一种机械双增力制动器

技术领域

本发明涉及制动器技术领域，尤其涉及一种鼓式机械制动器。

背景技术

制动器通常主要包括鼓式制动器和盘式制动器；它们的原理都是由固定不旋转的部分(制动蹄或制动钳)以一定的力量压迫与车轮一同旋转的部分(制动鼓或制动盘)，从而强制车轮制动。

鼓式制动器有制动力大、成本较低、可靠性高以及维修比较容易的特点，因此普遍在载重车辆后轮上采用。根据驱动方式的不同，鼓式制动器又主要有机械式制动器、液压式制动器和气动式制动器。

目前，传统的机械制动器主要是领从蹄式，主要包括制动底板、两片摩擦片、两个制动蹄、复位弹簧和驱动机构；两个制动蹄分别铰接在制动底板上，导致两个制动蹄相对独立，其中一个制动蹄受摩擦力影响导致制动压力降低，因此存在制动力不足的问题。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种机械双增力制动器，其解决了现有技术中存在的机械制动器制动能力不足的问题。

根据本发明的实施例，一种机械双增力制动器，包括制动底板、复位弹簧、两个制动蹄和两个摩擦片；两个制动蹄相对设置，两个摩擦片分别固定在两个制动蹄外侧；所述复位弹簧给予两个制动蹄向内侧收拢的弹力；两个制动蹄的相对的端部之间分别设有增力机构和传力调节器；

所述增力机构包括驱动凸轮和支撑柱；所述驱动凸轮和支撑柱均位于两个制动蹄之间且所述驱动凸轮沿制动蹄的活动方向滑动连接在制动底板上，所述制动底板上设有供其滑动的活动孔；所述支撑柱固定在制动底板上；

所述传力调节器两端分别与两个制动蹄远离增力机构的端部接触。

本发明的技术原理为：在需要制动时，转动驱动凸轮使其径向较长的部分与制动蹄端部接触受力，将两个制动蹄推向制动鼓内壁，进而使摩擦片与汽车制动鼓接触摩擦，达到制动效果；这个过程中，传力调节器将前一制动蹄摩擦力的增力效果传递给后一制动蹄，同时驱动凸轮根据需要向前一制动蹄方向浮动让位，而支撑柱则在驱动凸轮让位后与驱动凸轮共同给予后一制动蹄压力，防止压力传递后影响驱动凸轮本身的增力效果。停止制动时，再次转动驱动凸轮使径向较短的部分与受力板接触受力，制动蹄受复位弹簧的拉力回缩，进而脱离制动鼓，驱动凸轮也被推回至中间；达到放松制动的效果。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：本发明通过机械结构实现了制动蹄的增力的相互传递利用，达到驱动凸轮和摩擦力传递的双增力的效果；相较于传统的机械式制动器，其制动能力大大增强。

附图说明

图1为本发明实第一种施例与制动鼓配合的正面视图。

图2为图1背面的轴侧视图。

图3为第一种增力机构其中一个角度的三维视图。

图4为第一种另一个角度的三维视图。

图5为本发明第三种实施例的与制动鼓配合的正面视图。

图6为图5背面的轴测视图。

图7为第三种增力机构的其中一个角度的三维视图。

图8为第三种增力机构去除驱动筒后的三维视图。

上述附图中：1、制动鼓；2、制动底板；3、制动蹄；4、摩擦片；5、驱动凸轮；6、传力调节器；7、受力板；8、复位弹簧；9、弹簧孔；10、支撑柱；11、安装板；12、滑动板；13、条形凹槽；14、条形孔；15、活动孔；16、驱动筒；17、驱动活塞；18、活动板。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

如图1-8所示，本发明实施例提出了一种机械双增力制动器，包括制动底板2、复位弹簧8、两个制动蹄3和两个摩擦片4；两个制动蹄3相对设置，两个摩擦片4分别固定在两个制动蹄3外侧；所述复位弹簧8给予两个制动蹄3向内侧收拢的弹力；两个制动蹄3的相对的端部之间分别设有增力机构和传力调节器6；

所述增力机构包括驱动凸轮5和支撑柱10；所述驱动凸轮5位于两个制动蹄3之间且所述驱动凸轮5沿制动蹄3的活动方向滑动连接在制动底板2上，所述制动底板2上设有供其滑动的活动孔15；所述支撑柱10固定在制动底板2上且位于两个制动蹄3之间；

