CN100501184C - 汽车制动间隙自动调整臂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车制动间隙自动调整臂，属于汽车技术领域。它解决了现有的汽车制动间隙自动调整臂适应性差，成本较高的问题。本汽车制动间隙自动调整臂包括调整臂壳体、设于调整臂壳体内且相互啮合在一起的大蜗轮和大蜗杆，在调整臂壳体内所述大蜗杆的一端设有止推弹簧，另一端设有一单向离合器，在大蜗轮的端部设有一个控制臂，所述的控制臂上固定有齿环，所述的调整臂壳体内设有一小蜗杆，小蜗杆与单向离合器中的小蜗轮啮合，小蜗杆的一端周向固定有小齿轮，且小齿轮与所述的齿环相啮合，在小齿轮与小蜗杆之间设有弹簧，小蜗杆的另一端部与调整臂壳体之间留有间隙。本汽车制动间隙自动调整臂使得制动操作安全性高，生产成本较低。

Description

汽车制动间隙自动调整臂

技术领域

本发明属于汽车技术领域，特别涉及一种汽车在刹车过程中可自动调整制动蹄与制动鼓之间制动间隙的调整臂。

背景技术

汽车的制动正常是利用制动蹄与制动鼓之间接触摩擦作用而实现的。由于在行车的过程中，制动蹄与制动鼓之间会频繁地接触摩擦，制动蹄与制动鼓之间由于磨损作用而使两者之间的间隙变大，这会影响到汽车在行驶过程中制动机构的使用安全性。现有的汽车制动机构中往往设有一个可自动调整制动蹄与制动鼓之间制动间隙的调整臂，该调整臂在汽车制动机构工作过程中可以补偿制动蹄与制动鼓之间的磨损间隙，从而使两者之间的制动间隙能够保持在一个恒定的值，改善了汽车制动机构工作的安全性。

中国专利申请03151471.5中就公开了一种汽车制动间隙自动调整臂，其活动地联接在与制动蹄相联接的凸轮轴上，结构包括调整臂壳体、设于调整臂壳体内的且相互啮合在一起的大蜗轮和大蜗杆、通过齿牙与大蜗杆相联接的小蜗轮、与小蜗轮相联接的单向离合器，所述的单向离合器中具有一小蜗杆，该小蜗杆与所述的小蜗轮啮合。在大蜗轮的端部还设有控制臂组件，控制臂组件与一离合齿轮啮合。该调整臂在制动过程中，在分泵的作用下调整臂壳体会旋转，从而通过离合齿轮带动小蜗杆转动，离合齿轮与小蜗杆之间有一个间隙，这样离合齿轮带动小蜗杆转动时有一滞后，这一滞后值的大小就决定了制动鼓与制动蹄间的间隙值的大小。小蜗杆在转动时带动小蜗轮转动。由于小蜗轮与单向离合器相联接，单向离合器可以根据小蜗轮的转动方向控制大蜗杆的动作，大蜗杆在动作时可以促使大蜗轮发生偏转，大蜗轮偏转后促使凸轮轴偏转，进而使制动蹄与制动鼓之间的制动间隙能够较好地保持在一固定值上。上述这种调整臂在使用过程中具有一定的缺陷，其在制动过程中，离合齿轮与小蜗杆之间的间隙是一个定值，这样离合齿轮带动小蜗杆转动时的滞后值的也是一个定值，对特定的制动器在某一特定的工况下制动蹄与制动鼓之间的制动间隙能够保持在一个固定值上。然而，不同的汽车制动器参数各不相同，使用工况千差万别，这样只具有某一固定滞后值的自动间隙调整臂就不能适应这些不断变化的要求了。目前，调整臂制造商通常通过更换不同的啮合齿轮，以改变上述的滞后值，这不但增加了制造成本，而且无法适应车辆工况千变万化的情况，因为产品装配好后，调整臂的滞后值用户是无法改变的。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有汽车制动间隙自动调整臂所存在的上述问题，而提供一种能够通过对调整臂内部结构的调整，改变离合齿轮与小蜗杆传动时的滞后值，从而达到调整制动间隙设定值目的的汽车制动间隙自动调整臂。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车制动间隙自动调整臂，包括调整臂壳体、设于调整臂壳体内且相互啮合在一起的大蜗轮和大蜗杆，在调整臂壳体内所述大蜗杆的一端设有止推弹簧，另一端设有一单向离合器，在大蜗轮的端部设有一个控制臂，其特征在于，所述的控制臂上固定有齿环，所述的调整臂壳体内设有一小蜗杆，小蜗杆与单向离合器中的小蜗轮啮合，小蜗杆的一端周向固定有小齿轮，上述的小齿轮与小蜗杆之间通过花键或方轴方孔联接在一起，且小齿轮与所述的齿环相啮合，在小齿轮与小蜗杆之间设有弹簧，小蜗杆的另一端部与调整臂壳体之间留有间隙。

