RU218342U1

RU218342U1 - Automatic disc parking brake for unmanned vehicles with spring drive

Info

Publication number: RU218342U1
Application number: RU2023105265U
Authority: RU
Inventors: Илья Михайлович Федичев; Владимир Александрович Коваленко; Сергей Федорович Тарасов; Владислав Викторович Иванов; Дмитрий Сергеевич Колесников; Андрей Сергеевич Большаков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЭвоКарго"
Filing date: 2023-03-07
Publication date: 2023-05-23

Abstract

Полезная модель относится к области тормозных систем транспортного средства, а именно к устройству дискового стояночного тормоза для беспилотного транспорта, предпочтительно грузового, с пружинным приводом и автоматическим управлением. The utility model relates to the field of vehicle braking systems, namely to a disc parking brake device for unmanned vehicles, preferably trucks, with a spring drive and automatic control.

На автомобилях применяются стояночные тормоза, устанавливаемые на коробках передач, раздаточных коробках, ведущих мостах, которые приводятся в действие водителем. Cars use parking brakes installed on gearboxes, transfer cases, drive axles, which are actuated by the driver.

Технический результат, достигаемый при реализации заявляемой полезной модели, заключается в простоте изготовления, более дешевом обслуживании по сравнению с решениями, использующими гидравлический привод, уменьшении габаритов конструкции, отсутствии необходимости ручного управления, а также в повышении надежности, заключающейся в гарантированном срабатывании даже при отключении электропитания.The technical result achieved by the implementation of the claimed utility model consists in ease of manufacture, cheaper maintenance compared to solutions using a hydraulic drive, a reduction in the size of the structure, no need for manual control, as well as an increase in reliability, which consists in guaranteed operation even when the power is turned off. .

Указанный технический результат достигается в заявляемом автоматическом дисковом стояночном тормозе для беспилотного транспорта с пружинным приводом на подрессоренной части беспилотного транспортного средства с пружинным приводом, содержащем тормозной диск (1), жёстко закрепленный на выходном валу (11) редуктора, пружинный энергоаккумулятор (2), в состав которого входит пневматическая камера и тормозной суппорт, в составе которого содержатся тормозные колодки (4), установленные на направляющей суппорта (5), причем направляющая суппорта (5) установлена на корпусе редуктора (10), кроме того, в направляющей суппорта (5) установлены плавающие пальцы (8), на которых крепится кронштейн (9) пружинного энергоаккумулятора (2), при этом на кронштейне (9) пружинного энергоаккумулятора (2) установлены, помимо самого пружинного энергоаккумулятора (2), промежуточный рычаг (7) и тормозная скоба (6), причем выходной шток (3) пружинного энергоаккумулятора (2) соединен с промежуточным рычагом (7) в средней части рычага, при этом промежуточный рычаг (7) имеет Г-образную форму по типу «коромысло» и одним концом установлен на кронштейне (9) с помощью шарнира, а другим концом промежуточный рычаг (7) воздействует на тормозную колодку (4) суппорта, кроме того, промежуточный рычаг и тормозная скоба находятся с разных сторон от тормозного диска, а расстояние между ними определяется положением выходного штока пружинного энергоаккумулятора, причем при активации стояночного тормоза шток пружинного энергоаккумулятора выдвигается под действием пружины, и зазор между тормозной скобой и промежуточным рычагом, т.е. зазор между тормозными колодками, уменьшается. 2 ил.

The specified technical result is achieved in the claimed automatic disc parking brake for unmanned vehicles with a spring drive on the sprung part of an unmanned vehicle with a spring drive, containing a brake disc (1) rigidly fixed on the output shaft (11) of the gearbox, a spring energy accumulator (2), in which includes a pneumatic chamber and a brake caliper, which contains brake pads (4) mounted on the caliper guide (5), and the caliper guide (5) is installed on the gearbox housing (10), in addition, in the caliper guide (5) floating fingers (8) are installed on which the bracket (9) of the spring energy accumulator (2) is mounted, while on the bracket (9) of the spring energy accumulator (2) are installed, in addition to the spring energy accumulator (2) itself, an intermediate lever (7) and a brake caliper (6), moreover, the output rod (3) of the spring energy accumulator (2) is connected to the intermediate lever (7) in the middle part of the lever, while the intermediate lever (7) is L-shaped like a "rocker" and one end is mounted on the bracket (9) with the help of a hinge, and the other end of the intermediate lever (7) acts on the brake shoe (4) of the caliper, in addition, the intermediate lever and the brake caliper are on different sides of the brake disc, and the distance between them is determined by the position of the output rod of the spring energy accumulator , and when the parking brake is activated, the rod of the spring-loaded energy accumulator extends under the action of the spring, and the gap between the brake caliper and the intermediate lever, i.e. clearance between brake pads is reduced. 2 ill.

