專利名稱：助力車剎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種助力車剎，具體的說是一種既能剎車又具有將車輛損失的動能以彈性勢能的方式儲存并可將其還原為車輛動能的剎車機構(gòu)。
現(xiàn)有的車剎均采用摩擦式結(jié)構(gòu)，即在剎車時依靠外力將剎塊緊壓在旋轉(zhuǎn)的輪轱上，通過改變加在剎塊上外力的大小變化，來調(diào)節(jié)剎塊與輪轱之間的摩擦力的大小，使車輛減速或停止。其缺點是1.由于剎車依靠剎塊及輪轱間的摩擦力阻礙車輛運動，所以會造成剎塊和輪轱的摩損，并逐漸影響剎車的可靠性。2.剎車時將車輛的動能損耗掉，而不能將其利用。
本實用新型的目的是提供一種剎車機構(gòu)，可在剎車過程中，將車輛停止或減速時損失的動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，并在需要加速時，將其轉(zhuǎn)化為車輛的動能的新型車剎。
本實用新型包括固定環(huán)、支承環(huán)、傳動環(huán)、鍵、一個助力機構(gòu)、多組蓄能機構(gòu)、拉桿、多個壓縮彈簧、止動銷。固定環(huán)安裝在主軸上，多組蓄能機構(gòu)安裝在固定環(huán)的左半部分；而一個助力機構(gòu)安裝在固定環(huán)的右半部分；它們分別用鍵和固定環(huán)聯(lián)接，并用彈簧卡環(huán)在固定環(huán)上軸向定位。每個扭轉(zhuǎn)彈簧的一端插入蓄能機構(gòu)中多組摩擦式棘輪機構(gòu)的外環(huán)孔內(nèi)，另一端插入助力機構(gòu)星型體的軸向孔內(nèi)。傳動環(huán)的一端與助力機構(gòu)的外環(huán)以螺紋連接，與輪轱用鍵聯(lián)接，能隨輪轱同時轉(zhuǎn)動。拉桿裝在固定環(huán)的槽內(nèi)，能在外力作用下左右直線運動；并能推動蓄能機構(gòu)的多組摩擦式棘輪機構(gòu)壓縮壓縮彈簧向左運動，使摩擦式棘輪機構(gòu)一個或多個與傳動環(huán)相配合。蓄能機構(gòu)由多組摩擦式棘輪機構(gòu)構(gòu)成，通常根據(jù)車輛的承載能力選擇3-10組構(gòu)成。
本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、剎車可靠、摩損小、安裝使用方便、蓄能、省力等優(yōu)點。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細(xì)說明。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為
圖1的A-A剖視圖。
圖3為
圖1的B-B剖視圖。
圖4為圖3的C-C局部剖視展開圖。
參見各附圖，固定環(huán)29套在主軸上，用支承螺母15和固定螺母30將其固定，在固定環(huán)29的軸向槽內(nèi)安裝拉桿13。在固定環(huán)29的左半部分有支承環(huán)26，兩者之間用鍵27聯(lián)接。在支承環(huán)26的兩端各有一個彈簧卡環(huán)20和彈簧卡環(huán)28將支承環(huán)26固定在固定環(huán)29上。在固定環(huán)29的內(nèi)部裝有止動銷31，它上抵彈簧32，下面壓在拉桿13上，并可在固定環(huán)29的徑向孔內(nèi)上下滑動，底環(huán)25套在支承環(huán)26上，并由彈簧卡環(huán)21將其軸向固定，其內(nèi)壁沿圓周方向有許多半球形小孔，當(dāng)止動銷31在拉桿13槽I中時，底環(huán)25和支承環(huán)26可相對轉(zhuǎn)動，而當(dāng)止動銷31不在拉桿13的槽I中時，止動銷31的上端向上伸入到底環(huán)25內(nèi)的半球形小孔中，使底環(huán)25與支承環(huán)26相互聯(lián)接，不能相互轉(zhuǎn)動。多組摩擦式棘輪機構(gòu)中，每個摩擦式棘輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，摩擦式棘輪機構(gòu)由星型體24、外環(huán)23、鋼珠3、推銷44及彈簧45構(gòu)成(如圖三所示)。