專利名稱：自律倍力制動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種自律倍力制動(dòng)裝置，更詳細(xì)地說是一種屬于車輛用的動(dòng)力制動(dòng)裝置。
隨著近代工業(yè)的發(fā)展，各種運(yùn)輸車輛向高速、重載的方向發(fā)展，因而為適應(yīng)于高速、重載車輛安全行駛之需要，必須配備與之相適應(yīng)的剎車系統(tǒng)，使之產(chǎn)生足夠的制動(dòng)力，這樣自應(yīng)增強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng)中剎車總泵的壓力，由于駕駛?cè)藛T腳踏剎車的力量有一定的限制，所以一味增加剎車總泵的壓力而由駕駛?cè)藛T的腳力去直接控制剎車也不行，因而人們?cè)O(shè)計(jì)了一種在油壓剎車系統(tǒng)中加設(shè)用真空或壓縮空氣控制的制動(dòng)輔助器來(lái)控制剎車系統(tǒng)，這種系統(tǒng)就是傳統(tǒng)的倍力制動(dòng)裝置或叫伺服制動(dòng)裝置。
上述傳統(tǒng)的倍力制動(dòng)系統(tǒng)，可借助駕駛員之輕巧踩力，以真空或高壓空氣為媒介傳遞到油壓制動(dòng)系統(tǒng)中而產(chǎn)生強(qiáng)大的油壓(70～90kg／cm2)供給車輪剎車分泵，而獲得強(qiáng)大的制動(dòng)力。這種系統(tǒng)在一定的程度上解決了車輛的安全制動(dòng)問題，但它存在如下缺陷①為了使制動(dòng)輔助器的空氣壓縮機(jī)或真空泵工作，需要消耗引擎之部分動(dòng)力，且引擎熄火即失去其作用。其機(jī)件亦易發(fā)生故障。
②這種制動(dòng)系統(tǒng)，無(wú)論其為油壓式或氣壓式，有無(wú)倍力增壓裝置，只要系統(tǒng)形成，其制動(dòng)力則為定值，因而其制動(dòng)效率隨車輛的載重量及速度的增加而減低，亦即在一定的輸出油壓下其制動(dòng)效率與車輛的載重和速度成反比，無(wú)法隨載重及速度的增加而自動(dòng)調(diào)節(jié)控制制動(dòng)油壓及制動(dòng)操作速度，故對(duì)載重高速車輛的制動(dòng)，其靈敏度及安全性均欠佳。
③對(duì)拖車、貨柜車等連接有尾車的車輛而言，由于拖車或尾車的剎車動(dòng)作往往較主車落后，以致在主車已完全剎住的情況下，產(chǎn)生尾車推主車向前滑行的情形，影響制動(dòng)效果和安全，增加剎車摩擦片及輪胎的無(wú)謂磨損。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)完成一種自律倍力制動(dòng)裝置，它是利用車輛運(yùn)動(dòng)的慣性力量即動(dòng)能來(lái)控制高壓泵，產(chǎn)生適應(yīng)車輛當(dāng)時(shí)的載重與速度情況所需要的制動(dòng)油壓，即使引擎熄火，仍能照常動(dòng)作，而不需消耗引擎的動(dòng)力，能藉車輛本身的力量來(lái)律制本身的行為，其制動(dòng)作用力隨車輛載重與速度的增加而增大，制動(dòng)反應(yīng)速度則隨載重與速度的增加而加快，即具有自動(dòng)調(diào)節(jié)控制制動(dòng)機(jī)能的作用，因而可得到最安全、可靠的制動(dòng)效果。本發(fā)明的另一目的之一在于提供一種自律倍力制動(dòng)裝置，用于尾拖車時(shí)可在下坡道利用車身的動(dòng)能驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)及發(fā)電機(jī)，以增強(qiáng)列車內(nèi)氣壓系統(tǒng)剎車的效果及增加電力。
