CN107850144B - 用于渐进式制动的机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于渐进式制动的机构(1)，其适用于包括固定到交通工具(3)的摩擦元件(2)的制动器，摩擦元件(2)作用在固定到轮子的摩擦轨道(4)上，摩擦元件(2)通过主液压回路(5)来致动，其中摩擦元件(2)包括由主液压回路(5)致动的主区段(2a)以及由次级液压回路(6)致动的次级区段(2b)，同时摩擦元件(2)通过在摩擦轨道(4)的方向部分地可移动的附接装置(7)安装在所述交通工具上，该部分地可移动的附接装置(7)与至少一个液压致动器(8)相关联，该至少一个液压致动器(8)调节次级液压回路(6)中的压力，以便根据摩擦元件(2)的运动来调节次级区段(2b)的制动压力。

Description

用于渐进式制动的机构
发明目的
本发明涉及一种用于渐进式制动(progressive braking)的机构，该机构适用于交通工具制动器。
发明背景
目前，存在用于交通工具的防抱死制动装置，通常称为ABS，其作用于包括摩擦元件的类型的制动器，摩擦元件固定到交通工具，摩擦元件通常是通过制动钳安装在相应的交通工具衬套或衬垫上的制动垫；这些摩擦元件致动摩擦轨道(通常是制动盘)，摩擦轨道固定在轮子上，并且在行驶时摩擦元件通过由制动踏板控制的主液压回路来致动，通常借助于放大应用在踏板上的压力的增强器或次级件，使得由摩擦元件施加的制动压力能够执行有效的制动，而不需要在踏板上施加过大的力。
这种类型的次级制动的作用有时过于强烈，以致于其可能导致一个或更多个轮子锁死，特别是在低抓地力表面上或极限制动时。这种情况降低了安全性，因为除了在干燥、最佳抓地力表面和其他状况的情况下，例如新落雪，其在制动时可能积聚在轮子前方，滑动增加了汽车停止距离，由此增加了碰撞的风险，并且，重要的是，由于由失去抓地力的前轮(主要负责制动的那些轮子)导致的方向能力的丧失或由于由失去抓地力的后轮导致的交通工具的后部部分的位移，或者同时地由于这两种作用，降低了交通工具的稳定性。
正是为了解决这个问题，设计了防抱死制动系统，目前其仅通过电子调节进行操作，其中放置在轮子上的传感器(目前在每个轮子上都有一个传感器，然而这些系统的早期版本仅针对后轴应用传感器)进行轮子转速的连续测量(每秒数次)，并将其发送给控制单元，如果控制单元检测到大于某些预定的有效制动限制的减速度，则致动被插入在每个轮子的相应的主液压回路中的电磁阀，使得它们打开并释放制动压力，从而使轮子恢复其抓地力。在传感器读数的情况下，这些阀门的动作每秒执行数次，这在制动踏板中被发现为咔哒声。
这些电子调节系统有各种缺点，缺点包括：
所使用的传感器是电容式传感器，其被设计成用于防止磨损元件，但是由于可能影响系统的正确操作的温度变化和滞后而仍然会经受操作方面的改变以及故障。
所使用的电子元件易于受电气故障的影响，在高静电的环境中，例如通过电绝缘轮胎支撑在地面上的移动的交通工具中更是如此。
这是一个非常侵入化的系统，驾驶员清楚地感觉到该系统，但是他们不能影响该系统。
由于它是电子设备，因此不允许在汽车比赛(一级方程式)中使用。
发明描述
本发明的机构的构造使得能够实现渐进式的制动，而完全无需通过易受故障影响的电子控制装置和对温度变化和滞后敏感的传感器，并且该机构可以用于比赛中，因为它不是电子设备。而且，作为出人意料的优点，已经发现更平稳的制动以及制动器的更好的通风和冷却。
