專利名稱：汽車制動(dòng)動(dòng)能損耗利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車制動(dòng)時(shí)動(dòng)能損耗的利用裝置。
當(dāng)今汽車工業(yè)飛速發(fā)展，新車型不斷涌現(xiàn)，但隨之而來的能源危機(jī)被人們所耽憂。設(shè)計(jì)師們努力探尋著如何提高燃料燃燒熱效率以及最大限度地降低動(dòng)力傳遞過程中的機(jī)械損耗等節(jié)能措施，使汽車的經(jīng)濟(jì)性有了很大的提高。但觀察目前道路上行駛的各類汽車，當(dāng)遇有情況需要制動(dòng)時(shí)，使汽車原有動(dòng)能的大部分，甚至全部地轉(zhuǎn)化成了車輪與地面，制動(dòng)器等裝置的摩擦熱及其它形式的無用功白白浪費(fèi)掉。這不僅浪費(fèi)燃料而且也加劇發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器等機(jī)件摩損，同時(shí)也增大駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度。
本實(shí)用新型的目的是將汽車制動(dòng)時(shí)所消耗的一部分動(dòng)能貯存起來，當(dāng)解除制動(dòng)準(zhǔn)備繼續(xù)行駛時(shí)，貯存的能量自動(dòng)釋放出來，協(xié)助主動(dòng)力源發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生使汽車前進(jìn)的動(dòng)力。
本實(shí)用新型技術(shù)解決方案是在汽車左、右驅(qū)動(dòng)輪上方，設(shè)置由工作氣壓控制的摩擦輪機(jī)構(gòu)。汽車制動(dòng)時(shí)，摩擦輪在工作氣壓作用下，與驅(qū)動(dòng)輪表面接觸(接觸時(shí)刻比原車輪制動(dòng)器作用時(shí)刻略遲)，由于慣性作用，車輪制動(dòng)器不可能使驅(qū)動(dòng)輪即刻不轉(zhuǎn)，利用驅(qū)動(dòng)輪短暫的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)。摩擦輪上纏繞著有可繞其來回牽拉的鋼絲繩。通過鋼絲繩拉動(dòng)齒條，齒條另一端連接在由拉力彈簧和扭力彈簧組合而成的貯能系統(tǒng)上。齒條的位移引起彈簧彈性變形，使汽車制動(dòng)時(shí)原有動(dòng)能的一部分轉(zhuǎn)化為拉力彈簧和扭力彈簧的彈性勢(shì)能。當(dāng)制動(dòng)解除時(shí)(摩擦輪與驅(qū)動(dòng)輪自動(dòng)脫離)，彈性勢(shì)能釋放出來，通過齒條——齒輪機(jī)構(gòu)及其它傳動(dòng)裝置，將動(dòng)力傳給驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)的減速器被動(dòng)圓錐齒上，產(chǎn)生使汽車前進(jìn)的扭矩。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)，就在于其裝用汽車后，能使原汽車在制動(dòng)時(shí)的動(dòng)能損失，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿?dòng)汽車前進(jìn)的動(dòng)力，在一定程度上節(jié)省汽車制動(dòng)后由靜止或低速狀態(tài)向中速過渡時(shí)所需的燃料消耗和降低發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)件的磨損，同時(shí)由于采用了另設(shè)摩擦輪工作貯氣筒，繼動(dòng)閥等裝置，使裝用本實(shí)用新型后的汽車仍能保持原有的制動(dòng)效果。另外，由于在駕駛室內(nèi)安裝了摩擦輪工作氣管路分離開關(guān)，此分離開關(guān)能起到暫時(shí)停用和重新恢復(fù)本實(shí)用新型工作的作用，以避免汽車在下陡坡，通過行人密集路段，倒車等需要制動(dòng)的情況下，本實(shí)用新型的所貯能量對(duì)行車安全帶來的不利影響。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。


圖1為摩擦輪工作氣管路。圖2為摩擦輪工作機(jī)構(gòu)。
圖3為摩擦輪氣室總成。圖4為摩擦輪。
圖5為聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。圖6為齒條一齒輪機(jī)構(gòu)。
