CN109899412A - 自调式曲柄鼓式制动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自调式曲柄鼓式制动器，包括制动底板，其侧面对称布置有与其浮动连接的两个制动蹄，制动底板上端设置有曲柄缸体，曲柄缸体内安装有曲柄凸轮，且其外部延伸有两个侧缸体，侧缸体内安装活塞；单个侧缸体端部安装有调整螺杆、棘轮和板件，调整螺杆一端伸入活塞内部，另一端正对着制动蹄；曲柄缸体前端还安装有调拨板，其一端与板件卡接，另一端与棘轮齿接触；两制动蹄通过回位板簧互连；还安装有拉簧。本发明内置间隙自动调整装置，并对两个制动蹄独立调整，提高了制动稳定性；且在制动后通过回位板簧复位，回位板簧的设计为制动器装配预留了足够的空间，提高了装配效率。

Description

自调式曲柄鼓式制动器

技术领域

本发明涉及车辆制动器技术领域，尤其是一种自调式曲柄鼓式制动器。

背景技术

国内气压鼓式制动器主要采用“S”型凸轮轴结构，GB7258-2017要求2018年1月起制动器均需配有制动间隙的自动调整装置，现有的“S”型凸轮轴结构匹配自动调整臂可满足法规这一要求，实现间隙的自动调整。凸轮轴配置自动调整臂后，将间隙调整功能的机构外置在制动器凸轮轴的轴端，以实现对领、从蹄的制动间隙同步调整，但存在制动器间隙过调的风险；另外，随着间隙的不断调整补偿，凸轮轴的“S”型不断张开，在临近极限位置时存在凸轮轴因翻转过头无法回位的情况。

现有技术中，鼓式制动器的制动蹄普遍采用绕销轴转动的结构，在制动磨损过程中，绕固定轴转动的制动蹄与轮毂间的摩擦接触面积无法保证均匀一致，影响了车辆的制动性能；而且，现有技术中用于制动蹄复位的回位弹簧的安装位置，也限制了制动器在桥壳装配时的空间，使得制动器装桥空间不足，操作麻烦费力，工作效率低。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的自调式曲柄鼓式制动器，将间隙自调机构置于制动蹄端部，实现对两个制动蹄制动间隙的独立调整，且制动蹄采用浮动式安装结构并用板簧回位，不仅大大提高了车辆的制动稳定性，板簧设计还为装桥预留了足够空间，大大提高了操作人员的工作效率。

本发明所采用的技术方案如下：

一种自调式曲柄鼓式制动器，包括制动底板，制动底板前端面两侧对称布置有圆弧状的制动蹄，位于两制动蹄上部间隙处的制动底板顶面设置有曲柄缸体，曲柄缸体内部安装有曲柄凸轮，曲柄缸体外部向外延伸有两个弯折的侧缸体，每个侧缸体内部安装有活塞，活塞端头与曲柄凸轮通过连杆连接；单个所述侧缸体的端部安装有调整螺杆，调整螺杆上套装有棘轮和板件，且其螺杆部分伸入所述活塞内部，所述调整螺杆外端面正对着制动蹄的内圆弧面上端；所述曲柄缸体前端面还对称安装有调拨板，单个调拨板的一端与板件卡接，另一端与棘轮周圈的齿接触，所述调拨板和板件之间还安装有拉簧；

单个制动蹄下部卡接在制动底板上，制动蹄中部通过固定销与制动底板浮动连接，两制动蹄下部安装有“U”型的回位板簧，且制动蹄的外圆弧面均安装有多个摩擦片。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述曲柄缸体后端延伸有缸体底板，其与气室支架固定连接，所述曲柄凸轮由气室中的气源驱动实现在曲柄缸体中的轴向转动；所述曲柄缸体前端固定安装有缸体盖，所述调拨板与缸体盖通过压紧螺栓转动连接。

所述调拨板的结构为：其一端开有与所述缸体盖连接的圆孔，并向侧边延伸有卡接端，卡接端外侧设置有卡口一内侧开有卡口二，卡口一与所述拉簧卡接连接，卡口二与所述板件卡接；调拨板另一端延伸有弯折的调拨端，调拨端的端部与所述棘轮的齿接触；调拨板的中部向外延伸，并在延伸端部设置有凸起。

