CN105545997A - 一种汽车制动间隙自动调整臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车制动间隙自动调整臂，其壳体的内腔中设置有蜗轮蜗杆机构，其特征是在内腔中还设置有与蜗轮同轴且动配合的主传动齿轮，主动齿轮通过连接件与汽车制动气室支架相连接，与主传动齿轮啮合的被动齿轮通过弹簧离合器与主动螺旋齿轮进行传动，主动螺旋齿轮与设置在蜗杆轴上的被动螺旋齿轮啮合，被动螺旋齿轮通过传动套与蜗杆轴进行传动。本发明解决了因人工调整制动间隙不能及时造成的制动滞后、跑偏和制动距离过长的问题，能够实现便捷的手调和自动双向调整及锁定功能，并能随时改变设定间隙大小，适用范围广，并能有效延长使用寿命。

Description

一种汽车制动间隙自动调整臂

技术领域

本发明涉及汽车制动间隙调整装置，更具体地说是一种汽车制动间隙自动调整臂。

背景技术

汽车行车制动器中的制动蹄片与制动鼓之间要留有一个正常、合理的最小间隙，即制动间隙，以保证制动器最佳的制动效果，但此间隙会因制动器的使用，蹄片的磨损而逐渐增大，四轮间隙不能保持为同等，导致制动滞后、跑偏、制动距离过长等现象的发生，给行车带来不安全隐患，甚至引发交通事故。因此，要及时调整制动蹄片的位置，使其保持与制动鼓之间的正常间隙。目前在国产各种型号的货车、挂车及客车上装用的制动间隙调整机构大多是手动调整装置。依靠人工在车下用板手转动调整臂蜗杆轴带动蜗杆、蜗轮及凸轮轴转动，使蹄片靠近制动鼓来消除增大的间隙，手动的缺陷是不能获得及时调整，因为随时制动产生的磨损，而人工调整不可能随时进行，另外人工调整操作时需在车下进行即费时又费力要想调的准确快捷还需要有经验的人等。

一些发达国家已有自动调整臂技术，但其结构复杂、加工精度要求高、价格昂贵，一些技术中还存在着一旦自动调整功能失效对手调后的间隙无法锁定的问题，这一情况显然会影响行车安全，同时在与制动器匹配使用过程中如遇到设定的间隙不符合要求无法进行临时改变，适应性不能满足要求并且在更换蹄片放大制动间隙时费时、费力，同时更换蹄片在调大制动间隙时还会造成内部零件的早期过度磨损导致使用寿命的缩短。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种汽车制动间隙自动调整臂，以期实现便捷的手调和自动双向调整及锁定功能，并在手动调整中可以使容易早期磨损的部件之间分离使其无磨损来延长使用寿命，并能实现随时改变设定间隙大小，以扩大适用范围。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明汽车制动间隙自动调整臂具有壳体，在所述壳体的臂端设有气动推杆，所述壳体的内腔中设置有蜗轮和与蜗轮配合的蜗杆，蜗轮的中心有花键轴孔，蜗杆轴与蜗杆静配合；

本发明汽车制动间隙自动调整臂的结构特点是：

在所述壳体的内腔中还设置有与蜗轮同轴且为动配合的主传动齿轮；

主传动齿轮与被动齿轮相啮合，被动齿轮的内侧壁上有径向凸键与主动螺旋齿轮的第一轴端的键槽轴向滑动配合，在被动齿轮与主动螺旋齿轮的第一轴端之间留有活动间隙；

离合弹簧的第一端以过盈配合套装在被动螺旋齿轮的第一端内壁台阶孔中，离合弹簧第二端以过盈配合套装在传动套的第一端台阶孔中，传动套的第二端有锥形内齿面，蜗杆轴为台阶轴，在蜗杆轴的台阶端面上设置有锥形外齿面，以所述传动套的第二端的锥形内齿面与蜗杆轴上的锥形外齿面相啮合，蜗杆轴的第一轴端贯穿传动套和被动螺旋齿轮中心孔并伸出壳体外；

主动螺旋齿轮与主动螺旋齿轮轴为轴向动配合，主动螺旋齿轮轴的第一端插入被动齿轮的中心孔，所述被动齿轮的中心孔为台阶孔，在所述主动螺旋齿轮轴的第一端端面与台阶孔的台阶端面之间设置有压簧，利用所述压簧保持预留在被动齿轮与主动螺旋齿轮之间的轴向间隙，所述主动螺旋齿轮轴的第二端贯穿壳体并插入在调整轴套的中心孔中，以所述调整轴套的孔底端面限制所述主动螺旋齿轮轴的轴向位置；所述调整轴套的一端凸伸于第二端盖，另一端抵于主动螺旋齿轮的端面，用于限制所述主动螺旋齿轮的轴向位置，所述调整轴套以其螺栓结构与壳体的内螺纹结构形成可调整的螺纹配合；

