CN116792426A - 一种带防抱死功能的气刹鼓式制动器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种带防抱死功能的气刹鼓式制动器，包括安装底座、制动鼓、摩擦片、连接挡泥板，还设有条状板簧、条状板簧组装板、环形密封片，安装底座、制动鼓、环形密封片的中心线重合，摩擦片定位销环绕气刹鼓式制动器中心线周向均匀配置，摩擦片、条状板簧组装板固定成刹车件并沿气刹鼓式制动器中心线径向活动配置在相邻的两个摩擦片定位销、安装底座、制动鼓之间，刹车件周向均匀配置，条状板簧安装在摩擦片定位销与条状板簧组装板之间，安装底座上套装环形密封片和环形隔热垫圈，气刹鼓式制动器上设有密封腔，制动鼓底部设置有风叶，条状板簧宽度大于对应两个条状板簧组装板之间缝隙。本申请结构简洁，成本低，制动可靠防抱死。

Description

一种带防抱死功能的气刹鼓式制动器

技术领域

本申请涉及一种带机械式防抱死功能的气刹鼓式制动器，主要适用于汽车制造行业。

背景技术

现有技术未检索到自带机械式防抱死功能的气刹鼓式制动器。例如申请公开号为CN 113969950 A，发明名称为“一种鼓式制动器”的发明专利申请公开文件，其通过传动组件驱动两个蹄片抵触壳体（制动鼓）内壁形成制动效果，由于传动组件容易产生机械误差以及两个蹄片的支撑销与制动鼓不同心而造成以下问题；

1、蹄片支撑销与制动鼓内壁形成夹角支撑；

2、蹄式制动器上增势蹄与减势蹄制动力矩相差很大引起的应力过于集中，制动鼓容易失圆变形；

3、蹄式制动器上的弹簧弹力下降使增势蹄不能脱离制动鼓回位。

而这三个问题是蹄式制动器制动抱死的诱发因素。

发明内容

本申请解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种带防抱死功能的气刹鼓式制动器。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种带防抱死功能的气刹鼓式制动器，包括安装底座、制动鼓、摩擦片、连接挡泥板，连接挡泥板与安装底座固定连接，其特征是：还设置有条状板簧、条状板簧组装板、环形密封片，安装底座、制动鼓、环形密封片的中心线重合构成气刹鼓式制动器中心线，若干个摩擦片定位销环绕气刹鼓式制动器中心线周向均匀配置，摩擦片、条状板簧组装板固定成刹车件并沿气刹鼓式制动器中心线径向活动配置在相邻的两个摩擦片定位销与制动鼓之间，刹车件环绕气刹鼓式制动器中心线周向均匀配置，条状板簧插装在摩擦片定位销与条状板簧组装板之间，安装底座上套装环形密封片和环形隔热垫圈，安装底座上还设置有进排气孔和通风孔，环形密封片、安装底座、连接挡泥板、环形隔热垫圈、条状板簧组装板之间形成密封腔，制动鼓底部设置有风叶，所述条状板簧的宽度大于相邻的两个条状板簧组装板之间缝隙（刹车时所有刹车片、条状板簧组装板沿气刹鼓式制动器中心线进行辐射式外推，该缝隙会扩大，该缝隙最大时即本申请气刹鼓式制动器工作时的渐开极限缝隙，需保证条状板簧的宽度始终大于相邻的两个条状板簧组装板之间工作时渐开极限缝隙）。由于制动鼓底部设置有风叶，只要车轮在转动，则安装在车轮上的制动鼓就跟随车轮转动，带动风叶转动，将制动器总成内的摩擦片、制动鼓上的热量排出，方便气刹鼓式制动器散热。本申请通过上述设计，使得所有摩擦片与制动鼓在同一个圆心（气刹鼓式制动器中心线）上，所有摩擦片定位销与气刹鼓式制动器中心线平行没有夹角，所有摩擦片以气刹鼓式制动器中心线进行辐射扩散式外推或者缩回移动，摩擦片正面与制动鼓内壁匹配接触摩擦。所有摩擦片的工作气压一致，摩擦系数相等，制动力矩相等动作同步，没有应力集中点，使得制动鼓不容易失圆变形；条状板簧在制动器总成内风冷条件下不易受热降低弹力，从而不易失效。

