专利名称：助力车刹的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种助力车刹，具体的说是一种既能刹车又具有将车辆损失的动能以弹性势能的方式储存并可将其还原为车辆动能的刹车机构。
现有的车刹均采用摩擦式结构，即在刹车时依靠外力将刹块紧压在旋转的轮轱上，通过改变加在刹块上外力的大小变化，来调节刹块与轮轱之间的摩擦力的大小，使车辆减速或停止。其缺点是1.由于刹车依靠刹块及轮轱间的摩擦力阻碍车辆运动，所以会造成刹块和轮轱的摩损，并逐渐影响刹车的可靠性。2.刹车时将车辆的动能损耗掉，而不能将其利用。
本实用新型的目的是提供一种刹车机构，可在刹车过程中，将车辆停止或减速时损失的动能转化为弹性势能，并在需要加速时，将其转化为车辆的动能的新型车刹。
本实用新型包括固定环、支承环、传动环、键、一个助力机构、多组蓄能机构、拉杆、多个压缩弹簧、止动销。固定环安装在主轴上，多组蓄能机构安装在固定环的左半部分；而一个助力机构安装在固定环的右半部分；它们分别用键和固定环联接，并用弹簧卡环在固定环上轴向定位。每个扭转弹簧的一端插入蓄能机构中多组摩擦式棘轮机构的外环孔内，另一端插入助力机构星型体的轴向孔内。传动环的一端与助力机构的外环以螺纹连接，与轮轱用键联接，能随轮轱同时转动。拉杆装在固定环的槽内，能在外力作用下左右直线运动；并能推动蓄能机构的多组摩擦式棘轮机构压缩压缩弹簧向左运动，使摩擦式棘轮机构一个或多个与传动环相配合。蓄能机构由多组摩擦式棘轮机构构成，通常根据车辆的承载能力选择3-10组构成。
本实用新型具有结构简单、刹车可靠、摩损小、安装使用方便、蓄能、省力等优点。
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为
图1的A-A剖视图。
图3为
图1的B-B剖视图。
图4为图3的C-C局部剖视展开图。
参见各附图，固定环29套在主轴上，用支承螺母15和固定螺母30将其固定，在固定环29的轴向槽内安装拉杆13。在固定环29的左半部分有支承环26，两者之间用键27联接。在支承环26的两端各有一个弹簧卡环20和弹簧卡环28将支承环26固定在固定环29上。在固定环29的内部装有止动销31，它上抵弹簧32，下面压在拉杆13上，并可在固定环29的径向孔内上下滑动，底环25套在支承环26上，并由弹簧卡环21将其轴向固定，其内壁沿圆周方向有许多半球形小孔，当止动销31在拉杆13槽I中时，底环25和支承环26可相对转动，而当止动销31不在拉杆13的槽I中时，止动销31的上端向上伸入到底环25内的半球形小孔中，使底环25与支承环26相互联接，不能相互转动。多组摩擦式棘轮机构中，每个摩擦式棘轮机构的结构相同，摩擦式棘轮机构由星型体24、外环23、钢珠3、推销44及弹簧45构成(如图三所示)。摩擦式棘轮机构套在底环25上，并由滑键27联接，其星型体24与底环25不能相对转动，只能相对滑动。底环25的顶端与摩擦式棘轮机构之间及每个摩擦式棘轮机构之间分别安装有压缩弹簧33、压缩弹簧34、压缩弹簧35和压缩弹簧36，其倔强系数从右至左依次减小。每个摩擦式棘轮机构的外环38、外环39、外环40和外环23上分别有一小孔，扭转弹簧5、扭转弹簧6、扭转弹簧7、扭转弹簧8的一端分别插入孔中，扭转弹簧的另一端分别插入星型体19的孔中。在固定环29的右半部分套有底环12，它们之间以键17联接，不能相互转动，用固定环29上的两只弹簧卡环将其轴向固定。在底环12中，有一径向圆孔，其内部装有止动销11和弹簧10(如图二所示)。止动销11上抵弹簧10，下面压在拉杆13上，在底环12上套有星型体19，用弹簧卡圈9将其轴向固定在底环12上，在其内壁圆周方向有许多半球形小孔，当止动销11落在拉杆13的槽II中时，止动销11的上端在底环12内，此时底环12与星型体19可相对转动，而当拉杆1移动后，止动销11的下端移出槽II时，止动销11将上移，其上端将伸出底环12的外圆周，伸入星型体19圆周内壁的半球形小孔内，使两者不能相对转动，星型体19、钢球4及外环22组成的摩擦式棘轮机构(如图二所示)与传动环37的连接依靠两者之间的螺纹，传动环37外壁上的键2伸入轮轱1的键槽内，使两者同步转动。
