具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中的制动部的楔形活塞的结构不合理，存在常用制动缸的制动性能差的问题，无法保证乘车人员的人身安全的问题，本发明提供了一种制动楔形活塞及其设计方法、常用制动缸、停放制动缸和三点式、四点式吊挂夹钳单元，其中，如图7所示，停放制动缸包括常用制动缸1和停放缸2，其中，常用制动缸1为上述和下述的常用制动缸，停放缸2与常用制动缸1的制动缸10相连接。

三点式吊挂夹钳单元包括常用制动缸，常用制动缸为上述的常用制动缸，或者，三点式吊挂夹钳单元包括停放制动缸，停放制动缸为上述的停放制动缸。

四点式吊挂夹钳单元包括常用制动缸，常用制动缸为上述的常用制动缸，或者，四点式吊挂夹钳单元包括停放制动缸，停放制动缸为上述的停放制动缸。

如图7所示，停放制动缸包括常用制动缸1和停放缸2，其中，常用制动缸1为上述和下述的常用制动缸，停放缸2设置在常用制动缸1的外侧，并与常用制动缸1的制动缸10相连接。

如图7所示，停放缸2包括：中间体201，中间体201具有隔板2011，隔板2011将中间体201内部分隔成第二安装腔2012和第三安装腔2013，部分的停放制动组件202设置在第二安装腔2012内，另一部分的停放制动组件202从中间体201的第一端延伸至中间体201外并与操作部连接，中间体201的第二端与常用制动缸1的制动缸10相连接，且第三安装腔2013与制动缸10的内部围设成驱动腔111；其中，隔板2011上设置有连通部300，向第二安装腔2012充入气压可使部分停放制动组件202退出第三安装腔2013以使制动楔形活塞21复位至第二初始位置，排出第二安装腔2012的气压可使部分的停放制动组件202延伸至驱动腔111内并驱动制动楔形活塞21位于第二工作位置。这样，通过在停放缸2的中间体201的隔板2011上设置连通部300，确保停放缸2的部分停放制动组件202能够通过连通部300驱动常用制动缸1内的制动楔形活塞21，从而确保调节组件22能够在工作位置和第一初始位置之间切换，确保停放制动缸的制动可靠性。

需要说明的是，在本申请中，停放制动缸还包括停放缸盖203，停放缸盖203套设在中间体201的第一端的外周面上；或者，中间体201第一端套设在停放缸盖203外周面上。这样，通过优化中间体201的结构，确保停放缸2的停放缸盖203与中间体201的连接可靠性的同时，还简化了两者之间的连接关系。

如图7所示，中间体201上形成有连接端2014，中间体201通过连接端2014与停放缸盖203的内周面配合，连接端2014的内周面与停放制动组件202的停放活塞2021相抵接。这样，确保中间体201能够为第二安装腔2012提供可靠地密封性，由于连接端2014的内周面能够与停放制动组件202的停放活塞2021相抵接，因此可以避免在停放缸2内安装缸套，从而降低了停放缸2的制造难度。

需要说明的是，在本申请中，为了确保停放制动缸能够将外界气源可靠地引入第二安装腔2012和驱动腔111内，如图7所示，中间体201上开设有第一气口2015和第二气口2016，第一气口2015与第二安装腔2012连通，第二气口2016与驱动腔111连通。

如图7所示，停放制动组件202包括停放制动顶杆2022和连杆2023，其中，停放制动顶杆2022可活动地设置于第二安装腔2012内；连杆2023的第一端与停放制动顶杆2022相连接，连杆2023的第二端与操作部连接，操作操作部可使停放制动顶杆2022退出驱动腔111以缓解停放制动。这样，当停放缸2的第二安装腔2012排气后，停放活塞2021在储能弹簧60的作用下，推动停放制动顶杆2022穿过连通部300后对驱动常用制动缸1内的制动楔形活塞21施加抵顶力，从而确保停放制动缸处于制动状态，在需要对停放制动缸进行制动缓解时，通过操作操作部使得停放制动顶杆2022退出驱动腔111，以缓解停放制动。

如图5和图6所示，连通部300为开设于隔板2011上的通孔，当由第二气口2016向驱动腔111内引入外界气源时，停放制动顶杆2022位于通孔位置处并封堵通孔。这样，当停放制动缸的常用制动缸1制动作业过程中，确保驱动腔111的密封可靠性，从而保证常用制动缸1的制动可靠性。

需要说明的是，在本申请中，如图2所示，第一方向用字母A表示，第二方向用字母B表示。

如图1至图4所示，常用制动缸包括制动缸10，制动缸10具有第一安装腔11，制动缸10包括制动楔形活塞21，制动楔形活塞21沿第一方向可活动地设置在第一安装腔11内，制动楔形活塞21具有受力端和驱动端，受力端的端面与第一安装腔11的腔壁面之间形成驱动腔111，驱动腔111用于引入外界气源，制动楔形活塞21为上述和下述的制动楔形活塞；

