CN100497987C - 汽车制动间隙自动调整臂 - Google Patents

Abstract

一种汽车制动间隙自动调整臂，它包括一个壳体，壳体内装有蜗轮和蜗杆轴；蜗杆轴的一端设有大弹簧、弹簧座和调整螺盖；蜗杆轴上套接一个齿型超越离合器；齿型超越离合器的被动螺旋齿轮与间隙控制装置的主动螺旋齿轮相啮合；间隙控制装置包括行星轮、齿轮轴、主动螺旋齿轮；在主动螺旋齿轮的左端设有阻尼机构：包括调整螺钉、弹簧、钢珠；在蜗轮孔内装有与蜗轮同轴的控制臂组件，控制臂组件包括装在蜗轮孔内且与蜗轮同轴的太阳轮，齿形连接套、盖板和控制臂组合而成，太阳轮与行星轮相啮合。

Description

汽车制动间隙自动调整臂

技术领域

本发明属于汽车制动技术领域，是一种用于采用鼓式制动器的汽车制动间隙自动调整臂。

背景技术

在汽车行驶过程中，由于频繁地使用制动器制动车辆，制动鼓与摩擦片之间的正常磨损使间隙会逐渐变大，致使制动滞后，制动时间延长；尤其是当各个制动鼓的制动间隙不一致时，在车辆制动时发生的制动跑偏、侧滑等现象，为行车安全带来一些隐患。

对于这一现象，目前，一般均采用人工手动调整的方法，用扳手转动制动间隙调整臂的蜗杆轴，蜗杆轴带动蜗轮，从而带动与蜗轮连接的凸轮轴来实现对制动器制动间隙调整的目的。由于调整频次和人员素质的不同，很难做到汽车始终保持良好的工作状态，从而影响汽车的安全行驶。

目前，采用制动间隙自动调整臂，可以随时将增大的制动间隙调整为正常制动间隙的范围内；由于目前自动间隙调整臂的种类较多，且与制动器连接的方式各不相同，给不同品种的自动间隙调整臂的维修和互换带来许多不便。尤其是齿轮齿条结构的自动间隙调整臂的安装，受结构限制，在安装时必须将控制臂固定在缺口控制盘起始点的准确位置，不然就会出现控制臂补偿量不足或失效等现象。因此，对安装位置的准确性要求很高，给生产和维修带来难度。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种新颖结构的汽车制动间隙自动调整臂。该结构具有结构合理、安装方便、稳定性高、可以在围绕凸轮轴中心线的整个圆周范围内安装等特点。

为实现上述目的，本发明是采用下列技术方案来实现的：本汽车制动间隙自动调整臂包括一个壳体，壳体内装有蜗轮和蜗杆轴，蜗轮和蜗杆轴采用不对称齿形压力角的单向齿啮合；蜗杆轴的一端设有大弹簧、弹簧座和调整螺盖；其特征在于所述的蜗杆轴的轴径上还套接一个齿型超越离合器；

齿型超越离合器的被动螺旋齿轮与间隙控制装置的主动螺旋齿轮相啮合，所述的被动螺旋齿轮与主动螺旋齿轮的螺旋角均为45°，它们的旋转轴线互相垂直；间隙控制装置中设有阻尼机构控制主动螺旋齿轮的转动；在蜗轮孔内装有与蜗轮同轴的控制臂组件，控制臂组件中的太阳轮与间隙控制装置的行星轮相啮合。

在上述的齿型超越离合器包括安装在套筒上的被动螺旋齿轮、离合器动片、离合器定片、弹簧和弹簧挡圈；齿型超越离合器中的弹簧挡圈卡在套筒外圆柱面和离合器定片圆柱孔的环形槽内，将离合器定片与套筒固连在一起，将其他零件封闭在套筒上，成为一个相对独立的组件；

