CN113833786A - 盘式制动器中间隙自调机构的主调总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供了盘式制动器中间隙自调机构的主调总成，属于汽车制动技术领域。它解决了提高稳定性的同时结构复杂的问题。它包括主调轴、回位弹簧、套接于主调轴上的调节组件以及与主调轴周向固定的过载摩擦件，调节组件在回位弹簧的弹力作用下始终与过载摩擦件相接触并通过摩擦方式实现周向传动，过载摩擦件上设有锥形摩擦面一以及与锥形摩擦面一同心设置且尺寸缩小方向相反的锥形摩擦面二，调节组件上设有同心设置的锥形配合面一与锥形配合面二，锥形摩擦面一与锥形配合面一贴合形成摩擦力，锥形摩擦面二与锥形配合面二贴合形成摩擦力。它具有传动稳定、结构简洁、成本低等优点。

Description

盘式制动器中间隙自调机构的主调总成

技术领域

本发明属于汽车制动技术领域，涉及盘式制动器，尤其涉及盘式制动器中间隙自调机构的主调总成。

背景技术

间隙自调机构(即制动间隙自动调整机构)用于自动调整因制动块或制动盘磨损导致的过量间隙，使盘式制动器的制动间隙一直保持在规定的范围内。传统的间隙自调机构包括主调总成、两根布置于主调总成两侧的推杆及分别与推杆螺纹连接的螺套，其中主调总成包括主调轴、设于主调轴上的主调齿轮、压板及回位弹簧，两根推杆上分别固定有与主调齿轮相啮合的从动齿轮。在制动时，输入载荷作用于压板上，使压板随着推杆与螺套压向制动盘，回位弹簧被压缩，同时由盘式制动器的相应部件驱动主调轴带动主调齿轮转动，进而使两推杆转动而驱动两螺套沿着螺纹推出以实现制动间隙的自动调整。制动结束后，输入载荷消失，压板在回位弹簧的作用下带动推杆与螺杆复位，同时由于制动结束时主调轴会反转，为了避免制动间隙被过量调整，通常会在主调轴与主调齿轮之间设置单向器来实现单向转动，进而保证在主调轴反转时主调齿轮能保持不动。另外，在制动间隙调整的过程中，随着螺套不断贴紧制动盘，反作用到主调齿轮上的旋转阻力会越来越大，为了避免主调总成的受力部件损坏，还需要设置过载保护装置来进行保护。

例如专利申请号为201320442847.6所公开的一种盘式制动器间隙自动调整装置，它包括压板、压板上方安装有中间齿轮，中间齿轮中间贯穿有主调叉，主调叉的动力输出端驱动连接有过载离合器壳，过载离合器壳通过摩擦片组与过载离合器轴的动力端输入连接，过载离合器轴的动力输出端安装有单向离合器，中间齿轮的下端套装在单向离合器的外侧，摩擦片组的上端连接有弹簧，弹簧的另一端与压板连接。其中，摩擦片组包括沿垂直方向间隔设置的摩擦片一与摩擦片二，摩擦片一与摩擦片二形成面接触，摩擦片一与过载离合器轴的动力输入端固定连接，摩擦片二与过载离合器壳固定连接，且过载离合器轴的动力输入端设置有与摩擦片一相配合的安装槽。它利用摩擦片一与摩擦片二端面贴合在一起产生的摩擦力来进行动力的传递以及保证过载时的相互打滑，从而防止主调机构上的受力部件被损坏、延长了使用寿命。然而，由于摩擦片一与摩擦片二是端面接触摩擦的，单一的摩擦片组实际所能获得的摩擦扭矩有限，因此就需要采用多个摩擦片组进行使用(结合其说明书附图可知)，但是这样一来就会使整体结构变得比较复杂。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种盘式制动器中间隙自调机构的主调总成，解决了提高稳定性的同时结构复杂的问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

