CN104019163B - 商用车盘式制动间隙自动调整机构 - Google Patents

Abstract

本专利涉及一种商用车盘式制动间隙自动调整机构及其制造方法,属于车用零部件领域。本专利采用的技术方案为：包括传动制动动力的凸轮状压力臂结构,所述压力臂下方设支撑座,压力臂结构两侧分设主调转轴和从调转轴，主调转轴和从调转轴内设螺纹并安装一端露出的调整螺杆，支撑座下方设有传动齿轮、回位弹簧和固定于制动器的底盖。本专利的优点在于，针对制动、回位、调隙等过程中可能存在的隐患及问题进行了创新设计，大大提升了调整机构的工作性能，加强了内部零部件的配合和工作稳定性，克服了制动过程中会发生的制动力不均、间隙调节失效、调整机构变形、制动失效等诸多问题，应用于制动器中，将大大提升制动器的安全性、稳定性和使用寿命。

Description

商用车盘式制动间隙自动调整机构

技术领域

本发明涉及一种商用车盘式制动间隙自动调整机构,属于车用零部件领域。

背景技术

制动器在初始正常制动间隙时，制动时，制动气室作用力于压力臂，使凸轮结构的压力臂带动支撑座压缩回位弹簧，整个调整机构总成相对固定基准面开始往下运动以消除正常制动间隙。制动推板推动制动块并作用力在刹车盘上，实现正常制动。此时压力臂的拨叉从调整套间隙槽的下侧面转向上侧面，当拨叉与调整套间隙槽的上侧面线接触时，刚好正常制动间隙消除为零，对调整机构来说，压力臂继续下压，由于此时制动间隙为零，所以调整螺杆无法转动，进而作用于主调转轴上，使主调转轴保持不转动，在单向离合器的单向作用下使转动圈保持不动，此时调整套转动，迫使大扭簧在调整套内打滑转动，来消除相对转动所产生的应力，并使整个机构零部件均不受损伤。

过量制动间隙时：在频繁制动后，制动盘和制动块均会产生磨损，因此会产生过量制动间隙。当过量制动间隙产生时，压力臂下压并带动拨叉转动，压力臂拨叉会通过调整套间隙槽的上侧面拨动调整套旋转，此时，由于转动圈内的单向离合器控制或抱紧主调转轴只能单向转动，因此调整套的转动，带动主调转轴在单向离合器单向作用下同时转动，主调转轴的转动使转轴内的调整螺杆相对向外旋出，补偿制动间隙，与此同时，主调转轴带动调整齿轮转动，调整齿轮的转动利用齿轮啮合使从调转轴的调整齿轮同步转动，带动从调转轴同步转动，从而确保从调转轴中的调整螺杆也向外旋出，同步补偿制动间隙。由此产生间隙自调功能，使过量间隙逐渐减小，消除过量间隙，保证制动器正常制动。

在实际工作中，调整机构的间隙自调距离远远大于刹车盘及制动块的磨损量，所以在不超出正常制动间隙值时，制动时制动块端面与刹车盘紧密贴合，此时，调整机构总成处于增力和受压零件的弹变状态，当压力臂继续下压，压力臂拨叉带动调整套（含单向离合器、主调转轴、从调转轴）继续转动，直到刹车盘被完全抱住，此时由于制动间隙为零，主调转轴、从调整转轴与调整套、压力臂、支撑座等零件之间会存在非常大的制动反作用力，即刹车盘反作用于调整螺杆进而作用于调整套等零部件上，此时调整螺杆保持不动，主调整转轴与转动圈同时保持不动，但调整套依然随压力臂转动，调整套内的大扭簧会在调整套内打滑（大扭簧的打滑扭矩小于单向离合器的额定扭矩），从而使调整机构装置只参与制动，不参与间隙调整，避免制动拖滞问题，同时完全避免在制动间隙过盈时，因反作用力而破坏调整机构零件，大大增加了单向离合器的使用寿命。

制动回位时，压力臂上升的同时，支撑座在回位弹簧的作用下回位，带动制动推板回位，从而回到初始位置。调整机构总成在正常制动间隙时，压力臂回位，压力臂拨叉从调整套间隙槽的上侧面开始向下侧面运动，并与调整套间隙槽的下侧面接触，最后恢复到原位；在实现间隙调整后，调整机构回位时，随着压力臂的回位，带动调整套逆时针转动，此时，在单向离合器的作用下，调整套和转动圈相对其他零件处于空转状态，受压零件的弹性压力逐步消除并恢复原状，所有零件都回归到初始状态。

