CN110905952A - 一种蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器 - Google Patents

一种蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器，包括凸轮、凸轮轴、蹄铁、蹄铁支撑销、滚轮、滚轮轴和防尘罩；其特征是：针对凸轮轴设置角度传感器，利用角度传感器检测制动状态下凸轮轴相对于凸轮轴套所转过的角度，并在角度达到设定的角度极限值时触发报警电路，由报警电路发出声和/或光警示。本发明通过有效检测，能够准确判断蹄片的磨损状态，并在蹄片磨损达到极限状态时以声和/或光的方式发出警示，提示驾驶员及时检修或更换制动蹄片，避免蹄片磨损达到极限状态后的继续使用，从而避免造成制动器部件的损坏和故障的发生。

Description

一种蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器
技术领域
本发明涉及汽车鼓式制动器，更具体地说是一种具有蹄片磨损报警功能的汽车鼓式制动器。
背景技术
汽车在行车中为了减速及停车，在每个车轮上安装有行车制动器，现有技术中的汽车鼓式制动器的结构形式如图1和图2所示，包括制动底板19、凸轮轴1、蹄铁2、蹄铁支撑销3、滚轮7、滚轮轴8、调整臂17、制动气室18和防尘罩12。汽车在行驶中，根据道路情况需要频繁使用制动器来控制车速及停车，制动器的制动过程是：由制动气室18推动调整臂17带动凸轮轴1进行转动，由凸轮24撑开制动蹄，利用铆接在制动蹄上的蹄片与制动鼓实现磨擦制动。如图1所示，在蹄片未发生磨损时，凸轮轴1在制动中的转动角度为A；在长期的制动过程中，蹄片不断磨损，制动间隙随之增大，随着制动间隙的增大，由调整臂17调整凸轮轴1的转动角度，以此减小制动间隙，保证制动效果；但是，当蹄片磨损达到极限位置时，如图1所示的凸轮轴1在制动中的转动角度达到B时，铆钉头外露，应及时更换蹄片。但驾驶人员并不能直接感知到这一磨损状态，继续使用中将出现蹄片的铆钉头与制动鼓摩擦，直接导致制动摩擦力下降，损坏制动鼓；严重时，会造成凸轮轴1在极限位置发生卡滞，制动无法解除，制动器拖磨、温度升高、轴承润滑油融化、轴承烧蚀、制动器着火等严重故障。
此外，现有技术中的制动器在以下方面也存在问题：
一是由于在蹄铁一端的蹄铁销孔与蹄铁支撑销3之间为动配合，凸轮24的外轮廓与滚轮7的外圆周面，滚轮轴8与滚轮7的轴孔之间也是动配合，制动时，凸轮24转动推动蹄铁外涨，滚轮7在滚轮轴8上转动，蹄铁2一端的蹄铁销孔在蹄铁支撑销上转动，这些转动部位均处于干磨状态，这一状态会造成摩擦表面的过度磨损。
二是由于制动器处于密封状态，蹄片与制动鼓磨损产生的粉尘无法排出制动器，滞留在制动鼓下面的粉尘伴随制动鼓旋转而随其滚动；制动时，粉尘夹杂在蹄片与制动鼓之间减小了制动器的摩擦力，弥漫在制动器中的粉尘还会附着到蹄铁和滚轮轴孔中，导致干涩和生锈现象的发生，严重时会造成制动蹄活动受限，制动无法解除，以及导致制动器拖磨和抱死现象的发生。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器，以期在蹄片磨损达到极限状态时发出警示，以提示检修或更换制动蹄片，防止在蹄片磨损达到极限状态时继续使用可能造成的制动器部件的损坏，以及防止故障的发生，保证行车安全。
本发明还通过改进制动器结构，避免蹄铁与蹄铁支撑销之间，在凸轮与滚轮及滚轮轴之间形成过度磨损，延长制动器零部件的使用寿命。
本发明还通过改进制动器结构，使蹄片与制动鼓磨损产生的粉尘及时排出，解决粉尘滞留问题。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
本发明蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器，包括：制动底板、凸轮、凸轮轴、蹄铁、蹄铁支撑销、滚轮、滚轮轴、调整臂、制动气室和防尘罩；
本发明蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器的结构特点是：针对凸轮轴设置角度传感器，利用所述角度传感器检测制动状态下凸轮轴相对于凸轮轴套所转过的角度，并在所述角度达到设定的角度极限值时触发报警电路，由所述报警电路发出声和/或光警示。
