二驱动盘5上设置有六个第二凹槽511，第二从动齿对应第一从动齿32，六个第二凹槽511对应六个第一凹槽311，即第二驱动盘5的形状和结构与第一驱动盘3的形状和结构完全一致，二者可相互替换。驱动装置和刹车片组件2之间设置有六个滚柱8，滚柱8可同时插入第一凹槽311、限位槽41和第二凹槽511，滚柱8的侧面顶触第一凹槽311的侧壁、限位槽41的侧壁和第二凹槽511的侧壁，滚柱8的顶端面顶触限位盖板6的底端面。

参照图2，摇臂10上设置有齿轮101，齿轮101与第一从动齿32啮合，且齿轮101与第二从动齿啮合。

参照图2和图3，本发明的工作原理，需要制动时，以齿轮101的中心轴为原点旋转摇臂10，摇臂10带动齿轮101旋转，齿轮101带动第一从动齿32和第二从动齿旋转，第一从动齿32带动第一驱动盘3逆时针旋转，且第二从动齿带动第二驱动盘5逆时针旋转。相对第一驱动盘3和第二驱动盘5，限位盘4不旋转或旋转速度小于第一驱动盘3的旋转速度和第二驱动盘5的旋转速度，由于限位盘4与第一驱动盘3和第二驱动盘5的旋转速度不同，限位槽41将于第一凹槽311和第二凹槽511错开，此时，第一凹槽311和第二凹槽511与滚柱8的侧壁接触，并且为提供滚柱8一个直径方向上的作用力，作用力的方向与第一驱动盘3的旋转方向和第二驱动盘5的旋转方向相同，限位槽41也与滚柱8的侧壁接触，并且为滚柱8提供了一个直径方向上的作用力，作用力的方向与第一驱动盘3的旋转方向相反。由于限位槽41给予滚柱8的作用力小于第一驱动盘31和第二驱动盘51给予滚柱8的作用力，滚柱8从第一凹槽311和第二凹槽511内退出。滚柱8在退出第一凹槽311和第二凹槽511的过程中，滚柱8的侧面接触第一刹车片21、第二刹车片22和第三刹车片23三者的内侧面，且推动第一刹车片21、第二刹车片22和第三刹车片23同步向车轮方向移动，从而使得第一刹车片21、第二刹车片22和第三刹车片23与旋转的车轮接触并产生摩擦，以便于降低车轮的转速。

参照图2和图3，车轮行驶时，以齿轮101的中心轴为原点旋转摇臂10，摇臂10带动齿轮101旋转，齿轮101带动第一从动齿32和第二从动齿旋转，第一从动齿32带动第一驱动盘3顺时针旋转，且第二从动齿带动第二驱动盘5顺时针旋转。相对第一驱动盘3和第二驱动盘5，限位盘4不旋转或旋转速度小于第一驱动盘3的旋转速度和第二驱动盘5的旋转速度，由于限位盘4与第一驱动盘3和第二驱动盘5的旋转速度不同，限位槽41将于第一凹槽311和第二凹槽511慢慢重合在一起。在限位槽41与第一凹槽311和第二凹槽511重合的过程中，滚柱8可径向移动插入第一凹槽311和第二凹槽511内，第一刹车片21、第二刹车片22和第三刹车片23在失去滚柱8直径方向上的推力后，弹簧9将收缩变短，驱动第一刹车片21、第二刹车片22和第三刹车片23随滚柱8一起移动，从而与车轮分离，使车轮可重新转动。

参照图3，两个滚柱8与刹车片21的内侧面抵触，且对称分布在刹车片21中心轴的两侧，刹车片22上的两个滚柱8和刹车片23上的两个滚柱8安装位置与刹车片21上的两个滚柱8安装位置完全相同。

刹车片上的滚柱可以设置为三个，三个滚柱分别抵触刹车片内侧面的两端以及刹车片内侧面的中间位置；刹车片上的滚柱可以设置为四个，四个滚柱均匀抵触刹车片的内侧面；刹车片上的滚柱也可以设置为五个，五个滚柱不规则的抵触刹车片的内侧面。在车辆行驶过程中，每个上述滚柱都同时插入对应的第一凹槽、限位槽和第二凹槽。根据滚柱的长度变化，驱动盘的数量也是可以随之改变的。如果滚柱较短，驱动装置就设置一个驱动盘，驱动盘可设置在限位盘的上方，也可以设置在限位盘的下方。如果滚柱较长，驱动装置上可设置三个驱动盘，其中两个驱动盘设置在限位盘的上方，余下一个驱动盘设置在限位盘的下方。如果驱动装置上设置一个驱动盘，且驱动盘设置在限位盘下方时，限位盖板将设置在限位盘上方。

参照图4，第一棘齿31与相邻的第一凹槽311圆弧过渡连接，且第一棘齿31与相邻的第一凹槽311连接处的圆弧段上设置有第三从动齿312，滚柱8的侧壁上设有轴向设置的若干主动齿81，主动齿81与第三从动齿312啮合，第一驱动盘3相对限位盘4转动过程中，滚柱8可绕第一棘齿31侧壁发生轴向旋转移动。第二棘齿51与相邻的第二凹槽511圆弧过渡连接，且第二棘齿51与相邻的第二凹槽511连接处的圆弧段上设置有第四从动齿512，滚柱8的侧壁上设有轴向设置的若干主动齿81，主动齿81与第四从动齿512啮合，第二驱动盘5相对限位盘4转动过程中，滚柱8可绕第二棘齿51侧壁发生轴向旋转移动。

