專利名稱:環(huán)形漲式制動器的制作方法
本發(fā)明涉及一車輪制動器，尤其適用于汽車的鼓式剎車。
自汽車發(fā)明以來，汽車的制動不外乎兩種形式，即鼓式剎車和盤式剎車。在鼓式剎車中，一直采用蹄式制動器。蹄式制動器對制動鼓的制動面積利用率小(僅50%左右)，而且每運(yùn)行一段時間后，還需調(diào)整制動間隙。在維護(hù)保養(yǎng)汽車時，調(diào)制動間隙是非常重要的，它對汽車安全行駛影響很大，尤其是前輪。若在剎車時，前輪左右兩輪制動力不均勻，將會產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。但要調(diào)整到使各輪制動力均衡則是很難達(dá)到的。
對于單助勢蹄(非平衡式)制動器，兩蹄摩擦片上的單位壓力不等，制動塊(摩擦片)磨損不均勻、使用壽命短、制動效率低、對于平衡式制動器(分雙向助勢式和單向助勢式)，兩蹄摩擦片單位壓力相等，磨損均勻，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價較高。
綜上所述，蹄式制動器制動接觸面積小，產(chǎn)生的制動力矩小，制動性能較差。制動鼓受力不均，易產(chǎn)生形變，導(dǎo)致制動力矩不平穩(wěn)。蹄式制動器由于是硬傳動，磨損后要經(jīng)常調(diào)整制動間隙，使用維護(hù)麻煩，且易造成制動失靈及由于各輪很難調(diào)整到統(tǒng)一尺寸，而造成跑偏和偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。另外，蹄式制動器的抗衰退性能差，一般衰退率達(dá)到50%左右，而且重量大，構(gòu)造復(fù)雜，成本高。
本發(fā)明的目的是提供一種新式制動器，以消除上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。該制動器制動接觸面積大(制動鼓的制動面積利用率達(dá)95%以上)，制動力大，制動平穩(wěn)可靠，制動性能好，而且不需調(diào)整制動間隙，使用維護(hù)方便，各輪制動力均勻平衡、無方向性、不致產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，單位面積壓強(qiáng)小、制動塊(摩擦片)磨損均勻、使用安全、壽命長。
根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形漲式制動器，在一彈性材料制成的環(huán)形密閉制動囊的外緣，一塊跟著一塊地排列若干段制動塊(摩擦片)，這些制動塊分布在制動器的外圓周面上。用一內(nèi)腔板和一外腔板支承制動塊與制動囊，使兩者只能做徑向的運(yùn)動。所述的內(nèi)腔板和外腔板固定在一支承環(huán)上，支承環(huán)安裝在車輪的主墻板上。各制動塊由回位彈簧支撐在所述的內(nèi)腔板與外腔板之間，該回位彈簧總是徑向向內(nèi)推壓制動塊。內(nèi)腔板與外腔板外緣的幾何形狀與制動塊的形狀相應(yīng)，以防止制動塊的軸向和周向運(yùn)動。制動塊由摩擦材料和金屬基板粘接或熱壓而成。
流體通過所述制動囊上的氣(油)門嘴進(jìn)入制動囊使其膨脹，推動制動塊徑向向外運(yùn)動壓在轉(zhuǎn)動著的制動鼓上，從而實(shí)現(xiàn)剎車。
下面參照本發(fā)明的最佳實(shí)施例之一的附圖對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明。其中圖1是本發(fā)明的一個實(shí)施例的平面圖;
圖2是圖1的剖視圖;