主动螺旋齿轮与设置在蜗杆轴上的被动螺旋齿轮相啮合，在被动螺旋齿轮的第二端与端盖之间设置有平面轴承，所述端盖以其外圆周面的螺纹结构与壳体的内螺纹结构形成螺纹配合，端盖的一端抵于在平面轴承的端面；

蜗杆轴的第二端设置有弹簧座，在弹簧座中设置有离合压簧，离合压簧端盖以其外圆周面的螺纹结构与壳体上的内螺纹结构形成螺纹配合；设置调整螺栓，所述调整螺栓的第一端凸伸于离合压簧端盖，调整螺栓的第二端抵于蜗杆轴的第二端端面，在所述调整螺栓的第一端配合设置有调整螺母，转动所述调整螺母用于实现蜗杆轴与传动套的离合。

本发明汽车制动间隙自动调整臂的结构特点也在于：在所述主传动齿轮的端面上设有上下等宽的凹槽，以所述上下等宽的凹槽与连接套的梯形凸键活动连接，所述活动连接是指在主传动齿轮与连接套之间留有转动间隙，连接套的第一端与控制板的第一端固定铆接，控制板的第二端通过连接螺栓和连接板与汽车制动气室支架相连接。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明解决了长期以来因人工调整制动间隙往往不能及时造成的制动滞后、跑偏、制动距离过长的问题，弥补已有自动调整臂的不足，使行车安全有了可靠的保障，同时也减轻了驾、修人员的工作负担。

2、本发明能够实现便捷的手调和自动双向调整及锁定功能，并能实现随时改变设定间隙大小，扩大了适用范围，并且能延长使用寿命。

3、本发明可完全代替原手动调整臂，并具有自动及非常方便的手动调整自锁功能，并可随时改变原设定间隙的大小满足各种参数制动器匹配的需要，可在各种气制动车辆上广泛使用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的A-A展开图；

图中标号：1壳体，2蜗杆，3蜗杆轴，4a锥形外齿面，4b锥形内齿面，5传动套，6离合弹簧，7被动螺旋齿轮，8平面轴承，9端盖，10蜗轮，11主动螺旋齿轮，12顶丝，13弹簧座，14调整螺栓，15离合压簧，16离合压簧端盖，17调整螺母，18被动齿轮，19间隙，20压簧，21主传动齿轮，22连接套，23第一盖板，24控制板，25连接螺栓，26连接板，27调整轴套，28垫圈，29气动推杆，30气室支架，31主动螺旋齿轮轴，32第二盖板。

具体实施方式

参见图1和图2，本实施例中汽车制动间隙自动调整臂具有壳体1，在壳体1的臂端设有气动推杆29，壳体1的内腔中设置有蜗轮10和与蜗轮10配合的蜗杆2，蜗轮10的中心有花键轴孔，蜗杆轴3与蜗杆2静配合。

如图1和图2所示，在由第一盖板23、第二盖板32以及位于第二盖板32的内侧的垫圈28封闭形成的壳体1的内腔中还设置有与蜗轮10同轴且为动配合的主传动齿轮21。

主传动齿轮21与被动齿轮18相啮合，被动齿轮18的内侧壁上有径向凸键与主动螺旋齿轮11的第一轴端的键槽轴向滑动配合，在被动齿轮18与主动螺旋齿轮11的第一轴端之间留有活动间隙19。

离合弹簧6的第一端以过盈配合套装在被动螺旋齿轮7的第一端内壁台阶孔中，离合弹簧6第二端以过盈配合套装在传动套5的第一端台阶孔中，传动套5的第二端有锥形内齿面4b，蜗杆轴3为台阶轴，在蜗杆轴3的台阶端面上设置有锥形外齿面4a，以传动套5的第二端的锥形内齿面4b与蜗杆轴3上的锥形外齿面4a相啮合，蜗杆轴3的第一轴端贯穿传动套5和被动螺旋齿轮7中心孔并伸出壳体1外。

主动螺旋齿轮11与主动螺旋齿轮轴31为轴向动配合，主动螺旋齿轮轴31的第一端插入被动齿轮18的中心孔，被动齿轮18的中心孔为台阶孔，在主动螺旋齿轮轴31的第一端端面与台阶孔的台阶端面之间设置有压簧20，利用压簧20保持预留在被动齿轮18与主动螺旋齿轮11之间的轴向间隙19，主动螺旋齿轮轴31的第二端贯穿壳体1并插入在调整轴套27的中心孔中，以调整轴套27的孔底端面限制主动螺旋齿轮轴31的轴向位置，调整轴套27的一端凸伸于第二盖板32，另一端抵于主动螺旋齿轮11的端面，用于限制主动螺旋齿轮11的轴向位置，调整轴套27以其螺栓结构与壳体1的内螺纹结构形成可调整的螺纹配合；利用壳体1中的顶丝12可以限定调整轴套27的转动。

