CN202368559U - 一种惯性助力制动系统 - Google Patents

Abstract

一种惯性助力制动系统，属于交通工具的一个技术领域。传统的助力制动其制动力主要来源于发动机，其实车辆行驶过程中本身具有很大的惯性能量，如果我们将这些能量用于车辆自身的制动那么我们就可以无须依赖发动机实现助力制动。本方案采取了一些技术措施，将行驶中的车辆自身的惯性能量转化为制动力量，对车辆自身实施制动。这个措施主要是运用制动力获取装置装在车轮或传动机构的传动轴上，把车轮的扭力或把通过传动机构的传动轴传来的车轮的扭力再通过制动力获取装置转化为制动力，然后把这个力直接或通过制动力分配装置分配给执行制动的车轮上的制动装置，从而对车辆实现了助力制动。

Description

一种惯性助力制动系统

技术领域

本方案是属于交通工具的一个技术领域。 

背景技术

目前在道路上行驶的机动车大部分都装有助力制动系统，它可以缩短制动距离使司机更轻松舒适和更安全地驾驶车辆。现有机动车上安装的这些助力制动系统不论是真空助力制动系统也好，压缩空气制动系统也好都几乎毫不例外地需要依赖发动机，成为发动机的负担。因为它的制动力来自发动机，所以它毫无疑问地要消耗一定的能源。这种助力制动系统还有一个治命的闭端，就是当发动机关闭或行驶途中发生故障时，它将失去动助力制动，给车辆的安全埋下隐患。在电动车和其他一些经济型的小型小排量的机动车中，发动机能输出的功率并不宽裕，再加上这些车辆的结构也不十分适合安装常规的助力制动系统，所以这些车辆很多并没有安装助力制动系统，给司机的舒适安全驾驶带来不便。 

发明内容

从上述可知，现有的助力制动系统输出的制动力来自发动机，所以肯定要消耗发动机输出的能量，而且这类助力制动系统结构非常复杂，对发动机有相对较高的要求，令电动车和一些小排量的车辆难以接受。那么能不能设计一种结构简单、维修方便又可以不消耗发动机输出的能量、能摆脱助力制动系统对发动机的依赖的助力制动系统呢？这正是本技术方案要达到的目标。 

其实究其根本，对行驶中的车辆实施制动就是以消耗车辆自身具有的惯性能量为目的，将这些惯性能量转化为热量并释放到大气中，迫使车辆按照司机的意愿减速或停下来这样的一个过程。从这个过程中不难看出，行驶中的车辆具有很大的惯性能量，这些能量在制动过程中会白白地浪费掉，而且它还会令制动系统磨损。如果我们将这些能量的一部分用于对它自身的制动，那么我们的助力制动系统就可以无须依赖发动机，同时又可以减小制动过程中惯性能量对制动装置的磨损。为了达到这个目的，本方案采取了一些技术措施，将行驶中的车辆自身的惯性能量的一部分转化为制动力量，对车辆自身实施制动。这个措施就是将制动力获取装置直接装在车轮或车辆传动机构的传动轴上，把车轮的扭力或把通过传动机构的传动轴传来的车轮的扭力的一部分由制动力获取装置转化为制动力，然后把这个力直接或通过制动力分配装置输送给执行制动的车轮上的制动装置，从而对车辆实施制动。这里所说的制动力获取装置是指能将来自车轮或传动机构的扭力转化为制动力的机械零件或机械零件的组合，制动力分配装置是指能将来自制动力获取装置的制动力分配给各执行制动的车轮的制动装置的机械零件或机械零件的组合。这个制动力一般从形式上说主要有拉力或推动力，制动力获取装置主要有盘式和鼓式。制动力分配装置主要有总泵式和输出线式。 

安装本系统的车辆无须依赖发动机也可以实现助力制动，既节约了能源、提高了舒适和安全程度又可以降低车辆的制造和使用成本。同时由于制动能量来自于车辆自身的惯性，这本身也是对车辆的一种制动，所以使制动效果更加理想，可谓是双得益彰。 

