CN100567759C - 汽车制动间隙自动调整臂 - Google Patents
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Abstract
汽车制动间隙自动调整臂属于汽车技术领域，特别涉及一种自动调整汽车制动鼓与摩擦片之间间隙的装置。本汽车制动间隙自动调整臂包括一个壳体，在壳体内装有大蜗轮和大蜗杆，大蜗杆另一侧套接一个小蜗轮，小蜗轮的端部设有齿牙，在大蜗杆上有与小蜗轮端部齿牙相啮合的齿牙，在小蜗轮的侧部设有一个单向离合装置，单向离合装置包括小蜗杆和离合器齿轮，两者之间是通过一对相互啮合的单向齿轮相联接，小蜗杆与小蜗轮相啮合，在大蜗轮的端部设有一个控制臂组件，离合器齿轮与控制臂组件相啮合。本自动调整臂由于增设了小蜗轮和小蜗杆，其内部的工作行程为360度，控制臂的活动范围可达220度左右，提高了调整臂自动补偿的可靠性和稳定性，且使用十分方便。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域，特别涉及一种自动调整汽车制动鼓与摩擦片之间间隙的装置。
背景技术
在汽车行驶过程中，需要频繁使用刹车。长期使用会造成汽车制动鼓与摩擦片之间的间隙变大。如果不及时调整，会导致制动距离过大、制动鼓失圆等现象，给行车带来不安全的隐患。因此，在我国的国标中明确规定客车、货车和挂车等机动车必须安装制动间隙自动调整臂。
为此，出现了各种各样的自动调整臂，有些还申请了专利。从各种自动调整臂的结构上来划分，大致可以分为两类。一类是齿条式自动调整臂，如中国专利972145966提供的“汽车制动间隙自动调整臂”，其技术方案是在原技术的壳体内设有与蜗轮同轴动配合的主传动齿轮和蜗杆轴，通过销钉连接被动螺旋齿轮，在主传动齿轮轴向有控制孔，孔内有控制销，在被动螺旋齿轮和主传动齿轮之间还设有离合机构和主动螺旋齿轮，通过上述部件的相互作用可以使蜗杆轴自行转动来自动调整因蹄片磨损增大的制动间隙，解决因手工调整制动间隙不及时造成的种种问题。
对于齿条式制动间隙自动调整臂，其内部工作原理是以齿条带动单向离合器，而齿条的行程只有15mm左右，控制臂的活动范围约55度左右。在安装时必须将控制臂固定在齿条起始点的正确位置，否则会造成自动控制臂补偿失灵或者失效。因此，实际安装的难度较高，容易出现各种问题。
同时，齿条式自动调整臂内部的单向器组件中弹簧的锁定方向要求较高。若在安装、调试及实际使用过程中有所不当，就极容易损坏该弹簧，从而造成自动补偿失效。
另一类自动调整臂是棘轮式自动调整臂，其内部工作原理是依靠销子卡住齿轮使其内部作单向运动，而该销子的伸缩是靠弹簧及运动时的杠杆原理来实现的。如中国专利00259577.X公开了一种汽车制动器间隙自动调整臂，它包括壳体，壳体内装有蜗轮和蜗杆，蜗杆的一端设有单向离合器、衬套、弹簧和通盖，另一端套有碟形弹簧和压盖，壳体的外侧设置连杆和连接叉，连接叉与连杆和壳体的端部铰接，连杆的下端穿过壳体，与壳体内的单向离合器联接。该调整臂是利用连杆和单向离合器、并通过蝶形弹簧加轴向负荷来自动调整的。
在棘轮式自动调整臂中，由于销子的伸缩是靠弹簧实现的，因此如果弹簧弹力不足或者销子磨损等原因，就会造成调整失灵，直接影响产品的稳定性和可靠性。
另一个缺点在于棘轮式调整臂内部的齿轮齿数较少，在实际使用时蹄片要磨损0.15mm左右才能补偿，其补偿的精度低，影响行车的安全性。
