專利名稱：儲(chǔ)能式汽車剎車及助力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車制動(dòng)及行車助力創(chuàng)新型設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有成熟的汽車剎車制動(dòng)裝置是通過磨擦作用產(chǎn)生制動(dòng)力，這種制動(dòng)是將汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，特別是對(duì)于城市交通眾多的交差路口、紅綠燈就意味著大量的油料浪費(fèi)及污染的產(chǎn)生。以電磁、氣壓、液壓形式輔助剎車儲(chǔ)存剎車時(shí)汽車動(dòng)能以提供行車時(shí)助力總體能量轉(zhuǎn)化效率低且成本高；以彈簧形式輔助剎車儲(chǔ)存剎車時(shí)汽車的動(dòng)能來提供行車時(shí)助力能量轉(zhuǎn)化效率高但是由于現(xiàn)有彈簧設(shè)計(jì)的局限儲(chǔ)能小、實(shí)用性不高，以大儲(chǔ)能異形平面渦卷彈簧進(jìn)行剎車儲(chǔ)能及行車助力的裝置尚未見有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是以多組異形平面渦卷彈簧將汽車的動(dòng)能在剎車時(shí)以彈簧的勢能形式以存儲(chǔ)，在汽車行駛時(shí)儲(chǔ)存的勢能可實(shí)時(shí)釋放以提供行駛助力，同時(shí)保證剎車和助力的簡單、安全、有效。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是一種汽車剎車及助力裝置，包括輪轂內(nèi)飛輪、剎車體外殼、彈簧外固定筒、活動(dòng)剎車棘輪、剎車棘輪拔子、盤式彈簧、彈簧內(nèi)固定筒、彈簧內(nèi)固定筒固定棘爪、倒車齒環(huán)、倒車頂桿、車輪軸助力飛輪、油門助力關(guān)聯(lián)開關(guān)、鼓式剎車片、輪轂內(nèi)環(huán)磨擦環(huán)。其特征在于輪輻內(nèi)側(cè)固定有輪轂內(nèi)飛輪，輪轂內(nèi)飛輪的一側(cè)有棘齒與彈簧外固定筒上的活動(dòng)剎車棘輪上的棘齒相能對(duì)應(yīng)咬合；剎車棘輪拔子能拔動(dòng)活動(dòng)剎車棘輪進(jìn)行咬合，剎車棘輪拔子圍繞剎車體外殼多組對(duì)稱性圓周排列；彈簧外固定筒兩側(cè)面分別有活動(dòng)剎車棘輪和棘齒，中間有棘齒、滾珠滑槽分別與剎車體外殼上的千斤、滾珠相對(duì)應(yīng)；各組盤式彈簧外側(cè)端分別固定于各組彈簧外固定筒內(nèi)側(cè)、內(nèi)側(cè)端共同固定于同一個(gè)彈簧內(nèi)固定筒上，各組盤式彈簧的長度、厚度不相同；彈簧內(nèi)固定筒內(nèi)側(cè)端有固定及助力齒輪，固定及助力齒輪外側(cè)有棘齒內(nèi)側(cè)有齒槽分別與彈簧內(nèi)固定筒固定棘爪、倒車齒環(huán)相對(duì)應(yīng)；彈簧內(nèi)固定筒固定棘爪與油門相關(guān)聯(lián)之間有油門助力關(guān)聯(lián)開關(guān)，倒車齒環(huán)與車輪軸助力飛輪相咬合能在倒車頂桿作用下斷開咬合；剎車體外殼外設(shè)有對(duì)稱性鼓式剎車片多組，與之相對(duì)應(yīng)的輪轂處裝有輪轂內(nèi)環(huán)磨擦環(huán)。
上述輪轂內(nèi)飛輪固定于車輪輪輻內(nèi)側(cè)面，與活動(dòng)剎車棘輪相對(duì)應(yīng)的面上有棘齒能與之相咬合、有分離彈簧及時(shí)分開咬合，飛輪的千斤作用方向?yàn)榍跋颉?br> 上述的活動(dòng)剎車棘輪有卡突與彈簧外固定筒上的卡槽相關(guān)聯(lián)，卡突處有棘齒在剎車棘輪拔子的拔動(dòng)下能與輪轂內(nèi)飛輪或相鄰的彈簧外固定筒的另一側(cè)端棘齒相對(duì)應(yīng)咬合。
