CN113107995B - 一种制动器用单向间隙调节器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制动器用单向间隙调节器，包括变位斜齿活塞、单向轴承、钢丝挡圈、开槽滑套和推杆；所述开槽滑套与变位斜齿活塞通过钢丝挡圈连接在一起。开槽滑套与变位斜齿活塞内孔套设单向轴承，构成变位斜齿活塞组件。单向间隙调节器关于推杆中轴线左右对称，推杆左右两侧各有一套变位斜齿活塞组件。推杆通过滚轮与左右两侧的开槽滑套接触。本发明采用单向轴承为成熟零部件，其外圆面与开槽滑套和变位斜齿活塞过盈配合连接，其扭矩传递效率高，自由间隙稳定可控；单向轴承耐疲劳性能好，长期使用后可以保持稳定的自由间隙。

Description

一种制动器用单向间隙调节器
技术领域
本发明涉及车辆领域，尤其涉及一种制动器用单向间隙调节器。
背景技术
商用车一般以气压作为制动系统工作介质，楔式制动器是商用汽车底盘气制动系统中的重要执行元件，其与车桥上的弹簧制动气室连接，通过气管接入底盘制动系统。当驾驶员踩下制动踏板时，通过制动系统各元件的控制，推动弹簧制动气室的推盘，将力传递到楔式制动器的楔形推杆上并使促动机构工作，促动机构推动制动蹄并使蹄片贴紧制动鼓，制动蹄与制动鼓产生摩擦力，使车辆减速或者停止。松开制动踏板时，通过楔式制动器内部的回位机构，使制动器回到初始状态，解除制动力。每一次制动，制动器摩擦片都会产生一定的磨损，磨损后摩擦片与制动鼓的间隙会变大，进而出现制动反应时间长，甚至无法正常制动的情况。因此，制动器内部需要有一套间隙调节机构来补偿摩擦片与制动鼓间的过量间隙，以确保制动的安全，该机构具备自动补偿刹车间隙的功能。
随着法规的实施以及用户对汽车制动系统安全意识的提高，楔式制动器在商用车领域逐渐得到推广运用。原凸轮轴式鼓式制动器采用自动间隙调整臂对摩擦片与制动鼓间的过量间隙进行补偿。而楔式制动器取消了自动间隙调整臂，自带单向间隙调节器并对过量刹车间隙进行补偿。现有的单向间隙调节器采用矩形弹簧实现间隙的单向调节功能(如图1所示)，矩形弹簧存在如下结构缺陷：1、矩形弹簧需要扭转一定角度后才能抱紧相连接零部件变位斜齿活塞和开槽滑套，此角度无规律不可控，导致自由间隙不稳定，波动大不适合大批量生产。2、矩形弹簧在频繁使用后，易出现弹簧力衰减而导致自由间隙变大。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种制动器用单向间隙调节器，补偿摩擦片与制动鼓间的过量间隙，以确保制动的安全。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种制动器用单向间隙调节器，包括变位斜齿活塞、单向轴承、钢丝挡圈、开槽滑套和推杆；
所述开槽滑套与变位斜齿活塞通过钢丝挡圈连接在一起。开槽滑套与变位斜齿活塞内孔套设单向轴承，构成变位斜齿活塞组件。单向间隙调节器关于推杆中轴线左右对称，推杆左右两侧各有一套变位斜齿活塞组件。推杆通过滚轮与左右两侧的开槽滑套接触。
进一步地，所述变位斜齿活塞可以顺着单向轴承旋向做旋转运动，逆着单向轴承旋向旋转时锁死。
进一步地，所述单向间隙调节器还包括调节螺栓，所述变位斜齿活塞与调节螺栓采用螺纹连接，所述调节螺栓通过卡圈卡住，所述卡圈与摩擦片底板焊接在一起。
进一步地，所述单向间隙调节器还包括调整卡套，调整卡套上具有调整卡套斜齿；所述变位斜齿活塞圆周上布置多头斜齿，与调整卡套上的调整卡套斜齿相匹配并具有配合间隙，所述配合间隙即为单向调节器的自由间隙，为一定值。