所述摩擦片定位销两端为对称配置的两侧弧面柱，摩擦片定位销中间为中间梯形柱，两侧弧面柱和中间梯形柱环均朝向气刹鼓式制动器中心线外侧，条状板簧中间压住相邻的两个条状板簧组装板相对的侧边，条状板簧两侧压住摩擦片定位销底面。

所述条状板簧中间宽两侧窄且上下左右对称，条状板簧的中间宽度大于相邻的两个条状板簧组装板之间缝隙。

本申请所述安装底座设置有摩擦片定位销孔一，连接挡泥板上设置摩擦片定位销孔二，摩擦片定位销一端的两侧弧面柱安装在摩擦片定位销孔一内，摩擦片定位销另一端的两侧弧面柱安装在摩擦片定位销孔二内。摩擦片定位销两端的两侧弧面柱宽度相等对称配置，两侧弧面柱宽度、摩擦片定位销孔一宽度、摩擦片定位销孔二均相等。

本申请所述环形密封片具有连成一体的密封片板簧组装板接触面、内倾边，环形密封片由弹性材料（特例是橡胶）制成，内倾边高度大于安装底座底面与条状板簧组装板之间的距离，能够紧靠安装底座底面形成密封腔，特例为内倾边高度等于安装底座底面与摩擦片定位销之间的距离。

本申请利用压缩空气作为动力，能够实现整车全部制动器制动时动作快捷同步，制动力矩相等；释放解除制动时在环形密封片回缩和条状板簧压迫下，压缩空气经进排气孔快速排出，没有滞后反应，没有产生制动抱死的结构条件。

本申请与现有技术相比，具有以下优点和效果；自带机械式防抱死功能，相对其它方式实现防抱死结构简洁且成本低，能够可靠地保持汽车的制动直线性，制动平顺性，性能稳定使用寿命长。

附图说明

图1是本申请实施例的原理示意图。

图2是本申请实施例去掉连接挡泥板后从连接挡泥板方向向另一侧看的结构示意图。

图3是图1中定位销的左视放大示意图。

图4是图1中定位销的放大示意图。

图5是图1中条状板簧的俯视示意图。

图6是图2中条状板簧组装板及其对应的摩擦片的安装示意图。

图7是图6的俯视示意图。

图8是图2中安装底座的结构示意图。

图9是本申请实施例连接挡泥板从图1右侧看的结构示意图。

图10是本申请实施例环形密封片的剖视（横截面）示意图。

图11是本申请实施例做制动试验时的刹车痕迹示意图。

图中：安装底座1、摩擦片定位销孔一2、摩擦片定位销3、摩擦片4、条状板簧5、条状板簧组装板6、环形密封片7、环形密封片与条状板簧组装板相接触的密封片板簧组装板接触面71、环形密封片的内倾边72、连接挡泥板8、摩擦片定位销孔二9、进排气孔10、车轴连接孔11、环形隔热垫圈12、通风孔13、风叶14、制动鼓15、密封腔16、安装底座连接孔17、连接挡泥板安装孔18、固定螺栓19、安装底座的底面20、制动鼓与连接挡泥板之间的空隙21。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本申请作进一步的详细说明，以下实施例是对本申请的解释而本申请并不局限于以下实施例。