其中，调节组件22的第一端设置在第一安装腔11内并与驱动端相抵接，调节组件22的第二端延伸至制动缸10外，用于与制动夹钳20的杠杆23连接，调节组件22的第二端具有第一工作位置和第一初始位置，当向驱动腔111内引入外界气源时，制动楔形活塞21驱动调节组件22沿第二方向伸出制动缸10外并位于第一工作位置；当释放驱动腔111内的气源时，调节组件22沿与第二方向的相反方向移动至第一初始位置；

驱动端的朝向调节组件22的一侧设置有驱动斜面段2121和避让凹部2122，避让凹部2122位于驱动端的远离受力端的表面上，驱动斜面段2121位于避让凹部2122与受力端的端面之间，当调节组件22处于第一初始位置时，调节组件22包括推力套组件221，推力套组件221与避让凹部2122的表面相抵接，以使制动夹钳20的杠杆23与制动盘30具有间隙地设置，杠杆23的第一端与调节组件22相连接，杠杆23的第二端的闸片托组件与制动盘30相邻地设置，闸片托组件上设置有制动闸片；当制动楔形活塞21沿第一方向驱动调节组件22滑出避让凹部2122并位于驱动斜面段2121上时，杠杆23带动制动闸片与制动盘30相接触。

应用本发明的技术方案，在驱动端上设置驱动斜面段2121和避让凹部2122，并使调节组件22位于第一初始位置时，部分调节组件22位于避让凹部2122处并与避让凹部2122的表面相抵接，此时杠杆23与制动盘30具有间隙，当制动楔形活塞21沿第一方向A驱动调节组件22滑出避让凹部2122并位于驱动斜面段2121上时，杠杆23与制动盘30相接触，使得在向驱动腔111内引入气源继续对调节组件22进行驱动时，杠杆23能够实现持续对制动盘30施加制动力。由于设置了避让凹部2122，使得制动楔形活塞21在第一方向A上驱动调节组件22移动较小行程时，能够确保调节组件22在第二方向B上具有较大的移动行程，也就是说，制动楔形活塞21在第一方向A上移动较小的行程便可驱动杠杆23与制动盘30接触直至将制动盘30锁止，从而确保车辆的制动可靠性，进而保证乘车人员的人身安全。

需要说明的是，在本申请中，本申请在原有零部件的重用率达到93％，摒弃了原有加工、组装困难的部分零部件，有效地缩短了产品研发的设计周期，降低了零部件的生产制造成本，大大提高了产品的组装效率。

需要说明的是，在本申请中，本申请在不增加常用制动缸重量与体积的前提下，增加了约10～15％的制动力，在仅增加停放制动缸约3％重量的基础上，增加了约30％的停放力。

需要说明的是，在本申请中，如图6所示，本申请提供的制动楔形活塞21驱动调节组件22沿第二方向B移动长度为L，以及现有的制动楔形活塞21’驱动调节组件22’沿第二方向B移动长度为L时，现有的制动楔形活塞21’驱动调节组件22’移动与本申请提供的制动楔形活塞21驱动调节组件22移动的长度相等时，现有的制动楔形活塞21’需要多移动长度为H的距离，该图中，实线表示第一初始位置，虚线表示制动楔形活塞21驱动调节组件22移动L后的位置。

如图2至图4所示，避让凹部2122的朝向调节组件22一侧的表面的型线包括间隙补偿段100和限位段200，其中，间隙补偿段100的第一端与驱动斜面段2121的型线相连接，间隙补偿段100的第二端沿第一方向逐渐远离驱动斜面段2121延伸设置；限位段200的第一端与间隙补偿段100的第二端相连接并具有夹角地设置，限位段200的第二端沿第一方向延伸设置，当调节组件22位于第一初始位置时，调节组件22与间隙补偿段100或限位段200相抵接。这样，当调节组件22处于第一初始位置时，确保调节组件22的第一端与间隙补偿段100相抵接，使得调节组件22的第一端伸入避让凹部2122内，有利于延长调节组件22在其运动路径上的行程，从而确保调节组件22在其运动路径上，一部分行程用于补偿杠杆23与制动盘30之间的间隙，剩余的大部分行程用于驱动杠杆23对制动盘30施加夹紧力，进而保证杠杆23能够对制动盘30提供足够大的夹紧力，以保证车辆的制动可靠性；此外，限位段200的设置能够对由工作位置切换至第一初始位置的调节组件22提供止挡限位的作用。

