CN210128032U - 一种棘轮-棘爪式制动间隙自动调整臂锁止装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种棘轮‑棘爪式制动间隙自动调整臂锁止装置，有效的解决了制动器的阻力矩超越由蜗轮与蜗杆组成的蜗轮蜗杆机构的自锁能力使蜗轮发生逆转，从而造成刹车疲软，制动距离过长的问题；其解决的技术方案包括安装在蜗杆上的棘轮，棘轮适配有一个棘爪，棘爪上固定有一个伸出制动间隙自动调整臂的光轴，光轴伸出制动间隙自动调整臂的一端装有一个限位座；通过棘轮和棘爪的配合避免车辆制动时蜗杆受到较大的阻力矩时逆时针转动，同时实现了将制动间隙自动调整臂当作制动间隙手动调整臂使用；通过向外提拉光轴，使棘爪脱离棘轮，方便手动调节制动衬片与制动鼓之间的间隙，通过限位座保证棘爪能够精准的卡在棘轮的齿间。

Description

一种棘轮-棘爪式制动间隙自动调整臂锁止装置

技术领域

本实用新型涉及汽车制动器技术领域，特别是一种棘轮-棘爪式制动间隙自动调整臂锁止装置。

背景技术

随着国内汽车市场的快速发展，交通事故的发生率也在逐年递增，特别是当前汽车的承载能力与运行速度的提升对汽车制动系统的要求越来越高，因此汽车制动性能的提升与改进也已成为当前汽车行业关注的焦点，国家相关管理部门也已对相关车辆的制动系统做出了新的要求；GB7258-2017《机动车运行安全技术条件》中第7.2.7条款中要求“客车、总质量大于3500kg的货车和专项作业车（具有全轮驱动功能的货车和专项作业车除外）、总质量大于3500kg的半挂车，以及所有危险货物运输车辆的所有行车制动器应装备制动间隙自动调整臂”。

制动间隙自动调整臂的主要功能是按照产品出厂设计间隙值，实时自动调整消除制动器因工作磨损而增大的蹄鼓之间的超量间隙，同时它还担负着传递制动扭矩、制动和回位的功能，目前国内制动间隙自动调整臂均以蜗轮蜗杆机构来作为传递制动扭矩的基础部件，蜗轮蜗杆机构自锁能力不强，在制动扭矩接近或达到最大峰值时，制动器的反向力矩（阻力矩）超越蜗轮蜗杆机构的自锁能力，制动间隙自动调整臂内部的蜗轮发生逆转，产品所传递的制动扭矩衰减严重，从而造成刹车疲软，制动距离过长，产生安全隐患，特别是重型汽车更为严重，有部分使用者将制动间隙自动调整臂更换成制动间隙手动调整臂；专利申请号为201020595033.2的发明专利，介绍了蜗轮蜗杆机构自锁失效对蜗轮蜗杆部件造成磨损损坏以至制动间隙加大，造成制动失效的情况，其采取的方案是蜗轮蜗杆采取负角度（制造）装配，解决的是蜗轮蜗杆啮合部位的磨损问题，并没有解决蜗轮蜗杆机构因自锁不可靠导致的制动扭矩传递的衰减，也没有解决车辆制动时的刹车疲软与制动距离过长的问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型提供了一种棘轮-棘爪式制动间隙自动调整臂锁止装置，有效的解决了制动器的阻力矩超越由蜗轮与蜗杆组成的蜗轮蜗杆机构的自锁能力使蜗轮发生逆转，从而造成刹车疲软，制动距离过长的问题。

其解决问题的技术方案是，包括制动间隙自动调整臂和安装在制动间隙自动调整臂内的蜗杆；蜗杆的一端套装有一个置于制动间隙自动调整臂内的棘轮，蜗杆带动棘轮同步转动，制动间隙自动调整臂内有一个能沿棘轮径向移动棘爪，棘爪上固定有一个一端伸出制动间隙自动调整臂本体的光轴；当棘爪卡在棘轮齿间时，蜗杆只能顺时针转动且光轴不能自转，当向外提拉光轴至棘轮脱离棘爪束缚的位置时，蜗杆能自由转动且光轴能自转。

本实用新型通过棘轮棘爪的配合使用解决了制动器的阻力矩超越由蜗轮与蜗杆组成的蜗轮蜗杆机构的自锁能力使蜗轮发生逆转，从而造成刹车疲软，制动距离过长的问题，结构简单，易于实现，同时还可以将制动间隙自动调整臂当作制动间隙手动调整臂使用，使原制动间隙自动调整臂具有手动调整制动器蹄鼓之间间隙的功能。