Description

Область техникиTechnical field

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известен электрический стояночный тормоз для транспортного средства (RU 2688643 C2, B60T 13/26, опубл. 21.05.2019), включающий в себя тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором, электрически управляемое первое клапанное устройство, выполненное так, чтобы в зависимости от электрического управляющего сигнала начинать выпуск воздуха и/или впуск воздуха в цилиндр с пружинным энергоаккумулятором. Стояночное тормозное устройство также включает в себя переключаемое второе клапанное устройство, имеющее пневматический управляющий вход и электрический управляющий вход, которое выполнено, чтобы начинать выпуск воздуха из тормозного цилиндра с пружинным энергоаккумулятором, когда на пневматическом управляющем входе имеется пневматическое давление, которое меньше, чем предопределенное пороговое значение, и когда на электрическом управляющем входе отсутствует электрический ток. Known from the prior art is an electric parking brake for a vehicle (RU 2688643 C2, B60T 13/26, publ. control signal to start the release of air and/or air inlet into the cylinder with a spring energy accumulator. The parking brake device also includes a switchable second valve device having a pneumatic control input and an electrical control input, which is configured to start releasing air from the spring-loaded brake cylinder when there is a pneumatic pressure at the pneumatic control input that is less than a predetermined threshold. value and when there is no electrical current at the electrical control input.

Недостатком данного технического решения является использование пружинного энергоаккумулятора для привода стояночного тормоза, приводимого в действие тормозной системой с пневматическим приводом, управляемой водителем и не предназначенной для использования в беспилотном транспорте.The disadvantage of this technical solution is the use of a spring-loaded energy accumulator to drive the parking brake, driven by a pneumatic brake system controlled by the driver and not intended for use in unmanned vehicles.

Кроме того, известна тормозная система для беспилотного транспортного средства (CN 113147705 A, B60T 13/16, опубл. 23.07.2021) с гидравлическим приводом, использующая гидроаккумулятор для привода стояночного тормоза.In addition, a brake system for an unmanned vehicle (CN 113147705 A, B60T 13/16, publ. 23.07.2021) with a hydraulic drive is known, using a hydraulic accumulator to drive the parking brake.

Недостатком данного технического решения является высокая сложность и стоимость изготовления и обслуживания.The disadvantage of this technical solution is the high complexity and cost of manufacturing and maintenance.

Из уровня техники также известна беспилотная тормозная гидравлическая система самосвала с электрической трансмиссией (CN 113291270 A, B60T 11/10, опубл. 24.08.2021), использующая гидроаккумулятор для привода стояночного тормоза. Also known from the prior art is an unmanned hydraulic brake system of a dump truck with an electric transmission (CN 113291270 A, B60T 11/10, publ. 08/24/2021), using a hydraulic accumulator to drive the parking brake.

