CN203404282U - 一种气压盘式制动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气压盘式制动器。包括制动支架和钳体及推盘，还包括压力座、偏心轴、伞齿轮、锥齿轮、单向离合器、齿轮传动单元和螺旋推动单元；压力座滑动的连接在所述钳体上；偏心轴包括轴体和与轴体不共轴线的偏心盘，偏心轴绕轴体的轴线轴转动时，偏心盘带动压力座做直线平移运动；伞齿轮置于偏心轴上并通过设有间隙的调整块与调整槽的配合实现两者的同轴线转动；锥齿轮与伞齿轮啮合，锥齿轮通过单向离合器传动连接齿轮传动单元，齿轮传动单元传动螺旋推动单元，螺旋推动单元推动推盘。本实用新型的优点是制动力的大小不受制动钳体结构的影响，从而可增大制动力的传动比，达到车辆所需的制动力，同时制动间隙的稳定性好。

Description

一种气压盘式制动器

技术领域

    本实用新型涉及制动器，尤其涉及一种气压盘式制动器。

背景技术

    现有气压盘式制动器，其制动气室的推力方向为轴向推动，间隙调整机构置于制动器的钳体内，受到推力方向及钳体结构影响，制动力矩不能增大，影响制动力的传动比，制约了制动力的提高，往往使整车制动力达不到需要值。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种具有较大制动力传动比且制动力矩容易调整的一种气压盘式制动器。

上述目的通过以下技术方案来实现。

所述制动器，包括制动支架、设置在该制动支架上的制动盘和钳体及设置在钳体上并连接有摩擦块的推盘，还包括压力座、偏心轴、伞齿轮、锥齿轮、单向离合器、齿轮传动单元和螺旋推动单元；所述压力座滑动地连接在所述钳体上，所述螺旋推动单元设置在压力座上，压力座通过螺旋推动单元与推盘连接；所述偏心轴包括轴体和与轴体不共轴线的偏心盘，偏心轴通过轴体支承在所述钳体上，所述偏心盘置于压力座对应的偏心盘孔中，偏心轴绕轴体的轴线转动时，偏心盘带动压力座及推盘做平移运动；所述伞齿轮置于偏心轴上并通过设有间隙的调整块与调整槽的相互触动实现两者的同轴线转动；所述锥齿轮与伞齿轮啮合，锥齿轮通过单向离合器传动连接齿轮传动单元中的输入齿轮，齿轮传动单元传动中的输出齿轮传动连接所述螺旋推动单元，在伞齿轮随偏心轴同轴线转动并传动锥齿轮时，通过单向离合器、齿轮传动单元及螺旋推动单元，使推盘上的摩擦块向贴近制动盘方向移动。

所述制动器的进一步设计在于，所述偏心轴设有两段同轴线的所述轴体，所述偏心盘设于该两轴体之间，偏心轴通过分别设置于两轴体上的轴承支承在所述钳体上。

所述制动器的进一步设计在于，所述偏心轴的偏心盘上设有用于所述伞齿轮径向定位的圆弧面，在垂直于该圆弧面的一端面上设有所述第一调整块或第二调整槽。

所述制动器的进一步设计在于，所述第一调整块为凸出于所述端面的矩形块，所述第二调整槽为凸出于所述端面的矩形槽。

所述制动器的进一步设计在于，所述伞齿轮包括连接圈和锥齿部；所述连接圈的内环面设有与所述圆弧面对应的内圆弧面和与偏心轴上所述第一调整块或第二调整槽相配合的第一调整槽或第二调整块；所述锥齿部上设有分布圆弧不大于90°的若干锥齿，该锥齿部设置在所述连接圈外缘一侧。

所述制动器的进一步设计在于，所述第一调整槽为下凹于所述内圆弧面的的矩形凹槽，所述第二调整块为凸出于所述内圆弧面的矩形块。

所述制动器的进一步设计在于，所述伞齿轮穿套在偏心轴上，并以偏心轴上所述端面进行轴向定位，以所述内圆弧面与偏心轴上所述圆弧面的配合进行径向定位；所述伞齿轮上的第一调整槽或第二调整块分别与偏心轴上的第一调整块或第二调整槽存有间隙的相互配合，相互配合的调整块与调整槽接触时，两者做同向转动。

