CN113104003B - 一种汽车安全制动助力装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车安全制动助力装置，包括驱动轴、主制动装置、副制动装置和主副制动装置联动转换装置；主制动装置包括制动鼓、摩擦块、滑动座、滑条、滑动环和制动缸；副制动装置包括制动箱和刹车盘；制动鼓和刹车盘均固定套装在驱动轴上；主副制动装置联动转换装置包括推杆，推杆的一端与推板固定连接，推杆的另一端连接主动齿轮和从动齿轮，从动齿轮的底部竖直设置插块；在滑动环的上部开设有由横向插槽和纵向插槽构成的倒T字形槽；通过改变插块的方向，可以改变滑动环上的横向插槽、纵向插槽与插块配合方式，启动主制动装置或者副制动装置；实现了主副制动装置联动使用，应用于不同的路况，可以有效减少本装置的摩擦损耗。

Description

一种汽车安全制动助力装置
技术领域
本发明涉及车用制动器技术领域，具体为一种汽车安全制动助力装置。
背景技术
制动器是具有使运动部件减速、停止或保持停止状态等功能的装置，是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。目前车用制动器主要有鼓式制动器和盘式制动器两种类型。
鼓式制动器的制动蹄位于制动鼓内侧，刹车时制动蹄向外张开，摩擦制动鼓的内侧而达到刹车目的，在制动过程中会聚集大量的热量，制动蹄和制动鼓在高温影响下容易产生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和抖振现象，引起制动效率下降。
盘式制动器有自己的缺陷。例如对制动器和制动管路的制造要求较高，摩擦片的耗损量较大，成本贵，而且由于摩擦片的面积小，相对摩擦的工作面也较小，需要的制动液压高，必须要有助力装置的车辆才能使用。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提出了一种汽车安全制动助力装置，通过主副制动装置联动转换装置既能使主制动装置单独使用，又能使主副制动装置联动使用，应用于不同的路况，可以有效减少本装置的摩擦损耗。
一种汽车安全制动助力装置，包括驱动轴、主制动装置、副制动装置和主副制动装置联动转换装置；
主制动装置包括制动鼓、摩擦块、滑动座、滑条、滑动环和制动缸；制动鼓固定套装在驱动轴上；沿驱动轴的周向阵列设置多根滑条，滑动环套装在滑条外部，在滑动环的一侧侧壁面上沿水平方向设置依次相连的连接座和滑动座，滑动座与滑条一一对应，在滑动座和摩擦块之间通过摩擦块连杆连接；制动时，通过制动缸对滑动环施加动力，依次带动滑动环、连接座、滑动座、摩擦块连杆和摩擦块向制动鼓靠近；
副制动装置包括制动箱和刹车盘；刹车盘固定套装在驱动轴上；制动箱包括推板，在推板上设置主摩擦蹄铁和副摩擦蹄铁，且主摩擦蹄铁和副摩擦蹄铁相对设置在刹车盘2的两侧；
主副制动装置联动转换装置包括推杆，推杆的一端与推板固定连接，推杆的另一端固定连接主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮连接步进电机的动力输出轴；且主动齿轮和从动齿轮啮合传动；在从动齿轮的底部竖直设置插块；插块呈倒T字形；在滑动环的上部开设有由横向插槽和纵向插槽构成的倒T字形槽。横向插槽与纵向插槽的形状以及位置与插块相对应，确保插块能插入槽内；通过改变插块的方向，可以改变滑动环上的横向插槽、纵向插槽与插块配合方式，启动主制动装置或者副制动装置。
进一步，推杆呈倒L形，推杆水平端与推板固定连接；推杆的竖直设置相互啮合的从动齿轮和主动齿轮；且在推杆的折弯处设置有筋板。
进一步，横向插槽为不贯通的方形槽，纵向插槽为贯通的方形槽，当插块的平面与滑动环平行时，插块卡在横向插槽槽内，滑动环移动带动推杆移动，当插块的平面与滑动环垂直时，插块从纵向插槽穿过，滑动环单独滑动。
进一步，所有滑条的右端固定在同一个圆环上，圆环的底部通过竖直支架固定安装在底板上。
进一步，滑动环的底部固定连接滑动底座，滑动底座两侧的滑动端分别与底板上平行设置的两根滑动轨道配合；滑动底座的右侧壁面与制动缸的动力输出端连接。
进一步，推板的一端通过水平设置的插杆连接主摩擦蹄铁，且在插杆外套装有弹簧；弹簧负责提供主摩擦蹄铁一个回弹力，使推板回退时，主摩擦蹄铁可以回到初始位置。
进一步，副摩擦蹄铁的两侧下端设置有滑杆并与其固定连接，滑杆起引导副摩擦蹄铁滑动方向的作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本装置副制动装置为盘式制动器，与鼓式制动器相比，盘式制动器工作表面为平面且两面传热，圆盘旋转容易冷却，不易发生较大变形，制动效能较为稳定，长时间使用后制动盘因高温膨胀使制动作用增强，当踩下制动脚踏板时，本装置的主摩擦蹄铁先与刹车盘接触进行预减速，当推板继续向前移动时带动连杆摆动将副摩擦蹄铁向刹车盘贴合进行二次减速，可以有效减少副摩擦蹄铁的摩擦损耗，延长了副摩擦蹄铁的使用寿命；
