專利名稱：車輪制動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輪制動(dòng)裝置，是一種備用的在緊急狀態(tài)下迅速阻止車輪前行的車輪制動(dòng)裝置，特別適合安裝在各類客車、貨車及轎車等車輛上使用。
汽車從發(fā)明至今，已有一百多年歷史。目前，全世界的各類汽車保有量約五億輛，世界各國汽車的年產(chǎn)量為數(shù)千萬輛。汽車的發(fā)明和推廣應(yīng)用為人類創(chuàng)造了大量的財(cái)富和提供了極大的便利。但是，汽車在為人類造福的同時(shí)也帶來了大量的車禍，造成車毀人亡，各種車禍中制動(dòng)系統(tǒng)故障是其主要因素之一，分析其原因，是由于目前汽車采用的制動(dòng)系統(tǒng)多為兩套;一套是常用腳踏制動(dòng)系統(tǒng)，或稱氣壓、油壓制動(dòng)系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是以氣壓或油壓為動(dòng)力，推動(dòng)車輪內(nèi)的制動(dòng)蹄(或摩擦片)抱住(或摩擦)制動(dòng)鼓而使車輪減速直至停止轉(zhuǎn)動(dòng);另一套是手制動(dòng)系統(tǒng)，其特點(diǎn)是用手操縱制動(dòng)桿、控制剎車片夾緊傳動(dòng)軸上的制動(dòng)盤，使傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速減弱至停止，從而使車輪減速直至停止轉(zhuǎn)動(dòng)。這兩套系統(tǒng)在行車和停車時(shí)經(jīng)常使用，其優(yōu)點(diǎn)是不言而喻的，但它們磨損嚴(yán)重，易于損壞，而且存在下列三大問題(1)在中、高速行駛時(shí)，尤其是在下坡時(shí)，起主要?jiǎng)x車作用的是腳踏制動(dòng)系統(tǒng)，一旦腳踏制動(dòng)系統(tǒng)失靈，手制動(dòng)系統(tǒng)的作用效果不大，車輛將處于失控狀態(tài)，車禍難以避免;(2)既使腳、手制動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)剎車使車輪制動(dòng)，但車體運(yùn)行的慣性仍使車輛前沖，尤其是在中、高速行駛、下坡、雨、雪、冰等情況下，車體慣性沖行距離長，車禍頻率高;(3)急剎車時(shí)，車輪產(chǎn)生單側(cè)滑動(dòng)的現(xiàn)象，尤其是在彎道、路面左右高低不平或路滑的情況下，車輪一停一轉(zhuǎn)，單側(cè)滑動(dòng)的現(xiàn)象嚴(yán)重，有時(shí)使方向盤失控，車輛橫貫于路中，甚至掉頭或滑下路面造成車禍。為了解決這些問題，有少數(shù)工程技術(shù)人員開始考慮采用第三套備用制動(dòng)系統(tǒng)，西德專利說明書(申請(qǐng)日1990年12月31日，申請(qǐng)?zhí)? NOP3049620·9-21，公布日1982年7月29日)中公開了一種緊急制動(dòng)塊，它安裝在車身底板槽內(nèi)，借助動(dòng)力缸下落到地面，然后制動(dòng)塊的通道與真空泵接通，在制動(dòng)塊下面迅速形成真空，制動(dòng)塊在大氣壓力下壓在路面上，使汽車制動(dòng)。英國專利說明書(申請(qǐng)日1981年6月8日，申請(qǐng)?zhí)朜O8117511，公布日1983年2月2日)中公開了一種車輪限動(dòng)器，這套機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)由兩個(gè)小徑液力缸帶動(dòng)蹄塊杠桿下放蹄塊，使蹄塊與汽車后輪相互作用，兩個(gè)大徑液力缸使一呈楔形截面的座托在蹄塊軸上旋轉(zhuǎn)一定角度，座托上帶齒的工作面便壓到硬路面上，如果是在軟路面上，座托轉(zhuǎn)角還會(huì)增大接近90°，座托便插入軟土中，依靠蹄塊和座托所產(chǎn)生的制動(dòng)力使汽車停駛。這兩類制動(dòng)系統(tǒng)從新的途徑開辟了車輛制動(dòng)新領(lǐng)域，但由于構(gòu)造復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，或制動(dòng)效果差，容易損壞，易損件更換困難等原因而未能得到普及應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是提供新穎的車輪制動(dòng)裝置，供各種車輛在緊急情況下使用，迅速使制動(dòng)器同時(shí)與路面和車輪相互作用，使車輛快速停止駛行保障安全。
