專利名稱：汽車緊急制動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車緊急制動(dòng)器，屬于汽車另件的技術(shù)領(lǐng)域。
目前世界各國使用汽車數(shù)量猛增，在高速公路上行駛的車輛，時(shí)速高達(dá)每小時(shí)100公里，由于多方面原因，經(jīng)常發(fā)生撞車的車禍，至今還沒有解決剎車阻力不足難題的報(bào)導(dǎo)，國內(nèi)雖沒有發(fā)生過百輛車相撞的事故，但各省每年發(fā)生車禍的次數(shù)也是很驚人的，發(fā)明人曾多次親眼目睹了車禍的現(xiàn)場，深切感到亟需解決汽車安全行駛的裝置。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種汽車緊急制動(dòng)器，在危急情況下司機(jī)可以使用本裝置可以縮短剎車距離，可以避免交通事故，本裝置可以克服上述的不足。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，首先根據(jù)力學(xué)原理，分析了緊急制動(dòng)的力學(xué)因素，采用一種牛角形的制動(dòng)蹄，它與滑軌相結(jié)合，司機(jī)踩下剎車踏板時(shí)，使傳動(dòng)繩經(jīng)過滑輪，拉動(dòng)鎖定插銷，使它從制動(dòng)蹄的孔中拉出來，由于裝在滑軌上的復(fù)位彈簧的作用，使制動(dòng)蹄向里拉動(dòng)而緊抱輪胎，一同向前滾動(dòng)，在固定在制動(dòng)蹄上的限位繩被拉直以后，汽車就開始原剎車系統(tǒng)的滑行。(限位繩暫時(shí)試用)附


圖1、剎車原理的力學(xué)分析圖圖2、汽車正常行駛時(shí)制動(dòng)蹄的示意圖圖3、制動(dòng)器使用情況示意圖圖4、剎車過程示意圖圖5、剎車終止的示意圖圖6、踏板位置圖圖7、剎車以后復(fù)位工具的示意圖圖8、雙向制動(dòng)蹄結(jié)構(gòu)的示意圖圖9、未剎車時(shí)輪胎與制動(dòng)蹄的位置圖
圖10、圖9的A－A剖視圖
圖11、卸除輪胎后制動(dòng)蹄的示意圖
圖12、
圖11的B－B剖視圖
圖13、改用園柱彈簧的示意圖
圖14、采用液壓系統(tǒng)的示意圖茲結(jié)合附圖對汽車緊急制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步詳述于下由
圖1、本裝置是利用剎車時(shí)的幾秒之間由慣性產(chǎn)生的沖力FM的同時(shí)，再復(fù)生出2個(gè)與沖力FM相反的阻力，這2個(gè)阻力和原來的剎車阻力F2分三步來完成。
下面以兩個(gè)例子來驗(yàn)證例1設(shè)車質(zhì)量M＝10000Kg，時(shí)速50公里，制動(dòng)蹄1角度設(shè)20度。
每秒速度U＝1000M×50÷3600／S＝13、88M／S剎車時(shí)的沖力FM＝M、U／t2＝10000Kg×13、88÷2＝69400Kgt2是在剎車時(shí)的作用時(shí)間一般2～3秒第一步F1’(F1”)阻力的作用，看圖4、圖5中制動(dòng)蹄1的變化。(制動(dòng)蹄1是一個(gè)牛角形三角)剎車時(shí)車以每秒13、88M的速度沖上制動(dòng)蹄1的，車體的突然上升，處使
圖1中的FnFX’和F1’(F1”)發(fā)生力的變化。垂直于制動(dòng)蹄1斜面的靜壓力Fn＝M，COS20＝10000Kg×0.939＝9390Kg
FX’＝Fn×U＝9397Kg×13.88＝130430KgFX’車以每秒13、88M的速度沖上制動(dòng)蹄1、車對制動(dòng)蹄1斜面的垂直壓力F3＝M×Sin20°＝10000Kg×0.34＝3420Kg(F3下滑力在不計(jì)磨擦阻力與F1推力〔拉力〕相等)F3’＝F3×U＝3420Kg×13.88M／S＝47469Kg(F3’車在有速度時(shí)的下滑力與F3力的作用解識(shí)相同)車以每秒13、88M的速度沖上角度為20度的制動(dòng)蹄1時(shí)的阻力F1’FX”＝FX’×U1＝130430Kg×0.02＝2609KgFX”是在FX’的壓力下產(chǎn)生的磨擦阻力。
U1是車輪以軸的軸承滾動(dòng)時(shí)的磨擦系數(shù)。
