专利名称：一种车辆制动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车辆领域，更具体地说，涉及一种用于汽车车辆的制动 装置。
背景技术：
为了使行驶的车辆停车，使下坡行驶的车辆保持稳定，尤其是在紧急情 况下快速刹车，在车辆中都装备有制动系统。
现有的制动系统通过对车轮施加制动力矩，阻碍车轮的转动，然后通过 车轮与地面的摩擦力而使整个车辆减速。车辆从开始制动到完全停止之间所 走过的距离为制动距离，该距离直接反应车辆制动系统的制动能力，在相同 的条件下，制动距离越短，则车辆的制动能力越好。
众所周知，在相同的条件下，车辆行驶的速度越高，则制动距离越长。
当车辆在相对较低的速度下行驶时，如60km/h以下时，现有的制动系统能 使车辆在较短时间内停止，并具有相对较短的制动距离；而车辆在相对较高 的速度下行驶时，如100km/h以上时，现有的制动系统使车辆停止的时间相 对较长，且制动距离相对也较长。因而，在车辆在高速行驶时，出现危险的 机率相对较高。
因而，为了在车辆高速行驶时，加强对乘客安全的保护程度，需要增强 车辆的现有制动系统的制动能力，当车辆在相对较高的速度下行驶时(特别 是发生碰撞时)也能使车辆在相对较短的时间内停止，且制动距离也相对较短。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服车辆的现有制动系统的制动能力有限的缺陷，而提供一种能增强现有的制动系统的制动能力的制动装置。
本实用新型提供了一种车辆的制动装置，其中，该制动装置包括相互配 合的夹紧组件和制动组件，所述夹紧组件设置在所述车辆的底盘上；所述制 动组件包括具有第一夹紧部和第二夹紧部的制动杆，以及设置在该制动杆朝
向车辆下方的端部的制动盘；所述夹紧组件与所述第一夹紧部和第二夹紧部
配合，用于夹紧或者松开所述第一夹紧部或第二夹紧部，当所述夹紧组件夹
紧所述第二夹紧部时，所述制动盘离开地面；当所述夹紧组件松开所述第二 夹紧部而夹紧所述第一夹紧部时，所述制动盘与地面紧密接触。
按照本实用新型提供的制动装置，当车辆正常行驶时，所述制动杆的第 二夹紧部由夹紧组件夹持，此时由于制动盘不与底面接触，因而不会妨碍车 辆的正常行驶；而当制动时，所述制动杆的第一夹紧部由夹紧组件夹持，此 时由于制动盘与地面紧密接触，因而产生较大的摩擦阻力。这样，在制动过 程中，车辆除了常用的制动系统之外，还通过本实用新型的制动装置获得额 外的制动，从而增强了现有车辆的制动能力。
图1为根据本实用新型的制动装置在启动之前的示意图； 图2为图1中的制动装置在启动后的状态示意图； 图3为图1中的制动装置的工作状态示意图； 图4为图1中制动装置的制动组件的示意图； 图5为图1的制动装置中夹紧组件的示意图。
具体实施方式
下面通过附图对本实用新型的优选实施方式进行详细描述。
如图1至图3所示，本实用新型提供的车辆制动装置包括相互配合的夹紧组件1和制动组件2，其中夹紧组件1设置在车辆的底盘3上；制动组
件2包括具有第一夹紧部4和第二夹紧部5的制动杆6,以及设置在该制动
杆朝向车辆下方的端部的制动盘7;夹紧组件1与第一夹紧部4和第二夹紧
部5配合，用于夹紧或者松开第一夹紧部4或第二夹紧部5，当夹紧组件1 夹紧所述第二夹紧部5时，制动盘7离开地面；当夹紧组件l松开第二夹紧 部5而夹紧第一夹紧部4时，制动盘7与地面紧密接触。
由图1可知，在车辆的底盘上设置有夹紧组件1，该夹紧组件1具有类 似夹具(如卡盘)的作用，用于根据需要夹紧或松开制动组件2。所述制动 组件2包括制动杆6，该制动杆6具有第一夹紧部4和第二夹紧部5。根据 不同的工作场合，所述夹紧组件1可以夹紧在第一夹紧部4上，也可以夹紧 于第二夹紧部5上。由于第一夹紧部4和第二夹紧部5的位置不同，从而使 位于制动杆6朝向车辆下方(地面)的端部的制动盘7相对于地面而言具有 不同的位置。