盘式制动器中间隙自调机构的主调总成，包括主调轴、回位弹簧、套接于主调轴上的调节组件以及与主调轴周向固定的过载摩擦件，所述的调节组件在回位弹簧的弹力作用下始终与过载摩擦件相接触并通过摩擦方式实现周向传动，其特征在于，所述的过载摩擦件上设有锥形摩擦面一以及与锥形摩擦面一同心设置且尺寸缩小方向相反的锥形摩擦面二，调节组件上设有同心设置的锥形配合面一与锥形配合面二，锥形摩擦面一与锥形配合面一贴合形成摩擦力，锥形摩擦面二与锥形配合面二贴合形成摩擦力。

制动时，盘式制动器中相应的机构驱动主调轴转动，主调轴带动过载摩擦件转动，调节组件在回位弹簧的弹力作用下始终与过载摩擦件相接触而使得锥形摩擦面一与锥形配合面一贴合形成摩擦力以及锥形摩擦面二与锥形配合面二贴合形成摩擦力，从而使得过载摩擦件通过摩擦方式带动调节组件进行转动，进而由调节组件驱动间隙自调机构内的其他部件进行制动间隙的自动调整。在调整的过程中，间隙自调机构内的其他部件反作用于调节组件上的旋转阻力逐渐增大，此时过载摩擦件与调节组件之间出现打滑而使得负荷被卸载，保护本主调总成内的各受力部件不被损坏以实现过载保护。

本主调总成中，由于锥形摩擦面一与锥形摩擦面二同心设置且尺寸的缩小方向又相反，因此锥形摩擦面一与锥形摩擦面二均能起到摩擦传动的作用，这样不仅使得摩擦传动具备足够的有效作用面积，同时锥面接触所产生的摩擦力又要远远大于平面接触所产生的摩擦力，由此保证了过载摩擦件与调节组件之间能够在制动时获得足够稳定、可靠的摩擦扭矩，提高了产品的稳定性。并且，相比于采用多摩擦片组的方式而言，本主调总成的结构更加简洁、成本更低。

在上述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成中，所述的锥形摩擦面一与锥形摩擦面二的锥度相同。

通过上述设置，使得所产生的两处摩擦扭矩相等，同时也不会出现其中一处磨损大于另一处的情况，在简化结构的同时进一步提高了产品的稳定性。

在上述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成中，所述的过载摩擦件上侧设有环形槽，调节组件下侧设有环形凸部，环形凸部插入环形槽内，锥形摩擦面一与锥形摩擦面二为环形槽的两侧槽壁，锥形配合面一与锥形配合面二为环形凸部的两侧壁。

锥形摩擦面一与锥形摩擦面二为环形槽的两侧槽壁，锥形配合面一与锥形配合面二为环形凸部的两侧壁，那么当环形凸部插入环形槽内后，正好能够使锥形摩擦面一与锥形配合面一贴合在一起形成摩擦力以及锥形摩擦面二与锥形配合面二贴合在一起形成摩擦力，从而在过载摩擦件随主调轴转动时得以同时利用两处摩擦力来带动调节组件转动，以在提高产品稳定性的同时简化结构。

在上述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成中，作为另一种技术方案，所述的过载摩擦件上侧设有环形凸部，调节组件的下侧设有环形槽，环形凸部插入环形槽内，锥形摩擦面一与锥形摩擦面二为环形凸部的两侧壁，锥形配合面一与锥形配合面二为环形槽的两侧槽壁。

在上述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成中，所述的过载摩擦件的上侧面及调节组件的下侧面均为平面，过载摩擦件的上侧面与调节组件的下侧面之间具有间隙一。

通过将过载摩擦件的上侧面与调节组件的下侧面之间设置为具有间隙一，能够使过载摩擦件的上侧面与调节组件的下侧面不参与到摩擦传动中，确保只有锥形摩擦面一与锥形配合面一的摩擦及锥形摩擦面二与锥形配合面二的摩擦起到传动作用以保证获得稳定的摩擦扭矩。平面摩擦的磨损要小于斜面的磨损，若是过载摩擦件的上侧面与调节组件的下侧面也接触产生摩擦力，那么在使用一段时间后就会因为斜面处的磨损程度大于平面处的磨损程度而导致斜面处的摩擦传动失效。

