CN1003883B - 刹车致动器 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆刹车器的液压致动器，它装有一个自动调节器，这个调节器包括一个长度可变的组件，它由零件１０和１３用不可反转螺纹连接的方式相结合。调节轴１３同驱动环２３形成一个可反转螺纹连接，用来控制调节轴在刹车释放时的旋转动作。在刹车时，不可反螺纹承受一个轴向力，这个轴向力是刹车压力施加于各该不同面积（即柱塞１０上的密封环１２和调节轴１３上的另一密封环２６的二个不同面积）上而产生的合力。这保证了刹车时不会发生调节轴的随机转动因而不需要应用轴向弹簧。

Description

刹车致动器

本发明涉及一种用于车辆上的液压刹车器，特别是用于内蹄鼓式刹车器上的致动器，这种致动器有一个自动调节器，在例如由于正常的刹车衬料磨损而引起的对刹车零件需作过多的刹车运动时，可对这种过多的运动给予补偿。

已经推荐过一种主要用于蹄鼓式刹车器的致动器，在这种致动器中，自动调节器被安装在一个液压柱塞和致动器的一个相对固定的缸体之间以进行工作，自动调节器是一个可变长度的组件，该组件是用不可反转螺纹将调节轴与柱塞连接在一起而形成的，调节轴上的另一部分上有可反转螺纹，其上装有一个圆环体，这个圆环体被弹簧推动与缸体上的圆锥形接合面相接合。当刹车时，柱塞的向外运动使调节轴将圆环压向接合面的弹簧力放松，因而使圆环在该面上滑动，并被轴上的可反转螺纹带动而旋转。当刹车释放时，柱塞被刹车蹄片的回位弹簧带动而拉回，而圆环再次压紧其接合座，于是在可反转螺纹上产生的扭矩使调节轴相对于被固定了的圆环而旋转，从而伸长了组件，并且使同这个致动器相联系的刹车蹄片调整到一个新的回位位置。

这种调节器的操作，是根据在不可反转螺纹上产生的扭矩比在可反转螺纹上所产生的扭矩为大，以保证调节轴不随圆环一起旋转，这一点是通过一个在调节轴和缸体之间施加轴向作用力的压缩弹簧而实现的。

已经发现，当调节器上所承受的刹车蹄片回位弹簧力由于刹车致动而释放时，在刹车部件中引起的振动会使调节轴和压缩弹簧由于不可反转螺纹上负荷的变化而摆动。由于当柱塞向外运动时压缩弹簧伸长从而其作用力下降，此时它所剩余的积蓄弹力不足以防止调节轴的随机转动，而这种随机转动可导致已调好长度的调节器产生不希望的振动，因而引起在随后的刹车时刹车踏板行程的变化。

压缩弹簧的第二个缺点就是，它施加在不可反转螺纹上的力在刹车回位时为最大，而在此位置时例如为维修而要用人力再调整刹车器时，需要克服此力。

本发明的一个目的，就是提供一种在以上描述的一般的液压促动器上安装自动调节器，其中，作用在不可反转螺纹上的力在致动时增大，从而大大减少了不希望的重新调节的现象。

根据本发明，一种用于车辆刹车器的液压致动器，它包括一个缸体，一个在致动液压作用于其一个面积下可在上述缸体内滑动的致动柱塞，和一个自动调节器，它包括一个由不可反转螺纹连接方式结合起来的数个零件组成的可变长度组件，上述数个零件中之一是一个可转动地支持着的调节轴，它与控制调节轴在刹车器放松时的转动的装置一起组成可反转螺纹连接，其改进之处在于，上述数个零件中的另一个是一个由柱塞不可转动地携带着的螺帽，调节轴伸入柱塞的一个孔中并密封于该孔以形成一个较上述柱塞压力面积为小的压力面积，装置的安排使上述柱塞和调节轴的压力面积在进行刹车时受到同方向致动压力的作用，从而在上述不可反转螺纹连接上产生一个合力，以抵抗上述组件的零件之间的相对转动。

可以看出，用这种方法可以省去内部的压力弹簧，而同时在进行刹车时可对不可反转螺纹按这样的方式施载，即，使所施之力随刹车力的增加而增加，从而防止调节轴的随机转动。由于不可反转螺纹不再承受在刹车释放状态下内部的压力弹簧对螺纹的压力，故人工重新调节刹车时就只需克服密封件的摩擦力，从而变得方便了。

