CN107131235A - 适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂及转轴总成 - Google Patents

适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂及转轴总成 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂，包括压力臂承力部和旋转部，压力臂承力部一端设有压力臂球窝，压力臂承力部另一端具有第一连接部和第二连接部，旋转部包括内圆柱面和外圆柱面，第一连接部和第二连接部分别与旋转部上平行于旋转部对称轴的两侧壁中部固定连接，内圆柱面中心和外圆柱面中心偏心设置，且内圆柱面中心相对外圆柱面中心靠近压力臂球窝。本发明的压力臂改变了现有压力臂的形状，其压力臂承力部与旋转部之间通过第一连接部和第二连接部连接，将压力臂承力部的作用力进行分散，减小了压力臂承力部与旋转部连接处的作用力，从而有效避免压力臂承力部与旋转部连接处的断裂，延长了压力臂的受用寿命。

Description

适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂及转轴总成
技术领域
本发明属于汽车制动系统零部件制造技术领域，具体涉及一种适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂及转轴总成。
背景技术
在气压盘式制动器中，转轴总成完成制动器制动的功能，而压力臂是转轴总成中的一个关键零部件，其作用相当于一个增力杠杆，其工作原理为：制动气室推杆垂直作用于压力臂球窝时，压力臂会绕着转轴机构的支点圆柱的中心旋转，在旋转的同时压力臂在制动方向上有一段位移。压力臂在球窝方向上的位移与制动方向上的位移成一个固定的比例，也就是杠杆比或者增力比，增力比通常为一个常数。压力臂在制动方向上的位移传递给基准座，然后由基准座分别传递给螺杆、摩擦片，消除摩擦片与制动盘之间的间隙，以此实现制动的效果。
气室的布置方式有两种，一种气室沿轴向布置，称为轴向气室；另一种气室沿径向布置，成为径向气室。气室的布置方式不同，决定了压力臂的结构形式也不同。
现有的径向气压盘式制动器的压力臂的结构如图1所示，包括压力臂承力部2，所述压力臂承力部2的一端设有压力臂球窝1，另一端与旋转部3的中部一侧固定连接。现有的这种径向气压盘式制动器的压力臂承力部2只与旋转部3的一侧固定，其作用力全部作用于压力臂承力部2与旋转部3的连接处，易造成压力臂承力部2与旋转部3的连接处的断裂，影响压力臂的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是克服现有压力臂承力部与旋转部连接处易断裂，影响压力臂的使用寿命的问题。
为此，本发明实施例提供了一种适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂，包括压力臂承力部和旋转部，所述压力臂承力部一端设有压力臂球窝，压力臂承力部另一端具有第一连接部和第二连接部，所述旋转部包括内圆柱面和外圆柱面，所述第一连接部和第二连接部分别与旋转部上平行于旋转部对称轴的两侧壁中部固定连接，所述内圆柱面中心和外圆柱面中心偏心设置，且内圆柱面中心相对外圆柱面中心靠近压力臂球窝。
进一步的，所述压力臂承力部的第一连接部和第二连接部之间通过圆弧过渡面连接。
进一步的，所述圆弧过渡面与旋转部的内圆柱面构成中空的圆柱形。
进一步的，所述旋转部与压力臂球窝的开口方向垂直。
进一步的，所述压力臂球窝表面渗碳处理，压力臂球窝深度为0.8～1mm，并做淬火处理，压力臂球窝表面硬度为58～63HRC，压力臂球窝的心部硬度为29～35HRC。
进一步的，所述压力臂采用20CrMnTiA材料，锻件采用正火处理。
另外，本发明还提供了一种转轴总成，包括上述的压力臂，支点圆柱，基准座，回位弹簧，调节机构，主动转轴，螺杆，齿轮，底盖，推动板，从动转轴，固定卡；