2、本装置主制动装置为鼓式制动器，与盘式制动器相比，鼓式制动器造价便宜，而且符合传统设计，所需制动力要求较小，由于摩擦块与制动鼓接触面积大于盘式制动器，其瞬间制动力优于盘式制动器；
3、本装置通过鼓式制动器与盘式制动器的结合使用，既能解决盘式制动器摩擦片摩擦损耗大、制动力要求高的问题，又能解决鼓式制动器发热后制动效能低的问题。
4、本装置通过主副制动装置联动转换装置的使用，既能使主制动装置单独使用，又能使主副制动装置联动使用，应用于不同的路况，可以有效减少本装置的摩擦损耗。
附图说明
图1为本发明一种汽车安全制动助力装置的主要结构示意图；
图2为本发明一种汽车安全制动助力装置制动箱的内部结构示意图；
图3为本发明一种汽车安全制动助力装置主制动装置的内部结构图；
图4为本发明一种汽车安全制动助力装置的前端结构示意图；
图5为图4的A处放大图；
图6为图2中制动箱结构放大图。
图中：1、制动箱，2、刹车盘，3、驱动轴，4、推杆，5、筋板，6、制动鼓，7、滑动轨道，8、滑动底座，9、制动缸，10、底板，11、横向插槽，12、摩擦块，13、摩擦块连杆，14、滑动座，15、步进电机，16、滑条，17、连接座，18、滑动环，19、推板，20、插杆，21、弹簧，22、主摩擦蹄铁，23、副摩擦蹄铁，24、滑杆，25、连杆，26、固定台，27、纵向插槽，28、连接圆杆，29、插块，30、从动齿轮，31、主动齿轮，32、滑条支架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示的一种汽车安全制动助力装置包括驱动轴3、主制动装置、副制动装置和主副制动装置联动转换装置；
主制动装置包括制动鼓6、摩擦块12、滑动座14、滑条16、滑动环18和制动缸9；制动鼓6套装在驱动轴3上且制动鼓6随驱动轴3同步转动。沿驱动轴3的周向阵列设置多根滑条16，滑条16沿驱动轴3的轴向设置，且所有滑条16的右端固定在同一个圆环上，圆环的底部通过竖直支架固定安装在底板10上。滑动环18套装在滑条16外部，在滑动环18左侧壁面上沿水平方向设置依次相连的连接座17和滑动座14；滑动座14与每根滑条16配合，滑动座14可以沿滑条16移动。在滑动座14和摩擦块12之间通过摩擦块连杆13连接。滑动环18的底部固定连接滑动底座8，滑动底座8两侧的滑动端分别与底板10上平行设置的两根滑动轨道7配合；滑动底座8的右侧壁面与制动缸9的动力输出端连接，制动缸9为滑动底座8的移动提供动力；制动过程中，在制动缸9的作用下推动滑动底座8沿滑动轨道7向左侧移动；同时滑动环18带动滑动座14沿滑条16向左移动；滑动座14通过摩擦块连杆13将摩擦块12向左推向制动鼓6，通过摩擦块12和制动鼓6之间的摩擦作用实现主制动。
副制动装置包括制动箱1和刹车盘2；刹车盘2与驱动轴3的末端固定连接，且刹车盘2与驱动轴3同步转动。制动箱1如图2和6所示，制动箱1包括推板19，推板19的一端通过水平设置的插杆20连接主摩擦蹄铁22，且在插杆20外套装有弹簧21；弹簧21负责提供主摩擦蹄铁22一个回弹力，使推板19回退时，主摩擦蹄铁22可以回到初始位置，弹簧21的两端分别固定在主摩擦蹄铁22和推板19上。在推板19的另一端通过连杆25固定装有副摩擦蹄铁23，副摩擦蹄铁23与主摩擦蹄铁22相对设置，且刹车盘2置于副摩擦蹄铁23与主摩擦蹄铁22之间。副摩擦蹄铁23的两侧下端设置有滑杆24并与其固定连接，滑杆24起引导副摩擦蹄铁23滑动方向的作用，连杆25摆动带动副摩擦蹄铁23与刹车盘2贴合，连杆25的中部铰接在固定台26上，固定台26固定安装在制动箱1的内壁上，连杆25的上端铰接在推板19的下端面。在制动过程中，主摩擦蹄铁22、副摩擦蹄铁23与刹车盘2的接触摩擦起制动作用。
如图2、3、4、5和6所示，主副制动装置联动转换装置包括推杆4，推杆4呈倒L形；推杆4上设置有筋板5，防止推杆4受压变形。推杆4的水平端与推板19固定连接，推杆4的竖直端竖直向下，且在该端向下设置相互啮合的从动齿轮30和主动齿轮31，主动齿轮31连接步进电机15的动力输出轴，步进电机15固定安装在推杆4的外侧；由步进电机15带动主动齿轮31转动，通过齿轮传动将动力传递到从动齿轮30。在从动齿轮30的底部通过连接圆杆28固定连接插块29；插块29呈倒T字形。在滑动环18左侧的上部开设有由横向插槽11和纵向插槽27构成的倒T字形槽。横向插槽11与纵向插槽27的形状以及位置与插块29相对应，确保插块29能插入槽内。横向插槽11为不贯通的方形槽，纵向插槽27为贯通的方形槽，当插块29平面与滑动环18平行时，插块29卡在横向插槽11槽内，滑动环18移动带动推杆4移动，当插块29平面与滑动环18垂直时，插块29从纵向插槽27穿过，滑动环18单独滑动。推板19与制动箱1滑动连接的滑槽内设置有复位弹簧，当推板19失去外力后，可以自行回到初始位置。
