CN103180632A - 用于自动间隙调整器的具有刻度锯齿接合的高分辨度的单向离合器 - Google Patents
用于自动间隙调整器的具有刻度锯齿接合的高分辨度的单向离合器 Download PDFInfo
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Abstract
一种自动间隙调整器单向离合器，其包括第一部分，该第一部分能够在驱动方向和与驱动方向相对的滑动方向上绕着轴线旋转；第二部分，仅当第一部分在驱动方向上旋转时，第一部分绕着轴线驱动第二部分。当第一部分在滑动方向上旋转时，第一部分不会驱动第二部分。由其中一个部分承载的许多可移动齿部能够相对于两个部分轴向移动，并且接合在齿部之间，其中该齿部被不可移动地固定在另一个部分上。第一部分可以是离合器的输入部分，也可能是离合器的输出部分。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于车辆制动器的自动间隙调整器配置，一般地说，涉及一种需要利用高分辨率的锯齿形离合器的任何种类的配置。通过本发明，解决了利用锯齿形单向离合器时自动间隙调整器中的稳定行程值（stabilized stroke value）过大的问题。
背景技术
锯齿形单向离合器常常用于自动间隙调整器。在制动周期的一部分期间，即，在应用制动或者返回制动期间，由于制动磨损，这样的单向离合器的输入侧滑动经过输出侧的角度与撞击增加成正比。在周期的另一部分，单向离合器的输入侧与输出侧上的齿部接合，以驱动单向离合器的输出侧。单向离合器的输出侧旋转蜗杆轴，该蜗杆轴旋转蜗杆齿轮，以减小衬片磨损，该蜗杆齿轮被联接到制动凸轮轴的轴。
常规装置一般在输入和输出侧上具有固定齿部，由此分辨度受到齿部数量的限制，该齿部可能被结合并匹配离合器部件。一些自动间隙调整器，当然，采用扭簧离合器，该扭簧离合器采用由具有正方形横截面的金属丝制成的紧密缠绕的螺旋弹簧。这些离合器是无级的，意味着其传送输出以响应非常小的输入。相反地，当输入足够地大以致于移动单向离合器的输出侧以与单向离合器的下一齿部或者下一组齿部接合时，锯齿形单向离合器仅传送输出。相应地，在锯齿形单向离合器中，齿间角（tooth spacing angle）决定分辨度。通常，采用72个齿，从而产生5度的分辨度。虽然已经开发出具有90个齿且分辨率为4度的改进的离合器，但是更高的齿数不切实际，并且还要担忧加工的简易性和齿部的可靠性的问题。
Neracher等人的美国专利2，916，936公开一种具有同步阻隔器离合器的传动系统，该同步阻隔器离合器具有可滑动接合齿部。接合机构允许在换档时从引擎到传动装置的扭矩被维持为特定量，从而提供增大比例的步骤。阻隔部件防止齿部接合直到发生同步。
Richards的美国专利3，508，450涉及一种人工传动装置，该人工传动装置具有用于分离输入侧和输出侧的弹簧接合叉（spring engaged fork）。在扭矩不匹配时，允许该弹簧接合叉滑动。
Hurt的美国专利3，820，635涉及一种用于盘式制动钳的机械致动器。一种球和斜面配置被用于移动活塞，一个端部上的齿部与制动部分上的接收部分的齿部相接合。
Sweet等人的美国专利4，380，276公开了一种车辆制动器的间隙调整器，其具有能够与联接器的锯齿接合的驱动棘齿（drive rathet）的锯齿。
Skurka的美国专利4，621，714涉及一种间隙调整器，该间隙调整器具有一对具有相配合的齿部的离合器机构。接收部分具有径向向内间隔的齿部，以便在应用和释放期间提供更加精细的调整。
Louis公布的美国专利申请2010/0018812Al涉及一种间隙调整器，该间隙调整期具有单向离合器，该单向离合器具有可移动的棘爪（pawl）。本体内的离合器的配置允许离合器具有更大量的齿部，从而实现更精细的调整。
Echambadi等人的国际公布WO2005/098259Al公开了一种自动制动器调整器，该自动制动器调整器包含锯齿形蜗杆轴部分，该锯齿形蜗杆轴部分能够移动，与单向锁定/离合的基座锯齿接合和释放，从而进行离合器调整。
发明内容