另外，无论是齿条式自动调整臂，还是棘轮式自动调整臂，在机械性能方面均存在着较大的簿弱环节。由于是单件单点受力，在刹车时受到0.6Mpa以上的气压作用，其内部件受力很大，极容易造成断裂现象，使产品的使用寿命短、可靠性差。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述问题，提供新颖结构的汽车制动间隙自动调整臂，使它具有结构合理、可靠性好、稳定性高、产品的使用寿命长、使用安装方便等特点。
本发明的目的是通过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，在壳体内装有大蜗轮和与大蜗轮配合的大蜗杆，大蜗杆的一端依次设有蜗杆弹簧座、蜗杆弹簧和弹簧螺盖，弹簧螺盖与壳体固连，其特征在于所述的大蜗杆另一侧套接一个小蜗轮，小蜗轮的端部设有齿牙，在大蜗杆上有与小蜗轮端部齿牙相啮合的齿牙，在小蜗轮的侧部设有一个单向离合装置，单向离合装置包括小蜗杆和离合器齿轮，两者之间是通过一对相互啮合的单向齿轮相联接，小蜗杆与小蜗轮相啮合，在大蜗轮的端部设有一个控制臂组件，离合器齿轮与控制臂组件相啮合。
在上述的汽车制动间隙自动调整臂中，所述的单向离合装置还包括离合器中牙轮和小蜗杆牙轮，离合器中牙轮位于离合器齿轮的端部，与离合器齿轮套接且周向固定，小蜗杆牙轮位于小蜗杆的端部，且与小蜗杆固连在一起，离合器中牙轮和小蜗杆牙轮上的齿牙均为单向齿牙，且相互啮合。
在上述的汽车制动间隙自动调整臂中，所述的控制臂组件是由控制臂齿轮、控制臂齿套、控制臂和盖板组合而成，控制臂齿轮与离合器齿轮相啮合，盖板是通过螺钉固定于壳体上的。控制臂用于本调整臂的安装，其作用在于将本调整臂固定于汽车上。
在上述的汽车制动间隙自动调整臂中，所述的小蜗轮端部的齿牙为锥形齿，相应地在大蜗杆上与此相配合的齿牙也是锥形齿。也就是说，在小蜗轮端部的齿牙分布于一个圆锥形的凹面上，而大蜗杆上齿牙分布于一个圆锥形的凸面上。
本调整臂是在原大蜗轮大蜗杆的基础上增设了小蜗轮和小蜗杆，来进行微动调节，实现对刹车制动间隙的自动调整的。
与现有的技术相比，本汽车制动间隙自动调整臂的优点在于：
1、由于增设了小蜗轮和小蜗杆，其内部的工作行程为360度，控制臂的活动范围可达220度左右，因此在实际使用中无须考虑起始点的问题，提高了调整臂的自动补偿的可靠性和稳定性。
2、正因为本调整臂的内部有两套蜗轮蜗杆传动机构，从而避免了在安装、调试、使用过程中的不当行为，使安装十分方便，保证行车的安全性。
3、采用了蜗轮蜗杆式的内部结构，在产品使用过程中均匀受力，避免了普通调整臂单点单件受力的不足之处，使产品的机械结构合理，可延长产品的使用寿命。
附图说明
图1是本汽车制动间隙自动调整臂的外形示意图。
图2是图1沿A-A的剖视图。
图3是图1沿B-B的剖视图。
图4是本汽车制动间隙自动调整臂中单向离合装置的剖面结构示意图。
图5是本汽车制动间隙自动调整臂中平面轴承的外形示意图。
图6是本汽车制动间隙自动调整臂中离合器齿轮的外形示意图。
图7是本汽车制动间隙自动调整臂中离合器中牙轮的外形示意图。
图中，1、壳体；2、大蜗杆；3、控制臂；4、小蜗杆；5、盖板；6、小蜗轮；7、控制臂齿轮；8、控制臂齿套；9、蜗杆弹簧座；10、大蜗轮；11、离合器齿轮；12、离合器内弹簧；13、离合器中牙轮；14、小蜗杆牙轮；15、离合器底弹簧；16、离合器销轴；17、离合器锁卡；18、蜗杆弹簧；19、弹簧螺盖；20、铆钉；21、锥形齿；22、小滚针；23、平面轴承；24、螺盖；25、密封圈；26、圆筒；27、定位条；28、定位凸块。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本汽车制动间隙自动调整臂是由壳体1、大蜗轮10、大蜗杆2、蜗杆弹簧座9、蜗杆弹簧18、弹簧螺盖19、小蜗轮6、单向离合装置和控制臂组件等零件所组成。大蜗轮10与大蜗杆2相啮合，并装于壳体1内。
