CN2060414U - 自律倍力制动装置 - Google Patents

Abstract

一种自律倍力制动装置，它是利用车辆之惯性力配合与车轮同步运动的辅助制动轮(中央刹车轮)所产生的扭矩，以驱使高压油泵产生与车辆惯性或正比例的制动力，对车辆进行迅速、准确而有效的制动。不需消耗引擎的动力，在引擎熄火后仍产生同样的制动效果。构造简单，或成本低廉，适用于重型卡车、货柜车、拖车、油罐车、大型客车等的安全制动之用，是车辆安全行驶的最佳制动装置。

Description

本发明是一种自律倍力制动装置，更详细地说是一种属于车辆用的动力制动装置。

随着近代工业的发展，各种运输车辆向高速、重载的方向发展，因而为适应于高速、重载车辆安全行驶之需要，必须配备与之相适应的刹车***，使之产生足够的制动力，这样自应增强制动***中刹车总泵的压力，由于驾驶人员脚踏刹车的力量有一定的限制，所以一味增加刹车总泵的压力而由驾驶人员的脚力去直接控制刹车也不行，因而人们设计了一种在油压刹车***中加设用真空或压缩空气控制的制动辅助器来控制刹车***，这种***就是传统的倍力制动装置或叫伺服制动装置。

上述传统的倍力制动***，可借助驾驶员之轻巧踩力，以真空或高压空气为媒介传递到油压制动***中而产生强大的油压（70～90kg／cm²）供给车轮刹车分泵，而获得强大的制动力。这种***在一定的程度上解决了车辆的安全制动问题，但它存在如下缺陷：

①为了使制动辅助器的空气压缩机或真空泵工作，需要消耗引擎之部分动力，且引擎熄火即失去其作用。其机件亦易发生故障。

②这种制动***，无论其为油压式或气压式，有无倍力增压装置，只要***形成，其制动力则为定值，因而其制动效率随车辆的载重量及速度的增加而减低，亦即在一定的输出油压下其制动效率与车辆的载重和速度成反比，无法随载重及速度的增加而自动调节控制制动油压及制动操作速度，故对载重高速车辆的制动，其灵敏度及安全性均欠佳。

③对拖车、货柜车等连接有尾车的车辆而言，由于拖车或尾车的刹车动作往往较主车落后，以致在主车已完全刹住的情况下，产生尾车推主车向前滑行的情形，影响制动效果和安全，增加刹车摩擦片及轮胎的无谓磨损。

本发明的目的是设计完成一种自律倍力制动装置，它是利用车辆运动的惯性力量即动能来控制高压泵，产生适应车辆当时的载重与速度情况所需要的制动油压，即使引擎熄火，仍能照常动作，而不需消耗引擎的动力，能藉车辆本身的力量来律制本身的行为，其制动作用力随车辆载重与速度的增加而增大，制动反应速度则随载重与速度的增加而加快，即具有自动调节控制制动机能的作用，因而可得到最安全、可靠的制动效果。本发明的另一目的之一在于提供一种自律倍力制动装置，用于尾拖车时可在下坡道利用车身的动能驱动空气压缩机及发电机，以增强列车内气压***刹车的效果及增加电力。

本发明是通过以下构思来实现发明的目的：

一种自律倍力控制装置，系由一低油压刹车总泵，一中央刹车轮，一高压泵，一高压泵操作连杆组及高低压油路所构成，该刹车总泵接有低压油路分别引接于中央刹车轮之刹车分泵及各车轮之刹车分泵，上述中央刹车轮乃与车轮轮轴同步旋转，当低压刹车总泵作用而使中央刹车轮产生刹车作用，带动该刹轮中之原静止刹车盘时，介以操作连杆装置驱使高压泵产生高压，经由高压油路传至各车轮之刹车分泵，从而产生倍力制动车辆的效果。所述的中央刹车轮系由连动于车轮轴的一刹车鼓，一可旋转自如地套设于与刹车鼓相对旋转或静止的短轴上的刹车盘，一组装设于此刹车盘上，包含刹车、蹄片、刹车分泵、刹车摩擦片等的刹车组件，一与刹车连接一体的槽轮及一外壳所构成；该中央刹车轮可接连动于车辆之传动地轴或借助于减速齿轮装置由车辆之传动地轴驱动。