主动螺旋齿轮11与设置在蜗杆轴3上的被动螺旋齿轮7相啮合，在被动螺旋齿轮7的第二端与端盖9之间设置有平面轴承8，端盖9以其外圆周面的螺纹结构与壳体1的内螺纹结构形成螺纹配合，端盖9的一端抵于在平面轴承8的端面；

蜗杆轴3的第二端设置有弹簧座13，在弹簧座13中设置有离合压簧15，离合压簧端盖16以其外圆周面的螺纹结构与壳体1上的内螺纹结构形成螺纹配合；设置调整螺栓14，调整螺栓14的第一端凸伸于离合压簧端盖16，调整螺栓14的第二端抵于蜗杆轴3的第二端端面，在调整螺栓14的第一端配合设置有调整螺母17，转动调整螺母用于实现蜗杆轴3与传动套5的离合。

当需要更换蹄片调大制动间隙时，利用扳手转动调整螺母17，通过调整螺栓14和弹簧座13拉紧离合压簧15使传动套5上的锥形外齿面4a与蜗杆轴3上的锥形内齿面4b分离，使其无磨损以减小调整力矩，延长自动调整臂的使用寿命。

当被动螺旋齿轮7顺着离合弹簧6的螺旋方向转动时，离合弹簧6的外径变小使主动螺旋齿轮11同传动套5实现分离；当被动螺旋齿轮7逆着离合弹簧6的螺旋方向转动时，离合弹簧6外径变大使被动螺旋齿轮7与传动套5一同转动并通过锥形外齿面4a和锥形内齿面4b带动蜗杆轴3转动，以此带动蜗杆2和蜗轮10一同转动来完成自动调整；旋转调整轴套27可以改变主动螺旋齿轮11与被动齿轮18之间预留间隙19的大小，从而改变设定的制动间隙的大小，这一功能可以扩大产品与制动器参数匹配的适应范围，并可适当延长自动调整臂的使用寿命。

具体实施中，在主传动齿轮21的端面上设有上下等宽的凹槽，以上下等宽的凹槽与连接套22的梯形凸键活动连接，活动连接是指在主传动齿轮21与连接套22之间留有转动间隙，连接套22的第一端与控制板24的第一端固定铆接，控制板24的第二端通过连接螺栓25和连接板26与汽车制动气室支架30相连接，主传动齿轮21上的凹槽同连接套22上的梯形凸键在形成连接后留出的转动间隙可使控制板与连接套22在传动主传动齿轮21转动时首先存在一空转角度，利用空转角度来保证留出的正常制动间隙不被调整。

当制动间隙正常制动时，制动气动推杆29推动调整臂通过蜗轮10带动制动凸轮轴向右转动，使制动器内的凸轮顶起制动蹄片，摩擦制动鼓实现制动，此时，由于调整臂向右转动的转角很小，等同于主传动齿轮21上凹槽与连接套22上凸键连接后预留出的间隙转角，因此，主传动齿轮21没有传动被动齿轮18，因此与主动螺旋齿轮11与传动套5没有产生分离转动现象，调整机构并没有记录到磨损间隙。

当制动间隙因蹄片磨损变大制动时，由于调整臂同制动凸轮轴向右转动的转角也相应增大，超过了连接套22上凸键与主传动齿轮21上凹槽之间预留出的间隙范围，使主传动齿轮21在向左转动时带动被动齿轮18向右转动，被动齿轮18在向右转动时带动主动螺旋齿轮11与传动套5分离而空转一定角度，这一角度即为记录到的蹄片磨损后的间隙转角，当制动力增加制动鼓发生弹性变形时；蜗杆轴3和蜗杆2同时向左移动压缩弹簧5使蜗杆轴3上的锥形齿面同传动套4上的齿面分离使传动套5离合弹簧3同被动螺旋齿轮18一同空转了一个角度，由此制动器的弹性转角没有被记录，调整机构处于预备调整状态。

