RU2083395C1

RU2083395C1 - Vehicle parking brake

Info

Publication number: RU2083395C1
Application number: RU93030864A
Authority: RU
Inventors: А.С. Сарапулов
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Челябинский завод дорожных машин им.Колющенко"
Priority date: 1993-06-03
Filing date: 1993-06-03
Publication date: 1997-07-10

Abstract

FIELD: transport engineering; vehicle brakes. SUBSTANCE: parking brake has gear wheel 2 and locking mechanism in form of cylinder 11 with spring-loaded piston 13 and bell-crank 5. Arm 4 of bell-crank has projection 7 for engagement with cavity 8 of gear wheel. EFFECT: enhanced reliability of operation. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в стояночных тормозах транспортных средств. The invention relates to mechanical engineering and can be used in the parking brakes of vehicles.

Известен стояночный тормоз транспортного средства содержащий зубчатое колесо, установленное на валу трансмиссии, и фиксирующий механизм, выполненный в виде подпружиненного рычага шарнирно закрепленного около зубчатого колеса с поворотно прикрепленной к нему собачкой, выступы которой входят во взаимодействие с зубьями колеса /см.патент США N3990549, кл. 188-31, 1976г. /. A parking brake of a vehicle is known comprising a gear wheel mounted on a transmission shaft and a locking mechanism made in the form of a spring-loaded lever pivotally mounted near the gear wheel with a dog pivotally attached thereto, the protrusions of which engage with the teeth of the wheel / see U.S. Patent N3990549, class 188-31, 1976 /.

Известный стояночный тормоз может быть использован в транспортных средствах с гидромеханической трансмиссией. В случае, когда водитель пытается тронуть машину с места при включенном стояночном тормозе, гидротрансформатор выходит на стоп-режим. На этом режиме момент на турбинном колесе в несколько раз превышает момент на насосном колесе, что требует увеличение размеров стояночного тормоза. На транспортных средствах с механической трансмиссией в такой ситуации происходит либо поломка в слабом звене кинематической цепи от двигателя до тормоза, либо глохнет двигатель. Known parking brake can be used in vehicles with hydromechanical transmission. In the case when the driver tries to move the car from its place when the parking brake is applied, the torque converter goes into stop mode. In this mode, the moment on the turbine wheel is several times higher than the moment on the pump wheel, which requires an increase in the size of the parking brake. On vehicles with a mechanical transmission in this situation, either a breakdown in the weak link of the kinematic chain from the engine to the brake occurs, or the engine stalls.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является стояночный тормоз транспортного средства, содержащий зубчатое колесо, установленное на валу трансмиссии, и фиксирующий механизм, выполненный в виде цилиндра с подпружиненным поршнем и рычага, шарнирно соединенного с транспортным средством и входящего в зацепление с зубчатым колесом. Рычаг взаимодействует также с роликом, прикрепленным к штоку цилиндра и имеющим возможность перемещения по фигурному пазу транспортного средства [2]
Известный стояночный тормоз может использоваться только в транспортных средствах с гидромеханической трансмиссией, и ему также присуще описанные выше недостатки, а именно увеличение нагрузки на валу стояночного тормоза в случае запуска машины при включенном тормозе. Детали стояночного тормоза либо должны изготавливаться из высокопрочных материалов, либо быть достаточно мощными, чтобы выдерживать нагрузку, передающуюся от двигателя при движении машины. Габариты стояночного тормоза сильно увеличены. Невозможность использовать стояночный тормоз известной конструкции в транспортных средствах с механической трансмиссией.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed technical solution is the parking brake of the vehicle, containing a gear wheel mounted on the transmission shaft, and a locking mechanism made in the form of a cylinder with a spring-loaded piston and a lever pivotally connected to the vehicle and engaged with gear wheel. The lever also interacts with a roller attached to the cylinder rod and having the ability to move along the figured groove of the vehicle [2]
The well-known parking brake can only be used in vehicles with a hydromechanical transmission, and it also has the disadvantages described above, namely, an increase in the load on the parking brake shaft in case of starting the machine with the brake applied. The parking brake parts must either be made of high-strength materials or be powerful enough to withstand the load transmitted from the engine when the machine is moving. The dimensions of the parking brake are greatly increased. The inability to use the parking brake of known design in vehicles with a mechanical transmission.

