可调节杠杆比的压力臂及气压盘式制动器的制作方法

本实用新型属于制动器制动技术领域，具体涉及一种可调节杠杆比的压力臂及具有该压力臂的气压盘式制动器。

背景技术：

目前，盘式制动器具有鼓式制动器无法比拟的优势，气压盘式制动器在商用车领域的应用也越来越广泛。气压盘式制动器通过提供稳定有效的制动力矩，靠摩擦片与制动盘接触产生的阻碍车轮转动的力矩来实现制动。压力臂作为增力机构最关键的部件，通过杠杆原理对气缸输入的输入力进行倍数上的增大，来提供足够的制动力矩。

压力臂通过滚针轴承、支点圆柱和定位块固定在卡钳体上，当压力臂被气缸促动，旋转圆弧面绕轴中心旋转，一个低摩擦系数的滑动轴承或者滚针轴承在压力臂上绕支点进行滚动。压力臂推力面圆弧圆心在最大行程位置时，圆心会同时在向左（产生制动力）和上下方向各产生一个位移。因气缸促动过程存在一定行程，在规定行程范围内，气缸的输出力变化过程为前一段行程内输出力稳定在一定范围，此范围内的气缸输出力为该气缸的额定输出力。随着气缸行程不断增加至极限行程，气缸输出力会随着行程的增加而快速降低。在杠杆比恒定的压力臂的情况下，会导致气压盘式制动器的输出力逐步降低，从而导致气压盘式制动器制动力矩降低，造成行车安全隐患。如何减小甚至消除在恒定杠杆比的情况下，解决气缸输出力随行程增加而导致制动力矩降低的问题，正是现在的设计目的之一。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有压力臂杠杆比恒定易使得气缸输出力随行程增加而导致制动力矩降低，影响行车安全的问题。

为此，本实用新型提供了一种可调节杠杆比的压力臂，包括受力部和固定于所述受力部一端的旋压部，所述受力部另一端设有球窝，所述旋压部包括内圆弧面和外圆弧面，所述内圆弧面圆心和外圆弧面圆心互为偏心设置，所述球窝球心和外圆弧面圆心之间的连线与外圆弧面圆心和内圆弧面圆心之间的连线形成夹角α，所述夹角α为钝角。

进一步的，所述夹角α为115～135°。

进一步的，所述球窝在促动行程0～50mm范围内，压力臂的杠杆比调节范围为10～22。

另外，本实用新型还提供了一种气压盘式制动器，包括卡钳体，固定在卡钳体上的促动气缸、定位块、支点圆柱、小滚针轴承、大滚针轴承和本实用新型所述的可调节杠杆比的压力臂；所述促动气缸的推杆与压力臂的球窝相配合，所述小滚针轴承环绕支点圆柱设置，且位于内圆弧面与支点圆柱之间，所述定位块与支点圆柱相接触，且位于支点圆柱远离内圆弧面的一侧，所述大滚针轴承环绕外圆弧面设置。

进一步的，所述支点圆柱与内圆弧面同心设置。

进一步的，所述支点圆柱与外圆弧面同心设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供的这种可调节杠杆比的压力臂通过调整内圆弧面或外圆弧面的圆心位置，使夹角α为钝角，即可使压力臂在促动气缸行程增加的过程中，其杠杆比不断变化，保证了制动力矩始终处于设计要求范围内。

(2)本实用新型提供的这种可调节杠杆比的压力臂通过杠杆比逐步增加，克服了促动气缸在行程过程中输出力逐步变小带来的制动力矩减小的趋势，使气压盘式制动器在同一轮辋规格下制动力矩有较大层次的提升，进而使整个制动系统能提供稳定且有效的制动力矩，保证整车的行车安全。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型可调节杠杆比的压力臂的结构示意图。