当解除制动时，调整臂同制动凸轮轴同时向左转动回位，当回至中途制动器弹性消失时弹簧5弹力释放压动蜗杆2蜗杆轴3向右移动使传动套5上的锥形齿面与蜗杆轴3上的齿面接合，当调整臂在向右继续转动并出现正常间转角隙时，连接套22向右转回了其凸键与主传动齿轮21上凹槽之间留出的间隙转角而没有传动到主传动齿轮21，调整机构未工作。当调整臂在制动气室弹簧的作用下继续向始点回位时，迫使主传动齿轮21带动被动齿轮18向左转动时，于是，被动齿轮18通过传动主动螺旋齿轮11、被动螺旋齿轮7和传动套5，使蜗杆轴3一同转动一定角度，此时，蜗杆轴3依次带动蜗杆2、蜗轮10以及制动凸轮轴也重新转动一定角度，使制动器中的凸轮顶起蹄片靠近制动鼓，以此调整了磨损增大的间隙，实现自动调整的目的。

Claims (2)

1.一种汽车制动间隙自动调整臂，具有壳体(1)，在所述壳体(1)的臂端设有气动推杆(29)，所述壳体(1)的内腔中设置有蜗轮(10)和与蜗轮(10)配合的蜗杆(2)，蜗轮(10)的中心有花键轴孔，蜗杆轴(3)与蜗杆(2)静配合；其特征是：

在所述壳体(1)的内腔中还设置有与蜗轮(10)同轴且为动配合的主传动齿轮(21)；

主传动齿轮(21)与被动齿轮(18)相啮合，被动齿轮(18)的内侧壁上有径向凸键与主动螺旋齿轮(11)的第一轴端的键槽轴向滑动配合，在被动齿轮(18)与主动螺旋齿轮(11)的第一轴端之间留有活动间隙(19)；

离合弹簧(6)的第一端以过盈配合套装在被动螺旋齿轮(7)的第一端内壁台阶孔中，离合弹簧(6)第二端以过盈配合套装在传动套(5)的第一端台阶孔中，传动套(5)的第二端有锥形内齿面(4b)，蜗杆轴(3)为台阶轴，在蜗杆轴(3)的台阶端面上设置有锥形外齿面(4a)，以所述传动套(5)的第二端的锥形内齿面(4b)与蜗杆轴(3)上的锥形外齿面(4a)相啮合，蜗杆轴(3)的第一轴端贯穿传动套(5)和被动螺旋齿轮(7)中心孔并伸出壳体(1)外；

主动螺旋齿轮(11)与主动螺旋齿轮轴(31)为轴向动配合，主动螺旋齿轮轴(31)的第一端插入被动齿轮(18)的中心孔，所述被动齿轮(18)的中心孔为台阶孔，在所述主动螺旋齿轮轴(31)的第一端端面与台阶孔的台阶端面之间设置有压簧(20)，利用所述压簧(20)保持预留在被动齿轮(18)与主动螺旋齿轮(11)之间的轴向间隙(19)，所述主动螺旋齿轮轴(31)的第二端贯穿壳体(1)并插入在调整轴套(27)的中心孔中，以所述调整轴套(27)的孔底端面限制所述主动螺旋齿轮轴(31)的轴向位置；所述调整轴套(27)的一端凸伸于第二端盖(32)，另一端抵于主动螺旋齿轮(11)的端面，用于限制所述主动螺旋齿轮(11)的轴向位置，所述调整轴套(27)以其螺栓结构与壳体(1)的内螺纹结构形成可调整的螺纹配合；

主动螺旋齿轮(11)与设置在蜗杆轴(3)上的被动螺旋齿轮(7)相啮合，在被动螺旋齿轮(7)的第二端与端盖(9)之间设置有平面轴承(8)，所述端盖(9)以其外圆周面的螺纹结构与壳体(1)的内螺纹结构形成螺纹配合，端盖(9)的一端抵于在平面轴承(8)的端面；

蜗杆轴(3)的第二端设置有弹簧座(13)，在弹簧座(13)中设置有离合压簧(15)，离合压簧端盖(16)以其外圆周面的螺纹结构与壳体(1)上的内螺纹结构形成螺纹配合；设置调整螺栓(14)，所述调整螺栓(14)的第一端凸伸于离合压簧端盖(16)，调整螺栓(14)的第二端抵于蜗杆轴(3)的第二端端面，在所述调整螺栓(14)的第一端配合设置有调整螺母(17)，转动所述调整螺母用于实现蜗杆轴(3)与传动套(5)的离合。

2.根据权利要求1所述的汽车制动间隙自动调整臂，其特征是：在所述主传动齿轮(21)的端面上设有上下等宽的凹槽，以所述上下等宽的凹槽与连接套(22)的梯形凸键活动连接，所述活动连接是指在主传动齿轮(21)与连接套(22)之间留有转动间隙，连接套(22)的第一端与控制板(24)的第一端固定铆接，控制板(24)的第二端通过连接螺栓(25)和连接板(26)与汽车制动气室支架(30)相连接。