进一步地，所述单向间隙调节器还包括壳体，所述开槽滑套上设有开口槽，壳体上装配有限位螺钉，限位螺钉尾部卡在开槽滑套的开口槽内，使开槽滑套只能做轴线运动不能做旋转运动。
进一步地，所述壳体中具有凹槽，凹槽中安装有支座，所述调整卡套与支座之间安装有回位弹簧，所述支座托住回位弹簧，使弹簧具有一定的预压力。
本发明的有益效果：本发明采用单向轴承，具体有如下优点：
1、单向轴承为成熟零部件，其外圆面与开槽滑套和变位斜齿活塞过盈配合连接，其扭矩传递效率高，自由间隙稳定可控；
2、单向轴承耐疲劳性能好，长期使用后可以保持稳定的自由间隙。
附图说明
图1现有单向间隙调节结构示意图；
图2为单向调节器结构示意图；
图3为变位活塞组件示意图；
图4为变位斜齿活塞和调整卡套结构示意图；
图5为本发明实施例工作时结构示意图；
图6为壳体凹槽示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
如图2中(a)、图2中(b)、图3和图4所示，本发明提供的一种制动器用单向间隙调节器，包括卡圈10、调节螺栓20、支座30、调整卡套50、壳体60、变位斜齿活塞70、单向轴承80、钢丝挡圈90、开槽滑套100和推杆110等零部件组成。
所述开槽滑套100与变位斜齿活塞70通过钢丝挡圈90连接在一起。开槽滑套100与变位斜齿活塞70内孔套设单向轴承80，构成变位斜齿活塞组件。单向间隙调节器关于推杆110中轴线左右对称，推杆110左右两侧各有一套变位斜齿活塞组件。推杆110通过滚轮与左右两侧的开槽滑套100接触；所述变位斜齿活塞70可以顺着单向轴承80旋向做旋转运动(如图2、图3所示，左侧部位往X轴方向运动，下文简称变位斜齿活塞组件处于自由状态)，逆着单向轴承旋向旋转时锁死(如图2、图3所示，左侧部位往-X轴方向运动，下文简称变位斜齿活塞组件处于锁死状态)。
所述变位斜齿活塞70与调节螺栓20采用螺纹连接，卡圈10左端与摩擦片底板焊接在一起，另一端卡住调节螺栓20，在小扭矩下抱住调节螺栓，使其不能发生旋转运动；所述壳体60中具有凹槽，凹槽中安装有支座30，所述调整卡套50与支座30之间安装有回位弹簧40，所述支座30托住回位弹簧40，使弹簧具有一定的预压力。所述调整卡套50上具有调整卡套斜齿51；所述变位斜齿活塞70圆周上布置多头斜齿71，与调整卡套50上的调整卡套斜齿51相匹配并具有配合间隙，所述配合间隙即为单向调节器的自由间隙(刹车间隙)，为一定值。所述开槽滑套100上设有开口槽101，壳体60上装配有限位螺钉130，限位螺钉130尾部卡在开槽滑套100的开口槽101内，使开槽滑套100只能做轴线运动不能做旋转运动。
如图5所示，本发明提供的一种制动器用单向间隙调节器，为改善矩形弹簧的结构缺陷，本发明采用单向轴承替代矩形弹簧，其余零部件与传统结构相同。单向间隙调节器结构关于Y轴对称，左右侧工作原理相同，为便于描述和理解一下均以Y轴左侧结构做说明，具体工作原理如下：
1、制动力传递过程：如图5，推杆110受到外部推力F1的作用向下运动，推杆斜面111推动左滚轮120往左下方运动，左滚轮120往左运动的推力推动开槽滑套100往左侧移动，进而带动变位斜齿活塞70和调节螺栓20往左侧运动。调节螺栓20左侧与摩擦片140触，因此当调节螺栓20持续往左侧运动时，摩擦片140与制动鼓150的间隙A逐渐变小为零并产生摩擦力，使行驶的车辆停止。