摩擦式棘輪機構(gòu)套在底環(huán)25上，并由滑鍵27聯(lián)接，其星型體24與底環(huán)25不能相對轉(zhuǎn)動，只能相對滑動。底環(huán)25的頂端與摩擦式棘輪機構(gòu)之間及每個摩擦式棘輪機構(gòu)之間分別安裝有壓縮彈簧33、壓縮彈簧34、壓縮彈簧35和壓縮彈簧36，其倔強系數(shù)從右至左依次減小。每個摩擦式棘輪機構(gòu)的外環(huán)38、外環(huán)39、外環(huán)40和外環(huán)23上分別有一小孔，扭轉(zhuǎn)彈簧5、扭轉(zhuǎn)彈簧6、扭轉(zhuǎn)彈簧7、扭轉(zhuǎn)彈簧8的一端分別插入孔中，扭轉(zhuǎn)彈簧的另一端分別插入星型體19的孔中。在固定環(huán)29的右半部分套有底環(huán)12，它們之間以鍵17聯(lián)接，不能相互轉(zhuǎn)動，用固定環(huán)29上的兩只彈簧卡環(huán)將其軸向固定。在底環(huán)12中，有一徑向圓孔，其內(nèi)部裝有止動銷11和彈簧10(如圖二所示)。止動銷11上抵彈簧10，下面壓在拉桿13上，在底環(huán)12上套有星型體19，用彈簧卡圈9將其軸向固定在底環(huán)12上，在其內(nèi)壁圓周方向有許多半球形小孔，當(dāng)止動銷11落在拉桿13的槽II中時，止動銷11的上端在底環(huán)12內(nèi)，此時底環(huán)12與星型體19可相對轉(zhuǎn)動，而當(dāng)拉桿1移動后，止動銷11的下端移出槽II時，止動銷11將上移，其上端將伸出底環(huán)12的外圓周，伸入星型體19圓周內(nèi)壁的半球形小孔內(nèi)，使兩者不能相對轉(zhuǎn)動，星型體19、鋼球4及外環(huán)22組成的摩擦式棘輪機構(gòu)(如圖二所示)與傳動環(huán)37的連接依靠兩者之間的螺紋，傳動環(huán)37外壁上的鍵2伸入輪轱1的鍵槽內(nèi)，使兩者同步轉(zhuǎn)動。
在本機構(gòu)中，共有多組摩擦式棘輪機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如(圖三)所示，其外環(huán)23相對于星型體24只能作單向旋轉(zhuǎn)，按圖一中E向，其外環(huán)只能相對星型體作順時針方向轉(zhuǎn)動。在下面的敘述中，以順時針方向為正向，反之為反向。
下面對本實用新型的工作原理作進一步說明車輛在正向行駛過程中，當(dāng)需要剎車時，只需在本機構(gòu)傳動環(huán)37上加上反向阻力，就可以完成剎車動作；在加速時，只需在傳動環(huán)37上加上正向動力，就可以完成加速動作。下面以車輛行駛中的幾個工作過程對本實用新型的工作原理作詳細(xì)說明工作過程1.在正常狀況下，拉桿13在彈簧41作用下處在最右端，此時止動銷31和止動銷11分別處于拉桿13的槽I和槽II中，車輛前進時，輪轱1帶動傳動環(huán)37同時轉(zhuǎn)動，此時傳動環(huán)37的一端與外環(huán)38脫離，其另一端所連接的外環(huán)22也可相對星型體19自由轉(zhuǎn)動(正向)，因此，此時輪轱1作無阻力運動。而當(dāng)需倒車(反向)時，傳動環(huán)37上連接的外環(huán)22通過鋼球4帶動星型體19作反向運動(此時止動銷11處在拉桿槽II中，星型體19可在底環(huán)12上自由轉(zhuǎn)動)，同時星型體19上扭轉(zhuǎn)彈簧帶動外環(huán)38、外環(huán)39、外環(huán)40和外環(huán)23轉(zhuǎn)動，各外環(huán)通過鋼球3帶動星型體24和底環(huán)25在支承環(huán)26上自由轉(zhuǎn)動(此時止動銷31處在拉桿13的槽I中，底環(huán)25可在支承環(huán)26上自由轉(zhuǎn)動)。這時，車輛可倒車。