圖3是圖2上半部分的放大圖;
圖4至圖7是本發(fā)明制動器制動塊的零件圖。
首先參照附圖1，2，3，主墻板10是現(xiàn)有汽車輪中的。由橡膠材料制成的制動囊12和制動塊14夾持在內(nèi)腔板16和外腔板18之間，制動囊12和制動塊14的寬度大體一致，兩腔板之間徑向內(nèi)部的形狀與制動囊一致，使制動囊12只能徑向向外膨脹。各制動塊由回位彈簧板20支撐在內(nèi)腔板16和外腔板18之間，所述兩腔板的徑向外緣做成與制動塊一致的凹凸形狀，以限制動塊14的周向和軸向運(yùn)動，使制動塊14只能在徑向運(yùn)動。所述兩腔板的凹進(jìn)部分22、24開有回位彈簧板20的安裝孔26、28，該彈簧板總是徑向向內(nèi)推壓制動塊14。兩腔板通過支承環(huán)30由螺栓32、螺母34固定在主墻板10上。
各制動塊制成與制動鼓制動面相應(yīng)的圓弧形板狀(參見附圖4至7)，其弧長最好在40毫米至80毫米之間，在本實(shí)施例中為65毫米。很顯然車輪直徑大的制動塊數(shù)量多，反之則數(shù)量少。各制動塊從徑向看大致為一矩形形狀，四角開有缺口36，在本實(shí)施例中為直角缺口。所述的制動塊14是由摩擦材料塊38和金屬基板40經(jīng)膠合聯(lián)接而成加金屬基板40是為了增加制動塊14的強(qiáng)度。本實(shí)施例的制動塊是將粉狀的摩擦材料與金屬基板40熱壓合聯(lián)接并成形的。為使聯(lián)接牢固，金屬基板上開有魚眼孔或錐孔42、44，熱壓合時，摩擦材料進(jìn)入并充滿上述孔42、44，使摩擦材料與金屬基板的聯(lián)接更加牢靠。摩擦材料38與金屬基板40之間在各制動塊的毗鄰面上形成承窩46。所述的制動塊14也可直接由摩擦材料制成，這時上述的承窩就直接開在摩擦材料上?；匚粡椈砂?0插入兩相鄰制動塊的承窩46、46中，彈簧板20始終將制動塊14徑向向內(nèi)推壓。各制動塊的缺口36與內(nèi)、外腔板的凹進(jìn)部分22、24配合，使制動塊只能做徑向運(yùn)動。制動塊的缺口不僅可以開在制動塊的四角，也可開在制動塊的其它位置。制動塊14與制動囊12之間根據(jù)需要可設(shè)置襯墊(在本實(shí)施例中沒有設(shè)置)，用以隔熱或補(bǔ)償較大的制動間隙。制動囊12可根據(jù)需要注入一定量的液性填充物，以減少氣量消耗，這時氣門嘴48應(yīng)設(shè)在制動囊12的上部。
本發(fā)明的環(huán)形漲式車輪制動器的工作過程是當(dāng)車輛行駛中需要制動時，駕駛員腳踏剎車踏板，使壓縮空氣通過進(jìn)氣閥(未圖示)、導(dǎo)管、氣門嘴48進(jìn)入制動囊12，氣壓使制動囊12向外膨脹，推動制動囊12外圍的制動塊14徑向外移，使制動塊14的外表面與制動鼓(未圖示)內(nèi)圓制動面接觸壓緊、阻礙車輪轉(zhuǎn)動、達(dá)到制動目的。
當(dāng)要解除制動時，駕駛員松開剎車踏板，進(jìn)氣閥關(guān)閉，制動囊12內(nèi)的壓縮空氣通過開啟的排氣閥排出，使制動囊12內(nèi)的壓力解除，制動塊14由于回位彈簧板20的作用復(fù)位，與制動鼓脫離接觸，從而解除制動。
本發(fā)明的環(huán)形漲式制動器經(jīng)過了臺架試驗(yàn)和裝車實(shí)際道路運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)將得出的主要性能數(shù)據(jù)與現(xiàn)有技術(shù)中蹄式制動器做一比較1、制動距離，在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下(車速30公里/小時，制動氣壓6個大氣壓)，本發(fā)明制動器的制動距離小于8米，實(shí)際上僅為4.2米。而蹄式制動器有時要大于8米。
