CN102312944A - 鼓式制动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种鼓式制动器，其包括制动鼓、第一制动蹄、第二制动蹄、两端分别钩挂在第一制动蹄和第二制动蹄上的回位弹簧、以及连接于第一制动蹄和第二制动蹄之间的间隙自调机构。间隙自调机构包括螺杆套、螺杆以及枢转载体，螺杆的第一段具有外螺纹，螺杆套具有内螺纹，外螺纹与内螺纹构成自锁螺纹副，且内螺纹与外螺纹之间为间隙配合，螺杆的第二段可枢转地与枢转载体连接，间隙自调机构还包括使螺杆套和螺杆相互远离的推压部件。本发明的鼓式制动器可实现因磨损产生的间隙的连续、无级调整，增加制动的可靠性和车辆的安全性能。而且，由于本发明的鼓式制动器的零部件相较现有结构少了许多，且装配简单，可以使成本降低，减少装配工序。

Description

鼓式制动器

技术领域

本发明属于车辆制动技术领域。具体而言，本发明涉及鼓式制动器，尤其是具有间隙自调功能的鼓式制动器。

背景技术

众所周知，在刹车的时候，鼓式制动器的制动蹄向外张开，摩擦制动鼓内侧，达到行车刹车的目的。由于鼓式制动器实现车辆制动是靠摩擦作用，这样就不可避免的造成制动鼓和摩擦片的磨损，这样必然导致制动鼓和摩擦片之间间隙增大。

由于制动鼓和摩擦片的磨损会造成制动间隙增大，所以制动响应时间会相应增加，加大行车风险。为此，早期的车辆鼓式制动器采用手动调节因磨损产生的间隙，当车辆行驶一定里程摩擦片磨损一定数值后，会到维修站手动的把压在制动蹄上的螺钉向前拧紧，来消除这个间隙。这样费时费力，且制动间隙不好把握。

目前，一些车辆的鼓式制动器都是采用自动调整方式，制动鼓和摩擦片磨损后，鼓式制动器会自动调整该增大间隙。图6显示了一种具有间隙自调功能的鼓式制动器。在制动的过程中，高压制动液作用在轮缸活塞211上产生推力，推动第一制动蹄204和第二制动蹄205张开，使其上的摩擦片和制动鼓间产生摩擦。其中，在第一制动蹄204和第二制动蹄205之间夹设有间隙自调机构。详细地说，该间隙自调机构的各零部件连接关系如下：调节螺杆209具有外螺纹，而调节棘轮206具有与调节螺杆209配合的内螺纹孔，调节螺杆209与调节棘轮206的螺纹配合为单向自锁螺纹副，且其间具有轴向间隙；该轴向间隙用于保证制动鼓和摩擦片之间的间隙恒定。中国发明专利申请CN200710052866.7公开了利用这种螺纹配合的原理(参照该文献附图6及相应描述部分)。调节螺杆209装配到调节管208内，它们之间是间隙配合；调节螺杆209和调节管208的卡槽分别与第一制动蹄204和第二制动蹄205连接，拨片202定位在旋转轴203上并卡在调节棘轮206的齿上，回位弹簧207为拉伸弹簧，其两端分别钩挂在第一制动蹄204和第二制动蹄205上，主体套设在调节管208上。

该间隙自调机构的工作原理为：在进行制动时，第一制动蹄204和第二制动蹄205绕支撑块210张开，由于制动鼓和摩擦片之间的间隙因磨损增大，所以第一制动蹄204和第二制动蹄205的张开角度也相应增大，使第一制动蹄204和第二制动蹄205靠近轮缸活塞211一侧的距离增大。此时，一方面，调节棘轮206和调节管208之间会产生一定的间隙；另一方面，拨片202在拨片弹簧201的拉力下绕旋转轴203旋转一定角度。当拨片202在拨片弹簧201的拉力下绕旋转轴203旋转超过一定角度时，拨片202便会拨动调节棘轮206，使其旋转一个齿的角度，从而消除调节棘轮206和调节管208之间的间隙，保证制动的可靠性。这里，调节棘轮206的旋转是以一个齿为单位。而且，制动结束后，由于调节棘轮206与调节螺杆209的自锁螺纹副，调节棘轮206仅仅朝靠近调节螺杆209的方向运动等于它们之间的轴向间隙的距离，而不再旋回至原来的位置。以这种方式，达到间隙自调的功能。

