CN108622045A - 车辆制动装置及包括其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆制动装置及包括其的车辆，其中车辆包括车身和设置于所述车身下方的至少一对车轮，所述车辆制动装置包括连接支架、制动气室支架、制动气室、制动传动机构和制动执行机构，所述连接支架的一端连接至所述制动气室支架，且所述连接支架的另一端可转动连接至所对应的车轮。本发明提供了一种提高制动性能的技术方案，将制动气室的制动力转换为拉力传递到制动执行机构，传动性能更稳定，制动传动机构灵活性更好；将车辆制动装置部分设置于车轮的正上方，且通过制动传动杆的弯折使整个制动传动机构与车轮更好地配合，实现了体积最小；制动柄全封闭设置，免后期维护，大大提升了用户的使用体验。

Description

车辆制动装置及包括其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆制动技术领域，尤其涉及一种提高制动性能并提升车 辆行驶稳定度的车辆制动装置及包括其的车辆。

背景技术

众所周知，车辆制动装置作为车辆制动动作执行的核心，对车辆的运 行安全至关重要。同时，由于车辆制动装置相较于车辆其他部件使用频率 较高，并且多采用摩擦式制动，长期使用中，很容易因磨损或故障而影响 车辆制动效果，后期维护的工作量也十分大。

现有技术中，在卡车或拖车中，车辆制动装置往往包括一个气缸，在 通电时，气缸推动气缸杆在纵向方向移动，通过一传动杆传递到一个摩擦 元件，摩擦元件可以采用鼓式制动器或盘式制动器，被压靠在车轮上的摩 擦元件与车轮之间的摩擦力会导致制动车轮和车辆之间形成静止，从而实 现制动。

然而，采用上述的制动结构，气缸杆的运动被直线传送连接到所述摩 擦元件的制动臂，整体车辆制动装置占用的体积很大，不能很好地利用车 轮周围的空间，容易造成车辆底盘过高，车厢存储空间有限等问题。另外， 由于整个车辆制动装置作为一个整体存在，对工艺和材质提出了更高的要 求，并且后期维护十分繁杂，当需要维护某个部件时，必须将整个车辆制 动装置拆除，给应用实践带来了极大的不便。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种车辆制动装置及 包括其的车辆，提高制动性能，将制动气室的制动力转换为拉力传递到制 动执行机构，传动性能更稳定，制动传动机构灵活性更好。

本发明实施例提供一种车辆制动装置，所述车辆包括车身和设置于所 述车身下方的至少一对车轮，其特征在于，所述车辆制动装置与一所述车 轮相对应，所述车辆制动装置包括连接支架、制动气室支架、制动气室、 制动传动机构和制动执行机构，所述连接支架的一端连接至所述制动气室 支架，且所述连接支架的另一端可转动连接至所对应的车轮，所述制动气 室支架固定于所对应的车轮的上方，所述制动气室固定于所述制动气室支架上，所述制动执行机构设置于所对应的车轮上，所述制动气室通过一制 动传动机构连接至所述制动执行机构；

所述制动传动机构包括：

制动加力杆，所述制动加力杆的一端连接至所述制动气室的力输出 端；

第一铰接臂，所述第一铰接臂的一端可转动连接至所述制动加力杆的 另一端；

制动柄，所述制动柄包括转动轴承和固定轴，所述固定轴的两端固定 至所述制动气室支架上，所述转动轴承套设于所述固定轴的外部，且所述 第一铰接臂的另一端套设于所述转动轴承的外部；

第二铰接臂，所述第二铰接臂的一端套设于所述转动轴承的外部；以 及

制动传动杆，所述制动传动杆的一端可转动连接至所述第二铰接臂的 另一端，且所述制动传动杆的另一端连接至所述制动执行机构。

可选地，所述制动气室、所述制动气室支架和所述制动柄均设置于所 对应的车轮的上方，且所述制动气室、所述制动气室支架、所述制动柄和 所对应的车轮均位于所述连接支架的第一侧。

可选地，在所对应的车轮的轴向方向上，所述第二铰接臂的第一端与 所述第二铰接臂的第二端之间具有一偏距；

在所对应的车轮的轴向方向上，所述制动传动杆与所对应的车轮的间 距小于所述连接支架的第二侧与所对应的车轮之间的间距。

可选地，在所对应的车轮的轴向方向上，所述第二铰接臂的第一端与 所述第二铰接臂的第二端之间的偏距值大于等于50mm，且小于等于 90mm。

可选地，所述转动轴承包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所 述第二轴承与所述制动气室支架之间分别设置有一端盖，所述端盖分别套 设于所述固定轴的外部；

所述端盖与所述固定轴之间还分别设置有一密封环；

所述第一轴承和所述第二轴承的外部还套设有一制动柄外壳，所述第 一铰接臂的另一端套设于所述制动柄外壳的外部，所述制动柄外壳的两端 分别设置有一密封盖。

可选地，所述制动执行机构包括：

调整臂，所述调整臂的一端连接至所述制动传动机构；

刹车鼓，所述刹车鼓设置于所对应的车轮上；

刹车片，所述刹车片设置于所述刹车鼓的内部，且所述刹车片与所述 调整臂的另一端相连接，所述调整臂调节所述制动传动机构与所述刹车片 之间的间距和/或角度。

可选地，所述调整臂为刹车自动调整臂或刹车手动调整臂。

可选地，所述第一铰接臂的一端和所述制动气室支架之间还设置有一 恢复弹簧。

可选地，所述连接支架包括第一位置、第二位置和第三位置，所述制 动气室支架设置于所述连接支架的第一位置，所述连接支架的第一位置还 连接至一悬挂弹簧结构，所述连接支架的第二位置可转动连接至所对应的 车轮，所述连接支架的第三位置连接至一主轴承；其中：

