CN1025778C - 汽车安全快速刹车装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直接降落在车轮前路面上，起制动作用的气动式汽车安全快速刹车装置。该装置主要包括磁力开关机构、制动控制阀、气路管线、气室总成、曲拐连杆机构、三角形制动器、锁定机构和工作状态监控***。与现有技术相比，其主要优点是：结构更加合理，制动作用更强、刹车距离更短，动作迅速可靠，自动化程度更高，具有工作状态监控***，便于操作，并且成本低廉。可广泛用于已有气刹车装置的各种汽车，深受司机欢迎。

Description

本发明涉及汽车刹车装置，特别是一种直接降落在车轮前路面上，起制动作用的气动式汽车安全快速刹车装置。并且只在紧急制动或雨雪天气路滑遇有紧急情况时，才起作用的紧急安全刹车装置。

现用的汽车刹车装置分为气动和液动两种，依靠刹车片顶住制动毂，使车轮不能转动，实现紧急制动刹车。由于汽车的惯性较大而其制动作用不够，所以高速行驶的车辆在发生意外情况时，即使司机刹车很及时，也不可能即刻将车刹住，有时在踏下刹车踏板后，汽车仍要向前冲出几十米才能停住。大量的车祸就发生在这几十米之内，造成车毁人亡悲剧。因此，汽车安全而有效的刹车，已成为当今世界交通领域最重要的问题之一。近几年来，在专利文献中出现了一些新的汽车刹车装置。例如，专利号为CN85109714A，名称为机动车辆中使用的制动回路的发明专利，它主要是增加了制动可靠性。当主导管之一受到损坏或出现故障时，仍能靠前后轮上的制动器使车辆安全地制动。它并未从制动装置的机械结构方面加以改进，因此其制动作用未有根本性的提高。又例如，专利号为CN87215363U，名称为汽车雨天助刹车器实用新型专利，是在汽车后轮前边有一个与气缸的活塞相连的楔形制动块，刹车时活塞将楔形制动块迅速***后轮与地面相交的间隙中，从而使汽车快速刹住。该专利的刹车作用虽然有所提高，但其气缸和连杆是安装在汽车大梁上，在车轮的撞击力作用下，会使大梁受力变形，甚至造成事故。并且一旦 楔形块被车轮压住，活塞杆就难以收回去，必须倒车才能回位，既不方便又不利于安全。再例如，专利号89213108X，名称为投掷式紧急制动装置的实用新型专利，由卷扬机构、皮带及三角堰木组成，在紧急刹车时，该装置将系在皮带一端的三角堰木抛于车轮的前下方，将高速行驶的汽车刹住。该专利的制动作用也较强，但其缺点是三角堰木难以保证被抛掷在车轮前的理想位置，并且当车速过快时对车轮会压过三角堰木，将皮带拉断，引起车身突然跳动，该装置基本靠手动操作，不够方便。此外上述三项专利均无工作监控***，后两项专利反应较迟缓，这都是影响推广应用的因素。

本发明的目的就在于针对现有技术的缺点和不足之处，提供一种制动作用很强，并且制动垫块降落迅速而准确，自动化程度较高，并且具有工作监控***的更加先进的汽车紧急刹车装置。

本发明的目的是由下述技术方案实现的。

该装置由三套磁力开关机构、三套气室总成、两个三角形制动器、两套制动器锁定机构，以及制动控制阀、气路管线、曲拐连杆机构和工作状态监控***组成。

其中一套磁力开关机构通过其连接叉和拉臂与制动制阀联成一体，并且都安装在车架上。另外两套磁力开关机构通过连接叉和杠杆与制动器锁定机构联成一体，分别安装在两个后车轮的前上方加长底板上。

其中一套气室总成通过其连接叉与曲拐连杆机构的摇臂相连，并通过支架固定安装在汽车后桥上。另外两套气室总成分别用于左右两个三角形制动器，其壳体安装在制动器的三角支架上，其连接叉与制动器顶柱中部相连。

气路管线将制动器控制阀的压缩空气出口与各气室总成的进气口相连。

曲拐连杆机构由摇臂、连杆、连杆承轴、摇杆、曲拐、曲拐轴承、限位挡块、机械臂、机械调节臂、弹性关节和复位拉簧组成。其连杆轴承安装在后桥上，曲拐轴承安装在加长底板上，限位挡块也安装在加长底板上，用来限制曲拐的摆角。其机械臂和机械调节臂的上端均与曲拐轴承相连接，下端均与三角形制动器相连接。

三角形制动器由气室总成、三角支架、顶柱、自动调节助力板、顶柱连接销、助力板轴销、制动器支架底座、制动摩擦块和收缩复位拉簧组成。在正常行驶情况下，两个三角形制动器均处于收缩状态，并且被锁定机构锁定在两个后轮的前上方。