所述制动器的进一步设计在于，所述齿轮传动单元包括输入齿轮、输出齿轮和过度齿轮，所述输入齿轮与输出齿轮之间通过至少一个过度齿轮进行啮合传动；所述锥齿轮通过转轴上连接的单向离合器传动连接输入齿轮；所述输出齿轮传动连接所述螺旋推动单元；所述输出齿轮传动连接所述螺旋推动单元。

所述制动器的进一步设计在于，所述单向离合器为单向轴承。

所述制动器的进一步设计在于，所述压力座一侧置有一齿轮支架，所述齿轮传动单元的各齿轮转动设置在该齿轮支架上。

所述制动器的进一步设计在于，所述齿轮支架包括两支撑板和若干铆钉，所述两支撑板平行放置，相互隔开一定距离并由所述铆钉铆接；所述齿轮传动单元的各齿轮在两支撑板平之间的空间里啮合传动。

所述制动器的进一步设计在于，所示两支撑板之间且对应于过渡齿轮位置处铆接有转轴，过渡齿轮转动连接在该转轴上；两支撑板上且对应于输入齿轮位置处分别设有让该输入齿轮通过的第一结构孔；两支撑板上且对应于输出齿轮位置处分别设有用于使该输出齿轮径向定位的连接孔和让该输出齿轮通过的第二结构孔，输出齿轮一端转动连接于一侧支撑板上的连接孔，一端通过的另一侧支撑板上的第二结构孔与所述螺旋推动单元传动连接。

所述制动器的进一步设计在于，所述螺旋推动单元包括调整套和螺杆，所述调整套活动连接在压力座上，调整套中心设有螺孔，所述螺杆旋接在该螺孔中，调整套或螺杆与所述输出齿轮连接，旋接于调整套的螺杆或旋接于螺杆的调整套一端与所述钳体上的推盘连接。

所述制动器的进一步设计在于，所述压力座中心设有偏心盘孔，在偏心盘孔对称两侧设有与偏心盘孔垂直的调整套孔；所述偏心盘通过轴承支承于偏心盘孔中；所述调整套置于调整套孔中。

所述制动器的进一步设计在于，所述调整套转动连接在所述调整套孔中并与输出齿轮连接，螺杆旋接在调整套对应的螺孔中，一端与推盘连接，在输出齿轮带动调整套转动时，螺杆带动推盘做轴向移动。

所述制动器的进一步设计在于，所述调整套滑动连接在所述调整套孔中，一端与推盘连接，螺杆旋接在调整套对应的螺孔中，一端与输出齿轮连接，在输出齿轮带动螺杆转动时，调整套带动推盘做轴向移动。

本实用新型将进行制动及制动间隙调整的压力调整机构置于钳体外，并通过改变制动力的方向，使制动力的大小不受制动钳体结构的影响，从而可增大制动力的传动比，达到车辆所需的制动力；同时，通过一特殊结构的伞齿轮并结合调整块和调整槽的配合来传递制动间隙的变化量，并利用单向离合器单向传输这一间隙的变化量，使制动间隙能保持较恒定的值，制动从而保证了制动性能的稳定，有益于制动器的制动性能提高。此外，将调整块或调整槽设置在具有偏心盘的转动体上，即一偏心轴上，使得制动与间隙的调整都能通过转动体的转动来实现，从而使整个调整机构结构简洁，传动精度高，且成本低。

图1是本实用新型制动器的结构示意图。

图2是图1所示制动器的A-A剖视图。

图3是图1所示制动器的局部视图。

图4是偏心轴的一种结构示意图。

图5是伞齿轮的一种结构示意图。

图6是偏心轴与伞齿轮通过调整块和调整槽的配合进行相互连接的示意图。

图7是调整块T1与调整槽T2存在间隙μ的示意图。

图8是制动盘与摩擦块之间的间隙δ的示意图。

图9是调整块与调整槽相互接触时的示意图。

图10是偏心轴的另一种结构示意图。

图11是伞齿轮的另一种结构示意图。

图12是齿轮支架的结构示意图。

图13是装有输入齿轮及单向轴承的图1所示的齿轮支架。

图14是压力座的结构示意图。

图中，1压力座，2偏心轴，2a轴体，2b偏心盘，2c圆弧面，2d端面，3伞齿轮，3a连接圈，2d端面，3b锥齿部，3c内圆弧面，4锥齿轮，5齿轮传动单元，5a输入齿轮，5c输出齿轮，5b过度齿轮，5d齿轮支架，5d1支撑板，5d2铆钉，5d3转轴，5d11第一结构孔，5d12第二结构孔，6单向离合器，7螺旋推动单元，7a调整套，7b螺杆，9轴承，100支架，101导套，103调整臂，104制动盘，105钳体，106摩擦块，107推盘，108上端盖，T1调整块，T2调整槽。