在本机构中，共有多组摩擦式棘轮机构，其结构如(图三)所示，其外环23相对于星型体24只能作单向旋转，按图一中E向，其外环只能相对星型体作顺时针方向转动。在下面的叙述中，以顺时针方向为正向，反之为反向。
下面对本实用新型的工作原理作进一步说明车辆在正向行驶过程中，当需要刹车时，只需在本机构传动环37上加上反向阻力，就可以完成刹车动作；在加速时，只需在传动环37上加上正向动力，就可以完成加速动作。下面以车辆行驶中的几个工作过程对本实用新型的工作原理作详细说明工作过程1.在正常状况下，拉杆13在弹簧41作用下处在最右端，此时止动销31和止动销11分别处于拉杆13的槽I和槽II中，车辆前进时，轮轱1带动传动环37同时转动，此时传动环37的一端与外环38脱离，其另一端所连接的外环22也可相对星型体19自由转动(正向)，因此，此时轮轱1作无阻力运动。而当需倒车(反向)时，传动环37上连接的外环22通过钢球4带动星型体19作反向运动(此时止动销11处在拉杆槽II中，星型体19可在底环12上自由转动)，同时星型体19上扭转弹簧带动外环38、外环39、外环40和外环23转动，各外环通过钢球3带动星型体24和底环25在支承环26上自由转动(此时止动销31处在拉杆13的槽I中，底环25可在支承环26上自由转动)。这时，车辆可倒车。
2.在外力作用下，向左拉动拉杆13一段位移后，止动销31逐步被拉杆13顶起，离开拉杆13的槽I，此时止动销31的上端伸入底环25内圆周的半球形小孔内，底环25与支承环26联接，不能相互转动。同时，止动销11的下端仍在拉杆13的槽II中，星型体19与底环12可相互自由转动，车辆可自由前进。拉杆13在外力作用下继续向左运动，止动销11逐步被拉杆13顶起，其下端移出拉杆13槽II中，其上端伸入星型体19内圆周的半球形小孔内，使底环12与星型体19联接，不可作相互转动。
3.在外力作用下，继续向左拉动拉杆13，其上端凸出推杆压向星型体24，由于各星型体可在底环25上相对滑动，压缩弹簧36、压缩弹簧35、压缩弹簧34、压缩弹簧33的倔强系数依次增大，因此，当拉杆13逐步移动的过程中，外环38凸接触面(如图四所示)首先和传动环37的凹接触面(如图四所示)相配合，使外环38随着传动环37同步转动，继而带动扭转弹簧5的一端转动，而其另一端固定在星型体19上，由于星型体19被止动销11固定，因此，扭转弹簧5的左端被正向扭转，它对外环38产生反向弹力，而外环38与传动环37、轮轱1相连接，此反向弹力即阻碍轮轱1的正向旋转，因而起到刹车的作用。如果继续向左拉动拉杆13，此时，外环39的凸面将与外环38的凹面配合，外环39也将随外环38同步转动，扭转弹簧6同时被扭转，同样将对外环39产生反弹力，此弹力通过外环38和传动环37传给轮轱1，将起到刹车作用，在实际刹车过程中，可将拉杆13拉到不同的位置，从左至右使一个或多个外环依此配合，并与传动环37相配合，产生不同的阻力，满足刹车的要求，随着外环配合的越多，被扭转的弹簧越多，其弹力越大，阻力越大。
4.当车辆已减速或已停止时，不再需使用刹车时，逐步松开拉杆13，此时星型体在压缩弹簧33、压缩弹簧34、压缩弹簧35和压缩弹簧36的作用下，外环23、外环40、外环39和外环38彼此脱开，并与传动环37脱开，此时，在扭转弹簧(5、6、7、8中的一个或多个)的左端，星型体24被固定，由外环23、钢球3、星型体24组成的摩擦式棘轮机构使外环不能在弹力作用下作反向转动；而在扭转弹簧的右端，由于止动销11使星型体19和底环12连接，因此，星型体19也不能在弹力作用下作正向旋转，此时，车辆不受弹力作用，可自由行驶，扭转弹簧依然被扭转，车辆损失的动能被转化为弹性势能储存在扭转弹簧中。