所述悬挂弹簧结构设置于所对应的车轮的上方，所述悬挂弹簧结构的 一端连接至所述车身，所述悬挂弹簧结构的另一端连接至所述连接支架的 第一位置，且所述悬挂弹簧结构的两端之间的长度在设定升降条件下发生 改变；

所述主轴承连接于所述连接支架的第三位置与所述车身之间，且所述 连接支架相对于所述车身可转动；

所述悬挂弹簧结构和所述主轴承均设置于所述连接支架的第一侧。

可选地，所述悬挂弹簧结构的长度变化方向与水平方向的夹角小于 90°且大于0°。

可选地，所述悬挂弹簧结构的长度变化方向与水平方向的夹角大于等 于30°且小于等于60°。

可选地，所述连接支架为由第一支臂、第二支臂和第三支臂组成的三 角形支架，所述三角形支架的三个顶点分别设置为所述连接支架的第一位 置、第二位置和第三位置；

所述连接支架的第二位置处设置有一短轴，所述短轴位于所述连接支 架的第一侧，所述短轴插设于所对应的车轮的中央，且所对应的车轮相对 于所述短轴可转动。

可选地，所述连接支架的第一位置处还连接有一减震器，所述减震器 设置于所述连接支架与所述车身之间，且所述减震器位于所述连接支架的 第一侧。

本发明实施例还提供一种车辆，其特征在于，包括所述的车辆制动装 置。

本发明所提供的车辆制动装置及包括其的车辆具有下列优点：

本发明提供了一种提高制动性能的技术方案，将制动气室的制动力转 换为拉力传递到制动执行机构，传动性能更稳定，制动传动机构灵活性更 好；将车辆制动装置部分设置于车轮的正上方，且通过制动传动杆的弯折 使整个制动传动机构与车轮更好地配合，实现了体积最小；制动柄全封闭 设置，免后期维护，大大提升了用户的使用体验。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的 其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是具有现有技术中车辆悬挂装置的车辆的结构示意图；

图2是本发明一实施例的车辆悬挂装置和车辆制动装置组合的立体 图；

图3是本发明一实施例的车辆悬挂装置和车辆制动装置组合的侧视 图；

图4是本发明一实施例的车辆制动装置的主视图；

图5～7是本发明一实施例的制动装置的工作过程示意图；

图8是本发明一实施例的制动装置的侧视图；

图9是本发明一实施例的制动轴的结构示意图；

图10是本发明一实施例的制动轴的爆炸图；

图11是本发明一实施例的车辆悬挂装置的主视图；

图12～13是本发明一实施例的车辆车身处于最小高度和最大高度时 车辆悬挂装置的结构示意图；

图14是本发明一实施例的车辆悬挂装置和车辆制动装置应用于车辆 的示意图；

图15是本发明一实施例的车轮箱的结构示意图；

图16是本发明一实施例的车辆的侧视图；

图17是本发明一实施例的车辆装卸货物时的示意图；

图18是本发明另一实施例的车辆悬挂装置和车辆制动装置应用于车 辆的示意图。

符号说明：

现有技术：

101 悬挂 104 车辆

1041 车轮 1044 车厢

1045 重心 1049 车轴

本发明：

1 悬挂弹簧结构 11 囊皮

12 气缸 13 车身连接件

14 活塞

21 减振器 22 连接支架

221 第一位置 222 第二位置

223 第三位置 23 短轴

3 车辆制动装置 31 制动气室

311 制动气室支架 312 制动加力杆

32 制动柄 321 端盖

322 密封盖 323 第一轴承

324 制动柄外壳 325 第二轴承

326 密封环 327 转动轴

33 制动传动杆 34 调整臂

35 恢复弹簧 36 刹车鼓

37 刹车片 38 第一铰接臂

39 第二铰接臂

4 车辆 41 车轮

42 车轮箱 43 横梁

44 车厢 441 第一层货舱

442 第二层货舱 45 车辆重心

46 车头

5 主轴承

91 地面 92 叉车

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能 够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提 供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面 地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结 构，因而将省略对它们的重复描述。

如图2～4所示，本发明实施例提供一种车辆制动装置，所述车辆包括 车身和设置于车身下方的至少一对车轮，所述车辆制动装置3与一车轮 41相对应，所述车辆制动装置3包括连接支架22、制动气室支架311、 制动气室31、制动传动机构和制动执行机构，所述连接支架22的一端连 接至所述制动气室支架311，且所述连接支架22的另一端可转动连接至所对应的车轮41，所述制动气室支架311固定于所对应的车轮41的上方， 所述制动气室31固定于所述制动气室支架311上，所述制动执行机构设 置于所对应的车轮41上，所述制动气室31通过一制动传动机构连接至 所述制动执行机构。

