CN105782298A - 车辆用盘式制动器间隙自调整机构及自调整方法 - Google Patents

Abstract

提供一种车辆用盘式制动器间隙自调整机构及自调整方法，其解决了现有盘式制动器使用寿命短，间隙调整不准确的问题，可有效降低摩擦衬片偏磨现象的发生，其间隙调整过程采用中间轴带动两侧的方式，包括偏心摇臂、拨销、拨叉盘、过载保护组件、锯齿套筒、单向轴承、压盘、压缩弹簧、齿轮轴、销轴、复位弹簧、从动齿轮、从动轴、推杆、连接桥，拨销过盈安装在偏心摇臂外圆弧中间部位，拨叉盘由齿轮轴和连接桥限制位置，过载保护组件通过锯齿套筒及压缩弹簧安装在拨叉盘内，锯齿套筒内装有单向离合器，齿轮轴与复位弹簧间安装有推力轴承，两侧从动齿轮与从动轴铆接为一体，该盘式制动器间隙自调整机构具备使用寿命长，制动平稳，间隙调整准确的优点。

Description

车辆用盘式制动器间隙自调整机构及自调整方法

技术领域

本发明涉及车辆用气压制动器领域，具体是一种适用于中、重型汽车用的双推式气压盘式制动器间隙自调整机构。

背景技术

目前市场上的客、货车用制动器分两大类，鼓式制动器和盘式制动器。鼓式制动器相对盘式制动器而言，其散热性较差、质量大，尤其是长坡连续制动时，轮毂内易出现温度过高的现象，最终会导致制动失灵，存在较大安全隐患。随着近年来汽车的提速，鼓式制动器在中、重型汽车方面的散热缺陷日益明显，而盘式制动器尤其是气压盘式制动器，其结构紧凑、散热性好、制动力矩大、制动平稳等优点，现已逐渐取代鼓式制动器产品。气压盘式制动器制动时，制动衬片借助间隙自调整机构的制动调整功能，从两侧特定的位置将摩擦衬片压向制动盘，最终将旋转的制动盘抱死，从而实现对汽车的制动，间隙自调整机构是制动器制动调整功能的重要执行部件。

目前市场上现有的间隙自调整机构以单推和双推结构为主，而中、重型汽车用气压盘式制动器以双推结构为主，虽然目前国内中、重型车用气压盘式制动器技术有了长足的发展，但制动器的制动衬块受力不均、偏磨、制动不平稳、制动间隙补偿不准确等问题仍是影响制动器使用寿命的难点，制约着制动器行业的发展。

发明内容

为解决市场上现有中、重型车气压盘式制动器的间隙自调整机构因制动衬块磨损而间隙调整不准确，双侧推杆同步性差，摩擦片易偏磨等不足，本案要解决的技术问题是：提供一种中、重型汽车用气压盘式制动器间隙自调整机构，其本身使用寿命高，双侧推杆同步性高，间隙调整准确、制动平稳，安装在制动器上不影响制动器的灵敏性。

为解决上述所述问题，本发明所采用的技术解决方案：

一种车辆用盘式制动器间隙自调整机构，其间隙调整过程采用中间轴传动带动两侧的方式，机构包括偏心摇臂1、拨销2、拨叉盘3、压盘7、压缩弹簧8、齿轮轴9、推杆15、连接桥18、从动齿轮13、从动轴14，具体地：

拨销2为柱状销，拨销过盈安装在偏心摇臂1外圆弧的中部；

拨叉盘3为内空的柱状圆盘结构，中间开有通孔，供齿轮轴穿过；拨叉盘与拨销配合的面开有圆弧槽，圆弧槽的圆弧的弧度与拨销配合以供拨销自由滑动，拨销带动拨叉盘转动；

压盘7为一端为平面形端面，另一端为凸起的中空圆筒，中空圆筒贯穿压盘；中空圆筒内壁与齿轮轴9接触，供齿轮轴穿过，中空圆筒内壁与齿轮轴采用卡槽配合而连接，压盘带动齿轮轴转动；压盘的中空圆筒套设在由齿轮轴和连接桥(18)限制位置；压盘与拨叉盘之间设有压缩弹簧8；

连接桥中间设有中央通孔，中央通孔与齿轮轴同轴，供齿轮轴穿过，中央通孔供拨叉盘及压盘容设，连接桥两端对称分别设有侧通孔，侧通孔分别供两个从动轴14穿过，每个从动轴连接从动齿轮13，两个从动齿轮均与齿轮轴套设的主齿轮啮合，每个从动轴带动各自的推杆15运动。