所述的高压泵乃借助于操作连杆装置及一绕设于槽轮之钢索由中央刹车轮驱动。

同时，本发明所述的自律倍力制动装置，可装于尾拖车后轴及传动轴，作为自律倍力刹车外，也可以在下坡道利用动能驱动压缩空气机及发电机。

本发明的自律倍力制动的装置同传统的倍力制动***相比较，其优点是十分明显的。其构造及工作原理是借助传统的低压油的轻力操作，通过与车轮同步联动的中央刹车轮刹车时所产生的转矩，经槽轮拉动钢索，使高压泵作用，而产生倍力增压的制动作用效果，其中央刹车轮迫使高压泵动作的动力源系来自车轮的转动惯性，亦即车辆本身的动能。非如传统的倍力制动装置有赖于真空泵或空气压缩机所产生的压力。故不仅不消耗引擎的动力，而且只要车轮在转动，即能产生倍力增压的刹车作用，即使引擎熄火，本装置仍保有正常刹车的作用，故其对车辆的安全行驶有很重要的作用，尤适于路况不佳的长程下坡道路的车辆行驶。再者中央刹车轮系由车辆轮轴带动，而轮轴的转动扭矩远胜于任何其他倍力装置所能发生的力量，同时其扭矩大小系与车辆的动能（即车速与载重之乘积）成正比例，故所产生的制动力乃随车辆的载重与速度的增加而增大，制动速度则随车速之增加而缩短，亦即其制动状况与速度和载重之间有自动调节的效果，即能结合行车情况产生刹车瞬间所需要最迫切、最有效的制动力，因此在任何行车情况下均能发挥强大有效的制动，而达到最安全可靠的制动效能。

本装置构造简单，改装容易，且可免用真空泵、空气压缩机等装置，成本低廉，经济实用，用于拖车、货柜车、重卡车时，可发挥传统的倍力装置所无法比拟的制动作用，並产生拖车拉住主车的效果，不会有拖车将主车向前推撞的情况，故可减少车辆机件与摩擦片的损耗等等。

现结合附图对本发明作进一步描述。

图1系本发明自律倍力制动装置的基本构成图

图2系本发明自律倍力制动装置的辅助后轴式安装示意图

图3系本发明安装拖车或货柜车轮轴安装示意图

图4系本发明的减速齿轮式安装示意图

图5系本发明自律倍力传动装置的构造局部剖面俯视图

图6系本发明自律倍力传动装置的构造局部剖面侧视图

图7系本发明自律倍力的减速齿轮式结构图

图8系本发明自律倍力的另一种安装剖面俯视图

图9系本发明自律倍力的主车侧视尾拖车剖面俯视安装图

图1是本发明倍力制动装置的基本构成图。该装置有刹车踏板〔1〕刹车总泵〔2〕，中央刹车轮〔3〕及其车壳〔10〕，高压泵〔4〕钢索〔5〕，连杆装置〔6〕，低压刹车油管〔L1〕，高压刹车油管〔L2〕，前刹车轮〔W1〕和后刹车轮〔W2〕。按上述中央刹车轮〔3〕之安装例乃如图2所示，这种安装方法适应安装于车辆之辅助后轴〔7〕上，並与后轮〔W2〕同步旋转为适。

若用于拖车或货柜车，即可安装于拖车或货柜车之任一轮轴〔7〕上，而不适安装于主车之轮轴上，其安装例则如图3所示；

若用于无补助后轴的一般四轮车辆，则因后轮轴有差速箱之关系，无空间再安装中央刹车轮〔3〕时，即可如图4所示安装，介以减速齿轮装置〔8〕将中央刹车轮〔3〕装于后节传动地轴〔9〕之一侧，高压泵〔4〕则可装设于车底盘〔10〕的适宜部位。