如图3和图8所示，为了进一步缩小车辆制动装置3的体积，将所 述制动气室31和所述制动气室支架311均设置于所对应的车轮41的上 方，在沿所对应的车轮41的轴向方向上，制动气室31的中心点与所述 制动执行机构的中心点具有一偏距A。

此处制动气室31的中心点与制动执行机构的中心点之间的偏距A的 值优选大于等于50mm，且小于等于90mm，并进一步优选为70mm。此 处列举的仅为一个优选的数值，在实际应用中，根据不同轮胎类型的选择 和设计需求，可以选择其他的偏距数值，而不以此处列举为限。通过设计 该偏距A，保证制动执行机构在制动过程中功能的正常实现的同时，将整 体车辆制动装置3与车轮41在结构上紧密配合，从而实现了车辆制动装 置3体积最小。

另外，如图8所示，为了进一步缩小整个组合结构的体积，优选将所 述车轮41、所述制动气室31和制动气室支架311均设置于所述连接支架 的第一侧，在车轮41的轴向方向，制动传动机构与所对应的车轮41之 间的间距小于连接支架22的第二侧与所对应车轮41之间的间距。从而 既在所对应车轮41的轴向方向上，所有的部件都没有超出连接支架22的第二侧，保证车厢44仍然能与连接支架22的第二侧平齐设置，而不 会受到车辆制动装置3的影响，也保证了车辆制动装置3与所对应车轮 41的良好配合，并且车辆制动装置3的整体体积可以达到最小。

如图4～8所示，所述制动传动机构包括：

制动加力杆312，其一端连接至制动气室31的力输出端；第一铰接 臂38，其一端可转动连接至制动加力杆312的另一端；制动柄32，其包 括转动轴承和固定轴327，固定轴327的两端固定至制动气室支架311 上，所述转动轴承套设于固定轴327的外部，且第一铰接臂38的另一端 套设于所述转动轴承的外部；第二铰接臂39，第二铰接臂39的一端套设 于所述转动轴承的外部；以及制动传动杆33，其一端可转动连接至第二 铰接臂39的另一端，且制动传动杆33的另一端连接至所述制动执行机 构。

如图5～7为采用上述制动传动结构时，车辆制动装置3的工作状态 示意图。在接收到控制指令，需要执行制动动作时，制动气室31的力输 出端输出推力B推动制动加力杆312，制动加力杆312通过第一铰接臂 28带动所述转动轴承绕固定轴327转动，从而带动第二铰接臂39转动， 第二铰接臂29沿旋转运动C的方向转动，从而给制动传动杆33一个向 上的拉力D，制动传动杆33将受到的力传递至制动执行机构，由制动执 行机构执行制动动作。

通过采用该种制动传动结构，可以获得很好的刹车制动效果。通过该 制动传动机构，制动气室31对制动加力杆312的推力B可以转变成对制 动执行机构的拉力D，以便随时启动制动执行机构，并最小化制动传动杆 33上承载的负荷。采用了第一铰接臂38和第二铰接臂39与制动柄32 配合的方式，使得制动传动机构灵活性更好。另外，该种制动传动机构的 组成，相较于现有技术中其他类型的传动机构，具有更紧凑的结构设计， 占用体积更小。

如上所述，所述制动气室支架311和制动气室31优选设置在车轮的 上方，以进一步减小整体车辆制动装置3占用的体积，并且为了更好地安 排整体结构，制动气室31的中心点与所述制动执行机构的中心点具有一 偏距A。如图8和图3所示，在该实施例中，制动气室31、制动气室支 架311、第一铰接臂38和制动柄32均设置于所对应的车轮41的上方， 在沿所对应的车轮41的轴向方向上，第二铰接臂39的第一端与第二端 之间具有一偏距。优选地，如图8和图3所示，在所对应轮胎41的轴向 方向上，制动传动杆33与所对应车轮41之间的间距小于所述连接支架 22的第二侧与所对应车轮41之间的间距。进一步优选地，制动传动杆 33可以平行于连接支架22的第二侧的表面设置。

即该实施例中将第二铰接臂39设置为一个弯折臂，第一端和第二端 之间设计为一个斜面，斜面正好可以与所对应的车轮41的上表面相配合， 从而使得车辆制动装置3嵌设在车轮41的上方，只有制动执行机构需要 设置在车轮41的侧面，以及制动传动杆33作为制动执行机构和第二铰 接臂39的传动部件也需要设置在车轮41的侧面。因此，采用该结构实 现良好的配合的同时，大大减小了车辆制动装置3占用的体积。此处仅为 一种优选的实施方式，在具体应用中，也可以将其他部件设置为具有一斜 面或一水平面的结构，以实现车辆制动装置3与车轮41的嵌设配合。此 处偏距A的值可以根据上述的优选范围进行选择，也可以选择其他适用 于具体车辆的数值。