发明内容

传统的鼓式制动器存在如下问题：由于拨片的拨动动作以一个齿为单位，只有当磨损到一定量的程度时，其间隙自调机构才能够起作用，不利于鼓式制动器的可靠性。

本发明为解决上述传统的鼓式制动器的间隙自调机构不能够连续调节因磨损产生的间隙的技术问题，提供一种鼓式制动器，其可实现鼓式制动器的因磨损产生的间隙的连续、无级调整，增加制动的可靠性和车辆的安全性能。

本发明的发明人为解决上述技术问题专心研究，并进行了大量测试和分析，从而完成了本发明。

本发明所采用的技术方案是构造一种鼓式制动器，其包括制动鼓、第一制动蹄、第二制动蹄、两端分别钩挂在所述第一制动蹄和所述第二制动蹄上的回位弹簧、以及连接于所述第一制动蹄和所述第二制动蹄之间的间隙自调机构，其中，所述间隙自调机构包括螺杆套、螺杆以及枢转载体，所述螺杆的第一段具有外螺纹，所述螺杆套具有内螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹构成自锁螺纹副，且所述内螺纹与所述外螺纹之间为间隙配合，所述螺杆的第二段可枢转地与所述枢转载体连接，所述间隙自调机构还包括使所述螺杆套和所述螺杆相互远离的推压部件。

优选的是，在本发明的鼓式制动器中，所述螺杆的第二段为表面光滑的圆柱体，所述枢转载体具有与所述第二段适配的圆柱孔，所述圆柱体与所述圆柱孔间隙配合。

优选的是，在本发明的鼓式制动器中，所述螺杆的第一段和第二段之间设有凸肩，所述推压部件为压簧，所述压簧套设在所述螺杆上，且位于所述螺杆套和所述螺杆的凸肩之间。

优选的是，在本发明的鼓式制动器中，所述凸肩与所述压簧之间设有增滑部件，所述压簧一端抵压在所述螺杆套上，另一端抵压在所述增滑部件上。

优选的是，在本发明的鼓式制动器中，所述增滑部件包括位于所述压簧侧的垫圈和位于所述凸肩侧的滚动圈，所述滚动圈包括周向分布的多个滚珠和均匀隔开所述滚珠的保持架，所述多个滚珠与所述垫圈和所述凸肩接触。

优选的是，在本发明的鼓式制动器中，所述回位弹簧套设在所述间隙自调机构上。

优选的是，在本发明的鼓式制动器中，所述螺杆套远离所述螺杆的一端具有凹槽，所述螺杆套通过其凹槽卡设于所述第一制动蹄；所述枢转载体远离所述螺杆的一端具有凹槽，所述枢转载体通过其凹槽卡设于所述第二制动蹄。

优选的是，在本发明的鼓式制动器中，所述螺杆的外螺纹与所述螺杆套的内螺纹构成的自锁螺纹副仅在所述螺杆套和所述螺杆相互靠近的方向上自锁。

优选的是，在本发明的鼓式制动器中，所述螺杆的外螺纹与所述螺杆套的内螺纹为锯齿型螺纹。

优选的是，在本发明的鼓式制动器中，所述螺杆的外螺纹与所述螺杆套的内螺纹为多头螺纹。

与传统的鼓式制动器相比，本发明的鼓式制动器的间隙自调机构包括螺杆套、螺杆以及枢转载体，螺杆的一段可枢转地与枢转载体连接，而且，间隙自调机构还包括使螺杆套和螺杆相互远离的推压部件，因此，可实现鼓式制动器的因磨损产生的间隙的连续、无级调整，增加制动的可靠性和车辆的安全性能。而且，由于本发明的鼓式制动器的零部件相较现有结构少了许多，且装配简单，可以使成本降低，减少装配工序。

通过结合附图，阅读以下对本发明的具体实施例的详细描述，可以进一步理解本发明的其它优点、特征以及方面。

附图说明

图1为作为本发明的优选实施例的鼓式制动器的重要部分的正面图；

图2为作为本发明的优选实施例的鼓式制动器的间隙自调机构的重要部分的正面图；

图3为作为本发明的优选实施例的鼓式制动器的间隙自调机构的螺杆的正面图；

图4为作为本发明的优选实施例的鼓式制动器的间隙自调机构的螺杆套的正面图；

图5用于图示螺杆的外螺纹与螺杆套的内螺纹的配合原理；

图6为现有的一种鼓式制动器的正面图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。本文中，相同附图标记表示相同组成部分。