本發(fā)明的目的是用下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明所述車輪制動(dòng)裝置有制動(dòng)器和與其聯(lián)接的控制機(jī)構(gòu)，其特征是制動(dòng)器由連桿(或連桿架)和與其聯(lián)接的制動(dòng)塊或制動(dòng)輪構(gòu)成，制動(dòng)塊有弧形工作面板和觸地工作面板，制動(dòng)塊或制動(dòng)輪的工作區(qū)間是在車輪的前下方弧形段和地面構(gòu)成的區(qū)間內(nèi)，當(dāng)緊急制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)塊的弧形工作面板與車輪相互作用并使制動(dòng)塊的觸地工作面板與地面緊密接觸相互作用，由此產(chǎn)生的摩擦阻力使車輪停轉(zhuǎn)并阻止車輛前行;或者制動(dòng)輪在車輪的旋轉(zhuǎn)力作用下產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)成為車輪的阻力從動(dòng)輪，這種阻力使車輪減速直至停止。
本發(fā)明較好的設(shè)計(jì)方案是選用橡膠，合成橡膠、工程塑料等材料制成制動(dòng)塊或制動(dòng)輪。
本發(fā)明更好的設(shè)計(jì)方案是連桿(或連桿架)上設(shè)置有活動(dòng)槽，或者在制動(dòng)塊上設(shè)置有活動(dòng)槽，使連桿(或連桿架)與制動(dòng)塊或制動(dòng)輪具伸縮活動(dòng)聯(lián)接。
本發(fā)明較佳的設(shè)計(jì)方案是制動(dòng)塊是采用金屬板材(鋼板、鐵板、合金板材)焊接成弧形三角體，弧形三角體由弧形工作面板、支掌板、限位板和底板相互焊接而成，在底板下部聯(lián)接有摩擦片構(gòu)成觸地工作面板，支掌板上開有活動(dòng)槽。
本發(fā)明更佳的設(shè)計(jì)方案是用電磁閂、彈簧或者動(dòng)力缸驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器從車箱底板下面的抬起停放位置迅速進(jìn)入車輪前的工作區(qū)間。
本發(fā)明完善的設(shè)計(jì)方案是控制機(jī)構(gòu)的控制手柄與鋼索盤繩滑輪的控制齒輪聯(lián)接，控制鋼索盤繩滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼索盤繩滑輪上的鋼索經(jīng)過滑輪和護(hù)繩導(dǎo)管后纏繞在傳動(dòng)輪上，傳動(dòng)輪軸的兩端分別位于左右車輪的兩邊，在這兩端分別聯(lián)接有放繩輪，放繩輪上的鋼索分別與制動(dòng)器聯(lián)接，控制制動(dòng)器的收放，在盤繩滑輪上設(shè)有收繩手柄。
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1 制動(dòng)原理示意2 弧形三角體式制動(dòng)塊側(cè)視3 弧形三角體式制動(dòng)塊后視4 弧形三角體式制動(dòng)塊俯視5 弧形三角體式制動(dòng)塊側(cè)視6 弧形三角體式制動(dòng)塊后視7 弧形三角體式制動(dòng)塊俯視8 連桿示意9 可伸縮連桿示意10 可伸縮連桿剖示11 制動(dòng)輪示意12 兩輪制動(dòng)輪示意13 控制機(jī)構(gòu)示意14 控制機(jī)構(gòu)剖示示意15 鋼繩傳動(dòng)示意16 控制機(jī)構(gòu)關(guān)閉示意17 制動(dòng)塊停放位置示意18 控制機(jī)構(gòu)開啟示意19 制動(dòng)塊工作位置示意20 制動(dòng)輪停放位置示意21 制動(dòng)輪工作位置示意22 制動(dòng)塊式制動(dòng)器工作位置示意23 制動(dòng)輪式制動(dòng)器工作位置示意圖參照?qǐng)D1～23，本發(fā)明所述車輪制動(dòng)裝置的發(fā)明思想是在車輛緊急制動(dòng)時(shí)，由駕駛?cè)藛T操縱控制機(jī)構(gòu)，使與其聯(lián)接的制動(dòng)器〔1〕從車箱底板〔2〕下面的抬起停放位置迅速下降進(jìn)入到車輪的前下方弧形段〔4〕和地面構(gòu)成的工作區(qū)間內(nèi)，制動(dòng)器〔1〕同時(shí)與路面和車輪相互作用，由此產(chǎn)生的制動(dòng)力和摩擦阻力迫使車輪停轉(zhuǎn)并使車輛迅速停駛。