本发明蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器的结构特点也在于：所述角度传感器采用接触式开关：是在所述凸轮轴的外圆周面的设定位置上设置一凹坑，在所述凸轮轴套的内侧壁上、对应于所述凹坑所在的轴向位置设置一弹性触头；由所述弹性触头和凹坑构成的接触式开关，所述接触式开关串联设置在报警电路的电源回路中；在所述凸轮轴相对于凸轮轴套所转过的角度达到设定的角度极限值时，弹性触头嵌入凹坑，并触发报警电路。
本发明蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器的结构特点也在于：所述弹性触头利用螺母调整径向位置并进行固定，在所述弹性触头的前端设置球形触碰减磨头。
本发明蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器的结构特点也在于：所述角度传感器采用非接触式开关：是在所述凸轮轴的外圆周面上设置一圈环槽，在所述环槽的设定位置上设置有一磁性凸台，且所述磁性凸台的顶面不高于凸轮轴的外圆周面；在所述凸轮轴套的内侧壁上，对应于所述磁性凸台所在的轴向位置，设置一感应开关，所述感应开关串联设置在报警电路的电源回路中；在所述凸轮轴相对于凸轮轴套所转过的角度达到设定的角度极限值时，感应开关触发报警电路。
本发明蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器的结构特点也在于：在所述蹄铁支撑销中设置有支撑销贮油腔，所述支撑销贮油腔的一端为敞口，并在所述敞口中设置用于向所述支撑销贮油腔注入润滑油的支撑销油嘴；与所述支撑销贮油腔相连通有支撑销径向出油口，在所述支撑销径向出油口中填充有用于控制出油量的支撑销泡沫柱，支撑销贮油腔中贮存的润滑油通过径向出油口渗入在蹄铁销孔与蹄铁支撑销的接触面上；在所述蹄铁销孔与蹄铁支撑销之间，且处在蹄铁销孔的两端分别设置有蹄铁销孔密封圈。
本发明蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器的结构特点也在于：在所述滚轮轴中设置有滚轮轴贮油腔，所述滚轮轴贮油腔的一端为敞口，并在所述敞口中设置用于向所述滚轮轴贮油腔注入润滑油的滚轮轴油嘴；与所述滚轮轴贮油腔相连通有滚轮轴径向出油口，在所述滚轮轴径向出油口中填充有用于控制出油量的滚轮轴泡沫柱，滚轮轴贮油腔中贮存的润滑油通过径向出油口渗入在滚轮与滚轮轴的接触面上；在所述滚轮与滚轮轴之间、且位于滚轮的两端分别设置有滚轮密封圈。
本发明蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器的结构特点也在于：在所述滚轮上设置径向通孔，所述径向通孔与滚轮轴径向出油口相连通，滚轮轴贮油腔中贮存的润滑油通过所述径向通孔渗入滚轮与凸轮之间的接触面。
本发明蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器的结构特点也在于：在所述防尘罩的端面上设置外翻的通风口，所述通风口的开口处在车辆迎风面上，使行进中的车辆利用通风口朝向制动器内部形成气流。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明通过有效检测，能够准确判断蹄片的磨损状态，并在蹄片磨损达到极限状态时以声和/或光的方式发出警示，提示驾驶员及时检修或更换制动蹄片，避免蹄片磨损达到极限状态后的继续使用，从而避免造成制动器部件的损坏和故障的发生；
2、本发明通过贮油润滑，避免了蹄铁、蹄铁支撑销、凸轮、滚轮、滚轮轴等部件的过度磨损，延长制动器零部件的使用寿命，降低维修费用；
3、本发明中贮油润滑对于相关部件的锈蚀和卡滞现象也能有极大的改善；
4、本发明通过在防尘罩上设置通风孔，在汽车行驶中，利用通风孔朝向制动器内形成强制气流，一方面使制动器内的粉尘在气流的作用下排出制动器，另一方面，气流使制动器内部件得到风冷，极大地有益于降低制动器制动过程中产生的高温，防止因高温导致的制动热衰退提高制动器的可靠性。
5、本发明可以在各种气制动车辆上进行使用，应用广泛。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1的A-A剖面图；
