CN105570349A - 气动鼓式浮动凸轮平衡自调隙车轮制动器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气动鼓式浮动凸轮平衡自调隙车轮制动器，包括制动底板，制动底板的顶端通过旋转轴与摆架的轴接，摆架的顶端固定连接制动气室，制动气室的推杆与摇臂的上端铰接，摇臂的下端通过贯穿摆架的连接轴固定连接凸轮，连接轴的两端分别通过花键与凸轮和摇臂固定连接，且连接轴通过轴承可旋转地与摆架连接；所述凸轮、连接轴、摆架、制动气室、推杆和摇臂共同组成悬浮式摆架机构，整个悬浮式摆架机构可以以旋转轴为中心产生摆动；制动底板的下端通过销钉与一支承板固定连接，支承板的左右两端分别设置有半圆形的通孔；两个制动蹄的下端分别通过销钉嵌入设置在支承板的左右两端的半圆形的通孔中，两个制动蹄的上端与凸轮配合。

Description

气动鼓式浮动凸轮平衡自调隙车轮制动器
技术领域
本发明属于刹车制动装置技术领域，具体来说涉及一种气动鼓式浮动凸轮平衡自调隙车轮制动器。
背景技术
传统的气动鼓式制动器的结构如图1所示，包括制动气室a、推杆b、摇臂c、凸轮e、制动底板f、制动蹄h(一般制动蹄h上固定有摩擦衬片g，以下叙述中将制动蹄h和摩擦衬片g定义成一体式，统称为制动蹄)、上回位弹簧i、下回位弹簧j、轴头k，
通过制动气室a控制推杆b动作，推杆b带动摇臂c动作，摇臂c带动凸轮e旋转，凸轮e与制动蹄h的顶端接触并将制动蹄h向两侧顶开(制动蹄h的底端通过销轴d铰接在制动底板f上)，使制动蹄h与制动鼓(图中未表示)产生摩擦进行制动。
所述制动蹄包括领蹄和从蹄，两个制动蹄各有一个支点(即图1中的两个销轴d的铰接点)，一个制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向一致，称为领蹄；另一个制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反，称为从蹄。当制动器工作时，由于结构的原因，使得领蹄与制动鼓的摩擦力是增势的，而从蹄与制动鼓的摩擦力是减势的，这样使得两制动蹄的制动力矩不同，两制动蹄经过一段时间工作后会造成磨损量不同，使得两制动蹄距制动鼓的间隙也不同，当凸轮促动两制动蹄向外张时，在同样的转角度时制动蹄与制动鼓的间隙也不同，从而导致当间隙小的制动蹄与制动鼓接触上，此时凸轮被靠住不能再继续转角度，此时间隙大的另一个制动蹄无法与制动鼓接触，摩擦面积减小，刹车阻力大大削弱。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气动鼓式浮动凸轮平衡自调隙车轮制动器。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种气动鼓式浮动凸轮平衡自调隙车轮制动器，包括制动底板(11)，制动底板的顶端通过旋转轴(16)与摆架(4)的底端轴接，摆架的顶端通过螺栓固定连接有制动气室(1)，制动气室的推杆与一摇臂(3)的上端铰接，摇臂的下端通过贯穿摆架的连接轴(17)固定连接凸轮(5)，连接轴的两端分别通过花键与凸轮和摇臂固定连接，且连接轴(17)通过轴承可旋转地与摆架连接；所述凸轮(5)、连接轴(17)、摆架(4)、制动气室(1)、推杆(2)和摇臂(3)共同组成悬浮式摆架机构，整个悬浮式摆架机构可以以旋转轴(16)为中心产生摆动；
制动底板(11)的下端通过销钉与一支承板(14)固定连接，支承板的左右两端分别设置有半圆形的通孔(15)；
两个制动蹄(8)的下端分别通过销钉嵌入设置在支承板的左右两端的半圆形的通孔(15)中，两个制动蹄(8)的上端与凸轮(5)配合；两个制动蹄上连接有上回位弹簧(10)和下回位弹簧(12)。
在上述技术方案中，在制动底板(11)和制动蹄(8)之间还设置有起到防尘作用的靠盘(6)，靠盘(6)上开设有配合连接轴(17)摆动的长椭圆形的通孔(18)，以使连接轴能够在通孔内摆动而不与靠盘发生触碰。
在上述技术方案中，制动底板(11)上设置有两个限位销。
在上述技术方案中，制动蹄的外壁固定设置有摩擦衬片(7)。