此外，由于锥面摩擦所产生的磨损要大于平面接触，并且锥面摩擦的磨损是整圈整圈的，当磨损到过载摩擦件的上侧面与调节组件的下侧面相抵靠时便意味着锥面摩擦失效，即本主调总成达到使用寿命。因此，可以在设计时通过控制间隙一的大小来保证过载摩擦件与调节组件之间的磨损最大值，以保证使用寿命符合行业内的使用标准。

在上述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成中，所述的主调轴上固定有限位盖，限位盖上侧设有环形配合槽，过载摩擦件呈环状并设于环形配合槽内且两者沿周向固定，环形配合槽的槽壁与过载摩擦件之间设有能使过载摩擦件沿径向窜动的间隙二。

本主调总成采用锥面摩擦的方式对于过载摩擦件与调节组件之间的同轴度有着很高的要求，否则很容易出现接触不良导致无法获得稳定力矩的情况。通过在主调轴上固定限位盖，过载摩擦件设置于限位盖上的环形配合槽内并使两者之间具有间隙二，这样能够在装配时直接利用锥形摩擦面一与锥形配合面一的贴合以及锥形摩擦面二与锥形配合面二的贴合来自动找正(若是过载摩擦件与调节组件之间的同轴度有偏差，那么在配合时调节组件会挤压过载摩擦件沿径向窜动)，即这些锥面的作用不仅起到摩擦传动的作用，还起到保证同轴度的作用。通过上述设置，进一步保证了产品的稳定性，而且还降低了加工要求。

在常规中，会直接将过载摩擦件通过过盈配合固定在主调轴上，这样会受到主调轴、过载摩擦件及调节组件三者的加工误差影响，对于加工精度就会有着非常高的要求。

在上述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成中，所述的限位盖侧部贯穿设置有若干沿周向均布的缺口，过载摩擦件侧部对应具有卡入各缺口内的凸块，凸块的厚度大于间隙二。

凸块与缺口的配合，使得过载摩擦件与限位盖形成周向固定，进而在主调轴转动时能带动过载摩擦件转动。凸块的厚度大于间隙二，则能够确保无论过载摩擦件在自动对正时凸块始终卡在缺口内，保证了产品的工作稳定性和可靠性。

在上述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成中，所述的过载摩擦件采用蠕墨铸铁材料制成。

过载摩擦件采用蠕墨铸铁材料制成而具备更大的摩擦系数，在锥形摩擦面一与锥形摩擦面二的锥角保持不变的情况下，更大的摩擦系数意味着所产生的摩擦扭矩更稳定，进一步保证了产品的稳定性。

在上述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成中，所述的调节组件包括过载保护环、主调齿轮及单向器，过载保护环的上侧具有圆柱体，主调轴穿过圆柱体，主调齿轮下侧设有套在圆柱体外的套接部且单向器设于套接部与圆柱体之间，过载保护环的上侧面与外周面之间设有定位台阶，套接部外套接有压板，回位弹簧两端分别作用在压板与定位台阶上。

与现有技术相比，本盘式制动器中间隙自调机构的主调总成具有以下优点：

1、采用锥形摩擦面一与锥形配合面一贴合以及锥形摩擦面二与锥形配合面二贴合的摩擦力同时作用，不仅使得摩擦传动具备足够的有效作用面积，同时锥面接触所产生的摩擦力又要远远大于平面接触所产生的摩擦力，由此保证了过载摩擦件与调节组件之间能够在制动时获得足够稳定、可靠的摩擦扭矩，提高了产品的稳定性；