上述磁力开关机构由盖板、主副线圈、电磁铁芯、回位弹簧、连接叉和常闭式按钮开关组成。

上述三角形制动器的锁定机构由杠杆、杠杆支轴、锁定栓、锁定套、回位弹簧，以及轴承和上限位块组成。

上述工作状态监控***由1个三挡位开关，三个常开式按钮开关，2个常闭式按钮开关，3只发光二极管组成。其中的三挡位开关和三只发光二极管安装在驾驶室内。

该装置的工作过程是：当驾驶员发现紧急情况需要急刹车时，立即将刹车踏板踏到底，两套磁力开关机构的电源同时被接通。在电磁力的作用下，锁定机构的锁定栓立即缩进锁栓套，使三角形制动器被开释。与此同时使制动控制阀的压缩空气通过气路管线立即向各气室总成的工作气室充气。在气室总成的推杆推动下，曲拐连杆机构拉动三角形制动器立即下落，此时制动器的顶柱把自动调节助力板顶起一定角度，制动器正好落于后车轮前方与地面形成的夹角处，靠制动摩擦块与地面较大的摩擦阻力把车快速刹住。当汽车重新开动时，驾驶员将刹车踏板放开，两套磁力开关机构的电源同时被断开。失去电磁推力，制动控制阀内腔和各气室总成工作气室的压缩空气立即从制动控制阀的排气孔排放至大气。三角形制动器的顶柱和自动调节助力板向前摆动复位，与此同时曲拐连杆机构的机械摆臂和机械调节摆臂在复位弹簧拉力作用下，将三角形制动器向上收起复位，并被锁定机构锁定住。在此过程中监控***的发光二极管亮或灭，驾驶员可知该刹车装置工作是否正常。

本发明与已有技术对比，其主要优点是：结构更加合理，制动作用更强，刹车距离更短，动作迅速可靠，自动化程度更高，由于具有工作状态监控***，操作更加方便;它不需改变汽车原有结构设计，多数零部件都是市售的汽车专用配件，维修更换非常方便，并且成本低廉，因此广大司机很愿应用。

附图1是本发明的工作原理侧面示意图。附图2是其锁定机构的A向示意图。附图3是其前视剖视示意图。其各大部分中，1是原有的气刹车控 制阀。2是制动控制阀的磁力的开关机构，3是锁定机构的磁力开关，4是制动控制阀，5是锁定机构，6是曲拐连杆机构的气室总成，7是三角形制动器的气室总成，8是曲拐连杆机构，9是三角形制动器，10是底板，11是车轮胎，其具体构成中，12是刹车踏板，13是踏板连杆，14是连杆支承板，15是开关调整螺钉，16是控制阀的电磁铁主副线圈，17是其电磁铁芯，18是其回位弹簧，19是其连接叉，20是拉臂，21是控制阀调整螺钉，22是开关调整螺钉，23是锁定装置的电磁铁主副线圈，24是其电磁铁芯，25是其回位弹簧，26是连接叉，27是锁定机构的杠杆，28是其支轴，29是锁定栓，30是锁栓套，31是轴承，32是上限位块，33是摇臂，34是连杆，35是连杆轴承，36是摇杆，37是曲拐，38是曲拐轴承，39是限位挡块，40是机械臂，41是机械调节臂的上臂，42是其下臂，43是其弹性关节，44是复位拉簧，45是三角形制动器的三角支架，46是其顶柱，47是其自动调节助力板，48是顶柱连接销，49是助板轴销，50是制动支架底座，51是制动摩擦块，52是三角形制动器的收缩复位拉簧，53是气路管线，B是制动控制阀的进气口，C是其压缩空气出口，D是其失压空气排空口，E和F是其气路监视开关插头，与发光二极管D₃相连，K₁是三挡位电源开关，K₂、K₅、K₆是常开式按钮开关，K₃、K₄是常闭式按钮开关。

