备用刹车装置及车辆的制作方法

本发明涉及车辆制动系统配套组件技术领域，特别涉及一种备用刹车装置。本发明还涉及一种应用该备用刹车装置的车辆。

背景技术

目前的机动车制动系统，通常分为盘式制动和鼓式制动两类，二者虽然结构有些不同，但实际制动过程均是利用刹车油泵产生的压力带动制动卡钳挤压并摩擦刹车鼓或刹车盘来实现车辆制动。

虽然上述两种现有制动系统能够满足基本的车辆制动需求，但在高速行驶状态下进行制动时，极易导致轮胎剧烈磨损而降低轮胎整体使用寿命，甚至导致爆胎等现象；在雨雪或光滑路面上行驶时，极易因轮胎抓地力不足而导致刹车过程中的制动距离过长，特别在冰雪路面，原有刹车制动装置会失去制动作用，给安全行驶造成隐患。

因此，如何避免制动过程中发生爆胎现象，并提高湿滑路面的车辆制动效果，保证车辆在冰雪路面仍然具备高效稳定的刹车能力是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种备用刹车装置，该备用刹车装置能够有效避免制动过程中发生爆胎现象，并提高湿滑路面的车辆制动效果。本发明的另一目的是提供一种应用上述备用刹车装置的车辆。

为解决上述技术问题，本发明提供一种备用刹车装置，包括触发装置、套装于车轮外周部的刹车板以及可带动所述刹车板沿车轮径向移动的液压缸，所述刹车板的内壁与车轮触地面间隙配合，所述刹车板的外壁上设置有若干摩擦齿；

还包括复位装置，所述复位装置与所述刹车板间相联动地连接有传动件。

优选地，所述复位装置包括导筒以及同轴设置于所述导筒内的复位弹簧。所述复位弹簧的内端部连接于所述导筒的内壁，所述复位弹簧的外端部通过所述传动件与所述刹车板相联动。

优选地，所述导筒内可沿其轴向移动地设置有导向块，所述导向块连接于所述复位弹簧与所述传动件之间。

优选地，还包括与车轮同轴适配的固定盘，所述固定盘的外缘部同轴套装有转动轴承，所述液压缸固定于所述转动轴承上；

所述固定盘的内壁设置有支撑臂，所述固定盘上沿其轴向贯穿有定位孔，所述复位装置的两侧设置有连接臂，所述复位装置通过贯穿所述连接臂和所述定位孔的螺钉固定于所述固定盘上并与车轮触地面平行适配且间隙配合。

优选地，所述复位装置位于车架底部，且所述复位装置的下方设置有移动箱，所述移动箱与所述复位装置间沿竖直方向连接有纵向伸缩油缸，所述液压箱与车轮间设置有支撑板，所述支撑板与所述移动箱之间沿水平方向通过所述液压缸相连接，所述刹车板位于所述支撑板上。

优选地，所述支撑板的内壁上具有与所述刹车板的外壁适配的支撑凸台。

优选地，所述刹车板上具有若干装配孔，各所述摩擦齿与各所述装配孔一一对应并可拆装地相连接。

优选地，所述摩擦齿与所述装配孔间螺纹连接。

优选地，所述摩擦齿为铲型齿、锥型齿、钩型齿中的任一种。

本发明还提供一种车辆，包括车架和位于所述车架底部的车轮，还包括与所述车轮配合的备用刹车装置，所述备用刹车装置具体为如上述任一项所述的备用刹车装置。

相对上述背景技术，本发明所提供的备用刹车装置，在车辆行驶过程中，当车辆原有刹车装置失灵或出现雨雪湿滑路面紧急刹车等特殊情况时，通过触发装置控制液压缸收缩，以带动刹车板迅速靠近车轮，直至刹车板与车轮贴合，行驶中的车轮带动刹车板周向转动至触地位置，此时传动件和复位装置在刹车板的带动下逐步延展至极限位置，从而阻止刹车板继续沿车轮周向移动，此时刹车板位于车轮正下方并将车轮撑起，同时刹车板的外壁与地面接触，并通过摩擦齿与地面间相对摩擦实现车辆制动，整个制动过程平稳有效，能够有效保证车辆整体制动效果，并显著提高车辆在雨雪等湿滑路面下的制动力，同时避免因紧急制动时车轮直接与地面接触而导致的爆胎现象，保证车辆平稳可靠制动并降低车轮的爆胎风险，提高车辆行驶安全性。

