CN109139751A - 带内置制动衬片磨损指示功能的制动间隙自动调整臂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了带内置制动衬片磨损指示功能的制动间隙自动调整臂，包括自调臂本体，自调臂本体含有制动间隙自动调整机构部分和蜗轮转角监测传感部分，自调臂本体的调整臂壳体内设蜗轮，在蜗轮的外侧镶嵌设置一个大齿轮并与蜗轮紧固在一起，蜗轮转角监测传感部分中的感应齿轮与大齿轮啮合，感应齿轮的内圈设一个磁铁并镶嵌在感应齿轮中，磁铁与感应齿轮同步转动，在感应齿轮的正面有一个固定的在调整臂盖板上的传感器感应头组件它负责感应感知感应齿轮的转动角度并将信息转出去给ECU进行处理分析，本发明的蜗轮转角监测传感部分内置于调整臂壳体内部，监测蜗轮转角度间接监测制动衬片磨损量进行指示与报警，避免外部的机械损伤。

Description

带内置制动衬片磨损指示功能的制动间隙自动调整臂
技术领域
本发明涉及汽车制动系统技术领域，特别是一种带内置制动衬片磨损指示功能的制动间隙自动调整臂。
背景技术
GB7258-2017《机动车运行安全技术条件》标准的中规定：自2018年1月起，新出厂车辆必需配装“制动间隙磨损自动补偿器”，对S-凸轮鼓式制动器言就是制动间隙自动调整臂。
制动间隙自动调整臂，简称“自动调整臂”或“自调臂”，顾名思义，就是可以实时地、自动地调整刹车间隙的装置，保证刹车间隙处于在一个合适的数值，可以使刹车及时、可靠，对于行车安全十分有利。另外，装备ABS的车辆如果没有装配自动调整臂就不能保证实现最佳效果，因为手动的情况下会引起个别制动分泵的力臂、制动力等情况的不同，导致制动性能不能协调一致。
制动衬片磨损指示报警器，是实时对制动器中制动衬片的磨损情况进行监测，并提供磨损情况给司机，当磨损衬片磨损到时极限给出报警信息，提示司机对其进行更换，以保证制动安全性。
GB7258-2017《机动车运行安全技术条件》标准的中又规定：自2020年2月起，新出厂车辆必需配装“制动衬片磨损报警器”。
目前这两产品均分别存在并成功应用，它们是相对独立的。
制动间隙自动调整臂是通过对自身转过的角度及所受凸轮轴的反作用力感知，将正常间隙、过量间隙、弹性变形三者识别开来，只对过量间隙进行调整，从而保证制动间隙恒定。
制动衬片磨损报警器，按大类分，目前市面上有两种结构的产品.
第一种结构，内埋磨断式磨损报警器。结构见下图1所示：该结构是在制动衬片1002与制动蹄片1004之间打一通孔，在该孔内埋设一根电线。电线拐弯点与制动衬片的磨损极限1003点相平齐；电线1001与车辆的磨损报警控制面板(或灯、或声)相连，该电线处于常通状态。
当制动衬片被磨损到极限时，埋设在其内的电线也会磨断。这时电线断开，与其连接的电路断开，控制面板报警，提示更换制动衬片。
这种结构价格低，但是一次性的，而且埋设电线时较复杂，埋设的高低难控制，故对后期服务要求较高。
另外，这种埋设办法，往往会利用制动衬片与制动蹄片之间的一个铆钉孔，这样一来，制动衬片与制动蹄片之间的连接会被削弱，易导致制动时发出啸叫声。
该结构只能是“断开、闭合”两种状态，不能对磨损情况进行实时指示，只能作到“极限报警”。
第二种结构是以Haldex为主导的“外置独立式制动衬片磨损指示报警器”，如下图2所示：该结构产品与调整臂1006一起窜在同一根凸轮轴1007上，报警器1008外壳与调整臂壳体固定在一起，报警器1008内动片通过凸轮轴1007外端的花键1005与凸轮轴套接在一起运动，如同调整臂的蜗轮与凸轮轴的花键连接一样。
当制动衬片被磨损时，调整臂1006会不停改变蜗轮相对调整臂1006壳体的位置，从而改变凸轮轴1007的起始位置，这样就永远保证制动衬片与制动鼓之间的间隙恒定，在这一过程中，报警器1008内的动片也会改变其与外壳的相对位置。