本发明的用于渐进式制动的机构应用于包括摩擦元件的类型的制动器，该摩擦元件固定到交通工具，该摩擦元件致动固定到轮子的摩擦轨道，所述摩擦元件通过主液压回路来致动。在本文件中，“固定到轮子的摩擦轨道”应被理解为是指摩擦轨道与轮子一起旋转，例如与制动盘一起旋转，制动盘安装在衬垫上，进而相应的轮子安装在衬垫上。
根据本发明，使用该基本构造，可以设想，摩擦元件将包括借助于主液压回路致动的主区段和由至少一个次级液压回路致动的次级区段。
所述摩擦元件通过附接装置安装在交通工具上，附接装置可以在摩擦轨道的旋转方向上部分地移动，该附接装置与至少一个液压致动器相关联，该至少一个液压致动器根据这些摩擦元件的运动调节次级液压回路中的压力，使得当制动踏板被压下时，摩擦元件更靠近摩擦轨道，并且该推动引起摩擦元件在摩擦轨道的旋转或运动方向上的拖动(dragging)，并且因此引起它们的附接装置在摩擦轨道的旋转或运动方向上的拖动。
附接装置可以部分地移动，即它们的部分运动受到限制，因为，否则将不发生有效的制动，并且它们遵循摩擦轨道的方向和旋转，使得它们在该运动期间不停止致动它们。附接装置的可变运动(根据所施加的制动摩擦力)影响液压致动器，该液压致动器被校准成使得在与锁死或接近锁死的状况相适应的过度运动的情况下，其可以调节次级液压回路中的压力，由此减小由摩擦元件的次级区段施加在制动轨道上的制动压力；这样的调节是自动的，因为附接装置的移动和液压致动器对次级液压回路的调节与制动强度成比例，这提供了制动的有效调节。此外，次级区段的部分的分离和摩擦力的减小有助于制动器的更好的通风。
在本文件中，当提到摩擦元件通过在摩擦轨道的方向上部分地可移动的附接装置安装在交通工具上的事实时，可以理解的是，这可以涉及所有的摩擦元件，或者只有摩擦元件中的一些，而其余的摩擦元件可以在没有部分地可移动的装置的参与的情况下被安装。也就是说，例如，在盘式制动器中，其中摩擦元件是安装在制动钳上的制动垫，并且制动轨道由制动盘的侧面形成，可以应用具有相应垫的至少两个制动钳，其中制动钳中的与液压致动器相关联的仅一个制动钳通过部分地可移动的附接装置来安装。
附图简述
图1示出了包含本发明的机构的交通工具的视图。
图2示出了根据本发明的机构的轮子制动器的概括性的元件的细节。
图3示出了用于实施方案的具有其主区段和次级区段的摩擦元件的详细视图，在该实施方案中次级区段安装在次级支撑件上且主区段安装在主支撑件上，次级支撑件通过由液压致动器致动的活塞和再生弹簧安装在主支撑件上。
图4示出用于另一个实施方案的类似于图3中所示的视图，在该实施方案中次级支撑件通过双效活塞安装在主支撑件上。
图5以安装在衬垫上的制动盘的前视图示出了部分地可移动的附接元件的细节。
图6示出了本发明的机构的制动垫形式的摩擦元件的局部细节，其中可以观察到主区段和次级区段。
本发明的实施方案的描述
本发明的用于渐进式制动的机构(1)应用于包括摩擦元件(2)的类型的制动器，摩擦元件(2)固定到交通工具(3)上，该摩擦元件致动固定到轮子的摩擦轨道(4)，摩擦元件(2)(例如如图中所示的具有相应的垫的制动钳，并且其中摩擦轨道(4)是制动盘的侧面)借助于具有相应的缸(50)的主液压回路(5)被致动(见图3和图4)。
根据本发明，摩擦元件(2)包括由主液压回路(5)致动的主区段(2a)和由至少一个次级液压回路(6)致动的次级区段(2b)；并且所述摩擦元件(2)通过附接装置(7)安装在交通工具上，附接装置可以在摩擦轨道(4)的旋转方向上部分地移动(参见图5中的这些装置)。