5.在需助力时，继续送开拉杆13，使拉杆13槽II回到止动销11的底部，止动销11在弹簧10的作用下，回落到拉杆13槽II中，其上端从星型体19内圆周的半球形小孔内滑下，星型体19在扭转弹簧弹力作用下，作正向转动，通过钢球4带动外环22转动，再带动传动环37、轮轱1转动，起到助力的作用。
6.继续松开拉杆13，使其回到原位，止动销31落入拉杆槽I中，刹车装置回到本工作过程“1”状态，车辆可自由前进或后退。
权利要求1.一种助力车刹，包括固定环、支承环、传动环、键、一个动力机构、多个蓄能机构、拉杆、多个压缩弹簧、止动销等，固定环安装在主轴上，在其左半部分套有由多组摩擦式棘轮机构组成的蓄能机构，每个蓄能机构中间以压缩弹簧分开，外环可相互配合，形成多级变力机构，其右半部分装有一个摩擦式棘轮机构组成的助力机构，用以存储能量的扭转弹簧的两端分别安装在蓄能机构和助力机构上，在固定环内有拉杆，用它的移动来控制刹车过程，在固定环与底环之间装有止动销，其特征在于摩擦式棘轮机构中外环23套装在星型体24上，在两者之间的槽中装有钢球3，推销44的一端压在压缩弹簧46上，另一端顶在钢球3上，其外环23相对于星型体24只能作单向旋转，扭转弹簧(5、6、7、8)的一端安装在其外环23、38、39、40上。
2.如权利要求1所述的助力车刹，其特征在于蓄能机构可由3～10个摩擦式棘轮机构组成。
3.如权利要求1所述的助力车刹，其特征在于每个蓄能机构的摩擦式棘轮机构之间装有压缩弹簧(33、34、35、36)，压缩弹簧和摩擦式棘轮机构均套在底环25上，当拉杆13将摩擦式棘轮机构压向传动环37时，由于各压缩弹簧的倔强系数从左至右依次减小，使摩擦式棘轮机构能一个或多个与传动环37连接，形成多级刹车。
4.如权利要求1所述的助力车刹，其特征在于助力机构由摩擦式棘轮机构组成，外环22套在星型体19上，星型体19的槽中装有钢球4、推销43和弹簧42，推销43的一端压在弹簧42上，另一端抵在钢球4上，其外环22相对于星型体19只能作单向旋转，扭转弹簧(5、6、7、8)的一端安装在星型体19上。
5.如权利要求1所述的助力车刹，其特征在于拉杆13上有槽I，支承环26内有径向孔，径向孔中装有止动销31和弹簧32，弹簧32上抵支承环26，下面压在止动销31上，底环25的内圆周上有许多半球形小孔。
6.如权利要求1所述的助力车刹，其特征在于拉杆13上有槽II，底环12内有径向孔，径向孔中装有止动销11和弹簧10，弹簧10上抵底环12，下面压在上动销11上，星型体19的内圆周上有许多半球形小孔。
7.如权利要求1所述的助力车刹，其特征在于本助力车刹的蓄能元件采用扭转弹簧(5、6、7、8)。
8.如权利要求1所述的助力车刹，其特征在于外环23、外环38、外环39、外环40的两侧面分别有一个配合面，传动环37上也有一个配合面，每个配合面与端面的夹角α等于40～60度。
9.如权利要求1所述的助力车刹，其特征在于外环23、外环38、外环39、外环40的两侧面分别有一个配合面，传动环37上也有一个配合面，每个配合面与端面的夹角α等于45度。
专利摘要本实用新型涉及一种助力车刹,包括固定环、支承环、传动环、键、一个助力机构、多组蓄能机构、拉杆、多个压缩弹簧和止动销等。其特征在于蓄能机构由摩擦式棘轮机构组成,并与多个扭转弹簧相连接。传动环可与多个蓄能机构相连接,蓄能机构由止动销控制其运动;助力机构由一个棘轮机构及止动销构成,助力机构与扭转弹簧相连接。本实用新型可在车辆刹车的同时,将其动能转化为弹性势能,并在适当的时候将其转化为车辆所需的动能,起到助力的作用。
文档编号B60T1/00GK2400326SQ9922888
公开日2000年10月11日 申请日期1999年7月15日 优先权日1999年7月15日
发明者王玉林 申请人:王玉林