圖7為貯能彈簧系。圖8為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
圖9為裝配平面示意圖。
圖10為定向離合器機(jī)構(gòu)圖。
參照
圖1，以本實(shí)用新型的摩擦輪工作氣管路裝用東風(fēng)EQ140－1型汽車為例。虛線部分表示原汽車氣管路，實(shí)線部分即表示摩擦輪工作氣管路。
a、為空氣壓縮機(jī)；b、為單向閥；c、為濕貯汽筒；d、為安全閥；e、為放水閥；f、為取氣閥；g、為后回路貯氣筒；h、為前回路貯氣筒；i、為雙腔制動(dòng)閥；j、為快放閥；k、為后制動(dòng)室；l、為前制動(dòng)室；m、為雙向閥；n、為氣壓調(diào)節(jié)器；o、為氣壓表；p、氣壓表；5、為摩擦輪氣室總成；F、為掛車制動(dòng)閥；Q、為氣喇叭刮雨器。
摩擦輪工作氣路管，主要由分離開關(guān)(1)，摩擦輪工作貯氣筒(2)，繼動(dòng)閥(3)，波形管(4)，以及鐵管螺紋聯(lián)接頭等部件組成。其中，分離開關(guān)(1)，繼動(dòng)閥(3)，摩擦輪工作貯氣筒(2)均選用原汽車標(biāo)準(zhǔn)件。
鐵管(48)用三通接頭聯(lián)接于后制動(dòng)管(Y)處，然后用螺紋聯(lián)接頭通過分離開關(guān)(1)聯(lián)接于繼動(dòng)閥(3)上腔(49)。鐵管(50)兩頭均帶有螺紋聯(lián)接頭，一頭接通摩擦輪工作貯氣筒(2)，一頭與繼動(dòng)閥(3)下腔進(jìn)氣口(51)聯(lián)接，繼動(dòng)閥(3)下腔出氣口(52)通過帶有螺紋聯(lián)接頭的鐵管(53)、三通接頭(54)分兩路各與波形管(4)用螺紋聯(lián)接頭接通。再通過波形管(4)與摩擦輪氣室(8)用螺紋聯(lián)接頭接通。
制動(dòng)時(shí)，壓縮空氣從后制動(dòng)管(Y)處進(jìn)入，經(jīng)分離開關(guān)(1)進(jìn)入繼動(dòng)閥上腔(49)。使摩擦輪工作貯氣筒(2)與摩擦輪氣室(8)聯(lián)通，貯氣筒(2)中的壓縮空氣經(jīng)繼動(dòng)閥下腔(51)、(52)，波形管(4)等，進(jìn)入摩擦輪氣室(8)，推動(dòng)摩擦輪(6)向外伸出。
解除制動(dòng)時(shí)，作用在繼動(dòng)閥上腔(49)的氣壓下降，摩擦輪氣室(8)中的壓縮空氣通過繼動(dòng)閥(3)排氣口排到大氣中，摩擦輪(6)在回位彈簧(7)作用下，回到平衡位置。
如在制動(dòng)時(shí)要求摩擦輪(6)不向外伸出，只要撥動(dòng)安裝在駕駛室內(nèi)的分離開關(guān)(1)，斷開后制動(dòng)管路(Y)處與繼動(dòng)閥上腔(49)的通路，摩擦輪氣室(8)中就無壓縮空氣進(jìn)入，摩擦輪(6)在回位彈簧(7)作用下，始終處于平衡位置。
設(shè)置波形管(4)的目的，就是在壓縮空氣進(jìn)入摩擦輪氣室(8)的過程中起到阻尼作用，使得制動(dòng)時(shí)摩擦輪(6)與驅(qū)動(dòng)輪(S)的接觸時(shí)刻比原車輪制動(dòng)器作用時(shí)刻略為遲緩，以確保汽車在高速制動(dòng)時(shí)，本實(shí)用新型的工作安全。
參照
圖1、2、3、4，摩擦輪工作機(jī)構(gòu)主要由摩擦輪(6)、摩擦輪軸(46)，活塞推桿總成(10)〈包括活塞推桿(56)，推桿調(diào)節(jié)螺桿(14)，推桿叉(12)等〉，活塞(9)，回位彈簧(7)及氣室外殼(47)等部件組成。摩擦輪(6)與摩擦輪軸(46)之間通過滾動(dòng)軸承組成運(yùn)動(dòng)副，兩端用螺栓將推桿叉(12)緊固于摩擦輪軸(46)上。
活塞推桿(56)與推桿調(diào)節(jié)螺桿(14)之間通過帶有固緊螺母(15)的左、右旋內(nèi)外螺紋聯(lián)接。推桿叉接桿(55)與推桿叉(12)用螺母連接。推桿定位支架(16)一端用螺栓固定于支架(11)上，另一端與活塞推桿(56)組成軸向移動(dòng)副。活塞(9)與活塞推桿(56)焊接于一體。回位彈簧(7)位于活塞(9)與氣室外殼(47)之間。支架(11)上端用卡箍固定氣室外殼(47)，下端與板簧(W)一起，用U型螺栓(U)緊固于驅(qū)動(dòng)橋(t)上。
制動(dòng)時(shí)，活塞(9)在壓縮空氣作用下，克服回位彈簧(7)的阻力，推動(dòng)活塞推桿總成(10)及摩擦輪(6)下行，且使摩擦輪(6)與驅(qū)動(dòng)輪(S)表面以一定的正壓力相接觸，使摩擦輪(6)獲得轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。