自动调整臂装配在汽车上时，大蜗轮保持周向固定的套接在汽车制动凸轮轴上，控制臂通过支架固定在车桥上。本自动调整臂在工作时，其壳体在分泵的作用下发生转动，壳体内的小齿轮在与控制臂相固定的齿环上滚动，小齿轮滚动的同时带动小蜗杆的转动。由于小蜗杆在轴向上与壳体之间具有间隙H，小蜗轮刚开始是不动的，这样转动的小蜗杆会在壳体内进行轴向窜动。当小蜗杆的另一端顶压在调整臂壳体上时，小蜗杆会原地转动而驱动小蜗轮的转动，通过单向离合器的作用，这样就可实现制动蹄与制动鼓之间磨损间隙的自动补偿。上述的小齿轮与小蜗杆之间可以通过花键或方轴方孔联接在一起，小蜗杆在窜动时小齿轮保持轴向固定。调整臂制造商或用户可以通过改变小蜗杆端部与壳体之间的间隙进行设定，该间隙被设定好后，制动蹄与制动鼓之间的制动间隙就能够保持一致。

为了方便对小蜗杆与壳体之间的间隙进行设定，上述小齿轮与小蜗杆之间设有若干调整垫片。这样，通过增减调整垫片的数目就可实现所述小蜗杆另一端与调整臂壳体之间间隙的设定。

在本自动调整臂中，所述小蜗杆的另一端部设有一定位柱，定位柱间隙地插于自动调整臂壳体上所设的定位孔内。

在本自动调整臂中，所述的单向离合器还包括设于自动调整臂壳体内的离合器、离合弹簧，所述离合器与大蜗杆另一端的端面之间设有可相互啮合的齿牙，所述离合弹簧的一端与离合器相连接，另一端与小蜗轮相连接。大蜗杆没有动作时，大蜗杆的另一端上的齿牙与离合器上的齿牙相啮合，离合弹簧为螺旋形并与小蜗轮上的内孔紧配合。小蜗轮在制动开始过程中作正向转动，而此时离合器在大蜗杆的作用下不转动，小蜗轮正向转动时是顺着离合弹簧的螺旋方向的，离合弹簧外径因被正向转动的小蜗轮收紧而缩小，小蜗轮相对于离合弹簧空转。当调整臂壳体继续转动时，在大蜗轮的作用下，大蜗杆与离合器相分离小蜗轮与离合弹簧及离合器一起转动。在解除制动时，调整臂壳体反向转动过程中小蜗杆在小蜗轮及小齿轮的作用下反向窜动，在反向窜动的过程中，小蜗轮不会发生反向转动，从而产生了制动鼓与制动蹄间的正常间隙。当存在过量间隙时，调整臂壳体会继续反向转动，这时小蜗杆在没有反向窜动位置了，只能原地转动，从而带动小蜗轮反向转动，进而带动大蜗轮发生偏转，也就可以补偿制动蹄与制动鼓之间的过量间隙。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、通过大蜗轮、大蜗杆、小蜗轮、小蜗杆及单向离合器，可以实现制动蹄与制动鼓之间磨损间隙的自动补偿，汽车行驶过程中制动操作安全性高。

2、调整臂制造商在内部零部件完全一致的情况下，只需通过改变小蜗杆与壳体间的间隙值，就可轻松地改变调整臂的输出参数以满足不同汽车制造商的要求。极大限度地降低了生产成本。