附图说明

图1为本实用新型主视局部剖面图。

图2为本实用新型图1中A区域局部放大图。

图3为本实用新型图2中B-B向剖视图。

图4为本实用新型图3中棘爪与棘轮脱离时的示意图。

图5为本实用新型图2中C-C向剖视图。

图6为本实用新型车辆制动模拟示意图。

以上各图中17代表推杆，18代表制动气室，19代表涡轮，20代表凸轮，21代表制动蹄，22代表制动衬片，23代表制动鼓。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图6可知,本实用新型包括制动间隙自动调整臂1和安装在制动间隙自动调整臂1内的蜗杆2；蜗杆2的一端套装有一个置于制动间隙自动调整臂1内的棘轮3，蜗杆2带动棘轮3同步转动，制动间隙自动调整臂1内有一个能沿棘轮3径向移动棘爪4，棘爪4上固定有一个一端伸出制动间隙自动调整臂1本体的光轴5；当棘爪4卡在棘轮3齿间时，蜗杆2只能顺时针转动且光轴5不能自转，当向外提拉光轴5至棘轮3脱离棘爪4束缚的位置时，蜗杆2能自由转动且光轴5能自转。

为了实现蜗杆2带动棘轮3同步转动，所述的蜗杆2套装棘轮3的位置设有花键，棘轮3内缘面上设有与花键适配的键槽，当蜗杆2转动时经花键带动棘轮3一起同步转动。

为了实现当棘爪4卡在棘轮3齿间时，蜗杆2只能顺时针转动且光轴5不能自转，当向外提拉光轴5至棘轮3脱离棘爪4束缚的位置时，蜗杆2能自由转动且光轴5能自转，所述的制动间隙自动调整臂1上有一个沿棘轮3径向且与蜗杆2室连通的通孔，图中以通孔置于棘轮3上方且通孔的中心轴线垂直于蜗杆2室的中心轴线为例；棘爪4和光轴5置于通孔内，光轴5上套有一个固定在制动间隙自动调整臂1外表面的压紧板6，压紧板6与棘爪4之间设有始终处于压缩状态的压簧7，压簧7的一端与压紧板6的下端面接触，另一端与棘爪4的上端面固定连接，如图3所示；压紧板6的上端面固定有一个套在光轴5上的凸台8，凸台8上端面上有两个关于凸台8上端面圆心中心对称的劣弧形槽；凸台8上方有一个限位座，限位座包括一个套装在光轴5上且与光轴5过盈配合的支撑板9和两个固定在支撑板9下方的劣弧形板10，两个劣弧形板10可分别置于凸台8上的两个劣弧形槽内，如图5所示；棘爪4的下端呈与棘轮3的齿形适配的齿状结构且该齿状结构与棘轮3的齿接触的两端面分别是斜面和直面；当蜗轮19和棘轮3顺时针转动时，棘轮3上的齿挤压棘爪4下端齿状结构的斜面，使棘爪4和光轴5在通孔内朝远离棘轮3的方向移动，压簧7被压缩，当棘轮3上的齿转过棘爪4时，在压簧7的作用下使棘爪4复位，在此过程中，由于两个劣弧形板10分别置于对应的劣弧形槽内，使光轴5不能发生自转，因此避免了光轴5自转使棘爪4在复位时无法准确的卡在棘轮3的齿间；当蜗轮19和棘轮3逆时针转动时，棘轮3上的齿挤压棘爪4下端齿状结构的直面，此时棘轮3和棘爪4卡死，使棘轮3和蜗轮19不能逆时针转动；当不需要棘爪4卡在棘轮3齿间即手动调整增大间隙时，向外提拉限位座，当劣弧形板10完全脱离对应的劣弧形槽时，此时棘轮3脱离棘爪4的束缚且光轴5能自转，手动转动限位座90°，将两个劣弧形板10的下端面置于凸台8的上端面，此时压簧7处于压缩状态，限位座在压簧7作用下压紧在凸台8上，凸台8对限位座起到支撑的作用；当需要棘轮3棘爪4工作即自动调整间隙时，将限位座按照之前转动的反方向转动90°，在压簧7的作用下可使棘爪4迅速精准的卡在棘轮3的齿间。