部分地可移动的附接装置(7)与至少一个液压致动器(8)(见图2)相关联，该至少一个液压致动器(8)调节次级液压回路(6)中的压力以便根据摩擦元件(2)的运动调节次级区段(2b)中的制动压力。例如，所述部分地可移动的附接装置(7)包括轨道(7a)，如图5中可见的，配备有脱轨保持器(7c)的滑架(7b)穿过轨道(7a)行进。
此外，可以设想，部分地可移动的附接装置(7)将与至少一个运动阻尼器(9)相关联(返回到图2)，在本发明的这些示例中，该至少一个运动阻尼器(9)包括至少一个活塞(10)，该至少一个活塞(10)连接到配备有压力调节器元件(12)的第三液压回路(11)，使得通过致动这些压力调节器元件(12)可以根据制动力或摩擦力调节附接装置(7)的运动，以便例如调整以适应干燥或潮湿的条件。此外，可以设想，对应于轮子(60)中的每一个的第三液压回路(11)的所述压力调节器元件(12)将通过制动力分配器(14)来连接，如图1和图2中所示，使得机构(1)在不同的轮子(60)上的作用可以被协调。而且，制动力分配器(14)可以与液压操作的自锁差速器(未示出)相关联，使得该机构可以与驱动轮上的牵引力相互作用。
此外，在本发明中设想，部分地可移动的附接装置(7)将与至少一个恢复元件(15)相关联，使得当制动踏板(61)上的作用停止时，恢复不工作位置。优选地，所述恢复元件(15)和运动阻尼器(9)同轴地安装，如图2中所示。
另一方面，主区段(2a)安装在主支撑件(20a)上(参见图3和图4)，而次级区段(2b)安装在次级支撑件(20b)上，次级支撑件(20b)(对于每个轮子而言)可移动地安装在主支撑件(20a)上。例如，图3示出了一个实施方案，其中次级支撑件(20b)通过活塞(17)安装在主支撑件(20a)上，活塞(17)由同一个轮子的相应的液压致动器(8)通过相应的次级液压回路(6)以及通过再生弹簧(18)来致动。此外，在该实例中，每个轮子中的液压致动器(8)在压缩状态下运行，即，相对于轮子的旋转方向在前(ahead)，然而液压致动器(8)也可以通过将其附接到摩擦元件(2)上而在拉伸状态下运行(相对于轮子的旋转方向在后(behind))，这是图中未示出的变型。此外，在所述图3中，活塞(17)引起次级区段2b的打开，从而减小制动压力，并且再生弹簧18导致次级区段2b的闭合。以这种方式，如果制动过于剧烈，则当次级区段(2b)打开时，制动压力降低，并且受影响的轮子(60)恢复其抓地力。操作也可以具有反转的构造(reverse configuration)，该反转的构造未示出。
在图4中，设想了另一种构造，其中次级支撑件(20b)通过双效活塞(double-effect pistons)(17a)安装在主支撑件(20a)上，并且在每个轮子中双效活塞(17a)包括两个液压致动器(8)，两个液压致动器(8)中的一个在双效活塞17a的一个方向上操作，另一个在相反方向上操作，使得制动的过度剧烈导致次级区段2b打开，并且反之亦然。第二液压致动器(8)在图2中使用虚线画出。
在任一实例中，作为本发明的附加特征，可以设想，如图3和图4中所示，在不工作位置，次级区段(2b)将相对于主区段(2a)略微向前，从而导致在开始时更加渐进的制动。在任一实例中，部分地可移动的附接装置(7)的在制动开始时的运动有助于其渐进性。
最后，本发明设想另外使用在图2中应用到摩擦元件的钳的温度传感器(19)，尽管温度传感器(19)也可以应用于区段(2a、2b)和/或主液压回路或次级液压回路，温度传感器(19)与插入每个轮子(60)的第三液压回路(11)中的阀(21)相关联，以便根据温度调节相应轮子上的制动压力。所述关联未示出，所述关联可以例如通过电子控制装置来执行。
