汽车制动系统

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及为汽车制动系统。

背景技术

制动系统时汽车的主要组成部分，直接影响汽车使用的安全性，制动系统又分为行车制动以及驻车制动，行车制动的制动形式主要分为鼓式和盘式两大类，大部分小型车辆都采用盘式制动。

当前汽车的行车制动以及驻车制动是分开布置的，行车制动主要包含活塞缸以及两个刹车片，两个刹车片位于制动盘圆周面的两侧。而驻车制动一般采用鼓式制动器，安装在汽车后轮的制动盘上。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种汽车制动系统，本发明行车制动与驻车制动集成在同一个刹车器上，降低整车制造成本，缩小了安装空间。

本发明解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：

汽车制动系统，包括四个制动盘，制动盘上设有刹车器，所述的刹车器包括活塞缸、第一底板、第二底板以及上盖。

活塞缸内部设有相互贯通连接的第一活塞腔以及第一弹簧腔，活塞缸圆周面上开设有与第一活塞腔贯通连接的杠杆孔，活塞缸外部设有与第一活塞腔贯通连接的制动液管。

第一活塞腔内部滑动设有活塞，活塞面向第一弹簧腔的一侧设有弹簧杆，弹簧杆末端穿设置第一弹簧腔内部、并固定有第一弹簧座，位于第一弹簧腔内部的弹簧杆上套设有第一弹簧。

活塞背离第一弹簧腔的一侧设有活塞杆，活塞杆末端穿设至活塞缸外部、并与第一底板端面固定连接。

后端两个刹车器上的活塞的圆周面与杠杆孔相对于的位置内凹有杠杆腔，杠杆腔内部插设有杠杆，杠杆一端通过杠杆孔穿设至活塞缸外部、并连接有第一拉绳，位于活塞缸外部的杠杆与夹板铰接，夹板与活塞缸固定连接。

第一底板以及第二底板分别位于制动盘的两侧，第一底板以及第二底板朝向制动盘的一面均设有刹车片。

上盖设置于第一底板以及第二底板上方，上盖内部中心设有齿轮腔，齿轮腔两侧各设有一个与其贯通连接的齿条腔，齿轮腔内部转动设有齿轮，两个齿条腔内部分别滑动设有与齿轮啮合连接的第一齿条以及第二齿条，第一齿条以及第二齿条底部分别与第一底板以及第二底板顶面固定连接。

上盖与活塞缸固定连接。

优选的，所述的活塞缸朝向上盖的一端设有固定板，固定板顶部与上盖侧面固定连接。

夹板与固定板固定连接。

优选的，所述的活塞缸两侧各固定有一根固定杆，固定杆末端设有滑杆。

滑杆穿过第一底板以及第二底板。

优选的，所述的齿轮中间设有气管，气管一端置于上盖下方、另一端与气源分配装置贯通连接。

优选的，所述的气源分配装置包括气源分配装置外壳，气源分配装置外壳内部设有圆柱形的腔体，腔体中心与外部的进气管贯通连接，进气管进气口通过电磁阀与汽车空调系统的出气管路贯通连接。

圆柱形的腔体的前后两端各设有两个前端出气口以及两个后端出气口，两个前端出气口分别与两个位于前端刹车器的气管贯通连接，两个后端出气口分别与两个位于后端刹车器的气管贯通连接。

气源分配装置外壳内部设有温包，温包通过固定架与气源分配装置外壳内壁固定连接，温包活塞杆朝向前端出气口、并固定有第二闷板。

温包受热后活塞杆前移，第二闷板将两个前端出气口堵死。

优选的，后端两个刹车器的第一拉绳均与拉力调节装置连接。

拉力调节装置包括拉力调节装置外壳，所述的拉力调节装置外壳内部同轴布置有依次贯通连接的第二弹簧腔、中间腔以及第三弹簧腔，中间腔内径小于第二弹簧腔以及第三弹簧腔内径。

第二弹簧腔内部设有第二弹簧座，第二弹簧座背离中间腔的一端设有第一滑杆，第一滑杆末端穿设至拉力调节装置外壳外部、并与两根第一拉绳固定连接，位于第二弹簧腔内部的第一滑杆上套设有第二弹簧。