在本发明的另一优选方案中，所述复位装置包括导筒以及同轴设置于所述导筒内的复位弹簧。所述复位弹簧的内端部连接于所述导筒的内壁，所述复位弹簧的外端部通过所述传动件与所述刹车板相联动。实际工作时，刹车板被车轮带动以沿周向运动至车轮底部直至与地面接触的过程中，传动件带动复位弹簧延展至极限位置，从而阻止刹车板继续周向移动；当制动过程结束后，车辆倒车且车轮适度反向转动以带动刹车板与地面脱离接触，之后液压缸伸展复位，以带动刹车板与车轮脱离接触，之后刹车板和传动件在复位弹簧的复位收缩作用下逐步复位至初始工位，以免对后续车轮行驶过程产生影响，并准备下一次紧急制动时的工作需要。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施方式所提供的备用刹车装置的第一种结构的装配图；

图2为本发明一种具体实施方式所提供的备用刹车装置的第二种结构的装配图；

图3为本发明一种具体实施方式所提供的备用刹车装置的第三种结构的装配图；

图4为图3中支撑板部分的局部结构示意图；

图5为本发明具体实施方式中提供的刹车板部分的结构示意图；

图6为本发明具体实施方式中提供的不同类型的摩擦齿的结构对比图。

其中，11-液压缸、111-转动轴承、12-刹车板、121-摩擦齿、122-装配孔、123-侧挡板、13-复位装置、131-导筒、132-复位弹簧、133-导向块、134-连接臂、14-传动件、15-支撑板、151-支撑凸台、16-固定盘、161-定位孔、162-支撑臂、17-移动箱、171-纵向伸缩油缸、21-车架、22-车轮、23-地面。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种备用刹车装置，该备用刹车装置能够有效避免制动过程中发生爆胎现象，并提高湿滑路面的车辆制动效果；同时，提供一种应用上述备用刹车装置的车辆。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图5，图1为本发明一种具体实施方式所提供的备用刹车装置的第一种结构的装配图；图2为本发明一种具体实施方式所提供的备用刹车装置的第二种结构的装配图；图3为本发明一种具体实施方式所提供的备用刹车装置的第三种结构的装配图；图4为图3中支撑板部分的局部结构示意图；图5为本发明具体实施方式中提供的刹车板部分的结构示意图。

在具体实施方式中，本发明所提供的备用刹车装置，包括触发装置、套装于车轮22外周部的刹车板12以及可带动刹车板12沿车轮22径向移动的液压缸11，刹车板12的内壁与车轮22触地面23间隙配合，刹车板12的外壁上设置有若干摩擦齿121；还包括复位装置13，复位装置13与刹车板12间相联动地连接有传动件14。

在车辆行驶过程中，当车辆原有刹车装置失灵或出现雨雪湿滑路面紧急刹车等特殊情况时，通过触发装置控制液压缸11收缩，以带动刹车板12迅速靠近车轮22，直至刹车板12与车轮22贴合，之后车轮22带动刹车板12周向转动至触地位置，此时传动件14和复位装置13在刹车板12的带动下同步延展至极限位置，从而阻止刹车板12继续沿车轮22周向移动，此时刹车板12位于车轮22正下方并将车轮22撑起，同时刹车板12的外壁与地面23接触，并通过摩擦齿121与地面23间相对摩擦实现车辆制动，整个制动过程平稳有效，能够有效保证车辆整体制动效果，并显著提高车辆在雨雪等湿滑路面下的制动力，同时避免因紧急制动时车轮22直接与地面23接触而导致的爆胎现象，保证车辆平稳可靠制动并降低车轮22的爆胎风险，提高车辆行驶安全性。

