CN105587808B - 制动气室、制动器及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制动气室、制动器及车辆，所述制动气室包括密封的壳体，所述壳体上设有进气口(11)，所述壳体内设有膜片(12)和与所述膜片固定连接并能够与所述膜片共同运动的推杆(13)，其中，所述进气口和所述推杆位于所述膜片(12)的同一侧，且所述推杆(13)的第一端密封穿过所述壳体向外延伸。本发明提供的制动气室在制动时，空气从进气口进入，膜片在空气压力作用下产生变形并拉动推杆一起移动，推杆吸入制动气室中并拉动调整臂转动，因而，推杆两端同时受到拉力作用，推杆在拉力作用下的稳定性比推杆在压力作用下的稳定性好，不会产生失稳现象，包含该制动气室的制动器在制动过程中制动力矩波动幅度小，制动平稳安全。

Description

制动气室、制动器及车辆

技术领域

本发明涉及车辆制动系统领域，具体地，涉及一种制动气室、具有该制动气室的制动器和车辆。

背景技术

气压凸轮式制动器是车桥上的重要零部件，制动器制动的平顺性及可靠性对整车的制动安全性起重要的作用。

参见图1和图2，气压凸轮式制动器包括制动鼓、制动蹄102，以及依次连接的制动气室106、凸轮轴107和调整臂108。其中，制动气室106包括外壳111、外盖112、气室膜片113、卡箍114、回位弹簧115和推杆116，外壳111、外盖112和气室膜片113通过卡箍114组装连接，回位弹簧115与推杆116接触装配。

在制动过程中，气体通过进气口117进入制动气室左侧，推杆116在输入气体的压力作用下推出制动气室，如图2中所示，推杆116带动调整臂108转动，调整臂108的转动带动凸轮轴107转动，两个带有摩擦片的制动蹄102分别向远离凸轮轴107的方向转动，使制动蹄102上的摩擦片与车辆上的制动鼓接触，从而实现车辆的制动。

由此可见，在制动过程中，推杆116一端受到气体的压力，另一端受到调整臂108的压力，因此推杆116容易失稳，在制动过程中容易产生冲击载荷，使制动器的制动输出力矩波动幅度大，制动不平稳，影响车辆行驶的安全性。

此外，由于调整臂108绕该调整臂108与凸轮轴的连接点转动，因此推杆116与调整臂108的连接部分，需随调整臂108一起转动一定角度，这样容易在偏离推杆116长度的方向产生分力作用，使推杆116与调整臂108连接的部分发生弯曲变形，从而影响制动安全。

因此，如何在制动过程中，避免推杆受压，以提高制动的安全性称为本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种制动气室，该制动气室能够在制动过程中避免推杆受压。

为了实现上述目的，本发明提供一种制动气室，包括密封的壳体，所述壳体上设有进气口，所述壳体内设有膜片和与所述膜片固定连接并能够与所述膜片共同运动的推杆，其中，所述进气口和所述推杆位于所述膜片的同一侧，且所述推杆的第一端密封地穿过所述壳体上的开口后向外延伸。

优选地，所述壳体的开口的内周缘上还设置有安装槽，该安装槽中设置有转动件，该转动件能够相对于所述安装槽转动，所述推杆的第一端穿过所述转动件后向外延伸。

优选地，所述转动件为橡胶球。

优选地，所述推杆的第二端穿过所述膜片，所述推杆的第二端的端面固定连接有底板，所述推杆的外周面上设置有螺纹并套有螺母，所述膜片压紧在所述底板与所述螺母之间。

优选地，所述壳体内壁与所述膜片之间连接有第一回位弹簧。

优选地，所述壳体由第一壳体部分和第二壳体部分组装而成，所述膜片连接在所述第一壳体部分和所述第二壳体部分之间，并且所述膜片与所述第一壳体部分形成第一腔室，所述膜片与所述第二壳体部分形成第二腔室；所述进气口设置在所述第二壳体部分的侧面，所述安装槽设置在所述第二壳体部分的底部。

优选地，所述第一壳体部分和所述膜片之间连接有第一回位弹簧。

本发明还提供一种制动器，其中，所述制动器包括根据本发明所述的制动气室。

优选地，所述制动器包括制动底板、第一制动蹄、第二制动蹄、第二回位弹簧、凸轮轴和调整臂，所述第一制动蹄和第二制动蹄的外表面上均设有摩擦片；

第一制动蹄和第二制动蹄的一端分别与所述制动底板铰接，另一端分别接触设置在所述凸轮轴上的凸轮的两侧，所述第一制动蹄和第二制动蹄通过所述第二回位弹簧连接；所述调整臂的一端与所述制动气室的所述推杆铰接，另一端与所述凸轮轴固定连接。