第三弹簧腔内部设有第三弹簧座，第三弹簧座背离中间腔的一端设有第二滑杆，第二滑杆末端穿设至拉力调节装置外壳外部、并与驻车控制装置连接，位于第三弹簧腔内部的第二滑杆上套设有第五弹簧。

第二弹簧座与第三弹簧座之间的腔体内部填充有液压油。

中间腔内部设有球腔，球腔直径大于中间腔直径，球腔内部设有球阀，球阀上设有通孔，通孔轴线与中间腔轴线位于同一平面内部。

当拉力调节装置外壳水平布置时，通孔轴线与中间腔轴线之间的夹角为30°～50°。

球阀两侧各设有一根转杆，转杆轴线与中间腔轴线垂直相交，转杆末端穿设至拉力调节装置外壳外部、并设有球阀角度保持装置。

优选的，两根第一拉绳长度相同，第一拉绳拐角处设有转向盒，转向盒前后两端均为敞口布置，转向盒内部转动设有两个滑轮，两根第一拉绳分别与两个滑轮圆周面接触。

两根第一拉绳经滑轮导向后，其轴线与相对于的活塞缸轴线位于同一垂直面上。

优选的，所述的球阀角度保持装置采用偏心块，偏心块的重心位于转杆轴线的垂直下方。

优选的，中间腔靠近第三弹簧腔的位置设有闷板滑槽，闷板滑槽内部上下滑动设有第一闷板，第一闷板上方设有第三弹簧，第三弹簧中间穿设有第二拉绳。

第三弹簧腔顶面设有与其贯通连接的滑块腔，第三弹簧座顶部设有凸块，凸块滑动设置于滑块腔内部，滑块腔内部滑动设有滑块，滑块背离凸块的一端设有第四弹簧。

第二拉绳一端与第一闷板顶部固定连接，第二拉绳另一端弯折成三个°的拐角后与滑块固定连接。

第四弹簧的弹性系数大于第三弹簧的弹性系数，在第四弹簧的推力作用下，第一闷板置于闷板滑槽上端，中间腔与第三弹簧腔贯通连接。

汽车制动方法，包括一下步骤：

A、行驶过程中的制动：踩下制动踏板，制动主缸将制动液泵入至刹车器的活塞缸内部，推动活塞、第一底板向制动盘方向移动，直至刹车片与制动盘贴合，第一底板移动过程中，带动齿轮旋转，进而通过第二齿条带动第二底板同步向制动盘方向移动，使得第一底板以及第二底板上的刹车片同时与制动盘接触，进行制动。

B、行驶过程中制动时对刹车盘进行降温：刹车片与制动盘贴合时，进气管进气端的电磁阀开启，进气管进气，然后通过气管喷入到刹车片以及制动盘上，对其进行强制风冷。

C、驻车时的制动：驻车时，拉动手刹或启动电子驻车器，第二滑杆带动第三弹簧座向背离中间腔的一侧移动，第二弹簧推动第二弹簧座向中间腔一侧移动，第一拉绳拉动杠杆，杠杆旋转，其位于杠杆腔内部的一端向制动盘方向转动，进而推动活塞向制动盘方向移动，使得两个刹车片与制动盘接触，进行驻车制动。

D、驻车制动时制动力的调节：当车辆在驻车时，受地面坡度的影响，中间腔轴线与底面形成夹角，球阀角度保持装置中心位于转杆正下方，保持球阀的通孔与平面之间的夹角保持不变，因此随着车辆驻车时地面坡度的变化，通孔与中间腔之间贯通连接的口径发生变化，坡度越大，通孔与中间腔之间贯通连接的口径越大，第三弹簧座移动时，将第二弹簧腔内部的液压油抽到第三弹簧腔内部，通孔与中间腔之间贯通连接的口径越大，单位时间抽出的液压油越多，第三弹簧座移动行程结束后，凸块推动滑块，克服第四弹簧的弹力，压缩第四弹簧，第三弹簧推动第一闷板下移，将中间腔封死。