上述的剎車棘輪撥子位于剎車體外殼上槽內(nèi)串于導(dǎo)桿上，導(dǎo)桿上有復(fù)位彈簧，多組剎車棘輪撥子圍繞剎車體外殼呈對(duì)稱性圓周排列，剎車棘輪撥子在拉繩或推桿的作用下左右活動(dòng)，有可高速旋轉(zhuǎn)的拔針，不同部位的剎車棘輪撥子上的拔針帶動(dòng)活動(dòng)剎車棘輪與輪轂內(nèi)飛輪或與相鄰的彈簧外固定筒的棘齒進(jìn)行咬合從而依次帶動(dòng)不同部位的彈簧外固定筒隨車輪旋轉(zhuǎn)。
上述彈簧外固定筒兩側(cè)面分別有卡槽、棘齒和分離彈簧，中間有棘齒、滾珠滑槽分別與剎車體外殼上的棘爪、滾珠相對(duì)應(yīng)，有卡槽與活動(dòng)剎車棘輪相關(guān)聯(lián)，該外固定筒內(nèi)側(cè)有溝槽與盤式彈簧外形相適應(yīng)。
上述盤式彈簧為接觸式異形平面渦卷彈簧，由扁平曲面帶鋼縱向卷制其帶鋼橫截面可為連續(xù)W型或波浪狀，盤式彈簧與外固定筒數(shù)量上相一致，但不同部位的彈簧存在差異近輪輻側(cè)的盤式彈簧行程最長但彈性阻力相對(duì)小，而遠(yuǎn)側(cè)的行程相對(duì)短但彈性阻力大，各組盤式彈簧的內(nèi)側(cè)端固定于同一彈簧內(nèi)固定筒上。
上述彈簧內(nèi)固定筒與盤式彈簧相接觸面亦有溝槽與之相適應(yīng)，內(nèi)側(cè)端有固定及助力齒輪，固定及助力齒輪外側(cè)有棘齒、內(nèi)側(cè)有齒槽分別與彈簧內(nèi)固定筒固定棘爪、倒車齒環(huán)相對(duì)應(yīng)。
上述彈簧內(nèi)固定筒固定棘爪多組呈對(duì)稱性圓周排列于剎車體外殼上與油門相關(guān)聯(lián)，可在油門踏板作用下抬起棘爪，有油門關(guān)聯(lián)開關(guān)可隨時(shí)斷開關(guān)聯(lián)；車輛正常前向行駛時(shí)在復(fù)位彈簧的作用下倒車齒環(huán)與車輪軸飛輪相咬合，車輪軸飛輪固定于輪軸上，千斤作用方向?yàn)榍跋?，飛輪外殼上半邊有齒突與倒車齒環(huán)上的齒突槽相適應(yīng)，倒車拔桿與倒車檔位相關(guān)聯(lián)，倒車時(shí)倒車拔桿斷開其咬合。
為解決上述裝置僅能提供前向剎車及緊急剎車時(shí)彈簧初始?jí)嚎s階級(jí)力量的不足的矛盾本發(fā)明提供鼓式剎車輔助剎車及駐車剎車設(shè)計(jì)，在剎車體外殼外設(shè)有對(duì)稱性鼓式剎車片多組，與之相對(duì)應(yīng)的輪轂處裝有輪轂內(nèi)環(huán)磨擦環(huán)。為了更好地提供剎車力及儲(chǔ)能、助力，建議采用更大、更寬的車輪輪轂。盤式彈簧也可不完全限于安裝在車輪輪轂內(nèi)，也可以在原有的鼓式、盤式剎車基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝，可以將輪轂內(nèi)飛輪產(chǎn)生的前向轉(zhuǎn)動(dòng)力通過傳動(dòng)軸傳給安裝在車底或其他等部位的多組盤式彈簧，彈簧內(nèi)固定筒助力也同樣通過傳動(dòng)軸傳給車輪上的助力飛輪或者汽車的主傳動(dòng)軸。
本發(fā)明有以下幾處優(yōu)點(diǎn)
