CN107314062B - 自增力鼓式制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自增力鼓式制动器，包括第一蹄片、第二蹄片、驻车拉臂、轮缸和支撑块，轮缸和支撑块均设于第一蹄片和第二蹄片之间，轮缸的两端分别与第一蹄片和第二蹄片的一端相抵接，支撑块的两端分别与第一蹄片和第二蹄片的另一端相抵接，其特征在于：还包括增力臂和增力撑杆，第二蹄片与轮缸相抵接的一端具有腰形安装孔，驻车拉臂与增力臂分别设置在第二蹄片的两侧，且二者的一端通过安装在腰形安装孔上的第一销轴铰接连接，增力臂的另一端与增力撑杆相抵接，增力撑杆的另一端与第一蹄片靠近支撑块的一端铰接连接；增力臂还通过第二销轴与第二蹄片铰接连接。本发明能够有效解决领从蹄鼓式制动器驻车时驻车力矩不足的问题。

Description

自增力鼓式制动器

技术领域

本发明涉及一种制动器，特别是一种自增力鼓式制动器。

背景技术

目前商用车及经济型乘用车领域里，鼓式制动器仍在后轮大量的采用；因空间及成本等因素，将驻车机构集成在行车鼓式制动器中是普遍的做法，这样行车和驻车使用同一套制动器大量节约了成本，同时由于制动器内驻车与行车的促动机构是分开的又确保了相互独立的安全。

现有技术中常用的鼓式制动器中，领从蹄式鼓式制动器性能较佳，其结构如图1所示，其特点是两个制动蹄各有一个固定支点100，一个蹄在轮缸200促动力作用下张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向一致，称为领蹄300；另一个蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反，称为从蹄400。轮缸200对领蹄300和从蹄400施加的力均为Fs；领蹄300在摩擦力的作用下，蹄和鼓之间的正压力Fn1较大，制动作用较强，产生的制动力Ft1也较大。从蹄400在摩擦力的作用下，蹄和鼓之间的正压力Fn2较小，制动作用较弱，产生的制动力Ft2也较小。该制动器中集成的驻车制动器功能输出制动力的原理与行车一样，只是其输入力由轮缸200输入变为从驻车拉臂500输入，参考图2，驻车拉臂500在受到拉力Fl后，绕拉臂旋转点600旋转，进而推动驻车撑杆700，将拉力Fl转换为驻车撑杆700和拉臂旋转点600的推力Fls；其后制动器在摩擦力的作用下，与上文所述行车制动时一样，按照领从蹄的特性产生制动力。

上述领从蹄式鼓式制动器的缺点在于，由于行车制动时，前后轮制动器均起作用；同时由于目前道路状况逐渐变好，为制动安全考虑(防止后轮先抱死甩尾)，在制动系统设计时同步附着系数逐渐升高，即前轮在整个制动中的制动力矩比例逐渐加大；那么后轮行车选用领从蹄就是比较合理的。由于行/驻车集成一体式鼓式制动器，行车/驻车最大程度的共用制动器零部件，因此行车为领从蹄式结构时，驻车也为此结构；但驻车时只有后轮提供驻车所需制动力矩，当驻车制动结构仍为领从蹄时就可能导致驻车制动效能过低，无法满足车辆满载时更大的驻坡需求，导致在满载或超载工况无法达到预定的驻车目标而产生安全隐患。

为了避免上述情况，现有技术常用的解决手段有两种，一是后轮行车选用自增力鼓式制动器，当集成驻车时能够提供较大的驻车效能，但因为行车时效能较大，容易发生甩尾风险，故此需在后轴回路中增加感载比例阀等制动力调节装置，限制后制动器行车所需制动压力。另外一种就是驻车不与行车制动器进行集成，采用中央鼓式自增力驻车制动器，来实现整车较大的驻车需求。上述两种方法均需要增加额外的部件设施来完成系统的均衡任务，这样就增加了整个系统的成本，而且零部件增多会带来的可靠性隐患会增高。