参见图1～图11，本申请实施例带防抱死功能的气刹鼓式制动器结构包括安装底座1、摩擦片4、条状板簧5、条状板簧组装板6、环形密封片7、连接挡泥板8，安装底座1上设置有环形隔热垫圈12，安装底座1预制通风孔13，配套的制动鼓15底部设置风叶14。本申请摩擦片4、条状板簧组装板6成对固定成刹车件配置在相邻的两个摩擦片定位销3和安装底座1、制动鼓15之间，摩擦片4、条状板簧组装板6环绕气刹鼓式制动器中心线（也是安装底座1中心线，图2中心）周向均匀配置且可沿本实施例中心线径向移动（摩擦片4与制动鼓15接触时刹车，摩擦片4远离制动鼓15时复位），条状板簧5、摩擦片4、条状板簧组装板6数量相同（作为一种特例，均为12个），每个条状板簧5中间压住相邻的两个条状板簧组装板6相对的侧边61，条状板簧5两侧压住摩擦片定位销3底面，参见图1、图2。本申请条状板簧5的宽度（指图5中条状板簧5的最大上下距离）始终大于相邻两个条状板簧组装板6之间的缝隙（该缝隙最大为本申请实施例工作时渐开极限缝隙，该设计有助于当刹车件沿气刹鼓式制动器中心线径向外移时条状板簧5的宽度始终大于相邻两个条状板簧组装板6之间的缝隙，不会落入该缝隙里），作为一种特例，条状板簧5中间宽两侧窄且上下左右均对称，参见图5，条状板簧5宽度起码大于摩擦片定位销3宽度（图3上左右距离）4毫米（两侧各超出2毫米）。本申请所述摩擦片定位销3由对称配置的两侧弧面柱31（其摩擦片定位销3长度方向横截面为局部圆弧面）和中间梯形柱32（其摩擦片定位销3长度方向横截面为梯形）连接构成。

本申请实施例组装；安装底座1上套装环形密封片7，安装底座1上套装环形隔热垫圈12，安装底座1的摩擦片定位销孔一2上插装摩擦片定位销3的一端（即某个两侧弧面柱31），相邻的摩擦片定位销3之间插装固定成一体的摩擦片4和条状板簧组装板6，把条状板簧5插在摩擦片定位销3底面（即图3下面）与相邻的两个条状板簧组装板6之间压住两个条状板簧组装板6相对的侧边61，把摩擦片定位销3另一端（即另一个两侧弧面柱31）插入挡泥板8上的摩擦片定位销孔二9内，用固定螺栓19通过连接挡泥板安装孔18、安装底座连接孔17把连接挡泥板8与安装底座1固定，使制动器形成一个整体，制动鼓15底部设置风叶14。作为一种特例，摩擦片定位销3一端的两侧弧面柱31（图1左侧的两侧弧面柱31）安装在摩擦片定位销孔一2内且其宽度（指图1中的左右距离，下同）恰好与摩擦片定位销孔一2的宽度相同，摩擦片定位销3另一端的两侧弧面柱31（图1右侧的两侧弧面柱31）安装在摩擦片定位销孔二9内且其宽度恰好与摩擦片定位销孔二9的宽度相同。

本申请实施例用于汽车制动时；驾驶员踩下制动踏板，压缩空气经安装底座1上的进排气孔10进入环形密封片7所在密封腔16内，涨大环形密封片7并克服条状板簧5的弹力，推动全圆周排布在环形密封片7上的摩擦片4向上与旋转的配套制动鼓15接触，产生摩擦制动。

本申请实施例用于汽车制动时，摩擦片4与制动鼓15摩擦产生的热量被安装底座1上套装的环形隔热垫圈12隔离，保护环形密封片7不受热伤害，同时旋转的制动鼓15底部设置的风叶14依据风叶方向的不同或者把冷空气从安装底座1上预制的通风孔13吸入并经风叶14与安装底座1之间的空隙、制动鼓15与摩擦片4之间的空隙、制动鼓15与连接挡泥板8之间的空隙21排出，或者反过来从制动鼓15与连接挡泥板8之间的空隙21吸进并经过制动鼓15与摩擦片4之间的空隙、风叶14与安装底座1之间的空隙再从通风孔13排出，参见图1，形成的气流将制动器总成内和摩擦片4、制动鼓15上的热量带出本实施例。作为一种特例，本申请实施例采用风叶14设计成将冷风从通风孔13吸入从制动鼓15与连接挡泥板8之间的空隙15排出，即从图1上看，冷风从通风孔13右侧进来，先向左至风叶14中部，再流至风叶14边缘，再向右经制动鼓15与摩擦片4之间空隙、制动鼓15与连接挡泥板8之间的空隙21排出。