如图2所示，在大蜗杆2的一端依次设有蜗杆弹簧座9、蜗杆弹簧18和弹簧螺盖19。蜗杆弹簧18通过蜗杆弹簧座9作用于大蜗杆2上，使大蜗杆2侧部的锥形齿21顶压于小蜗轮6端部的锥形齿21上。
大蜗杆2侧部的蜗杆齿牙为单向齿牙。在大蜗轮10沿如图1所示的方向逆时针转动时，大蜗杆2也会随着一起转动。但在相反方向时就不会随着大蜗轮10转动了。弹簧螺盖19是通过螺纹与壳体1联接的。在安装完成后，通常用铆钉20铆住，使弹簧螺盖19不会松出。
如图2所示，在大蜗杆2的另一侧套接一个小蜗轮6，小蜗轮6的端部设有锥形齿21，在大蜗杆2上有与小蜗轮6端部相啮合的锥形齿21。在未受外力作用的情况下，通过蜗杆弹簧18的作用，使小蜗轮6与大蜗杆2相啮合。也就是说，大蜗杆2随着的小蜗轮6转动而转动。
在本实施例中，在大蜗杆2的另一端设有一个螺盖24，螺盖24是通过螺纹与壳体1联接的。大蜗杆2的端部穿过螺盖24，伸出壳体1外。螺盖24是起阻挡作用，将小蜗轮6挡住。在本调节臂工作时，由于小蜗轮6需要转动的，因此，在小蜗轮6与螺盖24之间还设置了一个平面轴承23。平面轴承23的结构如图4所示。在平面轴承23上有许多均匀排列的小滚针22。通过平面轴承23，使得小蜗轮6的转动灵活，大大减少了摩擦阻力。
在本实施例中，在螺盖24与大蜗杆2之间还设有起密封作用的密封圈25。设置密封圈25是为了保护壳体1内的机械零件不受水或污物的侵蚀，以延长产品的使用寿命。
如图3和图4所示，单向离合装置是设于小蜗轮6的侧部。单向离合装置包括小蜗杆4、离合器齿轮11、离合器中牙轮13和离合器小蜗杆牙轮14。如图6和图7所示，离合器中牙轮13呈圆筒状，在离合器齿轮11上有一个圆筒形的圆筒26，离合器中牙轮13套接于此圆筒26内。在圆筒26的内侧壁上沿轴向相间设有若干根定位条27，相应地在离合器中牙轮13的端面上也与定位条27相同数量的定位凸块28，每条定位凸块28嵌于相邻两条定位条27之间。显然，通过这样的联接，使离合器中牙轮13周向固定于离合器齿轮11中。同时，在离合器中牙轮13与离合器齿轮11之间还设有一个离合器内弹簧12。在离合器内弹簧12的作用下，离合器中牙轮13顶压于小蜗杆牙轮14上。
如图3所示，小蜗杆牙轮14位于小蜗杆4的端部，且与小蜗杆4固连在一起。离合器中牙轮13和小蜗杆牙轮14上的齿牙均为单向齿牙，相互啮合在一起。
如图3和图4所示，在本实施例中，单向离合装置中各个零件：离合器齿轮11、离合器内弹簧12、离合器中牙轮13、离合器小蜗杆牙轮14、小蜗杆4依次套接于一根离合器销轴16上，并通过离合器锁卡17锁定。这样，本单向离合装置成为一个相对独立的整体。在单向离合装置与壳体1之间还设置了一个离合器底弹簧15。在本单向离合装置装于壳体1后，通过控制臂盖板5盖住，使它得到定位。
在本单向离合装置装于壳体1后，小蜗杆4与小蜗轮6相啮合。由于其两端分别设置了离合器内弹簧12和离合器底弹簧15，故在离合器中牙轮13相对于小蜗杆牙轮14正向转动时，离合器中牙轮13可以克服弹簧的阻力上下升降，使离合器中牙轮13能够与小蜗杆牙轮14分离并打滑转动。
