CN2078257U - 车轮制动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述车轮制动装置的制动器是由连 杆和制动块或制动轮构成，制动块有弧形工作面板和 触地工作面板，制动器的工作区间是在车轮的前下方 弧形段和地面构成的区间内，制动器成对地布置在左 右车轮附近，紧急制动时，驾驶员打开控制机构，制动 器在重力、弹簧力或者动力缸的驱动下由车箱底板下 面的抬起停放位置迅速下降进入到工作区间、同时与 路面和车轮相互作用，增大了车辆的着地摩擦面积和 与地面的附着力，使车辆迅速停驶。

Description

本实用新型涉及车轮制动装置，是一种备用的在紧急状态下迅速阻止车轮前行的车轮制动装置，特别适合安装在各类客车、货车及轿车等车辆上使用。

汽车从发明至今，已有一百多年历史。目前，全世界的各类汽车保有量约五亿辆，世界各国汽车的年产量为数千万辆。汽车的发明和推广应用为人类创造了大量的财富和提供了极大的便利。但是，汽车在为人类造福的同时也带来了大量的车祸，造成车毁人亡，各种车祸中制动系统故障是其主要因素之一，分析其原因，是由于目前汽车采用的制动系统多为两套；一套是常用脚踏制动系统，或称气压、油压制动系统，其主要特点是以气压或油压为动力，推动车轮内的制动蹄（或摩擦片）抱住（或摩擦）制动鼓而使车轮减速直至停止转动；另一套是手制动系统，其特点是用手操纵制动杆、控制刹车片夹紧传动轴上的制动盘，使传动轴转速减弱至停止，从而使车轮减速直至停止转动。这两套系统在行车和停车时经常使用，其优点是不言而喻的，但它们磨损严重，易于损坏，而且存在下列三大问题：（1）在中、高速行驶时，尤其是在下坡时，起主要刹车作用的是脚踏制动系统，一旦脚踏制动系统失灵，手制动系统的作用效果不大，车辆将处于失控状态，车祸难以避免；（2）即使脚、手制动系统同时刹车使车轮制动，但车体运行的惯性仍使车辆前冲，尤其是在中、高速行驶、下坡、雨、雪、冰等情况下，车体惯性冲行距离长，车祸频率高；（3）急刹车时，车轮产生单侧滑动的现象，尤其是在弯道、路面左右高低不平或路滑的情况下，车轮一停一转，单侧滑动的现象严重，有时使方向盘失控，车辆横贯于路中，甚至掉头或滑下路面造成车祸。为了解决这些问题，有少数工程技术人员开始考虑采用第三套备用制动系统，西德专利说明书（申请日1990年12月31日，申请号NOP3049620.9－21，公  布    日1982年7月29日）中公开了一种紧急制动块，它安装在车身底板槽内，借助动力缸下落到地面，然后制动块的通道与真空泵接通，在制动块下面迅速形成真空，制动块在大气压力下压在路面上，使汽车制动。英国专利说明书（申请日1981年6月8日，申请号NO8117511，公布日1983年2月2日）中公开了一种车轮限动器，这套机构动作时由两个小径液力缸带动蹄块杠杆下放蹄块，使蹄块与汽车后轮相互作用，两个大径液力缸使一呈楔形截面的座托在蹄块轴上旋转一定角度，座托上带齿的工作面便压到硬路面上，如果是在软路面上，座托转角还会增大接近90°，座托便插入软土中，依靠蹄块和座托所产生的制动力使汽车停驶。这两类制动系统从新的途径开辟了车辆制动新领域，但由于构造复杂，生产成本高，或制动效果差，容易损坏，易损件更换困难等原因而未能得到普及应用。

本实用新型的目的是提供新颖的车轮制动装置，供各种车辆在紧急情况下使用，迅速使制动器同时与路面和车轮相互作用，使车辆快速停止驶行保障安全。

本实用新型的目的是用下述技术方案来实现的。

本实用新型所述车轮制动装置有制动器和与其联接的控制机构，其特征是制动器由连杆（或连杆架）和与其联接的制动块或制动轮构成，制动块有弧形工作面板和触地工作面板，制动块或制动轮的工作区间是在车轮的前下方弧形段和地面构成的区间内，当紧急制动时，制动块的弧形工作面板与车轮相互作用并使制动块的触地工作面板与地面紧密接触相互作用，由此产生的摩擦阻力使车轮停转并阻止车辆前行；或者制动轮在车轮的旋转力作用下产生反向旋转成为车轮的阻力从动轮，这种阻力使车轮减速直至停止。