Указанные недостатки устраняются тем, что в известном стояночном тормозе, содержащем зубчатое колесо, установленное на валу трансмиссии, и фиксирующий механизм, выполненный в виде цилиндра с подпружиненным поршнем и рычага, шарнирно соединенного с транспортным средством и входящего в зацепление с зубчатым колесом, рычаг фиксирующего механизма выполнен двуплечим, одно плечо рычага имеет выступ, который входит в зацепление с зубчатым колесом тормоза, а другое шарнирно соединено со штоком цилиндра, шарнирно прикрепленного к транспортному средству, а шарнир соединения рычага фиксирующего механизма с транспортным средством расположен над валом трансмиссии. These disadvantages are eliminated by the fact that in the known parking brake containing a gear mounted on the transmission shaft, and a locking mechanism made in the form of a cylinder with a spring-loaded piston and a lever pivotally connected to the vehicle and engaged with the gear, the locking mechanism lever made of two shoulders, one shoulder of the lever has a protrusion that engages with the gear of the brake, and the other is pivotally connected to the rod of the cylinder, pivotally attached to the transport means, lever and hinge locking mechanism connected to the vehicle is disposed above the transmission shaft.

При этом обеспечена упругая двусторонняя связь элементов фиксирующего механизма. За счет этого обеспечивается выключение стояночного тормоза при достижении определенной величины крутящего момента на зубчатом колесе тормоза, определяемого исходя из предельной величины крутящего момента от усилия воздействующего на транспортное средство. At the same time, an elastic two-way connection of the elements of the locking mechanism is provided. This ensures that the parking brake is turned off when a certain amount of torque on the brake gear wheel is reached, which is determined based on the limit value of the torque from the force acting on the vehicle.

На фиг.1 изображен стояночный тормоз, установленный на валу трансмиссии, вид спереди;
На фиг.2 тоже, вид сверху.Figure 1 shows the parking brake mounted on the transmission shaft, front view;
Figure 2, too, a top view.

Стояночный тормоз 1 транспортного средства имеет зубчатое колесо 2, которое установлено на валу 3 трансмиссии. Зубчатое колесо 2 имеет возможность войти в зацепление с плечом 4 двуплечего рычага 5, соединенного с транспортным средством с помощью оси 6. Плечо 4 заканчивается выступом 7,поверхность которого соответствует пазами 8 зубчатого колеса 2.Плечо 9 двуплечего рычага соединено со штоком 10 силового цилиндра 11, например, пневмоцилиндра, корпус которого с помощью шарнира 12 прикреплен к транспортному средству с возможностью поворота. Поршень 13 силового цилиндра 11 подпружинен с помощью упругого элемента 14 например, пружины. Шарнир 6 расположен над валом 3 трансмиссии. The parking brake 1 of the vehicle has a gear 2, which is mounted on the transmission shaft 3. Gear 2 has the ability to engage with the shoulder 4 of the two shoulders of the lever 5, connected to the vehicle using the axis 6. The shoulder 4 ends with a protrusion 7, the surface of which corresponds to the grooves 8 of the gear 2. The shoulder 9 of the two shoulders of the lever is connected to the rod 10 of the power cylinder 11 , for example, a pneumatic cylinder, the housing of which is rotatably attached to the vehicle by a hinge 12. The piston 13 of the actuator 11 is spring-loaded by means of an elastic element 14, for example, a spring. The hinge 6 is located above the transmission shaft 3.

При выключенном стояночном тормозе в поршневую полость пневмоцилиндра 11, сообщенную с пневмосистемой транспортного средства, под давлением подается воздух. При этом поршень 13 сжимает пружину 14, плечо 9 двуплечего рычага 5 отведено под воздействием штока 10 пневмоцилиндра так, что выступ 7 плеча 4 выведен из зацепления с пазом 8 зубчатого колеса 2. When the parking brake is turned off, air is supplied to the piston cavity of the pneumatic cylinder 11 in communication with the pneumatic system of the vehicle. In this case, the piston 13 compresses the spring 14, the shoulder 9 of the two shoulders of the lever 5 is retracted under the influence of the rod 10 of the pneumatic cylinder so that the protrusion 7 of the shoulder 4 is disengaged from the groove 8 of the gear 2.