图5、图6乃表示装于辅助后轮轴时，中央刹车轮〔3〕与高压泵〔4〕之详细构造及关系配置的局部剖面俯视图和局部剖面侧视图。图中补助后轴〔7〕系分成左、右二节〔7a〕、〔7b〕、各轴〔7a〕、〔7b〕之外端各装有后刹车轮〔W2〕、轴〔7a〕之内端形成栓槽〔71〕，並套有一端具有突缘部〔311〕之轴筒〔31〕，此轴筒〔31〕之一端系可旋转自如地支承于轴壳〔72〕之轴部〔73a〕与此相对之另一轴承部〔73b〕支持有一短轴〔32〕，其与轴筒〔31〕相对之一端亦形成有突缘部〔321〕，而在此二突缘部〔311〕、〔321〕之间夹设有上述中央刹车轮〔3〕之刹车鼓〔33〕，並以螺栓〔331〕及螺帽〔332〕锁紧而固定之，如此轴〔7a〕轴筒〔31〕刹车鼓〔33〕与轴〔32〕乃连结成为一体，並与后轮〔W2〕同步旋转。

在轴〔32〕上，介以轴承〔34〕可旋转自如地套设有一刹车盘〔35〕，此刹车盘〔35〕之与刹车鼓〔33〕相对之一面装设有刹车分泵〔36〕，刹车蹄片〔37〕及刹车摩擦片〔371〕等，复于此刹车盘〔35〕之轴筒部〔351〕之另一端介以键〔38〕套设有一槽轮〔39〕，此槽轮〔39〕之槽内设有一条钢索〔5〕，此钢索〔5〕之一端固定于轮〔39〕，另一端则绕经一导轮〔51〕后连结于高压泵〔4〕之连杆装置〔6〕。

上述高压泵〔4〕包括一泵体（即油罐）〔41〕固定在车盘底〔10〕上，此泵体〔41〕内容纳有一中央具有一油孔〔421〕之橡皮活塞〔42〕，前端具有一橡皮塞头〔431〕之活塞杆〔43〕系保持其塞头〔431〕与油孔〔421〕之间留有一活塞动距离与活塞〔42〕相连，又泵体〔41〕之前端接有一出油口接头〔44〕，泵体〔41〕之后端开口则由一具有向外突出之突耳部或突缘部〔451〕之盖体〔45〕介以迫紧〔452〕封闭住，而在此盖体〔45〕后端並连接有在两侧壁上开有两条贯穿筒壁且呈相对平行之导槽〔461〕之园筒〔46〕。上述活塞杆〔43〕之后端贯穿盖体〔45〕而循园筒〔46〕之轴心向后延伸，终端並连接一园形导块〔47〕，而连杆装置〔6〕之连结销〔61〕则横面贯穿二导槽〔461〕及导块〔47〕，销〔61〕之两端並枢接有二平行之连杆〔62〕，    此二连杆〔62〕系与泵体〔41〕成平行向前延伸，並穿过盖体〔45〕之突耳部〔451〕后，一至延伸至泵体〔41〕之前方，端末並由一连结板〔63〕相连结成为一体，    而此连结板〔63〕则藉一突出之钢索固定部〔631〕与上述钢索〔5〕相连接，另在此二连杆〔62〕之外面，位于盖体〔45〕与固定部〔631〕之间各套设有一复位弹簧〔64〕，如此当连杆装置〔6〕由钢索〔5〕往前拉动时，销子〔61〕即随连杆〔62〕之移动顺沿导槽〔461〕向前移动，于是活塞杆〔43〕即被推向前迫使塞头〔431〕顶住油孔〔421〕而将活塞〔42〕往前推动，泵体〔41〕内即可产生油压。

又在泵体〔41〕之接近盖子〔45〕之处设有一低压油进口〔411〕在出油管接头〔44〕上则设有一

气阀〔442〕。

图7所示为装于由转动地轴〔9〕驱动之减速装置〔8〕之中央刹车轮〔3〕之一实施例，图中驱动齿轮〔91〕系设于传动轴〔9〕上，〔81〕系减速装置〔8〕之输入侧齿轮，〔82〕系减速装置之输出轴。此轴〔82〕之端部介以栓槽〔821〕装设有中央刹车轮〔3〕之刹车鼓〔33〕，其装设方法及其相关构件如轴筒〔31〕，轴〔32〕，刹车轮〔35〕，刹车分泵〔36〕、刹车蹄片〔37〕，槽轮〔39〕等关系皆与前述实施例相同，唯一不同者，乃安装位置而已，故在此不赘述。

