CN1046341C - 鼓式制动器的自动调整支杆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及鼓式制动器的自动调整支杆，它安装在起动装置(28、50)附近，支撑在两个闸瓦(12、14)上；支杆具有一个自动伸长装置(62、68、70)，由螺杆-螺母系统(60)构成，板簧(72)在制动器处于起始位置时通过摆杆(74)与支杆的杆体叉开，摆杆具有第一臂(76)和第二臂(78)，根据本发明，当起动装置工作时，摆杆的第一臂通过相对于螺母(66)的对称轴线基本径向相对的两个区域(112、120)支撑在螺母上。

Description

鼓式制动器的自动调整支杆

本发明涉及鼓式制动器，特别是用于装备汽车的鼓式制动器。更确切地说，它涉及用于补偿这类鼓制动器闸瓦摩擦件的磨损的自动调整装置，这些装置根据摩擦件的磨损控制设置在闸瓦之间的支杆的伸长，以便根据这些闸瓦上装的摩擦件的磨损确定闸瓦之间的最小分离间隙。也就是说，用以保证鼓式制动器的起动装置具有相对恒定的行程。

在现有技术中，人们早已熟知这类带有自动调整装置的支杆，例如专利文献EP-A-0077726,EP-A-0219384或EP-A-0262014所述及的。

在这些文件中，支杆包括一个螺杆-螺母组件，后者由施力于与螺杆-螺母系统的一个部件相连的齿圈的赖爪控制，棘爪装在与支杆相连的板簧上。当制动器处于起始位置时，板簧与支杆借助摆杆分开，当起动装置将闸瓦分开时，摆杆通过摆动使板簧和支杆相靠近。摆杆具有第一臂和第二臂，第一臂支撑在螺杆-螺母系统中的螺母上，其上开有供螺杆-螺母系统的螺杆穿过的开口，第二臂位于支杆和板簧之间，它相对于第一臂形成一个角度大于90°的角。

这些已知装置的设计的主要问题是造成螺杆-螺母系统中的螺母承受多余的载荷，使螺母在螺杆上的摩擦加大，因此可能妨碍支杆的伸长，直至支杆所受的外力大到足以克服上述的摩擦并引发所要的伸长，由此造成已知的自动调整装置的工作不正常。

此外，由于构成这些装置的各部件的制造公差的偏差，使上述多余载荷的危害大大加大了，以致即使其它一切均相同，一个支杆获得的伸长与另一个支杆却不相同。

因此，已知的支杆对确定闸瓦之间的最小分离距离所起的作用不很理想，由于支杆无法伸长，所以已知的支杆所确定的距离往往小于所需要的最小距离。结果，当起动装置为机械装置时，起动装置行程过大，当起动装置为液压装置时，液压油消耗过大。

因此，本发明旨在提出一种不具上述缺陷、即螺杆-螺母系统不承受多余载荷的鼓式制动器的自动调整支杆，以便保证自动调整装置具有最佳的工作状态以及相应的闸瓦之间的距离符合所需的最小距离。

为此目的，根据本发明，用于鼓式制动器的自动调整支杆安装在起动装置的附近，起动装置设置在配有摩擦件的两个闸瓦的两个第一端部之间；支杆通过其各端部分别支撑在两个闸瓦上；支杆具有一个杆体和一个根据摩擦件的磨损而自动伸长的装置，该装置由一个受控于棘爪的螺杆-螺母系统构成，棘爪向连接在螺杆-螺母系统的一个部件上的齿圈施力，棘爪安装在一个与支杆的杆体相连的板簧上，板簧在制动器处于起始位置时借助一个摆杆与支杆的杆体叉开，当闸瓦由起动装置分开时，通过摆杆的摆动可使板簧与支杆的杆体相靠近；摆杆具有第一臂和第二臂，第一臂支撑在螺杆-螺母系统的螺母上，且其上开有椭圆形开口，以供螺杆-螺母系统的螺杆穿过，第二臂位于支杆的杆体和板簧之间，并相对于第一臂形成一个角度大于90°的角的棱线；当起动装置工作时，摆杆的第一臂支撑在螺母的相对于螺母的对称轴线基本径向相对的两个区域上。