如图1和5所示，本发明的鼓式制动器包括制动鼓(未图示)、第一制动蹄1、第二制动蹄2、制动蹄支撑块3、制动轮缸的活塞4、回位弹簧6。第一制动蹄1和第二制动蹄2上均有摩擦片。其中，在车辆制动的过程中，高压制动液作用在活塞4上，对第一制动蹄1、第二制动蹄2产生推力，使得第一制动蹄1、第二制动蹄2以支撑块3上的支撑点为支点向图面两侧张开。张开时，第一制动蹄1、第二制动蹄2的外周面上的摩擦片与制动鼓接触，产生摩擦，从而实现车轮的制动。为了实现第一制动蹄1和第二制动蹄2的复位，回位弹簧6的两端分别钩挂在第一制动蹄1和第二制动蹄2上。回位弹簧6为拉伸弹簧，以便在制动动作结束后将第一制动蹄1和第二制动蹄2拉回。

如图1和2所示，本发明的鼓式制动器还设有间隙自调机构。该间隙自调机构位于第一制动蹄1和第二制动蹄2之间。所述间隙自调机构包括螺杆套5、螺杆8以及枢转载体7。其中，螺杆套5在远离螺杆8的一端具有凹槽14，螺杆套5通过其凹槽14卡设于第一制动蹄1；枢转载体7在远离螺杆8的一端具有凹槽13，枢转载体7通过其凹槽13卡设于第二制动蹄2。

如图3所示，螺杆8的第一段16(图3的下侧)具有外螺纹19，螺杆8的第二段15(图3的上侧)为表面光滑的圆柱体。而且，螺杆8的第一段16和第二段15中部设有凸肩11。

如图5所示，螺杆套5具有与上述外螺纹19配合的内螺纹17。螺杆8的第一段16的外螺纹19与螺杆套5的内螺纹17构成自锁螺纹副。该螺纹副当受推力时自锁，当受拉力时不自锁，且该内螺纹17与外螺纹19之间存在轴向间隙，此螺纹配合在制动器上是常见的。该自锁螺纹副为单向的。具体而言，螺杆8的外螺纹19与螺杆套5的内螺纹17构成的自锁螺纹副仅在螺杆套5和螺杆8相互靠近的方向(即螺杆8旋入螺杆套5的方向)上自锁。而且，该内螺纹17与第一段16的外螺纹19之间为间隙配合，其配合间隙图中标为a。在本发明的所示实施例中，此间隙自调机构采用的内螺纹17和第一段16的外螺纹19是锯齿型螺纹配合(见图5)。其中，内螺纹17和与第一段16的外螺纹可以为单头螺纹，也可以为多头螺纹。应当理解，该内螺纹17与第一段16的外螺纹19之间并非紧密配合，而是间隙配合，该间隙等于行车时制动蹄上的摩擦片与制动鼓之间的间隙，该配合间隙a用于保证摩擦片与制动鼓之间的间隙恒定不变。此螺纹配合原理和单向自锁螺纹副属于现有技术，在此不对该螺纹配合原理进行赘述。

如上所述，螺杆8的第二段15为表面光滑的圆柱体，相应地，枢转载体7具有与第二段15适配的圆柱孔。由此，螺杆8可枢转地与枢转载体7连接，

另外，如图1和2所示，间隙自调机构还包括使螺杆套5和螺杆8相互远离的推压部件。根据所示实施例，推压部件为压簧9。但是，推压部件也可以不为压簧，例如可以为两个拉簧，分别将螺杆套5和螺杆8向两侧拉。这里，压簧9套设在螺杆8上，且位于螺杆套5和螺杆8的凸肩11之间。另外，为了使螺杆8的第二段15顺畅光滑地向枢转载体7一侧旋转，更迅速地调节因磨损产生的间隙，凸肩11与压簧9之间设有增滑部件。压簧9一端抵压在螺杆套5上，另一端抵压在增滑部件上。在本发明的优选实施例中，增滑部件包括位于压簧9侧的垫圈10和位于凸肩11侧的滚动圈12。其中，滚动圈12包括周向分布的多个滚珠和均匀隔开滚珠的保持架，多个滚珠与垫圈10和凸肩11接触。垫圈10和滚动圈12可以选用机械领域的标准件。