需要特别说明的是，具体到实际应用中，上述触发装置可以为设置于车辆驾驶室内的按钮、拨杆或踏板，也可以为其他能够由驾驶员直接控制以实施主动启闭的装置，原则上，只要是能够满足所述备用刹车装置的实际使用需要均可。

此外需要指出的是，在实际应用中，上述传动件14优选为钢丝，以在保证相关传动机构工作强度的同时，有效降低所述备用刹车装置的整体质量，以降低车架21及车轮22部分的装配负荷，保证装配有所述备用刹车装置的车辆行驶性能。

进一步地，复位装置13包括导筒131以及同轴设置于导筒131内的复位弹簧132。复位弹簧132的内端部连接于导筒131的内壁，复位弹簧132的外端部通过传动件14与刹车板12相联动。

此处以图1和图2中的装置结构为例，实际工作时，刹车板12被车轮22带动以沿周向运动至车轮22底部直至与地面23接触的过程中，传动件14带动复位弹簧132延展至极限位置，从而阻止刹车板12继续周向移动；当制动过程结束后，车辆倒车且车轮22适度反向转动以带动刹车板12与地面23脱离接触，之后液压缸11伸展复位，以带动刹车板12与车轮22脱离接触，之后刹车板12和传动件14在复位弹簧132的复位收缩作用下逐步复位至初始工位，以免对后续车轮22行驶过程产生影响，并准备下一次紧急制动时的工作需要。

需要指出的是，原则上，上述反力体114直接设置于基座11的顶部水平面上能够达到最佳的工作效果，也是最理想的组件结构适配状态。但考虑到实际工况条件，具体到实际应用中，上述限位槽115的槽底宽度优选为10cm，其槽底两侧的侧壁宽度优选为20cm，且其侧壁与水平方向间的夹角为5°，当然，上述限位槽115的实际工况尺寸参数并不局限于次，原则上，只要是能够满足所述备用刹车装置的实际使用需要均可。

此外，导筒131内可沿其轴向移动地设置有导向块133，导向块133连接于复位弹簧132与传动件14之间。该导向块133能够与导筒131内壁贴合适配，以进一步保证复位弹簧132的伸缩形变轨迹，避免复位弹簧132伸缩过程中发生异常形变或错位，保证复位装置13内部的应力分布和组件配合效果。

请着重参考图2。

所述备用刹车装置还包括与车轮22同轴适配的固定盘16，固定盘16的外缘部同轴套装有转动轴承，液压缸11固定于转动轴承上；固定盘16的内壁设置有支撑臂162，固定盘16上沿其轴向贯穿有定位孔161，复位装置13的两侧设置有连接臂134，复位装置13通过贯穿连接臂134和定位孔161的螺钉固定于固定盘16上并与车轮22触地面23平行适配且间隙配合。支撑臂162能够为固定盘16及相关的复位装置13和传动轴承111等组件提供足够的结构支撑，连接臂134能够保证复位装置13与固定盘16间的可靠连接及复位装置13与车轮22间的配合间隙。该种将复位装置13集成装配于车轮22上的组件结构能够进一步提高所述备用刹车装置与车轮22等相关配合件间的组件集成度，以进一步优化车辆的相关装配结构。

需要特别说明的是，当需要将所述备用刹车装置装配于转向轮时，应当将支撑臂162的内端部与制动盘等非转向机构组件相连接，以避免所述备用刹车装置的主要组件与车轮22转向机构间产生结构干涉或不利影响；当需要将所述备用刹车装置装配于非转向轮时，可以根据实际工况灵活选择支撑臂162的装配点，原则上，只要是能够满足所述备用刹车装置的实际使用需要均可。