2、取消了多摩擦片组件的使用，而仅由锥面接触产生的摩擦力来保证摩擦扭矩，因此简化了结构、降低了成本；

3、过载摩擦件设置于限位盖上的环形配合槽内并使两者之间具有间隙二，能够在装配时直接利用锥形摩擦面一与锥形配合面一的贴合以及锥形摩擦面二与锥形配合面二的贴合来自动找正以保证同轴度，在提高产品的稳定性的同时还降低了加工要求。

附图说明

图1是本盘式制动器中间隙自调机构的主调总成实施例一的剖视图。

图2是图1中A处的放大图。

图3是本盘式制动器中间隙自调机构的主调总成下端处的局部分解示意图。

图4是本盘式制动器中间隙自调机构的主调总成下端处的另一角度局部分解示意图。

图5是本盘式制动器中间隙自调机构的主调总成实施例一中过载保护环与过载摩擦件处的分解剖视图。

图中，1、主调轴；2、调节组件；2a、过载保护环；2a1、圆柱体；2a2、锥形配合面一；2a3、锥形配合面二；2a4、环形凸部；2b、主调齿轮；2b1、套接部；2c、单向器；3、回位弹簧；4、过载摩擦件；4a、锥形摩擦面一；4b、锥形摩擦面二；4c、环形槽；4d、凸块；5、压板；6、平面推力球轴承；7、限位盖；7a、环形配合槽；7b、缺口；H1、间隙一；H2、间隙二。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，盘式制动器中间隙自调机构的主调总成，包括主调轴1、回位弹簧3、套接于主调轴1上的调节组件2以及与主调轴1周向固定的过载摩擦件4，调节组件2在回位弹簧3的弹力作用下始终与过载摩擦件4相接触并通过摩擦方式实现周向传动。其中，调节组件2包括过载保护环2a、主调齿轮2b及单向器2c，过载保护环2a的上侧具有圆柱体2a1，主调轴1穿过圆柱体2a1，主调齿轮2b的下侧设有套在圆柱体2a1外的套接部2b1，单向器2c设于套接部2b1与圆柱体2a1之间。过载保护环2a的上侧面与外周面之间设有定位台阶，套接部2b1外套接有压板5，定位台阶外设有平面推力球轴承6，回位弹簧3的两端分别抵靠在压板5下侧面与平面推力球轴承6的上垫片上。

如图1-图5所示，过载摩擦件4上设有锥形摩擦面一4a以及与锥形摩擦面一4a同心设置且尺寸缩小方向相反的锥形摩擦面二4b，锥形摩擦面一4a为倒锥面即锥形摩擦面一4a朝下逐渐缩小，锥形摩擦面二4b为正锥面即锥形摩擦面二4b朝下逐渐增大，锥形摩擦面一4a与锥形摩擦面二4b的锥度相同。调节组件2的过载保护环2a下侧设有同心设置的锥形配合面一2a2与锥形配合面二2a3，锥形摩擦面一4a与锥形配合面一2a2贴合形成摩擦力，锥形摩擦面二4b与锥形配合面二2a3贴合形成摩擦力。其中，过载摩擦件4采用蠕墨铸铁材料制成，因此具备了更大的摩擦系数，在锥形摩擦面一4a与锥形摩擦面二4b的锥角保持不变的情况下，更大的摩擦系数意味着所产生的摩擦扭矩更稳定。过载摩擦件4的上侧设有环形槽4c，调节组件2的过载保护环2a的下侧设有环形凸部2a4，环形凸部2a4插入环形槽4c内，锥形摩擦面一4a与锥形摩擦面二4b为环形槽4c的两侧槽壁，锥形配合面一2a2与锥形配合面二2a3为环形凸部2a4的两侧壁，其中锥形摩擦面一4a与锥形摩擦面二4b的锥度相同。

制动时，盘式制动器中的相应机构施加周向推动力在主调轴1上使其转动，同时压板5受力并克服回位弹簧3的弹力而被压缩，回位弹簧3的弹力又同时向下作用在调节组件2上，使得过载保护环2a上的锥形配合面一2a2与锥形配合面二2a3和过载摩擦件4上的锥形摩擦件一与锥形摩擦面二4b牢固地贴合在一起形成摩擦力，从而由主调轴1通过这摩擦力带动过载保护环2a转动，进而由过载保护环2a通过单向器2c带动主调齿轮2b转动以驱动间隙自调机构内的其他部件进行制动间隙的自动调整。