进一步地，机构还包括过载保护组件，过载保护组件包括双耳垫片4、锯齿垫片，过载保护组件设置在拨叉盘内，所述的拨叉盘一端为端面，另一端为开放空腔，过载保护组件的各组件均设有与齿轮轴同轴的通孔；拨叉盘的轴向侧面两侧开有缺口21，供与双耳垫片的双耳配合；双耳垫片垫设在拨叉盘内，另一端安装锯齿垫片，锯齿垫片与锯齿套筒啮合，锯齿套筒套设在齿轮轴上，锯齿套筒内套设有单向离合器6，压缩弹簧套设在锯齿套筒外侧，将锯齿垫片与双耳垫片压紧在拨叉盘内，压缩弹簧下端与压盘端面接触；压盘的中空圆筒外壁套设单向离合器，单向离合器外壁套设锯齿套筒；过载保护组件通过压盘及压缩弹簧8安装在拨叉盘3内。

进一步地，所述的单向离合器为单向轴承，单向轴承过盈装配在锯齿套筒内。

进一步地，按照拨叉盘在轴向上方的顺序，所述的连接桥沿轴向套设在齿轮轴上、主齿轮的上方，压盘设在主齿轮的上方，主齿轮向下，齿轮轴向内设有销孔，销孔间隙配合容设销轴的一端，销轴的另一端与底板17中心孔螺纹连接，齿轮轴内腔内还套设推力轴承10、复位弹簧12、底板17，底板通过复位弹簧与推力轴承与齿轮轴的内腔端面压紧，底板通过销轴与齿轮轴的销孔控制齿轮轴的轴向稳定，销轴为齿轮轴提供轴向定位导向作用。

进一步地，从动齿轮与从动轴铆接为整体；主动齿轮与齿轮轴为整体式安装。

进一步地，所述的拨叉盘上与拨销配合的圆弧槽设有限位位置，以限制拨销脱出。

进一步地，所述的拨叉盘上与拨销配合的圆弧槽为开档槽，其一面为圆弧，与拨叉盘的通孔弧度一致并贴合，开档采用两端凸出结构，开档槽的槽上设有向内扣的扣边，扣边限制拨销脱出。

进一步地，所述的齿轮轴与压盘配合为：齿轮轴凸出设有异形台阶，异形台阶为带有两面方形台阶、两面圆弧台阶的凸起，相应地，压盘设有异形孔，异形孔为方形沉孔或弧形沉孔，异形孔与两面的圆弧凸起卡住以固定两者。

进一步地，所述的连接桥18中央通孔的内壁采用台阶孔19形式，台阶孔用于容设固定拨叉盘。

进一步地，机构还设有整体式推板16，整体式推板对称设有内凹的台阶孔，用于固定连接两侧推杆的一端，为推杆提供轴向的稳定支撑。

一种车辆用盘式制动器间隙自调整方法，采用上述任一所述的车辆用盘式制动器间隙自调整机构，摩擦衬片磨损后，摩擦衬片与制动盘产生过量间隙，偏心摇臂会产生自动转动，自调整机构在进行过量间隙补偿时，偏心摇臂1上的拨销2带动拨叉盘3转动，经拨叉盘3内过载保护组件4作用，锯齿套筒5转动，在锯齿套筒内的单向轴承6作用下，单向轴承6与压盘7锁紧，压盘带动齿轮轴9转动，进而导致两边侧推杆15的推出，制动解除后，在复位弹簧12的作用下，摇臂1回转，拨叉盘3、过载保护组件4、锯齿套筒5回转，在单向轴承6的作用下，压盘7与单向轴承6分离，齿轮轴9不动，最终实现了过量间隙的补偿。

所述的间隙自调整机构摒弃了当前国内主流的自调机构常用的侧边轴驱动结构形式，在同等生产工艺水平条件下，采用中间传动形式，通过缩短齿轮轴与边侧轴的传动距离，提高双侧推杆推出的同步响应性，且总成结构更加紧凑，零件数量减少。

本案所提供过量间隙调整路径为：自调整机构在进行过量间隙补偿时，摇臂上的拨销带动拨叉盘转动，经拨叉盘内过载保护组件作用，锯齿套筒转动，在锯齿套筒内的单向轴承作用下，单向轴承与压盘锁紧，压盘带动齿轮轴转动，进而导致两边侧推杆的推出，制动解除后，在复位弹簧的作用下，摇臂回转，拨叉盘、过载保护组件、锯齿套筒回转，在单向轴承的作用下，压盘与单向轴承分离，齿轮轴不动，最终实现了过量间隙的补偿。