本发明的这种设计具有非常有益的效果，它使得摆杆对螺母施加的力具有一个近于轴向的合力，因此对螺母不产生多余的载荷。

下面给出的非限制性的附有参考图的实施例的说明将有助于更好地了解本发明，并清楚地显示出本发明的其它目的、特征和优点。附图中：

图1为现有技术的、可安装根据本发明而制造的自动调整支杆的鼓式制动器的平面图；

图2为现有技术的自动调整支杆的沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的放大的局部剖视图；

图3为图2的支杆的螺杆-螺母系统和摆杆的放大图；

图4A和4B分别为根据本发明制造的支杆的螺杆-螺母及摆杆系统的平面图和与图3相似的剖视图；

图5A和5B分别为图4A和4B的摆杆的一个变型的平面图和剖视图；

图6A和6B分别为用于与图5A和5B的摆杆相配合的螺母的侧视图和剖视图。

图1所示的是传统设计的鼓式制动器。它包括一个与车辆(未示出)的一个固定部分相连的底板10，底板10上安装有两个可滑动的闸瓦12和14。每个闸瓦12和14都具有基本平的腹板16、18和一个弧形箍条20、22，箍条上固定有摩擦件24、26。

起动装置如制动分泵缸28置于闸瓦12和14的两个端部30和32之间，一个与底板10相连的锚块34位于闸瓦12和14的另外两个端部36和38之间。回位弹簧40和42设置在制动分泵缸和锚块的附近，以使端部30和32顶靠在制动分泵缸上，使端部36和38顶靠在锚块上。

一个支杆(其整个组件的标号为44)设置在制动分泵缸28的附近，以确定在不工作时闸瓦两端30和32分开的距离。端部46和48各有一个容纳各闸瓦12和14的腹板16和18的槽。

在图1所示的实施例中，端部48的槽中还装有一个机械起动杆50，后者借助于构成转轴52的铆钉旋转安装在闸瓦14的端部32上，其自由端54接纳从车辆驾驶室控制的手制动器或应急制动器56的操纵缆绳的一端。

从图2看得更清楚，支杆44由杆体58和一个螺杆-螺母系统组成，杆体58构成通过弹簧59支撑在闸瓦14和手制动杆50上的端部48，螺杆-螺母系统(组件标号为60)构成支撑在闸瓦12上的端部46。

螺杆-螺母系统60包括螺杆62和螺母66。螺杆62的头46通过弹簧64与闸瓦12的腹板16保持连接，螺杆62的杆自由地容纳于支杆杆体58的轴向开口中；螺母66拧在螺杆62上，其外部装有齿圈68，后者有选择性地和棘爪相配合，棘爪70与安装在支杆杆体58上的板簧72的悬伸端相连。

支杆44还具有一个摆杆74，在图3中详细示出。摆杆74由第一臂76和第二臂78组成，第一臂76带有一个螺杆62从中自由穿过的开口75，该臂插置在螺母66和支杆杆体58相邻的端面之间；第二臂78的自由端将板簧72叉开。摆杆74的第一和第二臂76、78基本呈直线形，相互间形成一个大于90°的角，典型的为100度左右的角。这样，摆杆74构成一个其棱线80支撑在杆体58的端平面84的一个边82上的二面角，并可围绕该边82摆动。

最后，支杆44可包括一个热锁定系统，如上述专利文献EP-A-0219384中所描述的那种。该系统由一个双金属片90构成，后者的一端固定在支杆杆体58上，其另一端92穿入第一臂的开口，并可在鼓式制动器过热的情况下作用于第一臂，以阻止摆杆摆动，从而禁止自动调整装置工作。

刚才描述的鼓式制动器和自动调整装置以传统的方式工作，这里仅为提醒起见而对照图2和3加以复述。

不工作时，弹簧40使闸瓦12和14相互收紧，因此支杆44的端部46、48相互靠拢。这样，摆杆74的第一臂76通过螺母66平贴在支杆杆体58的端平面84上；摆杆74的第二臂78则将板簧72与杆体58分开，这使棘爪70与螺母66的齿圈68分离。