本申请环形密封片7具有连成一体的密封片板簧组装板接触面71、内倾边72，从进排气孔10进入密封腔16的压缩空气一方面将环形密封片7的两侧内倾边72分别压在安装底座1与环形隔热垫圈12、连接挡泥板8之间防止密封腔16上面和侧面漏气（参见图1），另一方面压缩空气将密封片板簧组装板接触面71压紧条状板簧组装板6并推动条状板簧组装板6及其上的摩擦片4向外侧推出，这期间由于环形密封片7具有弹性且内倾边72高度（图10中内倾边72最下处至内倾边72与密封片板簧组装板接触面71连接处的距离，即将内倾边72矫成垂直后的高度）始终大于安装底座底面20与条状板簧组装板6的距离（作为一种特例，内倾边72高度等于安装底座底面20与摩擦片定位销3之间的距离），故密封片板簧组装板接触面71始终压紧条状板簧组装板6且内倾边72始终压住安装底座底面20不会漏气。

随制动踏板踏下，因压缩空气从常压升至工作气压是渐进增加，作用到摩擦片4上贴压到制动鼓15上的压力也是渐进增加，压力逐步增加引起摩擦片4与制动鼓15的摩擦强度同步逐渐增加。机动车制动初速度在最高时，正向摩擦压力较小，产生柔和弱摩擦，会使摩擦片4以似摩非摩（较轻的）的跳动式接触与制动鼓15产生瞬间多次点刹效果。即在高速制动阶段本申请带防抱死功能的气刹鼓式制动器工作方式是以弱对强的消耗动能阶段。

当汽车的速度因摩擦而减缓，一直保持瞬间多次跳动点刹状态的摩擦片4在正向压力持续增大带动下，制动力矩也在随之加大，即在中速制动阶段，本申请带防抱死功能的气刹鼓式制动器工作是以强对强，保持瞬间多次点刹的似磨非磨，似抱非抱的相持消耗动能阶段。

当机动车速经过前期充分摩擦而减慢，前冲动能已减弱，而摩擦片4上的正向压力已充分发挥，以最大的制动力矩应对的是已经较弱的车辆动能，即在低速阶段，本申请带防抱死功能的气刹鼓式制动器工作是以强对弱的制止动能阶段并直至停车。

本申请带防抱死功能的气刹鼓式制动器上的所有摩擦片4向外推出（沿气刹鼓式制动器中心线辐射式外推）工作与制动鼓15是在同一个中心线（图2中心即为安装底座1、制动鼓15、环形密封片7的中心线，简称气刹鼓式制动器中心线，所有摩擦片定位销3、摩擦片4、条状板簧5、条状板簧组装板6均绕气刹鼓式制动器中心线周向均匀配置）上，没有蹄式制动器蹄片支撑销与制动鼓不同心而造成的以下问题；

1、蹄片支撑销与制动鼓内壁形成夹角支撑；

2、蹄式制动器上增势蹄与减势蹄制动力矩相差很大引起的应力过于集中，制动鼓容易失圆变形；

3、蹄式制动器上的弹簧弹力下降使增势蹄不能脱离制动鼓回位。

而上述因素叠加就增加了蹄式制动器制动抱死的概率。

本申请利用压缩空气的可压缩性和渐进增压特性进行科学合理的结构设计，在气刹鼓式制动器上实现了智能化的机械防抱死功能，同时使制动力柔和地增加，做到了充分摩擦，实现了柔和平顺制动目的，避免了车辆因车轮抱死出现掉头甩尾险情，车胎因为车轮被抱死制动产生的拖磨啃胎。

