专利名称：汽车气压盘式制动方法及其制动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车制动器，具体地说，是在成熟的液压制动器的基础上发展起来的最先进的气压盘式制动器。
随着经济的发展，为了提高运输生产率，汽车的行驶速度在不断提高。高速行驶的汽车能否实现有效地制动以保证汽车及人员、财产的安全非常重要。汽车的制动有鼓式和盘式两大类，动力方式有液压和气压之分。早期的汽车制动以鼓式为主，随着制动技术的发展，盘式制动器得到了广泛的应用，其最大的优点是极大地减少了制动器的热衰退倾向，从而大大缩短了停车所需的距离。然而，目前的盘式制动器基本上是以制动液作为动力源，制动液的质量是制动系统可靠工作的保证。若有空气侵入系统管路，将严重影响液压的升高，甚至使液压系统完全失效。
盘式制动器与鼓式制动器相比，有以下优点①一般无摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦系数的影响较小，即效能较稳定。
②采用的制动盘与制动块的摩擦副结构比制动蹄与制动鼓的摩擦副结构更利于通风散热，极大地减少了制动器的热衰退倾向。
③浸水后效能降低较小，而且只需一两次制动即可恢复正常。
④在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小。
⑤制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，不会象制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大。
⑥较容易实现间隙自动调整，保养修理作业较简便。
液压的盘式制动器由于采用制动液作为动力源，因而也存在一些不足之处①效能较低，用于液压制动系所需制动促动管路压力较高，一般要用伺服装置。
②制动液在工作中遇到高温可能蒸发，在管路中产生气阻现象，使制动系失效。
③制动液是一种腐蚀性较强的液体，可能使与之经常接触的金属件腐蚀、生锈而产生固结，使橡胶件发生膨胀、变硬和损坏，造成制动器卡死、泄漏而失效。
④兼用于驻车制动时，需要加装的驻车制动传动装置比较复杂，因而在后轮上的应用受到限制。
目前，在我国汽车工业中，液压盘式制动器已广泛用于轿车，但除了在一些高性能轿车用于全部车轮以外，大都只用作前轮制动器。在轻型货车上，液压盘式制动器也采用得不少，但对于大客车、载重车及重型汽车，因其局限性而不能有效推广。
本发明的目的就是针对液压盘式制动器存在的缺陷和不足，提供一种更先进、应用范围更广泛、制动效率更高的气压盘式制动器，以满足大吨位汽车对制动器的要求。
本发明的目的的实现，主要是将液压动力改进为气压动力，并通过一套动力传动机构，将制动力增大转换后再作用在制动块上，依靠制动盘与两侧的制动块之间的摩擦产生制动力矩，把运动着的汽车的动能转化为热能，从而实现制动。本发明主要特征在于制动气室的作用是通过一套比较巧妙的机械传动机构，将制动气室推杆的直线运动转变为活塞杆的直线运动，该机构是以扭簧与调整套等为主的单向旋转增力机构，另一特征是推动板凸缘受卡钳支架上斜槽导向滑动。
本发明与液压盘式制动器相比，具有以下优点①动力源单一，利用空气作为动力源的盘式制动器更加灵敏，制动效能高，可有效地减轻重型汽车的操作。
②管路系统简单，制动系管路压力较低，且空气能方便地用管路引至挂车用以制动，由牵引车驾驶员直接控制。
③气体泄漏对制动系的影响比液体泄露漏的影响小，对制动系密封性要求不很高。
④消除了因制动液受高温蒸发产生气阻现象而使制动系失效的可能。
⑤推动板受卡钳支架上的斜槽导向滑动，能有效减少摩擦块的偏磨。
⑥易于实现驻车制动，因而可用于后轮制动，提高了汽车制动时的方向稳定性。
⑦由于不需制动液，降低了保养和维修的成本。
⑧加装ABS(制动防抱死系统)比较容易实现。
⑨不会出现制动液泄漏，有利于环境保护。
下面结合附图详细说明
图1为气压制动传动机构管路示意图，其中①-空气压缩机，②-贮气筒，③-制动踏板，④-制动阀，⑤-制动气室，⑥-制动器。
图2为本发明结构图(主视)，图3为本发明结构图(左视)，图4为本发明传动机构原理图，其中1-卡钳支架1，2-卡钳体，3-摩擦块总成，4-推动板，5-活塞防尘罩，6-转轴组件，7-压力臂，8-上盖，9-堵盖，10-防尘盖，11-导套防尘罩，12-衬套，13-短螺栓，14-盖帽，15-短导套，16-报警线总成，17-长螺栓，18-长导套，19-压板，20-六角头螺栓，21-摩擦片压簧，22-转轴，23-减摩垫片，24-基准座，25-蝶形弹簧，26-销轴，27-调整套，28-扭簧，29-转动圈，30-压紧垫片，31-压簧，32-限位片，33-弹性挡圈，34-滚针副，35-活塞杆，36-支撑弹簧，37-止转销。