制动分泵缸28起动后，闸瓦12和14的端部30和32相互分开，致使摩擦件24和26与制动鼓(未示出)进行摩擦，以便产生制动力矩。

同时，杆体58和组件60在弹簧59和64的作用下分开。顶靠在摆杆74的第二臂78上的板簧72促使摆杆74在螺母66与杆体58之间的相对运动所允许的范围内绕边82摆动。这样，板簧72靠近杆体58，同样，棘爪70靠近齿圈68。

如果至少一个摩擦件24或26摩损过大，那么制动分泵缸分开闸瓦的距离必须大于预定的值，以使它们接触制动鼓。这样螺母66离开杆体58的距离大于该预定值，棘爪70啮合在齿圈中，带动螺母66转动，致使螺杆62上的螺母66拧松，因此，螺母66离开螺杆62的头46。

放松制动时，弹簧40使闸瓦12和14重新靠近，结果螺母66义靠近杆体58。螺母66和摆杆74的第一臂76之间的摩擦阻止螺母在螺杆62上反转。由于螺母通过上述动作在螺杆62上拧紧，支杆44回到其具有的长度大于制动前的长度的位置。

下次制动时，制动分泵缸分开闸瓦的距离将小于前一值。如该值仍大于预定的值，那么，会重复进行同样的支杆伸长的过程。

因此不难理解支杆44可根据摩擦中的磨损确定闸瓦之间的最小分离间距，致使制动分泵缸28或操纵缆绳56只按这个最小距离起动闸瓦。这个最小距离对应于技术上约定称谓的鼓式制动器的工作间隙。

另外，在图3上可看到在鼓式制动器起动时，摆杆74在板簧72对第二臂78的作用下摆动，以使第一臂76一直保持与螺母66的接触，接触点A位于朝向杆体58的面84的螺母的面94的外周边上。

这样，摆杆的第一臂76对该A点施加一个基本与支杆的轴线平行的力，该轴线实际上与螺杆62的轴线重合，该力在离该轴线的距离R处起作用。

因此，螺母66承受一个如图3箭头C所示方向的转矩，并仅通过位于如图3所示的M和N处的螺纹和螺杆62的杆接触，这样，当自动调整装置进入工作时，其它螺纹不起作用，只有上述螺纹参与螺母66和螺杆62之间的相互作用。因而，臂76在螺母66上产生多余的载荷，造成在螺杆62-螺母66相互作用的地方产生过多摩擦的不利影响。

这些摩擦能阻碍螺母66在棘爪70的作用下转动，因而阻止支杆在需要时的自动伸长。所以，液压的起动装置如制动分泵缸28或机械的起动装置如手制动杆50需要实施较大的行程来起动鼓式制动器。

借助于本发明，通过改变摆杆第一臂76在螺母66上的支撑，以消除上述多余应力的影响，可以解决上述的间题。

在图4A和4B上可看到，螺母66在与支杆杆体58的面84相对的一端有一个圆柱形部分100。根据该实施例，圆柱形部分100呈阶梯状，以便在位于最外面的一个直径较小的圆柱形部分104和一个中间部分106之间有一个凸肩102。圆柱形部分104由圆形平面105限定。

摆杆74的第一臂76上开有一个一般为椭圆形的开口。该开口的外周边由近于半圆的第一周边108和近于半圆的第二周边110构成，第一周边108的半径在螺母66的两个圆柱形部分104和106的半径之间；第二周边110的半径大于螺母66的中间部分106的半径。周边108和110通过两个凸肩112连接起来，两个凸肩112基本都位于椭圆形开口的直径平面上，因此与摆杆74的两个臂形成的二面角的棱线80的距离相同。

当装有包括刚才描述的螺母和摆杆的支杆的鼓式制动器处于起始位置时，如上所示，螺杆-螺母组件60被引向杆体58。

在该位置上，不难理解螺母66的圆柱形部分104全部进入臂76的开口中，因为它的半径小于周边108的半径，更小于周边110的半径。圆柱形部分104的面105和凸肩102之间轴向测量的高度稍大于臂76的厚度，以便在鼓式制动器处于起始位置时，螺母66的面105顶靠在杆体58的面84上。