本发明还提供一种车辆，其中，所述车辆包括根据本发明所述的制动器。

本发明提供的制动气室在制动时，空气从进气口进入，膜片在空气压力作用下产生变形并拉动推杆一起移动，推杆吸入制动气室中并拉动调整臂转动，因而，本发明中的推杆两端同时受到拉力作用，推杆在拉力作用下的稳定性比推杆在压力作用下的稳定性好，不会产生失稳现象，包含该制动气室的制动器在制动过程中制动力矩波动幅度小，制动较平稳安全。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有技术中的制动气室的结构示意图；

图2是现有技术中的制动器的在制动时的运动简图；

图3是本发明实施方式的制动气室的结构示意图；

图4是本发明实施方式的制动器的主视图；

图5是本发明实施方式的制动器的后视图；

图6是本发明实施方式的制动器的侧视图；

图7是本发明实施方式的制动器在制动时的运动简图，其中的制动气室为简化图。

附图标记说明

1 制动底板 2 第一制动蹄

3 第二制动蹄 4 销轴

5 第二回位弹簧 6 制动气室

7 凸轮轴 8 调整臂

9 防尘罩 10 气室支架

11 进气口 12 膜片

13 推杆 14 转动件

13a 底板 15 螺母

16 第一壳体部分 17 第二壳体部分

18 第一腔室 19 第二腔室

20 第一回位弹簧 21 卡箍

22 摩擦片 102 制动蹄

106 制动气室 107 凸轮轴

108 调整臂 111 外壳

112 外盖 113 气室膜片

114 卡箍 115 回位弹簧

116 推杆 117 进气口

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右。“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

本发明提供一种制动气室，包括密封的壳体，如图3中所示，所述壳体上设有进气口11，所述壳体内设有膜片12和与所述膜片12固定连接并能够与所述膜片12共同运动的推杆13，其中，所述进气口11和所述推杆13位于所述膜片12的同一侧，且所述推杆13的第一端密封地穿过所述壳体上的开口后向外延伸。

现有技术在制动时，制动气室的推杆在气压作用下从制动气室的内腔中推出，并推动调整臂转动，使得推杆两端同时受压力作用。而本发明在制动时，空气从进气口11进入制动气室内，膜片12在空气压力作用下产生变形并拉动推杆13一起移动，推杆13吸入制动气室中并拉动调整臂8转动，因而，本发明中的推杆13两端同时受到拉力作用(如图7中所示)，推杆13在拉力作用下的稳定性比推杆在压力作用下的稳定性好，推杆13不会产生失稳现象，包含该制动气室的制动器在制动过程中制动力矩波动幅度小，制动较平稳安全。

此外，现有技术中，由于推杆13与壳体不能转动，使得在调整臂8转动的过程中，推杆13会产生弯曲。本发明为了克服推杆13弯曲的现象，做了进一步改进。具体地，所述壳体的开口的内周缘上还设置有安装槽，该安装槽中设置有转动件14，该转动件14能够相对于所述安装槽转动，所述推杆13的第一端穿过所述转动件14后向外延伸。转动件14与推杆13之间形成转动副，使得推杆13能够在一定范围内自由摆动。如图4和图5所示，在制动时，推杆13吸入制动气室6的内腔中，推杆13拉动调整臂8转动，随着调整臂8的转动，推杆13带动转动件14相对安装槽转动，以使推杆13相对安装槽倾斜一定角度后仍保持伸直状态而产生弯曲，从而保证了行车制动的安全。

转动件14可以是球形转动件，安装槽为弧形或者球形。转动件14的材质可以是金属、塑料等，只要转动件14能够在安装槽中顺畅转动并且转动件14和转动槽之间密封良好即可。优选地，转动件14采用如橡胶之类的弹性材料制成，这样转动件14可以通过其弹性变形挤压在安装槽中，从而使得转动件14与安装槽的密封接触，不需要在单独采用额外的密封措施。优选转动件14为橡胶球。

推杆13可以采用多种适合的方式与膜片12连接，例如粘接、焊接等。本发明的图3示出了一个优选的实施方式，其中，所述推杆13的第二端穿过所述膜片12，所述推杆13的第二端的端面固定连接有底板13a，所述推杆13的外周面上设置有螺纹并套有螺母15，底板13a和螺母15分别位于膜片12的两侧，所述膜片12压紧在所述底板13a与所述螺母15之间。其中，推杆13和底板13a可以为一体式结构，推杆穿过膜片12后，通过螺母15压紧密封，能够保证推杆13与膜片12之间密封连接，不会漏气。