解除制動(dòng)時(shí)，活塞(9)上部氣室(8)中氣壓下降，摩擦輪(6)在回位彈簧(7)的作用下離開驅(qū)動(dòng)輪(S)表面。
參照?qǐng)D5，聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由大滾輪(19)，緩沖扭簧(21)，小滾輪軸(45)，小滾輪(20)等部件組成。
鋼絲繩(13)纏繞在摩擦輪(6)中部和大滾輪(19)之間。大滾輪軸(57)與大滾輪(19)加工成一體，一端固定于車架軸承支座(58)上，另一端與緩沖扭簧(21)聯(lián)接。緩沖扭簧(21)另一端與小滾輪軸(45)聯(lián)接。小滾輪軸(45)與小滾輪(20)焊接在一起(小滾輪軸(45)也可分段加工，然后用螺栓連接在一起，以利拆裝方便)。小滾輪軸(45)中部固定于車架軸承支座(22)上，小滾動(dòng)(20)上纏繞有鋼絲繩(59)，鋼絲繩(59)的另一端與齒條(18)連接。
摩擦輪(6)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過鋼絲繩(13)使大滾輪(19)轉(zhuǎn)動(dòng)，大滾輪(19)通過緩沖扭簧(21)，小滾輪軸(45)帶動(dòng)小滾輪(20)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過鋼絲繩(59)拉動(dòng)齒條(18)運(yùn)動(dòng)。
參照?qǐng)D6、7，齒條一齒輪機(jī)構(gòu)及貯能彈簧系主要由齒條(18)，齒條被動(dòng)齒(23)，齒軸(24)，拉力彈簧(25)，扭力彈簧軸(26)，扭力彈簧(27)等部件組成。
齒條(18)安置于導(dǎo)軌(60)上。齒條被動(dòng)齒(23)與齒軸(24)加工成一體，齒軸(24)上端與車架軸承支座(62)組成運(yùn)動(dòng)副。齒條(18)與齒條被動(dòng)齒(23)相互嚙合。齒條(18)尾端與拉力彈簧(25)連接。拉力彈簧(25)另一端通過鋼絲繩(61)與扭力彈簧軸(26)連接，鋼絲繩(61)纏繞于扭力彈簧軸(26)上，扭力彈簧軸(26)兩端各與扭力彈簧(27)連接，扭力彈簧(27)另一端連接在車架(63)上。
汽車正常行駛過程中，齒條(18)不發(fā)生位移，彈簧系處于平衡位置。
制動(dòng)時(shí)，鋼絲繩(59)拉動(dòng)齒條(18)運(yùn)行〈與齒條(18)嚙合的齒條被動(dòng)齒(23)和齒軸(24)也相應(yīng)發(fā)生旋轉(zhuǎn)〉。齒條(18)位移使拉力彈簧(25)扭力彈簧(27)產(chǎn)生出較大的彈性勢(shì)能。
當(dāng)制動(dòng)解除時(shí)，拉力彈簧(25)與扭力彈簧(27)在彈性勢(shì)能作用下，試圖回復(fù)到原平衡位置，通過齒條(18)，齒條被動(dòng)齒(23)傳遞，使齒軸(24)，產(chǎn)生與汽車制動(dòng)時(shí)相反的旋向。
參照?qǐng)D8，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由齒軸(31)、(38)、(40)，萬向聯(lián)軸器(28)，伸縮節(jié)(29)，大傳動(dòng)齒(32)，小傳動(dòng)齒(39)，大圓錐齒(34)，小圓錐齒(37)，圓錐主動(dòng)齒(41)等部件組成。
齒軸(24)與齒軸(31)通過萬向聯(lián)軸器(28)和伸縮節(jié)(29)連接。齒軸(31)與大傳動(dòng)齒(32)加工成一體。大傳動(dòng)齒(32)與小傳動(dòng)齒(39)常嚙合。小傳動(dòng)齒(39)與齒軸(38)加工成一體。大圓錐齒(34)與小圓錐齒(37)相互嚙合，且軸線相交成90°。齒軸(40)與圓錐主動(dòng)齒(41)加工成一體。圓錐主動(dòng)齒(41)與減速器被動(dòng)圓錐齒(42)常嚙合。大、小圓錐齒(34)、(37)的內(nèi)圈分別與齒軸(38)、(40)構(gòu)成類似棘瓜棘輪機(jī)構(gòu)的定向離合器。齒軸(31)以下的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均安裝于改型后的驅(qū)動(dòng)橋后蓋(33)內(nèi)。
汽車正常行駛過程中，減速器被動(dòng)圓錐齒(42)驅(qū)動(dòng)圓錐主動(dòng)齒(41)與齒軸(40)轉(zhuǎn)動(dòng)，而小圓錐齒(37)不轉(zhuǎn)。