本发明的工作原理为：当汽车踩下制动脚踏板后，接通制动缸9向前推进，制动缸9带动滑动环18移动，滑动环18带动滑动座14在滑条16上向前滑动，滑动座14滑动带动摩擦块连杆13摆动使摩擦块12上滑与制动鼓6接触，利用两者间的摩擦力使驱动轴3减速制动，当联动装置为开启状态时，插块29平面与滑动环18平行，滑动环18滑动使插块29卡在横向插槽11槽内，滑动环18带动推杆4移动，推杆4移动带动推板19在制动箱1内滑动，推板19滑动使主摩擦蹄铁22与刹车盘2接触，主摩擦蹄铁22先与刹车盘2接触进行预减速，当推板19继续向前移动时带动连杆25摆动将副摩擦蹄铁23向刹车盘2贴合进行二次减速，当联动装置从打开状态转为关闭状态时，步进电机15主轴旋转带动主动齿轮31旋转使插块29旋转90度，此时插块29平面与滑动环18端面垂直，当滑动环18滑动时，插块29会从纵向插槽27穿过，切断主制动装置与副制动装置之间的联系，主制动装置单独作用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种汽车安全制动助力装置，其特征在于，包括驱动轴(3)、主制动装置、副制动装置和主副制动装置联动转换装置；
主制动装置包括制动鼓(6)、摩擦块(12)、滑动座(14)、滑条(16)、滑动环(18)和制动缸(9)；制动鼓(6)固定套装在驱动轴(3)上；沿驱动轴(3)的周向阵列设置多根滑条(16)，滑动环(18)套装在滑条(16)外部，在滑动环(18)的一侧侧壁面上沿水平方向设置依次相连的连接座(17)和滑动座(14)，滑动座(14)与滑条(16)一一对应，在滑动座(14)和摩擦块(12)之间通过摩擦块连杆(13)连接；制动时，通过制动缸(9)对滑动环(18)施加动力，依次带动滑动环(18)、连接座(17)、滑动座(14)、摩擦块连杆(13)和摩擦块(12)向制动鼓(6)靠近；
副制动装置包括制动箱(1)和刹车盘(2)；刹车盘(2)固定套装在驱动轴(3)上；制动箱(1)包括推板(19)，在推板(19)上设置主摩擦蹄铁(22)和副摩擦蹄铁(23)，且主摩擦蹄铁(22)和副摩擦蹄铁(23)相对设置在刹车盘(2)的两侧；
主副制动装置联动转换装置包括推杆(4)，推杆(4)的一端与推板(19)固定连接，推杆(4)的另一端固定连接主动齿轮(31)和从动齿轮(30)，主动齿轮(31)连接步进电机(15)的动力输出轴；且主动齿轮(31)和从动齿轮(30)啮合传动；在从动齿轮(30)的底部竖直设置插块(29)；插块(29)呈倒T字形；在滑动环(18)的上部开设有由横向插槽(11)和纵向插槽(27)构成的倒T字形槽；横向插槽(11)与纵向插槽(27)的形状以及位置与插块(29)相对应，确保插块(29)能插入槽内；通过改变插块(29)的方向，改变滑动环(18)上的横向插槽(11)、纵向插槽(27)与插块(29)的配合方式，启动主制动装置或者副制动装置；横向插槽(11)为不贯通的方形槽，纵向插槽(27)为贯通的方形槽，当插块(29)的平面与滑动环(18)平行时，插块(29)卡在横向插槽(11)槽内，滑动环(18)移动带动推杆(4)移动，当插块(29)的平面与滑动环(18)垂直时，插块(29)从纵向插槽(27)穿过，滑动环(18)单独滑动；
推杆(4)呈倒L形，推杆(4)水平端与推板(19)固定连接；推杆(4)的竖直设置相互啮合的从动齿轮(30)和主动齿轮(31)；且在推杆(4)的折弯处设置有筋板(5)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所有滑条(16)的右端固定在同一个圆环上，圆环的底部通过竖直支架固定安装在底板(10)上。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，滑动环(18)的底部固定连接滑动底座(8)，滑动底座(8)两侧的滑动端分别与底板(10)上平行设置的两根滑动轨道(7)配合；滑动底座(8)的右侧壁面与制动缸(9)的动力输出端连接。
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