При включении тормоза поршневая полость пневмоцилиндра 11 отсоединяется от пневмосистемы транспортного средства. Под воздействием пружины 14 поршень 13 перемещается, при этом шток 10 пневмоцилиндра 11 тянет за собой плечо 9 поворачивая двуплечий рычаг 5 на оси 6 так, чтобы выступ 7 плеча 4 вошел в соответствующий паз 8 зубчатого колеса 2. В том случае, когда выступ рычага попадет на выступ зубчатого колеса, пружина останется сжатой до тех пор, пока зубчатое колесо не провернется в ту или в другую сторону до попадания выступа в паз. Профиль выступа 7 и зубьев зубчатого колеса 2 рассчитан из условия равенства выталкивающей силы, возникающей от усилия, воздействующего на транспортное средство на уклоне, и усилия, создаваемого пружиной 14, приведенных к выступу 7 плеча 4 стояночного тормоза. Т.е. транспортное средство будет удерживаться от перемещения на уклонах, меньших или равных расчетному. When the brake is applied, the piston cavity of the pneumatic cylinder 11 is disconnected from the pneumatic system of the vehicle. Under the influence of the spring 14, the piston 13 moves, while the rod 10 of the pneumatic cylinder 11 pulls the shoulder 9, turning the two-arm lever 5 on the axis 6 so that the protrusion 7 of the shoulder 4 fits into the corresponding groove 8 of the gear 2. In the case when the protrusion of the lever gets on the protrusion of the gear, the spring will remain compressed until the gear rotates in one direction or another until the protrusion enters the groove. The profile of the protrusion 7 and the teeth of the gear 2 is calculated from the condition that the buoyancy force arising from the force acting on the vehicle on the slope, and the force created by the spring 14, reduced to the protrusion 7 of the shoulder 4 of the parking brake. Those. the vehicle will be kept from moving on slopes less than or equal to the calculated one.

В аварийных ситуациях, например в случае отказа в системе управления, либо в том случае, когда водитель забыл выключить тормоз и пытается тронуть машину с места, крутящий момент на зубчатом колесе 2 превышает расчетный момент от скатывающей силы на уклоне. При превышении нагрузки стояночный тормоз автоматически отключается. Выталкивающая сила, действующая на выступ 7 со стороны зубчатого колеса 2, превышает силу пружины 14. Выступ 7 выходит из зацепления с зубьями колеса 2, а рычаг 5 совершает колебательное движение вокруг оси 6, отжимая пружину 14. In emergency situations, for example, in the event of a failure in the control system, or in the case when the driver forgot to turn off the brake and tries to move the car, the torque on gear 2 exceeds the calculated torque from the rolling force on the slope. When the load is exceeded, the parking brake is automatically released. The buoyant force acting on the protrusion 7 from the side of the gear 2, exceeds the force of the spring 14. The protrusion 7 disengages from the teeth of the wheel 2, and the lever 5 oscillates around the axis 6, squeezing the spring 14.

Для снижения динамических нагрузок на выступе 7 и зубьях колеса 2 предусмотрены скосы и фаски, а для снижения удельного давления поверхность вершины выступа 7 выполнена радиальной. Изменяя наклон рабочих поверхностей выступа 7 и зубьев колеса 2, можно обеспечить различные тормозные моменты. To reduce dynamic loads, bevels and chamfers are provided on the protrusion 7 and the teeth of the wheel 2, and to reduce the specific pressure, the top surface of the protrusion 7 is made radial. By changing the slope of the working surfaces of the protrusion 7 and the teeth of the wheel 2, it is possible to provide various braking moments.

Предлагаемая конструкция стояночного тормоза может быть использована на транспортных средствах с механической и гидромеханической трансмиссии без увеличения габаритных размеров тормоза. The proposed design of the parking brake can be used on vehicles with mechanical and hydromechanical transmission without increasing the overall dimensions of the brake.

Claims

1. The parking brake of the vehicle, containing a gear mounted on the transmission shaft, and a locking mechanism made in the form of a power cylinder with a spring-loaded piston and a lever pivotally connected to the vehicle and configured to engage with the gear wheel, characterized in that that the lever of the locking mechanism is made of two shoulders, one shoulder is made with the possibility of engagement with the gear of the brake, and the second is pivotally connected to the cylinder rod, pivotally fastened on a vehicle.

2. The brake according to claim 1, characterized in that the hinge for connecting the lever of the locking mechanism to the vehicle is located above the transmission shaft.