进一步地，如图4所示，第一铰接臂38的一端和制动气室支架311 之间还可以设置有一恢复弹簧35。通过恢复弹簧35，在制动气室停止施 加制动推力之后，可以通过恢复弹簧35的恢复力使得整体制动传动机构 恢复原始状态，停止对制动执行机构施加驱动力。即，当制动气室31向 制动传动杆312施加推力B时，整个制动传动机构根据图5的方式运动，增大了第一铰接臂38和制动气室支架311之间的距离，使得恢复弹簧35 受外力而拉伸，恢复弹簧35被拉长后会有一定张力存在；当制动气室31 停止施加推力B时，恢复弹簧35的张力会促使其拉近第一铰接臂38和 制动气室支架311，即将第一铰接臂38向其初始位置拉回，从而带动第 二铰接臂39和制动传动杆33恢复原状。因此，恢复弹簧35可以帮助制 动传动机构更好地恢复原状，减小制动过程中可能产生的迟滞，更好地实 现制动功能。

如图9～10所示，示出了一种优选的制动柄32的结构设计。所述转 动轴承可以包括第一轴承323和第二轴承325，第一轴承323和第二轴 承325与制动气室支架311之间分别设置有一端盖321，所述端盖321 分别套设于固定轴327的外部；所述两个端盖321与所述固定轴327之 间还分别设置有一密封环326，所述密封环326可以为橡胶等材质的O 形环；第一轴承323和第二轴承325的外部还套设有一制动柄外壳324， 制动柄外壳324的两端分别设置有一密封盖322，密封盖322将各个结 构向内压缩密封，保持各个部件之间的紧密配合。所述端盖321可以由 钢材料等制成，用于保持所述第一轴承323和第二轴承325的轴向方向 不发生偏移。

在该实施例中，通过设置此种制动柄32的结构，各个部件之间配合 的更紧密，且整个制动柄32为永久密封设置，不必进行润滑，且无需后 期维护。相比于现有技术中需要反复润滑和维护的车辆制动装置，通过采 用该种密封式制动柄32的结构，可以获得更好的用户使用体验，并且更 进一步保证了车辆制动装置的持续稳定性。

采用该种结构，从整体车辆悬挂装置和车辆制动装置的组合结构来 看，后期维护的工作量十分小，周期性的润滑也只要集中在制动执行机构 处的几个润滑点即可，应用十分方便，大大减少了后期维护成本。

如图6～7所示，所述制动执行机构可以采用鼓式刹车，具体地所述 制动执行机构可以包括：调整臂34，其一端连接至所述制动传动机构， 由所述制动传动机构传递制动力；刹车鼓36，其设置于所对应的车轮41 上；刹车片37，其设置于所述刹车鼓36的内部，且刹车片37与调整臂 34的另一端相连接。

当制动传动机构传递制动力时，即制动传动杆33给调整臂34一个 向上的拉力，调整臂34会进一步驱动刹车片37向两侧扩张，与刹车鼓 36接触产生摩擦，通过刹车鼓36与车轮41的配合实现车轮41的制动 过程。图6中，示出了刹车片37未受到制动力时的正常状态，图7中示 出了刹车片37在受到制动力时向外扩张的制动状态。

刹车间隙是指在制动执行机构不工作时，刹车鼓和刹车片之间的间 隙，间隙过小，不能保证完全解除制动，间隙过大，制动执行机构的反应 时间过长，会直接威胁到行车安全。制动器在使用过程中，随着刹车片的 磨损，刹车间隙会变大。进一步地，所述调整臂34可以为自动调整臂或 手动调整臂。即通过调整臂34的自动或手动控制，可以对刹车片37和 刹车鼓36之间的刹车间隙进行补偿，避免因为两者配合磨损形成的间隙 变化而影响刹车制动效果。

进一步地，如图2、3、11所示，本发明实施例中还可以在连接支架 22上设置车辆悬挂装置。所述车辆悬挂装置包括悬挂弹簧结构1和主轴 承5，同样地，所述悬挂弹簧结构1设置于所对应的车轮41的上方，所 述悬挂弹簧结构1的一端连接至车身，且所述悬挂弹簧结构1的两端之间 的长度在设定升降条件下发生改变；所述连接支架22包括第一位置221、第二位置222和第三位置223，所述连接支架的第一位置221连接至所 述悬挂弹簧结构1的另一端，所述连接支架的第二位置222连接至所对 应的车轮41，且连接支架22相对于车轮41可转动；所述主轴承5连接 于连接支架22的第三位置223与车身之间，且所述连接支架22相对于 车身可转动。

本发明将所述悬挂弹簧结构1设置在所对应的车轮41的上方，而不 像传统的设置在左右两个车轮之间的结构。此处所述悬挂弹簧结构1设置 于所对应的车轮41的上方，指的是悬挂弹簧结构1位于车轮41的正上 方，即悬挂弹簧结构1和车轮41在同一水平面的投影有交叉部分。所述 连接支架22连接于悬挂弹簧结构1和所对应的车轮41之间，通过悬挂弹簧结构1两端之间的长度的改变，可以调节车轮41和车身之间的垂直 距离，从而实现车辆悬挂的功能。其中，所述悬挂弹簧结构1和主轴承5 均设置于所述连接支架22的第一侧，从而进一步减小了整个组合结构的 体积。

进一步地，可以将所述车辆制动装置3也设置于所述连接支架22的 第一位置221，从而使得所述连接支架22在车轮41的一侧形成一三角支 撑结构，基于三角形结构本身的稳定性，增强整个车辆制动装置3和车辆 悬挂装置组合结构的稳定性。