Также известен электрический стояночный тормоз для транспортного средства (RU 2692514 C2, B60T 13/04, опубл. 25.06.2019), содержащий клапанную систему стояночного тормоза и тормозной цилиндр с пружинным энергоаккумулятором, который предназначен для соединения через подводящий трубопровод и клапанную систему стояночного тормоза с источником сжатого воздуха, который в выключенном состоянии устройства стояночного тормоза нагружен давлением источника сжатого воздуха через клапанную систему стояночного тормоза, а во включенном состоянии устройства стояночного тормоза предназначен для соединения через клапанную систему стояночного тормоза с редуктором давления. Клапанная система стояночного тормоза предназначена для электропневматического управления с целью инициирования выключенного или включенного состояния в первом рабочем режиме. Клапанная система стояночного тормоза содержит приводимый в действие мускульной силой управляющий элемент и предназначена для пневматического управления с применением, приводимого в действие мускульной силой управляющего элемента для включения выключенного или включенного состояния во втором рабочем режиме.Also known is an electric parking brake for a vehicle (RU 2692514 C2, B60T 13/04, publ. 06/25/2019), containing a parking brake valve system and a brake cylinder with a spring energy accumulator, which is designed to be connected through a supply pipeline and a parking brake valve system with a source of compressed air, which in the off state of the parking brake device is loaded with the pressure of the compressed air source through the valve system of the parking brake, and in the on state of the parking brake device is designed to be connected through the valve system of the parking brake to the pressure reducer. The parking brake valve system is designed for electro-pneumatic control in order to initiate an off or on state in the first operating mode. The parking brake valve system comprises a muscle-actuated control element and is designed for pneumatic control using a muscle-actuated control element to turn on the off or on state in the second operating mode.

Недостатком данного технического решения является использование мускульной силы водителя для включения стояночного тормоза, и невозможность использования в беспилотном транспорте. The disadvantage of this technical solution is the use of the muscular strength of the driver to apply the parking brake, and the inability to use in unmanned vehicles.

Известны также конструкции, в которых стояночный тормоз барабанного типа установлен на подрессоренной части и приводится в действие усилием водителя.Designs are also known in which a drum-type parking brake is mounted on a sprung part and is actuated by the driver.

Недостатками таких технических решений являются значительно меньшая эффективность при использовании тормоза барабанного типа в сравнении с тормозом дискового типа при одинаковых габаритах транспортного средства (ТС), а также необходимость периодической регулировки и контроля.The disadvantages of such technical solutions are significantly lower efficiency when using a drum-type brake compared to a disc-type brake with the same dimensions of the vehicle (V), as well as the need for periodic adjustment and control.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является дисковый тормоз транспортного средства (RU 2679100 C1, F16D 55/224, опубл. 05.02.2019), содержащий тормозной диск, расположенные по обе стороны от него тормозные колодки, установленные на несущих опорах, размещенных на тормозной скобе с установленным на ней гидравлическим цилиндром, смонтированной на кронштейне, жестко соединенном с неподрессоренной массой транспортного средства, причем кронштейн выполнен в виде упругой пластины дугообразной формы с переменным поперечным сечением по всей длине, на котором жестко закреплена тормозная скоба с возможностью перемещения в осевом направлении параллельно диску и перпендикулярно поверхности трения диска.The closest technical solution adopted for the prototype is a vehicle disc brake (RU 2679100 C1, F16D 55/224, publ. on a brake caliper with a hydraulic cylinder mounted on it, mounted on a bracket rigidly connected to the unsprung mass of the vehicle, and the bracket is made in the form of an elastic arc-shaped plate with a variable cross section along the entire length, on which the brake caliper is rigidly fixed with the possibility of moving in the axial direction parallel to the disk and perpendicular to the friction surface of the disk.

Недостатком данного технического решения является установка стояночного тормоза совместно с рабочими тормозами, что увеличивает габариты узла и затрудняет компоновку, совмещение энергоаккумулятора с гидравлическим приводом тормозов, что значительно усложняет и удорожает конструкцию, а также использование мускульной силы водителя для включения стояночного тормоза и невозможность использования в беспилотном транспорте.The disadvantage of this technical solution is the installation of a parking brake together with service brakes, which increases the size of the assembly and makes it difficult to layout, combining the power accumulator with a hydraulic brake drive, which greatly complicates and increases the cost of the design, as well as the use of the driver’s muscular strength to apply the parking brake and the impossibility of using it in an unmanned vehicle. transport.

Раскрытие сущности полезной моделиDisclosure of the essence of the utility model

Технической задачей, поставленной при разработке предлагаемой полезной модели, является создание автоматического дискового стояночного тормоза с пружинным приводом для беспилотного транспорта.The technical task set during the development of the proposed utility model is the creation of an automatic disc parking brake with a spring drive for unmanned vehicles.