本發(fā)明是通過以下構(gòu)思來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)明的目的一種自律倍力控制裝置，系由一低油壓剎車總泵，一中央剎車輪，一高壓泵，一高壓泵操作連桿組及高低壓油路所構(gòu)成，該剎車總泵接有低壓油路分別引接于中央剎車輪之剎車分泵及各車輪之剎車分泵，上述中央剎車輪乃與車輪輪軸同步旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)蛪簞x車總泵作用而使中央剎車輪產(chǎn)生剎車作用，帶動(dòng)該剎輪中之原靜止剎車盤時(shí)，介以操作連桿裝置驅(qū)使高壓泵產(chǎn)生高壓，經(jīng)由高壓油路傳至各車輪之剎車分泵，從而產(chǎn)生倍力制動(dòng)車輛的效果。所述的中央剎車輪系由連動(dòng)于車輪軸的一剎車鼓，一可旋轉(zhuǎn)自如地套設(shè)于與剎車鼓相對(duì)旋轉(zhuǎn)或靜止的短軸上的剎車盤，一組裝設(shè)于此剎車盤上，包含剎車、蹄片、剎車分泵、剎車摩擦片等的剎車組件，一與剎車連接一體的槽輪及一外殼所構(gòu)成；該中央剎車輪可接連動(dòng)于車輛之傳動(dòng)地軸或借助于減速齒輪裝置由車輛之傳動(dòng)地軸驅(qū)動(dòng)。
所述的高壓泵乃借助于操作連桿裝置及一繞設(shè)于槽輪之鋼索由中央剎車輪驅(qū)動(dòng)。
同時(shí)，本發(fā)明所述的自律倍力制動(dòng)裝置，可裝于尾拖車后軸及傳動(dòng)軸，作為自律倍力剎車外，也可以在下坡道利用動(dòng)能驅(qū)動(dòng)壓縮空氣機(jī)及發(fā)電機(jī)。
本發(fā)明的自律倍力制動(dòng)的裝置同傳統(tǒng)的倍力制動(dòng)系統(tǒng)相比較，其優(yōu)點(diǎn)是十分明顯的。其構(gòu)造及工作原理是借助傳統(tǒng)的低壓油的輕力操作，通過與車輪同步聯(lián)動(dòng)的中央剎車輪剎車時(shí)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，經(jīng)槽輪拉動(dòng)鋼索，使高壓泵作用，而產(chǎn)生倍力增壓的制動(dòng)作用效果，其中央剎車輪迫使高壓泵動(dòng)作的動(dòng)力源系來(lái)自車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，亦即車輛本身的動(dòng)能。非如傳統(tǒng)的倍力制動(dòng)裝置有賴于真空泵或空氣壓縮機(jī)所產(chǎn)生的壓力。故不僅不消耗引擎的動(dòng)力，而且只要車輪在轉(zhuǎn)動(dòng)，即能產(chǎn)生倍力增壓的剎車作用，即使引擎熄火，本裝置仍保有正常剎車的作用，故其對(duì)車輛的安全行駛有很重要的作用，尤適于路況不佳的長(zhǎng)程下坡道路的車輛行駛。再者中央剎車輪系由車輛輪軸帶動(dòng)，而輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩遠(yuǎn)勝于任何其他倍力裝置所能發(fā)生的力量，同時(shí)其扭矩大小系與車輛的動(dòng)能(即車速與載重之乘積)成正比例，故所產(chǎn)生的制動(dòng)力乃隨車輛的載重與速度的增加而增大，制動(dòng)速度則隨車速之增加而縮短，亦即其制動(dòng)狀況與速度和載重之間有自動(dòng)調(diào)節(jié)的效果，即能結(jié)合行車情況產(chǎn)生剎車瞬間所需要最迫切、最有效的制動(dòng)力，因此在任何行車情況下均能發(fā)揮強(qiáng)大有效的制動(dòng)，而達(dá)到最安全可靠的制動(dòng)效能。
本裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單，改裝容易，且可免用真空泵、空氣壓縮機(jī)等裝置，成本低廉，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，用于拖車、貨柜車、重卡車時(shí)，可發(fā)揮傳統(tǒng)的倍力裝置所無(wú)法比擬的制動(dòng)作用，並產(chǎn)生拖車?yán)≈鬈嚨男Ч粫?huì)有拖車將主車向前推撞的情況，故可減少車輛機(jī)件與摩擦片的損耗等等。