2.在外力作用下，向左拉動拉桿13一段位移后，止動銷31逐步被拉桿13頂起，離開拉桿13的槽I，此時止動銷31的上端伸入底環(huán)25內(nèi)圓周的半球形小孔內(nèi)，底環(huán)25與支承環(huán)26聯(lián)接，不能相互轉(zhuǎn)動。同時，止動銷11的下端仍在拉桿13的槽II中，星型體19與底環(huán)12可相互自由轉(zhuǎn)動，車輛可自由前進。拉桿13在外力作用下繼續(xù)向左運動，止動銷11逐步被拉桿13頂起，其下端移出拉桿13槽II中，其上端伸入星型體19內(nèi)圓周的半球形小孔內(nèi)，使底環(huán)12與星型體19聯(lián)接，不可作相互轉(zhuǎn)動。
3.在外力作用下，繼續(xù)向左拉動拉桿13，其上端凸出推桿壓向星型體24，由于各星型體可在底環(huán)25上相對滑動，壓縮彈簧36、壓縮彈簧35、壓縮彈簧34、壓縮彈簧33的倔強系數(shù)依次增大，因此，當(dāng)拉桿13逐步移動的過程中，外環(huán)38凸接觸面(如圖四所示)首先和傳動環(huán)37的凹接觸面(如圖四所示)相配合，使外環(huán)38隨著傳動環(huán)37同步轉(zhuǎn)動，繼而帶動扭轉(zhuǎn)彈簧5的一端轉(zhuǎn)動，而其另一端固定在星型體19上，由于星型體19被止動銷11固定，因此，扭轉(zhuǎn)彈簧5的左端被正向扭轉(zhuǎn)，它對外環(huán)38產(chǎn)生反向彈力，而外環(huán)38與傳動環(huán)37、輪轱1相連接，此反向彈力即阻礙輪轱1的正向旋轉(zhuǎn)，因而起到剎車的作用。如果繼續(xù)向左拉動拉桿13，此時，外環(huán)39的凸面將與外環(huán)38的凹面配合，外環(huán)39也將隨外環(huán)38同步轉(zhuǎn)動，扭轉(zhuǎn)彈簧6同時被扭轉(zhuǎn)，同樣將對外環(huán)39產(chǎn)生反彈力，此彈力通過外環(huán)38和傳動環(huán)37傳給輪轱1，將起到剎車作用，在實際剎車過程中，可將拉桿13拉到不同的位置，從左至右使一個或多個外環(huán)依此配合，并與傳動環(huán)37相配合，產(chǎn)生不同的阻力，滿足剎車的要求，隨著外環(huán)配合的越多，被扭轉(zhuǎn)的彈簧越多，其彈力越大，阻力越大。
4.當(dāng)車輛已減速或已停止時，不再需使用剎車時，逐步松開拉桿13，此時星型體在壓縮彈簧33、壓縮彈簧34、壓縮彈簧35和壓縮彈簧36的作用下，外環(huán)23、外環(huán)40、外環(huán)39和外環(huán)38彼此脫開，并與傳動環(huán)37脫開，此時，在扭轉(zhuǎn)彈簧(5、6、7、8中的一個或多個)的左端，星型體24被固定，由外環(huán)23、鋼球3、星型體24組成的摩擦式棘輪機構(gòu)使外環(huán)不能在彈力作用下作反向轉(zhuǎn)動；而在扭轉(zhuǎn)彈簧的右端，由于止動銷11使星型體19和底環(huán)12連接，因此，星型體19也不能在彈力作用下作正向旋轉(zhuǎn)，此時，車輛不受彈力作用，可自由行駛，扭轉(zhuǎn)彈簧依然被扭轉(zhuǎn)，車輛損失的動能被轉(zhuǎn)化為彈性勢能儲存在扭轉(zhuǎn)彈簧中。
5.在需助力時，繼續(xù)送開拉桿13，使拉桿13槽II回到止動銷11的底部，止動銷11在彈簧10的作用下，回落到拉桿13槽II中，其上端從星型體19內(nèi)圓周的半球形小孔內(nèi)滑下，星型體19在扭轉(zhuǎn)彈簧彈力作用下，作正向轉(zhuǎn)動，通過鋼球4帶動外環(huán)22轉(zhuǎn)動，再帶動傳動環(huán)37、輪轱1轉(zhuǎn)動，起到助力的作用。
6.繼續(xù)松開拉桿13，使其回到原位，止動銷31落入拉桿槽I中，剎車裝置回到本工作過程“1”狀態(tài)，車輛可自由前進或后退。
權(quán)利要求1.一種助力車剎，包括固定環(huán)、支承環(huán)、傳動環(huán)、鍵、一個動力機構(gòu)、多個蓄能機構(gòu)、拉桿、多個壓縮彈簧、止動銷等，固定環(huán)安裝在主軸上，在其左半部分套有由多組摩擦式棘輪機構(gòu)組成的蓄能機構(gòu)，每個蓄能機構(gòu)中間以壓縮彈簧分開，外環(huán)可相互配合，形成多級變力機構(gòu)，其右半部分裝有一個摩擦式棘輪機構(gòu)組成的助力機構(gòu)，用以存儲能量的扭轉(zhuǎn)彈簧的兩端分別安裝在蓄能機構(gòu)和助力機構(gòu)上，在固定環(huán)內(nèi)有拉桿，用它的移動來控制剎車過程，在固定環(huán)與底環(huán)之間裝有止動銷，其特征在于摩擦式棘輪機構(gòu)中外環(huán)23套裝在星型體24上，在兩者之間的槽中裝有鋼球3，推銷44的一端壓在壓縮彈簧46上，另一端頂在鋼球3上，其外環(huán)23相對于星型體24只能作單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)彈簧(5、6、7、8)的一端安裝在其外環(huán)23、38、39、40上。