螺帽不同柱塞做成一体然而不可旋转地同它连接起来是特别有利的。螺帽可在一定程度上相对于柱塞浮动，这样就减少了对中问题，制造公差可以扩大，从而易于制造。另一优点就是传统的钢柱塞可用轻材料制造，例如陶瓷，塑料或合金，螺帽则很方便地可用烧结材料制造。

现在用例子并参考附图对本发明加以说明：

图1为装有本发明的一种致动器的内蹄鼓式刹车器的侧视图;

图2为图1沿A-A线的剖视图;

图3为图2沿B-B线的放大的剖视图。

图1和图2表示本发明的一种致动器装在双助势蹄片鼓式刹车器上的情况。刹车器包括一双安装在底板3上的刹车蹄片1和2，和一双固定在底板上位于相邻的二个蹄片的端部之间的液压致动器4和5，这样这两个致动器就一致而反方向地动作以形成双助势蹄片式刹车结构。刹车蹄片由回位弹簧6和7压向致动器，在致动时，蹄片1被致动器4将其同致动器相邻的一端推向外，紧靠致动器5的蹄片的另一端在致动时则作绕枢轴的运动。刹车蹄片2的一端紧靠缸体4，另一端以同样方式被致动器5推动。

图3更详细地表示出致动器4的构造（致动器5的构造与其相同）。致动器包括一个用螺钉9（图2）固定在底板上的缸体8，在缸体的轴向孔11中有一个可滑动的柱塞10，柱塞同缸体内孔壁之间用密封圈12来密封。柱塞10在刹车器放松状态下的位置是由一个自动调节机构控制的，这个调节机构包括有一个与柱塞同轴线的调节轴13，这个调节轴伸入柱塞的轴向孔14中。

调节轴13在它的大部分长度上具有螺纹15，它同固定在柱塞10上的不可旋转的螺帽16形成不可旋转的螺纹连接，螺帽16是通过将一个止动夹17嵌入柱塞的槽18中，并将止动夹的一个或多个臂19插入螺帽相应的槽20中而实现它同柱塞的不可旋转的结合。图中所示的螺帽是一个单一零件，但也可以做成一个组件，即将一个凸缘用压配合的方式装在一个螺母上，螺母在轴向上有凸肩以固定凸缘的位置，凸缘上有槽20以接受上述止动夹的伸出臂19。轴13的一端是直径加大的部分21，其外表面有快速螺纹22，它同一个环状的结合元件23（为方便起见称它为驱动环）形成可反转螺纹连接。在通常情况下，驱动环在弹簧24作用下与外壳8上的锥形接合面25牢固地接合。

调节轴远离部分21的另一端用密封圈26实现同孔14的内辟之间的密封，密封圈则被夹在轴台27和嵌在轴槽上的垫圈（或类似元件）28之间。

所示致动器是在刹车松开时的状态，当高压油输入缸体的孔11时，柱塞10将向外移动，同时带动螺帽16及调节轴13一起移动。要求的刹车蹄片至刹车鼓的间隙是由在驱动环23和调节轴之间的可反转螺纹给出的适当游隙而取得的，在这种情况下，刹车蹄片的向外运动下超过上述间隙时，驱动环不会产生转动。但是，可以看出，致动压力也施加在密封图26的表面上，而它的面积比密封圈12小＊结果导致施加在柱塞和调节轴上的力大小不同。因此所产生的合力作用在螺帽和调节轴之间的不可反转螺纹上产生足够的负荷，防止调节轴的随机转动，否则就会因使用刹车器时产生的振动而产生了随机转动，当在刹车工作中刹车蹄片张开刹车蹄片回位弹簧作用在柱塞和调节轴所形成的组件上的力释放时，这种随机转动多半要产生。

当刹车蹄片接触刹车鼓，油压施加在密封圈上而形成的力已完全作用到刹车鼓上时，而由于油压施句在密封圈26上所形成的力仍然作用在螺帽和调节轴之间，并保持不变。因此调节轴的随机转动仍继续被防止。