在上述的汽车制动间隙自动调整臂中，在大弹簧的弹簧力的作用下，所述的齿型超越离合器定片右侧的锥齿与蜗杆轴左侧的锥齿处于常啮合状态，组成锥齿离合器；

在上述的汽车制动间隙自动调整臂中，所述的齿型超越离合器套筒的左端面与带孔调整螺盖之间设有止推轴承。

在上述的汽车制动间隙自动调整臂中，所述的间隙控制装置包括行星轮、齿轮轴、主动螺旋齿轮；

在上述的汽车制动间隙自动调整臂中，所述的阻尼机构包括调整螺钉、弹簧、钢珠。

在上述的汽车制动间隙自动调整臂中，所述的控制臂组件包括装在蜗轮孔内且与蜗轮同轴的太阳轮、齿形连接套、盖板和控制臂；太阳轮与行星轮相啮合；齿形连接套将上述零件组合在一起；其中齿形连接套将太阳轮、控制臂铆接成一体；盖板通过螺钉固定于壳体之上；控制臂用于在本调整臂安装在车辆上时，通过连接件与桥壳固定连接。

与现有技术相比，本汽车制动间隙自动调整臂的优点在于：

1：由于控制臂组件的运动传递采用了行星齿轮机构，所以控制臂可以围绕中心线在圆周上的任何位置安装固定而不受限制。为调整臂的安装、维修互换提供了方便；

2：由于将间隙控制装置设置在整个传动链的前段；这样，在制动器的制动间隙处于正常范围内时，间隙控制装置后的零件不运动，自动调整臂不进行调整，减少了传动链后部零件的磨损；

3：齿型超越离合器的零件全部套装在套筒上，并采用弹簧挡圈锁定离合器定片，使其成为一个独立的合件。为安装维修和更换零件带来方便；

4：齿型超越离合器套筒的左端面与带孔调整螺盖之间装有止推轴承。降低了机件运动时的摩擦阻力，减少了零件的磨损，提高了调整臂自动补偿的可靠性和稳定性。

附图说明

图1是汽车制动间隙自动调整臂的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图，即间隙控制装置部分示意图。

图3是图2的B-B剖面图。即间隙控制装置矩形齿啮合部分；

图4是齿型超越离合器的示意图。

图5是汽车制动间隙自动调整臂控制臂组件的剖面结构图。

图中：1、壳体；2、蜗轮；3、太阳轮；4、行星轮；5、齿轮轴；6、主动螺旋齿轮；7、油封；8、带孔调整螺盖；9、止推轴承；10、套筒；11、被动螺旋齿轮；12、弹簧；13、离合器动片；14、套；15、弹簧挡圈；16、离合器定片；17、蜗杆轴；18、顶丝；19、大弹簧；20、调整螺盖；21、弹簧座；22、螺钉；23、盖板；24、控制臂；25、滑脂嘴；26、调整螺钉；27、弹簧；28、钢珠；29、齿形连接套。

具体实施方式

如图1、图4所示：本汽车制动间隙自动调整臂：包括壳体1，壳体上部为一摆臂，摆臂通过轴承套14与汽车的制动气室的推杆相连；壳体1内装有蜗轮2及与其啮合的蜗杆轴17，蜗杆轴17的右端设有大弹簧19、弹簧座21和调整螺盖20；蜗杆轴17的左端依次装有齿型超越离合器的离合器定片16、离合器动片13、被动螺旋齿轮11、套筒10、弹簧挡圈15、弹簧12、止推轴承9、油封7、带孔调整螺盖8。

在本实施例中，大弹簧19通过弹簧座21将弹簧推力作用于蜗杆轴17上，使蜗杆轴17左侧的锥齿顶压在齿型超越离合器定片16右侧的锥齿上；齿型超越离合器定片16内孔的左端面被套筒10的右端面压紧，套筒10的左端面压在止推轴承9上，经过套筒10依次将弹簧推力传递给带孔调整螺盖8；

如图1所示，在止推轴承9左端面的带孔调整螺盖8通过螺纹与壳体1连接。装配或维修时，通过转动带孔调整螺盖8，使蜗杆轴17的蜗杆右端面与壳体1之间保留间隙δ。保证在蜗杆轴17与离合器定片16的锥齿离合时可以轴向移动。调整结束后用顶丝18固定带孔调整螺盖8；