本实用新型较好的设计方案是选用橡胶，合成橡胶、工程塑料等材料制成制动块或制动轮。

本实用新型更好的设计方案是连杆（或连杆架）上设置有活动槽，或者在制动块上设置有活动槽，使连杆（或连杆架）与制动块或制动轮具伸缩活动联接。

本实用新型较佳的设计方案是制动块是采用金属板材（钢板、铁板、合金板材）焊接成弧形三角体，弧形三角体由弧形工作面板、支掌板、限位板和底板相互焊接而成，在底板下部联接有摩擦片构成触地工作面板，支掌板上开有活动槽。

本实用新型更佳的设计方案是用电磁闩、弹簧或者动力缸驱动制动器从车箱底板下面的抬起停放位置迅速进入车轮前的工作区间。

本实用新型完善的设计方案是控制机构的控制手柄与钢索盘绳滑轮的控制齿轮联接，控制钢索盘绳滑轮的转动，钢索盘绳滑轮上的钢索经过滑轮和护绳导管后缠绕在传动轮上，传动轮轴的两端分别位于左右车轮的两边，在这两端分别联接有放绳轮，放绳轮上的钢索分别与制动器联接，控制制动器的收放，在盘绳滑轮上设有收绳手柄。

下面参照附图对本实用新型做进一步的详细描述。

图1  制动原理示意图

图2  弧形三角体式制动块侧视图

图3  弧形三角体式制动块后视图

图4  弧形三角体式制动块俯视图

图5  弧形三角体式制动块侧视图

图6  弧形三角体式制动块后视图

图7  弧形三角体式制动块俯视图

图8  连杆示意图

图9  可伸缩连杆示意图

图10  可伸缩连杆剖示图

图11  制动轮示意图

图12  两轮制动轮示意图

图13  控制机构示意图

图14  控制机构剖示示意图

图15  钢绳传动示意图

图16  控制机构关闭示意图

图17  制动块停放位置示意图

图18  控制机构开启示意图

图19  制动块工作位置示意图

图20  制动轮停放位置示意图

图21  制动轮工作位置示意图

图22  制动块式制动器工作位置示意图

图23  制动轮式制动器工作位置示意图

参照图1～23，本实用新型所述车轮制动装置的发明思想是：在车辆紧急制动时，由驾驶人员操纵控制机构，使与其联接的制动器〔1〕从车箱底板〔2〕下面的抬起停放位置迅速下降进入到车轮的前下方弧形段〔4〕和地面构成的工作区间内，制动器〔1〕同时与路面和车轮相互作用，由此产生的制动力和摩擦阻力迫使车轮停转并使车辆迅速停驶。制动器〔1〕成对地布置在左右车轮附近，制动器由刚性连杆（或连杆架）〔5〕和与其联接的制动块〔6〕或制动轮〔7〕构成，制动块或制动轮可以用橡胶、合成橡胶，工程塑料等耐磨、耐压、耐冲击材料制成；刚性连杆（或连杆架）〔5〕上设置有活动槽〔8〕，或者在制动块上设置有活动槽〔9〕，这样可以使连杆（或连杆架）与制动块或制动轮呈滑动活动联接，使制动块或制动轮能随路面情况进行伸缩调节，保证在工作情况下制动块或制动轮与路面紧密接触；制动块较好的设计方案是采用金属板焊接成弧形三角体，弧形三角体由弧形工作面板〔10〕、支承板〔11〕限位板〔12〕和底板〔13〕相互焊接而成，在底板下部联接有摩擦片构成触地工作面板〔15〕，摩擦片上开有防滑槽（或齿）〔14〕，在支掌板上开有活动槽〔9〕；最简便的控制机构是用电磁闩〔3〕与制动器〔1〕联接，紧急制动时，驾驶人员开启电磁闩开关使电磁闩打开，制动器〔1〕有制动块或制动轮的一端变为自由端，这一端在重力作用下由停放位置快速下降进入到车轮前的工作区间，制动器〔1〕的另一端与定位柱〔16〕是转动联接；也可用弹簧〔17〕产生的拉力或者用动力缸驱动制动器〔1〕由停放位置迅速进入到车轮前面的工作区间。图13～19则使用了一种绳控制机构，控制手柄〔18〕安置在驾驶室内并与钢索盘绳滑轮〔19〕的控制齿轮〔20〕啮合联接，控制钢索盘绳滑轮〔19〕的转动，钢索盘绳滑轮上的钢索〔21〕经滑轮〔22〕穿过护绳导管〔23〕后缠绕在传动轮〔24〕上，传动轮轴〔25〕的两端位于左右车轮的两边，并分别联接有放绳轮〔26〕，放绳轮上的钢索〔27〕分别与左右制动器联接，控制制动器的收放，在钢索盘绳滑轮上设有收绳手柄〔28〕。