所述板件的结构为：包括套装在所述调整螺杆上的本体，本体向侧边延伸并在端部开有卡口三，卡口三与所述调拨板卡接；本体上还延伸有弯折的凸耳，凸耳上开有孔并通过孔与所述拉簧卡接连接。

位于两个所述制动蹄下部间隙处的制动底板上还延伸有固定块，固定块两侧面均开有卡槽，两侧卡槽分别与两个制动蹄卡接；固定块上还开有卡接回位板簧的板簧槽。

单个所述制动蹄向内侧延伸有两层内凹弧形的凸台，所述固定销上沿径向开有两圈凹槽，固定销依次穿过两层凸台并通过凹槽实现与制动蹄的浮动连接；所述回位板簧位于两层凸台之间，其两端分别卡接在两个固定销的外侧实现两制动蹄间的互连。

所述曲柄凸轮上沿轴向开有两个相互分隔开的滑槽，两个所述连杆的端部分别沿着滑槽的轮廓运动。

所述调整螺杆的螺杆部分还套装有与其配合运动的衬套，且螺杆部分与衬套共同嵌装在活塞的内部；衬套与所述板件、棘轮固定连接。

所述曲柄缸体与两个侧缸体内部贯通。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，对两个浮动安装的制动蹄有效制动，且实现独立的自动间隙调整；通过曲柄凸轮的转动，同时推动两个活塞沿着侧缸体的腔体向外侧移动，继而分别推动安装在其内部的衬套移动，衬套带动与其固连的板件、棘轮以及与其配合连接的调整螺杆向外侧移动，从而调整螺杆的端头触碰到制动蹄的端部并将其向外侧推送，两个制动蹄分别受到向外侧的推力进而各自挤压摩擦片，最终实现车辆的制动，此时两固定销受到两边制动蹄向外侧运动的力而略微倾斜外张，并带动回位板簧的两侧边外张；制动结束时，曲柄凸轮回位，调整螺杆与棘轮、衬套以及活塞一起向内侧移动，调整螺杆脱离制动蹄，制动蹄侧向的外推力消失，侧边外张的回位拉簧将复位，其侧边拉动处于其内侧的两固定销回位，进而固定销带动两制动蹄和摩擦片向内侧运动，车辆制动结束；

制动过程中，活塞推动安装在其内部的衬套向外侧移动，衬套带动与其固连的板件、棘轮以及与其配合连接的调整螺杆向外侧移动，卡接在调拨板和板件之间的拉簧受到板件外移的拉力而拉伸，从而拉动调拨板绕压紧螺栓转动，进而调拨板上与棘轮的齿连接的调拨端推动棘轮绕着调整螺杆转动，调拨端则沿着相接触的齿滑动；随着摩擦片的磨损，制动蹄与摩擦片间的制动间隙越来越大，相应的板件、棘轮以及调整螺杆外移距离越大才能制动，此时，受拉簧拉力作用调拨板绕压紧螺栓转动的角度更大，调拨端推动棘轮转动的角度更大并且其在沿着棘轮齿滑动时滑至棘轮的下一个齿上；在制动结束的回位过程中，因棘轮齿的单向特性，相对于棘轮轴向旋出的调整螺杆无法再次旋入，而只能与棘轮、衬套及活塞一起向内侧轴向移动，进而调整螺杆的旋出补偿了增大的制动间隙，实现因摩擦片的磨损导致的增大的制动间隙的自动调整。

本发明还包括如下优点：

因棘轮的单向特性，整个制动周期内曲柄凸轮为小范围的往复转动，保证了在制动过程中曲柄凸轮不会因摩擦片的磨损或刚性变形而出现翻转卡死的情况；棘轮的单向特性，使得制动间隙在自动调整的过程中始终稳定维持在特定的范围内；