如图1和图3所示，在本自动调整臂中，控制臂组件是由控制臂齿轮7、控制臂齿套8、控制臂3和盖板5所组成。控制臂齿轮7套于控制臂齿套8上。控制臂齿轮7与离合器齿轮11相啮合。因此，在本调整臂的壳体1转动时，控制臂3和控制臂齿套8、控制臂齿轮7均是不动的。盖板5用螺钉固定于壳体1上，同时还将壳体1内的单向离合装置盖住，使它不会脱离壳体1。
本自动调整臂是安装于汽车内的，其控制臂3固定于汽车的车体上，壳体1与汽车制动系统的制动分泵联接，汽车制动器的凸轮轴插于大蜗轮10中，且随着大蜗轮10的转动而转动。
在正常间隙状态下，当踏下制动踏板时，制动分泵推动调整臂壳体1，使调整臂壳体1如图1的方向绕凸轮轴逆时针方向转动。如图2所示，由于大蜗杆2上的齿牙是单向齿牙，故大蜗杆2不会相对于大蜗轮10转动。这样，大蜗轮10压迫大蜗杆2，使大蜗杆2向右移动并压缩蜗杆弹簧18。从而，大蜗杆2上的锥形齿21与小蜗轮6上的锥形齿21分离。随着制动分泵的继续推动作用，凸轮轴随壳体1转动，使刹车蹄片与轮鼓接触，将汽车刹住。同时，控制臂齿轮7相对于壳体1转动，带动与其啮合的离合器齿轮11相对于壳体1转动，从而将将单向齿轮组件推紧。
当松开制动踏板后，凸轮轴的扭力下降。在蜗杆弹簧18的作用下，大蜗杆2的锥形齿21重新与小蜗轮6的锥形齿21相啮合。由于单向齿轮组件中的弹簧弹力不足以带动单向齿轮组件，使得单向齿轮组件在内弹簧12的弹力作用下移至初始位置，即无进一步调整，以保持刹车蹄片与轮鼓的间隙值固定。
在汽车制动器因刹车磨损等原因而产生过量间隙时，踏下制动踏板，制动分泵推动调整臂。此时，调整臂齿轮7相对于壳体1的转动引起离合器齿轮11也相对于壳体1转动，使单向组件中的内弹簧12压缩，即移动正常的间隙值后，制动分泵还继续推动调整臂，使控制臂齿轮7带动单向齿轮组件转动。在这时候，单向齿轮组件呈分离且打滑状态。同时，凸轮轴推动刹车蹄片，直至刹车蹄片与轮鼓接触为止。
当松开制动踏板时，壳体1回到初始位置。但此时由于大蜗杆2的锥形齿21与小蜗轮6的锥形齿21处于相啮合的状态，单向齿轮组件就带动小蜗轮6，小蜗轮6带动大蜗杆2，大蜗杆2与凸轮轴也就同时转动，使刹车蹄片与轮鼓之间的间隙自动得到调整。
Claims (10)
1、一种汽车制动间隙自动调整臂，包括一个壳体(1)，在壳体(1)内装有大蜗轮(10)和与大蜗轮(10)配合的大蜗杆(2)，大蜗杆(2)的一端依次设有蜗杆弹簧座(9)、蜗杆弹簧(18)和弹簧螺盖(19)，弹簧螺盖(19)与壳体(1)固连，其特征在于所述的大蜗杆(2)另一侧套接一个小蜗轮(6)，小蜗轮(6)的端部设有齿牙，在大蜗杆(2)上有与小蜗轮(6)端部齿牙相啮合的齿牙，在小蜗轮(6)的侧部设有一个单向离合装置，单向离合装置包括小蜗杆(4)和离合器齿轮(11)，两者之间是通过一对相互啮合的单向齿轮相联接，小蜗杆(4)与小蜗轮(6)相啮合，在大蜗轮(10)的端部设有一个控制臂组件，离合器齿轮(11)与控制臂组件相啮合。
2、根据权利要求1所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于所述的单向离合装置还包括离合器中牙轮(13)和小蜗杆牙轮(14)，离合器中牙轮(13)位于离合器齿轮(11)的端部，与离合器齿轮(11)套接且周向固定，小蜗杆牙轮(14)位于小蜗杆(4)的端部，且与小蜗杆(4)固连在一起，离合器中牙轮(13)和小蜗杆牙轮(14)上的齿牙均为单向齿牙，且相互啮合。
