СТОЯНОЧНЫЙ ТОРМОЗ

Полезная модель относится к системам управления тормозами транспортных средств с электрическими источниками энергии и может применяться в качестве стояночного тормоза наземного транспортного средства, предпочтительно электромобиля.
Из уровня техники известен стояночный тормоз автомобиля (RU5155U1, МПК В60Т 7/00, опубл. 16.10.1997), содержащий тормозные механизмы ведущих колес, тросы, возвратные рычаги и приводное устройство. При этом тормоз имеет дифференциал, состоящий из центральных колес, соединенных с возвратными рычагами, и водила с сателлитами, а приводное устройство избирательно передает усилие либо на одно из центральных колес, либо на водило с сателлитом дифференциала.
Недостатком известного технического решения является низкая надежность тормоза, вследствие высокой вероятности обрыва тросов, примененных в тормозном механизме.
Наиболее близким к заявленной полезной модели техническим решением, выбранным в качестве прототипа, признан электромеханический привод тормоза (RU 2261813C2, МПК В60Т 13/74, F16D 65/68, опубл. 10.10.2005), содержащий корпус с расположенным в нем эксцентриковым валом, сообщенным через редуктор с электродвигателем, пружину, размещенную перпендикулярно оси эксцентрикового вала, шатун, связывающий эксцентриковый вал с втулкой, во фланец которой упирается торец пружины, а также шток. При этом на эксцентриковом валу выполнены две эксцентриковые поверхности, расположенные относительно друг друга под углом, причем с одной эксцентриковой поверхностью связана втулка, а с другой - шток.
Недостатком технического решения является его низкая технологичность, вследствие применения в конструкции электромеханического привода большого числа подвижных механических узлов, что также негативно влияет на его надежность.
Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение надежности стояночного тормоза с одновременным повышением его технологичности.
Указанная задача решена тем, что стояночный тормоз содержит корпус с установленным в нем электродвигателем, связанным ременной передачей с механизмом торможения, выполненным в виде винта, расположенного в подшипниковых опорах, с навинченной на него гайкой. Отличает предложенный тормоз от известных технических решений то, что на гайке механически закреплено коромысло, выполненное в виде плоского диска, соединенного с тормозной системой транспортного средства посредством двух тросов. Дополнительно на гайке закреплен первый концевой выключатель, касающийся гибкой пластины, одним концом закрепленной на коромысле, а вторым на гайке; на корпусе закреплен второй концевой выключатель, касающийся гайки, при этом упомянутые концевые выключатели электрически связаны с блоком управления, силовой выход которого подключен к электродвигателю, а на винте между плоским диском и гайкой установлен тензометрический датчик, выход которого подключен к входу измерительного модуля, выполненного предпочтительно в виде микропроцессорной системы.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытой выше совокупностью конструктивных признаков, является повышение надежности стояночного тормоза, за счет применения в механизме торможения концевых датчиков, обеспечивающих надежное включение и отключение электродвигателя. Дополнительным техническим результатом является возможность контроля силы натяжения тросов, за счет применения тензометрического датчика и измерительного модуля, что позволяет калибровать силу воздействия механизма торможения на тормозную систему транспортного средства.
Конструкция устройства поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведен сборочный чертеж стояночного тормоза, на фиг. 2 - электрическая принципиальная схема блока управления, а на фиг. 3 - структурная схема измерительного модуля.
Стояночный тормоз состоит из корпуса 1 с установленным в нем электродвигателем М (поз. 2), связанным ременной передачей 3 с механизмом торможения, выполненным в виде винта 4, расположенного в подшипниковых опорах 5, с навинченной на него гайкой 6. На гайке механически закреплено коромысло 7, выполненное в виде плоского диска, соединенного с тормозной системой 8 транспортного средства посредством двух тросов 9 и 10. На гайке 6 закреплен первый концевой выключатель SQ1 (поз. 11), касающийся гибкой пластины 12, одним концом закрепленной на коромысле 7, а вторым на гайке 6; на корпусе закреплен второй концевой выключатель SQ2 (поз. 13), касающийся гайки 6, при этом упомянутые концевые выключатели 11 и 13 электрически связаны с блоком управления 14, силовой выход которого подключен к электродвигателю 2, а на винте между плоским диском и гайкой установлен тензометрический датчик 15, выход которого подключен к входу измерительного модуля 16.
Измерительный модуль предпочтительно выполняют в виде микропроцессорной системы, возможная структурная схема которого приведена на фиг. 3. Измерительный модуль 16 включает в себя микроконтроллер 17 с памятью программ и данных, с подключенными к нему аналого-цифровым преобразователем 18, универсальными портами ввода-вывода 19, таймером-счетчиком 20 и универсальным синхронно-асинхронным приемопередатчиком 21. При этом вход аналого-цифрового преобразователя является входом измерительного модуля, к универсальным портам ввода-вывода подключены блок индикации 22 и блок ввода данных 23; дополнительно к выходу универсального синхронно-асинхронного приемопередатчика 21 может быть подключен модуль беспроводной связи 24, выполненный, например, в виде WiFi-адаптера. Блок индикации измерительного модуля может быть выполнен в виде LCD-индикатора или TFT-дисплея, а блок ввода данных - в виде шестнадцатикнопочной клавиатуры.
Стояночный тормоз работает следующим образом.
Корпус стояночного тормоза 1 устанавливают на наземное транспортное средство, а коромысло 7 соединяют с системой торможения траспортного средства с помощью тросов 9 и 10. Электродвигателем тормоза управляют с помощью переключателя S1 (фиг. 2).
Включение стояночного тормоза происходит следующим образом. Переключатель S1 переводится в положение «вкл.», после чего ток от аккумулятора подается на слаботочное реле КА1. Слаботочное реле КА1 коммутирует силовые реле КМ1 и КМ2 с аккумулятором, а те, в свою очередь, коммутируют аккумулятор и якорь электродвигателя, обеспечивая его вращение по часовой стрелке. Гибкая пластина 12 деформируется и воздействует на первый концевой выключатель SQ1 (поз. 11). При его срабатывании происходит выключение электродвигателя М (поз. 2), а механизм торможения надежно фиксирует тормозную систему транспортного средства.
Выключение стояночного тормоза происходит следующим образом. Переключатель S1 переводится в положение «выкл.», после чего ток от аккумулятора подается на слаботочное реле КА2. Слаботочное реле КА2 коммутирует силовые реле КМ3 и КМ4 с аккумулятором, а те в свою очередь коммутируют аккумулятор и якорь электродвигателя, обеспечивая его вращение против часовой стрелки. При достижении гайкой 6 второго концевого выключателя SQ2 (поз. 13) и его срабатывания происходит выключение питания электродвигателя М (поз. 2), а механизм торможения разблокирует тормозную систему транспортного средства.
При необходимости калибровки тормоза, а именно усилия, прикладываемого им к тормозной системе транспортного средства, одновременно с включением тормоза проводят соответствующее измерение, управляя им с помощью блока ввода данных 23 измерительного модуля 16, фиксируя величину усилия, путем считывания данных с тензометрического датчика 15. Считывание реализует управляющая программа, записанная в памяти программ микроконтроллера 17, при этом синхронизация опроса аналого-цифрового преобразователя 18 осуществляется с помощью таймера счетчика 20, а визуализация измерений - с помощью блока индикации 22. При необходимости, результаты проведенных измерений могут быть переданы на персональный компьютер для их дальнейшей обработки с помощью универсального синхронно-асинхронного приемопередатчика 21 и подключенного к нему модуля беспроводной связи 24.