车辆悬挂装置指的是在车身和车轮之间的一种传力支持结构，具有的 功能主要是支持车身，缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减 由此引起的振动，以改善乘坐的感觉，并保证汽车能够平顺地行驶。不同 的悬挂装置会使驾驶者有不同的驾驶感受，悬挂装置决定着车辆行驶的稳 定性、乘坐的舒适性以及安全性，是车辆十分关键的部件之一。

现有技术中的车辆悬挂装置如图1所示。其中示出了车辆104的车 身与所述车轴1049之间设置的车辆悬挂装置101。左右两个车轮1041 之间设置有车轴1049，而所述车辆悬挂装置101一端连接在所述车轴 1049上，另一端连接在车身上，通过所述车辆悬挂装置101和车轴1049 连接所述车轮1041和车身，并在所述车轮1041和车身之间传递力和扭 矩。

从图1中可以看出，采用该种结构，一方面，为了连接车辆悬挂装置 101与车轮1041，需要在左右两个车轮1041之间设置一个很长的车轴 1049，同时车辆悬挂装置101的设置占用了左右两个车轮1041之间的很 大空间，车轴1049和车辆悬挂装置101的存在限制了车辆车厢1044底 板的高度，从而使得车辆重心1045会保持在一个较高的高度，对于车辆的稳定性有很大的影响。另一方面，当将该车辆悬挂装置应用到货车或挂 车上时，车辆车厢1044作为货舱使用，由于车轴1049和悬挂装置101 的限制，导致货舱高度不得不设置得很高。同时，为了满足相关法规或标 准中对车辆高度的限制，使得货舱的整体存储空间相对较小，载货量较小。 在将此类车辆应用到货物运输中时，较小的运力会带来运输次数的增加， 从而带来了运输成本的增加。

而本发明通过将车辆悬挂装置设置于车轮41的上方，省去了现有技 术中的长轴，并且不会占用左右两个车轮之间的空间，从而使得车厢可以 做得很低。具体采用该种悬挂装置对车辆的优势会在下面详细描述。

可选地，所述悬挂弹簧结构1的长度变化方向与水平方向的夹角α 小于90°且大于0°，并进一步优选为大于等于30°且小于等于60°，且进 一步优选为45°左右。现有技术中的空气悬挂如图1所示，可以看出其长 度变化是沿垂直方向进行的，即直接对车身一个垂直上下的力，其只能传 递垂直方向的载荷。而本发明的悬挂弹簧结构在改变长度时，可选与竖直 方向有一定的夹角，即在图11中向左上方倾斜的方向。采用该种结构的 悬挂弹簧结构，可以获得更好的悬挂性能，在调节车身高度时，不仅可以 承载竖直方向的垂直载荷，也可以承载水平方向的水平载荷，在车轮和车 身之间更好地传递力和扭矩，保证悬挂调节过程的平稳进行。

图11中示出的仅为一种优选的实施方式，在实际应用中，可以根据 实际需要调整悬挂弹簧结构1的位置。例如，将悬挂弹簧结构1的安装位 置向左下方(图11中S方向)移动，并且保持悬挂支架22的第一位置 贴近车轮41，即悬挂支架22的连接第一位置221和第三位置223的支 臂与竖直方向的夹角β进一步增大。这样，车辆悬挂装置和车轮41的组 合结构的整体高度更小，但是在图11中该组合结构水平方向的长度会增 加，可以适用于对车轮箱整体高度要求较小，而相邻车轮的间距要求较大 的情况。当相邻车轮的间距要求较小时，则需要将悬挂弹簧结构1的安装 位置向S方向的反方向移动，减小组合结构在水平方向的长度，而增加 了组合结构的整体高度。

如图3所示，为了进一步缩小车辆悬挂装置和车轮组合结构的体积， 在车轮41的轴向方向上，悬挂弹簧结构1的宽度小于车轮41的宽度， 即在图5的视角中，悬挂弹簧结构1的第一侧贴近悬挂支架22，第二侧 未超出车轮41的范围，整体组合结构在车轮41轴向方向上的最大宽度 即为车轮41的宽度，不会因悬挂弹簧结构1的存在而扩大该组合结构的 整体宽度。

如图12～13所示，所述悬挂弹簧结构1可选地为空气悬挂结构，进 一步可以包括囊皮11和气缸12，气缸12的内部设置有压力室和活塞14。 囊皮11的一端连接至车身，压力室设置于囊皮11的另一端，活塞14的 一端伸入压力室中，且活塞14的另一端连接至连接支架的第一位置221。

当车辆正常行驶时，车身保持在一个平均的高度，囊皮11中充了一 定的气体，但没有完全充满，即囊皮11中的气压保持在一个适中的水平， 从而保证囊皮11具有一定弹性调整的空间。例如，在路况不好时，可以 适当调高车身高度，装卸货时，可以适当调低车身高度。