蜗杆轴17的左端穿过带孔调整螺盖8，六方头伸出壳体1的外部，以便于汽车制动间隙自动调整臂手动调整时使用。为了阻止灰尘和水等杂质进入壳体内部侵蚀零件，在调整螺盖8和蜗杆轴17之间安装一个油封7密封壳体，以延长产品的使用寿命。

调整螺盖20通过螺纹与壳体1联结，汽车制动间隙自动调整臂总成安装调整结束后用顶丝18固定，避免调整螺盖20松动。

如图1、图4所示，在本实施例中，离合器定片16的左端面和离合器动片13的右端面设有单向端面齿相互啮合，组合为齿型超越离合器。离合器动片13的左端矩形凹槽与被动螺旋齿轮11右端的矩形凸块、弹簧12组合成联轴器；使齿型超越离合器的离合器动片13相对于离合器定片16离合时，离合器动片13可以克服弹簧12的阻力轴向移动，以保证离合器动片13能够相对于离合器定片16的锯齿形端面齿分离或结合并转过相应的角度。齿型超越离合器中的弹簧挡圈15卡在套筒10外圆柱面和离合器定片16圆柱孔的环形槽内，将离合器定片16、离合器动片13、被动螺旋齿轮11、弹簧12组合成一个独立的合件。套筒10的作用是将大弹簧19产生的轴向力在保证锥齿离合器处于常啮合状态时，依次将轴向力传递给止推轴承9和带孔调整螺盖8；使套装在套筒10上的齿型超越离合器的离合状态不受大弹簧19的轴向力影响；

如图2、图3所示，在本实施例中，间隙控制装置中的主动螺旋齿轮6与齿型超越离合器中的被动螺旋齿轮11啮合；主动螺旋齿轮6的左端是螺旋齿，右端为三个扇形凸块，每个扇形凸块的圆心角为β；行星轮4的右端为与太阳轮啮合的直齿轮，左端开有三个扇形凹槽。每个扇形凹槽的圆心角为α；当主动螺旋齿轮6的三个扇形凸块插入行星轮4的三个扇形凹槽内后，在凸块和凹槽之间出现α-β＝γ的扇形空间。γ角度即为行星轮在制动系统正常制动时的空转角度，即为间隙控制装置所设定的予留间隙。主动螺旋齿轮6的左端设有钢珠28、弹簧27和调整螺钉26，钢珠28主要是对主动螺旋齿轮6的旋转起阻尼和限制的作用。

如图5所示，在本自动调整臂中，控制臂组件是由太阳轮3、控制臂24、盖板23和齿形连接套29所组成；太阳轮3、盖板23、控制臂24均套于齿形连接套29上，齿形连接套29将太阳轮3、控制臂24铆接成一体并可相对于盖板23转动。太阳轮3与间隙控制装置的行星轮4相啮合。在制动间隙自动调整臂被制动气室推动围绕凸轮轴的中心线转动时，壳体1带动壳体内的所有零件相对于控制臂组件转动。

本发明的工作原理是：当制动系统的制动气室推杆推动制动间隙自动调整臂转动开始制动时，由于控制臂24被固定在车桥上不转动，壳体1与控制臂组件相对转动；由于控制臂组件中的太阳轮3与控制臂24是铆接在一起的，因此壳体1与太阳轮3也相对转动。转动的壳体1带动行星轮4围绕太阳轮3的外圆公转并产生自转。

当车辆的制动间隙在正常范围内时：由于间隙控制装置中行星轮4与主动螺旋齿轮6凸凹结合部留有扇形空间，即间隙控制装置所设定间隙的圆心角γ。此时，行星轮4所旋转的角度在不超过扇形空间的圆心角γ时(即在正常制动间隙的范围内)，仅仅行星轮4在0-γ的范围内空转，主动螺旋齿轮6不发生转动；所以，被动螺旋齿轮、齿形超越离合器、蜗杆轴、蜗轮等均没有运动。在完成正常制动的过程中，制动间隙自动调整臂不调整制动间隙；