本案所提供的拨叉盘，一端设有开档槽或U型槽或环形槽，槽的形状以拨销工作时可确保拨销始终处于槽内，另一端用来放置过载保护组件。

本案所提供的连接桥，中间孔部位带有台阶形式，下侧与齿轮轴上端面接触，用来限制拨叉盘及齿轮轴的位置，确保只有一个回转自由度。

本案所提供的轴销，一端与底板螺纹连接，一端置于齿轮轴下端孔，既可确保复位弹簧更易装配，另一方面对齿轮轴起到轴向导向作用。

本案所提供的技术方案能够有效、准确的实现摩擦衬片磨损的补偿、提高制动平稳性，确保制动器具备长的使用寿命。

附图说明

图1为本案的车辆用盘式制动器间隙自调整机构的俯视图；

图2为图1的A-A截面的剖面图；

图3为摇臂与拨销的装配图；

图4为拨叉盘的结构图；

图5为摇臂、拨销与拨叉盘装配后的结构图；

图6为连接桥的结构图；

图7为连接桥的另一面的结构图；

图8为压盘的结构图；

图9为齿轮轴的结构图；

图10为齿轮轴的内部销孔的剖开示意图；

图11为销轴与底板的装配结构示意图；

图12为从拨叉盘到压盘装配连接的爆炸图。

具体实施方式

图中，1、摇臂；2、拨销；3、拨叉盘；4、双耳垫片；5、锯齿套筒；6、单向轴承；7、压盘；8、压缩弹簧；9、齿轮轴；10、推力轴承；11、销轴；12、复位弹簧；13、侧向的从动齿轮；14、从动轴；15、推杆；16、整体式推板；17、底板；18、连接桥；19、连接桥中间部位采用台阶孔；20、拨叉盘上的开档槽；21、拨叉盘上的缺口；22、压盘上的异型孔；23、齿轮轴的异形台阶；24、齿轮轴上端面；25、连接桥中间孔下凸台面；26、底板中心螺纹孔；27、齿轮轴下侧孔。

结合图1～图12所示结构示意图可知，拨销2过盈安装在偏心摇臂1外圆弧中间部位，拨叉盘3设有开档槽20和缺口21，由齿轮轴9和连接桥18中间的台阶孔19限制安装在台阶孔孔内，只有回转自由度，拨销2制动调整时始终位于开档槽21内，拨叉盘3的缺口21用来安装过载保护组件，过载保护组件包括双耳垫片4、锯齿垫片，过载保护组件通过压盘7及压缩弹簧8安装在拨叉盘3内，过载保护组件与锯齿套筒锯齿装配连接，锯齿套筒5内过盈装配有单向轴承6，单向轴承6内侧与压盘7装配，压盘7一端的设有异形孔22与齿轮轴9的异形台阶23配合，齿轮轴9下方与复位弹簧12、销轴11间安装有端面轴承10，用来减少齿轮轴回转过程中与复位弹簧12间的摩擦阻力，齿轮轴端面24与连接桥中间孔下凸台面25贴合，确保齿轮轴9位置固定，仅有一个回转自由度，齿轮轴9的回转带动侧向的从动齿轮13的转动，侧向的从动齿轮13与从动轴14铆接为整体，销轴11的一端与底板17上的中心孔26螺纹连接，一端与齿轮轴9上孔27间隙配合，确保齿轮轴9平稳回转。

拨销2为柱状销，拨销过盈安装在偏心摇臂1外圆弧的中部；

拨叉盘3为内空的柱状圆盘结构，中间开有通孔，供齿轮轴穿过；拨叉盘与拨销配合的面开有圆弧槽，圆弧槽的圆弧的弧度与拨销配合以供拨销自由滑动，拨销带动拨叉盘转动；

压盘7为一端为平面形端面，另一端为凸起的中空圆筒，中空圆筒贯穿压盘；中空圆筒内壁与齿轮轴9接触，供齿轮轴穿过，中空圆筒内壁与齿轮轴采用卡槽配合而连接，压盘带动齿轮轴转动；压盘的中空圆筒套设在由齿轮轴和连接桥(18)限制位置；压盘与拨叉盘之间设有压缩弹簧8；

连接桥中间设有中央通孔，中央通孔与齿轮轴同轴，供齿轮轴穿过，中央通孔供拨叉盘及压盘容设，连接桥两端对称分别设有侧通孔，侧通孔分别供两个从动轴14穿过，每个从动轴连接从动齿轮13，两个从动齿轮均与齿轮轴套设的主齿轮啮合，每个从动轴带动各自的推杆15运动。