附图说明

图1、鼓式制动力获取装置结构示意图。左前俯视图。 

图2、鼓式制动力获取装置装在后桥上，并装有总泵式制动力分配装置。左前俯视图。 

图3、鼓式制动力获取装置装在后桥上，并装有输出线式制动力分配装置。左前俯视图。 

图4、鼓式制动力获取装置装在车轮上，并由输出线送到车轮的制动装置。右前侧视图。 

图5、鼓式制动力获取装置装在车轮上，在图4的基础上除去右避震器示意图。右前侧视图。 

图6、盘式制动力获取装置结构示意图，左前俯视图。 

图7、盘式制动力获取装置装在后桥上，并装有总泵制动力分配装置。左前俯视图。 

图8、盘式制动力获取装置装在后桥上，并装有输出线制动力分配装置。左前俯视图。 

图9、盘式制动力获取装置装在车轮上，并由输出线送到车轮的制动装置，右前侧视图。 

图10、盘式制动力获取装置装在车轮上，在图4的基础上除去右避震器示意图，右前侧视图。 

图中：1蹄盘、2导柱、3突台、4控制线支架、5制动鼓、6传动轴、7总泵推杆、8总泵、9叉杆、10叉杆支架、11控制拉绳、12控制线、13控制摇臂、14突轮轴、15后桥、16控制油管、17下泵、18制动盘、19下泵支架、20车轮、21分配器、22输出总线、23输出支线、24拉杆、25拉杆支架、26输出线支架、27推杆支架、28总泵支架。 

具体实施方式

一、鼓式制动力获取装置如图1所示，此图为说明上的方便去掉后桥。这个装置主要由制动鼓5、蹄盘1、导柱2、叉杆9等构成。蹄盘1上装有突轮轴14、导柱2和制动蹄等，制动蹄装入制动鼓5内，其结构与一般的鼓式制动器一样。制动鼓5固定安装在后桥的传动轴6上，它可跟随传动轴6一起转动。蹄盘1活动安装在后桥或传动轴6上，蹄盘1可以自由转动。控制线12的一端连接在制动踏板上，另一端安装在控制线支架4和控制摇臂13上，控制线支架4焊接在蹄盘1上它连同控制线12一起可跟随蹄盘1转动。控制线12里面的控制拉绳11安装在控制摇臂13上。当司机踩下制动踏板时，控制摇臂13就会在控制拉绳11的拉动下摆动并带动突轮轴14转动，同时驱动装在蹄盘1上的制动蹄压向制动鼓5的内圆柱面，两者产生磨擦，使蹄盘1在两者的磨擦力的作用下产生转动扭力。这个磨擦力或转动扭力正比于控制拉绳11传来的控制力，但又远远大于通过控制拉绳11传来的控制力，它就好像一个功率放大器一样，把从控制拉绳11传来的代表司机意愿的制动控制信号，用传动轴上的能量将它放大，然后通过蹄盘1上安装的两个导柱2把放大后的控制能量传递给突台3、叉杆9等传递出去。叉杆9上焊接有对称的两个突台3，它们被安装在一个与蹄盘1的平面平行，而且突台3能与导柱2相交的一个平面上。两个突台3可以在两个导柱2的分别驱动下移动。当蹄盘1转动时装在蹄盘1上的导柱2正好驱动突台3、叉杆9和总泵推杆7移动，向总泵8施压。由于蹄盘1上，上下对称分布安装各有一个导柱2，在叉杆9上，上下对称安装有两个突台3，所以无论传动轴正转或反转都能驱动总泵推杆7向同一方向移动，向总泵8施压如图1所示。总泵8受到施压后就会通过油路传递制动力到各执行制动的车轮上的制动装置，实现对车辆的制动。 

鼓式制动力获取装置装在后桥上如图2和图3所示。总泵8、总泵推杆7和叉杆9通过叉杆支架10、推杆支架27、和总泵支架28固定在后桥上。它的工作原理是车辆在行驶中传动轴6和制动鼓5在发动机的带动下转动，当要对车辆实施制动时司机的脚前掌离开加速踏板踩下制动踏板。发动机减速停止输出动力，但是车辆由于惯性的作用继续前行，传动轴6在车轮的带动下继续转动。司机踩下制动踏板这个力通过控制线12内的控制拉绳11拉动控制摇臂13使突轮轴14转动。突轮轴14的转动驱动了装在蹄盘1上的制动蹄压向制动鼓5的内圆柱面，制动鼓5通过与制动蹄的磨擦力带动蹄盘1转动。不论蹄盘1向正、反任何一个方向转动，都有导柱2向突台3的方向运动，驱动突台3、叉杆9、总泵推杆7向总泵8施压使整个制动系统的压力升高。这实施例的制动力分配装置是总泵8，它上面有多个液压输出口。这些液压输出口通过油管连接到各个执行制动的车轮的制动装置，实现对车辆的制动。总泵8将由总泵推杆7传递过来的制动能量由多个液压输出口分配给各个需要制动的车轮。本装置的制动能量来源于传动轴，控制力来源于制动踏板，所以只要很少的控制力就能获得很大的制动力。大大减低了司机的劳动强度。 