通过置于制动蹄端的一个曲柄凸轮，同时实现对两个制动蹄的制动，并且两个制动蹄设置有单独的间隙调整机构，避免了由同时调整导致的间隙不均的情况，很好的保证了两个制动蹄的各自的制动间隙，以达到各自最佳的制动效果，保障了车辆的制动性能；

制动蹄通过固定销，实现与制动底板间的浮动连接结构，使得制动蹄在制动过程中具有较好的自调整功能，以实现其对摩擦片的充分挤压贴合，提高了车辆的制动稳定性；

“U”型回位板簧的设计，实现了将制动回位机构由中间移至制动蹄的一边，合理利用了制动器的内部空间，并为制动器装桥预留了足够的安装位置，解决了因空间不足导致的制动器装配困难的问题，提高了装配效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的爆炸图(省略曲柄凸轮、压紧螺栓)。

图3为本发明的主视图(全剖视图)。

图4为本发明连杆、活塞、衬套、调整螺杆等的安装示意图(剖视图)。

图5为本发明棘轮、调拨板、板件、拉簧的安装示意图。

图6为本发明制动底板的结构示意图。

图7为本发明调拨板的结构示意图。

图8为本发明板件的结构示意图。

图9为本发明固定销的结构示意图。

其中：1、制动底板；101、曲柄缸体；102、缸体底板；103、侧缸体；104、固定块；105、缸体盖；106、卡槽；107、板簧槽；2、曲柄凸轮；201、滑槽；3、活塞；4、连杆；5、板件；501、本体；502、凸耳；503、卡口三；6、棘轮；7、调整螺杆；8、拉簧；9、调拨板；901、圆孔；902、卡接端；903、调拨端；904、凸起；905、卡口一；906、卡口二；10、制动蹄；1001、凸台；11、固定销；1101、凹槽；12、摩擦片；13、回位板簧；14、衬套；15、压紧螺栓。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例的自调式曲柄鼓式制动器，包括制动底板1，制动底板1前端面两侧对称布置有圆弧状的制动蹄10，位于两制动蹄10上部间隙处的制动底板1顶面设置有曲柄缸体101，如图6所示，曲柄缸体101内部安装有曲柄凸轮2，曲柄缸体101外部向外延伸有两个弯折的侧缸体103，每个侧缸体103内部安装有活塞3，活塞3端头与曲柄凸轮2通过连杆4连接；单个侧缸体103的端部安装有调整螺杆7，调整螺杆7上套装有棘轮6和板件5，且其螺杆部分伸入活塞3内部，调整螺杆7外端面正对着制动蹄10的内圆弧面上端；曲柄缸体101前端面还对称安装有调拨板9，单个调拨板9的一端与板件5卡接，另一端与棘轮6周圈的齿接触，调拨板9和板件5之间还安装有拉簧8；

单个制动蹄10下部卡接在制动底板1上，制动蹄10中部通过固定销11与制动底板1浮动连接，两制动蹄10下部安装有“U”型的回位板簧13，且制动蹄10的外圆弧面均安装有多个摩擦片12。

曲柄缸体101后端延伸有缸体底板102，其与气室支架固定连接，曲柄凸轮2由气室中的气源驱动实现在曲柄缸体101中的轴向转动；曲柄缸体101前端固定安装有缸体盖105，调拨板9与缸体盖105通过压紧螺栓15转动连接。

如图7所示，调拨板9的结构为：其一端开有与缸体盖105连接的圆孔901，并向侧边延伸有卡接端902，卡接端902外侧设置有卡口一905内侧开有卡口二906，卡口一905与拉簧8卡接连接，卡口二906与板件5卡接；调拨板9另一端延伸有弯折的调拨端903，调拨端903的端部与棘轮6的齿接触；调拨板9的中部向外延伸，并在延伸端部设置有凸起904。

如图8所示，板件5的结构为：包括套装在调整螺杆7上的本体501，本体501向侧边延伸并在端部开有卡口三503，卡口三503与调拨板9上的卡口二906卡接；本体501上还延伸有弯折的凸耳502，凸耳502上开有孔并通过孔与拉簧8卡接连接。