所述的光轴5伸出制动间隙自动调整臂1的一端旋装有一个螺母11，螺母11与支撑板9之间有一个垫圈12；棘爪4和光轴5在压簧7的作用下复位时，限位座的支撑板9受到向上的作用力，通过螺母11和垫圈12防止支撑板9向上滑动。

所述的棘轮3的内侧由内向外依次设有支撑垫圈13和第一滚针轴承14，棘轮3的外侧由内向外依次设有第二滚针轴承15和螺盖16；支撑垫圈13填补了第一滚针轴承14与制动间隙自动调整臂1内部其他零部件之间的空隙，第一滚针轴承14套装在蜗杆2上且外圈固定在蜗杆2室内壁上，螺盖16旋装在蜗杆2室的出口处且螺盖16与蜗杆2之间设有密封圈，第二滚针轴承15的外圈固定在螺盖16上，通过支撑垫圈13、第一滚针轴承14、第二滚针轴承15和螺盖16防止了棘轮3沿蜗杆2的轴向滑动。

本实用新型的具体工作过程是：制动间隙自动调整臂1经推杆17与制动气室18连接，蜗杆2啮合有一个蜗轮19，蜗轮19同轴连接有一个制动凸轮20，制动凸轮20的两侧分别有一个半圆形的制动蹄21，两个制动蹄21的一端铰接在一起，另一端分别与制动凸轮20接触，两个制动蹄21外侧分别固定有一个与其同心的弧形的制动衬片22，两个制动衬片22外侧有一个制动鼓23，两个制动衬片22置于制动鼓23内且与制动鼓23有间隙，如图6所示；当车辆实施制动动作时，制动气室18经推杆17推动制动间隙自动调整臂1，制动间隙自动调整臂1围绕与推杆17的铰接点逆时针转动一个角度，此时蜗轮19逆时针转动相同的角度，制动间隙自动调整臂1内部蜗轮19把推力转换为制动扭矩传递给同轴安装的制动凸轮20，凸轮20在强大的制动扭矩作用下发生转动并迫使两个制动蹄21和两个制动衬片22一起向制动鼓23内壁靠拢，制动衬片22逐渐抱紧制动鼓23，车轮制动器进入刹车制动状态，根据力矩的反作用理论，车轮制动器在刹车制动状态下将产生了较大的制动阻力矩，此阻力矩强迫制动凸轮20发生逆转趋势，并把该逆转趋势传递给同轴安装的蜗轮，蜗轮把该阻力矩传递给蜗杆2并迫使蜗杆2逆时针转动，由于蜗杆2上装有棘轮3，因此棘轮3在棘爪4的束缚下阻止蜗杆2逆时针转动。

制动衬片22在使用的过程中随着磨损程度的增加逐渐变薄，此时通过制动间隙自动调整臂1的自动调整使制动衬片22与制动鼓23之间的间隙始终保持不变（制动间隙自动调整臂1自动调整间隙的原理为现有技术，此处不再赘述），即制动蹄21的外缘面与制动鼓23内缘面的距离越来越近；当制动衬片22磨损严重时，需要更换新的制动衬片22，由于新的制动衬片22比旧的制动衬片22厚，因此更换制动衬片22时需要先手动将制动蹄21外缘面与制动鼓23内缘面的距离调整至出厂设置的距离，此时需要将棘爪4脱离对棘轮3的束缚逆时针转动蜗杆2；向上提拉光轴5伸出制动间隙自动调整臂1的一端，光轴5和棘爪4一起朝远离棘轮3的方向移动直至棘爪4与棘轮3完全脱离，此时两个限位座的两个劣弧形板10不再置于对应的劣弧形槽内，将限位座转动90°，使限位座上的两个劣弧形板10置于凸台8上，压簧7被压缩，然后手动逆时针转动蜗杆2，蜗杆2带动蜗轮19和凸轮20逆时针转动，制动蹄21外缘面与制动鼓23内缘面之间的间距逐渐增大，直至达到出厂设置的距离；调整好制动蹄21外缘面与制动鼓23内缘面之间的间距后，沿之前转动限位座的逆向转动限位座90°，在压簧7的作用下棘爪4迅速准确的卡在棘轮3的齿间。