本实用新型所述的车轮制动装置是一套备用的、主要在紧急情况下使用的制动装置，不替代也不影响已有的两套制动系统的功能和操作，也不妨碍车辆其它部件的功能，在紧急情况下，本装置与已有的两套制动系统同时并自，车辆的制动效果更好，安全系数更高。即使是在已有两套制动系统失灵的情况下，本装置仍然可以有效地阻止车轮前行。以弧形三角体式制动器为例，当脚踏制动系统使车轮立即完全停止转动时，车体惯性冲力仍使车轮前冲，此时，放下制动器进入车轮前的弧形三角区间内，后车轮在惯性冲力作用下与制动器的弧形工作面板接触并使触地工作面板的摩擦片压紧在路面上，依靠地面承受车辆的冲力并减少和阻止车体前冲。如果车轮未被完全制动，车轮的旋转力在弧形工作面板上分解为向前和向下的分力，向下的分力将使触地工作面板更压紧在路面上，增大了摩擦制动力，使车辆迅速停驶。本装置增大了车辆与地面的制动摩擦面积、附着系数和摩擦阻力，以现有的6轮汽车为例，6轮着地时摩擦面积为3750平方厘米，如果安装本装置，则着地摩擦面积为8750平方厘米，两者相比，增加本装置后比原来的车辆着地摩擦面积增大2倍多，仅据此推算，制动距离相应缩短2倍多，可以大大减少车祸的发生。本实用新型所述的车轮制动装置，如果采用制动轮式制动器，不但可以在紧急情况下使用，而且在下坡，有雨、雪、冰等情况下，也可以放下使用，增大车辆的着地摩擦面积和与地面的附着力，使车辆减速，减少车体惯性冲行距离，以便确保车辆和人身安全。本实用新型生产工艺简单，安装使用方便，有巨大的经济效益和社会效益。

Claims (6)

1、车轮制动装置，有制动器[1]和与其联接的控制机构，其特征是制动器[1]由连杆(或连杆架)[5]和与其联接的制动块[6]或制动轮[7]构成；制动块有弧形工作面板[10]和触地工作面板[15]。

2、根据权利要求1所述的车轮制动装置，其特征是用橡胶、合成橡胶、工程塑料等材料制成制动块或制动轮。

3、根据权利要求1或2所述的车轮制动装置，其特征是，连杆（或连杆架）上设置有活动槽〔8〕，或者在制动块上设置有活动槽〔9〕，使连杆（或连杆架）与制动块或制动轮具伸缩活动联接。

4、根据权利要求1或2所述的车轮制动装置，其特征是，制动块〔6〕采用金属板材焊接成弧形三角体，弧形三角体由弧形工作面板〔10〕、支掌板〔11〕限位板〔12〕和底板〔13〕相互焊接而成，在底板〔13〕下部联接有摩擦片构成触地工作面板〔15〕，支掌板〔11〕上开有活动槽〔9〕。

5、根据权利要求4所述的车轮制动装置，其特征是，用电磁闩〔3〕、弹簧〔17〕或者动力缸驱动制动器〔1〕由停放位置迅速进入车轮前的工作区间。

6、根据权利要求1所述的车轮制动装置，其特征是，控制机构的控制手柄〔18〕与钢索盘绳滑轮〔19〕的控制齿轮〔20〕联接，控制钢索盘绳滑轮的转动，钢索盘绳滑轮上的钢索〔21〕经过滑轮〔22〕和护绳导管〔23〕后缠绕在传动轮〔24〕上，传动轮轴〔25〕的两端分别位于左右车轮的两边，在这两端分别联接有放绳轮〔26〕，放绳轮上的钢索〔27〕分别与制动器〔1〕联接，在盘绳滑轮上设有收绳手柄〔28〕。

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