发明内容

本发明的目的是提供一种自增力鼓式制动器，以解决现有技术中的不足，它能够有效解决领从蹄鼓式制动器驻车时驻车力矩不足的问题。

本发明提供了一种自增力鼓式制动器，包括第一蹄片、第二蹄片、驻车拉臂、轮缸和支撑块，所述轮缸和所述支撑块均设于所述第一蹄片和所述第二蹄片之间，所述轮缸的两端分别与所述第一蹄片和所述第二蹄片的一端相抵接，所述支撑块的两端分别与所述第一蹄片和所述第二蹄片的另一端相抵接，还包括增力臂和增力撑杆，所述第二蹄片与所述轮缸相抵接的一端具有腰形安装孔，所述驻车拉臂与所述增力臂分别设置在所述第二蹄片的两侧，且二者的一端通过安装在所述腰形安装孔上的第一销轴铰接连接，所述增力臂的另一端与所述增力撑杆相抵接，所述增力撑杆的另一端与所述第一蹄片靠近所述支撑块的一端铰接连接；所述增力臂还通过第二销轴与所述第二蹄片铰接连接。

前述的自增力鼓式制动器中，优选地，还包括第一拉簧，所述第一拉簧的一端固定在所述增力撑杆与所述第一蹄片的铰接轴上，所述第一拉簧的另一端固定在所述增力臂上。

前述的自增力鼓式制动器中，优选地，所述增力臂与所述增力撑杆相抵接的一端的端面形状为“3”字形，相应地所述增力撑杆的端部具有与所述“3”字形卡接配合的“ε”字形。

前述的自增力鼓式制动器中，优选地，所述“3”字形结构的顶部具有向远离所述增力撑杆方向的折弯。

前述的自增力鼓式制动器中，优选地，所述腰形安装孔的尺寸与所述增力臂的尺寸关系如下：

0.5m≤L*H/h≤m；

其中L为所述腰形安装孔两圆心之间的距离，

H/h为所述增力臂的杠杆比，其中h为所述增力臂上与所述第一销轴配合的安装孔的圆心至与所述第二销轴配合的安装孔的圆心的距离，H为所述增力臂上与所述第一销轴配合的安装孔的圆心至与所述增力撑杆抵接部位的距离，

m为所述第一蹄片和所述第二蹄片与制动鼓之间的间隙之和。

前述的自增力鼓式制动器中，优选地，还包括驻车撑杆和第二拉簧，所述驻车撑杆的两端分别与所述第一蹄片和所述第二蹄片卡接，所述第二拉簧与所述驻车撑杆平行设置，其两端分别与所述第一蹄片和所述第二蹄片固定连接。

与现有技术相比，本发明提供了一种自增力鼓式制动器，通过增设增力臂和增力撑杆，使本发明在行车时体现为领从蹄结构，注重平衡效能及稳定性；在驻车时体现为自增力结构，以便提升驻车制动力矩。由于驻车时无需考虑稳定性，故此可以抵消自增力结构稳定性差的问题。

在一种优选方案中，腰形安装孔的尺寸与增力臂的尺寸关系为：0.5m≤L*H/h≤m；这样设计的目的是确保驻车制动过程中，第一蹄片和第二蹄片下端始终处于浮动状态，但又不会和制动鼓提前接触，以确保本发明在驻车过程中第一蹄片1和第二蹄片2的下端都可以由增力撑杆7传力。