2、制動力矩衰退率，本發(fā)明制動器第一次衰退率是13.5%，第二次和第三次為零。而蹄式制動器的制動力矩衰退率達(dá)50%以上，且持續(xù)衰退。
3、溫度影響，本發(fā)明制動器在高溫(制動鼓溫度200℃)的情況下，制動效能仍很穩(wěn)定，而且是最佳狀態(tài)。而原有裝置在高溫下衰退現(xiàn)象更嚴(yán)重。
另外，現(xiàn)有蹄式制動器由于是兩點(diǎn)硬接觸，接觸面積僅有50%左右，故易造成制動鼓變形，制動力矩波動，而本發(fā)明制動器是全圓周面上的軟接觸，接觸面積達(dá)95%以上，故不發(fā)生制動鼓變形和制動力矩波動。
再有，本發(fā)明的制動器由于其特殊的結(jié)構(gòu)，重量可比原裝置減輕一半。
由以上可見，本發(fā)明的制動器的優(yōu)點(diǎn)是接觸面積大、制動平穩(wěn)可靠、制動效率高性能好。并且該制動器結(jié)構(gòu)簡單，不需要制動分泵等輔助裝置，故造價低廉。還有，各制動塊磨損均勻一致，使用壽命長，不需調(diào)整剎車間隙，使用維護(hù)方便，各輪制動力均勻平衡，無方向性，不致產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
因本發(fā)明的制動器利用現(xiàn)有車輛上的車輪主墻板，制動鼓和制動總泵，故現(xiàn)有機(jī)動車輛改裝本發(fā)明的制動器非常方便易行。
本發(fā)明的制動器在汽車制動方面是一個重要突破，它改變了長久以來一直使用的蹄式制動的傳動結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明并不局限于上面提出的實(shí)施例，那些屬于本發(fā)明基本構(gòu)思的其它方案也視作是本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)形漲式制動器，尤其適用于汽車等機(jī)動車輛，該制動器有安裝在車輪主墻板上的制動塊，其特征在于；所述制動塊是以若干分立小段的形式，一塊跟著一塊分布在制動器的外圓周面上，在制動塊下面的內(nèi)圈設(shè)在環(huán)形漲式制動囊，向其中充入壓力流體時，該制動囊膨脹，從而推動各制動塊徑向向外運(yùn)動，由此實(shí)現(xiàn)制動，另外該制動器還有制動塊復(fù)位裝置，制動囊和制動塊的導(dǎo)向裝置及與車輪主墻板的聯(lián)動裝置。
2.按照權(quán)項(xiàng)1所述的制動器，其中制動塊做成與車輪制動鼓的制動面相應(yīng)的圓弧形狀。
3.按照權(quán)項(xiàng)2所述的制動塊，其中制動塊從徑向看大體上是矩形。
4.按照權(quán)項(xiàng)2所述的制動塊，其中每段制動塊的弧長是40到80毫米。
5.按照權(quán)項(xiàng)2所述的制動塊，其中每段制動塊的弧長設(shè)計成65毫米。
6.按照權(quán)項(xiàng)2到5中任何一個所說的制動塊，該制動塊四角上各有一個缺口，該缺口與內(nèi)外腔板配合安裝，用以防止制動塊的周向運(yùn)動。
7.按照權(quán)項(xiàng)6所述的制動塊，其中制動塊四角上的缺口是直角缺口。
8.按照權(quán)項(xiàng)2到5中任何一個所述的制動塊，其中每個制動塊在與其它制動塊的毗鄰面上設(shè)有一個承窩，用以插入回位彈簧。
9.按照權(quán)項(xiàng)1所說的制動器，其中制動囊是由彈性材料制成的氣密的環(huán)形囊。
