[发明专利]三力点侧置蹄鼓式间隙独立限位自调瞬心制动器

说明书

技术领域

本发明属于车辆控制制动器，尤其是一种用于汽车车轮上三力点侧置蹄鼓式间隙独立限位自调瞬心制动器。

背景技术

汽车作为人类发明的具有自身能够运动的交通工具，在人类社会活动及经济活动的一切相关领域，如交通、农业、探矿、石油、水电、林业、煤炭、建筑、医疗、文教、消防、军事、宇宙空间的发展中，都占有一定的地位。然而，当汽车在全世界每年以数千万辆的数量急剧增长的时候，它却给人类带来了始料不及的灾害——车祸的发生。

造成车祸的原因很多，人为的如无照驾车和酒醉后驾车；路况不佳；自然条件变化，还有就是车况欠佳，即制动效能低下，制动失灵，方向突然偏转和制动时操纵方向失控，轮胎爆裂等都是造成车祸发生的直接原因。

众所周知，汽车的制动装置无论是蹄鼓式制动器(见图1)还是盘式制动器、内胀式等其它形式，制动器都是经过摩擦副面受力产生摩擦过程，被制动的力和制动力达到力平衡转换成材料的摩耗损失及能量变成热能的形式完成汽车的降速或车辆的停止运动。蹄鼓式制动器制动蹄、制动鼓都要通过一定时间的磨合，才能保证一定的制动效果。但这种效果存在的时间很短，随着制动器多次使用，制动器工作副面磨损较严重，产生鼓与蹄间的间隙，并通过间隙调整机构将制动蹄随着蹄体起始脚位置向力作用方向前移，每次前移都会产生制动器执行传力机构两系统自由行程的逐次变大，这种传力机构的执行力度将逐次变小降低，造成执行力度的衰减。现有各种形式的制动器都由副面零件和执行推力机构零件组成，它们都摆脱不了这种恶性循环制动效能递次衰减的工作过程，这是现有制动器结构存在执行力衰减的缺点之

在间隙自调机构方面，间隙自动调整机构有：拉索式自动调节器、GM杆自动调节器、摇把式、凸轮式、棘轮式、楔块式、轮缸摩擦限位式及间隙自动调整调整臂这些主要形式。这些调整机构具有一个共有的特征，就是其间隙的调整都是在蹄鼓式制动器制动蹄的蹄脚的起始端进行调整工作的，它的推力机构是在制动蹄的起始端上对制动鼓内的两个制动蹄端进行间隙联动调节，这种在制动蹄一端进行的不可逆转的、在支点上相对位移的结构工作中非各蹄独立，各蹄作用在旋转的鼓内的力作用点及各蹄上的方向和位置不同，不同方位和不同方向各制动蹄副面存在从动和主动之分，其摩擦副面的受力和摩损是存在差异的，磨损量是不相等的，因此它的调整精度是有限的，而且存在补偿的过程中，造成凸轮转角变大和推力及活塞式分泵推力和活塞行程增大，影响执行推力衰减及调节过头，将制动副胀死和靠倒车才能调节间隙的缺点。

现代汽车制动技术要求制动器必须有适应动量变化应具备的能容量效率，以便适应汽车不同车速的质量变化。汽车使用的各种不同形式制动器中蹄鼓式制动器能容量力值是较大的，根据英国“罗夫包罗大工业大学，TP纽康姆和艾克雷斯(Acres)等人的研究”，蹄鼓式制动效容比可达到81.6％时，车轮就抱死，发生车辆掉头、甩尾不可控制的操纵失控现象，一般在世界汽车技术界将此种力值在汽车四轮中的单一现象以有“害”定性。即造成影响蹄鼓式制动器制动效果不稳定的因素——“蹄鼓式制动器制动能力敏感性的几何因素”。其主要有副面法向径向力臂长轴及蹄体力臂切向短轴构成副面失圆几何问题外，还有副面间间隙在蹄副面有效包络角内副面磨损不定位均衡和不一致的问题。概言之，主要是结构问题。蹄鼓式制动器的结构为两蹄对称布设在制动鼓内，两蹄可占鼓截面平面的一半，即制动蹄的a、a’点和制动蹄的支承点b、b点在结构平面内基本上是行式上的平行相互对称又互相“平衡”。其支点在圆心径向角10度以内布置，其设计思想是采用这种方式在两蹄的半圆形摩擦副面、在相对位置从相反的方向向鼓圆制动时力求达到两蹄的力值对称相等。可是这种支点在圆心径向角一般不大于10度的径线上做为支点，结构的几何鼓形工作半径从圆心半径到制动鼓的半径是长半径，制动蹄的力工作半径从圆心到起始端的a点及b点与鼓半径不相等的短半径。半径r大于a、b两端的长度，这种几何结构组成的摩擦副是一种“长轴和短轴”的配合，副面磨擦后的形面是一种有几何规律的失圆的椭圆的形状，制动副鼓圆和蹄圆失圆后该结构组成的制动副产生双圆形面误差，必将恶化制动副的工作条件及造成制动能力的几何敏感。使制动副的工作着力点散布在制动蹄包络角随几何形状而定的很大范围内破坏了原设计思想所要求的“对称、平衡”。