1.不會(huì)發(fā)生持續(xù)剎車帶來的剎車片過熱剎車力減弱相反剎車力會(huì)愈來愈強(qiáng)；2.腳踏剎車踏板需力小、可靠性強(qiáng)，剎車更加平穩(wěn)；3.具有混合動(dòng)力特點(diǎn)，綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)城市交通節(jié)能效果突出；4.可以有效減少汽車起步時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器的磨損；5.在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)失去動(dòng)力時(shí)只要盤式彈簧還存有一定量的儲(chǔ)能就能為汽車提供及時(shí)前向動(dòng)力。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明輪轂及助力裝置示意圖；圖3為本發(fā)明彈簧外固定筒示意圖；圖4為本發(fā)明剎車體外殼及相關(guān)裝置示意圖；圖5為本發(fā)明盤式彈簧示意圖；圖中編號(hào)1-車輪輪轂，2-輪轂內(nèi)飛輪，3-彈簧內(nèi)固定筒，4-輪轂內(nèi)磨擦環(huán)，5-彈簧內(nèi)固定筒固定棘爪，6-固定及助力齒輪，7-倒車齒環(huán)，8-車輪軸助力飛輪，9-倒車頂桿，10-復(fù)位彈簧，11-車輪軸，12-彈簧外固定筒滾珠槽，13-彈簧外固定筒棘齒，14-活動(dòng)剎車棘輪，15-活動(dòng)剎車棘輪卡突，16-分離彈簧，17-剎車棘輪拔子，18-鼓式剎車片，19-剎車體外殼，20-盤式彈簧。
具體實(shí)施例方式
車輛前向行駛時(shí)輪轂內(nèi)飛輪隨車輪旋轉(zhuǎn)，剎車時(shí)位于剎車體外殼上的剎車棘輪拔子在剎車?yán)K或推桿的作用下沿滑桿滑動(dòng)其拔針就帶動(dòng)活動(dòng)剎車棘輪與輪轂內(nèi)飛輪外側(cè)面上的棘輪相咬合活動(dòng)剎車棘輪就被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，由于活動(dòng)剎車棘輪有卡突與彈簧外固定筒上的卡槽相咬合彈簧外固定筒也就會(huì)被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，第一組盤式彈簧就被帶動(dòng)壓縮，同樣原理根據(jù)所需剎車力的不同后繼多組盤式彈簧也就被帶動(dòng)相繼壓縮產(chǎn)生剎車力同時(shí)進(jìn)行儲(chǔ)能。由于剎車棘輪拔子上的拔針能高速旋轉(zhuǎn)不會(huì)被剎車時(shí)高速旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)剎車棘輪所磨損。停止剎車時(shí)剎車棘輪拔子在導(dǎo)桿上的復(fù)位彈簧作用下回復(fù)原位，同時(shí)活動(dòng)剎車棘輪在輪轂內(nèi)飛輪、彈簧外固定筒上設(shè)有的分離彈簧的作用下也回復(fù)原位盤式彈簧不再被帶動(dòng)產(chǎn)生剎車力，彈簧外固定筒設(shè)有棘齒、剎車體外殼內(nèi)側(cè)設(shè)有千斤裝置兩者相吻合，剎車停止后彈簧不會(huì)回轉(zhuǎn)。當(dāng)車輛需繼續(xù)前向行駛時(shí)腳踏油門通過油門關(guān)聯(lián)的作用彈簧內(nèi)固定筒固定棘爪被提起，彈簧內(nèi)固定筒在壓縮的盤式彈簧的作用下被帶動(dòng)向前旋轉(zhuǎn)，通過車輪軸助力飛輪的作用帶動(dòng)車輪向前旋轉(zhuǎn)這樣就釋放了彈簧的儲(chǔ)能。當(dāng)行程較短的盤式彈簧釋放完助力后，行程較長的盤式彈簧會(huì)繼續(xù)帶動(dòng)彈簧內(nèi)固定筒繼續(xù)向前旋轉(zhuǎn)，彈簧內(nèi)固定筒會(huì)帶動(dòng)較短行程的盤式彈簧繼續(xù)向前旋轉(zhuǎn)同時(shí)也帶動(dòng)相應(yīng)的彈簧外固定筒旋轉(zhuǎn)直至最長的盤式彈簧釋放完助力。