刹车片的内侧面上设置有与主动齿啮合的配合齿，刹车片的内侧面与滚柱通过齿形结构啮合。

参照图2，限位盖板6上设置有与销钉7配合的第一定位孔，第二驱动盘5上设置有与销钉7配合的第二固定孔，限位盘4上设置有与销钉7配合的弧形孔，第一驱动盘3上设置有与销钉7配合的第三定位孔。限位盘4可通过弧形孔在销钉7上做周向旋转，弧形孔限定了限位盘4旋转的角度。

当然限位盘除了开设弧形孔外，也可以设置一个缺口，缺口即方便销钉穿过限位盘，又避免与销钉接触，从而影响限位盘周向旋转。

参照图2和图3，壳体1的底端上表面设置有六块第一导向块11，第一导向块11两个为一组，同组第一导向块11相互平行，不同组的两块相邻第一导向块11设置成八字形，即不同组的两块相邻第一导向块11靠近第二驱动盘3的一端相互靠近，远离第二驱动盘3的一端相互远离。第一刹车片21、第二刹车片22和第三刹车片23分别对应一组第一导向块11，以第一刹车片21为例，第一刹车片21的底端面上设置有两块相互平行的第二导向块，其中一个第二导向块的左侧面与其对应的第一导向块11的右侧面相互平行且贴合在一起，另一个第二导向块的右侧面与上述第一导向块11同组的另一个第一导向块11的左侧面相互平行且贴合在一起。第二刹车片22上的第二导向块和第三刹车片23上的第二导向块与第一刹车片21上的第二导向块布局完全一致。

参照图2，第二驱动盘3上设有周向设置的限位槽34，限位槽34的槽壁上设置有避让槽33，限位槽34的中心线与避让槽33的中心线位于第二驱动盘3的同一圆弧线上。壳体1的底端上表面设置有与限位槽34配合的限位杆13，限位杆13的顶端面设置有凸台131，凸台131的直径大于限位槽34的宽度。凸台131穿过避让槽33，以便于限位杆13插入限位槽34内，周向旋转第二驱动盘3，限位杆13插入限位槽34内，此时，凸台131的底端面顶触第二驱动盘3的顶端面。

参照图2，壳体1底端上表面设置有限位凸台12，第二驱动盘3上设置有与限位凸台12配合的通孔，第二驱动盘3套在限位凸台12上，从而避免第二驱动盘3在壳体1内径向移动。

参照图2，摇臂10的一端设置有连接杆102，连接杆102贯穿壳体1的底壁，齿轮101设置在连接杆102位于壳体1内一端的侧壁上。

第一驱动盘上开设一个与第一驱动盘同轴心的第一通孔，位于第一通孔的第一驱动盘的侧壁上周向设置第一从动齿，第二驱动盘上开设一个与第二驱动盘同轴心的第二通孔，位于第二通孔的第二驱动盘的侧壁上周向设置第二从动齿，壳体上设置一个与第一从动齿和第二从动齿同时啮合的齿轮。此结构也可带动第一驱动盘和第二驱动盘旋转。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，熟悉本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种安全制动的鼓刹，包括壳体、刹车片组件和驱动所述刹车片组件动作的驱动装置，其特征在于：所述刹车片组件包括至少两个刹车片，相邻两个刹车片的端部之间通过弹性元件连接，所述驱动装置包括限位盘和可相对限位盘进行旋转的至少一个驱动盘，所述限位盘和所述驱动盘层叠布置，所述限位盘边缘设有限位槽，所述限位槽内设有滚柱，所述滚柱的侧壁设有若干主动齿，所述滚柱与所述驱动盘通过齿形结构啮合，所述驱动盘旋转带动所述滚柱推抵刹车片的内侧面。

2.根据权利要求1所述的一种安全制动的鼓刹，其特征在于：所述的至少一个驱动盘设置在所述限位盘下方。

3.根据权利要求1所述的一种安全制动的鼓刹，其特征在于：所述的至少一个驱动盘设置在所述限位盘上方。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种安全制动的鼓刹，其特征在于：所述驱动盘为具有棘齿的棘轮，且所述棘齿位于棘轮对应所述刹车片的位置，所述棘齿侧壁上设置有与所述主动齿啮合的从动齿，所述驱动盘通过所述棘齿推动所述滚柱。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种安全制动的鼓刹，其特征在于：所述刹车片的内侧面与所述滚柱通过齿形结构啮合。

6.根据权利要求5所述的一种安全制动的鼓刹，其特征在于：所述刹车片的内侧面设有与所述主动齿啮合的配合齿。

7.根据权利要求1所述的一种安全制动的鼓刹，其特征在于：所述驱动装置还包括位于所述限位盘上方的限位盖板。

8.根据权利要求7所述的一种安全制动的鼓刹，其特征在于：所述限位盖板、所述驱动盘和所述限位盘通过轴向设置的销钉连接，所述限位盘上设有弧形孔，所述销钉穿过所述弧形孔。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种安全制动的鼓刹，其特征在于：所述壳体底壁上设有限位杆，所述限位杆顶端设有凸台，所述驱动盘上设有限位槽和避让槽，所述限位杆穿过所述限位槽，所述凸台的宽度介于所述避让槽槽宽与所述限位槽槽宽之间。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种安全制动的鼓刹，其特征在于：所述壳体底壁上设有第一导向块，所述刹车片底端面上设有第二导向块，所述第一导向块的侧面与所述第二导向块的侧面贴合，引导所述刹车片的径向运动。