在自动进行制动间隙的调整过程中，间隙自调机构中的其他部件反作用于主调齿轮2b上的旋转阻力逐渐增大，此时过载保护环2a与过载摩擦件4之间产生打滑，使得负荷被卸载以保护主调总成中的各受力部件尤其是单向器2c不会被损坏，保证了使用寿命。制动结束后，施加于压板5上的输入载荷消失，压板5在回位弹簧3的作用下逐渐复位至初始位置，且盘式制动器内的相应机构沿相反方向施加周向推动力在主调轴1上使其反转，虽然过载保护环2a在摩擦力作用下会转动，但由于单向器2c的作用而使主调齿轮2b保持不动，这样间隙自调机构内的其他部件也就保持不动而确保制动间隙不会出现过量调整。

本主调总成中，由于锥形摩擦面一4a与锥形摩擦面二4b同心设置且尺寸的缩小方向又相反，因此锥形摩擦面一4a与锥形摩擦面二4b均能起到摩擦传动的作用，这样不仅使得摩擦传动具备足够的有效作用面积，同时锥面接触所产生的摩擦力又要远远大于平面接触所产生的摩擦力，由此保证了过载摩擦件4与调节组件2之间能够在制动时获得足够稳定、可靠的摩擦扭矩，提高了产品的稳定性。并且，相比于采用多摩擦片组的方式而言，本主调总成的结构更加简洁、成本更低。

如图2所示，过载摩擦件4的上侧面及过载保护环2a的下侧面均为平面，过载摩擦件4的上侧面与过载保护环2a的下侧面之间具有间隙一H1。环形凸部2a4沿竖直方向的高度大于环形槽4c的深度，这样当环形凸部2a4插入到环形槽4c内后过载摩擦件4的上侧面与过载保护环2a的下侧面之间是不会贴合在一起的，即具有间隙一H1，这样能够使过载摩擦件4的上侧面与过载保护环2a的下侧面不参与到摩擦传动中，确保只有锥形摩擦面一4a与锥形配合面一2a2的摩擦及锥形摩擦面二4b与锥形配合面二2a3的摩擦起到传动作用以保证获得稳定的摩擦扭矩。此外，由于锥面摩擦所产生的磨损要大于平面接触，并且锥面摩擦的磨损是整圈整圈的，当磨损到过载摩擦件4的上侧面与过载保护环2a的下侧面相抵靠时便意味着锥面摩擦失效，即本主调总成达到使用寿命。因此，可以在设计时通过控制间隙一H1的大小来保证过载摩擦件4与过载保护环2a之间的磨损最大值，以保证使用寿命符合行业内的使用标准。