所有盤式彈簧釋放完助力后由于車輪軸助力飛輪的飛輪特性彈簧內(nèi)固定筒不會(huì)影響車輪繼續(xù)前行。由于飛輪的存在車輪只能前向旋轉(zhuǎn)，車輛需要后向行駛時(shí)掛倒檔，倒檔與倒車頂桿相關(guān)聯(lián)，此時(shí)倒車頂桿頂住倒車齒環(huán)，飛輪外殼上半邊齒突與倒車齒環(huán)上的齒突槽分離這樣車輪就可以后向行駛。當(dāng)檔位處于前進(jìn)檔位或空檔此時(shí)倒車頂桿不再頂住倒車齒環(huán)，在復(fù)位彈簧的作用下飛輪外殼上半邊齒突與倒車齒環(huán)上的齒突槽重新咬合。在油門和彈簧內(nèi)固定筒固定棘爪之間于變速杠球頭部位可以設(shè)一個(gè)油門助力關(guān)聯(lián)開關(guān)，此關(guān)聯(lián)開關(guān)關(guān)閉后腳踏油門不會(huì)帶動(dòng)彈簧內(nèi)固定筒固定棘爪這樣可以預(yù)留一定的彈簧儲(chǔ)能以備急需。本設(shè)計(jì)僅提供前向助力，因此在倒車時(shí)需關(guān)掉此關(guān)聯(lián)開關(guān)或者與倒車檔位相關(guān)聯(lián)在倒車行駛時(shí)自動(dòng)斷開關(guān)聯(lián)開關(guān)。在長距離連續(xù)下坡時(shí)由于彈簧行程有限不能持續(xù)剎車，可間斷使用剎車及油門助力來達(dá)到平穩(wěn)下坡。當(dāng)車輛處于后向行駛時(shí)或停車時(shí)輪轂內(nèi)飛輪不能帶動(dòng)盤式彈簧旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生剎車力，此時(shí)由剎車體外殼上的鼓式剎車片與輪轂內(nèi)磨擦環(huán)相磨擦來提供剎車力。依據(jù)現(xiàn)有普通平面渦卷彈簧力學(xué)公式計(jì)算同質(zhì)量的盤式彈簧設(shè)計(jì)與同質(zhì)量的普通平面渦卷彈簧相比可以提供數(shù)倍的剎車扭矩和近十倍的剎車儲(chǔ)能從而保證本發(fā)明經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)車輛高速行駛緊急剎車時(shí)由于彈簧初始?jí)嚎s時(shí)力量較小此時(shí)可以由鼓式剎車補(bǔ)充一定的剎車力，而日常中低速行駛非緊急剎車時(shí)對(duì)于普通乘用型轎車盤式彈簧可以提供全部的剎車力。
在盤式彈簧外固定筒、內(nèi)固定筒固定及助力齒輪處可進(jìn)一步裝上計(jì)數(shù)器與油門關(guān)聯(lián)開關(guān)、剎車踏板同由電子程序化控制剎車后車輛進(jìn)一步加油門加速行駛時(shí)由程序控制油門關(guān)聯(lián)開關(guān)使之閉合彈簧釋放助力，到達(dá)預(yù)定彈簧預(yù)留助力值時(shí)再自動(dòng)斷開油門關(guān)聯(lián)開關(guān)；在上坡或發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足時(shí)自動(dòng)閉合油門關(guān)聯(lián)開關(guān)釋放預(yù)留彈簧助力，釋放完助力后再自動(dòng)斷開油門關(guān)聯(lián)開關(guān)，無需手動(dòng)更加有利于駕駛方便。剎車棘輪拔子可采用電控裝置來實(shí)現(xiàn)剎車時(shí)不同程度的間斷咬合進(jìn)而獲得更多等級(jí)的剎車力，也可以實(shí)現(xiàn)車輪防抱死ABS及ESP！
權(quán)利要求