当制动衬片被磨损到极限时，凸轮也转过了一个角度，这时报警器1008内的动片相对外壳转动了一角度，就时就会触发开关，导通(或关闭)电路，从而进行报警。
该产品是通过监测凸轮轴1007的工作位置，间接监测制动衬片的磨损情况并进行报警。
该产品可重复使用，不会因更换制动衬片而废弃，该结构根据功能需要，可以及实现“磨损情况实时指示”或/和“极限报警”两种功能，显然它比第一种结构更有优势。这是它的优点。
但它有几个缺点：
1装配时，由于在调整臂装在凸轮轴的最外端，这时要再增加一个报警器，原有的凸轮轴长度不够，要加长，需特殊加工。
2该产品的外壳需与调整臂外壳固定地一起，这样，需在调整壳体上有固定孔位，不是所有的调整臂都能与之配套使用。
3它裸露在汽车底盘下，环境恶劣，易受外界不利因素干涉或损坏。
4价格相对要高。比第一种结构要高出好几倍。
发明内容
针对上述问题，本发明的新型产品，提供了一种设计合理、结构新颖的“带内置制动衬片磨损指示功能的制动间隙自动调整臂”。
本发明“带内置制动衬片磨损指示功能的制动间隙自动调整臂”是一种全新的结构，用于商用车S-凸轮鼓式制动器上，实现对制动间隙实时调整的同时完成对制动衬片磨损情况的监测，提供适当的电信号，以完成对制动衬片磨损情况的指示和极限报警。
本发明涉及的一个新产品，是同时具有两种功能的合二为一的产品，其中一种功能是具有制动间隙自动功能的调整臂，另一种功能是制动衬片磨损指示器功能的指示报警器。
将监测凸轮轴转动的传感器内置于调整臂内部，可不改变现有装配环境要求的前提下，实现制动衬片“磨损情况实时指示”或/和”极限报警“，同时对制动间隙进行实时自动调整，保持制动间隙恒定。
包括自调臂本体，自调臂本体含有制动间隙自动调整机构部分和蜗轮转角监测传感部分，自调臂本体的调整臂壳体内设蜗轮，在蜗轮的外侧镶嵌设置一个大齿轮并与蜗轮紧固在一起，蜗轮转角监测传感部分中的感应齿轮与大齿轮啮合，感应齿轮的内圈设一个磁铁并镶嵌在感应齿轮中，磁铁与感应齿轮同步转动，在感应齿轮的正面有一个固定的在调整臂盖板上的传感器感应头组件它负责感应感知感应齿轮的转动角度并将信息转出去给ECU进行处理分析，本发明的蜗轮转角监测传感部分内置于调整臂壳体内部，监测蜗轮转角度间接监测制动衬片磨损量进行指示与报警，避免外部的机械损伤。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：带内置制动衬片磨损指示功能的制动间隙自动调整臂，包括自调臂本体，所述自调臂本体含有制动间隙自动调整机构部分和蜗轮转角监测传感部分，自调臂本体的调整臂壳体内设蜗轮，在蜗轮的外侧镶嵌设置一个大齿轮并与蜗轮紧固在一起，蜗轮转角监测传感部分中的感应齿轮与大齿轮啮合并随着大齿轮的转动而同步转动，所述感应齿轮的内圈设一个磁铁并镶嵌在感应齿轮中，所述磁铁与感应齿轮同步转动，在感应齿轮的正面有一个固定的在调整臂盖板上的传感器感应头组件。
进一步设置，所述磁铁为永磁体。
进一步设置，所述感应齿轮与大齿轮的模数相同。
本发明的有益效果是：本发明的蜗轮转角监测传感部分内置于调整臂壳体内部，监测蜗轮转角度间接监测制动衬片磨损量进行指示与报警，避免外部的机械损伤，外形尺寸没有改变现有调整臂结构尺寸，安装时不需另外对凸轮轴进行加长，也不用改变制动衬片铆接方式，无需有任何多余工作；能重复多次使用，产品与调整臂同寿命；结构简单，一台车多个车轮共用一个ECU，大大降低应用成本和维护成本。
附图说明
图1为内埋磨断式磨损报警器结构示意图；
图2为外置独立式制动衬片磨损指示报警器；
图3是本发明的示意图；
图4是图3中的A-A剖视图。