位于两个制动蹄10下部间隙处的制动底板1上还延伸有固定块104，固定块104两侧面均开有卡槽106，两侧卡槽106分别与两个制动蹄10卡接；固定块104上还开有卡接回位板簧13的板簧槽107。

单个制动蹄10向内侧延伸有两层内凹圆弧的凸台1001，凸台1001的下端部与卡槽106卡接，固定销11上沿径向开有两圈凹槽1101，如图9所示，固定销11依次穿过两层凸台1001并通过凹槽1101实现与制动蹄10的浮动连接；回位板簧13位于两层凸台1001之间，其两端分别卡接在两个固定销11的外侧实现两制动蹄10之间的连接。

曲柄凸轮2上沿轴向开有两个相互分隔开的滑槽201，两个连杆4的端部分别沿着滑槽201的轮廓运动。

调整螺杆7的螺杆部分还套装有与其配合运动的衬套14，且螺杆部分与衬套14共同嵌装在活塞3的内部；衬套14与板件5、棘轮6固定连接。

曲柄缸体101与两个侧缸体103内部贯通。

本发明的工作原理为：

1)制动开始：曲柄凸轮2在气源的驱动下转动，同时推动两个活塞3沿着侧缸体103的腔体向外侧移动，继而分别推动安装在其内部的衬套14移动，衬套14带动与其固连的板件5、棘轮6以及与其配合连接的调整螺杆7向外侧移动，从而调整螺杆7的端头触碰到制动蹄10的端部并将其向外侧推送，两个制动蹄10分别受到向外侧的推力进而各自挤压摩擦片12，实现车辆的制动；此时两固定销11受到两边制动蹄10向外侧运动的力而略微倾斜外张，并带动回位板簧13的两侧边外张；

2)制动结束：曲柄凸轮2回位，调整螺杆7与棘轮6、衬套14以及活塞3一起向内侧移动，调整螺杆7脱离制动蹄10，制动蹄10侧向的外推力消失，侧边外张的回位板簧13将复位，其侧边拉动处于其内侧的两固定销11回位，进而固定销11带动两制动蹄10和摩擦片12向内侧运动，车辆制动结束；

3)间隙自动调整原理：制动过程中，活塞3推动安装在其内部的衬套14向外侧移动，衬套14带动与其固连的板件5、棘轮6以及与其配合连接的调整螺杆7向外侧移动，卡接在调拨板9和板件5之间的拉簧8受到板件5外移的拉力而拉伸，从而拉动调拨板9绕压紧螺栓15转动，进而调拨板9上与棘轮6的齿连接的调拨端903推动棘轮6绕着调整螺杆7转动，调拨端903则沿着相接触的齿滑动；随着摩擦片12的不断磨损，制动蹄10与摩擦片12间的制动间隙越来越大，相应的板件5、棘轮6以及调整螺杆7外移距离越大才能制动，此时，受拉簧8拉力作用调拨板9绕压紧螺栓15转动的角度更大，调拨端903推动棘轮6转动的角度更大并且其在沿着棘轮6的齿滑动时滑至棘轮6的下一个齿上；在制动结束的回位过程中，因棘轮6齿的单向特性，相对于棘轮6轴向旋出的调整螺杆7无法再次旋入，而只能与棘轮6、衬套14及活塞3一起沿着侧缸体103的内腔向内侧轴向移动，进而调整螺杆7的旋出补偿了增大的制动间隙，实现因摩擦片12的磨损导致的增大的制动间隙的自动调整。

本发明结构紧凑，具备制动间隙自调功能，并对两个浮动结构的制动蹄独立调整，保证了车辆的制动稳定性，提升了制动机构的寿命。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (9)