进一步地，如图1、图2、图3和图4所示，主调轴1上固定有限位盖7，限位盖7的上侧设有环形配合槽7a，过载摩擦件4呈环状并设于环形配合槽7a内，过载摩擦件4与限位盖7沿周向固定，环形配合槽7a的槽壁与过载摩擦件4之间设有能使过载摩擦件4沿径向窜动的间隙二H2。通过间隙二H2的设置，能够在装配时直接利用锥形摩擦面一4a与锥形配合面一2a2的贴合以及锥形摩擦面二4b与锥形配合面二2a3的贴合来自动找正(若是过载摩擦件4与调节组件2之间的同轴度有偏差，那么在配合时调节组件2会挤压过载摩擦件4沿径向窜动)，保证过载摩擦件4与调节组件2的过载保护环2a之间的同轴度。在本实施例中，限位盖7侧部贯穿设置有若干沿周向均布的缺口7b，过载摩擦件4的侧部对应具有卡入各缺口7b内的凸块4d，凸块4d的厚度大于间隙二H2。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，过载摩擦件4的上侧设有环形凸部2a4，调节组件2的过载保护环2a的下侧设有环形槽4c，环形凸部2a4插入环形槽4c内，锥形摩擦面一4a与锥形摩擦面二4b为环形凸部2a4的两侧壁，锥形配合面一2a2与锥形配合面二2a3为环形槽4c的两侧槽壁。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.盘式制动器中间隙自调机构的主调总成，包括主调轴(1)、回位弹簧(3)、套接于主调轴(1)上的调节组件(2)以及与主调轴(1)周向固定的过载摩擦件(4)，所述的调节组件(2)在回位弹簧(3)的弹力作用下始终与过载摩擦件(4)相接触并通过摩擦方式实现周向传动，其特征在于，所述的过载摩擦件(4)上设有锥形摩擦面一(4a)以及与锥形摩擦面一(4a)同心设置且尺寸缩小方向相反的锥形摩擦面二(4b)，调节组件(2)上设有同心设置的锥形配合面一(2a2)与锥形配合面二(2a3)，锥形摩擦面一(4a)与锥形配合面一(2a2)贴合形成摩擦力，锥形摩擦面二(4b)与锥形配合面二(2a3)贴合形成摩擦力。

2.根据权利要求1所述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成，其特征在于，所述的锥形摩擦面一(4a)与锥形摩擦面二(4b)的锥度相同。

3.根据权利要求2所述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成，其特征在于，所述的过载摩擦件(4)上侧设有环形槽(4c)，调节组件(2)下侧设有环形凸部(2a4)，环形凸部(2a4)插入环形槽(4c)内，锥形摩擦面一(4a)与锥形摩擦面二(4b)为环形槽(4c)的两侧槽壁，锥形配合面一(2a2)与锥形配合面二(2a3)为环形凸部(2a4)的两侧壁。

4.根据权利要求2所述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成，其特征在于，所述的过载摩擦件(4)上侧设有环形凸部，调节组件(2)的下侧设有环形槽，环形凸部插入环形槽内，锥形摩擦面一(4a)与锥形摩擦面二(4b)为环形凸部的两侧壁，锥形配合面一(2a2)与锥形配合面二(2a3)为环形槽的两侧槽壁。

5.根据权利要求3或4所述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成，其特征在于，所述的过载摩擦件(4)的上侧面及调节组件(2)的下侧面均为平面，过载摩擦件(4)的上侧面与调节组件(2)的下侧面之间具有间隙一(H1)。

6.根据权利要求5所述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成，其特征在于，所述的主调轴(1)上固定有限位盖(7)，限位盖(7)上侧设有环形配合槽(7a)，过载摩擦件(4)呈环状并设于环形配合槽(7a)内且两者沿周向固定，环形配合槽(7a)的槽壁与过载摩擦件(4)之间设有能使过载摩擦件(4)沿径向窜动的间隙二(H2)。

7.根据权利要求6所述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成，其特征在于，所述的限位盖(7)侧部贯穿设置有若干沿周向均布的缺口(7b)，过载摩擦件(4)侧部对应具有卡入各缺口(7b)内的凸块(4d)，凸块(4d)的厚度大于间隙二(H2)。

8.根据权利要求7所述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成，其特征在于，所述的过载摩擦件(4)采用蠕墨铸铁材料制成。

9.根据权利要求1所述的盘式制动器中间隙自调机构的主调总成，其特征在于，所述的调节组件(2)包括过载保护环(2a)、主调齿轮(2b)及单向器(2c)，过载保护环(2a)的上侧具有圆柱体(2a1)，主调轴(1)穿过圆柱体(2a1)，主调齿轮(2b)下侧设有套在圆柱体(2a1)外的套接部(2b1)且单向器(2c)设于套接部(2b1)与圆柱体(2a1)之间，过载保护环(2a)的上侧面与外周面之间设有定位台阶，套接部(2b1)外套接有压板(5)，回位弹簧(3)两端分别作用在压板(5)与定位台阶上。

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