间隙调整机构应用在商用车上，尤其应用在重型卡车上时，制动的作用力和反作用力非常巨大，这就要求主调转轴和从调转轴以及内部的相关零部件均必须确保有足够的承受力，确保整体结构的稳定和可靠性。传统的调整机构总成主调整器与从调整器均为分体式结构，通过一个冲压压板支撑，支座也是分体双推杆式，这种结构产品存在产品结合稳定性差，生产复杂，内部扭簧式结构会产生疲劳变形失效，冲压压板容易受力变形以及支座整体平行度差等诸多问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种商用车盘式制动间隙自动调整机构，解决制动间隙自动调节问题，确保制动间隙恒定，制动持续有效。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种商用车盘式制动间隙自动调整机构,包括传动制动动力的凸轮状压力臂结构,所述压力臂下方设支撑座,压力臂结构两侧分设主调转轴和从调转轴，主调转轴和从调转轴内设螺纹并安装一端露出的调整螺杆，支撑座下方设有传动齿轮、回位弹簧和固定于制动器的底盖，其特征是,所述主调转轴和从调转轴为整体结构，调整螺杆露出端设置一体结构的制动推板；所述压力臂结构包括压力臂、支撑圆柱和压力臂固定架，压力臂的主调转轴侧设有拨动销，支撑圆柱安装于压力臂转动端侧并置于压力臂设有的内半圆内，支撑圆柱与压力臂转动端内半圆内间设小半圆滚针轴承，压力臂的转动侧外半圆设大半圆滚针轴承，所述支撑圆柱上安装两圆柱销与压力臂固定架相连，所述压力臂固定架与底盖相固定；所述主调转轴相对露出调整螺杆的另一端设有转动圈和内外调整套，转动圈与主调转轴间设有大扭簧，内调整套和外调整套之间设单向轴承，所述外调整套壁设有与压力臂的拨动销相适应的转动拨槽，所述主调转轴和从调转轴设有与支撑座下方的传动齿轮相啮合传动的主动齿轮和从动齿轮；所述调整螺杆露出段设有螺杆防尘罩，底盖与制动推板之间设有涡卷保护弹簧。

进一步的，所述大半圆滚针轴承与小半圆滚针轴承通过压力臂挡片扣压在压力臂转动端的内外半圆上，压力臂挡片通过平头柳钉固定在压力臂上。

进一步的，所述支撑座下方凸出呈筒状结构，筒状结构内设回位弹簧，筒状结构外设有底盖衬套与底盖相连，筒状结构外根部设所述传动齿轮。

进一步的，所述外调整套外圆为圆柱形，单向轴承压装在外调整套内孔内并过盈配合，大扭簧压装在内调整套及转动圈内壁上，形成内调整套组件，将内调整套组件装到单向轴承内。

作为优选，所述支撑座的传动齿轮外侧设有波形弹簧、垫圈，并通过夹紧挡圈固定。

作为优选，所述主调转轴外圆成阶梯状与内调整套组件配合安装，并用轴用卡簧将内调整套组件固定，内调整套组件的内调整套及转动圈间采用调整套钢丝挡圈相互固定。

进一步的，所述两调整螺杆前端的制动推板为左右一体结构推板，调整螺杆插入制动推板并用螺杆轴用挡圈固定。

进一步的，所述涡卷保护弹簧采用涡卷式宝塔结构，涡卷保护弹簧下端安装在制动推板上，上端安装在底盖上。

进一步的，所述从调整器头部为内六角型。

本发明的优点在于，主调整器和从调整器均采用整体式结构，主调整套内部利用单向离合器轴承替代扭簧产品，制动压力臂与滚针轴承互相配合，采用整体制动推板确保制动力均匀分配，增加涡卷保护弹簧防护，整体调整机构完全独创地结合气压盘式制动器工作原理和内部工作状态，针对制动、回位、调隙等过程中可能存在的隐患及问题进行了彻底改变，形成了一种采用单向离合结构的调整机构，大大提升了调整机构的工作性能，加强了内部零件的配合和工作稳定性，克服了制动过程中会发生的制动力不均、间隙调节失效、调整机构变形、制动失效等诸多问题，应用于制动器中，将大大提升制动器的安全性、稳定性和使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构主视图，