图中标号：1凸轮轴，1a凸轮轴套，2蹄铁，3蹄铁支撑销，4支撑销储油腔，5支撑销泡沫柱，6支撑销油嘴，7滚轮，7a滚轮径向通孔，8滚轮轴，9滚轮轴储油腔，10滚轮轴泡沫柱，11滚轮轴油嘴，12防尘罩，13通风孔，14弹性触头，15凹坑，16a蹄铁销孔密封圈，16b滚轮密封圈，17调整臂，18制动气室，19制动底板，20报警灯，21电源，22螺母，23球形触碰减磨头，24凸轮。
具体实施方式
参见图1和图2，汽车鼓式制动器包括：制动底板19、凸轮24、凸轮轴1、蹄铁2、蹄铁支撑销3、滚轮7、滚轮轴8、调整臂17、制动气室18和防尘罩12。
如图1和图2所示，本实施例中蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器的结构形式是：
针对凸轮轴1设置角度传感器，利用角度传感器检测制动状态下凸轮轴1相对于凸轮轴套1a所转过的角度，并在角度达到设定的角度极限值时触发报警电路，由报警电路发出声和/或光警示。
具体实施中，角度传感器可以采用接触式开关：是在凸轮轴1的外圆周面的设定位置上设置一凹坑15，在凸轮轴套1a的内侧壁上、对应于凹坑15所在的轴向位置设置一弹性触头14；由弹性触头14和凹坑15构成的接触式开关，接触式开关串联设置在报警电路的电源回路中，图2中示意了简单结构的报警电路，包括电源21和警灯20；在凸轮轴1相对于凸轮轴套1a所转过的角度达到设定的角度极限值时，弹性触头14嵌入凹坑15，并触发报警电路，此时，由电源21供电，警灯20发出警示。
图2所示的弹性触头14是利用螺母22调整径向位置并进行固定，在弹性触头14的前端设置球形触碰减磨头23，以降低磨损，延长器件使用寿命。
具体实施例中，角度传感器也可以采用非接触式开关：是在凸轮轴1的外圆周面上设置一圈环槽，在环槽的设定位置上设置有一磁性凸台，且磁性凸台的顶面不高于凸轮轴1的外圆周面；在凸轮轴套1a的内侧壁上，对应于磁性凸台所在的轴向位置，设置一感应开关，感应开关串联设置在报警电路的电源回路中；在凸轮轴1相对于凸轮轴套1a所转过的角度达到设定的角度极限值时，感应开关触发报警电路。
本发明在蹄片磨损达到极限状态时及时提示驾驶员进行检修，有效避免了蹄片磨损达到极限状态后的继续使用，避免造成制动器部件的损坏和故障的发生。
如图2所示，为了削弱蹄铁销孔与蹄铁支撑销3之间的磨损，本实施例中在蹄铁支撑销3中设置有支撑销贮油腔4，支撑销贮油腔4的一端为敞口，并在敞口中设置用于向支撑销贮油腔注入润滑油的支撑销油嘴6；与支撑销贮油腔7相连通有支撑销径向出油口，在支撑销径向出油口中填充有用于控制出油量的支撑销泡沫柱5，支撑销贮油腔中贮存的润滑油通过径向出油口渗入在蹄铁销孔与蹄铁支撑销3的接触面上；在蹄铁销孔与蹄铁支撑销3之间，且处在蹄铁销孔的两端分别设置有蹄铁销孔密封圈16a，以避免发生漏油。
如图2所示，为了削弱滚轮7与滚轮轴8之间的磨损，本实施例中在滚轮轴8中设置有滚轮轴贮油腔9，滚轮轴贮油腔9的一端为敞口，并在敞口中设置用于向滚轮轴贮油腔注入润滑油的滚轮轴油嘴11；与滚轮轴贮油腔相连通有滚轮轴径向出油口，在滚轮轴径向出油口中填充有用于控制出油量的滚轮轴泡沫柱10，滚轮轴贮油腔中贮存的润滑油通过径向出油口渗入在滚轮7与滚轮轴8的接触面上；在滚轮7与滚轮轴8之间、且位于滚轮7的两端分别设置有滚轮密封圈16b，以避免发生漏油。
如图2所示，为了削弱滚轮7与凸轮24的轮缘之间的磨损，本实施例中在滚轮7上设置滚轮径向通孔7a，滚轮径向通孔7a与滚轮轴径向出油口相连通，滚轮轴贮油腔9中贮存的润滑油通过滚轮径向通孔7a渗入滚轮7与凸轮24之间的接触面。
本发明通过贮油润滑，避免了蹄铁、蹄铁支撑销、凸轮、滚轮、滚轮轴等部件的过度磨损，延长制动器零部件的使用寿命，降低维修费用；同时，贮油润滑对于相关部件的锈蚀和卡滞现象有极大的改善。
如图2所示，本实施例中在防尘罩12的端面上设置外翻的通风口13，通风口13的开口处在车辆迎风面上，使行进中的车辆利用通风口朝向制动器内部形成气流；在汽车行进中，通风口13朝向制动器内形成强制气流，将制动器内的粉尘排出制动器，并利用气流使制动器内部件得到风冷，降低制动器的工作温度，防止因高温导致的制动热衰退，有效提高制动器的可靠性。

Claims (8)