本实施例安装在车辆上并在实际行驶过程中进行刹车时的刹车痕迹如图10所示，依据车辆转动痕迹通常特征：

1、汽车装备蹄式制动器进行抱死制动时，在路面上留下的制动痕迹是轮胎在路面上被全过程拖磨所留下的长条橡胶黑色印记；

2、汽车装备电子ABS防抱死调控器和蹄式制动器配合进行制动时，在ABS防抱死调控器起作用的范围内（一般设计ABS防抱死调控器在车速大于40公里/小时才工作）路面上留下的制动痕迹是轮胎在路面上被交替拖磨、放松所留下的间隔式橡胶黑色印记（长度通常在30-50厘米之间）；

3、汽车装备本申请实施例进行制动时，当汽车处于高速和中速制动阶段在路面上留下的制动痕迹是3-5厘米的轮胎压花痕迹，而低速阶段迅速刹车。说明本申请实施例在高速和中速制动阶段制动时不断交替进行点刹、松开，从而在路面上留下轮胎的压花痕迹。

在车辆不需要减速制动时，带防抱死功能的气刹鼓式制动器上的环形密封片7在橡胶弹性回缩和条状板簧5压缩下密封腔16内的压缩空气经进排气孔10快速通过汽车的快放阀排出进入大气，带防抱死功能的气刹鼓式制动器上的所有摩擦片4同时向内收缩回位，脱离与制动鼓15接触，实现快捷解除制动，没有滞后反应。

Claims (5)

1.一种带防抱死功能的气刹鼓式制动器，包括安装底座、制动鼓、摩擦片、连接挡泥板，连接挡泥板与安装底座固定连接，其特征是：还设置有条状板簧、条状板簧组装板、环形密封片，安装底座、制动鼓、环形密封片的中心线重合构成气刹鼓式制动器中心线，若干个摩擦片定位销环绕气刹鼓式制动器中心线周向均匀配置，摩擦片、条状板簧组装板固定成刹车件并沿气刹鼓式制动器中心线径向活动配置在相邻的两个摩擦片定位销、安装底座、制动鼓之间，刹车件环绕气刹鼓式制动器中心线周向均匀配置，条状板簧安装在摩擦片定位销与条状板簧组装板之间，安装底座上套装环形密封片和环形隔热垫圈，安装底座上还设置有进排气孔和通风孔，环形密封片、安装底座、连接挡泥板、环形隔热垫圈、条状板簧组装板之间形成密封腔，制动鼓底部设置有风叶，所述条状板簧的宽度大于相邻的两个条状板簧组装板之间缝隙。

2.根据权利要求1所述带防抱死功能的气刹鼓式制动器，其特征是：所述摩擦片定位销两端为对称配置的两侧弧面柱，摩擦片定位销中间为中间梯形柱，两侧弧面柱和中间梯形柱环均朝向气刹鼓式制动器中心线外侧，条状板簧中间压住相邻的两个条状板簧组装板相对的侧边，条状板簧两侧压住摩擦片定位销底面。

3.根据权利要求2所述带防抱死功能的气刹鼓式制动器，其特征是：所述安装底座设置有摩擦片定位销孔一，连接挡泥板上设置摩擦片定位销孔二，摩擦片定位销一端的两侧弧面柱插装在摩擦片定位销孔一内，摩擦片定位销另一端的两侧弧面柱插装在摩擦片定位销孔二内。

4.根据权利要求3所述带防抱死功能的气刹鼓式制动器，其特征是：摩擦片定位销两端的两侧弧面柱宽度相等，两侧弧面柱宽度、摩擦片定位销孔一宽度、摩擦片定位销孔二均相等。

5.根据权利要求1所述带防抱死功能的气刹鼓式制动器，其特征是：所述环形密封片具有连成一体的密封片板簧组装板接触面、内倾边，环形密封片由弹性材料制成，内倾边高度大于安装底座底面与条状板簧组装板之间的距离。