CN1136347A - 汽车s-凸轮鼓式制动器的制动杠杆 - Google Patents

Abstract

一种用在汽车S-凸轮鼓式制动器的刹车杆，具有齿式离合机构(14)，用来在可相互相对转动的共轴设置的两元件(4，10)之间单向传递扭矩，其特征在于，每个离合齿牙是非对称形的，传递扭矩的齿侧与法向的夹角要比另一相对齿侧的大。

Description

汽车S—凸轮鼓式制动器的制动杠杆

本发明涉及一种汽车用S—凸轮鼓式制动器的制动杠杆。它具有一个齿式离合机构，用来在可相互相对转动的共轴布置的两元件之间单向传动扭矩。

许多年来，本申请人发明出许多上述种类的制动杠杆。该制动杠杆包含一个间隙调整器，可以保持制动衬片和制动鼓之间的间隙或距离的稳定，而与制动衬片磨损无关。这一点在本行业中是众所周知的。

安装在S—凸轮花键轴上的制动杠杆具有将制动力从制动缸传递到S—凸轮花键轴上的一般功能。制动杠杆的间隙调整器的主要部分是一个安装在S—凸轮轴上的蜗轮和一个与其相啮合的蜗杆。间隙调节运动可借助于同轴设置在蜗杆上的以下元件从控制单元传递至蜗杆，这些元件为：一个锁定套和一个离合器套，二者通过锁定弹簧以单向咬合的形式连接在一起，离合器套通过上述齿式锥形离合机构与蜗杆连接。这一离合机构由一个轴向作用于蜗杆上的强力离合器弹簧保持啮合。

齿式锥形离合机构的主要功能是在制动操作弹性作用阶段能松开调整机构，从而实现真正的间隙调整功能。调整过程出现在制动脱开时，在这一过程中，离合机构啮合并传递角运动和一个扭矩。这一扭矩大到足以实现间隙的调整。

但是，当更换磨坏的制动衬片和安装制动杠杆时，蜗杆需要人工施转，这意味着，离合机构传递的最大扭矩不能太高。

现有的设计中，离合机构具有一定数量的对称形齿，齿侧边与法向有一定的夹角，这一形式使前述两方面的因素得到了综合平衡。在实践中，这一夹角是68度或者说两个齿侧面夹角为136度。

显然，间隙调整器失效的主要原因就在于齿牙磨损造成的圆锥形离合机构打滑。

按本发明，将每个离合齿制成非对称式，可以得到一种改进的寿命更长的齿式离合机构。传递扭矩的齿侧与法向的夹角要比相对的另一侧的大。

这种改进的设计基于一种认识，即：上文提到的离合机构的两个功能都由齿牙的同一齿侧实现，而另一齿侧实际上从未使用过。

齿形的非对称设计增大了有效齿侧的长度，因而大幅度延长了使用寿命。

与本发明相对的具有对称齿形的常规离合机构，如果离合齿数及扭矩传递齿侧的角度不变，对称齿形的离合机构可与本发明的非对称齿形的离合机构互换，这就简化了备件工作。

与一般的单向齿式离合机构的释放方向相反，本发明的离合机构是沿转动方向传递扭矩的。

本发明是结合特定的制动杠杆或间隙调整器描述的。但是其应用不仅仅局限于此。设计有相同操作特征的其他制动杠杆时，也可以利用本发明的这一改进。

此外，齿式离合机构在前述的间隙调整器中是圆锥形的，但本发明的原理同样可以应用在其他任何相关种类的齿式离合机构中。

以下参照附图对本发明的细节进行描述。

图1是对应于本发明的制动杠杆的局部剖切侧视图。

图2是制动杠杆中蜗杆的稍大比例的侧视图。

图3是沿图2中III-III线的剖切图，但比例更大。

图4对应于图2，示出根据本发明的离合机构的两个配合元件。

图1所示的制动杠杆是普遍形式。在本行业中，众所周知，制动杠杆安装在位于制动鼓内的S—凸轮花键轴上，它特别适于用在重型车辆上例如卡车和公共汽车上。制动杠杆既可以把制动力从通常的气动制动缸传到S—凸轮上，由于其内部设有间隙调整器，又可以在制动鼓内的制动衬片磨损增加时进行间隙调整。

由于图1所示的制动杠杆形式普遍而且在行业内众所周知，以下仅对其进行相对简单的描述。

壳体1内设有可转动的蜗轮2，蜗轮安装在S—凸轮轴(未示出)上。壳体1的末端与制动缸(未示出)的推杆3铰接。与蜗轮2啮合的杆4可转动地设置在壳体1中，且被强力离合器弹簧5在图1中向左施以偏压。

控制盘6与蜗轮2共轴且可自由转动，它具有与固定点7相连的控制臂6′和用来确定控制距离或用作间隙调整器的角度测量的槽6”。

下端与槽6″啮合的齿杆8可在壳体1内轴向移动。其带齿的上端与布置在蜗杆4上可转动的带齿的锁定套9啮合。与锁定套9同轴的是离合器套10。两套9和10是靠一个内部锁定弹簧11来连接的，11的功能是避免两个套在一个方向上相互转动。借助于轴承13箱盖12实现离合器套10的轴向止推。