具体地说，所述第一夹紧部4在制动杆6上的位置，高于所述第二夹紧 部5在制动杆6上的位置。这样，当夹紧组件1夹紧第二夹紧部5时，所述 制动盘7不会与地面接触，自然也不会有摩擦力产生。因而，当车辆正常行 驶时，夹紧组件1夹紧第二夹紧部5，该制动装置没有启动，不具有制动作 用。而当夹紧组件1松开第二夹紧部5时，由于所述制动组件2的制动杆6 没有得到支撑，则该制动杆6在重力的作用下，向下(即朝向地面)移动。 当制动盘7与地面接触时，夹紧组件2夹紧于第一夹紧部4，此时制动盘7 与地面紧密接触，从而在制动盘7与地面之间产生滑动摩擦力，使所述制动 装置起到制动作用。
当车辆在高速行驶时，除了常用的刹车制动系统之外，如果再利用本实 用新型所提供的制动装置产生制动作用，则能极大地增强整车的刹车制动效 果，从而有效地縮短制动距离，对车辆，尤其是驾驶者和乘客起到较好的保护作用。
根据本实用新型的一种实施方式，如图1至图3所示，夹紧组件1包括
驱动器8和一对相对的第一卡爪9，第 -卡爪9由驱动器驱动作线性移动， 用于夹紧或者松开第一夹紧部4或第二夹紧部5。根据该实施方式的制动装 置中，夹紧组件l中起到夹紧作用的是第一卡爪9，该对第一卡爪9相对设 置，且分别由驱动器8驱动作线性移动，以将位于所述第一卡爪9之间的制 动杆夹紧或松开。
驱动器8和第一卡爪9可以具有多种形式，如可以通过液压系统实现 驱动器8可以为液压泵，通过该液压泵的驱动使第一卡爪9线性移动；或者 如图1至图3所示，驱动器8为电动机，该电动机的主轴通过齿轮啮合(如 设置在电机主轴上的齿轮与设置在第一卡爪9上的齿廓26是齿轮齿条配合) 而与第一卡爪9配合，从而将主轴的旋转传递给第一卡爪9，使第一卡爪9 作线性移动。普通设计人员可以根据不同的应用场合选择不同的驱动系统， 以驱使第一卡爪9线性移动。
当第一卡爪9与制动杆6的第一夹紧部4或第二夹紧部5配合夹紧时， 为了使二者之间具有足够的夹持力，在优选情况下，第一夹紧部4或第二夹 紧部5与第一卡爪9相互配合的表面上分别形成有锯齿状部分10。这样，当 第一卡爪9与第一夹紧部4或第二夹紧部5夹紧配合时，二者的配合表面上 的锯齿状部分10会彼此插入，从而确保第一卡爪9与所述第一夹紧部或第 二夹紧部之间的夹持。
当车辆正常行驶时，本实用新型的制动装置处于初始状态(即在该状态 下，所述制动装置没有制动作用)，此时，夹紧组件1夹紧制动杆6的第二 夹紧部5，位于制动杆6端部的制动盘7不与地面接触，自然也不会产生摩 擦力。
而当车辆紧急制动时(尤其是车辆在高速行驶，且仅利用常用的刹车制动系统小能及时使车辆制动时)，该制动装置启动，夹紧第二夹紧部5的第 一卡爪9在驱动器8的驱动下作快速线性移动，而彼此远离，从而将第二夹
紧部5松开。此时，由于制动杆6失去支撑，在重力的作用下向下坠落， 制动杆6的制动盘7与地面接触后或行将接触地面时，第一卡爪9又在驱动 器8的驱动下作快速线性移动，而彼此相对靠近，从而夹紧所述制动杆6于 制动杆6的第一夹紧部4，将制动杆6的上端锁定。在该情况下，制动盘7 与地面紧密接触，制动盘7与地面之间产生较大的摩擦力，并通过由夹紧组 件1固定的制动杆传递给车辆，从而产生较大的制动作用。
