CN1034295C - 汽车s形凸轮鼓形制动器的制动杆 - Google Patents

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Abstract

S形的凸轮制动器的制动杆有一与S形凸轮轴相啮合的蜗轮及与蜗轮啮合的蜗杆。在压紧弹簧的压力作用下，离合器轮与蜗杆组成离合器。小齿轮，移动轮和控制螺杆同轴，并与蜗杆的轴线垂直，由于控制螺杆与离合器轮啮合，控制动作可通过这三个零件传递给离合器轮。根据要求的间距，移动轮能相对小齿轮转动一角距离，并被扭转弹簧压至一端，扭转弹簧也用于使移动轮和控制螺杆间的单向离合器啮合。

Description

汽车S形凸轮鼓形制动器的制动杆
本发明涉及一种制动杆，它固定于汽车鼓形制动器的S形凸轮花键轴上，并和制动缸推杆相联结。
对重型道路车辆，特别像卡车，公共汽车，常常采用所谓的S形凸轮鼓形制动器。借助普通的S形凸轮，装有制动衬的制动蹄可以被压开而贴在制动鼓上，S形凸轮可用一伸出于鼓外的轴(称作S形凸轮轴)来转动。固定于S形凸轮轴上的称为制动杆的杆和车辆底架上通常为气动式制动缸的活塞杆相联。这样，当空气在压力下进入制动缸时，制动力将通过制动杆由活塞杆传递给S形凸轮轴和S形凸轮，S形凸轮将把制动蹄压开从而实施制动。
当制动衬发生磨损时，在实施制动时，制动缸活塞杆行程必须加长。通常在制动杆内部安装一装置以便自动旋转一根与蜗轮相啮合的蜗杆，而蜗轮固定于S形凸轮轴上，于是可根据制动衬的磨损来调节杆的角位置；这样装备的制动杆在工程技术中称为自动式制动杆。
这类自动式制动杆的大多数设计是基于所谓的活塞行程原理，即调节完全依靠活塞杆行程，或换言之，完全依靠制动杆转过一确定的角位移，位移值对应于静止位置时制动衬与制动鼓间的法向间隙或间距。
由于种种原因，要求更为先进的原理，即最近提出的所谓的间隙检测原理。在这种原理中，调节机构能区分依赖于制动衬磨损的活塞杆行程和依赖于制动缸与制动鼓之间不同另件的常常是相当可观的弹性变形的活塞杆行程。这表示，当间隙由于像制动衬的磨损等原因而加大时，自动式调节可将间隙减少至正常要求值，而机构忽略弹性变形的影响。
对这类产品会加上不同的要求。一般讲，自动式制动杆应是一种能在道路和环境特别恶劣条件下安全工作的装置。此外，制动杆的可使用空间往往非常有限，可靠性必须很高；正常使用的期间应尽可能长；最后价格应有竞争力。
此外，制动杆最好避免装于某一预定位置，否则不仅初次安装时不方便，而且在以后保养时会更不方便。因此自动式制动杆最好有所谓的浮动基准点或浮动定位点。
末端为蜗杆上离合器轮的制动杆控制装置应具有一定的性能。这机构最好是慢动作的，这表示，在每次实施制动时，只缩小一部份加大的间距。所以控制装置必须使缩小值确定，这可通过带有控制臂的控制环和离合器之间的啮合而获得，正是在这种情况，小齿轮、移动轮和在那里与离合器环垂直啮合的控制螺杆相互同轴。
具有这种辅助齿轮传动装置的某些自动式制动杆早先已为人们所知晓，如US-A-3,526,303，US-A-4,484,665和EP-A-30766等所公开的都是，而最后一种被认为是最接近的现有技术。
对于普通制动杆，必须在车辆底盘上找到一个固定点作为进行制动杆间距调节的基准点，因此，这类制动杆的一个问题就是在首次安装杆时必须有一定的精度，这样才能在以后使用合适。
本发明的目的在于提供一种用于汽车S形凸轮鼓形制动器的制动杆，其中，该杆的安装基准点的位置以及相应的控制臂相对杆壳体的角位置不必有精确要求，另外，其间隙检测调节动作缓慢，回程时亦可调节，且回程时零件受力比制动行程时小。
本发明的目的通过具有下述结构特征的制动杆来实现。
该制动杆包括一个蜗轮，可转动地安装在制动杆的壳体内，蜗轮上有内花键，用于与S形凸轮轴配合工作；一根蜗杆，可在壳体内转动，并与蜗轮相垂直且彼此啮合；和一个控制装置，它将一个控制动作从一个作为基准点的控制臂传递给离合器轮，离合器轮根据制动杆的角运动在蜗杆上转动，并与该蜗杆组成离合器，该蜗杆通常由一强力压紧弹簧压紧而保持与离合器的啮合。
该控制装置包括一控制盘，控制盘可与蜗轮同轴转动，并与一个有控制臂的控制环相联结，控制臂固定在车辆底盘的一确定部分上，用于建立基准点；一小齿轮，它与控制盘的带齿边缘啮合；一移动轮和一控制螺杆与小齿轮同轴，而控制螺杆与离合器轮通过齿轮啮合，其中蜗杆的轴线与小齿轮、移动轮和控制螺杆的轴线相垂直。
其特征在于，上述移动轮通过一扭转弹簧与小齿轮相配合并通过设在该轮和上述控制螺杆之间的带齿的单向离合器与所述控制螺杆相连接，在制动蹄和制动鼓之间的间距或制动杆的控制距离超过要求时，在制动时移动轮在扭转弹簧的作用下产生补偿性相对角位移，而在松开制动时不产生相对角位移。
扭转弹簧同时也是压紧弹簧，用于保持单向离合器的啮合。
具有上述结构的本发明装置的优越效果已在前述本发明目的部分加以描述，其他优越效果可通过下述结合附图描述的实施例看得更清楚。