请着重参考图3和图4。

复位装置13位于车架21底部，且复位装置13的下方设置有移动箱17，移动箱17与复位装置13间沿竖直方向连接有纵向伸缩油缸171，液压箱与车轮22间设置有支撑板15，支撑板15与移动箱17之间沿水平方向通过液压缸11相连接，刹车板12位于支撑板15上。触发装置激活后，纵向伸缩油缸171带动移动箱17沿竖直方向向下移动至适当高度，以使支撑板15的竖直高度与车轮22相匹配，之后液压缸11带动支撑板15水平移动以使支撑板15逐渐靠近车轮22，直至位于支撑板15内的刹车板12与车轮22相接触并被车轮22带动以沿周向移动至车轮22底部，之后即可利用复位装置13和传动件14对刹车板12实施限位以便刹车板12实施制动；制动完毕后，复位装置13和传动件14带动刹车板12复位至支撑板15上，之后液压缸11和纵向伸缩油缸171分别复位以使支撑板15和移动箱17分别返回初始工位。

更具体地，支撑板15的内壁上具有与刹车板12的外壁适配的支撑凸台151。该支撑凸台151能够有效保证刹车板12外壁与支撑板15内壁间的配合间隙，以免刹车板12外壁上的摩擦齿121直接与支撑板15的内壁接触而导致支撑板15划伤或破损。

请着重参考图5。

刹车板12上具有若干装配孔122，各摩擦齿121与各装配孔122一一对应并可拆装地相连接。该种可拆装连接结构有助于驾驶员或相关工作人员根据工况将摩擦齿121与刹车板12灵活拆装，以在必要时对摩擦齿121实施更换或维护，保证所述备用刹车装置的实际工作效果。

另一方面，摩擦齿121与装配孔122间螺纹连接。该种螺纹连接结构拆装操作简便高效，且其装配结构简单可靠，能够充分满足所述备用刹车装置的实际使用需要。

此外，刹车板12的两侧分别设置有与车轮的侧胎壁适配的侧挡板，该侧挡板123能够对车轮的侧胎壁提供一定的结构保护，并进一步提高刹车板12与车轮的结构适配性，保证车轮的稳定运行及刹车板12的高效可靠工作。

请参考图6，图6为本发明具体实施方式中提供的不同类型的摩擦齿121的结构对比图。

实际应用中，摩擦齿121为铲型齿、锥型齿、钩型齿中的任一种，如图6中所示，自上至下依次为铲型齿、锥型齿、钩型齿，工作人员可以根据实际工况灵活选择上述三种之一或其他不同类型的摩擦齿装配于刹车板12上，以满足不同工况下的车辆行驶需求。

在具体实施方式中，本发明所提供的车辆，包括车架21和位于车架21底部的车轮22，还包括与车轮22配合的备用刹车装置，该备用刹车装置具体为如上文所述的备用刹车装置。该车辆的制动效果较好。

综上可知，本发明中提供的备用刹车装置，在车辆行驶过程中，当车辆原有刹车装置失灵或出现雨雪湿滑路面紧急刹车等特殊情况时，通过触发装置控制液压缸收缩，以带动刹车板逐渐靠近车轮，直至刹车板与车轮贴合，之后车轮带动刹车板周向转动至触地位置，此时传动件和复位装置在刹车板的带动下逐步延展至极限位置，从而阻止刹车板继续沿车轮周向移动，此时刹车板位于车轮正下方并将车轮撑起，同时刹车板的外壁与地面接触，并通过摩擦齿与地面间相对摩擦实现车辆制动，整个制动过程平稳有效，能够有效保证车辆整体制动效果，并显著提高车辆在雨雪等湿滑路面下的制动力，同时避免因紧急制动时车轮直接与地面接触而导致的爆胎现象，保证车辆平稳可靠制动并降低车轮的爆胎风险，提高车辆行驶安全性。

此外，本发明所提供的应用上述备用刹车装置的车辆，其制动效果较好。

以上对本发明所提供的备用刹车装置以及应用该备用刹车装置的车辆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。