汽车驻车时地面的坡度越大，第二弹簧腔内部剩余的液压油越少，第二弹簧的行程越长，第一拉绳产生的拉力越大，两个刹车片对制动盘的挤压力越大。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果：

(1)刹车器集成有行车制动以及驻车制动两个功能，减少安装空间，便于维修保养。

(2)通过齿轮与其两侧的两个齿条配合，使得制动盘两侧的刹车片可同时与制动盘接触，挤压力也保持一直，即可保证制动效果，同时凉快刹车片的磨损程度也能保持一致，可同时更换。

(3)汽车驻车时地面坡度不同时，球阀通孔与中间腔之间贯通连接的口径大小也不一致，进而拉力调节装置对杠杆的拉力不同，实现坡度越大，刹车片对制动盘的挤压力越大。

(4)在行车制动过程中，气源分配装置可将冷风通过气管吹到制动盘以及刹车片上，进行强制风冷，用以保证制动效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明汽车制动系统系统图，

图2为本发明汽车制动系统刹车总成外形图，

图3为本发明汽车制动系统刹车器外形图，

图4为本发明汽车制动系统刹车器分解图，

图5为本发明汽车制动系统刹车器杠杆处剖视图，

图6为本发明汽车制动系统刹车器齿轮中心处剖视图，

图7为本发明汽车制动系统刹车器防脱滑块处剖视图，

图8为本发明汽车制动系统刹车器活塞缸轴线处剖视图，

图9为本发明汽车制动系统刹车器齿条处剖视图，

图10为本发明汽车制动系统刹车器上盖内视图，

图11为本发明汽车制动系统拉力调节装置第一外形图，

图12为本发明汽车制动系统拉力调节装置第二外形图，

图13为本发明汽车制动系统拉力调节装置轴线剖视图，

图14为本发明汽车制动系统拉力调节装置球阀处剖视图，

图15为本发明汽车制动系统拉力调节装置凸块处剖视图，

图16为本发明汽车制动系统拉力调节装置闷板处剖视图，

图17为图16中A处局部放大图，

图18为本发明汽车制动系统拉力调节装置弹簧处水平剖视图，

图19为本发明汽车制动系统拉力调节装置球阀结构图，

图20为本发明汽车制动系统转向盒盒体局部剖视图，

图21为本发明汽车制动系统气源分配装置局部剖视图。

图中：01-刹车器、02-拉力调节装置、03-气源分配装置、04-制动盘；

1-活塞缸、101-固定板、102-固定杆、103-杠杆孔、104-夹板、105-制动液管、106-第一活塞腔、107-第一弹簧腔、2-活塞、201-杠杆腔、202-活塞杆、203-弹簧杆、204-第一弹簧座、3-第一弹簧、4-杠杆、401-第一拉绳、5-第一底板、501-第一齿条、6-第二底板、601-第二齿条、602-防脱块、7-刹车片、8-滑杆、801-卡盘、9-上盖、901-齿轮腔、902-齿条腔、903-防脱块腔、10-齿轮、1001-气管；

11-拉力调节装置外壳、1101-第二弹簧腔、1102-第三弹簧腔、1103-中间腔、1104-球腔、1105-闷板滑槽、1106-滑块腔、12-第二弹簧座、1201-第一滑杆、13-第二弹簧、14-球阀、1401-通孔、1402-转杆、15-球阀角度保持装置、16-第一闷板、17-第三弹簧、18-第二拉绳、19-滑块、1901-第四弹簧、20-第三弹簧座、2001-第二滑杆、2002-凸块、21-第五弹簧；

22-转向盒、23-滑轮；

24-气源分配装置外壳、2401-进气管、2402-前端出气口、2403-后端出气口、25-温包、2501-固定架、26-第二闷板、27-滑套、28-气量平衡板、2801-固定架。