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。


圖1系本發(fā)明自律倍力制動(dòng)裝置的基本構(gòu)成圖圖2系本發(fā)明自律倍力制動(dòng)裝置的輔助后軸式安裝示意圖圖3系本發(fā)明安裝拖車或貨柜車輪軸安裝示意圖圖4系本發(fā)明的減速齒輪式安裝示意圖圖5系本發(fā)明自律倍力傳動(dòng)裝置的構(gòu)造局部剖面俯視圖圖6系本發(fā)明自律倍力傳動(dòng)裝置的構(gòu)造局部剖面?zhèn)纫晥D圖7系本發(fā)明自律倍力的減速齒輪式結(jié)構(gòu)圖圖8系本發(fā)明自律倍力的另一種安裝剖面俯視圖圖9系本發(fā)明自律倍力的主車側(cè)視尾拖車剖面俯視安裝圖
圖1是本發(fā)明倍力制動(dòng)裝置的基本構(gòu)成圖。該裝置有剎車踏板〔1〕剎車總泵〔2〕，中央剎車輪〔3〕及其車殼〔10〕，高壓泵〔4〕鋼索〔5〕，連桿裝置〔6〕，低壓剎車油管〔L1〕，高壓剎車油管〔L2〕，前剎車輪〔W1〕和后剎車輪〔W2〕。按上述中央剎車輪〔3〕之安裝例乃如圖2所示，這種安裝方法適應(yīng)安裝于車輛之輔助后軸〔7〕上，並與后輪〔W2〕同步旋轉(zhuǎn)為適。
若用于拖車或貨柜車，即可安裝于拖車或貨柜車之任一輪軸〔7〕上，而不適安裝于主車之輪軸上，其安裝例則如圖3所示；若用于無(wú)補(bǔ)助后軸的一般四輪車輛，則因后輪軸有差速箱之關(guān)系，無(wú)空間再安裝中央剎車輪〔3〕時(shí)，即可如圖4所示安裝，介以減速齒輪裝置〔8〕將中央剎車輪〔3〕裝于后節(jié)傳動(dòng)地軸〔9〕之一側(cè)，高壓泵〔4〕則可裝設(shè)于車底盤〔10〕的適宜部位。
圖5、圖6乃表示裝于輔助后輪軸時(shí)，中央剎車輪〔3〕與高壓泵〔4〕之詳細(xì)構(gòu)造及關(guān)系配置的局部剖面俯視圖和局部剖面?zhèn)纫晥D。圖中補(bǔ)助后軸〔7〕系分成左、右二節(jié)〔7a〕、〔7b〕、各軸〔7a〕、〔7b〕之外端各裝有后剎車輪〔W2〕、軸〔7a〕之內(nèi)端形成栓槽〔71〕，並套有一端具有突緣部〔311〕之軸筒〔31〕，此軸筒〔31〕之一端系可旋轉(zhuǎn)自如地支承于軸殼〔72〕之軸部〔73a〕與此相對(duì)之另一軸承部〔73b〕支持有一短軸〔32〕，其與軸筒〔31〕相對(duì)之一端亦形成有突緣部〔321〕，而在此二突緣部〔311〕、〔321〕之間夾設(shè)有上述中央剎車輪〔3〕之剎車鼓〔33〕，並以螺栓〔331〕及螺帽〔332〕鎖緊而固定之，如此軸〔7a〕軸筒〔31〕剎車鼓〔33〕與軸〔32〕乃連結(jié)成為一體，並與后輪〔W2〕同步旋轉(zhuǎn)。
在軸〔32〕上，介以軸承〔34〕可旋轉(zhuǎn)自如地套設(shè)有一剎車盤〔35〕，此剎車盤〔35〕之與剎車鼓〔33〕相對(duì)之一面裝設(shè)有剎車分泵〔36〕，剎車蹄片〔37〕及剎車摩擦片〔371〕等，復(fù)于此剎車盤〔35〕之軸筒部〔351〕之另一端介以鍵〔38〕套設(shè)有一槽輪〔39〕，此槽輪〔39〕之槽內(nèi)設(shè)有一條鋼索〔5〕，此鋼索〔5〕之一端固定于輪〔39〕，另一端則繞經(jīng)一導(dǎo)輪〔51〕后連結(jié)于高壓泵〔4〕之連桿裝置〔6〕。