下面将按照所附图形对本发明进一步详细描述，所附的图中，图1是按照本发明的制动杆侧视图；图2是沿图1中II-II线的视图，图3是沿图2中III-III线的视图，图4是沿图1中IV-IV线的视图，而图5则是图2部分视图的放大。
关于通用型制动杆在工程技术中是人们熟知的。它构成重型道路车辆制动系统中制动缸推杆和鼓形制动装置S形凸轮花键轴间的联结杆，包括一个制动鼓和制动蹄，制动蹄被一S形凸轮压开，以便与制动鼓制动结合，进行制动。
制动杆壳体1的上端有一个孔2，用于联结制动缸推杆。在与其相对的一端，制动杆装有一可转动的蜗轮3，蜗轮有内花键3＇，用于和S形凸轮轴相固定。和此蜗轮3啮合的是可转动并交叉地安装于壳体1内的蜗杆4。
图3中，蜗杆4的一端向右伸出至壳体1外，这里，在蜗杆上装有一六角工具把手4＇，以便手动旋转蜗杆4。此端有一盖子5，它环绕蜗杆4并拧入于壳体1中。离合器轮6在蜗杆4上可转动，并且一止推轴承7推靠在盖5上。在蜗杆4和离合器轮6上都有通常为辐射状的齿形表面，它们的协同工作组成离合器8。
图3中，蜗杆4被一强力压紧弹簧9偏移向右方，或换言之，去啮合离合器8，弹簧9装于在蜗杆4一端的弹簧垫圈10和拧入于壳体1中的弹簧盖11之间。
控制器12-14和蜗轮3安装在壳体1的同一孔径内，但并不在那里联结。该控制器有一个可旋转的控制盘12，盘有齿形边缘，并和外控制环13相联，该控制环带有伸出的控制臂3＇。一平面盖14安装在控制盘12和控制环13之间，并用螺钉拧在壳体1上使控制器12-14可转动的连接起来。
控制臂13＇与车辆底盘的一固定部位相联结，制动杆可摆动地安装在底盘上。控制器12-14的目的是为制动杆提供一基准或控制信号，并将在下面加以解释。
和带齿控制盘12相啮合的是一个小齿轮15，它可在壳体1中转动。在图1和2中都能看到此小齿轮15，但最好从图5看，因为图5中述示出它的连接关系。
在小齿轮15的内部安装着移动轮16。根据制动蹄与制动鼓间要求的间距，它可以相对小齿轮在有限的范围内向前或向后旋转。制动杆的控制距离或所谓的A-距离相应地限制在小齿轮15与移动轮16之间。这两个零件由弱扭转弹簧或回复弹簧17加以联结，弹簧17也有使单向离合器19保持啮合的作用。单向离合器19下面还要叙述。
与小齿轮15和移动轮16同轴的是可旋转的控制螺杆18，它与离合器轮6(图3)相啮合，移动轮16和控制螺杆18通过带齿的单向离合器19而联结。
此类制动杆的目的在于将制动力由制动缸传递给制动器的S形凸轮轴，但借助于制动杆中所描述的装置，也可将制动鼓与制动蹄间的间距调节至要求的值。
现在将描述按照本发明的有内装间距调节器的制动杆作用。假定间距为过大的情况。
本描述的出发点是，在制动器的前一次操作过程中，扭转弹簧17由于小齿轮15和移动轮16间的间隙在旋转方向张紧，此间隙与制动鼓和制动蹄间要求的间距相对应。当离合器8啮合时，弹簧17的扭矩不足以推动移动轮16、控制螺杆18、离合器轮6、蜗杆4和蜗轮3。这情况就是，在图1中壳体1绕蜗轮的轴线反时针转过一个弧度，相当于制动蹄在与制动鼓啮合前的制动动作。
在制动动作的最初阶段，小齿轮15在控制盘12上转动一个转动距离，此距离与小齿轮15和移动轮16之间的间距相对应。
在这一动作时，扭转弹簧17的扭矩减小。
当超过该转动距离时，这表示制动蹄和制动鼓之间的实际间距大于要求的，小齿轮15将开始带动移动轮16，而单向离合器19得到一次新的啮合。
在下一阶段，制动蹄啮合制动鼓，因此反力增加，蜗杆4在压紧弹簧9受到压缩的情况下轴向移动，离合器8脱开。
离合器轮6的转动阻力就此大大减小，结果，在制动的持续过程中，它能转动但不推动蜗杆4。
在松开制动的第一阶段，小齿轮15在控制盘12上转动(与制动时的方向相反)，并通过扭转弹簧17推动移动轮16，控制螺杆18和离合器轮6。但由于离合器8仍是脱开的，蜗杆4没有被推动。
当制动蹄准备松开它们与制动鼓的啮合时，力也相应地减少，压紧弹簧9将蜗杆4推向右方，离合器8重又啮合。由此离合器轮6的转动阻力增加以至它停止转动。
在壳体1持续松开制动动作时(图1中的顺时针方向)，小齿轮15在控制盘12上转动，但由于离合器轮6的转动阻力，扭转弹簧17转不动移动轮16和控制螺杆18。这表示移动轮16与小齿轮15之间没有间距，或换言之，这两个零件间的初始位置已得到恢复，而扭转弹簧17被张紧。
在制动杆松开制动行程的其余和最后阶段中，小齿轮15在控制盘12上转动，并推动移动轮16，控制螺杆18，离合器轮6，蜗杆4和安装在S形凸轮上的蜗轮3，使它转动，则制动蹄与制动鼓间的距离或间距缩小。由于在每次实施制动过程中，缩小量都相当小，所以需要实施几次制动，直至间距减少到要求值为止。
上述描述的作用是预先假设间距是过大的。如果不是这样，进行制动实际上是相同的，只是有一个重要差别，即单向离合器19不脱开，而是在一个新的位置再啮合。关于松开制动行程的上述描述也仍成立，除去当小齿轮15和移动动轮16之间没有间距时，动作停止，从而不发生调节作用。