制動(dòng)器〔1〕成對(duì)地布置在左右車輪附近，制動(dòng)器由剛性連桿(或連桿架)〔5〕和與其聯(lián)接的制動(dòng)塊〔6〕或制動(dòng)輪〔7〕構(gòu)成，制動(dòng)塊或制動(dòng)輪可以用橡膠、合成橡膠，工程塑料等耐磨、耐壓、耐沖擊材料制成;剛性連桿(或連桿架)〔5〕上設(shè)置有活動(dòng)槽〔8〕，或者在制動(dòng)塊上設(shè)置有活動(dòng)槽〔9〕，這樣可以使連桿(或連桿架)與制動(dòng)塊或制動(dòng)輪呈滑動(dòng)活動(dòng)聯(lián)接，使制動(dòng)塊或制動(dòng)輪能隨路面情況進(jìn)行伸縮調(diào)節(jié)，保證在工作情況下制動(dòng)塊或制動(dòng)輪能與路面緊密接觸;制動(dòng)塊較好的設(shè)計(jì)方案是采用金屬板焊接成弧形三角體，弧形三角體由弧形工作面板〔10〕、支承板〔11〕限位板〔12〕和底板〔13〕相互焊接而成，在底板下部聯(lián)接有摩擦片構(gòu)成觸地工作面板〔15〕，摩擦片上開有防滑槽(或齒)〔14〕，在支掌板上開有活動(dòng)槽〔9〕;最簡便的控制機(jī)構(gòu)是用電磁閂〔3〕與制動(dòng)器〔1〕聯(lián)接，緊急制動(dòng)時(shí)，駕駛?cè)藛T開啟電磁閂開關(guān)使電磁閂打開，制動(dòng)器〔1〕有制動(dòng)塊或制動(dòng)輪的一端變?yōu)樽杂啥?，這一端在重力作用下由停放位置快速下降進(jìn)入到車輪前的工作區(qū)間，制動(dòng)器〔1〕的另一端與定位柱〔16〕是轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接;也可用彈簧〔17〕產(chǎn)生的拉力或者用動(dòng)力缸驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器〔1〕由停放位置迅速進(jìn)入到車輪前面的工作區(qū)間。圖13～19則使用了一種繩控制機(jī)構(gòu)，控制手柄〔18〕安置在駕駛室內(nèi)并與鋼索盤繩滑輪〔19〕的控制齒輪〔20〕嚙合聯(lián)接，控制鋼索盤繩滑輪〔19〕的轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼索盤繩滑輪上的鋼索〔21〕經(jīng)滑輪〔22〕穿過護(hù)繩導(dǎo)管〔23〕后纏繞在傳動(dòng)輪〔24〕上，傳動(dòng)輪軸〔25〕的兩端位于左右車輪的兩邊，并分別聯(lián)接有放繩輪〔26〕，放繩輪上的鋼索〔27〕分別與左右制動(dòng)器聯(lián)接，控制制動(dòng)器的收放，在鋼索盤繩滑輪上設(shè)有收繩手柄〔28〕。
本發(fā)明所述的車輪制動(dòng)裝置是一套備用的、主要在緊急情況下使用的制動(dòng)裝置，不替代也不影響已有的兩套制動(dòng)系統(tǒng)的功能和操作，也不妨礙車輛其它部件的功能，在緊急情況下，本裝置與已有的兩套制動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)并自，車輛的制動(dòng)效果更好，安全系數(shù)更高。即使是在已有兩套制動(dòng)系統(tǒng)失靈的情況下，本裝置仍然可以有效地阻止車輪前行。以弧形三角體式制動(dòng)器為例，當(dāng)腳踏制動(dòng)系統(tǒng)使車輪立即完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，車體慣性沖力仍使車輪前沖，此時(shí)，放下制動(dòng)器進(jìn)入車輪前的弧形三角區(qū)間內(nèi)，后車輪在慣性沖力作用下與制動(dòng)器的弧形工作面板接觸并使觸地工作面板的摩擦片壓緊在路面上，依靠地面承受車輛的沖力并減少和阻止車體前沖。如果車輪未被完全制動(dòng)，車輪的旋轉(zhuǎn)力在弧形工作面板上分解為向前和向下的分力，向下的分力將使觸地工作面板更壓緊在路面上，增大了摩擦制動(dòng)力，使車輛迅速停駛。本裝置增大了車輛與地面的制動(dòng)摩擦面積、附著系數(shù)和摩擦阻力，以現(xiàn)有的6輪汽車為例，6輪著地時(shí)摩擦面積為3750平方厘米，如果安裝本裝置，則著地摩擦面積為8750平方厘米，兩者相比，增加本裝置后比原來的車輛著地摩擦面積增大2倍多，僅據(jù)此推算，制動(dòng)距離相應(yīng)縮短2倍多，可以大大減少車禍的發(fā)生。