具体实施方式

附图为该汽车制动系统的最佳实施例，下面结合附图对本发明进一步详细的说明。

由附图1所示，汽车制动系统，包括拉力调节装置02、气源分配装置03、四个制动盘04以及其上设有的刹车器01。

由附图2至附图10所示，所述的刹车器01包括活塞缸1、活塞2、杠杆4、第一底板5、第二底板6以及上盖9。

活塞缸1内部设有相互贯通连接的第一活塞腔106以及第一弹簧腔107，第一弹簧腔107与第一活塞腔106同轴布置，第一弹簧腔107内径小于第一活塞腔106内径，两者之间通过内径更小的圆柱形通道贯通连接。

活塞缸1圆周面上开设有与第一活塞腔106贯通连接的杠杆孔103，活塞缸1外部设有与第一活塞腔106贯通连接的制动液管105，制动液管105与第一活塞腔106的连接口位于第一活塞腔106于第一弹簧腔107的断面上。制动液管105另一端与汽车上的制动主缸连接。

第一活塞腔106内部滑动设有活塞2，活塞2面向第一弹簧腔107的一侧设有弹簧杆203，弹簧杆203末端通过圆柱形通道穿设置第一弹簧腔107内部、并固定有第一弹簧座204。位于第一弹簧腔107内部的弹簧杆203上套设有第一弹簧3，在第一弹簧3的推力作用下，活塞2与第一活塞腔106靠近第一弹簧腔107的端面接触。

活塞2背离第一弹簧腔107的一侧设有活塞杆202，活塞杆202末端穿设至活塞缸1外部、并与第一底板5端面固定连接，活塞杆202与第一底板5端面中心位置固定连接。

由于在汽车在驻车制动时，只需对两个后车轮进行制动，无需对前车轮进行锁死。因此，后端两个刹车器01上的活塞2的圆周面与杠杆孔103相对于的位置内凹有杠杆腔201。杠杆腔201内部插设有杠杆4，杠杆4一端通过杠杆孔103穿设至活塞缸1外部、并连接有第一拉绳401，位于活塞缸1外部的杠杆4与夹板104铰接，夹板104与固定板101固定连接，夹板104位两根水平板，杠杆4位于两根水平板中间，通过转轴与夹板104铰接。固定板101位于活塞缸1朝向上盖9的一端，固定板101顶部与上盖9侧面固定连接，活塞缸1与汽车底架通过螺栓固定连接。

第一底板5以及第二底板6分别位于制动盘04的两侧，第一底板5以及第二底板6朝向制动盘04的一面均设有刹车片7。

上盖9设置于第一底板5以及第二底板6上方，由附图10所示，上盖9内部中心设有齿轮腔901，齿轮腔901两侧各设有一个与其贯通连接的齿条腔902。齿轮腔901内部转动设有齿轮10，两个齿条腔902内部分别滑动设有与齿轮10啮合连接的第一齿条501以及第二齿条601。第一齿条501以及第二齿条601底部分别与第一底板5以及第二底板6顶面固定连接。

为了增加第二底板6的稳定性，第二底板6顶面两侧各设有一个“T”型的防脱块602，上盖9底面内凹有防脱块腔903，防脱块602滑动设置于防脱块腔903内部。

所述的活塞缸1两侧各固定有一根固定杆102，固定杆102末端设有水平布置的滑杆8，滑杆8与固定杆102固定连接或转动连接。滑杆8穿过第一底板5以及第二底板6，滑杆8与第一底板5以及第二底板6交接处位于制动盘04圆周面外部，因此不会干涉到制动盘04旋转。

滑杆8上设有若干个卡盘801，卡盘801分别位于固定杆102两侧、第一底板5以及第二底板6背离制动盘04的一侧。

在汽车制动过程中，刹车片7与制动盘04摩擦会产生热量，热量过高会影响到制动效果。为了在制动过程中降低制动盘04以及刹车片7的热量，所述的齿轮10中间设有气管1001，气管1001一端置于上盖9下方、另一端与气源分配装置03贯通连接。

由附图21所示，所述的气源分配装置03包括气源分配装置外壳24，气源分配装置外壳24内部设有圆柱形的腔体，腔体中心与外部的进气管2401贯通连接，进气管2401进气口通过电磁阀与汽车空调系统的出气管路或出气风道或进气格栅的进气口贯通连接。