已经充分描述了本发明的本质，以及实施本发明的方式，我们声明，在附图中没有显示的前面描述的布置的一些细节可以被修改，只要它们不改变基本原理。

Claims (12)

1.一种用于渐进式制动的机构(1)，适用于包括摩擦元件(2)的类型的制动器，所述摩擦元件(2)固定到交通工具(3)，所述摩擦元件(2)作用在固定到轮子的摩擦轨道(4)上，所述摩擦元件(2)通过主液压回路(5)来致动；其特征在于，所述摩擦元件(2)包括由所述主液压回路(5)致动的主区段(2a)和由至少一个次级液压回路(6)致动的次级区段(2b)；所述摩擦元件(2)通过在所述摩擦轨道(4)的旋转方向上部分地可移动的附接装置(7)安装在交通工具上；并且所述部分地可移动的附接装置(7)与至少一个液压致动器(8)相关联，所述至少一个液压致动器(8)调节所述次级液压回路(6)中的压力，以便根据所述摩擦元件(2)的运动来调节所述次级区段(2b)的制动压力，
其中，所述部分地可移动的附接装置(7)包括轨道(7a)，配备有脱轨保持器(7c)的滑架(7b)穿过所述轨道(7a)行进。
2.根据权利要求1所述的用于渐进式制动的机构(1)，其中，所述部分地可移动的附接装置(7)还与至少一个运动阻尼器(9)相关联。
3.根据权利要求2所述的用于渐进式制动的机构(1)，其中，所述运动阻尼器(9)包括至少一个活塞(10)，所述至少一个活塞(10)连接到配备有压力调节器元件(12)的第三液压回路(11)。
4.根据权利要求3所述的用于渐进式制动的机构(1)，其中，对应于所述轮子中的每一个轮子的所述第三液压回路(11)的所述压力调节元件(12)通过制动力分配器(14)连接。
5.根据权利要求4所述的用于渐进式制动的机构(1)，其中，所述制动力分配器(14)与交通工具(3)的液压操作的自锁差速器相关联。
6.根据权利要求1所述的用于渐进式制动的机构(1)，其中，所述部分地可移动的附接装置(7)还与至少一个恢复元件(15)相关联。
7.根据权利要求6所述的用于渐进式制动的机构(1)，其中，所述恢复元件(15)和所述运动阻尼器(9)同轴地安装。
8.根据权利要求1所述的用于渐进式制动的机构(1)，其中，所述主区段(2a)安装在主支撑件(20a)上，而所述次级区段(2b)安装在次级支撑件(20b)上；每个轮子中的所述次级支撑件(20b)可移动地安装在所述主支撑件(20a)上。
9.根据权利要求8所述的用于渐进式制动的机构(1)，其中，所述次级支撑件(20b)通过由相应的液压致动器(8)致动的活塞(17)且通过再生弹簧(18)安装在所述主支撑件(20a)上。
10.根据权利要求8所述的用于渐进式制动的机构(1)，其中，所述次级支撑件(20b)通过双效活塞(17a)安装在所述主支撑件(20a)上；每个轮子包括两个液压致动器(8)，所述两个液压致动器(8)中的一个在双效活塞(17a)的一个方向上操作，而另一个在相反方向上操作。
11.根据权利要求1所述的用于渐进式制动的机构(1)，其中，在不工作位置中，所述次级区段(2b)相对于所述主区段(2a)稍微向前。
12.根据权利要求1所述的用于渐进式制动的机构(1)，还包括温度传感器(19)，所述温度传感器(19)与被插入在每个轮子的第三液压回路(11)中的阀(21)相关联，以便根据温度调节对应的轮子中的制动压力。
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