而且，如图1和2所示，回位弹簧6套设在间隙自调机构上，即，回位弹簧6依次套设在螺杆套5、螺杆8、和枢转载体7上。这样，可以节省鼓式制动器的安装空间，使其更加紧凑。

在本发明的一个优选实施例中，本发明所提出的间隙自调机构包括螺杆套5、螺杆8、增滑部件、推压部件和枢转载体7。螺杆套5一端为叉形，其作用是将螺杆8固定连接在第一制动蹄1中，另一端具有内多头螺纹，与螺杆8第一段16的外螺纹19配合。枢转载体7的外形与螺杆套5的外形类似，区别在于其另一端的内孔为光孔，与螺杆8的第二段15活动配合。这里，枢转载体7的光孔的内壁与螺杆8的第二段15的光杆的外壁之间应当具有间隙，以便螺杆8的第二段15能够顺畅地旋转前进。其中，螺杆8的第二段15为直径大约为10mm的圆柱。螺杆8的一侧具有多头螺纹，另一侧为光杆，中部有凸肩。增滑部件套设在螺杆8上，并与凸肩11接触。推压部件为压簧9，套在螺杆8上。螺杆8通过螺纹连接与螺杆套5配合，其配合螺纹之间有间隙a，另一侧与枢转载体7间隙配合。

本发明的鼓式制动器利用多头螺纹牙型角不一致有选择地自锁和不自锁的特性来进行间隙自调。当制动鼓与摩擦片磨损后，制动时，枢转载体7和螺杆8会产生间隙，该间隙应当约等于磨损量。此时，由于螺纹副的本身特性，内螺纹17与外螺纹19之间不会自锁，在压簧9的推压下，螺杆8会朝远离螺杆套5的方向转动，达到间隙自调的效果；在制动结束后，螺杆8仅可朝靠近螺杆套5的方向移动其配合间隙a，根据基于牙型角的螺纹副自锁，螺杆8的外螺纹19与螺杆套5的内螺纹17构成的自锁螺纹副在螺杆套5和螺杆8相互靠近的方向(即螺杆8旋入螺杆套5的方向)上自锁，螺杆8的外螺纹19与螺杆套5的内螺纹17之间自锁，不能再相互靠近，从而保证摩擦片与制动鼓之间的间隙恒定不变。

具体而言，当踩下制动踏板时，通过来自主缸的压力迫使轮缸的活塞4向外移动。活塞4上的压力传递到第一制动蹄1和第二制动蹄2上，致使第一制动蹄1和第二制动蹄2旋转张开，从而使第一制动蹄1和第二制动蹄2上的摩擦片靠近并与制动鼓产生摩擦。由于制动蹄或制动鼓在长时间制动后会有磨损，导致制动蹄和制动鼓内侧的间隙增大。如上所述，内螺纹17与第一段16的外螺纹19之间的配合间隙设为a。又假设磨损后，磨损量为b(b大于0)，则制动时摩擦片与制动鼓之间的间隙会变为a+b。在这种情况下，制动时，首先，活塞4克服回位弹簧6使制动蹄张开，由于螺杆套5与螺杆8的凸肩11之间的压簧9为压缩弹簧，所以其张力会随着制动蹄的张开而使螺杆套5和螺杆8朝彼此远离的方向运动距离a。然而，由于摩擦片与制动鼓之间的间隙a+b大于内螺纹17与第一段16的外螺纹19之间的配合间隙a，所以螺杆套5和螺杆8朝彼此远离的方向运动距离a后，螺杆8的凸肩11和枢转载体7的一端面之间会产生间隙(该间隙与磨损量b相对应)。由于螺杆8的凸肩11和枢转载体7的一端面之间存在间隙，所以其间无摩擦力。此时，根据配合螺纹副的受力分析，在压簧9的作用下，螺杆8和枢转载体7之间的张力分解为旋转力，使得螺杆8在压簧9的张力作用下向外旋转，将螺杆8推向枢转载体7，直到螺杆8和枢转载体7之间产生摩擦力大于旋转力，即螺杆8朝枢转载体7运动与磨损量b相应的距离。