3、由于汽车消费者可以通过设定本自动调整臂中的小蜗杆与壳体之间的间隙，而使汽车的制动间隙满足自己的驾乘需要，提高了汽车驾乘的舒适性。

附图说明

图1是本汽车制动间隙自动调整臂的结构示意图；

图2是沿图1中的A-A剖视图，此时小蜗杆位于初始位置；

图3是图2中小蜗杆处的结构放大示意图；

图4是沿图1中的A-A剖视图，相对于图2所示此时小蜗杆的轴向位置发生了窜动。

其中，1、调整臂壳体；2、小蜗轮；3、离合弹簧；4、离合器；5、小蜗杆；6、齿环；7、控制臂；8、大蜗轮；9、压帽；10、止推弹簧；11、大蜗杆；12、定位柱；13、定位孔；14、支架；15、小齿轮；16、弹簧；17、调整垫片。

具体实施方式

由图1中可以看出，本发明的汽车制动间隙自动调整臂包括调整臂壳体1、设于调整臂壳体1内的相互啮合在一起的大蜗轮8和大蜗杆11、设于大蜗杆11一端的止推弹簧10、设于大蜗杆11另一端的单向离合器，所述大蜗轮8通过花键与制动凸轮轴套接在一起。在大蜗轮8的端面上设有一控制臂7，该控制臂7与支架14固定连接，支架14连接在车身上。调整臂壳体1与分泵相联接，在分泵的作用下调整臂壳体1可以转动。

所述的调整臂壳体1上固定连接有一压帽9，所述的止推弹簧11设于压帽9与大蜗杆11之间。

上述的单向离合器主要由设于调整臂壳体1内的离合器4、离合弹簧3、小蜗轮2所构成。离合器4、小蜗轮2两者的相对一侧分别设有内孔，所述离合弹簧3的两端分别紧配合地连接在所述的内孔中，离合弹簧3呈螺旋形。所述小蜗轮2间隙地套接在大蜗杆11上，离合器4可在调整臂壳体1内转动，在离合器4与大蜗杆11的另一端面之间还设有可相互啮合在一起的齿牙。

在调整臂壳体1内设有与小蜗轮2相啮合的小蜗杆5，在小蜗杆5的一端连接有小齿轮15，小齿轮15上设有方孔，小蜗杆5的相应一端部设有方轴，该方轴间隙地插于所述的方孔中。小蜗杆5的另一端与调整臂壳体1之间具有一定的间隙，图2、图3、中的H表示该间隙。在小齿轮15与小蜗杆5之间设有弹簧16，弹簧16的两端分别作用在小蜗杆5与小齿轮15上。调整臂制造商或用户可以在小蜗杆5与小齿轮15之间通过增减调整垫片17的数目来达到设定所述间隙H的值。为了保证小蜗杆5的工作稳定性，在小蜗杆5的另一端上还设有定位柱12，在调整臂壳体1上与此定位柱12的位置相应处设有定位孔13，该定位柱12间隙地插于定位孔13内。

在上述控制臂7上还固定连接有一齿环6，上述小齿轮15与该齿环6啮合，小齿轮15在跟随调整臂壳体1转动时，其在齿环6上转动，从而可带动小蜗杆5、小蜗轮2一起转动。

本自动调整臂在制动时，调整臂壳体1在分泵的作用下发生转动，调整臂壳体1在刚开始转动时由于制动蹄与制动鼓之间具有正常的制动间隙，大蜗轮8、大蜗杆11一起跟随制动凸轮轴位移，而此时小齿轮5在齿环6上滚动，小齿轮5在滚动的同时带动小蜗杆5一起转动，而在小蜗轮2与弹簧16的作用下小蜗杆5向着其与调整臂壳体1之间的间隙处窜动。当小蜗杆5的另一端顶在调整臂壳体1上时，小蜗杆5在原地转动，并驱动小蜗轮2正向转动。小蜗轮2正向转动时，其是顺着离合弹簧3的螺旋方向而转动的，且离合器4在大蜗杆11的作用下固定不动，小蜗轮2只是空转。在制动蹄与制动鼓相接触之前，制动凸轮轴转动时需要的扭矩较小。当制动蹄与制动鼓之间相接触时，制动凸轮轴上的反作用力就会突然变大，而调整臂壳体1在分泵的作用下仍然会发生转动，此时制动凸轮轴上的较大的反作用力就会驱使大蜗轮8克服大蜗杆11端部止推弹簧10的正压力，促使大蜗杆11窜动并与壳体1接触，大蜗杆11停止运动，而此时制动蹄与制动鼓紧紧地抱合在一起。