2、刹车间隙调节过程
2.1、消除自由间隙：在制动力传递过程中，随着变位斜齿活塞70往左侧运动，变位斜齿活塞70与调整卡套50的自由间隙逐渐变小直至为零。此过程中变位斜齿活塞70处于锁死状态，变位斜齿活塞70只能沿-X轴方向运动。
2.2、消除过量间隙：当自由间隙消除后，如果摩擦片140与制动鼓150之间间隙A＞0mm，变位斜齿活塞组件会继续往-X方向运动，变位斜齿活塞70上的多头斜齿71与调整卡套50的调整卡套斜齿51啮合并给调整卡套50施加向左的力，在回位弹簧40力的作用下卡套无法向左运动，只能发生跳齿(旋转运动)以消除来自变位斜齿活塞的推力，卡套连续做跳齿运动直至间隙A＝0时结束。
2.3、间隙补偿：当施加在推杆110上的力F1撤掉后，摩擦片140在拉簧力的作用下回位并给调节螺栓20施加推力，调节螺栓20带动变位斜齿活塞组件往X轴方向运动。变位斜齿活塞70与开槽滑套100齿隙恢复到初始状态，在摩擦片140推力的作用下调节螺栓20继续往右运动，变位斜齿活塞70上的多头斜齿71与调整卡套50的调整卡套斜齿51啮合并产生向右的运动趋势。在回位弹簧40力的作用下调整卡套50的调整卡套外圆面52与壳体60的凹槽61(如图6所示)贴合并锁死，调整卡套50无法做直线运动和旋转运动，调整卡套斜齿51啮合力驱使变位斜齿活塞70做旋转运动(该方向变位斜齿活塞组件处于自由状态)，变位斜齿活塞70在做旋转运动的过程中，调节螺栓20连接螺纹间发生相对运动并使螺纹旋出伸长，对消除过量间隙过程的过量间隙进行补偿(A变小)。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种制动器用单向间隙调节器，其特征在于，包括变位斜齿活塞(70)、单向轴承(80)、钢丝挡圈(90)、开槽滑套(100)和推杆(110)；
所述开槽滑套(100)与变位斜齿活塞(70)通过钢丝挡圈(90)连接在一起；开槽滑套(100)与变位斜齿活塞(70)内孔套设单向轴承(80)，构成变位斜齿活塞组件；所述变位斜齿活塞(70)顺着单向轴承(80)旋向做旋转运动，逆着单向轴承旋向旋转时锁死；所述单向间隙调节器还包括调节螺栓(20)，所述变位斜齿活塞(70)与调节螺栓(20)采用螺纹连接；单向间隙调节器关于推杆(110)中轴线左右对称，推杆(110)左右两侧各有一套变位斜齿活塞组件；推杆(110)通过滚轮与左右两侧的开槽滑套(100)接触；所述单向间隙调节器还包括壳体(60)，所述开槽滑套(100)上设有开口槽(101)，壳体(60)上装配有限位螺钉(130)，限位螺钉(130)尾部卡在开槽滑套(100)的开口槽(101)内，使开槽滑套(100)只能做轴线运动不能做旋转运动。
2.根据权利要求1所述的一种制动器用单向间隙调节器，其特征在于，所述单向间隙调节器还包括调整卡套(50)，调整卡套(50)上具有调整卡套斜齿(51)；所述变位斜齿活塞(70)圆周上布置多头斜齿(71)，与调整卡套(50)上的调整卡套斜齿(51)相匹配并具有配合间隙，所述配合间隙即为单向调节器的自由间隙，为一定值。
3.根据权利要求2所述的一种制动器用单向间隙调节器，其特征在于，所述壳体(60)中具有凹槽，凹槽中安装有支座(30)，所述调整卡套(50)与支座(30)之间安装有回位弹簧(40)，所述支座(30)托住回位弹簧(40)，使弹簧具有一定的预压力。
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