当制动解除后，在回位弹簧6的作用下，第一制动蹄1和第二制动蹄2回旋，螺杆套5和枢转载体7受压，压簧9也受压。此时，由于螺杆8的外螺纹19和螺杆套5的内螺纹之间存在轴向配合间隙a，所以在回位弹簧6和压簧9的作用下，螺杆8和螺杆套5朝彼此靠近的方向运动的距离为a。因此，制动蹄上的摩擦片与制动鼓之间的间隙被间隙自调机构调整为a。以上述方式，可以保证制动蹄上的摩擦片和制动鼓之间的间隙始终保持在一个恒定的位置a。并且由于螺纹牙型角的特性和它们之间的摩擦力的原因，在制动解除后，间隙自调机构螺纹自锁，而不会发生螺杆8回转的情况。另外，螺杆8与压簧9之间有增滑部件，能够近似的认为它们之间的摩擦力非常小，螺杆8和螺杆套5向彼此运动的速度较快，即间隙自调的反应速度快。

综上所述，本发明的间隙自调机构可实现鼓式制动器的制动间隙的连续调整，使制动过程迅速、快捷，不会出现迟滞，增加制动的可靠性和车辆的安全性能。而且，由于本发明的鼓式制动器的零部件相较现有结构少了许多，且装配简单，可以使成本降低，减少装配工序。

本领域技术人员容易知道，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围由权利要求书确定。

Claims (10)

1.鼓式制动器，包括制动鼓、第一制动蹄、第二制动蹄、两端分别钩挂在所述第一制动蹄和所述第二制动蹄上的回位弹簧、以及连接于所述第一制动蹄和所述第二制动蹄之间的间隙自调机构，其特征在于，

所述间隙自调机构包括螺杆套、螺杆以及枢转载体，

所述螺杆的第一段具有外螺纹，所述螺杆套具有内螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹构成自锁螺纹副，且所述内螺纹与所述外螺纹之间为间隙配合，

所述螺杆的第二段可枢转地与所述枢转载体连接，

所述间隙自调机构还包括使所述螺杆套和所述螺杆相互远离的推压部件。

2.根据权利要求1所述的鼓式制动器，其特征在于，所述螺杆的第二段为表面光滑的圆柱体，所述枢转载体具有与所述第二段适配的圆柱孔，所述圆柱体与所述圆柱孔间隙配合。

3.根据权利要求1所述的鼓式制动器，其特征在于，所述螺杆的第一段和第二段之间设有凸肩，所述推压部件为压簧，所述压簧套设在所述螺杆上，且位于所述螺杆套和所述螺杆的凸肩之间。

4.根据权利要求3所述的鼓式制动器，其特征在于，所述凸肩与所述压簧之间设有增滑部件，所述压簧一端抵压在所述螺杆套上，另一端抵压在所述增滑部件上。

5.根据权利要求4所述的鼓式制动器，其特征在于，所述增滑部件包括位于所述压簧侧的垫圈和位于所述凸肩侧的滚动圈，

所述滚动圈包括周向分布的多个滚珠和均匀隔开所述滚珠的保持架，

所述多个滚珠与所述垫圈和所述凸肩接触。

6.根据权利要求1所述的鼓式制动器，其特征在于，所述回位弹簧套设在所述间隙自调机构上。

7.根据权利要求1所述的鼓式制动器，其特征在于，所述螺杆套远离所述螺杆的一端具有凹槽，所述螺杆套通过其凹槽卡设于所述第一制动蹄；

所述枢转载体远离所述螺杆的一端具有凹槽，所述枢转载体通过其凹槽卡设于所述第二制动蹄。

8.根据权利要求1所述的鼓式制动器，其特征在于，所述螺杆的外螺纹与所述螺杆套的内螺纹构成的自锁螺纹副仅在所述螺杆套和所述螺杆相互靠近的方向上自锁。

9.根据权利要求1所述的鼓式制动器，其特征在于，所述螺杆的外螺纹与所述螺杆套的内螺纹为锯齿型螺纹。

10.根据权利要求1所述的鼓式制动器，其特征在于，所述螺杆的外螺纹与所述螺杆套的内螺纹为多头螺纹。

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