上述高壓泵〔4〕包括一泵體(即油罐)〔41〕固定在車盤底〔10〕上，此泵體〔41〕內(nèi)容納有一中央具有一油孔〔421〕之橡皮活塞〔42〕，前端具有一橡皮塞頭〔431〕之活塞桿〔43〕系保持其塞頭〔431〕與油孔〔421〕之間留有一活塞動(dòng)距離與活塞〔42〕相連，又泵體〔41〕之前端接有一出油口接頭〔44〕，泵體〔41〕之后端開口則由一具有向外突出之突耳部或突緣部〔451〕之蓋體〔45〕介以迫緊〔452〕封閉住，而在此蓋體〔45〕后端並連接有在兩側(cè)壁上開有兩條貫穿筒壁且呈相對(duì)平行之導(dǎo)槽〔461〕之園筒〔46〕。上述活塞桿〔43〕之后端貫穿蓋體〔45〕而循園筒〔46〕之軸心向后延伸，終端並連接一園形導(dǎo)塊〔47〕，而連桿裝置〔6〕之連結(jié)銷〔61〕則橫面貫穿二導(dǎo)槽〔461〕及導(dǎo)塊〔47〕，銷〔61〕之兩端並樞接有二平行之連桿〔62〕，此二連桿〔62〕系與泵體〔41〕成平行向前延伸，並穿過蓋體〔45〕之突耳部〔451〕后，一至延伸至泵體〔41〕之前方，端末並由一連結(jié)板〔63〕相連結(jié)成為一體，而此連結(jié)板〔63〕則藉一突出之鋼索固定部〔631〕與上述鋼索〔5〕相連接，另在此二連桿〔62〕之外面，位于蓋體〔45〕與固定部〔631〕之間各套設(shè)有一復(fù)位彈簧〔64〕，如此當(dāng)連桿裝置〔6〕由鋼索〔5〕往前拉動(dòng)時(shí)，銷子〔61〕即隨連桿〔62〕之移動(dòng)順沿導(dǎo)槽〔461〕向前移動(dòng)，于是活塞桿〔43〕即被推向前迫使塞頭〔431〕頂住油孔〔421〕而將活塞〔42〕往前推動(dòng)，泵體〔41〕內(nèi)即可產(chǎn)生油壓。
又在泵體〔41〕之接近蓋子〔45〕之處設(shè)有一低壓油進(jìn)口〔411〕在出油管接頭〔44〕上則設(shè)有一
氣閥〔442〕。
圖7所示為裝于由轉(zhuǎn)動(dòng)地軸〔9〕驅(qū)動(dòng)之減速裝置〔8〕之中央剎車輪〔3〕之一實(shí)施例，圖中驅(qū)動(dòng)齒輪〔91〕系設(shè)于傳動(dòng)軸〔9〕上，〔81〕系減速裝置〔8〕之輸入側(cè)齒輪，〔82〕系減速裝置之輸出軸。此軸〔82〕之端部介以栓槽〔821〕裝設(shè)有中央剎車輪〔3〕之剎車鼓〔33〕，其裝設(shè)方法及其相關(guān)構(gòu)件如軸筒〔31〕，軸〔32〕，剎車輪〔35〕，剎車分泵〔36〕、剎車蹄片〔37〕，槽輪〔39〕等關(guān)系皆與前述實(shí)施例相同，唯一不同者，乃安裝位置而已，故在此不贅述。
圖8系本發(fā)明的另一種安裝剖面俯視圖，其主車和尾拖車均裝有本發(fā)明的自律倍力制動(dòng)裝置，中間有一壓縮空氣供氣裝置〔13〕將前后兩個(gè)裝置等連接起來(lái)。
圖9系本發(fā)明的主車側(cè)視尾拖車剖面府視圖，其特點(diǎn)是在輪軸上加裝了一空氣壓縮機(jī)〔11〕和發(fā)動(dòng)機(jī)〔12〕，車輛下坡行駛時(shí)利用車輛動(dòng)能驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)〔11〕和發(fā)電機(jī)〔12〕，以增強(qiáng)列車內(nèi)氣壓系統(tǒng)剎車的效果及增強(qiáng)電力。
本發(fā)明因具有如上述之構(gòu)造，當(dāng)踩下剎車踏板〔1〕時(shí)，剎車總泵〔2〕內(nèi)之油即產(chǎn)生壓力，而經(jīng)由低壓油路〔L1〕分兩路分別進(jìn)入中央剎車輪〔3〕之分泵〔36〕及高壓泵〔4〕內(nèi)，于是中央剎車輪〔3〕即由低壓油開始進(jìn)行剎車作用，同時(shí)低壓油乃經(jīng)油孔〔421〕進(jìn)入高壓泵〔4〕內(nèi)后，再經(jīng)由高壓油路〔L2〕分別進(jìn)入前后各剎車輪〔W1〕〔W2〕之剎車分泵內(nèi)，而使各剎車輪〔W1〕、〔W2〕與中央剎車輪〔3〕同時(shí)行低壓剎車作用，但是當(dāng)中央剎車輪〔3〕一剎車，分泵〔36〕即迫使剎車蹄片〔37〕之摩擦片〔371〕，緊壓于隨輪軸〔7a〕或〔32〕旋轉(zhuǎn)之剎車鼓〔33〕，則剎車盤〔35〕即因剎車摩擦片〔371〕與剎車鼓〔33〕間摩擦力所生極大之扭矩而形成一種摩擦式離合器之作