專利名稱：用于三輪車輛及其他車輛的杠桿式制動蹄的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及三輪車輛及其他車輛，特別涉及三輪車輛的車輪制動器中的制動蹄。
背景技術(shù)：
長期以來，我國每年因交通事故所造成的死傷人數(shù)在31萬左右排徊，且呈上升 趨勢，涉及三輪車輛的交通事故又占了一定的比例，有的涉及三輪車輛的特大交通事故 一次就死亡十幾人之多，這除了駕駛員素質(zhì)不高，三輪車輛違章超員以外，三輪車輛的 剎車不靈也是重要原因。因此，在人民大眾中間廣泛地流傳著一句話“三輪車輛的剎 車不行”。為此，讓我們大家一塊來做一個行車制動實驗。實驗用品為拉桿式三輪摩托 車(完全以駕駛員的肌肉力量作為惟一的制動能源，通過杠桿省力的原理增大制動力的 制動裝置，我們把它叫做拉桿式制動裝置。所以，拉桿式制動裝置通常也叫做人力制動 裝置。采取拉桿式行車制動裝置的三輪摩托車，我們把它叫做拉桿式三輪摩托車；采取 拉桿式行車制動裝置的三輪車輛，我們把它叫做拉桿式三輪車輛。目前，絕大多數(shù)的三 輪車輛均采用拉桿式制動裝置。例如絕大多數(shù)的三輪摩托車、幾乎全部的電動三輪車 以及相當(dāng)數(shù)量的柴油三輪車輛)；實驗?zāi)康臋z驗拉桿式三輪摩托車的行車制動效果。 當(dāng)該三輪摩托車空車行駛速度大約為每小時30公里時，用力地猛烈地踩下制動踏板，該 三輪摩托車在大約為6 8米的前方停下，車輪與地面之間的剎車痕跡明顯；該三輪摩托 車的標(biāo)牌上標(biāo)明的核定載重量為200公斤，當(dāng)承坐兩名體重各約為75公斤的承客后，即 載重150公斤后，當(dāng)車速大約為每小時30公里時，用力猛烈地踩下制動踏板，該三輪摩 托車在前方大約20米的位置停下，下車觀察車輪與地面之間摩擦所產(chǎn)生的剎車痕跡時， 卻絲毫找不到剎車痕跡，即車輪沒有被抱死。換用其它各種品牌的拉桿式三輪摩托車反 復(fù)地、多次地重復(fù)地做上述行車制動實驗，結(jié)果均大致相同。實驗結(jié)果(1)拉桿式三輪摩托車空車行車制動時，制動效果基本良好，能把 車輪抱死，有剎車痕跡；(2)拉桿式三輪摩托車載重后行車制動時，制動效果明顯變 差，車輪程度不同的抱不死，沒有剎車痕跡；(3)載重后行車制動效果差是拉桿式三輪 摩托車的普遍現(xiàn)象。(上述實驗表明三輪摩托車在出廠之前沒有做過載重后行車制動實驗，僅僅 是在空車行車制動實驗時，有剎車痕跡，就誤認(rèn)為制動合格，所屬技術(shù)人員沒有預(yù)料到 載重后制動效果會變差，沒有預(yù)料到載重后會出現(xiàn)抱不死車輪的現(xiàn)象)。自從上世紀(jì)九十年代初，大量的三輪摩托車由兩輪摩托車演變而來，至今已有 近二十年的歷史了，三輪摩托車的發(fā)展呈車體越來越大，車體質(zhì)量越來越大，生產(chǎn)規(guī)模 越來越大的態(tài)勢，然而，制動裝置至今仍幾乎完全照搬當(dāng)年兩輪摩托車的拉桿式制動裝 置，制動力仍然停留和落后在當(dāng)年兩輪摩托車的水平上。車體質(zhì)量與制動力嚴(yán)重不相適 應(yīng)，日益增大的車體質(zhì)量與制動力不足的矛盾越來越突出地顯現(xiàn)出來。[0007](已發(fā)現(xiàn)的拉桿式三 輪摩托車的最大自重達到了360公斤。例如江蘇宗申摩 托車制造有限公司2009年9月生產(chǎn)的型號為ZS150ZH-2D的三輪摩托車自重為360 公斤；載重量為300公斤)。怎樣才能提高三輪車輛的行車制動效果呢？凡是涉及車輛的制動問題，都離不 開杠桿問題，尤其是絕大多數(shù)的三輪車輛，更是離不開杠桿問題。在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫做杠桿，例如撬棒、抽水機手抦 等。杠桿可以是直的，也可以是彎的，“硬棒”不一定是棒，泛指有一定長度但在外力 的作用下不變形的物體。杠桿有“五要素”(1)支點杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點，叫做支點。在杠桿轉(zhuǎn)動時，支點是相對固 定的。(2)動力使杠桿轉(zhuǎn)動的力，叫做動力。(3)阻力阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，叫做阻力。