所述支点圆柱通过小滚针副与压力臂的内圆弧面相连接，所述压力臂的外圆柱面通过大滚针副与基准座连接，所述回位弹簧位于基准座与底盖之间，所述主动转轴和从动转轴分别连接在基准座两侧，主动转轴和从动转轴之间通过三个齿轮啮合连接，所述主动转轴和从动转轴分别与两个螺杆连接，螺杆的端部通过小挡圈连接在推动板上，所述压力臂通过拔销带动调节机构转动，所述调节机构设置在主动转轴上绕主动转轴旋转，所述固定卡安装在压力臂的旋转部上。
进一步的，所述固定卡包括两个相对设置的夹板，两个所述夹板上端之间通过两个相对间隔设置的连接板连接，两个所述夹板下端均设有卡钩，两个所述连接板分别安装在压力臂两侧的旋转部上，所述卡钩固定在底盖上。
进一步的，所述底盖和螺杆之间设置有防尘罩。
进一步的，所述基准座与从动转轴之间设置有大挡圈。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明提供的这种适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂改变了现有压力臂的形状，其压力臂承力部与旋转部之间通过第一连接部和第二连接部连接，将压力臂承力部的作用力进行分散，减小了压力臂承力部与旋转部连接处的作用力，从而有效避免压力臂承力部与旋转部连接处的断裂，延长了压力臂的受用寿命。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是现有径向双推杆气压盘式制动器的压力臂的结构示意图；
图2是本发明适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂的结构示意图；
图3是本发明适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂的侧视图；
图4是本发明适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂的主视图；
图5是本发明转轴总成的结构示意图；
图6是本发明转轴总成的主视图；
图7是图6中沿A-A方向的截面示意图；
图8是本发明转轴总成中基准座的结构示意图；
图9是本发明转轴总成中固定卡的结构示意图；
图10是本发明转轴总成中底盖的结构示意图。
附图标记说明：1、压力臂球窝；2、压力臂承力部；3、旋转部；4、第一连接部；5、内圆柱面；6、外圆柱面；7、拨销安装孔；8、第二连接部；9、圆弧过渡面；10、支点圆柱；11、小滚针副；12、大滚针副；13、基准座；14、底盖；15、推动板；16、回位弹簧；17、拨销；18、定位销；19、调节机构；20、主动转轴；21、螺杆；22、齿轮；23、防尘罩；24、小挡圈；25、从动转轴；26、大挡圈；27、固定卡；28、夹板；29、连接板；30、卡钩。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图2、图3和图4所示，本实施例提供了一种适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂，包括压力臂承力部2和旋转部3，所述压力臂承力部2一端设有压力臂球窝1，压力臂承力部2另一端具有第一连接部4和第二连接部8，所述旋转部3包括内圆柱面5和外圆柱面6，所述第一连接部4和第二连接部8分别与旋转部3上平行于旋转部3对称轴的两侧壁中部固定连接，所述内圆柱面5的中心O2和外圆柱面6的中心O3偏心设置，且内圆柱面5的中心O2相对外圆柱面6的中心O3靠近压力臂球窝1的球心O1。
气室顶杆对压力臂球窝1施加作用力，通过压力臂承力部2作用在旋转部3上，由于本发明中压力臂承力部2分别通过第一连接部4和第二连接部8与旋转部3的中部两侧连接，因而第一连接部4和第二连接部8将压力臂承力部2的作用力分散在旋转部3的两侧，相较于现有如图1所示的压力臂承力部2与旋转部3的连接处受力而言，第一连接部4或第二连接部8与旋转部3的连接处受力大大减小，因而可有效解决压力臂承力部2与旋转部3的连接处易断裂的问题，延长了压力臂的使用寿命。
具体的，所述压力臂承力部2的第一连接部4和第二连接部8之间通过圆弧过渡面9连接，所述圆弧过渡面9与旋转部3的内圆柱面5构成中空的圆柱形，方便与支点圆柱10的弧面相配合，且外形美观。另外，所述旋转部3与压力臂球窝1的开口方向垂直，压力臂球窝1的开口方向与气室顶杆加力方向一致，旋转部3的开口方向与制动盘夹紧方向一致。