图2是本实用新型可调节杠杆比的压力臂的工作原理示意图。

图3是本实用新型气压盘式制动器的结构示意图。

图4是本实用新型促动气缸输出力变化趋势曲线图。

图5是本实用新型压力臂杠杆比变化趋势曲线图。

附图标记说明：1、卡钳体；2、促动气缸；3、压力臂；4、定位块；5、支点圆柱；6、小滚针轴承；7、大滚针轴承；31、受力部；32、旋压部；33、外圆弧面；34、内圆弧面；35、球窝。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种可调节杠杆比的压力臂，包括受力部31和固定于所述受力部31一端的旋压部32，所述受力部31另一端设有球窝35，所述旋压部32包括内圆弧面34和外圆弧面33，所述内圆弧面34圆心O₃和外圆弧面33圆心O₂互为偏心设置，内圆弧面34圆心O₃和外圆弧面33圆心O₂的不同心设置，使得内圆弧面34和外圆弧面33的旋转角度不一致，从而实现杠杆比增力，所述球窝35球心O₁和外圆弧面33圆心O₂之间的连线O₁O₂与外圆弧面33圆心O₂和内圆弧面34圆心O₃之间的连线O₂O₃形成夹角α，所述夹角α为钝角。该压力臂不仅能够按照设定的杠杆比对受力部输入力进行呈倍数的放大，还能够使压力臂杠杆比在压力臂受力部的行程过程内内不断改变。

其中，如图2所示，L为所述压力臂的球窝35的促动行程，L1为压力臂的旋压部32的侧向位移（产生制动力），L2为压力臂的旋压部32的下压位移；在压力臂工作过程中，L1越大、L2越小，其制动效果更佳。而L1、L2的大小与夹角α和压力臂杠杆比密切相关，本实施例中优选的，所述夹角α为115～135°；所述压力臂的球窝35在促动行程0～50mm范围内，压力臂杠杆比的调节范围为10～22。

而为了方便该压力臂与其他连接部件之间的配合，可以在所述内圆弧面34设置与其连接部件相匹配的配合面，所述外圆弧面33设置与其连接部件相匹配的配合面。

另外，在上述提供的可调节杠杆比的压力臂的基础上，如图3所示，本实施例还提供了一种气压盘式制动器，包括卡钳体1，固定在卡钳体1上的促动气缸2、定位块4、支点圆柱5、小滚针轴承6、大滚针轴承7和本实用新型所述的可调节杠杆比的压力臂3；所述促动气缸2的推杆与压力臂3的球窝35相配合，所述小滚针轴承6环绕支点圆柱5设置，且位于内圆弧面34与支点圆柱5之间，小滚针轴承6与内圆弧面34接触，所述定位块4与支点圆柱5相接触，且位于支点圆柱5远离内圆弧面34的一侧，定位块4用于抵顶住支点圆柱5，所述大滚针轴承7环绕外圆弧面33设置，大滚针轴承7与基准座接触，推动基准座移动。该气压盘式制动器的压力臂3的受力部31在促动气缸2的促动下在水平方向发生位移，从而使压力臂3的旋压32部绕支点圆柱5的中心旋转。该气压盘式制动器能够按照设定的杠杆比对输入力进行呈倍数的放大，提供基准座移动产生摩擦片推力方向上的位移；另外，如图4所示，促动气缸2在行程过程中其输出力逐步变小，然而由于本实施例中压力臂3的内圆弧面34圆心O₃和外圆弧面33圆心O₂为偏心设置，球窝35球心O₁和外圆弧面33圆心O₂之间的连线O₁O₂与外圆弧面33圆心O₂和内圆弧面34圆心O₃之间的连线O₂O₃形成的夹角α为钝角，使得压力臂3在促动气缸2行程过程中其杠杆比逐步增加，如图5所示，从而克服现有的促动气缸3在行程过程中输出力逐步变小带来的制动力矩减小的趋势，保证制动力矩始终处于设计要求的范围内。

进一步的，本实施例中所述支点圆柱5与内圆弧面34同心设置；而根据压力臂实际应用情况需要，还可将所述支点圆柱5与外圆弧面33同心设置。

综上所述，本实用新型通过对压力臂进行设计，其杠杆比可随动调节，使压力臂在促动气缸促动行程内，保证制动力矩始终处于设计要求的范围内，制动力矩不随促动气缸促动行程的增加而减小；同时气压盘式制动器在同一轮辋规格下制动力矩有较大层次的提升，使整个制动系统能提供稳定且有效的制动力矩，保证整车的行车安全。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。