本發(fā)明所述的車輪制動(dòng)裝置，如果采用制動(dòng)輪式制動(dòng)器，不但可以在緊急情況下使用，而且在下坡，有雨、雪、冰等情況下，也可以放下使用，增大車輛的著地摩擦面積和與地面的附著力，使車輛減速，減少車體慣性沖行距離，以便確保車輛和人身安全。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，安裝使用方便，有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1.車輪制動(dòng)裝置，有制動(dòng)器[1]和與其聯(lián)接的控制機(jī)構(gòu)，其特征是制動(dòng)器[1]由連桿(或連桿架)[5]和與其聯(lián)接的制動(dòng)塊[6]或制動(dòng)輪[7]構(gòu)成；制動(dòng)塊有弧形工作面板[10]和觸地工作面板[15]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪制動(dòng)裝置，其特征是用橡膠、合成橡膠、工程塑料等材料制成制動(dòng)塊或制動(dòng)輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輪制動(dòng)裝置，其特征是，連桿(或連桿架)上設(shè)置有活動(dòng)槽〔8〕，或者在制動(dòng)塊上設(shè)置有活動(dòng)槽〔9〕，使連桿(或連桿架)與制動(dòng)塊或制動(dòng)輪具伸縮活動(dòng)聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輪制動(dòng)裝置，其特征是，制動(dòng)塊〔6〕采用金屬板材焊接成弧形三角體，弧形三角體由弧形工作面板〔10〕、支撐板〔11〕限位板〔12〕和底板〔13〕相互焊接而成，在底板〔13〕下部聯(lián)接有摩擦片構(gòu)成觸地工作面板〔15〕，支掌板〔11〕上開有活動(dòng)槽〔9〕。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輪制動(dòng)裝置，其特征是，用電磁閂〔3〕、彈簧〔17〕或者動(dòng)力缸驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器〔1〕由停放位置迅速進(jìn)入車輪前的工作區(qū)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪制動(dòng)裝置，其特征是，控制機(jī)構(gòu)的控制手柄〔18〕與鋼索盤繩滑輪〔19〕的控制齒輪〔20〕聯(lián)接，控制鋼索盤繩滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼索盤繩滑輪上的鋼索〔21〕經(jīng)過滑輪〔22〕和護(hù)繩導(dǎo)管〔23〕后纏繞在傳動(dòng)輪〔24〕上，傳動(dòng)輪軸〔25〕的兩端分別位于左右車輪的兩邊，在這兩端分別聯(lián)接有放繩輪〔26〕，放繩輪上的鋼索〔27〕分別與制動(dòng)器〔1〕聯(lián)接，在盤繩滑輪上設(shè)有收繩手柄〔28〕。
全文摘要
本發(fā)明所述車輪制動(dòng)裝置的制動(dòng)器是由連桿和制動(dòng)塊或制動(dòng)輪構(gòu)成，制動(dòng)塊有弧形工作面板和觸地工作面板，制動(dòng)器的工作區(qū)間是在車輪的前下方弧形段和地面構(gòu)成的區(qū)間內(nèi)，制動(dòng)器成對(duì)地布置在左右車輪附近，緊急制動(dòng)時(shí)，駕駛員打開控制機(jī)構(gòu)，制動(dòng)器在重力、彈簧力或者動(dòng)力缸的驅(qū)動(dòng)下由車箱底板下面的抬起停放位置迅速下降進(jìn)入到工作區(qū)間、同時(shí)與路面和車輪相互作用，增大了車輛的著地摩擦面積和與地面的附著力，使車輛迅速停駛。
文檔編號(hào)B60T1/02GK1060070SQ9010820
公開日1992年4月8日 申請(qǐng)日期1990年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月27日
發(fā)明者黃耀華 申請(qǐng)人:黃耀華