Claims (2)

1.一固定于汽车鼓形制动器的S形轮花键轴上，并和制动缸推杆相联结的制动杆，它包括：
一个蜗轮(3)，可转动地安装在制动杆的壳体(1)内，蜗轮(3)上有内花键(3＇)，用于与S形凸轮轴配合工作；一根蜗杆(4)，可在壳体内转动，它垂直于蜗轮，并与其啮合，和
一个控制装置(13，12，15，16，18)，用于将一个控制动作由一个作为基准点的控制臂(13＇)传递给离合器轮(6)，离合器轮根据制动杆的角运动能在蜗杆(4)上转动，并与蜗杆(4)组成离合器(8)，该蜗杆(4)通常被一强有力的压紧弹簧(9)压紧而保持与离合器轮(6)啮合状态，
该控制装置包括一控制盘(12)，该控制盘(12)与蜗轮(3)同轴转动，并与一个有控制臂(13＇)的控制环(13)相联结，控制臂(13＇)固定在车辆底盘的某一确定部分上，用于建立基准点；一与控制盘(12)的带齿边缘啮合的小齿轮(15)；一移动轮(16)和一控制螺杆(18)与小齿轮(15)同轴，而控制螺杆(18)与离合器轮(6)通过齿轮啮合，其中蜗杆(4)的轴线与小齿轮(15)、移动轮(16)以及控制螺杆(18)的轴线相垂直，
其特征在于，上述移动轮(16)通过一扭转弹簧(17)与小齿轮(15)相配合并通过设在该轮和上述控制螺杆之间的带齿的单向离合器(19)与所述控制螺杆(18)相连接，在制动蹄和制动鼓之间的间距或制动杆的控制距离超过要求时，在制动时移动轮(16)在扭转弹簧(17)的作用下产生补偿性相对角位移，而在松开制动时不产生相对角位移。
2.按照权利要求1的制动杆，其特征在于：扭转弹簧(17)同时也是压紧弹簧，用于保持单向离合器(19)的啮合。
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