1.由图2、图3、图4可知，本发明主要由卡钳支架1、卡钳体2、长导套18、短导套15、衬套12、压力臂7、转轴组件6、滚针副34、支撑弹簧36、活塞杆35、推动板4和摩擦块总成3组成，其连接关系是①卡钳支架1用长螺栓17、短螺栓13与长导套18、短导套15紧固连接，导套插入卡钳体2的孔中与衬套12作动配合，于是卡钳体2可沿导套轴线相对于卡钳支架1作轴向滑动。
②制动盘两侧的摩擦块总成3通过两个摩擦片压簧21压在卡钳支架1的支承面上。
③转轴组件6通过两个支承弹簧36悬装在卡钳体2的内腔里，并沿缸孔移动。
④压力臂7一端自由抵靠上盖8，另一弧面通过滚针副34与转轴组件6形成相对运动。
⑤活塞杆35通过螺纹与转轴组件6相连接，其端面止转销37插入推动板4限位孔内，限止了活塞杆35的转动，只能轴向移动。
⑥推动板4通过摩擦片压簧21压在卡钳支架1支承面上，下端的凸缘在卡钳支架1的斜槽中导向滑动。
2.本发明的工作原理是制动时，制动气室的顶杆作用于压力臂7的球窝内，使压力臂7摆动一个角度，压力臂7另一端的弧面经过滚针副34压下转轴组件6，使其沿卡钳体2缸孔前移，并通过活塞杆35和推动板4将内侧摩擦块总成3压靠到制动盘上；同时作用于卡钳体2上的反力使卡钳体2通过两个导套15、18相对于卡钳支架1浮动，使外侧摩擦块总成3也压靠在制动盘上，两侧摩擦块总成3夹紧制动盘而实现制动。
其中，转轴组件6与压力臂7、滚针副34、活塞杆35构成一组单向旋转增力机构。压力臂7上的销轴26与调整套27开口槽之间的装配间隙即等于制动器间隙为设定值时完全制动所需的活塞杆35行程。在制动盘和摩擦块磨损后，制动器间隙大于设定值的情况下，活塞杆35受转轴组件6推力前移到设定间隙后，压力臂7上的销轴26拨动调整套27旋转，紧箍在调整套27上的扭簧28发生扭转变形带动转动圈29转动，而转动圈29依靠压簧31及压紧垫片30预紧力产生的摩擦力矩促使转轴22转动，与转轴22螺纹传动的活塞杆35由于受插入推动板4限位孔的止转销37的限制，不能转动，只能被迫变转动为轴向移动直至制动器过量间隙消失为止。此时扭簧28收紧，且其螺圈直径略有减小。撤除气压后，压力臂7摆回到初始位置，转轴组件6在支承弹簧36的作用下带动活塞杆35退回到制动器间隙等于设定值的位置，而压力臂7上的销轴26尽管拨动调整套27回转，但扭簧28张开，其螺圈直径略有增大，扭簧28与转动圈29之间的摩擦力矩消失，转轴22不能回转，从而是保证了活塞杆35退回的位移等于制动器的设定间隙。
由于本发明上述显著优点，因而适用于大客车、载重车及重型汽车，即既可用于前轮制动，又可用于后轮制动，还能实现驻车制动，并且制动效率更高，因此有着广阔的应用前景。
权利要求
1.一种汽车气压盘式制动方法，其特征在于将液压动力改进为气压动力，经增大转换后再作用在制动块上。
2.按权利要求1所述的一种汽车气压盘式制动方法，其特征在于将制动气室推杆的直线运动转变为活塞杆的直线运动。
3.实施权利要求1所述的一种汽车气压盘式制动方法的一种汽车气压盘式制动器，其特征在于制动器主要由卡钳支架(1)、卡钳体(2)、长导套(18)、短导套(15)、衬套(12)、压力臂(7)、转轴组件(6)、滚针副(34)、支撑弹簧(36)、活塞杆(35)、推动板(4)和摩擦块总成(3)组成，其连结关系是是①卡钳支架(1)用长螺栓(17)、短螺栓(13)与长导套(18)、短导套(15)紧固连接，导套插入卡钳体(2)的孔中与衬套(12)作动配合，卡钳体(2)沿导套轴线相对于卡钳支架(1)作轴向滑动；②制动盘两侧的摩擦块总成(3)通过两处摩擦片压簧(21)压在卡钳支架(1)的支承面上；③转轴组件(6)通过两个支承弹簧(36)悬装在卡钳体(2)的内腔里，并沿缸孔移动；④压力臂(7)一端自由抵靠上盖(8)，另一弧面通过滚针副(34)与转轴组件(6)形成相对运动；⑤活塞杆(35)通过螺纹与转轴组件(6)相连接，其端面止转销(37)插入推动板(4)限位孔内；⑥推动板(4)通过摩擦片压簧(21)压在卡钳支架(1)支承面上，下端的凸缘在卡钳支架(1)的斜槽中导向滑动。
全文摘要
本发明公开了一种汽车气压盘式制动方法及其制动器,涉及汽车制动器。为了克服液压盘式制动器存在的缺陷和不足,提供一种制动效率更高的气压盘式制动器,主要是将液压动力改进为气压动力,其特征在于将制动气室推杆的直线运动转变为活塞杆的直线运动,该机构是以扭簧与调整套等为主的单向旋转增力机构,另一特征是推动板凸缘受卡钳支架上斜槽导向滑动。由于动力源单一,管路系统简单,性能价格比高,因此有着广阔的应用的前景。
文档编号B60T1/00GK1370701SQ0110650
公开日2002年9月25日 申请日期2001年2月27日 优先权日2001年2月27日
发明者王明道, 朱典彬, 贺勇, 江吉云, 严冬, 陈庆林 申请人:武汉元丰汽车零部件有限公司