1.一種汽車制動(dòng)及行車助力創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，包括輪轂內(nèi)飛輪、剎車體外殼、彈簧外固定筒、活動(dòng)剎車棘輪、剎車棘輪拔子、盤式彈簧、彈簧內(nèi)固定筒、彈簧內(nèi)固定筒固定棘爪、倒車齒環(huán)、倒車頂桿、車輪軸助力飛輪、油門助力關(guān)聯(lián)開關(guān)、鼓式剎車片、輪轂內(nèi)環(huán)磨擦環(huán)。其特征在于輪輻內(nèi)側(cè)固定有輪轂內(nèi)飛輪，輪轂內(nèi)飛輪的一側(cè)有棘齒與彈簧外固定筒上的活動(dòng)剎車棘輪上的棘齒相能對(duì)應(yīng)咬合；剎車棘輪拔子能拔動(dòng)活動(dòng)剎車棘輪進(jìn)行咬合，剎車棘輪拔子圍繞剎車體外殼多組對(duì)稱性圓周排列；彈簧外固定筒兩側(cè)面分別有活動(dòng)剎車棘輪和棘齒，中間有棘齒、滾珠滑槽分別與剎車體外殼上的千斤、滾珠相對(duì)應(yīng)；各組盤式彈簧外側(cè)端分別固定于各組彈簧外固定筒內(nèi)側(cè)、內(nèi)側(cè)端共同固定于同一個(gè)彈簧內(nèi)固定筒上；彈簧內(nèi)固定筒內(nèi)側(cè)端有固定及助力齒輪，固定及助力齒輪外側(cè)有棘齒內(nèi)側(cè)有齒槽分別與彈簧內(nèi)固定筒固定棘爪、倒車齒環(huán)相對(duì)應(yīng)；彈簧內(nèi)固定筒固定棘爪與油門相關(guān)聯(lián)之間有油門助力關(guān)聯(lián)開關(guān)，倒車齒環(huán)與車輪軸助力飛輪相咬合能在倒車頂桿作用下斷開咬合；剎車體外殼外設(shè)有對(duì)稱性鼓式剎車片多組，與之相對(duì)應(yīng)的輪轂處裝有輪轂內(nèi)環(huán)磨擦環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種汽車制動(dòng)及行車助力創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，其特征在于輪轂內(nèi)飛輪固定于車輪輪輻內(nèi)側(cè)面，與活動(dòng)剎車棘輪相對(duì)應(yīng)的面上有棘齒能與之相咬合、有分離彈簧，飛輪的千斤作用方向?yàn)榍跋颉?br> 3.如權(quán)利要求1所述的一種汽車制動(dòng)及行車助力創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，其特征在于活動(dòng)剎車棘輪有卡突與彈簧外固定筒上的卡槽相關(guān)聯(lián)，卡突處有棘齒在剎車棘輪拔子的拔動(dòng)下能與輪轂內(nèi)飛輪或相鄰的彈簧外固定筒的另一側(cè)端棘齒相對(duì)應(yīng)咬合。
4.如權(quán)利要求1所述的一種汽車制動(dòng)及行車助力創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，其特征在于剎車棘輪撥子位于剎車體外殼上槽內(nèi)串于導(dǎo)桿上，有可高速旋轉(zhuǎn)的拔針。
5.如權(quán)利要求1所述的一種汽車制動(dòng)及行車助力創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，其特征在于彈簧外固定筒兩側(cè)面分別有卡槽、棘齒和分離彈簧，中間有棘齒、滾珠滑槽分別與剎車體外殼上的千斤、滾珠相對(duì)應(yīng)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種汽車制動(dòng)及行車助力創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，其特征在于盤式彈簧為接觸式異形平面渦卷彈簧，由扁平曲面帶鋼縱向卷制其帶鋼橫截面可為連續(xù)w型或波浪狀，盤式彈簧與外固定筒數(shù)量上相一致，但不同部位的彈簧存在差異近輪輻側(cè)的盤式彈簧行程最長但彈性阻力相對(duì)小，而遠(yuǎn)側(cè)的行程相對(duì)短但彈性阻力大，各組盤式彈簧的內(nèi)側(cè)端固定于同一彈簧內(nèi)固定筒上。