驱动器8的启动和停止可以由人工控制，或者由自动控制装置控制，如 电子控制单元等。在所述制动装置中，为了很好地控制驱动器8，从而使夹 紧组件1 (第一卡爪9)正常工作，在优选情况下，所述制动装置还包括用 于控制所述驱动器的控制装置，该控制装置包括设置在车辆头部的碰撞传感 器和/或设置于车辆的车厢中的控制按钮，和设置在车辆中的电子控制单元， 所述电子控制单元根据来自所述传感器或控制按钮的信号向所述驱动器发 出指令信号。
利用该控制装置通过碰撞传感器或控制按钮可以分別通过不同的方式 使所述驱动器8启动，从而使所述制动装置启动。
当车辆高速行驶时，如果驾驶者具有足够的反应时间，则驾驶者可以在 启用车辆的常用刹车制动系统之外，还可以启动所述控制按钮，该按钮启动 后，则给电子控制单元传达启动本实用新型所提供的制动装置的指令信号， 然后该电子控制单元控制所述驱动器8开始驱动，使夹紧组件1松开制动杆 6，从而发挥所述制动装置的制动作用；或者如果驾驶者没有足够的反应时 间通过手动的方式来启动所述制动装置，则车辆会与前方的物体发生碰撞， 此时，位于车辆头部的碰撞传感器能够将该碰撞所产生的信号传递给电子控 制单元，然后该电子控制单元向所述驱动器8发出启动指令，促使夹紧组件
9l松开制动杆6。在所述制动装置启动后，夹紧组件1再次夹紧制动杆6的 第一夹紧部4可以由电子控制单元控制驱动器8进行，不需要人工操作。
根据以上描述可知，本实用新型所提供的制动装置既可以由人工手动启 动，也可以通过检测车辆的状态来启动，从而及时对车辆产生制动作用，使 车辆在较短的时间和距离内停车。
为了进一步提高该制动装置的缓冲能力，优选地，所述制动装置还包括
设置在车辆头部的横梁27上的缓冲器11，该缓冲器11包括朝向车辆前方的 推杆12和限定有充满液压油的液压腔13的缸体14，所述推杆伸入所述缸体 的液压腔中且可沿该液压腔线性移动；所述制动杆6内限定有充满液压油的 腔体15，所述制动盘7的端部伸入所述腔体中且可沿该腔体线性移动，所述 缸体的液压腔与所述制动杆的腔体通过油管16连通。
缓冲器11可以为液压缓冲器，当发生碰撞时，推杆12在碰撞压力的作 用下压向液压缸体14底部，由于该液压缸体14的液压腔13内填充有液压 油，从而通过液压作用对推杆12起到阻尼缓冲的作用。而且，由于在制动 杆6内同样设置有液压装置，该液压装置包括制动杆6内形成的腔体15，在 该腔体15内充满有液压油，而且制动盘7的端部伸入该腔体15内，作为活 塞杆。由于缓冲器ll的液压缸13与该腔体15通过油管16连通，这样，当 推杆12在压力的作用下使液压缸13中的液压油流向腔体15中，从而使腔 体15中的压力增大，继而推动制动盘7向下移动，使制动盘7与地面的接 触压力逐渐增大。随着碰撞的不断深入，液压缸13和腔体15内的压力越来 越大，制动盘7与地面的摩擦力也越来越大。
通过在轿车车头部分的横梁27上设置缓冲器11，并在缓冲器11的前端 设置有和制动杆6连通的液压装置，从而一方面可以通过缓冲器11实现较 大的缓冲吸能作用，另一方面，还可以通过液压系统，将碰撞产生的作用力 传递给制动盘7，使制动盘7与地面的接触压力增大，从而增大制动盘7与地面的摩擦，使该制动装置具有更大的制动能力。
制动盘7与地面的摩擦越大，则将摩擦力传递给车辆的第一卡爪9与第
一夹紧部4之间会承受较大的作用力，为了加强制动杆6上部的牢固程度，
以承受较大的作用力，在优选情况下，夹紧组件1还包括固定于底盘的一对
相对的第二卡爪17，制动组件2位于该第二卡爪17之间，第二卡爪17上分 别形成有卡槽18;制动组件2还包括位于制动杆6内且能够在该制动杆内线 性移动的滑杆19，和沿制动组件2的径向设置在第一夹持部4附近的一对挡 杆20，该滑杆19的一端21与腔体15相通，另一端22形成有一对相对的楔 形表面23，每个楔形表面23分别与所述挡杆20相配合， 一对挡杆20能够 在滑杆19的推动下与一对卡槽18配合，如图4和图5所示。