结合附图对本发明的实施例进一步说明如下。其各大部分中，制动控制阀4，气室总成6和7，气路管线53等均为现有的汽车配件。无需另行设计加工，其它部分可自行设计加工，并如图所示安装。需要特别说明的是，开关K₂上面的调整螺钉15是根据驾驶员对刹车装置反应快慢的要求来加以调整，离开关越近，反应越快。锁定装置5的锁定栓29外露端面是一斜面，并且安装时其斜面向下，并且应调整到当锁定栓29全部缩进锁栓套30时，其伸出杆正好压住常闭开关K₄，切断其磁力开关机构3的主线圈电源，此时副线圈仍有电照常工作，以利于节电。制动控制阀4的拉臂20上端有两个调整螺钉21和22，其中21用来调整该阀排气间隙的大小，22用来调整拉臂摆转角度的大小，制动控制阀4内部的平衡弹簧的预紧力应调整适当，约为330至370牛顿，既保持控制阀进气快，各气室动作反应迅速，又不能预紧力过大，否则将使最低工作气压（初压力）过高。制动控制阀4内部的芯管与阀门之间保持1.5至2毫米的排气间隙，此即为进气阀门关闭而排气阀门开启的非制动状态。当拉臂20摆动，使调整螺钉21和22下移时，一方面打开阀门从B进入压缩空气，并经出气口C进入各气室，另一方面将常闭开关K₃压下，使磁力开关机构2的主线圈电源断开，副线圈照常有电工作，以节省电能。限位块39和32分别用于限制曲拐连杆机构下落和上升时的位置。机械调节臂41和42中间的弹性关节43，能根据路面与车轮之间角度的不同自动调节，使三角形制动器能与车轮和地面牢靠紧密接触，产生强大的摩擦力。开关K₁是汽车上现有的配件，当推到底（即置于0挡时），就等于未装本装置，仍用原来的气刹车装置;当拉至1挡时，本装置就投入正常工作和监示状态;当在冰雪道路的下坡处停车时，或雨雪天气路滑遇有紧急情况不能紧急制动时，可将开关K₁拉至2挡，便不受原制动踏板12的限制，而自动起到制动作用，需要解除制动时，再推回原档位即可。发光二极管D₁专用于监视本装置的机械部分工作是否正常，它受开关K₁、K₅和K₆控制。当K₁置于1档并正在行车时，因三角形制动器9处于收起位置，已将开关K₅压住，所以D₁亮;当紧急刹车时，三角形制动器9刚离开锁定机构5的一瞬间，K₅释放断电D₁由亮熄灭，当三角形制动器9落于车轮前下方时，曲拐连杆机构8的机械臂40又将K₆压住，D₁又重新发亮;即证明本装置机械部分工作正常。发光二极管D₂专用于监视本装置的电路工作是否正常，它受开关K₁和K₂控制。当K₁置于1档并在正常行车时，D₂不应当亮;当处于刹车状态时，D₂应当亮;证明本装置电路部分工作正常。发光二极管D₃专用于监视本装置的气路部分工作是否正常，它受开关K₁、K₂和制动控制阀4的气路监视开关插头E和F的控制，当K₁置于1或2档时，并且正处于刹车状态，D₃就应当亮，凡不处于刹车状态D₃就不亮，这就证明本装置的气路部分工作正常。

Claims (4)

1、一种直接降落在车轮前路面上起制动作用的气动式汽车安全快速刹车装置，其特征是：

(1)、该装置由三套磁力开关机构、三套气室总成、两个三角形制动器、两套制动器锁定机构，以及制动控制阀、气路管线、曲拐连杆机构和工作状态监控***组成；

(2)、其中一套磁力开关机构(2)通过其连接叉(19)和拉臂(20)与制动控制阀(4)联成一体，并且都安装在车架上，另外两套磁力开关机构(3)通过连接叉(26)和杠杆(27)与制动器锁定机构(5)联成一体，分别安装在两个后车轮的前上方加长底板(10)上；

(3)、其中一套气室部成(6)通过其连接叉与曲拐连杆机构的摇臂(33)相连，并通过支架固定安装在汽车后桥上，另外两套气室总成(7)分别用于左右两个三角形制动器(9)，其壳体安装在制动器的三角支架(45)上，其连接叉与制动器顶柱(46)中部相连；

(4)、气路管线(53)将制动控制阀(4)的压缩空气出口C与各气室总成的进气口相连；

(5)、曲拐连接杆机构(8)由摇臂(33)、连杆(34)、连杆轴承(35)、摇杆(36)、曲拐(37)、曲拐轴承(38)、限位挡块(39)、机械臂(40)、机械调节臂(41)、(42)、弹性关节(43)和复位拉簧(44)组成，其连杆轴承(35)安装在后桥上，其曲拐轴承(38)安装在加长底板(10)上，其机械臂(40)和机械调节臂(41)的上端均与曲拐轴承(38)相连接，下端均与三角形制动器相连接；

(6)、三角形制动器(9)由气室总成(7)三角支架(45)、顶柱(46)、自动调节助力板(47)、顶柱连接销(48)、助力板轴销(49)、制动器支架底座(50)、制动摩擦块(51)和收缩复位拉簧(52)组成；在正常行驶情况下，两个三角形制动器均处于收缩状态，并且被锁定机构(5)锁定在两个后轮的前上方。

2、按照权利要求1所述的汽车安全快速刹车装置，其特征是磁力开关机构的汽车安全快速刹车装置，磁力开关机构由盖板、主副线圈（16）、（23）、电磁铁芯（17）、（24）、回位弹簧（18）、（25）、连接叉（19）、（26）、和常闭式按钮开关K₃、K₄组成。

3、按照权利要求1所述的汽车安全快速刹车装置，其特征是三角形制动器的锁定机构由杠杆（27）、杠杆支轴（28）、锁定栓（29）、锁栓套（30）、回位弹簧，以及轴承（31）和上限位块（32）组成。

4、按照权利要求1所述的汽车安全快速刹车装置，其特征是工作状态监控***由1个三挡位开关K₁，3个常开式按钮开关K₂、K₅、K₆，2个常闭式按钮开关K₃、K₄，3只发光二极管D₁、D₂、D₃组成，其中的K₁和D₁、D₂、D₃安装在驾驶室内。

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