圆柱形的腔体的前后两端各设有两个前端出气口2402以及两个后端出气口2403，两个前端出气口2402分别与两个位于前端刹车器01的气管1001贯通连接，两个后端出气口2403分别与两个位于后端刹车器01的气管1001贯通连接。

当行车过程中踩下制动踏板时，进气管2401前端的电磁阀开启。空调制冷时，空调系统的出风通过进气管2401吹入到气管1001内部，然后对刹车片7以及制动盘04进行制冷；空调制热时，进气格栅的进气口进风流入到进气管2401内部，然后对刹车片7以及制动盘04进行制冷。

当冬天雨雪天气过后，刹车片7、制动盘04表面粘有雨水，户外驻车制动时间过长，刹车片7容易与制动盘04冻住，后车轮抱死。为了将其解冻，可将汽车的暖风导入到气管1001内部，对刹车片7以及制动盘04进行加温。

由于只需要对后车轮进行加温，因此，为了保证后车轮的喷气量，气源分配装置外壳24内部设有温包25，温包25通过固定架2501与气源分配装置外壳24内壁固定连接，温包25活塞杆朝向前端出气口2402、并固定有第二闷板26。塞杆外面套设有滑套27，滑套27外部通过3根连接杆与气源粉喷装置外壳24的内壁固定连接。

温包25受热后活塞杆前移，第二闷板26将两个前端出气口2402堵死，热气只能流入到与后车轮连接的气管1001内部。

温包25活塞杆回缩后，第二闷板26同样影响气体流入到前端出气口2402内部。为了使气流在气源分配装置外壳24内部流动阻力分布相同，气源分配装置外壳24靠近后端出气口2403的一端设有气量平衡板28，气量平衡板28形状与第二闷板26相同，气量平衡板28通过固定架2801与气源分配装置外壳24内壁固定连接。气量平衡板28以及第二闷板26分别位于进气管2401两侧。

后端两个刹车器01的第一拉绳401均与拉力调节装置02连接。

由附图11至附图18所示，拉力调节装置02包括拉力调节装置外壳11，所述的拉力调节装置外壳11内部同轴布置有依次贯通连接的第二弹簧腔1101、中间腔1103以及第三弹簧腔1102，中间腔1103位于第二弹簧腔1101以及第三弹簧腔1102中间，中间腔1103内径小于第二弹簧腔1101以及第三弹簧腔1102内径。

第二弹簧腔1101内部设有第二弹簧座12，第二弹簧座12背离中间腔1103的一端设有第一滑杆1201，第一滑杆1201末端穿设至拉力调节装置外壳11外部、并与两根第一拉绳401固定连接。位于第二弹簧腔1101内部的第一滑杆1201上套设有第二弹簧13。

第三弹簧腔1102内部设有第三弹簧座20，第三弹簧座20背离中间腔1103的一端设有第二滑杆2001，第二滑杆2001末端穿设至拉力调节装置外壳11外部、并与驻车控制装置连接。位于第三弹簧腔1102内部的第二滑杆2001上套设有第五弹簧21。

第二弹簧座12与第三弹簧座20之间的腔体内部填充有液压油，第五弹簧21的弹性系数大于第二弹簧13的弹性系数。第五弹簧21推动第三弹簧座20，第三弹簧座20通过液压油推动第二弹簧座12，使第二弹簧13处于压缩状态，第一拉绳401处于松弛状态。

中间腔1103内部设有球腔1104以及闷板滑槽1105，球腔1104靠近第二弹簧腔1101，闷板滑槽1105靠近第三弹簧腔1102。

球腔1004直径大于中间腔1103直径，球腔1104内部设有球阀14，球阀14上设有通孔1401，通孔1401轴线与中间腔1103轴线位于同一平面内部。当拉力调节装置外壳11水平布置时，通孔1401轴线与中间腔1103轴线之间的夹角为30°～50°。

由附图19所示，球阀14两侧各设有一根转杆1402，转杆1402轴线与中间腔1103轴线垂直相交，转杆1402末端穿设至拉力调节装置外壳11外部、并设有球阀角度保持装置15。球阀角度保持装置15可为步进式电机与角度传感器的总成，步进式电机输出端与转杆1402连接，角度传感器检测汽车驻车时拉力调节装置与水平面支架的夹角。