本发明的一个目的在于增大锯齿形单向离合器的分辨度，以便其操作尽可能接近无级操作。为了以这样的方式提高该离合器的分辨率，提出一种新的单向离合器设计，该单向离合器设计具有独立的承载弹簧的齿部。该齿部不会通过第三机构而起作用；替代地，该齿部被设置作为在离合器机构上的弹簧接合齿部，以在制动应用和释放期间提供更精细的分辨度。相比于通常用于衬片磨损补偿配置的固定齿的离合器，本发明的高分辨度的离合器利用在离合器机构的配合组中的其中一个上的可独立移动的齿部，以便实现更精细的调整。根据本发明的一个配置，间隙调整器的单向离合器在输出部分上具有独立的负载弹簧且能够移动的齿部，而输入部分具有与可移动的输出部分接合的固定齿部。未配合的大量齿部被用在该锯齿形离合器的两个部分上，该可移动齿部能够被独立地接合，从而在制动应用和释放期间提高分辨率。
在较佳实施例中，该自动间隙调整器单向离合器包括第一部分，该第一部分能够在驱动方向和与驱动方向相对的滑动方向上绕着轴线旋转；第二部分，当第一部分在驱动方向上旋转时，第一部分绕着轴线驱动第二部分。换句话说，当第一部分在滑动方向上旋转时，第一部分不会驱动第二部分。由其中一个部分承载的许多可移动齿部能够相对于两个部分而轴向移动，并且接合在齿部之间，其中该齿部被不可移动地固定在另一个部分上。第一部分可以是离合器的输入部分，也可能是离合器的输出部分。
在一个优选结构中，可移动齿部可以在孔内移动，该孔分布在其中一个部分的端部的圆周上，并且该可移动齿部被偏置，从而从孔突出以接合在齿部之间，其中该齿部被不可移动地固定在另一个部分上。在一种选定的离合器接合状态中，一些可移动齿部具有被完全接收在齿部之间的凹陷部中的顶端，其中该齿部被不可移动地固定在另一个部分上，而剩余的可移动齿部具有不能被完全地接收在凹陷部中的顶端。该齿部通过设置在孔中的弹性元件而被偏置。
在一个特定的实施例中，设置36个不可移动的固定齿部和20个可移动齿部。这种配置对于实现2°的分辨度或者调整增幅是有效的。
附图说明
图1是根据本发明的单向离合器的部分截面的侧向示意图；
图2是单向离合器的输入部分和输出部分上齿部的相对交叠的示意图。
具体实施方式
如上述的Sweet等人的美国专利4，380，276中的内容，根据本发明的单向离合器中的高分辨率在间隙离合器中具有特殊有利的应用。本发明的适当应用引起驱动器和联接器之间的配合得到提高，该驱动器和联接器共同用于将旋转运动作用于蜗杆轴上，该蜗杆轴用于驱动Sweet等人的间隙调整器的蜗杆齿轮。Sweet等人的（‘276）专利的全部的公开结合到本文中，作为本发明的非必要主题。
图1中示意地显示的单向离合器10包括驱动或者输入部分12。在所述的配置中，该输入部分12具有圆柱形构造，其具有整体形成的传动带（band），或者绕着输入部分的一个轴向端部圆周地延伸的牢固固定的齿部14。如图所示，该齿部14在其轴向端部上整体形成有输入部分12，如果这种构造很有用，则该齿部14能够被牢固地固定到输入部分的剩余部分。无论如何，齿部14相对于输入部分12的剩余部分不可移动。
单向离合器10同样包括从动或者输出部分20。在所述的配置中，输出部分20同样具有圆柱形构造，输出部分20的轴向端部22面对输入部分12的齿部14。多个轴向定位的孔24延伸进输出部分20内。孔24被以均匀间隔布置在输出部分20的轴向端部22的圆周上。滑动锯齿26a，26b，.....26t被布置成在每个孔24内往复运动，每个齿26a，26b，.....26t的各个倾斜端面28a，28b，......28t通常突出且超出轴向端部22。合适的线圈的，板簧的，螺旋的，弹性材料的或等效的弹性的弹簧元件30被设置在每个孔24的底部和各个滑动锯齿26a，26b，...26t的下侧，以便偏置每个齿部的顶端，从而接合在由相邻齿部14之间限定的对应凹陷部内。驱动方向40和滑动方向42同样显示在图1中。可以理解，输入部分12能够可选择地在驱动方向40和滑动方向42上绕着中心轴旋转，当输入部分12在驱动方向上旋转时，输出部分20仅由输入部分12驱动。
在本发明的一个较佳实施例中，该离合器10的输入部分12配有36个固定齿部14，从而引起输入端部的圆周的齿部间隔为10°。相反，输出部分20配有20个滑动锯齿26a，26b，...26t，每个滑动齿部能够移动，而与另一个滑动锯齿无关，以便接合在输入部分12的相邻的固定齿部之间。因为在该输入部分和输出部分上的齿部数目不等，所以在输出部分20上的20个滑动齿部26a，26b，...26t将处于与输入部分12的齿部14接合的各个阶段。