所述传力调节器6两端分别与两个制动蹄3远离增力机构的端部接触。

在实际设置时，两个所述制动蹄3在驱动凸轮5的两侧设有受力板7，所述受力板7固定在制动蹄3的端部。利用受力板7改善制动蹄3端部的受力结构。

如上述方案所述，本发明的工作原理为：制动器和汽车制动鼓1配合，在需要制动时，转动驱动凸轮5使其径向较长的部分与受力板7接触，通过受力板7将两个制动蹄3推向制动鼓1内壁，进而使摩擦片4与制动鼓1接触摩擦，达到制动效果；这个过程中，沿制动鼓1的转动方向，从增力机构开始，前一制动蹄3所受摩擦力的分力与驱动凸轮5的驱动方向一致，摩擦力增大了制动蹄3对制动鼓1的压力，摩擦力起到“增力”作用；后一制动蹄3所受的摩擦力的分力方向与驱动凸轮5的驱动方向相反，摩擦力降低了制动蹄3与制动鼓1之间的压力，摩擦力起到“减力”作用，这时，传力调节器6将前一制动蹄3摩擦力的增力效果传递给后一制动蹄3，同时驱动凸轮5向前一制动蹄3方向让位。而支撑柱10则在驱动凸轮5让位后与驱动凸轮5共同给予后一制动蹄3压力，防止压力传递后影响驱动凸轮5本身的增力效果。驱动凸轮5本身在受到侧压后，其对两侧的增力效果会减少，支撑柱10的设置，驱动凸轮5滑动后，支撑柱10和制动蹄3接触支撑，可以避免后一制动蹄3因摩擦力传递后对驱动凸轮5过度挤压。正反转动时均是如此，只是传递方向改变。停止制动时，再次转动驱动凸轮5使其径向较短的部分与受力板7接触，制动蹄3受复位弹簧8的拉力回缩，进而脱离制动鼓1，达到放松制动的效果。除了摩擦增力传递之外，两个摩擦片4的摩擦程度不同，也会造成两个制动蹄3整体偏移，两个摩擦片4摩擦程度不同时，两个制动蹄3通过传力调节器6传递推力，传力调节器6向摩擦程度较大的一侧偏移一点距离，进而保证两个摩擦片4均能够与制动鼓1内壁接触，保证摩擦效果。

在其中一种实施例中，如图1-4所示，所述增力机构还包括安装板11和滑动板12，所述安装板11固定在制动底板2上，所述滑动板12滑动连接在安装板11上，所述驱动凸轮5转动连接在所述滑动板12上，所述安装板11上设有供所述滑动板12滑动的条形凹槽13以及供驱动凸轮5转轴滑动的条形孔14，所述条形孔14对应所述活动孔15设置。条形凹槽13供滑动板12滑动，保证整体滑动的稳定性；驱动凸轮5要连接传动结构，因此要穿过制动底板2伸出制动底板2外，因此为其留条形孔14以供其活动，条形凹槽13的宽度等于滑动板12的宽度，保证滑动的稳定性。滑动板12还起到防止驱动凸轮5轴向移动的作用；条形孔14和活动孔15共同限制了驱动凸轮5的活动路径，可以将条形孔14的宽度等于驱动凸轮5的转动连接部分的直径来保证驱动凸轮5活动的稳定性，条形孔14在活动孔15的覆盖范围内；或者活动孔15与驱动凸轮5转动部分的直径相同；活动孔15在条形孔14的覆盖范围内，也可以让活动孔15与条形孔14都呈条孔状且轮廓完全重合。配合安装板11的设置，保证了驱动凸轮5的连接位置的强度，且方便分别加工。驱动凸轮5的活动范围并不需要很大，能够让支撑柱10受力即可；可以沿垂直于未制动的情况下的受力板7的方向活动，也可以是以制动底板2的中心的为中心的弧形范围内活动，当然条形凹槽13的形状要随之适应改变。

进一步的，所述受力板7沿垂直于制动蹄3的方向固定在制动蹄3的端部且背离驱动凸轮5的一侧设有加强板。受力板7保证了驱动凸轮5足够的与的接触受力面积，改善受力条件，加强板一般垂直于受力板7，则给予了受力板7支撑，保证制动蹄3端部的受力强度。

进一步的，所述驱动凸轮5在两个受力板7之间的部分的截面呈条孔状。宽度和长度差保证驱动距离，并且驱动凸轮5的径向较长的部分的侧面为弧面以保证驱动时的平滑，宽度反向的两个侧面为平面保证未制动时的受力稳定；驱动凸轮5不宜太薄，应当具备一定的厚度保证强度。而驱动凸轮5在两个受力板7之外的部分大体呈圆柱状，方便转动连接和传动连接。