3、根据权利要求1所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于所述的控制臂组件是由控制臂齿轮(7)、控制臂齿套(8)、控制臂(3)和盖板(5)组合而成，控制臂齿轮(7)与离合器齿轮(11)相啮合，盖板(5)是通过螺钉固定于壳体(1)上的。
4、根据权利要求1所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于所述的小蜗轮(6)端部的齿牙为锥形齿(21)，相应地在大蜗杆(2)上与此相配合的齿牙也是锥形齿(21)。
5、根据权利要求1所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于所述的大蜗杆(2)侧部的蜗杆齿牙为单向齿牙。
6、根据权利要求1至5任一项所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于在大蜗杆(2)的另一端设有一个螺盖(24)，螺盖(24)是通过螺纹与壳体(1)联接的，大蜗杆(2)的端部穿过螺盖(24)，伸出壳体(1)外。
7、根据权利要求6所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于在小蜗轮(6)与螺盖(24)之间设置了一个平面轴承(23)，在平面轴承(23)上有许多均匀排列的小滚针(22)。
8、根据权利要求2所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于所述的离合器中牙轮(13)呈圆筒状，在离合器齿轮(11)上有一个圆筒形的圆筒(26)，离合器中牙轮(13)套接于此圆筒(26)内。
9、根据权利要求8所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于在圆筒(26)的内侧壁上沿轴向相间设有若干根定位条(27)，相应地在离合器中牙轮(13)的端面上也与定位条(27)相同数量的定位凸块(28)，每条定位凸块(28)嵌于相邻两条定位条(27)之间，在离合器中牙轮(13)与离合器齿轮(11)之间还设有一个离合器内弹簧(12)。
10、根据权利要求1所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征在于所述的单向离合装置中各个零件：离合器齿轮(11)、离合器内弹簧(12)、离合器中牙轮(13)、小蜗杆牙轮(14)、小蜗杆(4)依次套接于一根离合器销轴(16)上，并通过离合器锁卡(17)锁定，在单向离合装置与壳体(1)之间还设置了一个离合器底弹簧(15)。
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| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract | ||
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Zhejiang Austrian Machinery Manufacturing Co., Ltd. Assignor: Huang Meihua Contract record no.: 2012330000390 Date of cancellation: 20200318 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091209 Termination date: 20200925 |