具体实施方式

对照图1、2、图3，本实用新型的制动器包括制动支架100、设置在该制动支架100上的制动盘104和钳体105及设置在钳体上并连接有摩擦块106的推盘107，尤其还包括主要由压力座1、偏心轴2、伞齿轮3、锥齿轮4和单向离合器6组成的压力座总成和齿轮传动单元5及螺旋推动单元7。

压力座总成通过压力座1滑动连接在钳体105上，螺旋推动单元7设置在压力座1上，压力座1通过螺旋推动单元7与推盘107连接，压力座1相对钳体的滑动由偏心轴带动形成。偏心轴2包括轴体2a和与轴体不共轴线的偏心盘2b，参见图4，偏心轴2通过轴体2a支承在钳体105上，偏心盘2b置于压力座上的对应偏心盘孔中，在偏心轴绕轴体2a的轴线转动时，偏心盘2b带动压力座1和连接在其上的整个压力座总成及推盘107做平移运动，完成制动或解除制动的推动推盘107的运动。伞齿轮3置于偏心轴2上，相互间通过设有间隙的调整块T1与调整槽T2（相当于键与键槽）的配合实现两者的同轴线转动。锥齿轮4与伞齿轮3啮合，锥齿轮4通过单向离合器6传动连接输入齿轮5a，输入齿轮5a是齿轮传动单元5输入端的的输入齿轮，齿轮传动单元传动单元5中的输出齿轮5c传动连接螺旋推动单元7，该螺旋推动单元7传动连接钳体上的推盘107，使其上的摩擦块106向贴近或远离制动盘104方向移动。

上述偏心轴2较优选的设计是设有两段同轴线的轴体2a，偏心盘2b设于该两轴体2a之间，参见图3、4，偏心轴2通过分别连接于两轴体上的轴承9支承在钳体105上。一个较优选的方案如图1所示，一轴体2a支承在一连接于钳体上的上端盖108上，一轴体2a支承在钳体上。进一步的轴承9采用滚针轴承，同时偏心盘2b也通过滚针轴承支承于对应的偏心盘孔1a中（参见图14）。偏心轴的偏心盘2b上设有用于伞齿轮3径向定位的圆弧面2c，在垂直于该圆弧面2c的一端面2d上设有第一调整块T1，该调整块为凸出于该端面2d的矩形块。

设置在偏心轴上的伞齿轮3主要由连接圈3a和锥齿部3b组成，请参见图5。连接圈的呈基本的圆环形，内环面设有与偏心盘的圆弧面2c对应的内圆弧面3c和与第一调整块T1相配合的第一调整槽T2，该第一调整槽T2为下凹于内圆弧面3c的矩形凹槽。锥齿部3b上设有若干锥齿，该锥齿分布圆弧α不大于90°，锥齿部3b设置在连接圈外缘一侧。

偏心轴2与伞齿轮3的连接如图6所示，伞齿轮2穿套在偏心轴2上，并以偏心轴上的端面2d进行轴向定位，以内圆弧面3c与偏心轴上的圆弧面2c的配合进行径向定位；偏心轴上的第一调整块T1置于伞齿轮3上的第一调整槽T2中，两者是存有间隙μ的相互配合，参见图7，该间隙应与制动盘104与摩擦块106之间的间隙δ（见图8）相对应，相互配合的调整块T1与调整槽T2在相对转动超过间隙μ时，相互触接（见图9）两者做同向转动。