自用新剎車系統(tǒng)時(shí)的作用力F1’F1’＝FX”＋F3’＝2609Kg＋47469＝50078Kg新舊剎車系統(tǒng)聯(lián)合使用(踩一點(diǎn)原剎車)時(shí)的阻力F1”F1”＝FX’·U2＋F3’F1”＝130430Kg×0.2＋47469Kg＝73555KgF1”的阻力值以超過了剎車時(shí)產(chǎn)生的沖力FM值。
U2是踩一點(diǎn)原剎車時(shí)的磨擦系數(shù)，選0、2遠(yuǎn)小于U3。
這樣絕對不會(huì)產(chǎn)生車輪剎死的現(xiàn)象，才能不會(huì)使制動(dòng)蹄1失控。(如果車輪剎死，車輪就不會(huì)帶動(dòng)制動(dòng)蹄1轉(zhuǎn)動(dòng)，制動(dòng)蹄1不轉(zhuǎn)動(dòng)就沒有新的剎車效果)第二步原來的剎車阻力F2F2＝M·U3＝10000Kg×0、71＝7100KgU3是車輪胎對于路面的磨擦系數(shù)。F2這個(gè)阻力是在F1’(F1”)終止后進(jìn)行的。F1’(F1”)的終止是靠圖5中的限位繩13來實(shí)現(xiàn)的。
第三步再看
圖1中的下滑力F3，經(jīng)過上述兩個(gè)阻力的反作用，使沖力FM有很大的衰減，當(dāng)沖力FM衰減到小于下滑力F3時(shí)車會(huì)自動(dòng)沿反方向從制動(dòng)蹄1上退下來。
由上述3步阻力的反作用，再看它的剎車效果。
自用新剎車系統(tǒng)要消耗的沖力FM’FM’＝0～FM2＋F2＋F3FM’＝53500Kg＋7100Kg＋3420＝64020Kg0～FM2是從
圖1上的沖力FM基線用尺量得的距離。
每公分代表10000Kg的沖力FM。
比率＝FM／FM’＝69400Kg÷64020Kg＝1、08新剎車距離＝9、8M－9、8M÷1、08＝8、72M從上面算得的F1”，可見車遇險(xiǎn)情，原剎車系統(tǒng)不失控，新舊剎車系統(tǒng)聯(lián)合使用時(shí)最佳，理論計(jì)算的剎車距離與實(shí)際公路上的剎車距離差異很大，是路面的條件不一致的原因，還與車的輪胎新舊有關(guān)。
例二設(shè)車質(zhì)量M＝2000Kg，時(shí)速120公里，制動(dòng)蹄1的角度設(shè)15(小汽車裝配地方有限只能用小角度的制動(dòng)蹄1)每秒速度U＝1000M×120÷3600S＝33、33M／S剎車時(shí)產(chǎn)生的沖力FM＝2000Kg×33、33÷2＝33333KgF2＝M×U3＝2000Kg×0、71＝1420Kg(原來的剎車阻力)原剎車距離＝FM／F2＝33333Kg÷1420Kg＝23、5M F3＝M×Sin15＝2000Kg×0、26＝520Kg(下滑力)F3’＝F3·U＝520Kg×33、33M／S＝17332Kg(F3’車有速度時(shí)的下滑力)FX’＝M·COS15·U＝2000Kg×0、96×33、33＝63993Kg自用新的剎車系統(tǒng)時(shí)的F1’F1’＝63993Kg×0、02＋17332＝18611Kg消耗沖力FM’＝ F、＋F2＋F3FM’＝186.11Kg＋1420Kg＋520Kg＝20551Kg比＝FM／FM’＝33333Kg÷20551Kg＝1、62剎車距離＝23、5M－23、5M÷1、62＝8、99M新舊剎車系統(tǒng)聯(lián)合使用時(shí)的F1”F1”＝FX’×(U2＋F3’)F1”＝63993Kg×0、2＋17332Kg＝30130Kg共消耗沖力FM”＝ F″＋F2＋F3FM”＝30130Kg＋1420＋520＝32070Kg比＝FM／FM＝33333Kg÷32070Kg＝1、04剎車距離＝23、5M－(23、5M÷1、01)＝0、9M由此證明制動(dòng)蹄1的角度越大效果俞佳，但是不要超過30度，角度大易失控，同時(shí)體積過大重量也在增加。
圖2、表示汽車在正常狀態(tài)時(shí)制動(dòng)蹄的安裝情況，這時(shí)制動(dòng)蹄(1)用鎖定插銷(8)固定，使它輪胎(14)保持一定的距離。
圖3、是制動(dòng)器使用情況示意圖。