图中：制动间隙自动调整机构部分1、蜗轮转角监测传感部分2、蜗轮3、调整臂壳体4、感应齿轮5、磁铁6、传感器感应头组件7、大齿轮8、自调臂本体9、电线1001、制动衬片1002、磨损极限1003、制动蹄片1004、花键1005、调整臂1006、凸轮轴1007、报警器1008。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图3～图4所示，带内置制动衬片磨损指示功能的制动间隙自动调整臂，包括自调臂本体9，所述自调臂本体9含有制动间隙自动调整机构部分1和蜗轮转角监测传感部分2，自调臂本体9的调整臂壳体4内设蜗轮3，在蜗轮3的外侧镶嵌设置一个大齿轮8并与蜗轮3紧固在一起，蜗轮转角监测传感部分2中的感应齿轮5与大齿轮8啮合并随着大齿轮8的转动而同步转动，所述感应齿轮5的内圈设一个磁铁6并镶嵌在感应齿轮5中，所述磁铁6与感应齿轮5同步转动，在感应齿轮5的正面有一个固定的在调整臂盖板上的传感器感应头组件7，本发明的蜗轮转角监测传感部分内置于调整臂壳体内部，监测蜗轮转角度间接监测制动衬片磨损量进行指示与报警，避免外部的机械损伤，外形尺寸没有改变现有调整臂结构尺寸，安装时不需另外对凸轮轴进行加长，也不用改变制动衬片铆接方式，无需有任何多余工作；能重复多次使用，产品与调整臂同寿命；结构简单，一台车多个车轮共用一个ECU，大大降低应用成本和维护成本。
所述磁铁6为永磁体，能与传感器感应头组件7磁感应后发出信号。
所述感应齿轮5与大齿轮8的模数相同。
实施案例
当初次安装本调整臂时(或更换新的制动衬片)，调整臂与凸轮轴套在一起时，此时由于调整臂与气室销轴是自然对正，没有任何相互作用力，此时的凸轮轴的工作位置计为起始点，这时对ECU进行角度归零。
当制动衬片被磨损时，调整臂会不停调整制动间隙，改变蜗轮3、大齿轮8和凸轮轴相对调整臂壳体的角度位置。这时感应齿轮5也会发转动，这时传感器感应头组件7会将感应齿轮转过的角度以电信号的方式传递给ECU进行处理分析，实时监测凸轮轴的工作位置，从而间接监测制动衬片磨损情况，在这一过程中，通过ECU发出的信号对制动衬片的磨损情况进行实时指示。
凸轮轴转动一个固定的角度值时，表明制动衬片磨损到了极限，这里ECU发出信号进行报警。
也可根据需要，只对磨损极限进行报警，而不进行实时指示。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征，以及本发明的优点。本行业的技术人员也了解，本发明不受上述实施案例的限制，上述实施案例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明设计范畴前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.带内置制动衬片磨损指示功能的制动间隙自动调整臂，其特征在于：包括自调臂本体(9)，所述自调臂本体(9)含有制动间隙自动调整机构部分(1)和蜗轮转角监测传感部分(2)，自调臂本体(9)的调整臂壳体(4)内设蜗轮(3)，在蜗轮(3)的外侧镶嵌设置一个大齿轮(8)并与蜗轮(3)紧固在一起，蜗轮转角监测传感部分(2)中的感应齿轮(5)与大齿轮(8)啮合并随着大齿轮(8)的转动而同步转动，所述感应齿轮(5)的内圈设一个磁铁(6)并镶嵌在感应齿轮(5)中，所述磁铁(6)与感应齿轮(5)同步转动，在感应齿轮(5)的正面有一个固定的在调整臂盖板上的传感器感应头组件(7)。
2.如权利要求1所述带内置制动衬片磨损指示功能的制动间隙自动调整臂，其特征在于：所述磁铁(6)为永磁体。
3.如权利要求1所述带内置制动衬片磨损指示功能的制动间隙自动调整臂，其特征在于：所述感应齿轮(5)与大齿轮(8)的模数相同。
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