制动分泵缸28起动时，闸瓦12和14的端部30和32相互分开，杆体58和螺杆-螺母组件60也一样通过作用于杆体58和螺杆62的头46的弹簧59和64而分开。

如上所述，压靠在摆杆74的第二臂78上的板簧72促使摆杆74绕杆体58的边82摆动。摆杆74的摆动受与第一臂76保持接触的螺母66的限制。

借助于本发明的第一臂76上的开口与螺母66的圆柱形部分100的特殊形状相配合的特殊配置，臂76和螺母66之间通过凸肩112实现接触。

因此，摆杆的第一臂76通过这些凸肩112对螺母66施加同向且基本相等的力，它们的合力施加在它们施力点的中间，即接近于螺母66的对称轴线，因为凸肩112基本位于臂76的开口的直径平面上。

因此，当杆体58和螺杆的头46在制动器起动过程中相互分开时，摆杆的臂76向螺母66施加一个基本沿着其对称轴线方向的力，将螺母66引向螺杆的头。因而螺母66的全部螺纹都参与螺母66和螺杆62的螺纹的配合，当棘爪70与齿圈68啮合时，螺母极为顺利地在螺杆上转动。

另外，由于摆杆74的臂76传递给螺母66的力的施力点与现有技术相比更接近摆杆的旋转中心80，因此这个传递力也更大。由此得出，在放松制动时，可最佳地阻止螺母66的反转。

摆杆对螺母的作用力的增大是通过相应的这个力的施力点的行程缩短而实现的，该行程可通过增大摆杆74的两臂76和78之间的角度，使凸肩112的轴向行程值与现有技术中A点的行程值相等来补偿。

图4A和4B所示的凸肩112与螺母66和螺杆62的对称轴线稍有错开，但是显然，它们可以和该轴线在一条直线上，甚至可以向另一方向与该轴线错开，也就是说，在与椭圆形开口的小直径相对的棱线80的一例。

本发明获得的一个重要优点还在于，螺母66与杆体58通过它们的面94和84直接接触，没有摆杆的第一臂插在它们之间。因此，摆杆的制造公差对支杆的工作无任何影响，且鼓式制动器的工作间隙，即螺母66相对于杆体58的行程，在棘爪70卡住齿圈68前只由螺母66确定。这样，便能够在不同的鼓式制动器上测量工作间隙，它们实际上与理论值相等。

图5和图6所示为刚描述过的实施例的一个变型。在图6A和6B中可看到，螺母66有一个非阶梯形的圆柱形部分100’，在该圆柱形部分100’和螺母66的接合处形成凸肩102’。

另外，如图5A和5B所示，摆杆74的第一臂76带有一个波纹，该波纹与摆杆74的两个臂之间的夹角的棱线80平行，波纹基本沿臂76的椭圆形开口114的小直径而制成，这个小直径稍大于螺母66的圆柱形部分100’的直径。这样，摆杆的臂76在开口114的两边具有两个基本沿着开口的一条直径的棱线120。

以类似于前一个实施例的方法给波纹设计一个高度H，如图5B所示，当摆杆74靠在杆体58上、第二臂78最大限度地叉开时，在杆体58的面84和棱120之间轴向测量该高度H，它稍小于在凸肩102’和面105’之间轴向测量的螺母66的圆柱形部分100'的高度。

当支杆用图5和图6所示的螺母和摆杆组装时，可以理解臂76的棱120在制动分泵缸28或起动杆50起动后与螺母66的凸肩102’相配合，以上述同样的方式获得同样的优点，即力基本沿着螺母66的对称轴线施加在螺母66上，以便于螺母在制动起始时在棘爪70的作用下旋转，及在放松制动时阻止螺母旋转。

因此很清楚，根据本发明制造了一种用于鼓式制动器的自动调整支杆。在这种支杆中，摆杆对螺母的作用力的合力基本沿着螺母的对称轴线施加在该螺母上。结果是，螺母在最佳条件下承受摆杆施加的力，不再是产生多余应力或载荷的部位，这样，在需要时，螺母顺利地旋转，不需要时，螺母的旋转却十分困难。

此外，还可看到，与现有技术的支杆相比，本发明只改动了摆杆和螺母。因此本发明的一个非常重要的优点在于，已有的支杆在鼓式制动器维护保养或预防性维护时，能够方便地加进本发明的信息而达到改进。