进一步的，为了提高压力臂球窝1的耐磨性能，所述压力臂球窝1表面渗碳处理，压力臂球窝1深度为0.8～1mm，并做淬火处理，压力臂球窝1表面硬度为58～63HRC，压力臂球窝1的心部硬度为29～35HRC。而为了保证压力臂的强度，所述压力臂采用20CrMnTiA材料，锻件采用正火处理。
实施例2：
如图5、图6和图7所示，本实施例提供了一种转轴总成，包括上述实施例所述的压力臂，支点圆柱10，基准座13，底盖14，推动板15，回位弹簧16，调节机构19，主动转轴20，螺杆21，齿轮22，从动转轴25，固定卡27；
其中，基准座13的结构如图8所示，所述基准座13的中间设有回位弹簧安装孔，基准座13两侧设有螺杆安装孔；底盖14与基准座13底部连接，底盖14的结构如图10所示，与基准座13的安装孔相对应的设有三个开口。调节机构19可采用现有轴向气室双推杆盘式制动器转轴总成的调节机构。
所述支点圆柱10通过小滚针副11与压力臂的内圆弧面5相连接，所述压力臂的外圆柱面6通过大滚针副12与基准座13连接，所述回位弹簧16位于基准座13的回位弹簧安装孔与底盖14的中间开口之间，所述主动转轴20和从动转轴25分别位于基准座13两侧的螺杆安装孔内，主动转轴20和从动转轴25之间通过三个齿轮22啮合连接，所述主动转轴20和从动转轴25分别与两个螺杆21连接，螺杆21的端部通过小挡圈24连接在推动板15上，所述旋转部3的一端部设有拨销安装孔7，所述压力臂的拨销安装孔7内安装有拨销17，拨销17与调节机构19上的开口连接，压力臂在气室顶杆作用下运动过程中通过拔销17带动调节机构19转动，所述调节机构19设置在主动转轴20上，调节机构19与主动转轴20之间通过扭簧过盈配合连接，当拨销17转动时，在水平方向上有一定的位移，拨销17的水平位移会带动调节机构19有一定的旋转，调节机构19通过扭簧抱住主动转轴20旋转。
如图10所示，所述固定卡27包括两个相对设置的夹板28，两个所述夹板28上端之间通过两个相对间隔设置的连接板29连接，两个夹板28和两个连接板29之间的间隔空间构成供压力臂穿过的开口，压力臂从开口中穿过，两个所述连接板29分别安装在压力臂两侧的旋转部3上，支点圆柱10、基准座13、回位弹簧16卡合在两个夹板28之间，两个所述夹板28下端均设有卡钩30，所述卡钩30固定在底盖14上，从而固定卡27将压力臂、支点圆柱10、基准座13、回位弹簧16、调节机构19、主动转轴20、螺杆21、齿轮22、底盖14、推动板15、从动转轴25连接固定为总成单元。
进一步的，底盖14的开口与螺杆21之间有一定间隙，因而在所述底盖14和螺杆21之间设置有防尘罩23，通过防尘罩23弥补两者之间的间隙，起到防尘、防水的作用。另外，回位弹簧16一直处于压缩状态，将基准座13往上推，为了避免基准座13与从动转轴25之间脱开，在所述基准座13与从动转轴25之间设置大挡圈26。
而为了便于转轴总成后续安装固定在卡钳体内部，所述固定卡27上安装有定位销18，在安装转轴总成时，定位销18放入定位块，定位块放入卡钳体且与卡钳体固定在一起，从而使转轴总成也被固定在卡钳内部。
在制动过程中，支点圆柱10与旋转部3的内圆弧面5的中心同心设置，气室顶杆下压，压力臂球窝1绕旋转部3的内圆弧面5的中心旋转，同时旋转部3的外圆柱面6的中心也绕内圆弧面5的中心旋转，进而气室顶杆的作用力推动压力臂绕支点圆柱10旋转，经过小滚针副10和大滚针副11的传递，使基准座13带动主动转轴20、从动转轴25、推动板16在制动方向上有一定的位移，同时在基准座13与底盖14之间的回位弹簧16被压缩，推动制动器内外两侧的摩擦块压紧制动盘，完成制动的作用。当气室顶杆收回后，在回位弹簧16的作用下，基准座13被往上顶，压力臂回复至原位。
在补偿过程中，当压力臂旋转时，安装在旋转部3的拨销安装孔7内的拨销17有一定角度的前后运动，带动调节机构19绕着主动转轴20旋转，由于调节机构19自动调节特性，使主动转轴20只能单向旋转，因此转轴总成具有磨损间隙自动补偿功能。当制动器上的摩擦块存在磨损，推动板15与摩擦块之间存在间隙时，补偿功能将会启动，压力臂上拨销17带动主动转轴20旋转，同时主动转轴20通过三个齿轮22的啮合传递，带动从动转轴25一起同步旋转，分别与主动转轴20、从动转轴25之间通过螺纹连接的两个螺杆21被小挡圈24固定在推动板15上，当主动转轴20旋转时，螺杆21受到推动板15约束限制不能旋转，从而将主动转轴20和从动转轴25的旋转运动转化为直线运动，实现补偿的功能。