当然，本发明可以通过在输入部分和输出部分上的许多齿部的各种组合来实现。为了用于说明采用特定组合，该组合包括在输入部分12上的36个齿部14和在输出部分20上的20个齿部26a，26b，...26t，在输出部分20上的20个齿部组成4组5个滑动齿部26a，26b，...26t。在任何给定时间，相隔90度的4个滑动齿部处于与输入部分的齿部14接合的相同状态上。参见图1为例，在接合状态，一组齿部26a，26f，26k和26p，一组齿部26b，26g，26l和26q，一组齿部26c，26h，26m和26r，一组齿部26d，26i，26n和26s，一组齿部26e，26j，26o和26t分别在相同的接合状态。在图1所示状态，齿部26d，26i，26n和26s完全被接收和接合在输入部分12的齿部14之间的对应凹陷部中。图2更加明显地显示。
表示各个位置的一系列重复数字1，2，3，4，和5被用以表示图1中所示的相邻的滑动锯齿。这系列重复数字可被用于结合图2以便说明每个滑动齿部26a，26b，...26t，其对应的凹陷部被限定在锯齿14之间。可以理解，每四组滑动锯齿中的5个齿部位于围绕输出部分20的轴向端部22的圆周的72°圆弧内，而输入部分12上的36个齿部14具有10°的角度间距（即，设置在10°的均匀间隔中）。在图2和图1时，示意地表示齿部重叠。对应于图1所示的相同系列的重复系列的识别位置的数字1，2，3，4，和5在图2中出现。可以识别出图2中具有位置1-5的不同阴影部分的20方块表示滑动齿部26a，26b，...26t占据的横截面积，而36个均匀的、无阴影的方块或者区域表示整体形成或者牢固固定的齿部14占据的横截面积。如果输出部分20的第一齿部26d，在位置“1”上，被完全地接合或者啮合在输入部分的相邻齿部14之间，如图1中所示，则在每个位置“1”的齿部，即齿部26i，26n，和26s，同样被完全地接合或者啮合在输入部分的相邻齿部14之间。同时，位置“2”上的每一紧邻的输出部分的齿部，即齿部26c，26h，26m和26r，沿着输入部分的驱动方向40，在输入齿部14的一个顶端的向前2°，并且在输入齿部14的相邻顶端的向后8°。类似地，位置“3”上的每个相邻的输出部分的齿部，即齿部26b，26g，26l和26q，沿着驱动方向40，在输入齿部顶端的向前4°，并且在相邻的输入齿部顶端的向后6°，在位置“4”上的26a，26f，26k，26p中的每一个在输入齿部的顶端的向前6°，并且相邻的输入齿部的顶端的向后4°，在位置“5”上的输出部分齿部26t，26e，26j和26o在输入齿部的顶端的向前8°，且在相邻的输入齿部的顶端的向后2°。相应地，每次输出部分相对于输入部分旋转经过2°，例如，由于摩擦衬片的磨损，在四组滑动锯齿输出齿部中的每一组中的一个滑动输入齿部可能完全地接合或者啮合在输入部分12的相邻齿部14之间，由此引起2°的分辨率或者调整增幅。常规的锯齿形单向离合器需要180个齿部以便达到相同的分辨率。如果并非不可能，考虑到这种类型离合器的尺寸限制，很难提供该数量的齿部。
因此，提供一种高分辨率、锯齿形单向离合器，该单向离合器在输入部分和输出部分上利用数目不等的齿部，并且在那些部分的其中一个上提供独立接合的齿部，并且允许该齿部接合程度不同。用在离合器一侧（输出或者输入）的滑动或者柔性的齿部允许离合器齿部之间的啮合阶段不同。本离合器尤其适用于一种自动间隙调整器中，以将行程值下降到当前的锯齿状形单向离合器设计的行程值之下，从而能够适于各种应用。
上述公开仅仅阐明了本发明而并非局限本发明。结合本发明的实质和主旨修改所公开的实施例对于所述领域的技术人员是可能的，本发明应该被认为包括其所有附加权利要求及等效物所保护的范围。
Claims (20)
1.一种单向离合器，所述单向离合器用于自动间隙调整器，其特征在于，所述单向离合器包括：
第一部分，所述第一部分能够在驱动方向和与所述驱动方向相反的滑动方向上绕着轴线旋转；
第二部分，当所述第一部分在所述驱动方向上旋转时，所述第二部分被所述第一部分绕着所述轴线驱动；并且，当所述第一部分在所述滑动方向上旋转时，所述第二部分不被所述第一部分驱动；和
多个可移动齿部，所述多个可移动齿部由上述部分中的一个承载，所述可移动齿部能够相对于所述部分轴向地移动，并且所述可移动齿部接合在齿部之间，所述齿部被不可移动地固定在所述部分中的另一个上。
2.如权利要求1所述的单向离合器，其特征在于，所述第一部分是所述离合器的输入部分。
3.如权利要求1所述的单向离合器，其特征在于，所述第一部分是所述离合器的输出部分。
4.如权利要求1所述的单向离合器，其特征在于，所述可移动齿部能够在孔内移动，所述孔绕着所述部分中的所述一个的端部圆周地分布。
5.如权利要求4所述的单向离合器，其特征在于，所述可移动齿部被偏置，从而从所述孔突出，以接合在所述齿部之间，所述齿部被不可移动地固定在所述部分中的所述另一个上。