在解除制动时，调整臂壳体1回转，与此同时带动大蜗轮8回转，而小齿轮15在调整臂壳体1内回转时，在齿环6的作用下带动小蜗杆5反转。这个时期的小蜗杆5反转时，由于离合器4处于自由状态，小蜗杆5受到的轴向力可以忽略，在弹簧16的作用下，小蜗杆5带动小蜗轮2、离合器4空转；调整臂壳体1继续回转，大蜗轮8作用在大蜗杆11上的力逐渐减小，最终在止推弹簧10弹力的作用下大蜗杆11向着单向离合器的方向运动，并最终与离合器4相啮合，这时的小蜗轮2不再是处于自由状态。而小齿轮15在调整臂壳体1继续回转时，在齿环6的作用下继续带动小蜗杆5反转，这时小蜗轮2的作用在小蜗杆5的轴向力克服了弹簧16的作用力，向着小齿轮15的方向窜动，从而回到其初始位置。这一过程中，离合器4、大蜗杆11是保持不转的，其运动与小齿轮15之间有滞后值，正是有了这一滞后值的存在，进而产生了制动鼓与制动蹄之间的正常间隙值，小蜗杆5沿轴向的窜动量H的大小就决定了正常间隙值的大小。

当制动蹄与制动鼓之间因磨损作用而产生过量间隙时，这时调整臂壳体1会继续回转，转动的小蜗杆5因为小齿轮15的作用而没有了窜动位，进而驱动小蜗轮2在反向转动。带动大蜗杆11、大蜗轮8一起转动，这样，当调整臂壳体1回到初始位置时，大蜗轮8没有回到初始位，与之相套接的凸轮轴也没有回到原始位，而是向前偏转了一角度，其效果就是减小了制动鼓与制动蹄间的过量间隙。通过多次的制动操作，制动蹄与制动鼓之间的磨损间隙不断地减少，直至消除。从而能够使制动蹄与制动鼓之间能够保持在一个固定的间隙值上。

对图2、图3、图4、之中间隙H值的设定，可以通过增减调整垫片17的数目来进行调整，间隙H的值一旦被设定好后，由于上述的制动蹄与制动鼓之间磨损间隙的自动补偿机构，汽车的制动间隙就会保持不变。

在对间隙H进行设定时，可以很方便地拆开调整臂壳体1，以增减调整垫片17的数目。需要注意的是，在设定间隙H的值时，每个车轮处的制动间隙应要保持一致。

Claims (3)

1、一种汽车制动间隙自动调整臂，包括调整臂壳体(1)、设于调整臂壳体(1)内且相互啮合在一起的大蜗轮(8)和大蜗杆(11)，在调整臂壳体(1)内所述大蜗杆(11)的一端设有止推弹簧(10)，另一端设有一单向离合器，在大蜗轮(8)的端部设有一个控制臂(7)，其特征在于，所述的控制臂(7)上固定有齿环(6)，所述的调整臂壳体(1)内设有一小蜗杆(5)，小蜗杆(5)与单向离合器中的小蜗轮(2)啮合，小蜗杆(5)的一端周向固定有小齿轮(15)，上述的小齿轮(15)与小蜗杆(5)之间通过花键或方轴方孔联接在一起，且小齿轮(15)与所述的齿环(6)相啮合，在小齿轮(15)与小蜗杆(5)之间设有弹簧(16)，小蜗杆(5)的另一端部与调整臂壳体(1)之间留有间隙，所述的小齿轮(15)与小蜗杆(5)之间设有若干调整垫片(17)。

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，所述的小蜗杆(5)的另一端部设有一定位柱(12)，定位柱(12)间隙地插于自动调整臂壳体(1)上所设的定位孔(13)内。

3、根据权利要求1或2所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于，所述的单向离合器还包括设于自动调整臂壳体(1)内的离合器(4)、离合弹簧(3)，所述离合器(4)与大蜗杆(11)另一端的端面之间设有可相互啮合的齿牙，所述离合弹簧(3)的一端与离合器(4)相连接，另一端与小蜗轮(2)相连接。

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