2.如權(quán)利要求1所述的助力車剎，其特征在于蓄能機構(gòu)可由3～10個摩擦式棘輪機構(gòu)組成。
3.如權(quán)利要求1所述的助力車剎，其特征在于每個蓄能機構(gòu)的摩擦式棘輪機構(gòu)之間裝有壓縮彈簧(33、34、35、36)，壓縮彈簧和摩擦式棘輪機構(gòu)均套在底環(huán)25上，當(dāng)拉桿13將摩擦式棘輪機構(gòu)壓向傳動環(huán)37時，由于各壓縮彈簧的倔強系數(shù)從左至右依次減小，使摩擦式棘輪機構(gòu)能一個或多個與傳動環(huán)37連接，形成多級剎車。
4.如權(quán)利要求1所述的助力車剎，其特征在于助力機構(gòu)由摩擦式棘輪機構(gòu)組成，外環(huán)22套在星型體19上，星型體19的槽中裝有鋼球4、推銷43和彈簧42，推銷43的一端壓在彈簧42上，另一端抵在鋼球4上，其外環(huán)22相對于星型體19只能作單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)彈簧(5、6、7、8)的一端安裝在星型體19上。
5.如權(quán)利要求1所述的助力車剎，其特征在于拉桿13上有槽I，支承環(huán)26內(nèi)有徑向孔，徑向孔中裝有止動銷31和彈簧32，彈簧32上抵支承環(huán)26，下面壓在止動銷31上，底環(huán)25的內(nèi)圓周上有許多半球形小孔。
6.如權(quán)利要求1所述的助力車剎，其特征在于拉桿13上有槽II，底環(huán)12內(nèi)有徑向孔，徑向孔中裝有止動銷11和彈簧10，彈簧10上抵底環(huán)12，下面壓在上動銷11上，星型體19的內(nèi)圓周上有許多半球形小孔。
7.如權(quán)利要求1所述的助力車剎，其特征在于本助力車剎的蓄能元件采用扭轉(zhuǎn)彈簧(5、6、7、8)。
8.如權(quán)利要求1所述的助力車剎，其特征在于外環(huán)23、外環(huán)38、外環(huán)39、外環(huán)40的兩側(cè)面分別有一個配合面，傳動環(huán)37上也有一個配合面，每個配合面與端面的夾角α等于40～60度。
9.如權(quán)利要求1所述的助力車剎，其特征在于外環(huán)23、外環(huán)38、外環(huán)39、外環(huán)40的兩側(cè)面分別有一個配合面，傳動環(huán)37上也有一個配合面，每個配合面與端面的夾角α等于45度。
專利摘要本實用新型涉及一種助力車剎,包括固定環(huán)、支承環(huán)、傳動環(huán)、鍵、一個助力機構(gòu)、多組蓄能機構(gòu)、拉桿、多個壓縮彈簧和止動銷等。其特征在于蓄能機構(gòu)由摩擦式棘輪機構(gòu)組成,并與多個扭轉(zhuǎn)彈簧相連接。傳動環(huán)可與多個蓄能機構(gòu)相連接,蓄能機構(gòu)由止動銷控制其運動;助力機構(gòu)由一個棘輪機構(gòu)及止動銷構(gòu)成,助力機構(gòu)與扭轉(zhuǎn)彈簧相連接。本實用新型可在車輛剎車的同時,將其動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能,并在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為車輛所需的動能,起到助力的作用。
文檔編號B60T1/00GK2400326SQ9922888
公開日2000年10月11日 申請日期1999年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月15日
發(fā)明者王玉林 申請人:王玉林