專利名稱：自加力式機動車制動器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種機動車的剎車制動裝置，特別是適應于汽車的制動裝置。
目前，大多數機動車，特別是汽車的行車制動系統都不單靠人力作為制動力源，它們全部或部分地依靠發動機提供制動能源。就目前這種靠發動機提供動力的機動車制動裝置主要有氣壓制動系統和液壓制動系統。氣壓制動系統的不足之處是由于空氣具有可壓縮性，使制動滯后時間較長，反應慢，制動停車距離較長，并且空氣壓縮機，儲氣筒等機件笨重復雜，占空間大，且故障率高，制動可靠性差。全液壓制動系統雖然在性能上優于氣壓制動系統，但結構復雜，精密件多，對系統的密封要求較高，并且制造成本高，在一般汽車上普及較困難。這種氣壓制動和液壓制動系統的正常工作都要消耗并依賴于發動機的動力。一旦供能裝置失效，制動效能則全部喪失。據交通管理部門調查得知，很多交通事故是由于機動車制動系統的故障，特別是制動力不足造成的。再者說，目前機動車不論是氣壓制動還是全液壓制動系統的正常工作都要消耗一部分發動機動力，它不但影響發動機的輸出功率，同時也浪費能源。
本實用新型的目的是將汽車行駛的運動能量轉化為制動器的加力源，實現簡化結構，節約燃油和提高工作可靠性的目的。
本實用新型是這樣實現的。它包括一個腳踏式主缸和與主缸相連接的制動機構，其技術要點是制動底板由原來的固定安裝在車橋或轉向節上改為套裝在車橋或轉向節上。在車橋或轉向節上制有一個連接盤，在連接盤的兩側分別安裝一個加力鉗臂，加力鉗臂的外端與一個連桿相鉸接，連桿的另一端抵靠在制動底板上的液壓動力缸內的活塞外端，在液壓動力缸內安裝有活塞的復位彈簧，以便于使活塞和制動底板回位。在液壓動力缸體上有一個進出液孔，經該進出液孔通過輸液管依次與控制裝置和制動機構相連接。這里說的制動機構指的蹄鼓式制動器或鉗盤式制動器，也可以是其它制動機構。根據制動機構的結構型式不同，其控制機構也有一定差別，以達到隨動控制的目的。本制動器的工作原理是制動時，首先踩下制動踏板，使制動缸產生初始促動力，制動機構產生摩擦力矩，這時制動底板和液壓動力缸在摩擦力矩的作用下相對于車橋或轉向節轉動，由于加力鉗臂的限止作用，使連桿對活塞產生推力，使液壓動力缸產生一定的液壓力，以此作為制動器的加力源，然后通過控制裝置使該液力作用到制動機構上，使其產生加力制動，達到機動車可靠制動的目的。
由于本實用新型是采用汽車運動的能量作為加力的動力源，一則，可以節省機動車發動機的動力；二則，它不受發動機的影響和限制，只要機動車運動或有運動的趨勢就能產生加力作用；三則，與傳統的制動系統相比，省去了繁雜的動力裝置，結構簡單緊湊；四則，在不制動時加力系統中的壓力為零，只有在制動的短時間內才會出現較高的液壓力，其零件不易被損壞，使用壽命長，制動安全性好，工作可靠；五則，該加力系統產生的液壓力高，能滿足鉗盤式制動器的需求，為鉗盤式制動器的應用普及創造了良好的條件。
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。
圖1是本實用新型的整車布置原理圖；圖2是本實用新型制動加力部分的結構原理圖，也是蹄鼓式制動器的結構原理圖；圖3是鉗盤式制動器的結構原理圖；圖4是制動機構的控制裝置結構原理圖；圖5是鉗盤式制動器控制裝置的另一種實施方案。
參照
圖1，本機動車的初始制動是由一個腳踏式主缸36來實現的，這里用的主缸36最好是雙腔式結構，其中一腔經輸液管接前輪制動機構，另一腔則經輸液管接后輪制動機構。在前輪和后輪上分別安裝有液壓動力缸10，液壓動力缸10所產生的液壓力經控制裝置35施加到制動缸3上，使其產生加力作用。本實用新型針對制動器的不同，其控制裝置35也有所不同，下面就以蹄鼓式制動器和鉗盤式制動器分別進行說明。