如图12所示，即为车身位置最低时，空气悬挂结构的状态示意图， 此处主轴承5与地面的高度为H₁。其中示出了囊皮11中气体量达到最少， 即囊皮11中气压最小，整体悬挂弹簧结构1的长度达到最小，从而使得 车身和车轮之间的垂直距离最小，车身位于最低点，以便于直接向车身内 搬运货物。另外，车辆在进入仓库或有高度限制的路段时，如果车身过高， 则无法进入仓库或通过相应路段，此时也可以通过这种方式适当降低车辆 整体高度。

如图13所示，即为车身位置最高时，空气悬挂结构的状态示意图， 此处主轴承5与地面的高度为H₂，且H₂大于H₁。其中示出了囊皮11中 气体量达到最多，即囊皮11中气压最大，整体悬挂弹簧结构1的长度达 到最大，从而使得车身和车轮之间的垂直距离最大，车身位于最高点。在 路况不好时，可以通过调节车辆悬挂装置来调高车身，更加平稳行驶度过。

对比图11～13，可以看出，在囊皮11变化时，连接支架22的状态 也随之变化。囊皮11可以通过车身连接件13固定到车身上，为第一个 固定点，主轴承也固定至车身上，为第二个固定点，囊皮11长度变化时， 连接支架22会绕主轴承5转动，从而保证悬挂弹簧结构1始终位于车轮 41的上方，且沿一个与竖直方向具有夹角的方向进行收缩或延展。

本发明中的悬挂弹簧结构1可选采用空气悬挂结构，可以获得较好的 悬挂性能。相比于其他类型的悬挂，空气悬挂结构具有反应更灵敏和操作 更方便的特点。然而在实际应用中，也可以根据实际需要、实际成本的考 虑等因素选择其他类型的悬挂弹簧结构，例如液压悬挂等，同样也可以实 现本发明提升悬挂性能和增加车辆空间利用率的目的，均属于本发明的保 护范围之内。

如图13中所示，本发明优选采用一三角形支架作为连接支架22，该 三角形支架的三个顶点分别设置为连接支架的第一位置221、第二位置 222和第三位置223，该三角形支架由第一支臂、第二支臂和第三支臂组 成，整体支架为中空设计，可以大大减小连接支架22的重量，从而减轻 了整个车辆悬挂装置的重量，并且节省了材料成本。该三角形支架可以选 用钢铸支架，或其他材料的结构。

另外，在实际应用中，连接支架22还可以采用多种不同的结构，例 如采用一矩形板，在矩形板上选择三个位置，分别作为连接支架的三个位 置221～223；或者采用一个三角形钢板，将三个顶点分别作为连接支架 的三个位置221～223等等，均属于本发明的保护范围之内。

如图13所示，可选地，连接支架的第一位置221处还可以进一步连 接一减震器21，减震器21设置于连接支架22与车身之间。可选地，连 接支架22的第二位置处设置有一短轴23，短轴23插设于所对应的车轮 41的中央，且所对应的车轮41相对于短轴23可转动。该短轴23实现 了连接支架22与车轮41之间的连接，并且也保证了连接支架22与车轮 41之间可转动运动。该短轴23相较于现有技术中采用的车轴1049，长 度要缩短很多，结构稳定性更强，也更容易维修更换。另外，该短轴23 不会占用左右两个车轮之间的内部空间，也有助于增加车厢空间，降低整 体车身的重心。

如图14～16所示，本发明还提供了一种车辆，包括所述的车辆制动 装置。所述车辆包括车身和至少一对车轮41，所述车辆制动装置与一所 述车轮41相对应。悬挂弹簧结构1设置于所对应的车轮41的上方，且 车辆制动装置3中的一部分结构也可以设置于所对应的车轮41的上方。 另外，所述车辆加力器31、制动气室支架311、车辆悬挂装置均设置于 所述连接支架22的第一侧，并且制动传动机构和制动执行机构均未超出 所述连接支架22的第二侧之外。

所述车身的两侧分别设置有两个车轮箱42，每对所述车轮中的两个 车轮41分别对称设置于两个车轮箱42中，且悬挂弹簧结构1的一端固 定连接至所对应的车轮箱42。

如图16所示，当所述车辆用来运输货物时，所述车身可以包括车厢 44，两个车轮箱42分别设置于车厢44的两侧，两个车轮箱42之间设置 有至少一个横梁43，且车厢44与横梁43相对应的位置处的下表面与横 梁43的上表面贴近设置。图16中的横梁43的数量与车轮的对数是相同 的，且每个横梁43优选设置在所对应的车轮对的前方(此处前方指车辆行驶时前进的方向)，这是因为车轮41的悬挂弹簧结构1的一端固定在 车轮41前方的车轮箱内壁上，在悬挂弹簧结构1的长度变化时，给车轮 箱42一个向上的分解力的同时，也给车轮箱一个向前方的分解力，而该 车轮41所对应的横梁则可以承担一部分向前方的分解力的作用，提高车 轮箱42整体受力能力。在实际应用中，还可以根据实际需要增加或减少 横梁43的数量。车轮箱42和横梁43可以为完全镀锌的结构，具有更好 的防腐蚀性能。