但为了简化装置，本实施例中球阀角度保持装置15采用偏心块，偏心块的重心位于转杆1402轴线的垂直下方。转杆1402与拉力调节装置外壳11之间设有转动轴承，由于偏心块中心位于转杆1402轴线的垂直下方，因此无论拉力调节装置外壳11如何转动，在偏心块的作用下，转杆1402位置保持不变，即通孔1401轴线与水平面支架的夹角不变。

闷板滑槽1105内部上下滑动设有第一闷板16，第一闷板16上方设有第三弹簧17，第三弹簧17中间穿设有第二拉绳18。

第三弹簧腔1102顶面设有与其贯通连接的滑块腔1106，第三弹簧座20顶部设有凸块2002，凸块2002滑动设置于滑块腔1106内部，滑块腔1106内部滑动设有滑块19，滑块19背离凸块2002的一端设有第四弹簧1901。

第二拉绳18一端与第一闷板16顶部固定连接，第二拉绳18另一端弯折成三个90°的拐角后与滑块19固定连接。

第四弹簧19的弹性系数大于第三弹簧17的弹性系数，在第四弹簧19的推力作用下，第一闷板16置于闷板滑槽1105上端，中间腔1103与第三弹簧腔1102贯通连接。

两根第一拉绳401长度相同，第一拉绳401拐角处设有转向盒22，由附图20所示，转向盒22前后两端均为敞口布置，两端敞口边沿均导有圆角，避免第一拉绳401刮伤。转向盒22内部转动设有两个滑轮23，两根第一拉绳401分别与两个滑轮23圆周面接触。

两根第一拉绳401经滑轮23导向后，其轴线与相对于的活塞缸1轴线位于同一垂直面上。

汽车制动方法，包括一下步骤：

A、行驶过程中的制动：踩下制动踏板，制动主缸将制动液泵入至刹车器01的活塞缸1内部，推动活塞2、第一底板5向制动盘04方向移动，直至刹车片7与制动盘04贴合，第一底板5移动过程中，带动齿轮10旋转，进而通过第二齿条601带动第二底板6同步向制动盘04方向移动，使得第一底板5以及第二底板6上的刹车片7同时与制动盘04接触，进行制动。

B、行驶过程中制动时对刹车盘04进行降温：刹车片7与制动盘04贴合时，进气管2401进气端的电磁阀开启，进气管2401进气，然后通过气管1001喷入到刹车片7以及制动盘04上，对其进行强制风冷。

C、驻车时的制动：驻车时，拉动手刹或启动电子驻车器，第二滑杆2001带动第三弹簧座20向背离中间腔1103的一侧移动，第二弹簧13推动第二弹簧座12向中间腔1103一侧移动，第一拉绳401拉动杠杆4，杠杆4旋转，其位于杠杆腔201内部的一端向制动盘04方向转动，进而推动活塞2向制动盘04方向移动，使得两个刹车片7与制动盘04接触，进行驻车制动。

D、驻车制动时制动力的调节：当车辆在驻车时，受地面坡度的影响，中间腔1103轴线与底面形成夹角，球阀角度保持装置15中心位于转杆1402正下方，保持球阀14的通孔1401与平面之间的夹角保持不变，因此随着车辆驻车时地面坡度的变化，通孔1401与中间腔1103之间贯通连接的口径发生变化，坡度越大，通孔1401与中间腔1103之间贯通连接的口径越大，第三弹簧座20移动时，将第二弹簧腔1101内部的液压油抽到第三弹簧腔1102内部，通孔1401与中间腔1103之间贯通连接的口径越大，单位时间抽出的液压油越多，第三弹簧座20移动行程结束后，凸块2002推动滑块19，克服第四弹簧1901的弹力，压缩第四弹簧1901，第三弹簧17推动第一闷板16下移，将中间腔1103封死。

汽车驻车时地面的坡度越大，第二弹簧腔1101内部剩余的液压油越少，第二弹簧13的行程越长，第一拉绳401产生的拉力越大，两个刹车片7对制动盘04的挤压力越大。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。