參照附圖2，其制動機構由制動鼓2、制動缸3、制動蹄4和制動底板1組成，均采用傳統的結構形式，其不同的是制動底板1套裝在車橋或轉向節6上，所說的制動底板1套裝在車橋或轉向節6上的結構型式為將制動底板1直接套裝在車橋或轉向節上，也可以通過軸承將制動底板1安裝在車橋或轉向節6上。在車橋或轉向節6上制有一個連接盤5，在連接盤5上的兩側部固定安裝兩個加力鉗臂7，加力鉗臂7的另一端與連桿8的一端相鉸接，連桿8的另一端安裝在活塞9背部的凹孔內，這可以將連桿8的端部加工成球頭狀頂在活塞背部的凹形球面孔內，也可以省去連桿8使加力鉗臂7的外端直接頂靠在活塞外端。活塞9安裝在液壓動力缸10內，其液壓動力缸10由缸筒和缸蓋固定連接而成。在液壓動力缸10內裝有使活塞9回位的復位彈簧12，液壓動力缸10固定安裝在制動底板1的外側面。其液壓動力缸10可以采用一個，其內安裝兩個活塞9，復位彈簧12安裝在兩個活塞9之間，與加力鉗臂7相鉸接的兩個連桿8分別與一個活塞9相連接；液壓動力缸10也可以采用兩個，每個液壓動力缸10內安裝一個活塞9，兩個液壓動力缸10的活塞9通過連桿8分別與一個加力鉗臂7組成一個加力裝置。在液壓動力缸10的缸體上有一個進出液孔11，該進出液孔11通過輸液管，控制裝置35與制動缸3相連接。
參照附圖3，本實用新型的制動裝置也可以采用鉗盤式制動機構，所說的鉗盤式制動機構由鉗體31、制動鉗支架30、制動盤28、制動襯片32、制動缸3及制動底板1組成，其鉗盤式制動機構的結構均采取傳統的結構形式。同蹄鼓式制動機構一樣，不同的是制動底板1套裝在車橋或轉向節6上。其加力裝置中的加力鉗臂7，連桿8、活塞9、液壓動力缸10，回位彈簧12及制動底板1的安裝結構型式與蹄鼓式加力制動器中的結構一樣，這里就不再一一贅述了。該鉗盤式制動器中的液壓動力缸10的進出液孔11同樣是經過輸液管29，控制裝置35與制動缸3相連接。控制裝置35也可以采用控制腔的方式(在圖5中介紹)，在這種方式中，輸液管29與制動缸3的加力腔連接，輸液管37與主缸36的出液口連接。
參照附圖4，其控制裝置35為其制動缸3的進出液孔通過輸液管與輔缸24的左端進出液口固定連接，在輔缸24內依次安裝有彈簧15、帶中心孔的輔缸活塞14，帶中心孔的隔板25，彈簧13、帶活塞桿的推力活塞23。隔板25固定安裝在輔缸24中。推力活塞23的活塞桿經隔板25的中心孔，其前端頂在輔缸活塞14的中心孔處。其輔缸活塞14、隔板25、推力活塞23將輔缸24分成控制腔I、制動腔II、加力腔III、和低壓腔IV，在控制腔I的輔缸體上有進液孔A，該進液孔A經輸液管與主缸36連接，在控制腔I所在的輔缸體上有與控制閥26左端固定連接的輸液孔。在控制閥26內依次安裝有平衡活塞16、彈簧17、出液閥塞18、帶中心孔的進液閥座27、進液閥塞19、閥門活塞21和彈簧20，其中進液閥座27固定在控制閥26的閥體內；出液閥塞18與進液閥塞19經連桿固定為一體。平衡活塞的中心孔經過其側面、控制閥26的閥體的輸液孔及輸液管與輔缸24的低壓腔相連通。由平衡活塞16與進液閥座27形成的空腔經輸液管與輔缸24的加力腔III相通。進液閥座27右側的控制閥26的閥體上帶有兩個進出液孔，其中一個經輸液管與液壓動力缸10的進出液孔11相連接，而另一個則經輸液管，單向閥22與低壓腔IV相連接，在低壓腔IV處的缸體上還制有低壓回液孔B，與主缸36的貯油杯相通。