偏心轴2与伞齿轮3通过分别设置于其上的调整块与调整槽的配合实现转动连接。这种设置也可以反过来，即将调整槽设置在偏心轴2上，将调整块设置在伞齿轮3上。参见图10，在偏心轴的端面2d上设置一个第二调整槽T4，该调整槽T4为凸出于端面2d的矩形槽；在伞齿轮连接圈的内圆弧面3c上设置一个第二调整块T3，参见图11，该调整块T3凸出于内圆弧面3c的矩形块，通过这种调整块T3与调整槽T4的配合，同样能实现上述的偏心轴2与伞齿轮3做同向转动的效果。

伞齿轮3的转动通过与之啮合的锥齿轮4传动给齿轮传动单元5。锥齿轮4是一个不完全齿轮（未给图），仅设有与伞齿轮3相对应的部分齿轮。

齿轮传动单元5较为优选的方案包括输入齿轮5a、输出齿轮5c和过度齿轮5b，输入齿轮5a与输出齿轮5c之间通过一个过度齿轮5b进行啮合传动。当然，齿轮传动单元不局限于上述的方案，可根据结构需要在输入齿轮5a与输出齿轮5c之间设置多个的过度齿轮5b。锥齿轮4通过转轴1a上连接的单向离合器6传输给输入齿轮5a。转轴1a一端固定在压力座上，该单向离合器6采用了一个单向轴承。齿轮传动单元5的转动输出依靠输出齿轮5c，该输出齿轮5传动连接螺旋推动单元7。

齿轮传动单元5中的各齿轮设置在一齿轮支架5d上，请参见图12、图13，齿轮传动单元5的各齿轮在两支撑板平5d1之间的空间里啮合传动。该齿轮支架5d设置在压力座1的一侧，它主要由两支撑板5d1和若干铆钉5d2组成。两支撑板5d1平行放置，相互隔开一定距离并由铆钉5d2铆接。两支撑板之间且对应于过渡齿轮位置处铆接有转轴5d3，过渡齿轮5b转动连接在该转轴上。两支撑板5d1对应于输入齿轮位置处，分别设有让该输入齿轮通过的第一结构孔5d11；两支撑板上且对应于输出齿轮5c位置处分别设有用于使该输出齿轮径向定位的连接孔5d13和让该输出齿轮通过的第二结构孔5d12，输出齿轮5c一端转动连接于一侧支撑板上的连接孔5d13，通过此孔进行径向定位，一端通过的另一侧支撑板上的第二结构孔5d12与螺旋推动单元7传动连接。

螺旋推动单元7包括调整套7a和螺杆7b，参见图14，调整套7a转动连接在压力座1的对应孔1b中，并通过一端的法兰边7a1和卡簧7c使其在孔1b中轴向定位。调整套7a中心设有螺孔，螺杆7b旋接在该螺孔中。输出齿轮5c一端通过第二结构孔5d12伸入到调整套7a一端的孔中并与该孔紧配合，以达到与输出齿轮5共轴线转动的目的。螺杆7b一端与钳体105上的推盘106连接。在输出齿轮5c带动调整套7a转动时，螺杆7b带动推盘做轴向移动。

上述螺旋推动单元7也可以这样设置：将调整套7a滑动连接在压力座对应孔中，同样调整套7a中心设有螺孔，螺杆7b旋接在该螺孔中。螺杆7b一端与通过第二结构孔5d12的输出齿轮5c的一端连接，实现共轴线转动。调整套一端与钳体105上的推盘106连接。在输出齿轮5c带动螺杆7b转动时，调整套7a带动推盘做轴向移动。

实现上述推盘运动的螺旋推动单元7设置在压力座1中，压力座1的中心设有偏心盘孔1a，在该偏心盘孔对称两侧设有与偏心盘孔垂直的调整套孔1b，该调整套孔1b可以是光孔或是设有键槽的键槽孔。本实施例调整套孔1b是一光孔，参见图13，偏心盘通过轴承支承于偏心盘孔1a中；调整套7a可转动的配合于调整套孔1b中，并通过法兰边7a1和卡簧7c限定轴向位置，只在调整套孔1b中做转动运动，从而保证螺杆7b做轴向移动。如若将调整套孔1b设计为键槽孔，调整套7a在调整套孔1b中做轴向移动，不能转动，在螺杆7b随输出齿轮5c转动时，与螺杆7b螺纹旋接的调整套7a做轴向移动。