附图说明

图1是现有技术中领从蹄式鼓式制动器的主视图；

图2是现有技术中领从蹄式鼓式制动器的后视图；

图3是本发明的主视图；

图4是本发明的后视图；

图5是图3去掉第一蹄片后的左视图；

图6是本发明局部结构的轴测图；

图7是第二蹄片和增力臂的主视图。

附图标记说明：

现有技术：100-固定支点，200-轮缸，300-领蹄，400-从蹄，500-驻车拉臂，600-拉臂旋转点，700-驻车撑杆；

本发明：1-第一蹄片，2-第二蹄片，3-驻车拉臂，4-轮缸，5-支撑块，6-增力臂，7-增力撑杆，8-腰形安装孔，9-第一销轴，10-第二销轴，11-第一拉簧，12-折弯，13-驻车撑杆，14-第二拉簧。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明的实施例：如图3-图7所示，一种自增力鼓式制动器，包括第一蹄片1、第二蹄片2、驻车拉臂3、轮缸4和支撑块5，轮缸4和支撑块5均设于第一蹄片1和第二蹄片2之间，轮缸4的两端分别与第一蹄片1和第二蹄片2的一端相抵接，支撑块5的两端分别与第一蹄片1和第二蹄片2的另一端相抵接，还包括增力臂6和增力撑杆7，第二蹄片2与轮缸4相抵接的一端具有腰形安装孔8，驻车拉臂3与增力臂6分别设置在第二蹄片2的两侧，且二者的一端通过安装在腰形安装孔8上的第一销轴9铰接连接，增力臂6的另一端与增力撑杆7相抵接，增力撑杆7的另一端与第一蹄片1靠近支撑块5的一端铰接连接；增力臂6还通过第二销轴10与第二蹄片2铰接连接。

具体地，还包括第一拉簧11、驻车撑杆13和第二拉簧14，第一拉簧11的一端固定在增力撑杆7与第一蹄片1的铰接轴上，第一拉簧11的另一端固定在增力臂6上。驻车撑杆13的两端分别与第一蹄片1和第二蹄片2卡接，第二拉簧14与驻车撑杆13平行设置，其两端分别与第一蹄片1和第二蹄片2固定连接。此处需要说明的是，现有技术中第二拉簧14通常套设在驻车撑杆13上，这种结构的缺点在于，这两个零件任意一个损坏都需要2个同时拆卸，而且更换费时费力，提高更换成本。故本案采用分体式结构设计，如图4所示，第二拉簧14设置在驻车撑杆13的下方，且二者平行设置，这样二者出现故障时，可以单独更换，无需同时拆卸，提高更换效率，节省更换成本。由于驻车撑杆13上具有一个调节轮，为了防止第二拉簧14干涉调节轮，优选地，在驻车撑杆13上设置一个连接段，该连接段为调节轮提供一个避让空间，以便于对调节轮进行操作。另外，单独设置第二拉簧14还有一个优点便是可以提供更大的拉力，而现有技术中的拉簧的直径和长度都受限制，故拉力也受限。

在驻车工作时，请结合图4，驻车拉臂3在受到拉力Fl后，本应绕第一销轴9旋转，但是由于安装第一销轴9的安装孔8是一个腰形孔，故此销轴将因推力Fls的作用顺着腰形安装孔8向外运动；由于增力臂6与驻车拉臂3通过第一销轴9连接在一起，当第一销轴9沿着腰形安装孔8向外运动时，将带动增力臂6的一端向外运动；由于增力臂6的中部通过第二销轴10与第二蹄片2铰接连接，当增力臂6的一端向外移动时，相当于以第二销轴10为支点进行旋转，故此增力臂6的另一端将向内运动，同时推动增力臂撑杆7向外运动；最终增力臂6在腰形安装孔8处移动的位移，通过杠杆效应放大，第一蹄片1和第二蹄片2将完全与支撑块5脱离接触，形成浮动状态；那么第一蹄片1的作用力将通过增力撑杆7传递给第二蹄片2，此时该制动器的结构，已经变为自增力结构。该结构可以提供足够大的驻车制动力矩，解决现有技术的不足。

为了保证本发明的可靠性，优选地，如图3所示，增力臂6与增力撑杆7相抵接的一端的端面形状为“3”字形，相应地增力撑杆7的端部具有与“3”字形卡接配合的“ε”字形。且如图7所示，“3”字形结构的顶部具有向远离增力撑杆7方向的折弯12。采用“3”字形结构和“ε”字形结构，可以提高二者的卡接牢固性，而且能够保证二者配合的顺畅性。而设置折弯12则是为了限制增力撑杆7的位置，防止其在车轮轴向上与增力臂6脱离，从而保证本发明的可靠性。