汽車制動(dòng)時(shí)，齒軸(24)通過萬向聯(lián)軸器(28)、伸縮節(jié)(29)帶動(dòng)齒軸(31)及大傳動(dòng)齒(32)轉(zhuǎn)動(dòng)，大傳動(dòng)齒(32)驅(qū)動(dòng)小傳動(dòng)齒(39)及齒軸(38)轉(zhuǎn)動(dòng)，而大圓錐齒(34)不轉(zhuǎn)。這樣就使汽車在正常行駛和制動(dòng)兩種情況下，大、小圓錐齒(34)、(37)處于空負(fù)荷狀態(tài)。
解除制動(dòng)后，拉力彈簧(25)和扭力彈簧(27)在彈性勢(shì)能作用下，將回復(fù)力作用下齒條(18)，通過齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及定向離合器(35)、(36)，及圓錐主動(dòng)齒(41)等，將與汽車前進(jìn)方向相同的扭矩傳給減速器被動(dòng)圓錐齒(42)上，以協(xié)助發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩推動(dòng)汽車前進(jìn)。
參見圖8、圖9。
緩沖扭簧(21)的強(qiáng)、剛度大于拉力彈簧(25)和扭力彈簧(27)組合而成彈簧系強(qiáng)、剛度，使汽車制動(dòng)時(shí)，既能減輕摩擦輪工作機(jī)構(gòu)所受的沖擊載荷，又能避免解除制動(dòng)后，鋼絲繩回復(fù)過多。
在貯能過程中，采取以鋼絲繩“小輪”帶“大輪”的傳動(dòng)方式，以使貯能彈簧系在有限的位移內(nèi)盡量多貯能。
在釋放彈性勢(shì)能過程中，采取以“大齒”帶“小齒”的傳動(dòng)方式，使貯能彈簧系在有限的位移內(nèi)，盡量保持較長(zhǎng)的時(shí)間配合發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)輪作功。
在制動(dòng)過程中當(dāng)拉力彈簧(25)，扭力彈簧(27)等機(jī)件接近強(qiáng)度極限時(shí)，允許摩擦輪(6)能在驅(qū)動(dòng)輪(S)表面有適量“打滑”以卸載〈可通過調(diào)節(jié)摩擦輪(6)對(duì)驅(qū)動(dòng)輪(S)表面的接觸正壓力大小來實(shí)現(xiàn))。
權(quán)利要求1.一種汽車制動(dòng)動(dòng)能損耗利用裝置，其特征在于在汽車左、右驅(qū)動(dòng)輪(S)的上方，設(shè)置由工作氣壓控制的摩察輪氣室總成(5)，摩擦輪(6)上纏繞有鋼絲繩(13)，鋼絲繩(13)的另一端纏繞在聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的大滾輪(19)上，驅(qū)動(dòng)橋上方的齒條一齒輪機(jī)構(gòu)的前端通過鋼絲繩(59)與聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的小滾輪(20)相連，后端和貯能彈簧系相連，位于經(jīng)改型后的驅(qū)動(dòng)橋后蓋(33)內(nèi)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由萬向聯(lián)軸器(28)和齒條--齒輪機(jī)構(gòu)連接，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的圓錐主動(dòng)齒(41)與減速器被動(dòng)圓錐齒(42)常嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于摩擦輪氣室總成(5)由氣室外殼(47)與包容其內(nèi)的活塞(9)，回間彈簧(7)，活塞推桿總成(10)和摩擦輪(6)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于活塞推桿總成(10)由推桿調(diào)節(jié)螺桿(14)的上、下螺紋用固緊螺母(15)旋接活塞推桿(56)和推桿叉接桿(55)，及用螺母緊固在推桿叉接桿(55)上的推桿叉(12)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于摩擦輪(6)與兩頭帶有螺紋的摩擦輪軸(46)之間通過滾動(dòng)軸承組成運(yùn)動(dòng)副，推桿叉(12)用螺母緊固于摩擦輪軸(46)兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)由大滾動(dòng)(19)，大滾輪軸(57)，小滾輪(20)，小滾輪軸(45)和緩沖扭簧(21)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于緩沖扭簧(21)的兩頭分別連接在大滾輪(19)和小滾輪軸(45)上，小滾輪(20)安裝在小滾輪軸(45)的中部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于大滾輪軸(57)和大滾輪(19)加工成一體。