該控制裝置35的工作原理為制動時首先駕駛員踩下制動踏板，制動主缸36產生初始液壓力，該液壓力通過輔缸進液孔A進入輔缸24的控制腔I，然后分為兩路，一路經輔缸活塞14的中心孔、制動腔II、輸液管進入制動缸3，由制動缸3產生初始制動；與此同時，另一路經輸液管進入控制閥26的左端內腔，推動平衡活塞16向右移動與出液閥塞18接觸，一則通過出液閥塞18將半衡活塞16的中心孔關閉，二則推動出液閥塞18，進液閥塞19、閥門活塞21、克服彈簧20右移，使進液閥座27的閥孔打開。當制動缸3產生的初始制動力使制動機構產生制動時，制動底板1將隨制動鼓2轉動，由于加力鉗臂7是固定在車橋或轉向節6上，不能轉動，加力鉗臂7則通過連桿8對活塞9產生一個限制力，使活塞9對液壓動力缸10中的液體產生加力，該液體壓力通過進出液孔11、輸液管、進入控制閥26，經控制閥內的閥孔、輸液管進入輔缸24的加力腔III，該液壓力則推動推力活塞23向左移動，推力活塞23的活塞桿首先將輔缸活塞14的中心孔關閉，然后推動輔缸活塞14左移，使制動腔II中的液體壓力升高，該液體的壓力經輸液管傳到制動缸3，成為制動器的促動力。當平衡活塞16的右端液壓力達到一定值時，推動平衡活塞左移，閥門活塞的回位彈簧20推動閥門活塞21、進液閥塞20也跟著左移，進液閥門關閉，對推力活塞23的作用壓力不再增加制動強度維持不變，實現了對制動的隨動控制。當駕駛員松開制動踏板時，主缸36的液壓力解除，使控制腔I中的壓力降低，控制閥26中的平衡活塞16在彈簧17的作用下左移，使出液閥塞18與平衡活塞16的中心孔口脫離，加力腔III、經控制閥腔、平衡活塞16的中心孔及輸液管與低壓腔相通，使推力活塞23的壓力解除，推力活塞，輔缸活塞14在彈簧作用下右移，解除對制動缸3的液壓力，制動解除。液壓動力缸10內的活塞9在彈簧12的作用下復位，同時，單向閥22被低壓腔的液體頂開，以補充液壓動力缸內活塞9復位時的容積增加，以備下一次制動。該控制裝置35既可用于蹄鼓式制動器，也可用于其它盤式制動器。
本實用新型的鉗盤式制動器還可以采用另一種結構形式，參照附圖5，制動缸3內的階梯形活塞33安裝在鉗體31相應的階梯孔中，形成兩個腔室，一個用作控制腔V，另一個用作加力腔VI。控制腔V與加力腔VI經閥門通道G連通，其間安裝一個限壓閥34。控制腔V和加力腔VI可以任選，也可以在鉗體31內并列裝有兩個一般非階梯形活塞。一個與鉗體構成控制腔V；另一個構成加力腔VI。V，VI兩腔同樣經限壓閥34連通。其控制腔V經進出液孔E、輸液管直接與主缸36連通。加力腔VI經進出液孔F、輸液管與液壓動力缸10的進出液孔11相連通。其工作原理是由主缸36首先給一個初始控制液壓力，經輸液管進入控制腔V，然后再經閥門通道G、單向閥34進入加力腔VI，兩腔壓力使活塞33向左移動，消除制動襯片32與制動盤28的間隙后，對制動盤產生壓緊力，與此同時由于V、VI兩腔壓力升高，使限壓閥34關閉，V、VI兩腔隔斷。轉動著的制動盤28和制動襯片32之間產生摩擦力矩，該摩擦力矩使鉗體31帶動制動底板一起轉動。通過加力鉗臂7、連桿8將限制力作用在液壓動力缸10內的活塞9上，使液壓動力缸10內壓力升高，該液壓力經過輸液管進入到加力腔VI，對活塞33產生加力以增強制動促動力。當主缸36的壓力解除時，控制腔V的壓力降低，對活塞33的作用壓力減小，使制動襯片32與制動盤28之間的摩擦力減小，從而使液壓動力缸10內的液壓力也相應減小，這個過程不斷循環進行，當V、VI腔壓力降低到一定程度，限壓閥34在彈簧作用下打開，使V、VI腔連通、制動過程解除。這里所說的限壓閥34是由限壓閥門，彈簧、螺塞構成的壓力控制開關閥。