(4)動力臂從支點到動力作用線的垂直距離，叫做動力臂。(5)阻力臂從支點到阻力作用線的垂直距離，叫做阻力臂。理論教導(dǎo)和實驗都能證明f= μΝf表示滑動摩擦力，μ表示滑動摩擦系數(shù)，N表示兩物體之間的垂直正壓力； 上式中的μ與兩物體接觸面的粗糙程度有關(guān)，與相互接觸的兩物體的材料有關(guān)，上式說 明兩物體之間的垂直正壓力越大，滑動摩擦力越大，兩物體接觸面越粗糙，滑動摩擦 力越大，而與物體的運動速度和接觸面積的大小無關(guān)(滑動摩擦力的大小與相互接觸的 兩個物體的接觸面的面積的大小無關(guān)的論斷，在中學(xué)物理教材中均可以查到，實驗也能 證實)造成上述拉桿式三輪摩托車載重后行車制動時，車輪抱不死，歸根結(jié)蒂是制動 力不足，也就是說，車輪制動器中的制動蹄與制動鼓之間的垂直正壓力不足。從而使制 動蹄與制動鼓之間的摩擦阻力較小。目前，查看了 一些主要的國內(nèi)拉桿式三輪車輛所使用的制動蹄市場以及其他車 輛所使用的制動蹄市場，發(fā)現(xiàn)各種車輛的車輪制動器中的制動蹄的結(jié)構(gòu)均是相同的，各 種制動蹄均是由金屬蹄片和摩擦片組成，金屬蹄片與摩擦片之間固定連接，從制動蹄呈 弓形的角度看上去，摩擦片的圓弧中點與金屬蹄片的圓弧中點相重合。


圖1是現(xiàn)有技術(shù) 中的制動蹄，從圖中可看出，A點與B點相重合(Α點表示摩擦片的圓弧中點，B點表示 金屬蹄片的圓弧中點。沒有發(fā)現(xiàn)摩擦片的圓弧中點偏離金屬蹄片的圓弧中點的結(jié)構(gòu)的制 動蹄。這種對稱結(jié)構(gòu)的制動蹄沒有識別出制動蹄實際上也是一個杠桿，特別是對于缺乏 制動力的拉桿式三輪車輛，應(yīng)充分挖掘和利用制動蹄這一杠桿作用，增大制動力。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的制動蹄的摩擦片的圓弧長度較長，即摩擦片與制動鼓相互 接觸的面積較大，這種大面積的摩擦片，即不利于杠桿作用的發(fā)揮，也不利于摩擦片材 料的節(jié)約。采取油剎及其它方式制動的三輪車輛以及其他車輛，本來不缺乏制動力，但 是，有時剎車油會出現(xiàn)氣泡，從而使制動力疲軟，這時必須排氣，所以，采取油剎的三 輪車輛以及其他車輛仍存在著周期性的制動力的不足，特別是一些中、低檔車輛。但是，沒有發(fā)現(xiàn)其他車輛利用制動蹄這一杠桿作用來增大或彌補制動力的。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種能增大制動力的杠桿式制動蹄。本實用新型要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種安裝有上述杠桿式制動蹄的三輪車輛。為解決上述第一個技術(shù)問題，本實用新型的第一個技術(shù)方案為一種用于車輛的杠桿式制動蹄，它包括金屬蹄片及摩擦片，全屬蹄片與摩擦片之間為固定連接，所述 摩擦片的圓弧中點偏離金離蹄片的圓弧中點，且向該制動蹄支點方向偏移，該兩個中點 之間所夾的圓弧對應(yīng)的圓心角上述方案所述的兩個中點之間所夾的圓弧對應(yīng)的圓心角可以為230°。為解決上述另一個技術(shù)問題，本實用新型的第二個技術(shù)方案為一種三輪車 輛，包含車輪制動器中的制動蹄，該制動蹄包括金屬蹄片及摩擦片，金屬蹄片與摩擦片 之間為固定連接，所述的摩擦片的圓弧中點偏離金屬蹄片的圓弧中點，且向該制動蹄支 點方向偏移，該兩個中點之間所夾的圓弧對應(yīng)的圓心角摩擦片向制動蹄的支點方向偏移后，縮短了摩擦片與支點之間的直線距離，即 縮短了制動蹄杠桿的阻力臂，根據(jù)杠桿原理，阻力臂與阻力成反比的規(guī)律，增大了阻 力，即增大了制動力。據(jù)大致的測算，摩擦片每向支點方向偏移1°，約可增加1.48%的制動力，偏 移30°時，約可增加44%的制動力；如果用一般的駕駛員作用在制動踏板上的作用力和 一般性能的拉桿式制動裝置做大致的測算，摩擦片每向支點方向偏移1°，制動力可增加 38.7公斤，如果偏移30°，則大約可增加1162公斤的制動力。只有減少了摩擦片的面積，摩擦片才能大量地向支點方向偏移，這樣，即增加 了制動力，又節(jié)約了摩擦片所用材料，的確是一件一舉兩得的事情。拉桿式三輪車輛安裝杠桿式制動蹄后，載重后行車制動時，能將車輪抱死，有 剎車痕跡，明顯地提高了行車制動效果，拉桿式三輪車輛安裝杠桿式制動蹄后，保留了拉桿式制動裝置的結(jié)構(gòu)簡單，制 造成本低，故障少，經(jīng)久耐用的優(yōu)點，克服了拉桿式制動裝置的制動力不足的缺點。其他車輛安裝杠桿式制動蹄后，對制動效果也有好處。