在一种优选地实施方式中，如图7所示，为了确保本发明在驻车过程中第一蹄片1和第二蹄片2的下端都可以由增力撑杆7传力，则要求合理的设计腰形安装孔8的尺寸和第二销轴10的位置。如果不做特殊设计则可能出现制动力矩仍不足的问题发生。具体地，腰形安装孔8的尺寸与增力臂6的尺寸关系为：0.5m≤L*H/h≤m；

其中L为腰形安装孔8两圆心之间的距离，H/h为增力臂6的杠杆比，其中h为增力臂6上与第一销轴9配合的安装孔的圆心至与第二销轴10配合的安装孔的圆心的距离，H为增力臂6上与第一销轴9配合的安装孔的圆心至与增力撑杆7抵接部位的距离，m为第一蹄片1和第二蹄片2与制动鼓之间的间隙之和。

实验证明，当符合上述关系时，可以确保驻车制动过程中，第一蹄片1和第二蹄片2的下端始终处于浮动状态，但又不会和制动鼓提前接触，以确保本发明在驻车过程中第一蹄片1和第二蹄片2的下端都可以由增力撑杆7传力。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种自增力鼓式制动器，包括第一蹄片(1)、第二蹄片(2)、驻车拉臂(3)、轮缸(4)和支撑块(5)，所述轮缸(4)和所述支撑块(5)均设于所述第一蹄片(1)和所述第二蹄片(2)之间，所述轮缸(4)的两端分别与所述第一蹄片(1)和所述第二蹄片(2)的一端相抵接，所述支撑块(5)的两端分别与所述第一蹄片(1)和所述第二蹄片(2)的另一端相抵接，其特征在于：还包括增力臂(6)和增力撑杆(7)，所述第二蹄片(2)与所述轮缸(4)相抵接的一端具有腰形安装孔(8)，所述驻车拉臂(3)与所述增力臂(6)分别设置在所述第二蹄片(2)的两侧，且二者的一端通过安装在所述腰形安装孔(8)上的第一销轴(9)铰接连接，所述增力臂(6)的另一端与所述增力撑杆(7)相抵接，所述增力撑杆(7)的另一端与所述第一蹄片(1)靠近所述支撑块(5)的一端铰接连接；所述增力臂(6)还通过第二销轴(10)与所述第二蹄片(2)铰接连接；

所述腰形安装孔(8)的尺寸与所述增力臂(6)的尺寸关系如下：

0.5m≤L*H/h≤m；

其中L为所述腰形安装孔(8)两圆心之间的距离，

H/h为所述增力臂(6)的杠杆比，其中h为所述增力臂(6)上与所述第一销轴(9)配合的安装孔的圆心至与所述第二销轴(10)配合的安装孔的圆心的距离，H为所述增力臂(6)上与所述第一销轴(9)配合的安装孔的圆心至与所述增力撑杆(7)抵接部位的距离，

m为所述第一蹄片(1)和所述第二蹄片(2)与制动鼓之间的间隙之和。

2.根据权利要求1所述的自增力鼓式制动器，其特征在于：还包括第一拉簧(11)，所述第一拉簧(11)的一端固定在所述增力撑杆(7)与所述第一蹄片(1)的铰接轴上，所述第一拉簧(11)的另一端固定在所述增力臂(6)上。

3.根据权利要求1所述的自增力鼓式制动器，其特征在于：所述增力臂(6)与所述增力撑杆(7)相抵接的一端的端面形状为“3”字形，相应地所述增力撑杆(7)的端部具有与所述“3”字形卡接配合的“ε”字形。

4.根据权利要求3所述的自增力鼓式制动器，其特征在于：所述“3”字形结构的顶部具有向远离所述增力撑杆(7)方向的折弯(12)。

5.根据权利要求1所述的自增力鼓式制动器，其特征在于：还包括驻车撑杆(13)和第二拉簧(14)，所述驻车撑杆(13)的两端分别与所述第一蹄片(1)和所述第二蹄片(2)卡接，所述第二拉簧(14)与所述驻车撑杆(13)平行设置，其两端分别与所述第一蹄片(1)和所述第二蹄片(2)固定连接。