为此，可在摆杆的臂76上开一个补充开口122，如图5A和5B所示，在支杆装配了双金属片后，用以穿过双金属片的端部92。当摆杆的一个臂如图5A和5B所示那样弯曲时，可在臂76上制成一个与第一波纹120反向的第二波纹124，为的是在制动器处于起始位置时，开口122相对于双金属片90所占据的位置基本与在现有技术的摆杆上占据的位置相同，以便在支杆安装了本发明的螺母和摆杆之后，双金属片继续执行其热锁定的功能。

Claims (6)

1．用于鼓式制动器的自动调整支杆，它安装在起动装置(28、50)的附近，起动装置设置在配有摩擦件(24、26)的两个闸瓦(12、14)的两个第一端部(30、32)之间；支杆(44)通过其各端部(46、48)分别支撑在两个闸瓦(12、14)上；支杆具有一个杆体(58)和一个根据摩擦件(24、26)的磨损而自动伸长的装置(62、68、70)，该装置由一个受控于棘爪(70)的螺杆-螺母系统(60)构成，棘爪(70)向连接在螺杆-螺母系统(60)的一个部件(66)上的齿圈(68)施力，棘爪(70)安装在一个与支杆(44)的杆体(58)相连的板簧(72)上，板簧(72)在制动器处于起始位置时借助一个摆杆(74)与支杆(44)的杆体(58)叉开，当闸瓦(12、14)由起动装置(28、50)分开时，通过摆杆(74)的摆动可使板簧(72)与支杆(44)的杆体(58)相靠近；摆杆(74)具有第一臂(76)和第二臂(78)，第一臂(76)支撑在螺杆-螺母系统(60)的螺母(66)上，且其上开有椭圆形开口(108、110、112；114)，以供螺杆-螺母系统(60)的螺杆(62)穿过，第二臂(78)位于支杆(44)的杆体(58)和板簧(72)之间，并相对于第一臂(76)形成一个角度大于90°的角的棱线(80)；支杆(44)的特征是：当起动装置(28、50)工作时，摆杆(74)的第一臂(76)支撑在螺母(66)的相对于螺母(66)的对称轴线基本径向相对的两个区域(112、120)上。

2．根据权利要求1所述的支杆，其特征是：螺母(66)具有一个阶梯形的圆柱形部分(100)，它在直径较小的圆柱形部分(104)和一个中间部分(106)之间有一个凸肩(102)；摆杆(74)的第一臂(76)上的开口(108、110、112)具有近于半圆的第一周边(108)和近于半圆的第二周边(110)，第一周边的半径介于螺母(66)的阶梯形圆柱形部分(100)的圆柱形部分(104、106)的半径之间，第二周边的半径大于螺母(66)的阶梯形圆柱形部分(100)的中间部分(106)的半径，第一(108)和第二(110)周边通过两个凸肩(112)连接，当起动装置(28、50)工作时，摆杆(74)的第一臂(76)通过凸肩(112)支撑在螺母(66)的凸肩(102)上。

3．根据权利要求2所述的支杆，其特征是：直径较小的圆柱形部分(104)的高度稍大于摆杆(74)的第一臂(76)的厚度。

4．根据权利要求1所述的支杆，其特征是：螺母(66)具有一个圆柱形部分(100’)，在圆柱形部分(100’)和螺母(66)的主体的接合处形成一个凸肩(102’)；摆杆(74)的第一臂(76)带有一个波纹，该波纹基本沿着椭圆形开口(114)的小直径与摆杆(74)的第一臂(76)和第二臂(78)的夹角的棱线(80)平行地延伸，该小直径稍大于圆柱形部分(100’)的直径，这样，摆杆(74)时第一臂(76)在开口(114)的两边具有两条棱线(120)，当起动装置工作时，摆杆(74)的第一臂(76)通过棱线(120)支撑在螺母(66)上。

5．根据权利要求4所述的支杆，其特征在于：螺母(66)的圆柱形部分(100’)的高度稍大于波纹部分的棱线(120)的高度(H)。

6．根据上述任一个权利要求所述的支杆，其特征是：螺母(66)在起动装置静止时直接支撑在支杆(44)杆体(58)的面(84)上。

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