在制动间隙自动调整臂1上加装棘轮3棘爪4后，可以将制动间隙自动调整臂1当作制动间隙手动调整臂使用，具体工作过程是：当用户不满意制动间隙制动调整臂的自动调整的效果时，可以停止制动间隙制动调整臂的自动调整的功能，改换成手动调节制动衬片22外缘面与制动鼓23内缘面之间的间距；在使用的过程中随着制动衬片22的磨损程度加深，需要缩小制动衬片22与制动鼓23之间的间距，由于棘爪4卡在棘轮3上时不影响蜗杆2顺时针转动，因此手动顺时针转动蜗杆2使制动衬片22外缘面与制动鼓23内缘面之间的间距变小；以达到用户满意的制动效果。

本装置的优点在于：

1、通过棘轮3和棘爪4的配合在不影响蜗杆2顺时针转动的同时防止蜗杆2逆时针转动，避免了车辆制动时蜗杆2受到较大的阻力矩时逆时针转动，造成刹车疲软，制动距离过长，产生安全隐患，结构简单，易于实现，同时通过棘轮3棘爪4的配合可将制动间隙自动调整臂1当作制动间隙手动调整臂使用，以满足用户需求。

2、通过向外提拉光轴5，使棘爪4脱离棘轮3，方便手动调节制动衬片22与制动鼓23之间的间隙，通过两个劣弧形板10与两个劣弧形槽的配合保证棘爪4能够精准的卡在棘轮3的齿间，操作方便。

本实用新型通过棘轮棘爪的配合使用解决了制动器的阻力矩超越蜗轮蜗杆机构的自锁能力使蜗轮发生逆转，从而造成刹车疲软，制动距离过长的问题，同时还可以将制动间隙自动调整臂当作制动间隙手动调整臂使用，结构简单，易于实现。

Claims (5)

1.一种棘轮-棘爪式制动间隙自动调整臂锁止装置，包括制动间隙自动调整臂（1）和安装在制动间隙自动调整臂（1）内的蜗杆（2），其特征在于，蜗杆（2）的一端套装有一个置于制动间隙自动调整臂（1）内的棘轮（3），蜗杆（2）带动棘轮（3）同步转动，制动间隙自动调整臂（1）内有一个能沿棘轮（3）径向移动棘爪（4），棘爪（4）上固定有一个一端伸出制动间隙自动调整臂（1）本体的光轴（5）；当棘爪（4）卡在棘轮（3）齿间时，蜗杆（2）只能顺时针转动且光轴（5）不能自转，当向外提拉光轴（5）至棘轮（3）脱离棘爪（4）束缚的位置时，蜗杆（2）能自由转动且光轴（5）能自转。

2.根据权利要求1所述的一种棘轮-棘爪式制动间隙自动调整臂锁止装置，其特征在于，所述的蜗杆（2）套装棘轮（3）的位置设有花键，棘轮（3）内缘面上设有与花键适配的键槽。

3.根据权利要求1所述的一种棘轮-棘爪式制动间隙自动调整臂锁止装置，其特征在于，所述的制动间隙自动调整臂（1）上有一个沿棘轮（3）径向且与蜗杆（2）室连通的通孔，棘爪（4）和光轴（5）置于通孔内，光轴（5）上套有一个固定在制动间隙自动调整臂（1）外表面的压紧板（6），压紧板（6）与棘爪（4）之间设有始终处于压缩状态的压簧（7），压簧（7）的一端与压紧板（6）的下端面接触，另一端与棘爪（4）的上端面固定连接；压紧板（6）的上端面固定有一个套在光轴（5）上的凸台（8），凸台（8）上端面上有两个关于凸台（8）上端面圆心中心对称的劣弧形槽；凸台（8）上方有一个限位座，限位座包括一个套装在光轴（5）上且与光轴（5）过盈配合的支撑板（9）和两个固定在支撑板（9）下方的劣弧形板（10），两个劣弧形板（10）可分别置于凸台（8）上的两个劣弧形槽内。

4.根据权利要求1或3所述的一种棘轮-棘爪式制动间隙自动调整臂锁止装置，其特征在于，所述的光轴（5）伸出制动间隙自动调整臂（1）的一端旋装有一个螺母（11），螺母（11）与支撑板（9）之间有一个垫圈（12）。

5.根据权利要求1所述的一种棘轮-棘爪式制动间隙自动调整臂锁止装置，其特征在于，所述的棘轮（3）的内侧由内向外依次设有支撑垫圈（13）和第一滚针轴承（14），棘轮（3）的外侧由内向外依次设有第二滚针轴承（15）和螺盖（16）。

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