图2是本发明的结构左视图，

图3是本发明的结构俯视图，

图4是本发明的主调转轴结构图，

图5是本发明的转动圈结构图，

图6是本发明的内调整套，

图7是本发明的外调整套，

附图标记：1、从调转轴；2、支撑座；3、传动齿轮；4、调整螺杆；5、从动齿轮；6、螺杆防尘罩；7、底盖；8、涡卷保护弹簧；9、螺杆轴用挡圈；10、制动推板；11、轴用卡簧；12、调整套钢丝挡圈；13、转动圈；14、内调整套；15、大扭簧；16、单向轴承；17、外调整套；18、主调转轴；19、拨动销；20、主动齿轮；21、夹紧挡圈；22、筒状结构；23、底盖衬套；24、回位弹簧；25、圆柱销；26、压力臂固定架；27、支撑圆柱；28、小半圆滚针轴承；29、压力臂挡片；30、平头柳钉；31、压力臂；32、大半圆滚针轴承。

具体实施例

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

本发明如图所示，

一种商用车盘式制动间隙自动调整机构,包括传动制动动力的凸轮状压力臂结构,所述压力臂下方设支撑座,压力臂结构两侧分设主调转轴和从调转轴，主调转轴和从调转轴内设螺纹并安装一端露出的调整螺杆，支撑座下方设有传动齿轮、回位弹簧和固定于制动器的底盖，其特征是,所述主调转轴和从调转轴为整体结构，调整螺杆露出端设置一体结构的制动推板；所述压力臂结构包括压力臂、支撑圆柱和压力臂固定架，压力臂的主调转轴侧设有拨动销，支撑圆柱安装于压力臂转动端侧并置于压力臂设有的内半圆内，支撑圆柱与压力臂转动端内半圆内间设小半圆滚针轴承，压力臂的转动侧外半圆设大半圆滚针轴承，所述支撑圆柱上安装两圆柱销与压力臂固定架相连，所述压力臂固定架与底盖相固定；所述主调转轴相对露出调整螺杆的另一端设有转动圈和内外调整套，转动圈与主调转轴间设有大扭簧，内调整套和外调整套之间设单向轴承，所述外调整套壁设有与压力臂的拨动销相适应的转动拨孔，所述主调转轴和从调转轴设有与支撑座下方的传动齿轮相啮合传动的主动齿轮和从动齿轮；所述调整螺杆露出段设有螺杆防尘罩，底盖与制动推板之间设有涡卷保护弹簧。

根据所述的商用车盘式制动间隙自动调整机构，其特征是，所述大半圆滚针轴承与小半圆滚针轴承通过压力臂挡片扣压在压力臂转动端的内外半圆上，压力臂挡片通过平头柳钉固定在压力臂上。

根据所述的商用车盘式制动间隙自动调整机构，其特征是，所述支撑座下方凸出呈筒状，筒状结构内设回位弹簧，筒状结构外设有底盖衬套与底盖相连，筒状结构外根部设所述传动齿轮。

根据所述的商用车盘式制动间隙自动调整机构，其特征是，所述外调整套外圆为圆柱形轴，单向轴承压装在外调整套内孔内并过盈配合，大扭簧压装在内调整套及转动圈内壁上，形成内调整套组件，将内调整套组件装到单向轴承内。

根据所述的商用车盘式制动间隙自动调整机构，其特征是，所述支撑座的传动齿轮外侧设有波形弹簧、垫圈，并通过夹紧挡圈固定。

根据所述的商用车盘式制动间隙自动调整机构，其特征是，所述主调转轴外圆成阶梯状与内调整套组件配合安装，并用轴用卡簧将内调整套组件固定，内调整套组件的内调整套及转动圈间采用调整套钢丝挡圈相互固定。

根据所述的商用车盘式制动间隙自动调整机构，其特征是，所述两调整螺杆前端的制动推板为一体结构推板，调整螺杆插入制动推板并用螺杆轴用挡圈固定。

根据所述的商用车盘式制动间隙自动调整机构，其特征是，所述涡卷保护弹簧采用涡卷式宝塔结构，涡卷保护弹簧下端安装在制动推板上，上端安装在底盖上。

根据所述的商用车盘式制动间隙自动调整机构，其特征是，所述从调整器头部为内六角型。

本发明在以下几个方面对已有技术进行改进：

1、主从调整轴的分体式结构改为一体式结构

分体插接式结构在总成装配过程中容易脱落，插接式结构的配合及稳定性较差，加工也相对复杂，如果材质或热处理不当，极易产生分体、变形甚至断裂，存在严重安全隐患，尤其在强力扭转作用下，分体式结构如果发生脱落或分离，会使从动调整器失效进而导致整个调整机构失效。