制动力的分配还有另一种形式如图3所示，这种形式的制动力分配装置不用总泵，它用的是输出总线、分配器和输出分线把制动力获取装置输出的制动力分配给执行制动的车轮上的制动装置。输出总线22的一端通过拉绳等连接到拉杆24上，拉杆24与叉杆9焊接在一起。输出总线22另一端通过分配器21连接到各输出支线23，输出支线23连接到各需要制动的车轮的制动装置。 

本例的制动力获取装置也可以直接装在车轮上如图4所示，它的制动鼓5直接固定装在了车轮20上，蹄盘1活动安装在车轴或车轮上，它的输出总线22输出的制动力不经制动力分配装置而直接送到执行制动的车轮上的制动装置。除此不同之外其他的结构和工作原与述基本相同。 

二、盘式制动力获取装置如图6所示，此图为说明上的方便同样去掉了后桥。这个装置主要由制动盘18、控制油管16、下泵17、下泵支架19等构成。制动盘18固定安装在传动轴6上，下泵支架19上装有下泵17（下制动泵下同）、上下对称安装有导柱2。下泵支架19活动安装在传动轴6或后桥15上，可自由转动。控制油管16的一端装在制动踏板的上泵上，另一端装在下泵17上。叉杆9上下两边焊接有突台3，叉杆9固定连接在总泵推杆7上两者合为一体并通过叉杆支架10和推杆支架27安装在与制动盘18的平面平行且能让突台3与导柱2相交的一个平面上如图7所示。也就是说叉杆9和突台3的安装位置是上下两个突台3的右立面刚好在右边接触到上下两个导柱2的圆柱面，两者可向右移动。由于下泵支架19上下两边都装有导柱2，叉杆9上对应的地方装有突台3，所以无论下泵支架19正转或反转都能驱动突台3、叉杆9、总泵推杆7向同一方向移动，向总泵施压。当司机踩下制动踏板时，下泵17钳紧制动盘18，下泵17上的制动片与制动盘18产生磨擦。通过两者的磨擦力制动盘18带动下泵支架19转动。这个磨擦力正比于控制油管16传来的控制力，但又远远大于通过控制油管16传来的控制力。它就好像一个功率放大器一样，把从控制油管16传来的司机的制动控制信号用传动轴上的能量将它放大，然后通过下泵支架19上安装的导柱2把放大后的能量传递给突台3等。这时装在下泵支架19和导柱2在磨擦力的作用下也跟着转动并推动突台3、叉杆9和总泵推杆7一起移动，向总泵8施压。总泵8受到施压后就会通过油路传递制动力到各车轮上的制动装置实现对车辆的制动。 

由此可见盘式制动力获取装置主要用制动盘18代替上一例的制动鼓5、用下泵17和下泵支架19代替制动蹄和蹄盘1，除此带来的不同外其他的工作原理与鼓式制动力获取装置的工作原理基本相同。盘式制动力获取装置装在后桥上如图7和图8所示。图7和图8主要是制动力分配装置的不同，图7是用总泵的方式将制动力分配到各需要制动的车轮的制动装置。图8主要是用输出线的方式将制动力分配给各需要制动的车轮的制动装置。 

盘式制动力获取装置同样可以直接装在车轮上如图9和图10所示。制动盘18直接固定在车轮上，下泵支架19活动安装在中轴或车轮上，其他的各部件主要是固定方式不同除此之外其工作原理与上面所述的基本相同。盘式制动力获取装置直接装在车轮上，其制动力分配方式同样可分为直接的方式和通过制动力分配装置的方式，制动力分配装置又可同上例一样分为总泵式和输出线式，其工作原理与上述的一样。 

Claims (1)

1.一种惯性助力制动系统，主要包括制动力获取装置和制动力分配装置，其特征在于，制动力获取装置直接装在车轮或车辆传动机构的传动轴上，制动力获取装置输出的制动力直接或通过制动力分配装置输送给执行制动的车轮上的制动装置。

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