圖3中，復(fù)位彈簧(9)套裝在鎖定插銷(8)外面，插銷(8)的一端用傳動(dòng)繩(11)經(jīng)過兩個(gè)滑輪(10)與新設(shè)的剎車踏板(20)相連接，插銷(8)的另一端又插在制動(dòng)蹄(1)的孔(3)中，當(dāng)踏下新設(shè)的剎車踏板(20)以后，在拉力的作用下，使傳動(dòng)繩11經(jīng)過滑輪(10)，把鎖定插銷8從制動(dòng)蹄(1)的孔(3)中拉出來，由于彈簧(6)的作用，使制動(dòng)蹄(1)向里拉動(dòng)，彈簧(3)是插銷(8)的復(fù)位彈簧。
圖4是剎車過程的示意圖，在圖中限位繩(13)與制動(dòng)蹄(1)相連，由于圖3的作用過程，就使制動(dòng)蹄(1)所帶有不規(guī)則形狀的凸塊面(16)(
圖12)與輪胎(14)緊緊抱緊，在沖力的作用下一同向前滾動(dòng)。
附圖5是汽車剎車終止的示意圖，在圖4中，在沖力FM的作用下，使制動(dòng)蹄(1)與輪胎(14)向前滾動(dòng)，直到限位繩(13)被拉直為止，這時(shí)輪胎(14)與制動(dòng)蹄就停止?jié)L動(dòng)，在附
圖1中可以看到F’，(F”，)剎車效果終止產(chǎn)生原剎車功能，也就是與路面滑擦阻力F2。
圖6是踏板位置圖，圖中新增設(shè)的新剎車踏板(20)裝在從左開始的第2個(gè)位置，其左面是離合器踏板(21)，右面是原有的剎車踏板(22)，油門踏板(23)裝在最右的位置。
圖7是剎車以后復(fù)位的工具的示意圖，反正扣套筒(27)是與輪軸(29)〔附圖9〕相配合的反正扣插銷(26)是與制動(dòng)蹄(1)上的孔(3)相配合的，套筒(27)和插銷(26)都以螺絲擰裝在調(diào)整螺桿(28)上面，調(diào)整到使套筒(27)可以套入輪軸(29)，插銷(26)可以插入制動(dòng)蹄(1)上的孔(3)，然后由搬子旋動(dòng)螺桿(28)中間部份的四方體，就可以復(fù)位。
附圖8是雙向制動(dòng)蹄的結(jié)構(gòu)示意圖，雙向制動(dòng)蹄(24)的左上角有孔(4)，限位繩(13)的一端就固定在此孔(4)上，中段放于滑輪(25)，滑軌(5)上裝有復(fù)位彈簧(6)，滑軌(5)與園弧形連接件(36)相連接成一體，其中部有鎖定孔(3)，連接件(41)的兩端各與制動(dòng)蹄24連接。
附圖9是汽車未剎車時(shí)輪胎與制動(dòng)蹄的位置圖，圖中未剎車時(shí)，制動(dòng)蹄并未抱緊輪胎(14)，制動(dòng)蹄是牛角形，它是制動(dòng)蹄本體(1)和制動(dòng)蹄面填料所組成，填料系摩擦系數(shù)較大的材料，例如橡膠，制動(dòng)蹄上有孔(18)，是限位繩(13)的迥轉(zhuǎn)孔。
附
圖10是附圖9的A－A剖視圖，圖中填料(2)裝在制動(dòng)蹄(1)上面，制動(dòng)蹄(1)上有固定孔(4)，用來固定限位繩(13)，孔(18)是限位繩(13)的迥轉(zhuǎn)半園孔。
附
圖11是卸除輪胎時(shí)制動(dòng)蹄的示意圖，復(fù)位彈簧(6)裝在滑軌(5)外面的兩側(cè)，其一端固定在滑瓦(37)上，另一端連接在滑軌的滑套(38)上，板簧(19)是固定在汽車底盤下面，限位塊(31)是在剎車后使制動(dòng)蹄復(fù)位的元件，栓柱(30)是設(shè)在汽車底盤上面，用來固定限位繩(13)，在剎車時(shí)鎖定插銷(8)就從制動(dòng)蹄(1)上的孔(3)中拉出來，于是制動(dòng)蹄(1)由于彈簧(6)的作用可以沿滑軌(5)向里拉動(dòng)，而與輪胎(14)緊緊抱合。
圖12是
圖11的B－B剖視圖，滑環(huán)(7)套裝在后橋軸(17)上面，滑環(huán)(7)的邊緣又嵌裝在滑瓦(37)的槽中，滑軌(5)的上端又插裝在滑套39的槽中，制動(dòng)蹄與滑套用鉚釘或螺釘固定在制動(dòng)蹄的本體(1)上面，復(fù)位，鎖定與制動(dòng)蹄(1)都用孔(3)，制動(dòng)蹄本體(1)裝有許多個(gè)不規(guī)則的凸塊(16)，它可以增大輪面與蹄面的摩擦，帶凸塊(16)有兩部面中間有限位梁(15)，剎車時(shí)此限位梁(15)插入后輪的兩輪中間，以便增大輪胎與制動(dòng)蹄(1)內(nèi)面的磨擦，防止失控。(前輪為單面)
圖13是表示改用園柱彈簧的示意圖，在圖中主要是不采用彈簧(6)和滑軌(5)，改用園柱彈簧(32)(圖中為了顯示彈簧(32)，其余另件未作表示)。