所述一对第二卡爪17固定设置在底盘3上，而且制动杆6位于该对第 二卡爪17之间，也就是说，制动杆6位于所述一对第一卡爪9之间，也位 于一对第二卡爪17之间。不同的是，第一卡爪9可以在驱动器8驱动下作 线性移动，从而卡紧或松开所述制动杆6，而第二卡爪17为固定不动的。
在所述一对第二卡爪17中的每一个上分别设置有卡槽18，具体地说， 该卡槽18在相对的第二卡爪17上相对设置，都朝向制动杆6。另外，所述 制动杆6还包括滑杆19和挡杆20，所述滑杆19位于制动杆6内部，并可以 沿该制动杆6的轴向作线性移动；所述挡杆20径向设置在所述制动杆6的 上部，与所述第一夹紧部4临近。所述滑杆19的一端21与所述腔体15连 通，而另一端22与所述挡杆20的端部配合。当滑杆19在制动杆6内沿轴 向线性移动时，该滑杆19通过与挡杆20的配合关系，而推动挡杆20在制 动杆6的径向方向上移动。
由于滑杆19的一端21与所述腔体15连通，这样，当腔体15内的液压 油压力增大时(如上所述，例如当发生碰撞时)，则液压油的压力会推动滑 杆19向上移动。然后，向上移动的滑杆19会通过端部22与挡杆20的配合关系，而使挡杆20沿径向方向移动，将挡杆20推入所述第二卡爪17上设
置的长槽18中。从而实现制动杆6上部的固定，使制动杆6能够承受更大 的制动摩擦力。为了便于挡杆20较顺利地进入卡槽18中，可以对挡杆20 的端部进行导角，以形成导角部分。
滑杆19的轴向移动转变为挡杆20的径向移动，可以通过二者之间的多 种配合关系来实现。例如，在滑杆19的端部22上形成楔形配合表面23，优 选地，挡杆20与该滑杆19的端部22配合的部分也形成有对应的楔形表面 23。可以根据不同的应用场合，在滑杆19与挡杆20之间选择不同的配合形 式，以满足滑杆19的轴向移动转变为挡杆20的径向移动的需要。
在所述制动装置启动后，制动杆6的上部既可以由第一卡爪9加以固定， 也可以由第二卡爪17实现固定，因而，本实用新型的制动装置能够承受较 大的摩擦力。
另外，制动杆6上部的固定不限于第二卡爪17。例如，第二卡爪17可 以设置为在驱动装置的驱动下可以线性移动，这样，可以通过第一卡爪9和 第二卡爪17同样可以实现对制动杆6的双重卡紧。
当制动装置没有启动时，为了防止挡杆20随意移动，优选地，该挡杆 20由预紧装置保持固定。而当所述滑杆19推动所述挡杆20的情况下，所述 预紧装置失效。例如，如图4所示，该预紧装置为一端固定于所述制动杆6 且另一端固定于所述挡杆20的弹簧25。所述预紧装置并不限于该形式，例 如，还可以设置强度较低的材料制成销，当挡杆20受力时，该销可以立即 折断，从而允许挡杆20沿制动杆6的径向移动。
通过以上详细的描述可知，安装有本实用新型所提供的制动装置的车 辆，当遇到紧急情况时，除了可以利用常用的刹车制动系统外，还可以通过 该制动装置提供额外的制动力，极大程度上增强了传统车辆的制动能力，从 而能够在较短时间和较短距离内制动。
权利要求1.一种车辆的制动装置，其特征在于该制动装置包括相互配合的夹紧组件(1)和制动组件(2)，其中所述夹紧组件(1)设置在所述车辆的底盘(3)上；所述制动组件(2)包括具有第一夹紧部(4)和第二夹紧部(5)的制动杆(6)，以及设置在该制动杆朝向车辆下方的端部的制动盘(7)；所述夹紧组件(1)与所述第一夹紧部(4)和第二夹紧部(5)配合，用于夹紧或者松开所述第一夹紧部(4)或第二夹紧部(5)，当所述夹紧组件(1)夹紧所述第二夹紧部(5)时，所述制动盘(7)离开地面；当所述夹紧组件(1)松开所述第二夹紧部(5)而夹紧所述第一夹紧部(4)时，所述制动盘(7)与地面紧密接触。