1.一种自调式曲柄鼓式制动器，其特征在于：包括制动底板(1)，制动底板(1)前端面两侧对称布置有圆弧状的制动蹄(10)，位于两制动蹄(10)上部间隙处的制动底板(1)顶面设置有曲柄缸体(101)，曲柄缸体(101)内部安装有曲柄凸轮(2)，曲柄缸体(101)外部向外延伸有两个弯折的侧缸体(103)，每个侧缸体(103)内部安装有活塞(3)，活塞(3)端头与曲柄凸轮(2)通过连杆(4)连接；单个所述侧缸体(103)的端部安装有调整螺杆(7)，调整螺杆(7)上套装有棘轮(6)和板件(5)，且其螺杆部分伸入所述活塞(3)内部，所述调整螺杆(7)外端面正对着制动蹄(10)的内圆弧面上端；所述曲柄缸体(101)前端面还对称安装有调拨板(9)，单个调拨板(9)的一端与板件(5)卡接，另一端与棘轮(6)周圈的齿接触，所述调拨板(9)和板件(5)之间还安装有拉簧(8)；

单个制动蹄(10)下部卡接在制动底板(1)上，制动蹄(10)中部通过固定销(11)与制动底板(1)浮动连接，两制动蹄(10)下部安装有“U”型的回位板簧(13)，且制动蹄(10)的外圆弧面均安装有多个摩擦片(12)。

2.如权利要求1所述的自调式曲柄鼓式制动器，其特征在于：所述曲柄缸体(101)后端延伸有缸体底板(102)，其与气室支架固定连接，所述曲柄凸轮(2)由气室中的气源驱动实现在曲柄缸体(101)中的轴向转动；所述曲柄缸体(101)前端固定安装有缸体盖(105)，所述调拨板(9)与缸体盖(105)通过压紧螺栓(15)转动连接。

3.如权利要求1所述的自调式曲柄鼓式制动器，其特征在于：所述调拨板(9)的结构为：其一端开有与所述缸体盖(105)连接的圆孔(901)，并向侧边延伸有卡接端(902)，卡接端(902)外侧设置有卡口一(905)内侧开有卡口二(906)，卡口一(905)与所述拉簧(8)卡接连接，卡口二(906)与所述板件(5)卡接；调拨板(9)另一端延伸有弯折的调拨端(903)，调拨端(903)的端部与所述棘轮(6)的齿接触；调拨板(9)的中部向外延伸，并在延伸端部设置有凸起(904)。

4.如权利要求1所述的自调式曲柄鼓式制动器，其特征在于：所述板件(5)的结构为：包括套装在所述调整螺杆(7)上的本体(501)，本体(501)向侧边延伸并在端部开有卡口三(503)，卡口三(503)与所述调拨板(9)卡接；本体(501)上还延伸有弯折的凸耳(502)，凸耳(502)上开有孔并通过孔与所述拉簧(8)卡接连接。

5.如权利要求1所述的自调式曲柄鼓式制动器，其特征在于：位于两个所述制动蹄(10)下部间隙处的制动底板(1)上还延伸有固定块(104)，固定块(104)两侧面均开有卡槽(106)，两侧卡槽(106)分别与两个制动蹄(10)卡接；固定块(104)上还开有卡接回位板簧(13)的板簧槽(107)。

6.如权利要求1所述的自调式曲柄鼓式制动器，其特征在于：单个所述制动蹄(10)向内侧延伸有两层内凹弧形的凸台(1001)，所述固定销(11)上沿径向开有两圈凹槽(1101)，固定销(11)依次穿过两层凸台(1001)并通过凹槽(1101)实现与制动蹄(10)的浮动连接；所述回位板簧(13)位于两层凸台(1001)之间，其两端分别卡接在两个固定销(11)的外侧实现两制动蹄(10)间的互连。

7.如权利要求1所述的自调式曲柄鼓式制动器，其特征在于：所述曲柄凸轮(2)上沿轴向开有两个相互分隔开的滑槽(201)，两个所述连杆(4)的端部分别沿着滑槽(201)的轮廓运动。

8.如权利要求1所述的自调式曲柄鼓式制动器，其特征在于：所述调整螺杆(7)的螺杆部分还套装有与其配合运动的衬套(14)，且螺杆部分与衬套(14)共同嵌装在活塞(3)的内部；衬套(14)与所述板件(5)、棘轮(6)固定连接。

9.如权利要求1所述的自调式曲柄鼓式制动器，其特征在于：所述曲柄缸体(101)与两个侧缸体(103)内部贯通。