圖14是采用液壓系統(tǒng)的示意圖，為了復(fù)位速度快，就去掉滑軌(5)改用液壓機(jī)構(gòu)，所以在汽車上加裝液壓泵和雙向電磁閥或手控閥，給液壓千斤頂供油；在剎車以后使汽車倒退使制動(dòng)蹄(1)與限位塊(31)相靠就給千斤頂(34)供油，在千斤頂(34)的推動(dòng)下使制動(dòng)蹄(1)向上伸展，達(dá)到使鎖定插銷(8)與制動(dòng)蹄(1)的孔(3)相吻合(還有電信號(hào))中柱(36)與制動(dòng)蹄(1)相連接，也是與園柱彈簧(32)相連接，其余情況均如前不變，在正常復(fù)位以后，千斤頂(35)的頂端又回到原始位置。
附
圖15是帶凸塊的制動(dòng)蹄的結(jié)構(gòu)圖，在不使用限位繩的情況下，可在原來剎車制動(dòng)蹄盤(45)上，在鑄造時(shí)增加一個(gè)凸塊(44)，這凸塊可以用來限制制動(dòng)蹄(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)，而且在制動(dòng)蹄(1)上同樣也加裝了止動(dòng)凸塊(42)和橡膠緩沖墊(43)。
附
圖16是制動(dòng)蹄的示意圖，制動(dòng)蹄(1)有兩個(gè)不規(guī)則凸塊(16)，凸塊(16)中間有限位梁(15)，凸塊(16)的左下端裝有橡膠緩沖墊(43)，其邊上有止動(dòng)塊(42)。
附
圖17是傳動(dòng)繩的示意圖，其鋼絲芯(46)是插裝在帶保護(hù)皮軟金屬管(47)中，這時(shí)可不使用滑輪系統(tǒng)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型汽車緊急制動(dòng)器具有下列的優(yōu)點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)簡單，制動(dòng)性能較好。
2、在原來剎車系統(tǒng)失控時(shí)，本制動(dòng)器可以應(yīng)急使用，剎車距離可減少一半以上。
3、剎車時(shí)新舊系統(tǒng)可以聯(lián)合使用，使剎車后的滑出距離更短。
權(quán)利要求1.一種汽車緊急制動(dòng)器，其特征在于其制動(dòng)蹄(1)的蹄面是填料(2)，制動(dòng)蹄(1)上有固定限位繩(13)的孔(4)以及限位繩頭的迥轉(zhuǎn)半園孔(18)，制動(dòng)蹄(1)具有2個(gè)凸塊面(16)，其中間有一個(gè)限位梁(15)，復(fù)位彈簧(6)裝在滑套(5)外面，其一端固定在滑瓦(37)上，另一端連接在滑軌的滑套(38)上，滑軌(5)與園弧形連接件(36)相連成一體，其中部有鎖定孔(3)，該連接件(36)的兩端各與制動(dòng)蹄(1)相連接，插銷(8)的一端用傳動(dòng)繩(11)經(jīng)過滑輪(10)與剎車踏板(20)相連接，另一端裝在制動(dòng)蹄(1)的孔(3)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)器，其特征在于傳動(dòng)繩可以是鋼絲芯(46)插裝在帶有保護(hù)皮的金屬軟管(47)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)器，其特征是原制動(dòng)蹄 的蹄盤(45)上鑄有凸塊(44)，制動(dòng)蹄(1)上裝有止動(dòng)塊(42)和橡膠緩沖墊(43)。
專利摘要一種汽車緊急制動(dòng)器，其制動(dòng)蹄上有固定限位繩用的孔以及限位繩頭回轉(zhuǎn)半圓孔，制動(dòng)蹄有一層填料，增加摩擦系數(shù)。它另有兩個(gè)凸塊面，中間是一個(gè)限位梁，剎車時(shí)此梁插入后輪的兩輪中間，制動(dòng)蹄與滑軌相連接，復(fù)位彈簧套裝在滑軌上面，司機(jī)踩下踏板時(shí)通過傳動(dòng)繩和滑輪，把插銷從制動(dòng)蹄上拉出來，由于彈簧之作用，制動(dòng)蹄就抱緊輪胎，使用復(fù)位工具可使它復(fù)位，本制動(dòng)器適用于緊急情況使用。
文檔編號(hào)B60T1/04GK2111230SQ91206019
公開日1992年7月29日 申請日期1991年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月18日
發(fā)明者許傳玲 申請人:許傳玲