Технический результат, достигаемый при реализации заявляемой полезной модели, заключается в отсутствии необходимости ручного управления.The technical result achieved in the implementation of the claimed utility model is that there is no need for manual control.

Указанный технический результат достигается в заявляемом автоматическом дисковом стояночном тормозе для беспилотного транспорта с пружинным приводом на подрессоренной части беспилотного транспортного средства с пружинным приводом, содержащем тормозной диск (1), жёстко закрепленный на выходном валу (11) редуктора, пружинный энергоаккумулятор (2), в состав которого входит пневматическая камера и тормозной суппорт, в составе которого содержатся тормозные колодки (4), установленные на направляющей суппорта (5), причем направляющая суппорта (5) установлена на корпусе редуктора (10), кроме того, в направляющей суппорта (5) установлены плавающие пальцы (8), на которых крепится кронштейн (9) пружинного энергоаккумулятора (2), при этом на кронштейне (9) пружинного энергоаккумулятора (2) установлены, помимо самого пружинного энергоаккумулятора (2), промежуточный рычаг (7) и тормозная скоба (6), причем выходной шток (3) пружинного энергоаккумулятора (2) соединен с промежуточным рычагом (7) в средней части рычага, при этом промежуточный рычаг (7) имеет Г-образную форму по типу «коромысло» и одним концом установлен на кронштейне (9) с помощью шарнира, а другим концом промежуточный рычаг (7) воздействует на тормозную колодку (4) суппорта, кроме того, промежуточный рычаг и тормозная скоба находятся с разных сторон от тормозного диска, а расстояние между ними определяется положением выходного штока пружинного энергоаккумулятора, причем при активации стояночного тормоза шток пружинного энергоаккумулятора выдвигается под действием пружины и зазор между тормозной скобой и промежуточным рычагом, т.е. зазор между тормозными колодками, уменьшается. The specified technical result is achieved in the inventive automatic disc parking brake for unmanned vehicles with a spring drive on the sprung part of an unmanned vehicle with a spring drive, containing a brake disc (1) rigidly fixed on the output shaft (11) of the gearbox, a spring energy accumulator (2), in which includes a pneumatic chamber and a brake caliper, which includes brake pads (4) mounted on the caliper guide (5), and the caliper guide (5) is installed on the gearbox housing (10), in addition, in the caliper guide (5) floating fingers (8) are installed on which the bracket (9) of the spring energy accumulator (2) is mounted, while on the bracket (9) of the spring energy accumulator (2) are installed, in addition to the spring energy accumulator (2) itself, an intermediate lever (7) and a brake caliper (6), moreover, the output rod (3) of the spring energy accumulator (2) is connected to the intermediate lever (7) in the middle part of the lever, while the intermediate lever (7) is L-shaped like a "rocker" and one end is mounted on the bracket (9) with the help of a hinge, and the other end of the intermediate lever (7) acts on the brake shoe (4) of the caliper, in addition, the intermediate lever and the brake caliper are on different sides of the brake disc, and the distance between them is determined by the position of the output rod of the spring energy accumulator , moreover, when the parking brake is activated, the rod of the spring-loaded energy accumulator extends under the action of the spring and the gap between the brake caliper and the intermediate lever, i.e. clearance between brake pads is reduced.

При нажатии рычага на колодку возникающая реактивная сила сдвигает кронштейн пружинного энергоаккумулятора на плавающих пальцах, до тех пор, пока тормозная скоба не прижмет вторую колодку к тормозному диску.When the lever is pressed on the pad, the resulting reactive force shifts the spring energy accumulator bracket on floating fingers until the brake caliper presses the second pad against the brake disc.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Техническая сущность изобретения поясняется фигурами. The technical essence of the invention is illustrated by figures.