7.如權(quán)利要求1所述的一種汽車制動(dòng)及行車助力創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，其特征在于彈簧內(nèi)固定筒一側(cè)端有固定及助力齒輪，固定及助力齒輪外側(cè)有棘齒、內(nèi)側(cè)有齒槽分別與彈簧內(nèi)固定筒固定棘爪、倒車齒環(huán)相對(duì)應(yīng)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種汽車制動(dòng)及行車助力創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，其特征在于彈簧內(nèi)固定筒固定棘爪與油門相關(guān)聯(lián)，有油門關(guān)聯(lián)開關(guān)可隨時(shí)斷開關(guān)聯(lián)。
9.如權(quán)利要求1所述的一種汽車制動(dòng)及行車助力創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，其特征在于在剎車體外殼上設(shè)有對(duì)稱性鼓式剎車片多組，與之相對(duì)應(yīng)輪轂處裝有輪轂內(nèi)環(huán)磨擦環(huán)。
10.根據(jù)以上任一權(quán)利要求所述的一種汽車制動(dòng)及行車助力創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，剎車體與盤式彈簧可不完全限于汽車輪輪轂內(nèi)，也可以在原有的鼓式、盤式剎車基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝，可以將輪轂內(nèi)飛輪產(chǎn)生的前向轉(zhuǎn)動(dòng)力通過傳動(dòng)軸傳給安裝在車底或其他等部位的多組盤式彈簧，彈簧內(nèi)固定筒助力也同樣通過傳動(dòng)軸傳給車輪上的助力飛輪或者汽車的主傳動(dòng)軸。
全文摘要
儲(chǔ)能式汽車剎車及助力裝置，本發(fā)明涉及一種汽車制動(dòng)及行車助力創(chuàng)新型設(shè)計(jì)。本發(fā)明的目的是以多組盤式彈簧將汽車的動(dòng)能在剎車時(shí)以彈簧的勢能形式以存儲(chǔ)汽車行駛時(shí)能實(shí)時(shí)提供行駛助力。其特征在于輪輻內(nèi)側(cè)固定有飛輪，剎車棘輪拔子能拔動(dòng)活動(dòng)剎車棘輪與飛輪、相鄰彈簧外固定筒上的棘齒進(jìn)行咬合；彈簧外固定筒外側(cè)有棘齒、滾珠滑槽與剎車體外殼上的千斤、滾珠相對(duì)應(yīng)；盤式彈簧外側(cè)端固定于彈簧外固定筒內(nèi)側(cè)、內(nèi)側(cè)端固定于同一個(gè)彈簧內(nèi)固定筒上；彈簧內(nèi)固定筒內(nèi)側(cè)端有一齒輪，其外側(cè)有棘齒內(nèi)側(cè)有齒槽分別與固定棘爪、倒車齒環(huán)相對(duì)應(yīng)，固定棘爪與油門相關(guān)聯(lián)之間有油門助力關(guān)聯(lián)開關(guān)，倒車齒環(huán)與車輪軸助力飛輪相咬合能在倒車頂桿作用下斷開咬合。
文檔編號(hào)B60K6/10GK101074011SQ200710100770
公開日2007年11月21日 申請日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者曹殿多 申請人:曹殿多