權利要求1.自加力式機動車制動器，它包括制動機構和腳踏主缸(36)，其特征在于制動機構的制動底板(1)套裝在車橋或轉向節(6)上，制動底板(1)上安裝有液壓動力缸(10)，在車橋或轉向節(6)上還制有一個連接盤(5)，連接盤(5)上固定安裝有兩個加力鉗臂(7)，加力鉗臂(7)的外端與連桿(8)相鉸接，連桿(8)的另一端安裝在液壓動力缸(10)內的話塞(9)的背面凹孔中，在液壓動力缸(10)中安裝有活塞(9)的復位彈簧(12)，液壓動力缸(10)經進出口液孔(11)、輸液管、控制裝置(35)與制動缸(3)相連接。
2.根據權利要求書1所述的自加力式機動車制動器，其特征在于所說的制動機構是由制動缸(3)、制動蹄(4)、制動鼓(2)和套裝在車橋或轉向節(6)上的制動底板(1)組成的蹄鼓式制動機構。
3.根據權利要求1所述的自加力式機動車制動器，其特征在于所說的制動機構是由鉗體(31)、制動鉗支架(30)、制動盤(28)、制動缸(3)、制動襯片(32)和制動底板(1)組成的鉗盤式制動機構。
4.根據權利要求1或2或3所述的自加力式機動車制動器，其特征在于所說的控制裝置(35)由一個輔缸(24)和一個控制閥(26)組成，其輔缸(24)內自左至右依次安裝有彈簧(15)、帶中心孔的輔缸活塞(14)、帶中心孔的隔板(25)、彈簧(13)，帶活塞桿的推力活塞(23)，其中隔板(25)與輔缸(24)的缸體固定連接、輔缸活塞(14)、隔板(25)、推力活塞(23)將輔缸(24)的內腔分為控制腔(I)、制動腔(II)、加力腔(III)、低壓腔(IV)，制動腔(II)經輸液管與制動缸(3)相連接，控制腔(I)經輔缸進液孔(A)、輸液管與主缸(36)相連接，控制腔(I)部分的另一出口經輸液管與控制閥(26)左端相連接，在控制閥(26)內依次安裝有平衡活塞(16)、彈簧(17)、出液閥塞(18)、進液閥座(27)、進液閥塞(19)、閥門活塞(21)、彈簧(20)，其中平衡活塞(16)上有通向側面的中心孔，該中心孔通過控制閥(26)上的出液孔，輸液管與低壓腔(IV)相連接，出液閥塞(18)和進液閥塞(19)通過連桿連接，進液閥座(27)固定在控制閥(26)的體內，進液閥座(27)的左側閥腔經輸液管與輔缸(24)中的加力腔(III)相連接，進液閥座(27)的右側閥腔一路經輸液管與液壓動力缸(10)的進出液孔(11)連接，另一路經輸液管、單向閥(22)與輔缸(24)內的低壓腔(IV)相連接，在低壓腔(IV)所在的輔缸(24)處固定有低壓回液孔(B)。
5.根據權利要求書3所述的自加力式機動車制動器，其特征在于制動缸(3)的活塞(33)為階梯狀，在鉗體(31)上加工有一個與之相對應的階梯孔，階梯活塞(33)的階梯部與階梯孔之間的構成一個控制腔(V)和一個加力腔(VI)，控制腔(V)經進出液孔(E)、輸液管與主缸(36)相連接，加力腔(VI)經進出液孔(F)、輸液管與液壓動力缸(10)的進出液孔(11)相連接，控制腔(V)經閥門通道(G)與加力腔(VI)相通，在閥門通道(G)中固定安裝有限壓閥(34)。
專利摘要本實用新型屬于一種機動車的車輪制動裝置。它包括腳踏式主缸36和制動機構，其制動機構的制動底板1套裝在車橋或轉向節6上。制動底板上固定安裝有液壓動力缸10。在車橋或轉向節上制有連接盤5，在連接盤5上固定有兩個加力鉗臂7，加力鉗臂7經連桿8與活塞9相連接。在液壓動力缸內安裝有復位彈簧12，它的進出液孔11經輸液管，控制裝置35與制動缸3連接構成。本制動裝置將汽車行駛的動能轉換為制動力源，實現自加力制動。
文檔編號B60T1/00GK2223709SQ9523347
公開日1996年4月3日 申請日期1995年3月29日 優先權日1995年3月29日
發明者胡大鶴 申請人:胡大鶴