齿式圆锥形离合机构14把离合器套10和蜗杆4连在一起。本发明涉及离合机构14。该离合机构具有将间隙调整角运动从离合器套10、锁定套9(借助于锁定弹簧11)、齿杆8和控制盘6传递到蜗杆4(进而到蜗轮2)上的能力。

对间隙调整器的详细功能将不作描述，仅就其对于理解本发明的重要性进行说明。

由两个带齿的圆锥面组成并在离合器弹簧5的作用下保持啮合的离合机构14，其主要功能是消除制动器的弹性对间隙调整器的依赖。这意味着离合机构14在制动器的每个操作过程中(制动和松开)都执行其离合功能。

调整阶段发生在制动器松开时，离合装置14在该阶段啮合并传递运动和扭矩。这一阶段离合机构的扭矩传递能力必须足够大，以进行间隙调整。

能够传递的最大扭矩很大程度上依赖于离合机构的齿牙。引起间隙调整机构失效的最普遍的原因是离合机构14因齿牙磨损而打滑。

尽管如此，设计离合机构14的齿牙时，其能传递的最大扭矩也不可以太高。原因在于当安装制动杠杆及更换制动鼓内磨坏的制动衬片时，必须通过外部的手柄15对蜗杆4进行人工施转。

当制动衬片与制动鼓之间的间隙减小时，可沿一个方向，顺时针方向旋转蜗杆4。该方向不受离合机构14的限制，与和离合机构14串联设置的锁定弹簧11的非锁定方向一致。

另一方面当反向旋转间隙增大时，锁定弹簧11锁定，这意味着圆锥形离合机构14必须滑过其齿牙。这种情况下如果扭矩变得太大，调整器中部分元件过载，也使人工调整制动杠杆变得困难。

图3是蜗杆4齿牙的剖切图。制动杠杆的设计过程中，得到了一个恰当的折衷办法来同时满足既具有满意的间隙调整能力，又具有间隙减小时可接受的低值扭矩这一双重要求，即圆锥形离合机构的对称形齿侧角度α取136度，总齿数取90。

当人们认识到，在设计中，为得到离合机构的应有性能，实际上只用到每个对称形齿牙的一侧，且离合机构的问题是齿牙磨损时，就迈出了朝向本发明的第一步。

如图4所示，按本发明的改进之处在于离合机构14中的非对称齿牙构造。有效齿侧的角度与对称形齿牙一致，即与法向的夹角为68度，而不用的齿侧角度减小了，例如减小到与法向的角度为15或25度，这样就得到了非对称形齿牙。这意味着齿数不变条件下，增大了齿牙的高度。

在齿侧角度减小到离合机构不能有效完成其功能的程度前，增大了的齿牙高度使可以磨损的材料更多，这就意味着离合机构的工作寿命延长了。

如果增大对称形齿牙的高度，齿牙总数就得减少，这会带来齿牙之间表面压力增加的不良后果。

具有不变齿数和不变有效齿侧角度的新设计的又一优点是新设计的非对称形齿牙部件可与旧式对称形齿牙部件可混杂使用且正常功能得以安全可靠的保证。无效齿侧的角度对于制动杠杆的功能来说并不重要，因为如果离合机构承载后使该边啮合，锁定弹簧11就会出现打滑，然后在非锁定方向工作。

权利要求书

按照条约第19条的修改

1.一种用在汽车S—凸轮鼓式制动器的制动杠杆，具有齿式离合机构(14)，用来在可相互相对转动的共轴设置的两元件(4，10)之间在间隙减小方向传递扭矩，其特征在于，每个离合齿牙是非对称形的，传递扭矩的齿侧与法向的夹角要比另一相对齿侧的大。

2.如权利要求1中所述的制动杠杆，其特征在于，较大的齿侧角度为68度。

3.如权利要求1中所述的制动杠杆，其特征在于，另一相对齿侧的角度小于68度，例如是15或25度。

4.如权利要求1中所述的制动杠杆，其特征在于，圆锥形齿式离合机构(14)在蜗杆(4)和离合器套(10)之间形成。

Claims (5)

1.一种用在汽车S—凸轮鼓式制动器的刹车杆，具有齿式离合机构(14)，用来在可相互相对转动的共轴设置的两元件(4，10)之间单向传递扭矩，其特征在于，每个离合齿牙是非对称形的，传递扭矩的齿侧与法向的夹角要比另一相对齿侧的大。

2.如权利要求1中所述的刹车杆，其特征在于，与普通的对称齿形离合机构相比较，离合齿总数和传递扭矩齿侧的角度没有改变。

3.如权利要求2中所述的刹车杆，其特征在于，较大的齿侧角度为68度，齿总数为90。

4.如权利要求2中所述的刹车杆，其特征在于，另一相对齿侧的角度小于68度，例如是15或25度。

5.如权利要求1中所述的刹车杆，其特征在于，圆锥形齿式离合机构(14)在蜗杆(4)和离合器套(10)之间形成。