На фиг.1 и фиг.2 изображен дисковый стояночный тормоз, установленный на редукторе, где:Figure 1 and figure 2 shows a disc parking brake mounted on the gearbox, where:

1 – тормозной диск;1 - brake disc;

2 – пружинный энергоаккумулятор;2 - spring power accumulator;

3 – выходной шток;3 - output rod;

4 – тормозные колодки;4 - brake pads;

5 – направляющая суппорта;5 - caliper guide;

6 – тормозная скоба;6 - brake caliper;

7 – промежуточный рычаг;7 - intermediate lever;

8 – плавающий палец;8 - floating finger;

9 – кронштейн пружинного энергоаккумулятора;9 – bracket of spring power accumulator;

10 – корпус редуктора;10 - gearbox housing;

11 – выходной вал.11 - output shaft.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

Заявляемый автоматический дисковый стояночный тормоз размещается на подрессоренной части беспилотного транспортного средства с пружинным приводом, что значительно сокращает габариты конструкции, при этом растормаживание производится с помощью сжатого воздуха и пневматической камеры. Используя тормоза дискового типа, сокращается частота обслуживания – исключается необходимость регулировки и упрощается конструкция, при этом тормоз приводится в действие пружинным энергоаккумулятором, который передаёт усилие пружины через выходной шток, соединенный с Г-образным переходным рычагом, непосредственно на тормозные колодки, воздействующие на выходной вал редуктора. The inventive automatic disc parking brake is placed on the sprung part of an unmanned vehicle with a spring drive, which significantly reduces the size of the structure, while releasing is carried out using compressed air and a pneumatic chamber. Reduced maintenance with disc type brakes - eliminates adjustments and simplifies design, while the brake is actuated by a spring energy store that transfers spring force through an output rod connected to an L-shaped adapter arm directly to the brake pads acting on the output shaft reducer.

Работа автоматического дискового стояночного тормоза осуществляется следующим образом. При поступлении команды от системы управления о деактивации стояночного тормоза, сжатый воздух подается в пневматическую камеру пружинного энергоаккумулятора и тем самым деактивирует стояночный тормоз. Это позволяет автоматически активировать стояночный тормоз даже при неисправности транспортного средства, обеспечив сброс воздуха при этой неисправности, в том числе при отключении системы управления и электропитания, автоматический дисковый стояночный тормоз срабатывает, как аварийный тормоз. The operation of the automatic disc parking brake is as follows. When a command is received from the control system to deactivate the parking brake, compressed air is supplied to the pneumatic chamber of the spring energy accumulator and thereby deactivates the parking brake. This allows you to automatically activate the parking brake even in the event of a vehicle malfunction, providing air release during this malfunction, including when the control system and power supply are turned off, the automatic disc parking brake works as an emergency brake.

При поступлении команды от системы управления об активации стояночного тормоза, сжатый воздух сбрасывается из пневматической камеры пружинного энергоаккумулятора, пружина воздействует на шток энергоаккумулятора, который, в свою очередь, задействует промежуточный рычаг, который воздействует на тормозные колодки суппорта. When a command is received from the control system to activate the parking brake, compressed air is discharged from the pneumatic chamber of the spring energy accumulator, the spring acts on the energy accumulator rod, which, in turn, activates the intermediate lever, which acts on the caliper brake pads.

Тормозные колодки прижимаются к тормозному диску с двух сторон. Тормозной диск установлен на выходном валу редуктора, что способствует срабатыванию автоматического дискового стояночного тормоза.The brake pads are pressed against the brake disc on both sides. The brake disc is mounted on the output shaft of the gearbox, which contributes to the operation of the automatic disc parking brake.

Claims

Automatic disk parking brake for an unmanned vehicle with a spring drive on the sprung part of an unmanned vehicle with a spring drive, containing a brake disc rigidly fixed on the output shaft of the gearbox, a spring energy accumulator, which includes a pneumatic chamber and a brake caliper, which contains brake pads mounted on the caliper guide, and the caliper guide is mounted on the gearbox housing, in addition, floating fingers are installed in the caliper guide, on which the bracket of the spring energy accumulator is mounted, while on the bracket of the spring energy accumulator, in addition to the spring energy accumulator itself, an intermediate lever and a brake caliper are installed, moreover, the output rod of the spring energy accumulator is connected to the intermediate lever in the middle part of the lever, while the intermediate lever is L-shaped like a "rocker" and one end is mounted on the bracket with a hinge, and the other end of the intermediate lever acts on the caliper brake shoe, except In addition, the intermediate lever and the brake caliper are located on different sides of the brake disc, and the distance between them is determined by the position of the output rod of the spring energy accumulator.