在另一实施例中，所述增力机构还包括两块夹板，两块夹板盖合在所述活动孔15两端且两块夹板上设有供所述驱动凸轮5转动连接的转动孔，所述驱动凸轮5沿垂直于制动底板2的方向穿过所述活动孔15和两个转动孔。两块夹板限制了驱动凸轮5的轴向活动，再利用开口形状限制驱动凸轮5的活动路径。

在另一实施例中，如图5-8所示，所述增力机构还包括驱动筒16和驱动活塞17，所述驱动筒16两端分别对着两个制动蹄3的端部，且沿自身轴向滑动连接在制动底板2上；两个驱动活塞17一端均滑动连接在驱动筒16内且另一端分别从驱动筒16的两端伸出并与两个制动蹄3端部接触；所述驱动凸轮5沿垂直于制动底板2的方向伸入驱动筒16内且转动连接在两个驱动活塞17之间。

驱动凸轮5的转动带动驱动活塞17在驱动筒16内移动进而驱动两个制动蹄3往制动鼓1方向活动。需要驱动凸轮5左右让位时，驱动凸轮5带着驱动筒16和驱动活塞17整体向两侧活动。

进一步的，所述增力机构还包括活动板18，所述活动板18与所述驱动筒16分别位于制动底板2的两侧，所述驱动筒16靠近制动底板2的一侧向活动板18凸出并穿过条形孔14与活动板18固定，所述条形孔14的长度大于驱动筒16凸出部分的长度并且活动板18和驱动筒16不能通过条形孔14。通常为了保证滑动的稳定，凸出部分和条形孔14的宽度相同。

进一步的，所述传力调节器6包括调节套和两个调节杆，两个所述调节杆一端分别伸入调节套内并与调节套螺纹配合且两个调节杆螺纹驱动方向相反；另一端分别与两个制动蹄3端部接触受力；所述调节套上外还设有传动齿轮，所述调节杆上设有供制动蹄3端部嵌入的槽口。调节杆和调节套之间形成丝杆结构。在两片摩擦片4的摩擦达到一定程度后，驱动凸轮5调节长度可能会稍显不够，如果更换摩擦片4，摩擦片4又未得到充分利用，这时可以通过转动传动齿轮使调节杆伸出，增加传力调节器6的整体长度，进而调节制动蹄3在驱动凸轮5调节之前的初始位置，使其离制动鼓1内壁近一些，保证驱动凸轮5转动调节时，摩擦片4能够顺利和制动鼓1内壁接触。

进一步的，所述支撑柱10分别和两个制动蹄3通过对称设置的两个复位弹簧8弹性连接。两个制动蹄3在所述支撑柱10两侧对称的设有弹簧孔9，复位弹簧8一端固定在支撑柱10上，另一端固定在弹簧孔9处或者能够给予弹簧孔9往支撑柱10方向拉力的其他位置，两个复位弹簧8对称设置，复位时驱动凸轮5受两个复位弹簧8作用回到中间位置。支撑柱10既起到了驱动凸轮5偏移时给制动蹄3提供支撑压力的作用，又起到了整体复位时着力点的作用。

进一步的，所述支撑柱10位于驱动凸轮5的外侧，两个制动蹄3端部均向驱动凸轮5的外侧延伸且设有与支撑柱10配合的凹槽。凹槽和支撑柱10的配合，在复位时起到导向作用，进一步保证了制动蹄3和驱动凸轮5复位的准确性；同时也增大了驱动凸轮5偏移时，支撑柱10和制动蹄3之间的受力面积。

进一步的，所述两个制动蹄3在靠近传力调节器6的两端的位置也设有弹簧孔9，这两个弹簧孔9之间也通过一个复位弹簧8弹性连接。这个复位弹簧8配合调节杆的槽口保证制动蹄3和传力调节器6之间始终保持接触进而保证稳定，且并不限制制动蹄3和传力调节器6之间在平面内角度变动；进而更为灵活的适应制动蹄3的角度变动。

值得说明的是，目前，传力调节器6在液压制动器中有所应用，也能够达到较好的增力效果。但是，液压制动器的动力系统成本相对较高；最主要的是，液压制动器对其制动系统的制造配套可靠性要求高；每个环节都要做到可靠，对于配套不够成熟、成本预算低的车型，例如三轮车等并不适用，每年都会因为液压动力系统失灵导致安全事故的发生，例如液压系统漏油导致摩擦片4失去制动能力。行业内也有企业尝试过在机械制动器直接采用传力调节柱，但是均未能起到预想的制动效果。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。