用貼于剎車鼓〔33〕與之一齊旋轉(zhuǎn)，則介以軸筒〔351〕及鍵〔38〕與剎車盤〔35〕形成一體之槽輪〔39〕亦一齊旋轉(zhuǎn)，于是，經(jīng)由鋼索〔5〕之拉動(dòng)，連桿裝置〔6〕乃抗著彈簧〔64〕之力量推動(dòng)高壓泵〔4〕之活塞桿〔43〕往前移動(dòng)，活塞桿〔43〕前端之塞頭〔431〕即堵塞油孔〔421〕以中斷低壓油之供應(yīng)，同時(shí)推動(dòng)活塞〔42〕向前移動(dòng)，泵體〔41〕內(nèi)之油即被該迅速而強(qiáng)大之活塞加壓成為高壓油，經(jīng)出油口〔44〕及高壓油管〔L2〕傳達(dá)至各剎車輪〔W1〕〔W2〕而產(chǎn)生極大之制動(dòng)力量剎住車輛。
放松剎車踏板時(shí)，由于中央剎車輪〔3〕之低壓油流回剎車總泵〔2〕同時(shí)連桿〔6〕亦因復(fù)位彈簧〔64〕之力量復(fù)歸原位，活塞桿〔43〕，活塞〔42〕及槽輪〔39〕一切復(fù)歸原位，以備再次剎車時(shí)再行同樣之作用。
權(quán)利要求1.一種自律倍力控制裝置，系由一低油壓剎車總泵[2]，一中央剎車輪[3]，一高壓泵操作連桿裝置[6]及高、低壓油路[L1]、[L2]所構(gòu)成，其特點(diǎn)在于，該剎車總泵[2]接有低壓油路[L1]分別引接于中央剎車輪[3]之剎車分泵及高壓泵[4]，復(fù)由此高壓泵[4]之出口側(cè)接有高壓油路[L2]分別引接于車輛之各車輪之剎車分泵，有一由低壓剎車總泵[2]使中央剎車輪[3]產(chǎn)生剎車作用帶動(dòng)該剎車輪泵靜止之剎車盤[35]及驅(qū)使高壓泵[4]產(chǎn)生高壓的操作連桿裝置[6]。
2.按權(quán)利要求1所述之裝置，其特征在于該中央剎車輪〔3〕系由一剎車鼓〔33〕連動(dòng)于輪軸，一可旋轉(zhuǎn)自如地套設(shè)于一與剎車鼓〔33〕相對(duì)之旋轉(zhuǎn)或靜止之短軸〔32〕之剎車盤〔35〕，一組裝設(shè)于此剎車盤〔35〕上包含剎車蹄片〔37〕、剎車分泵〔36〕與剎車摩擦片〔37〕之剎車組件，一與剎車盤〔35〕連接一體之槽輪〔39〕及一車殼〔10〕所構(gòu)成。
3.按權(quán)利要求1所述之裝置，其特征在于該中央剎車輪〔3〕乃介以減速齒輪裝置〔8〕由車輛之傳動(dòng)地軸〔9〕驅(qū)動(dòng)，很顯然，該中央剎車輪〔3〕可直接連動(dòng)于車輛之傳動(dòng)地軸〔9〕。
4.按權(quán)利要求1所述之裝置，其特征在于該高壓泵〔4〕乃介以操作連桿裝置〔6〕及一繞設(shè)于槽輪〔39〕上，并由中央剎車輪〔3〕驅(qū)動(dòng)的鋼索〔5〕。
5.按權(quán)利要求1所述之裝置，其特征在于可安裝于尾拖車后軸及傳動(dòng)軸〔9〕，還裝設(shè)有在下坡道利用動(dòng)能驅(qū)動(dòng)的壓縮空氣機(jī)〔11〕及發(fā)電機(jī)〔12〕。
專利摘要一種自律倍力制動(dòng)裝置，它是利用車輛之慣性力配合與車輪同步運(yùn)動(dòng)的輔助制動(dòng)輪(中央剎車輪)所產(chǎn)生的扭矩，以驅(qū)使高壓油泵產(chǎn)生與車輛慣性或正比例的制動(dòng)力，對(duì)車輛進(jìn)行迅速、準(zhǔn)確而有效的制動(dòng)。不需消耗引擎的動(dòng)力，在引擎熄火后仍產(chǎn)生同樣的制動(dòng)效果。構(gòu)造簡(jiǎn)單，或成本低廉，適用于重型卡車、貨柜車、拖車、油罐車、大型客車等的安全制動(dòng)之用，是車輛安全行駛的最佳制動(dòng)裝置。
文檔編號(hào)B60T13/12GK2060414SQ89209870
公開日1990年8月15日 申請(qǐng)日期1989年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1989年8月21日
發(fā)明者楊京午, 楊幼智, 楊建鷹 申請(qǐng)人:楊京午