如图4和图5所示，间隙补偿段100为直线段，和/或，限位段200为直线段，间隙补偿段100与限位段200的连接处呈平滑过渡地设置。这样，一方面，确保制动楔形活塞21的驱动端能够为调节组件22的第一端提供可靠的驱动力；另一方面，有利于简化制动楔形活塞21的加工制造难度。

需要说明的是，在本申请中，受力端为盘体结构211，盘体结构211的第一端面与第一安装腔11的腔壁之间形成驱动腔111，驱动端的第一端与盘体结构211的第二端面相连接，驱动端的第二端朝向调节组件22一侧延伸设置，第一端面与第二端面相对地设置，其中，驱动端为两个，两个驱动端相间隔设置。这样，由于受力端为盘体结构211，且盘体结构211与第一安装腔11的腔截面相适配，确保受力端的周沿与第一安装腔11的腔壁之间形成的驱动腔111的密封可靠性；此外，多个驱动端增加了制动楔形活塞21与调节组件22的第一端的接触点，确保制动楔形活塞21对调节组件22提供可靠地驱动力。

需要说明的是，在本申请中，当制动楔形活塞21沿第一方向A运动过程中，为了确保驱动腔111的密封可靠性，可选地，密封结构50绕设在制动楔形活塞21的周沿位置处，并与制动楔形活塞21紧固连接。

如图2和图7所示，调节组件22包括调节轴，推力套组件221套设在调节轴的第一端，且推力套组件221设置有与驱动端相配合的圆柱段2211。这样，确保制动楔形活塞21的驱动端通过驱动推力套组件221上的圆柱段2211，以实现对调节组件22的驱动。

如图2和图7所示，常用制动缸还包括复位弹簧40，复位弹簧40套设在调节轴上，且复位弹簧40的第一端与第一安装腔11的腔壁相抵接，复位弹簧40的第二端与推力套组件221相抵接，复位弹簧40用于向推力套组件221施加预紧力，以为调节组件22提供复位至第一初始位置的弹性复位力。这样，确保调节组件22能够在复位弹簧40的作用下由工作位置回复至第一初始位置。

如图3至图5所示，制动楔形活塞，安装于制动缸内，包括盘体结构211和楔块结构212，其中，楔块结构212与盘体结构211的一端相连接，楔块结构212具有楔形面和竖直面，楔形面与竖直面相对设置，楔形面包括相邻设置的驱动斜面段2121和避让凹部2122，且驱动斜面段2121位于盘体结构211和避让凹部2122之间；避让凹部2122相对于驱动斜面段2121靠近竖直面设置，且至少部分的避让凹部2122型线的斜率不同于驱动斜面段2121型线的斜率。

如图3至图5所示，避让凹部2122包括间隙补偿段100，间隙补偿段100的第一端与驱动斜面段2121相连接，间隙补偿段100的第二端沿第一方向逐渐远离驱动斜面段2121延伸设置，至少部分的间隙补偿段100型线的斜率不同于驱动斜面段2121型线的斜率。避让凹部2122还包括限位段200，限位段200的第一端与间隙补偿段100的第二端相连接并具有夹角地设置以形成凹部，限位段200的第二端沿第一方向延伸设置。这样，当调节组件22处于第一初始位置时，确保调节组件22的第一端与间隙补偿段100相抵接，使得调节组件22的第一端伸入避让凹部2122内，有利于延长调节组件22在其运动路径上的行程，从而确保调节组件22在其运动路径上，一部分行程用于补偿杠杆23与制动盘30之间的间隙，剩余的大部分行程用于驱动杠杆23对制动盘30施加夹紧力，进而保证杠杆23能够对制动盘30提供足够大的夹紧力，以保证车辆的制动可靠性；此外，限位段200的设置能够对由工作位置切换至第一初始位置的调节组件22提供止挡限位的作用。

如图9所示，间隙补偿段100的型线为弧线段，且间隙补偿段100与驱动斜面段2121平滑过渡地设置。

如图4和图5所示，间隙补偿段100为直线段，且间隙补偿段100的表面的斜率大于驱动斜面段2121的斜率；和/或，限位段200为直线段，且限位段200的表面平行于竖直面。间隙补偿段100与限位段200的连接处呈平滑过渡地设置。这样，一方面，确保制动楔形活塞21的驱动端能够为调节组件22的第一端提供可靠的驱动力；另一方面，有利于简化制动楔形活塞21的加工制造难度。

如图3所示，盘体结构211的上端面形成受力端，楔块结构212与盘体结构211的下端面连接，楔块结构212形成驱动端。

如图3所示，楔块结构212为两个，两个楔块结构212沿盘体结构211的直径方向相对设置，两个楔块结构212沿盘体结构211的第二方向的直径对称地设置，且各楔块结构212的楔形面均朝向第二方向设置。