以下結(jié)合附圖(各附圖均為示意圖)對本實用新型作進一步地詳細說明。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的制動蹄的示意圖。圖2是本實用新型的用于三輪車輛及其他車輛的杠桿式制動蹄的示意圖。
具體實施方式
圖2可參考作為本實用新型的用于三輪車輛及其他車輛的杠桿式制動蹄的第一 個實施方式。參考圖2，該杠桿式制動蹄包括金屬蹄片41和摩擦片42，金屬蹄片41和摩擦片42之間為固定連接。該固定連接可以是鉚接，也可以是沾接，還可以是螺接等。在摩擦片4 2與金屬蹄片41固定連接時，使摩擦片42的圓弧中點(即A點)偏 離金屬蹄片41的圓弧中點(即B點)，且向該制動蹄的支點40(或叫做支承銷)方向偏 移，使該兩個中點所夾的圓弧對應(yīng)的圓心角β等于5° (圖中未示出5° )摩擦片42的圓弧中點(即A點)很容易確定。這里需要對金屬蹄片41的圓弧 中點(即B點)的作特別的規(guī)定首先需要找到兩個點，一個點是支承銷40(支點)的中心點，即軸的中心點；另 一個點是凸輪軸(圖中未示)作用在該制動蹄上的作用力點，即圖中的M點。過該兩個點(支承銷40的中心點和M點)作一條直線L(圖中顯示為虛線)。該直線L的延長線與金屬蹄片41的圓弧延長線有兩個交點一個交點是H點， 另一個交點是K點(有時，金屬蹄片不規(guī)則，所以，直線L必須與圓弧的延長線相交)。我們把從H點到K點之間的距離，叫做金屬蹄片的弦。金屬蹄片的弦的垂直平分線與該金屬蹄片的圓弧有一個交點，即B點，我們就 把該B點叫做金屬蹄片的圓弧中點。圖2也可以參考作為本實用新型的用于三輪車輛及其他車輛的杠桿式制動蹄的 第二個實施方式。參考圖2，該實施方式與上述實施方式大致相同，僅僅是所述的兩個點 之間所夾的圓弧對應(yīng)的圓心角β不同，該實施方式的圓心角β為30°。從圖2中可看出，支承銷40到M點的之間距離可看作是動力臂，摩擦片42的 中心點到支承銷40之間距離可看作是阻力臂，摩擦片向支承銷方向偏移后，阻力臂縮短 了，根據(jù)杠桿定律，阻力臂與阻力成反比，所以，阻力將增大，也就是說，制動力將增 大。圖中未示本實用新型的第三個實施方式，本實用新型的第三個實施方式是將上 述的杠桿式制動蹄安裝在三輪車輛的車輪制動器中，杠桿式制動蹄的特征已在上述第一 個實施方式中描述，所屬技術(shù)人員可以很容易地將杠桿式制動蹄安裝在三輪車輛的車輪 制動器中。三輪車輛，特別是拉桿式三輪車輛安裝上杠桿式制動器后，制動效果會有明顯 地提高，三輪車輛的生產(chǎn)者不一定直接實施杠桿式制動蹄，但是，只要是在三輪車輛上 使用、安裝杠桿式制動蹄就應(yīng)落入本實用新型的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于車輛的杠桿式制動蹄，包括金屬蹄片及摩擦片，金屬蹄片與摩擦片之間 為固定連接，其特征是所述摩擦片的圓弧中點偏離金屬蹄片的圓弧中點，且向該制動 蹄支點方向偏移，該兩個中點之間所夾的圓弧對應(yīng)的圓心角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的杠桿式制動蹄，其特征是所述的兩個中點之 間所夾的圓弧對應(yīng)的圓心角為>30°。
3.—種三輪車輛，包含車輪制動器中的制動蹄，該制動蹄包括金屬蹄片及摩擦片， 金屬蹄片與摩擦片之間為固定連接，其特征是所述摩擦片的圓弧中點偏離金屬蹄片 的圓弧中點，且向該制動蹄支點方向偏移，該兩個中點之間所夾的圓弧對應(yīng)的圓心角 仝5°。
專利摘要本實用新型涉及用于三輪車輛及其他車輛的杠桿式制動蹄。該制動蹄能增大制動力。它包括金屬蹄片及摩擦片，金屬蹄片與摩擦片固定連接；其特征是該摩擦片所固定的位置靠近該制動蹄支承銷那一邊，這樣，相當(dāng)于縮短了阻力臂，從而增大了制動力。該杠桿式制動蹄特別適合安裝在拉桿式三輪車輛(人力制動裝置)上，從而提高了拉桿式三輪車輛的行車制動效果。
文檔編號F16D65/08GK201794969SQ20102055718
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者蘇社芳 申請人:蘇社芳