过载保护组件设置在拨叉盘内，所述的拨叉盘一端为端面，另一端为开放空腔，过载保护组件的各组件均设有与齿轮轴同轴的通孔；拨叉盘的轴向侧面两侧开有缺口21，供与双耳垫片的双耳配合；双耳垫片垫设在拨叉盘内，另一端安装锯齿垫片，锯齿垫片与锯齿套筒啮合，锯齿套筒套设在齿轮轴上，锯齿套筒内套设有单向离合器6，压缩弹簧套设在锯齿套筒外侧，将锯齿垫片与双耳垫片压紧在拨叉盘内，压缩弹簧下端与压盘端面接触；压盘的中空圆筒外壁套设单向离合器，单向离合器外壁套设锯齿套筒；过载保护组件通过压盘及压缩弹簧8安装在拨叉盘3内。

自调整方法：当摩擦衬片磨损制动调整时，制动气室工作，偏心摇臂1偏转，偏心摇臂上的拨销2带动拨叉盘3转动，经拨叉盘3内的过载保护组件作用，锯齿套筒转动，在锯齿套筒5内单向轴承6作用下，单向轴承6与压盘7锁紧，压盘7带动齿轮轴9转动，经齿轮传动，使得双侧从动轴14转动，再经从动轴14与推杆15的螺纹传动，驱动两推杆15的推出，制动解除后，在复位弹簧12的作用下，偏心摇臂1回转，拨叉盘3、过载保护组件、锯齿套筒5回转，在单向轴承6的作用下，压盘7与单向轴承6分离，齿轮轴9不动，最终实现了过量间隙的补偿。在制动过程中，当摩擦衬片与制动盘抱死，而制动过程仍未停止，即偏心摇臂1继续偏转，过载保护组件将卸载过载力，确保间隙自调整机构的制动过程安全、准确、可靠。

过载保护组件通过压缩弹簧传递的双耳垫片与锯齿垫片之间的静摩擦，消除了过载力，起到了过载保护的作用。

锯齿套筒与锯齿垫片的齿形为异形并啮合，在本实施例中，锯齿套筒包括两部分，与锯齿垫片配合的部分的外壁设有齿，齿形优选为梯形向内的结构，可以使啮合更加可靠紧密；在其他的实施例中，齿形可以为矩形结构。

摇臂的圆弧部分可采用挖空一部分的设计以节约材料和空间。

双耳垫片可采用4片，容纳在拨叉盘内。

在其他的实施例中，拨叉盘设有其他类型的圆弧槽，如U型槽或环形槽，槽的形状以拨销工作时可确保拨销始终处于槽内，圆弧槽设有限位位置。

在其他的实施例中，齿轮轴与压盘还可采用凸起、凹槽的卡槽配合形式。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本案的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本案进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本案的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本案技术方案的精神，其均应涵盖在本案请求保护的技术方案范围当中。

Claims (11)

1.一种车辆用盘式制动器间隙自调整机构，其特征在于，其间隙调整过程采用中间轴传动带动两侧的方式，机构包括偏心摇臂(1)、拨销(2)、拨叉盘(3)、压盘(7)、压缩弹簧(8)、齿轮轴(9)、推杆(15)、连接桥(18)、从动齿轮(13)、从动轴(14)，具体地：

拨销(2)为柱状销，拨销过盈安装在偏心摇臂(1)外圆弧的中部；

拨叉盘(3)为内空的柱状圆盘结构，中间开有通孔，供齿轮轴穿过；拨叉盘与拨销配合的面开有圆弧槽，圆弧槽的圆弧的弧度与拨销配合以供拨销自由滑动，拨销带动拨叉盘转动；

压盘(7)为一端为平面形端面，另一端为凸起的中空圆筒，中空圆筒贯穿压盘；中空圆筒内壁与齿轮轴(9)接触，供齿轮轴穿过，中空圆筒内壁与齿轮轴采用卡槽配合而连接，压盘带动齿轮轴转动；压盘的中空圆筒套设在由齿轮轴和连接桥(18)限制位置；压盘与拨叉盘之间设有压缩弹簧(8)；

连接桥中间设有中央通孔，中央通孔与齿轮轴同轴，供齿轮轴穿过，中央通孔供拨叉盘及压盘容设，连接桥两端对称分别设有侧通孔，侧通孔分别供两个从动轴(14)穿过，每个从动轴连接从动齿轮(13)，两个从动齿轮均与齿轮轴套设的主齿轮啮合，每个从动轴带动各自的推杆(15)运动。