当车辆的制动间隙因磨损而超过所设定的制动间隙时：制动过程中，制动间隙自动调整臂旋转的转角相应增加，壳体1相对于控制臂组件的旋转角度也相应增加，由于行星轮4的旋转角度超过扇形空间的圆心角γ后，主动螺旋齿轮6在克服钢珠28的阻力后随之转动。并通过被动螺旋齿轮11、齿型超越离合器动片13进行动力传递，由于齿型超越离合器的设置，离合器动片13相对离合器定片16离合且跳齿。制动回位过程中，制动气室推杆带动壳体1回到原始位置，行星轮4也围绕太阳轮3反向旋转回到原位，通过间隙控制装置、被动螺旋齿轮11、和齿形单向超越离合器，带动蜗杆轴17、蜗轮2转动相应的角度，消除所增大的间隙，完成一次调整。从而适时的补偿了制动间隙的增量。

此外，当手动调整制动间隙自动调整臂时，用扳手扳动蜗杆轴17左端的六方头旋转，蜗杆轴17克服大弹簧19的推力向右移动δ距离后，使蜗杆轴17的锥齿与齿型超越离合器定片16的锥齿分离并旋转，达到手动调整的目的。由于本制动间隙自动调整臂结构上的特点，可以采用手动的办法进行正向和反向调整。

Claims (9)

1、一种汽车制动间隙自动调整臂，它包括一个壳体(1)，壳体(1)内装有蜗轮(2)和蜗杆轴(17)，蜗杆轴(17)的一端设有大弹簧(19)、弹簧座(21)和调整螺盖(20)，其特征在于所述的蜗杆轴(17)的另一端在轴的径向方向上装有齿型超越离合器；所述的齿型超越离合器包括：套筒(10)、被动螺旋齿轮(11)、离合器动片(13)、离合器定片(16)、弹簧挡圈(15)和弹簧(12)I；齿型超越离合器的被动螺旋齿轮(11)与间隙控制装置的主动螺旋齿轮(6)相啮合；在蜗轮孔内装有与蜗轮同轴的控制臂组件，控制臂组件中的太阳轮(3)与间隙控制装置的行星轮(4)相啮合。

2、根据权利要求1所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于所述的齿型超越离合器中的弹簧挡圈(15)卡在套筒(10)外圆柱面和离合器定片(16)圆柱孔的环形槽内，将离合器定片(16)与套筒(10)固连在一起，将其他零件封闭在套筒(10)上，成为一个相对独立的组件。

3、根据权利要求2所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于齿型超越离合器的离合器动片(13)左端矩形凹槽与被动螺旋齿轮(11)右端的矩形凸块、弹簧(12)I组合成联轴器；使齿型超越离合器的离合器动片(13)相对于离合器定片(16)离合时，离合器动片(13)可以克服弹簧(12)I的阻力轴向移动。

4、根据权利要求1所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于齿型超越离合器定片(16)右侧的锥齿与蜗杆轴(17)左侧的锥齿在弹簧力的作用下处于常啮合状态，组成锥齿离合器。

5、根据权利要求1所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于被动螺旋齿轮(11)与主动螺旋齿轮(6)的螺旋角均为45°，它们的旋转轴线互相垂直。

6、根据权利要求1所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于蜗轮(2)和蜗杆轴(17)采用不对称齿形压力角的单向齿啮合。

7、根据权利要求1所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于间隙控制装置中的主动螺旋齿轮(6)的左端是螺旋齿，右端为三个扇形凸块，每个扇形凸块的圆心角为β；行星轮(4)的右端为与太阳轮啮合的直齿轮，左端开有三个扇形凹槽，每个扇形凹槽的圆心角为α，当主动螺旋齿轮(6)的三个扇形凸块插入行星轮(4)的三个扇形凹槽内后，在凸块和凹槽之间出现α-β＝γ的扇形空间，γ角度即为行星轮在制动系统正常制动时的空转角度。

8、根据权利要求7所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于主动螺旋齿轮(6)的左端设有钢珠(28)、弹簧(27)II和调整螺钉(26)，钢珠(28)主要是对主动螺旋齿轮(6)的旋转起阻尼和限制的作用。

9、根据权利要求1所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于控制臂组件由装在蜗轮孔内且与蜗轮同轴的太阳轮(3)、齿形连接套(29)、盖板(23)和控制臂(24)组合而成，齿形连接套(29)将太阳轮(3)、控制臂(24)铆接成一体。

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