其中，所述壳体内壁与所述膜片12之间连接有第一回位弹簧20。制动时，推杆13在气体压力的拉动下与膜片12共同克服第一回位弹簧20的弹性力向制动气室内移动，当制动解除后，第一回位弹簧20释放弹性势能，使推杆13向制动气室外移动，直至第一回位弹簧20恢复至自然状态。

再次参见图3，所述壳体由第一壳体部分16和第二壳体部分17组装而成，所述膜片12连接在所述第一壳体部分16和所述第二壳体部分17之间，并且所述膜片12与所述第一壳体部分16形成第一腔室18，所述膜片12与所述第二壳体部分17形成第二腔室19。所述进气口11可以设置在所述第二壳体部分17的侧面，所述安装槽设置在所述第二壳体部分17的底部(在图3所示的实施方式中，该第二壳体部分17的底部为第二壳体部分17的竖直部分)，这样气体从所述第二壳体部分17的一侧进入，推杆13垂直于第二壳体部分17的底部移动，既便于进气又便于推杆13移动。第一壳体部分16和第二壳体部分17可以做成U形或者半球形，本发明对此不做限制。

另外，第一回位弹簧20在壳体内壁与所述膜片12之间有三种设置方式：a，只在第一壳体部分16与膜片12之间设置第一回位弹簧20，制动时推杆13压缩第一回位弹簧20；b，只在第二壳体部分17与膜片12之间设置第一回位弹簧20，制动时推杆13拉动第一回位弹簧20共同移动；c，第一壳体部分16与膜片12之间以及第二壳体部分17与膜片12之间分别设置有第一回位弹簧20。

优选地，所述第一壳体部分16和所述膜片12之间连接有第一回位弹簧20，此处连接的含义即包括第一回位弹簧20的两端可以分别与第一壳体部分16的内壁和膜片12接触，也包括第一回位弹簧20的两端分别与第一壳体部分16的内壁和膜片12连接上。当推杆13上设有底板13a时，第一回位弹簧20可以与底板13a连接或者接触。在本实施方式中，第一回位弹簧20位于第一腔室18中，推杆13位于第二腔室19中，也就是说，第一回位弹簧20与推杆13分别位于不同的腔室中。

如图3中所示，制动时，气体通过进气口11进入第二腔室19后，推动膜片12向左移动，膜片12压缩第一回位弹簧20，当制动解除后，气体通过进入口11排出，第一回位弹簧20释放其弹性势能，并推动膜片12向右移动，直至第一回位弹簧20恢复至自然状态。

另外，所述第一壳体部分16和所述第二壳体部分17通过卡箍21连接，如图3和图6中所示，卡箍21将第一壳体部分16、所述第二壳体部分17以及膜片12压紧装配在一起。

本发明还提供一种制动器，其中，所述制动器包括根据本发明所述的制动气室6。

具体地，所述制动器包括制动底板1、第一制动蹄2、第二制动蹄3、第二回位弹簧5、凸轮轴7和调整臂8，所述第一制动蹄2和第二制动蹄3的外表面上均连接有摩擦片22，两个摩擦片22能够分别在第一制动蹄2和第二制动蹄3的带动下运动，摩擦片22可通过铆接等方式固定在第一制动蹄2和第二制动蹄3上；第一制动蹄2和第二制动蹄3的一端分别与所述制动底板1铰接，另一端分别接触设置在所述凸轮轴7上的凸轮的两侧，凸轮轴7上的凸轮铰接在制动底板1上，所述第一制动蹄2和第二制动蹄3通过所述第二回位弹簧5连接；所述调整臂8的一端与所述制动气室6的所述推杆13铰接，另一端与所述凸轮轴7固定连接。

其中，第一制动蹄2和第二制动蹄3可以通过销轴4与制动底板1装配为一整体(如图6中所示)，使得第一制动蹄2和第二制动蹄3均可绕该销轴4相对于制动底板1转动。

凸轮轴7铰接在制动底板1上，制动底板1上设有铰接孔，凸轮轴7穿过该铰接孔。当调整臂8转动时，凸轮轴7能够随着调整臂8相对于制动底板1转动。

凸轮轴7包括相互连接的轴和凸轮，轴和凸轮可以一体制成。优选凸轮轴7的凸轮为“S”形，如图7中所示，第二制动蹄3和第一制动蹄2分别与“S”形的凸轮的中心对称点的两侧(图7中为左右两侧)接触。