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于小滾輪軸(45)可分成若干段，用螺栓連接在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于齒條——齒輪機(jī)構(gòu)由齒條(18)和齒條被動(dòng)齒(23)、齒軸(24)加工成一體的齒條被動(dòng)齒(23)嚙合而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于貯能彈簧系由拉力彈簧(25)、鋼絲繩(61)、扭力彈簧軸(26)和扭力彈簧(27)組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于拉力彈簧(25)前后兩頭分別連接在齒條(18)和纏繞在扭力彈簧軸(26)上的鋼絲繩(61)上，扭力彈簧(27)兩頭分別連接車架(63)和扭力彈簧軸(26)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由萬向聯(lián)軸器(28)、伸縮節(jié)(29)、齒軸(31)、(38)、(40)、大傳動(dòng)齒(32)、小傳動(dòng)齒(39)、大圓錐齒(34)、小圓錐齒(37)及圓錐主動(dòng)齒(41)組成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于大傳動(dòng)齒(32)與小傳動(dòng)齒(39)嚙合，大圓錐齒(34)與小圓錐齒(37)嚙合，圓錐主動(dòng)齒(41)與減速器被動(dòng)圓錐齒(42)嚙合。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的裝置，其特征在于齒軸(31)與大傳動(dòng)齒(32)、齒軸(38)與小傳動(dòng)齒(39)、齒軸(40)與圓錐主動(dòng)齒(41)各加工成一體。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于齒軸(38)與齒軸(40)的軸線相交成90°。
16.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的裝置，其特征在于大、小圓錐齒(34)、(37)與齒軸(38)、(40)之間裝有定向離合器(35)、(36)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于摩擦輪工作氣壓由摩擦輪工作氣管路提供。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于摩擦輪工作氣管路的組成是進(jìn)氣鐵管(48)接在后制動(dòng)管(Y)處，經(jīng)分離開關(guān)(1)接在繼動(dòng)閥(3)的上腔，繼動(dòng)閥(3)下腔的進(jìn)、出口分別連接摩擦輪工作貯氣筒(2)和波形管(4)，波形管(4)的另一頭與摩擦輪氣室總成(5)相通。
19.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于摩擦輪氣室總成(5)由安裝在板簧(W)上的支架(11)支撐。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種汽車制動(dòng)時(shí)動(dòng)能損耗的利用裝置。
現(xiàn)有汽車制動(dòng)時(shí)，其原有動(dòng)能的大部分甚至全部地轉(zhuǎn)化成車輪與地面，制動(dòng)器等裝置的摩擦熱等形式而損耗掉。本實(shí)用新型能將制動(dòng)時(shí)所消耗動(dòng)能的一部分貯存起來，待制動(dòng)解除重新啟動(dòng)時(shí)，貯存的能量自動(dòng)釋放出來，協(xié)助主動(dòng)力源發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生使汽車前進(jìn)的動(dòng)力，既降低了燃料消耗，又減輕了汽車的機(jī)件磨損，同時(shí)又減輕了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)B60T1/10GK2128219SQ9122836
公開日1993年3月17日 申請(qǐng)日期1991年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月29日
發(fā)明者徐衛(wèi)平 申請(qǐng)人:徐衛(wèi)平