一体式主调转轴结构，功能稳定优越，结构紧凑合理，不仅加工简便容易，而且，结构稳定性得到了强化，相关零件也更容易配合装配，无论在总成装配过程中还是总成装配完成后，都不会产生调整套脱落现象。发明的从调整器结构，将从调转轴、从调转轴套、从调转轴调整盖三个分体铆合的组件改成一个整体，形成一个完整的从调转轴。将从调整转轴端部的内六角焊接方式取消，采用特殊加工方式，将从调整器头部直接做成内六角型；将从调转轴与从调转轴套的铆合结构取消，改成一个整体，避免扭力过大产生脱落。改进后的整体从调整器，结构非常合理，既便于加工，降低了成本，从动调整机构更加稳定可靠。

2、对调整组件的改进

原有技术是转动圈与主调转轴通过小扭簧连接并实现单向功能，小扭簧结构产品具有单向调节功能，但是，扭簧的材质、内径、外径、线径及作用力的控制要求极为严格，不同的弹簧力导致各个调整器的调整力各不相同，此小扭簧在频繁的转动、高温、高压等状态下，经常会发生作用力衰退或失效等问题，导致调整功能失效。

改进后对调整套进行分解为外调整套和内调整套，形成带有单向轴承结构的调整套组件，采用单向轴承结构实现扭转，替代了小扭簧结构，单向轴承采用冲压外圈保持架和滚针组成，不仅可以传递单向扭矩，而且，能传递负荷径向力，具有特别小的矩向截面高度、高转换精度、高转换频率和较低的空程摩擦力矩。改进后的产品，可以保证在调整机构工作时，通过单向作用力，实现调整转轴的相对转动，完全解决了扭簧产品的潜在失效问题，产品的稳定性大大提高，传动更加自如高效。

3、压力臂结构的改进

原有技术是在压力臂的R圆上放置支撑圆柱，滚针轴承放在支撑圆柱上，依靠轴承保护架与压力臂固定架配合实现整体装配，这种结构的产品一方面轴承保护架极易产生磕碰受损，另外，仅依靠轴承保护架两端的伸出的小爪与固定架一起来固定压力臂，在较大作用力下，极易发生脱落。

对轴承位置作了调整，压力臂采用内半圆滚动结构，总成更加稳固，转动更加灵敏。滚针轴承与压力臂的安装位置倒置，将压力臂的R圆铣成滚针轴承安装位，滚针轴承放置在压力臂的内半圆上，取消轴承保护架，在支撑圆柱上安装两个圆柱销，圆柱销与压力臂固定架配合，这种结构，圆柱销牢固地固定在支撑圆柱上，压力臂固定架穿过圆柱销与底盖紧密相扣，确保整体调整机构紧固可靠，而且，滚针轴承放在压力臂内半圆上，不受任何干涉，转动更加灵活。

4、整体式制动推板结构，

双推杆分体式支座组件采用弹性圈与支座过盈配合，分左右二个支座组件，在制动时，支座在调整螺杆作用下推动制动块相对运动与回位，但这种结构的产品，弹性圈结构使调整螺杆与支座可能会产生松脱，出现问题后不易拆解；而且，容易造成主调整机构和从调整机构的平行度差异，导致制动力不均、制动偏磨等诸多问题。

改进后取消了左右支座，采用整体推板式结构，使两调整转轴的平行度得到保证，通过装配检测调整以及整体协调，不仅增大了制动力传递面积，而且完全避免了制动偏磨可能。另外，制动推板的安装采用轴用挡圈结构，不仅结构稳定，而且易于拆卸维修。

6、独特的涡卷保护弹簧结构，保护防尘罩不受损伤。

由于橡胶防尘罩安装在支座与调整螺杆之间，不仅要承受高温和反复的收拉，而且，工作中的灰尘与粉屑等都对防尘罩产生着磨损和侵蚀。为避免此问题，发明产品采用涡卷式宝塔结构，在橡胶防尘罩外面增加了一个钢带材质的可叠压保护弹簧，该保护弹簧下端安装在推板上，上端安装在底盖上，形成对防尘罩的完全防护，不仅可以随防尘罩自动伸缩与回位，保护防尘罩不受粉尘、油污、杂质等污染，避免尖锐外物损伤，提升防尘罩使用寿命。