1.一种蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器，包括：制动底板(19)、凸轮(24)、凸轮轴(1)、蹄铁(2)、蹄铁支撑销(3)、滚轮(7)、滚轮轴(8)、调整臂(17)、制动气室(18)和防尘罩(12)；其特征是：针对凸轮轴(1)设置角度传感器，利用所述角度传感器检测制动状态下凸轮轴(1)相对于凸轮轴套(1a)所转过的角度，并在所述角度达到设定的角度极限值时触发报警电路，由所述报警电路发出声和/或光警示。
2.根据权利要求1所述的蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器，其特征是：所述角度传感器采用接触式开关：是在所述凸轮轴(1)的外圆周面的设定位置上设置一凹坑(15)，在所述凸轮轴套(1a)的内侧壁上、对应于所述凹坑(15)所在的轴向位置设置一弹性触头(14)；由所述弹性触头(14)和凹坑(15)构成的接触式开关，所述接触式开关串联设置在报警电路的电源回路中；在所述凸轮轴(1)相对于凸轮轴套(1a)所转过的角度达到设定的角度极限值时，弹性触头(14)嵌入凹坑(15)，并触发报警电路。
3.根据权利要求2所述的蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器，其特征是：所述弹性触头(14)利用螺母(22)调整径向位置并进行固定，在所述弹性触头(14)的前端设置球形触碰减磨头(23)。
4.根据权利要求1所述的蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器，其特征是：所述角度传感器采用非接触式开关：是在所述凸轮轴(1)的外圆周面上设置一圈环槽，在所述环槽的设定位置上设置有一磁性凸台，且所述磁性凸台的顶面不高于凸轮轴(1)的外圆周面；在所述凸轮轴套(1a)的内侧壁上，对应于所述磁性凸台所在的轴向位置，设置一感应开关，所述感应开关串联设置在报警电路的电源回路中；在所述凸轮轴(1)相对于凸轮轴套(1a)所转过的角度达到设定的角度极限值时，感应开关触发报警电路。
5.根据权利要求1、2或4所述的蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器，其特征是：在所述蹄铁支撑销(3)中设置有支撑销贮油腔(4)，所述支撑销贮油腔(4)的一端为敞口，并在所述敞口中设置用于向所述支撑销贮油腔注入润滑油的支撑销油嘴(6)；与所述支撑销贮油腔(7)相连通有支撑销径向出油口，在所述支撑销径向出油口中填充有用于控制出油量的支撑销泡沫柱(5)，支撑销贮油腔中贮存的润滑油通过径向出油口渗入在蹄铁销孔与蹄铁支撑销(3)的接触面上；在所述蹄铁销孔与蹄铁支撑销(3)之间，且处在蹄铁销孔的两端分别设置有蹄铁销孔密封圈(16a)。
6.根据权利要求1、2或4所述的蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器，其特征是：在所述滚轮轴(8)中设置有滚轮轴贮油腔(9)，所述滚轮轴贮油腔(9)的一端为敞口，并在所述敞口中设置用于向所述滚轮轴贮油腔注入润滑油的滚轮轴油嘴(11)；与所述滚轮轴贮油腔相连通有滚轮轴径向出油口，在所述滚轮轴径向出油口中填充有用于控制出油量的滚轮轴泡沫柱(10)，滚轮轴贮油腔(9)中贮存的润滑油通过径向出油口渗入在滚轮(7)与滚轮轴(8)的接触面上；在所述滚轮(7)与滚轮轴(8)之间、且位于滚轮(7)的两端分别设置有滚轮密封圈(16b)。
7.根据权利要求1所述的蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器，其特征是：在所述滚轮(7)上设置滚轮径向通孔(7a)，所述滚轮径向通孔(7a)与滚轮轴径向出油口相连通，滚轮轴贮油腔(9)中贮存的润滑油通过所述滚轮径向通孔(7a)渗入滚轮(7)与凸轮(24)之间的接触面。
8.根据权利要求1所述的蹄片磨损极限报警的汽车鼓式制动器，其特征是：在所述防尘罩(12)的端面上设置外翻的通风口(13)，所述通风口(13)的开口处在车辆迎风面上，使行进中的车辆利用通风口朝向制动器内部形成气流。
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