所述气动鼓式浮动凸轮平衡自调隙车轮制动器的运行方法如下：
通过制动气室控制推杆动作，推杆带动摇臂动作，摇臂带动凸轮旋转，凸轮与制动蹄的开合端接触并将制动蹄向两侧顶开，使制动蹄与制动鼓接触；距离制动鼓间隙较小一侧的制动蹄会先与制动鼓接触，由于凸轮自身继续旋转角度将制动蹄向两侧顶开，所以凸轮会以先与制动鼓接触的制动蹄为支点且以旋转轴为中心带动整个悬浮式摆架机构向相反一侧摆动从而促使另一侧的制动蹄与制动鼓接触；同时，汽车在正向行驶或者倒车时，制动蹄的下端在车轮旋转方向的法向力的作用下可以沿车轮旋转方向向外打开，从而使两个制动蹄形成双领蹄结构。
本发明的优点和有益效果为：
本发明与传统的鼓式制动器相比，增加了与制动蹄相连的悬浮式摆架机构，通过该悬浮式摆架机构，在凸轮自身旋转将制动蹄向两侧顶开时凸轮可以以一侧的制动蹄为支点通过凸轮中心摆动来促动另一侧制动蹄与制动鼓接触(凸轮中心摆动的同时，凸轮自身继续旋转增大制动蹄被顶开的距离)，从而使两侧的制动蹄与制动鼓充分接触而不受两侧制动蹄与制动鼓间隙不一致的影响；同时，本发明的两个制动蹄的下端分别通过销钉嵌入设置在支承板的左右两端的半圆形的通孔中，这种结构可以保证汽车无论是正向行驶还是倒车时制动蹄的下端在车轮旋转方向的法向力的作用下可以沿车轮旋转方向向外打开，从而使两个制动蹄形成双领蹄结构，使其受到的法向力都转换为增势力矩，使得制动效果得以提升，同时有效避免两侧制动蹄磨损不一致的问题。
附图说明
图1是传统的气动鼓式制动器的结构示意图。
图2是本发明的实施例的结构示意图。
图3是图2的侧视图。
其中：1为制动气室，2为推杆，3为摇臂，4为摆架，5为凸轮，6为靠盘，7为摩擦衬片，8为制动蹄，9为限位销，10为上回位弹簧，11为制动底板，12为下回位弹簧，13为轴头，14为支承板，15为半圆形的通孔，16为旋转轴，17为连接轴，18为通孔。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
一种气动鼓式浮动凸轮平衡自调隙车轮制动器，如图2和图3所示，包括制动底板11，制动底板11的前面(即图3中制动底板11的右侧面)设置一靠盘(靠盘主要起到防尘作用，防止外部灰尘进入制动系统)，制动底板11的顶端通过旋转轴16与倒三角形的摆架4的底端轴接，倒三角形的摆架4的顶端通过螺栓固定连接有制动气室1，制动气室1的推杆2与一摇臂3的上端铰接，摇臂3的下端通过贯穿摆架4和靠盘6的连接轴17固定连接凸轮5，凸轮5设置在靠盘6的前面(即图3中靠盘6的右侧面)，连接轴17的两端分别通过花键与凸轮5和摇臂3固定连接，且连接轴17通过轴承可旋转地与摆架4连接；所述凸轮5、连接轴17、摆架4、制动气室1、推杆2和摇臂3共同组成悬浮式摆架机构，整个悬浮式摆架机构可以以旋转轴16为中心产生摆动，为了保证悬浮式摆架机构可以摆动，在靠盘上开设有配合连接轴17摆动的长椭圆形的通孔18，以使连接轴17能够在通孔内摆动而不与靠盘发生触碰；
制动底板11的下端通过销钉与一支承板14固定连接，支承板14为长方形钢板，支承板14的左右两端分别设置有半圆形的通孔15；
本发明还包括两个制动蹄8，制动蹄8为半圆形，两个制动蹄8对称设置，制动蹄8的外壁固定设置有摩擦衬片7，两个制动蹄8的下端设置有销钉，且销钉可移动的嵌入设置在支承板14的左右两端的半圆形的通孔15中(制动蹄的下端分别通过销钉嵌入设置在支承板的左右两端的半圆形的通孔15中，这种结构可以保证汽车无论是正向行驶还是倒车时制动蹄8的下端在车轮旋转方向的法向力的作用下可以沿车轮旋转方向向外打开)，两个制动蹄8的上端与凸轮5配合，通过凸轮的旋转控制两个制动蹄8的开合状态；两个制动蹄8上连接有上回位弹簧10和下回位弹簧12，上回位弹簧10和下回位弹簧12为两个制动蹄8提供闭合收缩力；制动底板6上还设置有两个限位销9，两个限位销9用于限制制动蹄8的位置；制动底板11和靠盘6的中心设置有用于穿入车轴的轴头13(轴头13为一圆形通孔)，安装时将制动底板11和靠盘6通过轴头13穿入车轴，并将制动鼓安装进车轴。