2. 根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于所述第一夹紧部(4) 在所述制动杆(6)上的位置高于所述第二夹紧部(5)在所述制动杆(6) 上的位置。
3. 根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于所述夹紧组件(1) 包括驱动器(8)和一对相对的第一卡爪(9),所述第一卡爪(9)由所述驱 动器驱动作线性移动，用于夹紧或者松开所述第一夹紧部(4)或第二夹紧 部(5)。
4. 根据权利要求3所述的制动装置，其特征在于所述第一夹紧部(4) 和第二夹紧部(5)与所述第一卡爪(9)相互配合的表面上分别形成有锯齿 状部分(10)。
5. 根据权利要求3所述的制动装置，其特征在于所述制动装置还包括用于控制所述驱动器的控制装置，所述控制装置包括设置在车辆头部的碰 撞传感器和/或设置于车辆的车厢中的控制按钮和设置在车辆中的电子控制 单元，所述电子控制单元根据来自所述传感器或控制按钮的信号向所述驱动 器发出指令信号。
6. 根据权利要求3所述的制动装置，其特征在于所述制动装置还包 括设置在车辆头部的缓冲梁(11)，该缓冲梁(11)包括朝向车辆前方的推杆(12)和限定有充满液压油的液压腔(13)的缸体(14)，所述推杆伸入 所述缸体的液压腔中且可沿该液压腔线性移动；所述制动杆(6)内限定有 充满液压油的腔体(15)，所述制动盘(7)的端部伸入所述腔体中且可沿该 腔体线性移动，所述缸体的液压腔与所述制动杆的腔体通过油管(16)连通。
7. 根据权利要求6所述的制动装置，其特征在于所述夹紧组件包括 固定于底盘的一对相对的第二卡爪(17)，所述制动组件(2)位于该第二卡 爪(17)之间，所述第二卡爪(17)上分别形成有卡槽(18);所述制动组件还包括位于所述制动杆(6)内且能够在该制动杆内线性 移动的滑杆(19)，和沿所述制动组件(2)的径向设置在第一夹持部(4) 附近的一对挡杆(20)，该滑杆(19)的一端(21)与所述腔体(15)相通， 另一端(22)形成有一对相对的楔形表面(23)，每个楔形表面(23)分别 与所述挡杆(20)相配合，所述一对挡杆(20)能够在所述滑杆(19)的推 动下与所述一对卡槽(18)配合。
8. 根据权利要求7所述的制动装置，其特征在于所述挡杆(20)由预 紧装置保持固定，在所述滑杆推动所述挡杆的情况下，所述预紧装置失效。
9.根据权利要求8所述的制动装置，其特征在于所述预紧装置(24)为一端固定于所述制动杆(6)且另一端固定于所述挡杆(20)的弹簧(25)。
专利摘要本实用新型提供了一种车辆的制动装置，该制动装置包括相互配合的夹紧组件和制动组件，所述夹紧组件设置在所述车辆的底盘上；所述制动组件包括具有第一夹紧部和第二夹紧部的制动杆，以及设置在该制动杆朝向车辆下方的端部的制动盘；所述夹紧组件与所述第一夹紧部和第二夹紧部配合，用于夹紧或者松开所述第一夹紧部或第二夹紧部，当所述夹紧组件夹紧所述第二夹紧部时，所述制动盘离开地面；当所述夹紧组件松开所述第二夹紧部而夹紧所述第一夹紧部时，所述制动盘与地面紧密接触。按照本实用新型提供的制动装置，在制动过程中，车辆除了常用的制动系统之外，还通过本实用新型的制动装置获得额外的制动，从而增强了现有车辆的制动能力。
文档编号B60T7/22GK201158374SQ200720311129
公开日2008年12月3日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者庆卫卫, 江长堆 申请人:比亚迪股份有限公司