图8系本发明的另一种安装剖面俯视图，其主车和尾拖车均装有本发明的自律倍力制动装置，中间有一压缩空气供气装置〔13〕将前后两个装置等连接起来。

图9系本发明的主车侧视尾拖车剖面府视图，其特点是在轮轴上加装了一空气压缩机〔11〕和发动机〔12〕，车辆下坡行驶时利用车辆动能驱动空压机〔11〕和发电机〔12〕，以增强列车内气压***刹车的效果及增强电力。

本发明因具有如上述之构造，当踩下刹车踏板〔1〕时，刹车总泵〔2〕内之油即产生压力，而经由低压油路〔L1〕分两路分别进入中央刹车轮〔3〕之分泵〔36〕及高压泵〔4〕内，于是中央刹车轮〔3〕即由低压油开始进行刹车作用，同时低压油乃经油孔〔421〕进入高压泵〔4〕内后，再经由高压油路〔L2〕分别进入前后各刹车轮〔W1〕〔W2〕之刹车分泵内，而使各刹车轮〔W1〕、〔W2〕与中央刹车轮〔3〕同时行低压刹车作用，但是当中央刹车轮〔3〕一刹车，分泵〔36〕即迫使刹车蹄片〔37〕之摩擦片〔371〕，紧压于随轮轴〔7a〕或〔32〕旋转之刹车鼓〔33〕，则刹车盘〔35〕即因刹车摩擦片〔371〕与刹车鼓〔33〕间摩擦力所生极大之扭矩而形成一种摩擦式离合器之作用贴于刹车鼓〔33〕与之一齐旋转，则介以轴筒〔351〕及键〔38〕与刹车盘〔35〕形成一体之槽轮〔39〕亦一齐旋转，于是，经由钢索〔5〕之拉动，连杆装置〔6〕乃抗著弹簧〔64〕之力量推动高压泵〔4〕之活塞杆〔43〕往前移动，活塞杆〔43〕前端之塞头〔431〕即堵塞油孔〔421〕以中断低压油之供应，同时推动活塞〔42〕向前移动，泵体〔41〕内之油即被该迅速而强大之活塞加压成为高压油，经出油口〔44〕及高压油管〔L2〕传达至各刹车轮〔W1〕〔W2〕而产生极大之制动力量刹住车辆。

放松刹车踏板时，由于中央刹车轮〔3〕之低压油流回刹车总泵〔2〕同时连杆〔6〕亦因复位弹簧〔64〕之力量复归原位，活塞杆〔43〕，活塞〔42〕及槽轮〔39〕一切复归原位，以备再次刹车时再行同样之作用。

Claims (5)

1、一种自律倍力控制装置，系由：一低油压刹车总泵[2]，一中央刹车轮[3]，一高压泵操作连杆装置[6]及高、低压油路[L1]、[L2]所构成，其特点在于，该刹车总泵[2]接有低压油路[L1]分别引接于中央刹车轮[3]之刹车分泵及高压泵[4]，复由此高压泵[4]之出口侧接有高压油路[L2]分别引接于车辆之各车轮之刹车分泵，有一由低压刹车总泵[2]使中央刹车轮[3]产生刹车作用带动该刹车轮泵静止之刹车盘[35]及驱使高压泵[4]产生高压的操作连杆装置[6]。

2、按权利要求1所述之装置，其特征在于该中央刹车轮〔3〕系由：一刹车鼓〔33〕连动于轮轴，一可旋转自如地套设于一与刹车鼓〔33〕相对之旋转或静止之短轴〔32〕之刹车盘〔35〕，一组装设于此刹车盘〔35〕上包含刹车蹄片〔37〕、刹车分泵〔36〕与刹车摩擦片〔37〕之刹车组件，一与刹车盘〔35〕连接一体之槽轮〔39〕及一车壳〔10〕所构成。

3、按权利要求1所述之装置，其特征在于该中央刹车轮〔3〕乃介以减速齿轮装置〔8〕由车辆之传动地轴〔9〕驱动，很显然，该中央刹车轮〔3〕可直接连动于车辆之传动地轴〔9〕。

4、按权利要求1所述之装置，其特征在于该高压泵〔4〕乃介以操作连杆装置〔6〕及一绕设于槽轮〔39〕上，并由中央刹车轮〔3〕驱动的钢索〔5〕。

5、按权利要求1所述之装置，其特征在于可安装于尾拖车后轴及传动轴〔9〕，还装设有在下坡道利用动能驱动的压缩空气机〔11〕及发电机〔12〕。

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