商用车单向离合结构制动间隙盘式制动间隙自动调整机构由主调整器、从调整器、基准座、支撑座、制动推板等零部件组成，该调整机构是一个完全独立的调整器总成，经检测装配后的总成可直接安装在制动器壳体中，实现制动间隙自动调整功能。

从调整器是整体式结构，所有零件不用再进行压装，直接对调整转轴总成进行加工达到要求尺寸即可，压力臂需铣出轴承加工位，安装时通过圆柱销与压力臂固定架配合装配。整体式制动推板与调整螺杆采用轴用挡圈进行铆合，只需要简单的压装夹具即可装配，比原来支座结构更加容易简便。全新结构不需要再安装转轴压板；涡卷保护弹簧的上端和下端都可直接放在基准座和推板对应的孔位上，安装后即可紧密地固定在橡胶防尘罩外围，有效保护橡胶件。

整个调整机构布局紧凑、结构合理，安装在制动器总成中，所有关联尺寸均符合要求，分解后的各个组件各自独立，生产过程中需要控制各个分组件的尺寸及性能符合要求，调整机构中所有零部件无论加工还是装配均通过专用夹具或工具进行加工及装配，装配中只需要注意配合和整体稳定性，即可确保调整机构总成满足检测要求。发明的产品无论在生产还是安装维修都能够实施和操作控制，整体性能和寿命得到了大大提升，质量更加稳定。

所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种商用车盘式制动间隙自动调整机构,包括传动制动动力的凸轮状压力臂结构,所述压力臂下方设支撑座(2),压力臂结构两侧分设主调转轴(18）和从调转轴(1)，主调转轴(18）和从调转轴(1)内设螺纹并安装一端露出的调整螺杆(4)，支撑座(2)下方设有传动齿轮(3)、回位弹簧(24)和固定于制动器的底盖(7)，其特征是,所述主调转轴(18)和从调转轴(1)为整体结构，调整螺杆(4)露出端设置左右一体结构的制动推板(10)；所述压力臂结构包括压力臂（31)、支撑圆柱（27）和压力臂固定架（26），压力臂（31)的主调转轴侧设有拨动销（19），支撑圆柱（27）安装于压力臂（31)转动端侧并置于压力臂设有的内半圆内，支撑圆柱（27）与压力臂转动端内半圆之间设小半圆滚针轴承（28），压力臂的转动侧外半圆设大半圆滚针轴承（32），所述压力臂固定架（26）与底盖(7)相固定；所述主调转轴(18）相对露出调整螺杆(4)的另一端设有转动圈（13)和内外调整套（14、17），转动圈（13)与内调整套(14）间设有大扭簧（15)，内调整套（14）和外调整套（17）之间设单向轴承（16），所述外调整套（17）壁设有与压力臂的拨动销（19）相适应的转动间隙槽，所述主调转轴(18）和从调转轴(1)设有与支撑座下方的传动齿轮(3)相啮合传动的主动齿轮（20)和从动齿轮(5)；

所述调整螺杆(4)露出段设有螺杆防尘罩（6），底盖（7）与制动推板（10）之间设有涡卷保护弹簧（8）,涡卷保护弹簧（8）采用涡卷式宝塔结构，涡卷保护弹簧（8）下端安装在制动推板（10）上，上端安装在底盖（7）上；

所述支撑圆柱（27）上安装两圆柱销（25）与压力臂固定架（26）相连，大半圆滚针轴承（32）与小半圆滚针轴承（28）通过压力臂挡片（29）扣压在压力臂转动端的内外半圆上，压力臂挡片（29）通过平头柳钉（30）固定在压力臂上；

大扭簧（15）压装在内调整套（14）及转动圈（13）内壁上，内调整套组件的内调整套及转动圈间采用调整套钢丝挡圈（12）相互固定,形成内调整套组件，将内调整套组件装到单向轴承（16）内,主调转轴(18）外圆成阶梯状与内调整套组件配合安装，并用轴用卡簧（11)将内调整套组件固定；

所述从调转轴（1）头部为内六角型。