如图5所示，间隙补偿段100的朝向第二方向的表面型线的斜率不同于驱动斜面段2121的朝向第二方向的表面型线的斜率。

需要说明的是，在本申请中，盘体结构211与楔块结构212之间还设有连接部，连接部为圆弧倒角。

如图9所示，间隙补偿段100和驱动斜面段2121呈平滑过渡连接，且间隙补偿段100的朝向推力套组件221一侧的表面的斜率相对于竖直面的斜率先增大后减小。

可选地，弧线段优选圆弧段，其圆心位于与楔形面配合的力输出部件侧，例如推力套组件221所在的一侧。

需要说明的是，在本申请中，盘体结构211与楔块结构212之间还设有连接部，连接部为圆弧倒角。

需要说明的是，在本申请中，盘体结构211为中空的圆盘形结构。

需要说明的是，在本申请中，驱动斜面段2121为具有固定斜率的斜面。

需要说明的是，在本申请中，避让凹部2122与驱动斜面段2121的连接处为平滑过渡地设置，或者，避让凹部2122与驱动斜面段2121的连接处为弧面。

需要说明的是，在本申请中，制动楔形活塞可将制动缸内充入的气压产生的第一方向的制动力通过楔块结构212放大，并通过推动推力套组件221沿第二方向移动，实现制动力的输出。

需要说明的是，本申请提供了一种制动楔形活塞的设计方法，制动楔形活塞可将制动缸内充入的气压产生的第一方向的制动力通过楔块结构212放大，并通过推动推力套组件221沿第二方向移动，实现制动力的输出，包括盘体结构211和连接于盘体结构211一侧的楔块结构212，楔块结构212包括楔形面和竖直面，楔形面与竖直面之间具有夹角θ，设计方法用于设计上述和下述的制动楔形活塞，设计方法包括以下步骤：

步骤a：根据制动楔形活塞的盘体结构211和制动楔形活塞的在第一方向上的行程，确定楔块结构212的型线的上平行段AB的长度和第一垂直段BC的长度；

步骤b：根据所需要施加的制动力F2和计算公式F2＝F1/tanθ，计算出第一斜线段FA相对于垂直段BC的夹角β；其中，F1＝PS，P为制动缸内充入的气压值，S为制动楔形活塞的盘体结构211的横截面的面积；

步骤c：根据预设间隙补偿行程与制动缸上的制动夹钳的杠杆的放大比，计算出被制动楔形活塞的楔块结构212推动而向第二方向运动的推力套组件221的第一横向位移X1；

步骤d：根据制动缸从缓解状态到完全施加制动力的过程中被制动楔形活塞的楔块结构212推动而向第二方向运动的推力套组件221的总行程X和推力套组件向第二方向运动的第一横向位移X1和公式X＝X1+X2，确定制动闸片从贴近制动盘到完全施加制动力时的被制动楔形活塞推动而向第二方向运动的推力套组件221的第二横向位移X2；

步骤e：根据公式LFA＝X2/sinβ计算出形成驱动斜面段2121的第一斜线FA段的长度，并以此确定线段FA的长度，以此形成驱动斜面段2121；

步骤f：根据被制动楔形活塞被推动而向第二方向运动的推力套组件221的第一横向位移X1和线段EF与线段BC之间的夹角α，其中，夹角α和夹角β满足：夹角α大于夹角β；根据公式LFE＝X1/sinα计算出线段EF的长度，以此形成间隙补偿段100；

步骤g：根据制动楔形活塞的沿第一方向的行程和驱动斜面段2121和间隙补偿段100在第一方向上的投影的长度，计算出线段DE的长度，以此形成限位段200。

需要说明的是，在本申请中，设计方法还包括以下步骤：

步骤h：根据上述步骤a至g确定制动楔形活塞的的型线尺寸或角度参数；

步骤i：根据楔块结构212的型线和盘体结构211的设计参数，绘制制动楔形活塞二维图，以完成制动楔形活塞的结构设计。

需要说明的是，在本申请中，楔块结构212包括楔形面和竖直面，楔形面至少由两种不同斜率的表面连接以形成变斜率的斜面，以使楔形面沿竖直方向向下依次形成驱动斜面段2121和间隙补偿段100和限位段200，间隙补偿段100的第一斜率K1不同于驱动斜面段2121的第二斜率K2；确定间隙补偿段100与驱动斜面段2121的连接点F，以使被制动楔形活塞推动的推力套组件221的第一横向位移X1与制动缸上的制动夹钳的杠杆23的制动闸片移动至接触制动盘30时的行程相等。

需要说明的是，在本申请中，第一斜率K1满足：K1＝tanα，第二斜率K2满足：K2＝tanβ。

需要说明的是，在本申请中，被制动楔形活塞推动的推力套组件221的第一横向位移X1由预设的间隙补偿行程和与制动缸上安装的制动夹钳的杠杆放大比相乘后计算得出。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。