本实用新型的制动器在进行制动时，制动气室的推杆108外伸推动调整臂旋转103，带动偏心轴2的轴体2a在制动钳体105和上端盖的滚针轴承9内转动，由于偏心盘2b中心与轴体2a存有偏心距，在偏心轴2绕轴体2a的轴线转动时，偏心盘2b带动压力座总成做大致如图1所示M方向的轴向移动，并通过调整螺杆7b或调整套7a带动推盘107沿轴向方向移动。在此过程中，气室的压力P1（见图2）通过调整臂103、偏心轴2转化成推力P2（见图1），压力座总成、调整螺杆、推盘在推力P2的作用下，推动摩擦块压紧在制动盘上，产生一个反作用力P3（见图2）。由于制动钳体105是通过导套101滑动连接在制动支架100对应孔中，使导套101可以沿该孔作轴向移动。因此在这反作用力P3的作用下，制动钳体105带动另一侧的摩擦块106向贴近制动盘104的方向移动，压紧在制动盘上，旋转的制动盘104在两侧的摩擦块106的压力作用下，停止转动，从而达到制动效果。

本实用新型的制动器在解除制动时，制动气室推杆回位，带到调整臂103、偏心轴2回到原位，制动盘两侧的压力消失，摩擦块106在制动盘104高速旋转形成的离心力的作用下，与制动盘104脱开，制动解除。

本实用新型的制动器为保证摩擦块106与制动盘104间的间隙保持不变需进行间隙调整，以保证适当的制动间隙δ。每次制动时，偏心轴2转动一定角度，使摩擦块106移动δ距离，压制到制动盘104上。在偏心轴2做一定角度转动时，因偏心轴2上的调整块T1与伞齿轮3的调整槽T2存有一定间隙μ，而间隙μ与制动间隙δ相适配，在制动间隙为设定的制动间隙δ时，调整块T1只在调整槽T2内转动，不能推动调整槽T2转动，因此伞齿轮3不转动。当摩擦块106因磨损与制动盘104间的制动间隙增大时，偏心轴2转动的角度增大，调整块T1的转动角度随之增大，调整块T1将推动调整槽T2一同转动，即偏心轴带动伞齿轮3一同转动，伞齿轮3啮合传动锥齿轮4，锥齿轮4的转动由其转轴及单向离合器6带动齿轮传动单元5中的输入齿轮5a，并通过该齿轮传动单元5中的输出齿轮5c传动螺旋推动单元7，带动其中的调整套7a转动，调整螺杆7b轴向移动，推动推盘向前移动，以消除由于磨损而增加的间隙，调整螺杆前进的距离等于必需补偿的磨损量。制动解除后，调整臂103、偏心轴2在制动气室内回位弹簧（未画出）的作用下回到原位，但锥齿轮4的反向转动不能通过单向离合器6带动输入齿轮5a转动，从而不能带动推盘运动，以达到间隙恒定。

Claims (16)

1.一种气压盘式制动器，包括制动支架、设置在该制动支架上的制动盘和钳体及设置在钳体上并连接有摩擦块的推盘，其特征在于还包括压力座、偏心轴、伞齿轮、锥齿轮、单向离合器、齿轮传动单元和螺旋推动单元；所述压力座滑动地连接在所述钳体上，所述螺旋推动单元设置在压力座上，压力座通过螺旋推动单元与推盘连接；所述偏心轴包括轴体和与轴体不共轴线的偏心盘，偏心轴通过轴体支承在所述钳体上，所述偏心盘置于压力座对应的偏心盘孔中；所述伞齿轮置于偏心轴上两者通过调整块与调整槽传动连接，所述锥齿轮与伞齿轮啮合，锥齿轮通过单向离合器传动连接齿轮传动单元中的输入齿轮，齿轮传动单元传动中的输出齿轮传动连接所述螺旋推动单元。

2.根据权利要求1所述的一种气压盘式制动器，其特征在于所述偏心轴设有两段同轴线的所述轴体，所述偏心盘设于该两轴体之间，偏心轴通过分别设置于两轴体上的轴承支承在所述钳体上。

3.根据权利要求2所述的一种气压盘式制动器，其特征在于所述偏心轴的偏心盘上设有用于所述伞齿轮径向定位的圆弧面，在垂直于该圆弧面的一端面上设有第一调整块或第二调整槽。