使用时，通过制动气室1控制推杆2动作，推杆2带动摇臂3动作，摇臂3通过连接轴17带动凸轮5旋转，凸轮5与制动蹄8的顶端(即制动蹄的开合端)接触并将制动蹄8向两侧顶开，使制动蹄8与制动鼓(图中未表示制动鼓)接触，距离制动鼓间隙较小一侧的制动蹄会先与制动鼓接触，由于凸轮自身在推杆的推动力作用下继续旋转角度将制动蹄向两侧顶开，所以凸轮会以先与制动鼓接触的制动蹄为支点且以旋转轴为中心带动整个悬浮式摆架机构向相反一侧摆动从而促使另一侧的制动蹄与制动鼓接触(此时凸轮通过连接轴17同步带动摆架4以及制动气室1、推杆2和摇臂3一起摆动；即凸轮带动整个悬浮式摆架机构向相反一侧摆动)；当车轮制动鼓正向转动时(参照图2顺时针转动)，通过凸轮的摆动使两侧制动蹄与制动鼓接触后，左侧制动蹄的上端作为受力支点下端在制动鼓旋转方向的法向力作用下沿顺时针张开，形成领蹄(即，左侧制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向一致，形成领蹄)，而右侧制动蹄的下端作为受力支点上端沿顺时针张开，同样形成领蹄，因此两侧制动蹄构成双领蹄，使其受到的法向力都转换为增势力矩，使得制动效果得以提升，同时有效避免两侧制动蹄磨损不一致的问题；同理，当车轮制动鼓逆向转动时(参照图2逆时针转动)，通过凸轮的摆动使两侧制动蹄与制动鼓接触后，右侧制动蹄的上端作为受力支点下端在制动鼓旋转方向的法向力作用下沿逆时针张开，形成领蹄(即，左侧制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向一致，形成领蹄)，而左侧制动蹄的下端作为受力支点上端沿逆时针张开，形成领蹄，同样构成双领蹄结构。
附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前面”、“背面”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种气动鼓式浮动凸轮平衡自调隙车轮制动器，其特征在于：包括制动底板(11)，制动底板的顶端通过旋转轴(16)与摆架(4)的底端轴接，摆架的顶端通过螺栓固定连接有制动气室(1)，制动气室的推杆与一摇臂(3)的上端铰接，摇臂的下端通过贯穿摆架的连接轴(17)固定连接凸轮(5)，连接轴的两端分别通过花键与凸轮和摇臂固定连接，且连接轴通过轴承可旋转地与摆架连接；所述凸轮(5)、连接轴(17)、摆架(4)、制动气室(1)、推杆(2)和摇臂(3)共同组成悬浮式摆架机构，整个悬浮式摆架机构可以以旋转轴(16)为中心产生摆动；
制动底板(11)的下端通过销钉与一支承板(14)固定连接，支承板的左右两端分别设置有半圆形的通孔(15)；两个制动蹄(8)的下端分别通过销钉嵌入设置在支承板的左右两端的半圆形的通孔(15)中，两个制动蹄(8)的上端与凸轮(5)配合；两个制动蹄上连接有上回位弹簧(10)和下回位弹簧(12)。
2.根据权利要求1所述的气动鼓式浮动凸轮平衡自调隙车轮制动器，其特征在于：在制动底板(11)和制动蹄(8)之间还设置有起到防尘作用的靠盘(6)，靠盘(6)上开设有配合连接轴(17)摆动的长椭圆形的通孔(18)，以使连接轴能够在通孔内摆动而不与靠盘发生触碰。
3.根据权利要求1所述的气动鼓式浮动凸轮平衡自调隙车轮制动器，其特征在于：制动底板(11)上设置有两个限位销。
4.根据权利要求1所述的气动鼓式浮动凸轮平衡自调隙车轮制动器，其特征在于：制动蹄的外壁固定设置有摩擦衬片(7)。
5.如权利要求1所述的气动鼓式浮动凸轮平衡自调隙车轮制动器的运行方法，其特征在于：
通过制动气室控制推杆动作，推杆带动摇臂动作，摇臂带动凸轮旋转，凸轮与制动蹄的开合端接触并将制动蹄向两侧顶开，使制动蹄与制动鼓接触；距离制动鼓间隙较小一侧的制动蹄会先与制动鼓接触，由于凸轮自身继续旋转角度将制动蹄向两侧顶开，所以凸轮会以先与制动鼓接触的制动蹄为支点且以旋转轴为中心带动整个悬浮式摆架机构向相反一侧摆动从而促使另一侧的制动蹄与制动鼓接触；同时，汽车在正向行驶或者倒车时，制动蹄的下端在车轮旋转方向的法向力的作用下可以沿车轮旋转方向向外打开，从而使两个制动蹄形成双领蹄结构。
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