如图14～16所示，将上述车辆制动装置3和悬挂弹簧结构1应用到 车辆中时，通过将所述悬挂弹簧结构1和车辆制动装置3中的部分部件设 置在所对应的车轮41的上方，而空出了左右两个车轮41之间的空间， 左右两个车轮之间可以得到更好的利用，例如在左右两个车轮41之间设 置更大的车厢44，车厢44的底板可以直接设置得很低，更加靠近地面，从而增加车辆单次运输的运力，有助于节省运输成本。同时，该种结构可 以有效地降低整体车身的重心45，重心降低后，整体车身运行的稳定性 可以得到大大的增加，更加轻松应对各种不同的路况，车身整体高度降低， 也可以获得更大的悬挂调节行程，在行驶路况很差时优化补偿动作。

另外，由于所述悬挂弹簧结构1和主轴承5均设置于连接支架22的 第一侧，当采用车辆制动装置3时，制动传动杆33和制动执行机构均不 会比连接支架22的第二侧更加远离车轮41，因此连接支架22的第二侧 可以与所述车轮箱的内侧面贴近设置。车厢44与车轮箱42相对应的位 置处的两侧面分别与两个车轮箱42的外侧面贴近设置，从而最大化所述 车厢44的宽度。左右两个车轮41的两个连接支架22的第二侧之间的距 离即基本上是车厢44在对应位置处的最大宽度。在图14的视角中，连 接支架22优选垂直地面设置，即连接支架22的第二侧的表面形成一个 竖直面，车厢44与连接支架22的第二侧所对应的位置也可以设置成基 本贴近的竖直面。

另外，采用本发明的结构，还可以获得更好的滚动稳定性 (roll-stability)。此处滚动稳定性指的是车辆整体的防侧翻能力。车辆行 驶过程中，当遇到恶劣天气或恶劣路况时，车辆容易侧翻，甚至在转弯时， 如果操作不当、车速过快或车辆负载过重也容易侧翻，给用户造成很大损 失。采用本发明的技术方案，在降低车辆重心的同时，增大了左侧车轮和 右侧车轮分别所对应的悬挂弹簧结构之间的悬挂间距，即将车身重量向车 身两边分配，增强车身稳定性，从而降低侧翻的发生。

如今，人们也在寻找更高效的运输方式。然而，基于各种法定标准的 限制和安全性的考虑，并不允许使用过长的车辆或过高的车辆进行运输。 尤其对于挂车来说，现有技术中的挂车往往重心点较高，挂车底板较高， 储货量十分有限，如果设置成双层货车，并且每层都要满足储货的高度要 求，则车辆必然会超过法定标准而无法实现。

而本实施例的车辆，基于上述的结构，如图16所示，为了进一步增 强车辆的储货量，还可以进一步将车厢44设置为双层，即车厢44包括 第一层车厢441和第二层车厢442。因为车厢44本身底板位置很低，重 心也很低，因此，即使设计成双层车厢，高度仍可以保持在相关法定标准 范围之内，而不会因为高度过高而无法达到标准。通过设计双层车厢，相较于现有技术中的车厢结构，可以有效提高60％的载货空间。两个双层 车辆大约可以替代三个普通车辆的运力，大大节省了运输成本的同时，也 降低了车辆废气的排放量。对于用户来说，减少了车辆运输的油耗，从长 远看来，可以减少公路上的车辆，也就减少拥堵情况，同时可以减少运输 人力。

另一方面，如图17所示，所述车辆采用上述车辆悬挂装置时，由于 车厢44的底板距离地面91本身很近，在装卸货物时，可以将车辆悬挂 装置的车厢44降低至与地面靠近，运输用的叉车92可以直接从地面开 到车厢44里面，从而方便地进行装卸货物，而不必先将叉车92上的货 物卸下来人工搬运到车厢里面，十分省时省力。

如图18所示，所述车身的下方可选地设置有一对所述车轮、两对所 述车轮或三对所述车轮。对应地，所述车辆可以为单轴车辆、双轴车辆或 三轴车辆。具体车轮的对数可以根据实际需要进行选择，也可以进一步增 加车轮的数量，均属于本发明的保护范围之内。

进一步地，在车辆采用的车辆悬挂装置和车辆制动装置3的组合结构 中，当选用全封闭式的制动柄32时，可以大大减少车辆后期的维护量， 减少定期润滑的润滑点数量。车辆悬挂装置可以在表面采用电泳处理，配 合镀锌齿轮箱，整体结构具有卓越的防腐性能。

所述车辆可以是牵引挂车、半挂车、货车等，也可以应用到小轿车等 非运输行业的车辆，所述车辆可以包括车头46和车厢44，也可以仅包括 车厢44以及车厢44与牵引车的连接结构。在采用所述车辆运输货物时， 可以应用在食品分发、邮件和包裹运输、衣服和设备运输、零售分配、畜 禽运输等行业中，具有很好的应用前景。

与现有技术相比，本发明提供了一种提高制动性能的技术方案，将制 动气室的制动力转换为拉力传递到制动执行机构，传动性能更稳定，制动 传动机构灵活性更好；将车辆制动装置部分设置于车轮的上方，且通过制 动传动杆的弯折使整个制动传动机构与车轮更好地配合，实现了体积最 小；制动柄全封闭设置，免后期维护，大大提升了用户的使用体验。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说 明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若 干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种车辆制动装置，所述车辆包括车身和设置于所述车身下方的至少一对车轮，其特征在于，所述车辆制动装置与一所述车轮相对应，所述车辆制动装置包括连接支架、制动气室支架、制动气室、制动传动机构和制动执行机构，所述连接支架的一端连接至所述制动气室支架，且所述连接支架的另一端可转动连接至所对应的车轮，所述制动气室支架固定于所对应的车轮的上方，所述制动气室固定于所述制动气室支架上，所述制动执行机构设置于所对应的车轮上，所述制动气室通过一制动传动机构连接至所述制动执行机构；