10.按照權(quán)項(xiàng)1所說的制動器，其中制動囊是由橡膠材料做成的氣密的環(huán)形囊。
11.按照權(quán)項(xiàng)9或10所述的制動囊，其中制動囊的寬度與所說制動塊的寬度大體一致。
12.按照權(quán)項(xiàng)9或10所述的制動囊，其中制動囊上設(shè)有供壓力流體進(jìn)出的氣(或油)門嘴。
13.按照權(quán)項(xiàng)1所說的制動器，該制動器上設(shè)有其數(shù)量與制動塊數(shù)量一致的回位彈簧，該彈簧可拆卸地聯(lián)接在內(nèi)腔板和外腔板上，并且該彈簧工作地插入相鄰二制動塊的承窩中，并總是徑向向內(nèi)推壓各制動塊。
14.按照權(quán)項(xiàng)13所述的回位彈簧，該彈簧是板簧。
15.按照權(quán)項(xiàng)1所說的制動器，該制動器上設(shè)有支承上述制動塊和制動囊的內(nèi)腔板和外腔板。
16.按照權(quán)項(xiàng)15所述的內(nèi)腔板和外腔板，組裝后其圓周徑向外部的幾何形狀與制動塊一致，其圓周徑向內(nèi)部的幾何形狀與制動囊一致，使制動塊和制動囊只能做徑向運(yùn)動。
17.按照權(quán)項(xiàng)1所述的制動器，其中該制動器設(shè)有一個支承環(huán)，上述內(nèi)腔板和外腔板通過該支承環(huán)固定到車輪主墻板上。
18.按照權(quán)項(xiàng)15或16所述的內(nèi)腔板和外腔板上開有用以可拆卸地安裝所說回位彈簧板的安裝孔。
19.按照權(quán)項(xiàng)1所說的制動器，其中制動塊和制動囊之間可放入用以隔熱或調(diào)整間隙的襯墊。
20.一種制動塊，尤其適用于權(quán)項(xiàng)1所述的環(huán)形漲式制動器，該制動塊是將摩擦材料和金屬基板聯(lián)接在一起而構(gòu)成，其特征在于上述摩擦材料和金屬基板的聯(lián)接是熱壓膠合聯(lián)接。
21.按照權(quán)項(xiàng)20所述的制動塊，其中摩擦材料塊和金屬基板都預(yù)制成形，然后用粘合劑將二者膠合聯(lián)接。
22.按照權(quán)項(xiàng)20所述的制動塊是將粉狀的摩擦材料與金屬基板熱壓合聯(lián)接并成形。
23.按照權(quán)項(xiàng)20或22所述的制動塊，其中所說金屬基板上開有孔和/或槽，在熱壓合時，有一些摩擦材料進(jìn)入并基本上充滿這些孔及槽，從而將摩擦材料和金屬基板牢固地聯(lián)接構(gòu)成制動塊。
24.按照權(quán)項(xiàng)20所述的制動塊，其中前述的承窩是由摩擦材料和金屬基板聯(lián)接后共同構(gòu)成。
專利摘要
一種適用于汽車等機(jī)動車輛的環(huán)形漲式制動器，該制動器的主要特點(diǎn)是其制動塊是以若干分立小段的形式，一塊跟著一塊分布在制動器的外圓周面上，在制動塊下面的內(nèi)圈設(shè)有氣密的環(huán)形漲式制動囊，向其中充入壓力流體時，該制動囊膨脹，從而推動各制動塊徑向向外運(yùn)動實(shí)現(xiàn)剎車。其主要優(yōu)點(diǎn)是制動面積大、制動可靠效率高、構(gòu)造簡單、造價低廉、使用中不需調(diào)整間隙、各輪制動力均勻平衡，可方便地改裝到現(xiàn)有使用蹄式剎車的機(jī)動車輛上。
文檔編號F16D51/00GK85103272SQ85103272
公開日1985年10月10日 申請日期1985年4月29日
發(fā)明者吳建中 申請人:吳建中導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan