一种盘式驻车制动装置及应用其的车辆的制作方法

本发明涉及一种盘式驻车制动装置及应用其的车辆，属于驻车制动技术领域。

背景技术：

驻车制动器，是指在车辆停稳后用于稳定车辆的装置，避免车辆在斜坡路面停车时由于溜车造成事故。

现有技术中的驻车装置一般包括盘式制动器和鼓式制动器两种。对于鼓式制动器，其通过制动鼓与制动蹄相互作用实现驻车制动。对于盘式制动器，其通过将摩擦衬垫强制按压抵靠与车辆的车轮一起旋转的制动盘的两侧并使制动盘停止旋转，从而对车辆进行制动操作的装置。在这种盘式制动器中设置并使用驻车制动器，驻车制动器驻车时通过以电控方式进行操作，使车辆保持静止状态，其结构复杂，平稳性差。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种盘式驻车制动装置及应用其的车辆，以解决驻车制动的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种盘式驻车制动装置，包括

安装在车轮上、随车轮共同转动的一对制动盘片，该一对制动盘片通过一转轴连接，该一对制动盘片的相对的内侧面上以转轴的轴线为圆心沿圆周方向设置有多个滚珠容置凹部，每个滚珠容置凹部内均安装一滚珠，并且，每个滚珠均凸出于所在的滚珠容置凹部；

制动部件，可转动地套接在所述转轴上，并可沿所述转轴的轴向滑动；所述制动部件的靠近滚珠的侧面上设置有多个与滚珠相配合的滚珠槽；当制动部件由推动部件推动压紧在制动盘片时，所述制动盘片上的滚珠可嵌入所述滚珠槽内，以阻止制动盘片转动；

推动部件，用于推动制动部件压紧在对应的制动盘片上，并且推动部件与制动部件之间具有摩擦力，通过该摩擦力阻止所述制动部件转动；

动力机构，用于向推动部件提供推动制动部件的驱动力。

进一步，所述转轴为一空心转轴，该一对制动盘片固定连接在所述转轴的两端，所述转轴通过其上的空心安装在车轮轴上。

进一步，所述滚珠转动配合在滚珠容置凹部内。

进一步，所述制动部件为套接在所述转轴上的一对压盘，该一对压盘位于所述的一对制动盘片之间，压盘的外侧面可压紧在对应的制动盘片的内侧面上；所述压盘的中部设有转动空腔，压盘通过所述转动空腔可转动地套接在所述转轴上，并可沿转轴的轴向滑动；所述滚珠槽设置在压盘的与滚珠对应的侧面上，即该一对压盘的外侧面上。

进一步，所述压盘的内侧面为圆锥面，称为第一圆锥面，所述推动部件为设置在两个制动盘片之间的推杆，推杆的下端两侧各设有一摩擦片，摩擦片的靠近压盘的侧面上设有与对应的压盘上的第一圆锥面相配合的第二圆锥面，所述推杆通过摩擦片上的第二圆锥面与所述第一圆锥面相互贴合从而推动压盘沿转轴滑动并压紧在制动盘片上，并且，摩擦片通过摩擦力阻止对应的压盘转动。

进一步，所述第二圆锥面上涂有摩擦材料涂层，当摩擦片的第二圆锥面与压盘上的第一圆锥面压紧时，两者之间产生摩擦力，以阻止压盘转动。

进一步，本盘式驻车制动装置还包括一导向装置，用于对推杆的移动方向起导向作用，以使所述推杆仅沿制动盘片的径向移动。

进一步，所述动力机构为气压缸，推杆连接在气压缸的活塞杆上，由活塞杆推动推杆沿制动盘片的径向移动。

本发明还提供了一种车辆，包括所述盘式驻车制动装置和车轮，所述盘式驻车制动装置安装在车轮上。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：

1)本发明用于车辆停止后的驻车制动，其中，制动盘片用于制动车轮，制动部件用于阻止制动盘片的转动，而制动部件则由推动部件提供推力与摩擦力，通过摩擦力制动制动部件，使制动部件不会转动，通过推力使制动部件压紧在制动盘片上，并通过滚珠阻止制动盘片相对制动部件转动，从而实现驻车制动。

2)滚珠转动配合在滚珠容置凹部内，滚珠在滚珠容置凹部内可转动，从而减少制动部件及制动盘片相对转动的摩擦力。

3)压盘的内侧面为第一圆锥面，摩擦片上设置第二圆锥面，推杆通过第二圆锥面与压盘上第一圆锥面的贴合推动压盘挤压制动盘片，结构相对简单，并且制动时反应迅速。

附图说明

图1为本发明的盘式驻车制动装置的立体结构示意图；

图2为本发明的盘式驻车制动装置的立体结构示意图；

图3为本发明的盘式驻车制动装置的俯视图；

图4为本发明的盘式驻车制动装置的主视图；

图5为图4的e-e剖视图；

图6为本发明的盘式驻车制动装置的主视剖视图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

除非别作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

如图1至图6所示，一种盘式驻车制动装置，包括一对制动盘片1、制动部件、推动部件和动力机构。

图1示出了盘式驻车制动装置的整体结构。为了清楚的说明本盘式驻车制动装置的结构，图2对制动盘片1所包括的左、右制动盘分别进行标注，对压盘5所包括左、右压盘分别进行标注。

一对制动盘片1安装在车轮上、随车轮共同转动，车轮可以通过螺栓等紧固件固定在其中一个制动盘片1上。制动盘片1的外侧分别有制动摩擦片2，制动盘片1通过制动摩擦片2以制动车轮。图1、2示出了本制动装置的立体结构。该一对制动盘片1包括左制动盘片1-1、右制动盘片1-2，该一对制动盘片1即左制动盘片1-1、右制动盘片1-2通过一转轴3连接，该一对制动盘片1的相对的内侧面上以转轴3的轴线为圆心沿圆周方向设置有多个滚珠容置凹部9，具体来说，左制动盘片1-1的右侧面上设置滚珠容置凹部9，右制动盘片1-2的左侧面上设置滚珠容置凹部9，左制动盘片1-1的右侧面和右制动盘片1-2的左侧面即为所述的该一对制动盘片1的相对的内侧面。每个滚珠容置凹部9内均安装一滚珠4，并且，每个滚珠4均凸出于所在的滚珠容置凹部9。在制动盘片1上设置滚珠容置凹部9及滚珠4的作用在于利用滚珠4作为制动部件与制动盘片之间传递力的部件，通过滚珠4阻止制动部件与制动盘片1相对转动。

制动部件，可转动地套接在所述转轴3上，并可沿所述转轴3的轴向滑动，制动部件用于阻止制动盘片1转动；所述制动部件的靠近滚珠4的侧面上设置有多个与滚珠4相配合的滚珠槽8；当制动部件由推动部件推动压紧在制动盘片1时，所述制动盘片1上的滚珠4可嵌入所述滚珠槽8内，以阻止制动盘片1转动。滚珠4嵌在制动部件上的滚珠槽8与制动盘片的滚珠容置凹部9之间，当制动部件压紧在制动盘片1上时，滚珠4无法从滚珠槽8内滚出，从而通过滚珠4阻止制动部件与制动盘片1之间的相对转动。

推动部件，用于推动制动部件压紧在对应的制动盘片1上，并且推动部件与制动部件之间具有摩擦力，通过该摩擦力阻止所述制动部件转动。

动力机构，用于向推动部件提供推动制动部件的驱动力。

当车辆停稳之后，推动部件推动制动部件沿转轴的轴向向对应的制动盘片滑动并压紧在制动盘片1上，当停止的车轮由于外力作用而转动时，制动盘片1也随之转动，带动滚珠4相对制动部件转动，当滚珠4转动至正好对准滚珠槽8时，由于推动部件的持续作用力，滚珠4会嵌入滚珠槽8，各滚珠4嵌入对应的滚珠槽8，嵌入滚珠槽8的滚珠4不能从滚珠槽8中滚出，从而阻止了各制动盘片的继续转动，起到了驻车制动的作用。可通过尽量多的设置滚珠4及对应的滚珠槽8、滚珠容置凹部9的数量减少制动盘片1在达到驻车制动状态时的转角。本发明特别适于在坡道上驻车时的驻车制动。

本发明用于车辆停止后的驻车制动，其中，制动盘片1用于制动车轮，制动部件用于阻止制动盘片1的转动，而制动部件则由推动部件提供推力与摩擦力，通过摩擦力制动制动部件，使制动部件不会转动，通过推力使制动部件压紧在制动盘片1上，并通过滚珠4阻止制动盘片相对制动部件转动，从而实现驻车制动。

为了便于将本装置安装在车轮上，所述转轴3为一空心转轴，该一对制动盘片1固定连接在所述转轴3的两端。所述转轴3通过其上的空心安装在车轮轴上，同样的，一对制动盘片1即左制动盘片1-1和右制动盘片1-2设置中心通孔，通过中心通孔安装在车轮轴上。本实施例中，左制动盘片1-1、转轴3及右制动盘片1-2优选一体成型设置，图6示出了左、右制动盘征与转轴一体设置的情况。转轴3的空心转轴以及左、右制动盘片的中心通孔连通为一个完整的空腔，左制动盘片1-1、转轴3及右制动盘片1-2形成的整体通过完整的空腔安装在车轮轴上。

作为一种优选方案，所述滚珠4转动配合在滚珠容置凹部9内。滚珠4可在滚珠容置凹部9内转动，当制动部件压紧在制动盘片1，滚珠4嵌入滚珠槽8之前，制动部件与制动盘片1会存在一个相对转动的过程，二者通过滚珠4接触，为了减少二者相对转动的摩擦力，滚珠4相对制动部件及制动盘片1的滚珠容置凹部9均可转动，即要求滚珠4在滚珠容置凹部9内可转动，从而减少制动部件及制动盘片1相对转动的摩擦力。滚珠4可通过一转轴安装在滚珠容置凹部9，滚珠容置凹部9提供给滚珠4足够的转动空间。滚珠4还可以直接置于滚珠容置凹部9内，滚珠4与滚珠容置凹部9之间填充有足够的润滑剂，保证滚珠4的自由转动。滚珠4还可以通过其他轴件或转动件置于滚珠容置凹部9内，此处不再赘述。滚珠容置凹部9可以为设置在制动盘片1内侧面上的凹槽，也可以为制动盘片1内侧面上的孔件，比如通孔或盲孔。滚珠容置凹部9仅起到为滚珠4的转动提供空间，并一定程度上阻止滚珠4脱出，只要能够起到上述作用的槽件或孔件均可，滚珠容置凹部9的结构包括但不限于上述所列举出的情况。

作为一种优选方案，所述制动部件为套接在所述转轴3上的一对压盘5，包括左压盘5-1和右压盘5-2，该左压盘5-1和右压盘5-2位于左制动盘片1-1和右制动盘片1-2之间。压盘5的外侧面可压紧在对应的制动盘片1的内侧面上，具体来说，左压盘5-1的外侧面可压紧在左制动盘片1-1的内侧面上，右压盘5-2的外侧面可压紧在右制动盘片1-2的内侧面上。所述压盘5的中部设有转动空腔12，压盘5通过所述转动空腔可转动地套接在所述转轴3上，并可沿转轴3的轴向滑动。所述滚珠槽8设置在压盘5的与滚珠4对应的侧面上，即该一对压盘5的外侧面上。如图4、图5，左压盘5-1的左侧面(即外侧面)上设置有滚珠槽8，右压盘5-2的右侧面(即外侧面)上设置有滚珠槽8。驻车制动时，左压盘5-1的左侧面压紧在左制动盘片1-1的右侧面上，右压盘5-2的右侧面压紧在右制动盘片1-2的左侧面上。图4、图5示出了压盘压紧滚珠4上，并且滚珠4尚未嵌入压盘上的滚珠槽8的状态。

为了高效传动、推动压盘压紧制动盘片，所述压盘5的内侧面为圆锥面，称为第一圆锥面10，左压盘5-1的右侧面为第一圆锥面10，右压盘的左侧面也为第一圆锥面10。所述推动部件为设置在两个制动盘片1之间的推杆7，推杆7的下端两侧各设有一摩擦片6，两个摩擦片6包括左摩擦片6-1和右摩擦片6-2，左摩擦片6-1和右摩擦片6-2用于分别推动左压盘5-1和右压盘5-2。摩擦片6的靠近压盘5的侧面上设有与对应的压盘5上的第一圆锥面10相配合的第二圆锥面11，左摩擦片6-1的左侧面为第二圆锥面11，右摩擦片6-2的右侧也为第二圆锥面11，所述推杆7通过摩擦片6上的第二圆锥面11与对应的压盘5上的第一圆锥面10相互贴合从而推动压盘5沿转轴3滑动并压紧在制动盘片1上，并且，摩擦片6通过摩擦力阻止对应的压盘5转动。为了增大摩擦力，所述第二圆锥面11上涂有摩擦材料涂层，当摩擦片6的第二圆锥面11与压盘5上的第一圆锥面10压紧时，两者之间产生摩擦力，以阻止压盘5转动。摩擦材料涂层可以为金属化合物涂层、陶瓷涂层等，比如混杂纤维增强陶瓷基摩擦材料、三方氮化硼汽车制动器摩擦材料等。

所述动力机构为气压缸，推杆7连接在气压缸的活塞杆上，由活塞杆推动推杆7沿制动盘片1的径向移动。动力机构还可以采用液压缸。本盘式驻车制动装置还包括一导向装置，用于对推杆7的移动方向起导向作用，以使所述推杆7仅沿制动盘片1的径向移动。导向装置可安装在车轮上，或者固连在车辆上。

在上述盘式驻车制动装置的基础上，一种车辆，包括所述盘式驻车制动装置和车轮，所述盘式驻车制动装置安装在车轮上。

本发明的工作原理如下：

气压缸的活塞杆推动推杆7沿制动盘片1的径向移动，推杆7前端的一对摩擦片，即左摩擦片6-1和右摩擦片6-2不断靠近对应的左压盘5-1和右压盘5-2，直至左摩擦片6-1上的第二圆锥面11与左压盘5-1上的第一圆锥面10贴合并由右向左推动第一圆锥面10，使左压盘5-1沿转轴3轴向向左滑动，同样的，右摩擦片6-2上的第二圆锥面11与右压盘5-2上的第一圆锥面10贴合并由左向右推动第一圆锥面10，使右压盘5-2沿转轴3轴向向右滑动，左压盘5-1和右压盘5-2在左摩擦片6-1、右摩擦片6-2的推动下分别压紧在左制动盘片1-1和右制动盘片1-2上。左压盘5-1的左侧面压紧在左制动盘片1-1的右侧面上的滚珠4上，右压盘5-2的右侧面压紧在右制动盘片1-2的左侧面上的滚珠4上。当停止的车轮由于外力作用而转动时(比如在坡道上，车辆由于重力作用下滑)，左制动盘片1-1和右制动盘片1-2随之转动，当滚珠4转动至正好对准左制动盘片1-1和右制动盘片1-2上的滚珠槽8时，由于气压缸的持续作用力，滚珠4会嵌入滚珠槽8，各滚珠4嵌入对应的滚珠槽8。由于气压缸的持续作用力，嵌入滚珠槽8的滚珠不能从滚珠槽8中跑出，从而阻止了左制动盘片1-1和右制动盘片1-2的继续转动，起到了驻车制动的作用。当需要解除驻车制动时，气压缸释放压力，推杆7通过左、右摩擦片对左、右压盘5的摩擦力消失，进而，左、右压盘5对左、右制动盘片的推挤力消失，滚珠4能够从滚珠槽8内滚出，左、右制动盘片及与其相连的车轮就可以转动了。

本发明的盘式驻车制动装置无需在制动器的外侧增设鼓式制动器用于驻车制动，节省了制动盘片外侧的空间，使同样直径的制动盘片的外侧面具有更大的与制动摩擦块2的接触面积，配合相应的制动摩擦块2可以使后轮的常规制动力更大。

本发明利用摩擦片6与压盘5之间的推挤力使得滚珠8嵌入滚珠槽8后无法从滚珠槽8滚出，从而阻止制动盘片1的转动，实现驻车制动；其制动的可靠性较现有技术中利用制动鼓与制动蹄之间的摩擦力制动效果更好。采用滚珠8，可以将压盘5与制动盘片1之间的用于制动的力均匀分散热在整个制动盘片与压盘5之间，使制动效果更可靠、更稳定。尤其当车辆停在陡坡上时，下坡力较大，现有技术中可能会出现制动鼓与制动蹄之间的摩擦力小于汽车下坡力的情况，车轮具有转动的风险，驻车制动效果不佳。而采用本发明的盘式驻车制动装置，则能够大大降低车轮转动的风险。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。