综上所述，本发明提供的这种适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂改变了现有压力臂的形状，压力臂承力部与旋转部中部两侧连接，减小了压力臂承力部与旋转部连接处的作用力，从而有效避免压力臂承力部与旋转部连接处的断裂，延长了压力臂的受用寿命。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂，包括压力臂承力部(2)和旋转部(3)，其特征在于：所述压力臂承力部(2)一端设有压力臂球窝(1)，压力臂承力部(2)另一端具有第一连接部(4)和第二连接部(8)，所述旋转部(3)包括内圆柱面(5)和外圆柱面(6)，所述第一连接部(4)和第二连接部(8)分别与旋转部(3)上平行于旋转部(3)对称轴的两侧壁中部固定连接，所述内圆柱面(5)中心和外圆柱面(6)中心偏心设置，且内圆柱面(5)中心相对外圆柱面(6)中心靠近压力臂球窝(1)。
2.如权利要求1所述的适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂，其特征在于：所述压力臂承力部(2)的第一连接部(4)和第二连接部(8)之间通过圆弧过渡面(9)连接。
3.如权利要求2所述的适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂，其特征在于：所述圆弧过渡面(9)与旋转部(3)的内圆柱面(5)构成中空的圆柱形。
4.如权利要求1所述的适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂，其特征在于：所述旋转部(3)与压力臂球窝(1)的开口方向垂直。
5.如权利要求1所述的适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂，其特征在于：所述压力臂球窝(1)表面渗碳处理，压力臂球窝(1)深度为0.8～1mm，并做淬火处理，压力臂球窝(1)表面硬度为58～63HRC，压力臂球窝(1)的心部硬度为29～35HRC。
6.如权利要求1所述的适用径向双推杆气压盘式制动器的压力臂，其特征在于：所述压力臂采用20CrMnTiA材料，锻件采用正火处理。
7.一种转轴总成，其特征在于：包括压力臂、支点圆柱(10)、基准座(13)、回位弹簧(16)、调节机构(19)、主动转轴(20)、螺杆(21)、齿轮(22)、底盖(14)、推动板(15)、从动转轴(25)、固定卡(27)；
所述支点圆柱(10)通过小滚针副(11)与压力臂的内圆弧面(5)相连接，所述压力臂的外圆柱面(6)通过大滚针副(12)与基准座(13)连接，所述回位弹簧(16)位于基准座(13)与底盖(14)之间，所述主动转轴(20)和从动转轴(25)分别连接在基准座(13)两侧，主动转轴(20)和从动转轴(25)之间通过三个齿轮(22)啮合连接，所述主动转轴(20)和从动转轴(25)分别与两个螺杆(21)连接，螺杆(21)的端部穿过底盖(14)通过小挡圈(24)连接在推动板(15)上，所述压力臂通过拔销(17)带动调节机构(19)转动，所述调节机构(19)设置在主动转轴(20)上且可绕主动转轴(20)旋转，所述固定卡(27)安装在压力臂的旋转部(3)上。
8.如权利要求7所述的转轴总成，其特征在于：所述固定卡(27)包括两个相对设置的夹板(28)，两个所述夹板(28)上端之间通过两个相对间隔设置的连接板(29)连接，两个所述夹板(28)下端均设有卡钩(30)，两个所述连接板(29)分别安装在压力臂两侧的旋转部(3)上，所述卡钩(30)固定在底盖(14)上。
9.如权利要求7所述的转轴总成，其特征在于：所述底盖(14)和螺杆(21)之间设置有防尘罩(23)。
10.如权利要求7所述的转轴总成，其特征在于：所述基准座(13)与从动转轴(25)之间设置有大挡圈(26)。
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