另外，该制动器包括气室支架10，制动气室6通过螺栓连接方式或者其他连接方式装配在气室支架10上。凸轮轴7可以穿过气室支架10上的孔而与气室支架10连接。

另外，本发明中的制动器还可以包括防尘罩9，该防尘罩9通过螺栓安装在制动底板1，以保证制动器内部各部件的干净整洁，使制动过程的顺畅和安全。

在车辆制动时，气体通过制动气室6的进气口11进入第二腔室18中，气体推动膜片12和推杆13向制动气室内运动，参见图4、5图7，推杆13拉动调整臂8绕调整臂8与凸轮轴7的连接点转动，调整臂8的转动带动与调整臂8固定连接的凸轮轴7转动，凸轮轴7上的凸轮随凸轮轴7旋转(图7中为顺时针旋转)，凸轮轴7上的凸轮驱动第一制动蹄2和第二制动蹄3分别压向车辆上的制动鼓，通过第一制动蹄2和第二制动蹄3表面的两个摩擦片22与制动鼓的摩擦而产生制动。

更具体地，参见图7，旋转的凸轮对两侧的第一制动蹄2和第二制动蹄3施加推力，使得第一制动蹄2与凸轮接触的部位向左运动，第二制动蹄3与凸轮接触的部位向右运动。第一制动蹄2整体绕其与制动底板1的铰接点顺时针转动，第二制动蹄3整体绕其与制动底板1的铰接点逆时针转动，使得第一制动蹄2和第二制动蹄3外表面上的摩擦片22与车辆上的制动鼓接触，通过两个摩擦片22与制动鼓的摩擦降低车辆速度，实现车辆的制动。

本发明还提供一种车辆，其中，所述车辆包括根据本发明所述的制动器。车辆上安装有与车轮一起旋转的制动鼓。采用本发明所述的制动器的车辆，在制动时，制动器的制动输出力矩波动幅度小，制动平稳，车辆行驶的安全性高。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种制动气室，包括密封的壳体，所述壳体上设有进气口(11)，所述壳体内设有膜片(12)和与所述膜片(12)固定连接并能够与所述膜片(12)共同运动的推杆(13)，其特征在于，所述进气口(11)和所述推杆(13)位于所述膜片(12)的同一侧，且所述推杆(13)的第一端密封地穿过所述壳体上的开口后向外延伸，所述壳体的开口的内周缘上还设置有安装槽，该安装槽中设置有转动件(14)，该转动件(14)能够相对于所述安装槽转动，所述推杆(13)的第一端穿过所述转动件(14)后向外延伸。

2.根据权利要求1所述的制动气室，其特征在于，所述转动件(14)为橡胶球。

3.根据权利要求1所述的制动气室，其特征在于，所述推杆(13)的第二端穿过所述膜片(12)，所述推杆(13)的第二端的端面固定连接有底板(13a)，所述推杆(13)的外周面上设置有螺纹并套有螺母(15)，所述膜片(12)压紧在所述底板(13a)与所述螺母(15)之间。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制动气室，其特征在于，所述壳体内壁与所述膜片(12)之间连接有第一回位弹簧(20)。

5.根据权利要求1所述的制动气室，其特征在于，所述壳体由第一壳体部分(16)和第二壳体部分(17)组装而成，所述膜片(12)连接在所述第一壳体部分(16)和所述第二壳体部分(17)之间，并且所述膜片(12)与所述第一壳体部分(16)形成第一腔室(18)，所述膜片(12)与所述第二壳体部分(17)形成第二腔室(19)；所述进气口(11)设置在所述第二壳体部分(17)的侧面，所述安装槽设置在所述第二壳体部分(17)的底部。

6.根据权利要求5所述的制动气室，其特征在于，所述第一壳体部分(16)和所述膜片(12)之间连接有第一回位弹簧(20)。

7.一种制动器，其特征在于，所述制动器包括根据权利要求1-6中任一项所述的制动气室(6)。

8.根据权利要求7所述的制动器，其特征在于，所述制动器包括制动底板(1)、第一制动蹄(2)、第二制动蹄(3)、第二回位弹簧(5)、凸轮轴(7)和调整臂(8)，所述第一制动蹄(2)和第二制动蹄(3)的外表面上均设有摩擦片(22)；

第一制动蹄(2)和第二制动蹄(3)的一端分别与所述制动底板(1)铰接，另一端分别接触设置在所述凸轮轴(7)上的凸轮的两侧，所述第一制动蹄(2)和第二制动蹄(3)通过所述第二回位弹簧(5)连接；所述调整臂(8)的一端与所述制动气室(6)的所述推杆(13)铰接，另一端与所述凸轮轴(7)固定连接。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求7或8所述的制动器。