当需要调整时，如由于刹车蹄片需向外多移动一些距离时，调节轴移动的距离就要比为消除前述游隙而需的移动距离为多，于是驱动环就被拉向离开接合面25的方向，并随调节轴向外的运动而转过一个角度。在此期间，前述的不可反转螺纹上的负荷仍然保持，而这负荷还能附带保证在驱动环转动一个角度时使调节器轴不致因环23的转动而发生转动。一旦转动发生以后，当刹车压力消除，刹车蹄片在回位弹簧的作用下产生回位运动时，带动了调节轴作返回的轴向运动，直至驱动环23再次紧压外壳的接合面为止。由于调节轴是穿过驱动环而运动，因此当其轴向运动时就会产生调节轴相对于螺帽的转动，从而使调节支柱相应增长，调整出刹车蹄片的新的回位位置。

人工再调整时，可以通过转动一个固定在柱塞外端的手动调节轮29来进行，由于调节轴现在通过驱动环重新压紧接合面25和调节轴上附加的圆锥形连接元件30而防止了转动，柱塞就可以沿着向缸体内的方向，相对于调节轴转动。可以看出，再调整时只需克服密封环12和26的摩擦力，因而很容易进行。

应用单独的螺帽零件16，不仅减少了调节轴13和柱塞10之间存在的对中心的问题，而且还无需在柱塞的孔14内加工内螺纹，这意味着柱塞可以使用陶瓷、塑料或合金这样的轻质材料来制造。只有在柱塞和调节轴之间传递较大力的螺帽16，是一个负荷较重的零件，它可以方便地用烧结材料制造。

应当理解，本发明的致动器可以在其零件的形式和安排，应用的方式等方面作多种修改和变化。虽然致动器在上面按单作用的形式进行描述，但也可以做双作用形式的，只要组装上两个相对的柱塞，每个柱塞有其相应的调节器。也可采用楔致动器的形式。此外，虽然上面是按用于鼓式刹车器描述的，但本发明也可作为盘式刹车器的致动器使用。还应该理解到，虽然本发明的致动器按用于双助势蹄片鼓式刹车器进行描述，但也可以根据需要同任何其他形式的鼓式刹车器结合应用，例如前后刹车结构。

在本说明书中，二零件之间的“可反转螺纹连接”一词应理解为一零件的轴向位移可导致另一零件的旋转运动这样一种连接，反之亦然。二零件之间的“不可反转螺纹连接”一词应理解为二零件之间的相对旋转不能因对其中一零件仅施加轴向力而发生。一种螺纹的可反转或不可反转取决于它的螺距和螺旋升角以及二零件之间的摩擦系数。

Claims (7)

1、一种用于车辆刹车器的液压致动器，它包括一个缸体，一个在致动液压作用于其一个面积下可在上述缸体内滑动的致动柱塞，和一个自动调节器，它包括一个由不可反转螺纹连接方式结合起来的数个零件组成的可变长度组件，上述数个零件中之一是一个可转动地支持着的调节轴，它与控制调节轴在刹车器放松时的转动的装置一起组成可反转螺纹连接，其特征在于，上述数个零件中的另一个是一个由柱塞不可转动地携带着的螺帽，调节轴伸入柱塞的一个孔中并密封于该孔以形成一个较上述柱塞压力面积为小的压力面积，装置的安排使上述柱塞和调节轴的压力面积在进行刹车时受到同方向致动压力的作用，从而在上述不可反转螺纹连接上产生一个合力，以抵抗上述组件的零件之间的相对转动。

2、根据权利要求1的致动器，其特征在于，其中上述控制调节轴转动的装置是一个结合环，它形成可反转螺纹连接的一部分，并靠向一个位置，在该位置上它的结合面压向一个固定结合面。

3、根据权利要求2的致动器，其特征在于，其中上述固定结合面做在缸体上。

4、根据权利要求2的致动器，其特征在于，其中可反转螺纹连接的上述一个部分做在结合环的内周围上，该内周围包围调节轴，上述螺纹部分同上述轴的相应外螺纹部分结合。

5、根据权利要求3的致动器，其特征在于，其中可反转螺纹连接的上述一个部分做在结合环的内周圈上，该内周圈包围调节轴，上述螺纹部分同上述轴的相应外螺纹部分结合。

6、根据权利要求2至4中任何一项的致动器，其特征在于，其中还有一个结合面在调节轴上，用于同一固定结合面接合。

7、根据权利要求4或5的致动器，其特征在于，其中调节轴的上述相应可反转螺纹同调节轴上形成不可反转螺纹连接一部分的不可反转螺纹在轴向上间隔开。

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