6.如权利要求1所述的单向离合器，其特征在于，在选定的离合器接合状态中，一些所述可移动齿部具有被完全接收在所述齿部之间的凹陷部中的顶端，所述齿部被不可移动地固定在所述部分中的所述另一个上，而剩余的所述可移动齿部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的顶端。
7.如权利要求5所述的单向离合器，其特征在于，进一步包括弹性元件，所述弹性元件设置在所述孔中的每一个上，以偏置所述可移动齿部使其接合在固定的所述齿部之间。
8.如权利要求1所述的单向离合器，其特征在于，设置36个不可移动地固定的所述齿部。
9.如权利要求1所述的单向离合器，其特征在于，设置20个所述可移动齿部。
10.如权利要求8所述的单向离合器，其特征在于，设置20个所述可移动齿部。
11.如权利要求2所述的单向离合器，其特征在于，在选定的离合器接合状态中，一些所述可移动齿部具有被完全接收在所述齿部之间的凹陷部中的顶端，所述齿部被不可移动地固定在所述部分中的所述另一个上，而剩余的所述可移动齿部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的顶端。
12.如权利要求3所述的单向离合器，其特征在于，在选定的离合器接合状态中，一些所述可移动齿部具有被完全接收在所述齿部之间的凹陷部中的顶端，所述齿部被不可移动地固定在所述部分中的所述另一个上，而剩余的所述可移动齿部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的顶端。
13.如权利要求4所述的单向离合器，其特征在于，在选定的离合器接合状态中，一些所述可移动齿部具有被完全接收在所述齿部之间的凹陷部中的顶端，所述齿部被不可移动地固定在所述部分中的所述另一个上，而剩余的所述可移动齿部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的顶端。
14.如权利要求5所述的单向离合器，其特征在于，在选定的离合器接合状态中，一些所述可移动齿部具有被完全接收在所述齿部之间的凹陷部中的顶端，所述齿部被不可移动地固定在所述部分中的所述另一个上，而剩余的所述可移动齿部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的顶端。
15.一种自动间隙调整器，所述自动间隙调整器用于车辆鼓式制动器，所述自动间隙调整器包括用于所述间隙调整器的单向离合器，其特征在于，所述单向离合器包括：
第一部分，所述第一部分能够在驱动方向和与所述驱动方向相反的滑动方向上绕着轴线旋转；
第二部分，当所述第一部分在所述驱动方向上旋转时，所述第二部分被所述第一部分绕着所述轴线驱动；并且，当所述第一部分在所述滑动方向上旋转时，所述第二部分不被所述第一部分驱动；和
多个可移动齿部，所述多个可移动齿部由上述部分中的一个承载，所述可移动齿部能够相对于所述部分轴向地移动，并且所述可移动齿部接合在齿部之间，所述齿部被不可移动地固定在所述部分中的另一个上。
16.如权利要求15所述的自动间隙调整器，其特征在于，所述第一部分是所述离合器的输入部分。
17.如权利要求15所述的自动间隙调整器，其特征在于，所述第一部分是所述离合器的输出部分。
18.如权利要求15所述的自动间隙调整器，其特征在于，在选定的离合器接合状态中，一些所述可移动齿部具有被完全接收在所述齿部之间的凹陷部中的顶端，所述齿部被不可移动地固定在所述部分中的所述另一个上，而剩余的所述可移动齿部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的顶端。
19.如权利要求16所述的自动间隙调整器，其特征在于，在选定的离合器接合状态中，一些所述可移动齿部具有被完全接收在所述齿部之间的凹陷部中的顶端，所述齿部被不可移动地固定在所述部分中的所述另一个上，而剩余的所述可移动齿部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的顶端。
20.如权利要求17所述的自动间隙调整器，其特征在于，在选定的离合器接合状态中，一些所述可移动齿部具有被完全接收在所述齿部之间的凹陷部中的顶端，所述齿部被不可移动地固定在所述部分的所述另一个上，而剩余的所述可移动齿部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的顶端。
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