4.根据权利要求3所述的一种气压盘式制动器，其特征在于所述第一调整块为凸出于所述端面的矩形块，所述第二调整槽为凸出于所述端面的矩形槽。

5.根据权利要求3所述的一种气压盘式制动器，其特征在于所述伞齿轮包括连接圈和锥齿部；所述连接圈的内环面设有与所述圆弧面对应的内圆弧面和与偏心轴上所述第一调整块或第二调整槽相配合的第一调整槽或第二调整块；所述锥齿部上设有分布圆弧不大于90°的若干锥齿，该锥齿部设置在所述连接圈外缘一侧。

6.根据权利要求5所述的一种气压盘式制动器，其特征在于所述第一调整槽为下凹于所述内圆弧面的的矩形凹槽，所述第二调整块为凸出于所述内圆弧面的矩形块。

7.根据权利要求5或6所述的一种气压盘式制动器，其特征在于所述伞齿轮穿套在偏心轴上，并以偏心轴上所述端面进行轴向定位，以所述内圆弧面与偏心轴上所述圆弧面的配合进行径向定位；所述伞齿轮上的第一调整槽或第二调整块分别与偏心轴上的第一调整块或第二调整槽存有间隙的相互配合。

8.根据权利要求1所述的一种气压盘式制动器，其特征在于所述齿轮传动单元包括输入齿轮、输出齿轮和过度齿轮，所述输入齿轮与输出齿轮之间通过至少一个过度齿轮进行啮合传动；所述锥齿轮通过转轴上连接的单向离合器传动连接输入齿轮；所述输出齿轮传动连接所述螺旋推动单元。

9.根据权利要求1或8所述的一种气压盘式制动器，其特征在于所述单向离合器为单向轴承。

10.根据权利要求9所述的一种气压盘式制动器，其特征在于所述压力座一侧置有一齿轮支架，所述齿轮传动单元的各齿轮转动设置在该齿轮支架上。

11.根据权利要求10所述的一种气压盘式制动器，其特征在于所述齿轮支架包括两支撑板和若干铆钉，所述两支撑板平行放置，相互隔开一定距离并由所述铆钉铆接；所述齿轮传动单元的各齿轮在两支撑板平之间的空间里啮合传动。

12.根据权利要求11所述的一种气压盘式制动器，其特征在于所述两支撑板之间且对应于过渡齿轮位置处铆接有转轴，过渡齿轮转动连接在该转轴上；两支撑板上且对应于输入齿轮位置处分别设有让该输入齿轮通过的第一结构孔；两支撑板上且对应于输出齿轮位置处分别设有用于使该输出齿轮径向定位的连接孔和让该输出齿轮通过的第二结构孔，输出齿轮一端转动连接于一侧支撑板上的连接孔，一端通过的另一侧支撑板上的第二结构孔与所述螺旋推动单元传动连接。

13.根据权利要求1所述的一种气压盘式制动器，其特征在于所述螺旋推动单元包括调整套和螺杆，所述调整套活动连接在压力座上，调整套中心设有螺孔，所述螺杆旋接在该螺孔中，调整套或螺杆与所述输出齿轮连接，旋接于调整套的螺杆或旋接于螺杆的调整套一端与所述钳体上的推盘连接。

14.根据权利要求13所述的一种气压盘式制动器，其特征在于所述压力座中心设有偏心盘孔，在偏心盘孔对称两侧设有与偏心盘孔垂直的调整套孔；所述偏心盘通过轴承支承于偏心盘孔中；所述调整套置于调整套孔中。

15.根据权利要求13或14所述的一种气压盘式制动器，其特征在于所述调整套转动连接在所述调整套孔中并与输出齿轮连接，螺杆旋接在调整套对应的螺孔中，一端与推盘连接，在输出齿轮带动调整套转动时，螺杆带动推盘做轴向移动。

16.根据权利要求13或14所述的一种气压盘式制动器，其特征在于所述调整套滑动连接在所述调整套孔中，一端与推盘连接，螺杆旋接在调整套对应的螺孔中，一端与输出齿轮连接，在输出齿轮带动螺杆转动时，调整套带动推盘做轴向移动。

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