所述制动传动机构包括：

制动加力杆，所述制动加力杆的一端连接至所述制动气室的力输出端；

第一铰接臂，所述第一铰接臂的一端可转动连接至所述制动加力杆的另一端；

制动柄，所述制动柄包括转动轴承和固定轴，所述固定轴的两端固定至所述制动气室支架上，所述转动轴承套设于所述固定轴的外部，且所述第一铰接臂的另一端套设于所述转动轴承的外部；

第二铰接臂，所述第二铰接臂的一端套设于所述转动轴承的外部；以及

制动传动杆，所述制动传动杆的一端可转动连接至所述第二铰接臂的另一端，且所述制动传动杆的另一端连接至所述制动执行机构。

2.根据权利要求1所述的车辆制动装置，其特征在于，所述制动气室、所述制动气室支架和所述制动柄均设置于所对应的车轮的上方，且所述制动气室、所述制动气室支架、所述制动柄和所对应的车轮均位于所述连接支架的第一侧。

3.根据权利要求2所述的车辆制动装置，其特征在于，在所对应的车轮的轴向方向上，所述第二铰接臂的第一端与所述第二铰接臂的第二端之间具有一偏距；

在所对应的车轮的轴向方向上，所述制动传动杆与所对应的车轮的间距小于所述连接支架的第二侧与所对应的车轮之间的间距。

4.根据权利要求3所述的车辆制动装置，其特征在于，在所对应的车轮的轴向方向上，所述第二铰接臂的第一端与所述第二铰接臂的第二端之间的偏距值大于等于50mm，且小于等于90mm。

5.根据权利要求1所述的车辆制动装置，其特征在于，所述转动轴承包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和所述第二轴承与所述制动气室支架之间分别设置有一端盖，所述端盖分别套设于所述固定轴的外部；

所述端盖与所述固定轴之间还分别设置有一密封环；

所述第一轴承和所述第二轴承的外部还套设有一制动柄外壳，所述第一铰接臂的另一端套设于所述制动柄外壳的外部，所述制动柄外壳的两端分别设置有一密封盖。

6.根据权利要求1所述的车辆制动装置，其特征在于，所述制动执行机构包括：

调整臂，所述调整臂的一端连接至所述制动传动机构；

刹车鼓，所述刹车鼓设置于所对应的车轮上；

刹车片，所述刹车片设置于所述刹车鼓的内部，且所述刹车片与所述调整臂的另一端相连接，所述调整臂调节所述制动传动机构与所述刹车片之间的间距和/或角度。

7.根据权利要求6所述的车辆制动装置，其特征在于，所述调整臂为刹车自动调整臂或刹车手动调整臂。

8.根据权利要求1所述的车辆制动装置，其特征在于，所述第一铰接臂的一端和所述制动气室支架之间还设置有一恢复弹簧。

9.根据权利要求1所述的车辆制动装置，其特征在于，所述连接支架包括第一位置、第二位置和第三位置，所述制动气室支架设置于所述连接支架的第一位置，所述连接支架的第一位置还连接至一悬挂弹簧结构，所述连接支架的第二位置可转动连接至所对应的车轮，所述连接支架的第三位置连接至一主轴承；其中：

所述悬挂弹簧结构设置于所对应的车轮的上方，所述悬挂弹簧结构的一端连接至所述车身，所述悬挂弹簧结构的另一端连接至所述连接支架的第一位置，且所述悬挂弹簧结构的两端之间的长度在设定升降条件下发生改变；

所述主轴承连接于所述连接支架的第三位置与所述车身之间，且所述连接支架相对于所述车身可转动；

所述悬挂弹簧结构和所述主轴承均设置于所述连接支架的第一侧。

10.根据权利要求9所述的车辆制动装置，其特征在于，所述悬挂弹簧结构的长度变化方向与水平方向的夹角小于90°且大于0°。

11.根据权利要求10所述的车辆制动装置，其特征在于，所述悬挂弹簧结构的长度变化方向与水平方向的夹角大于等于30°且小于等于60°。

12.根据权利要求9所述的车辆制动装置，其特征在于，所述连接支架为由第一支臂、第二支臂和第三支臂组成的三角形支架，所述三角形支架的三个顶点分别设置为所述连接支架的第一位置、第二位置和第三位置；

所述连接支架的第二位置处设置有一短轴，所述短轴位于所述连接支架的第一侧，所述短轴插设于所对应的车轮的中央，且所对应的车轮相对于所述短轴可转动。

13.根据权利要求9所述的车辆制动装置，其特征在于，所述连接支架的第一位置处还连接有一减震器，所述减震器设置于所述连接支架与所述车身之间，且所述减震器位于所述连接支架的第一侧。

14.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1所述的车辆制动装置。