2.根据权利要求1所述的一种车辆用盘式制动器间隙自调整机构，其特征在于，机构还包括过载保护组件，过载保护组件包括双耳垫片(4)、锯齿垫片，过载保护组件设置在拨叉盘内，所述的拨叉盘一端为端面，另一端为开放空腔，过载保护组件的各组件均设有与齿轮轴同轴的通孔；拨叉盘的轴向侧面两侧开有缺口(21)，供与双耳垫片的双耳配合；双耳垫片垫设在拨叉盘内，另一端安装锯齿垫片，锯齿垫片与锯齿套筒啮(5)合，锯齿套筒套设在齿轮轴上，锯齿套筒内套设有单向离合器(6)，压缩弹簧套设在锯齿套筒外侧，将锯齿垫片与双耳垫片压紧在拨叉盘内，压缩弹簧下端与压盘端面接触；压盘的中空圆筒外壁套设单向离合器，单向离合器外壁套设锯齿套筒；过载保护组件通过压盘及压缩弹簧(8)安装在拨叉盘(3)内。

3.根据权利要求2所述的一种车辆用盘式制动器间隙自调整机构，其特征在于，所述的单向离合器为单向轴承，单向轴承过盈装配在锯齿套筒内。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种车辆用盘式制动器间隙自调整机构，其特征在于，按照拨叉盘在轴向上方的顺序，所述的连接桥沿轴向套设在齿轮轴上、主齿轮的上方，压盘设在主齿轮的上方，主齿轮向下，齿轮轴向内设有销孔，销孔间隙配合容设销轴的一端，销轴的另一端与底板(17)中心孔螺纹连接，齿轮轴内腔内还套设推力轴承(10)、复位弹簧(12)、底板(17)，底板通过复位弹簧与推力轴承与齿轮轴的内腔端面压紧，底板通过销轴与齿轮轴的销孔控制齿轮轴的轴向稳定，销轴为齿轮轴提供轴向定位导向作用。

5.根据权利要求4所述的一种车辆用盘式制动器间隙自调整机构，其特征在于，从动齿轮与从动轴铆接为整体；主动齿轮与齿轮轴为整体式安装。

6.根据权利要求5所述的一种车辆用盘式制动器间隙自调整机构，其特征在于，所述的拨叉盘上与拨销配合的圆弧槽设有限位位置，以限制拨销脱出。

7.根据权利要求6所述的一种车辆用盘式制动器间隙自调整机构，其特征在于，所述的拨叉盘上与拨销配合的圆弧槽为开档槽，其一面为圆弧，与拨叉盘的通孔弧度一致并贴合，开档采用两端凸出结构，开档槽的槽上设有向内扣的扣边，扣边限制拨销脱出。

8.根据权利要求7所述的一种车辆用盘式制动器间隙自调整机构，其特征在于，所述的齿轮轴与压盘配合为：齿轮轴凸出设有异形台阶，异形台阶为带有两面方形台阶、两面圆弧台阶的凸起，相应地，压盘设有异形孔，异形孔为方形沉孔或弧形沉孔，异形孔与两面的圆弧凸起卡住以固定两者。

9.根据权利要求8所述的一种车辆用盘式制动器间隙自调整机构，其特征在于，所述的连接桥(18)中央通孔采用台阶孔(19)形式，台阶孔用于容设固定拨叉盘。

10.根据权利要求9所述的一种车辆用盘式制动器间隙自调整机构，其特征在于，机构还设有整体式推板(16)，整体式推板对称设有内凹的台阶孔，用于固定连接两侧推杆的一端，为推杆提供轴向的稳定支撑。

11.一种车辆用盘式制动器间隙自调整方法，其特征在于，采用上述权利要求3至10任一所述的车辆用盘式制动器间隙自调整机构，摩擦衬片磨损后，摩擦衬片与制动盘产生过量间隙，偏心摇臂会产生自动转动，自调整机构在进行过量间隙补偿时，偏心摇臂(1)上的拨销(2)带动拨叉盘(3)转动，经拨叉盘(3)内过载保护组件(4)作用，锯齿套筒(5)转动，在锯齿套筒内的单向轴承(6)作用下，单向轴承(6)与压盘(7)锁紧，压盘带动齿轮轴(9)转动，进而导致两边侧推杆(15)的推出，制动解除后，在复位弹簧(12)的作用下，摇臂(1)回转，拨叉盘(3)、过载保护组件(4)、锯齿套筒(5)回转，在单向轴承(6)的作用下，压盘(7)与单向轴承(6)分离，齿轮轴(9)不动，最终实现了过量间隙的补偿。