CN2637813Y - 汽车凸轮式制动器间隙自动调整臂 - Google Patents

Abstract

汽车凸轮式制动器间隙自动调整臂，包括有壳体，壳体内装有蜗轮及与其配合的蜗杆，蜗轮内花键与制动凸轮轴连接，在原结构的基础上，本实用新型设计了锥形啮合齿对组合、矩形断面弹簧单向离合器组件、齿轮齿条传动组合和间隙超差感应控制臂总成。当汽车制动间隙超过规定值时，自动调整机构会通过其敏感器感应出超差的间隙值，并对制动器的间隙实现自动调整，结构简单、工作可靠。

Description

汽车凸轮式制动器间隙自动调整臂

技术领域

本实用新型属于汽车制动系统技术领域，具体是一种应用于汽车制动系统凸轮式制动器总成中的汽车凸轮式制动器间隙自动调整臂。

技术背景

汽车在行驶过程中，需要不断地使用汽车的制动系统进行减速与停车，汽车制动器蹄片总成的摩擦片与制动鼓之间的间隙因摩擦片的磨损会逐渐变大。间隙的变化与各轮间的间隙不均衡，将可能引起汽车制动性能的下降(如滞后.跑偏.制动距离过长.前.后.左.右制动器制动不同步等)，给汽车运行带来一定的安全隐患，严重时，甚至会引发重大交通事故。为此，汽车在运行过程中需及时调整制动蹄片与制动鼓间的位置，使其与制动鼓之间的间隙保持在正常范围内。目前通常采用的办法是通过人工方法转动手动调整臂的蜗杆轴，蜗杆轴带动蜗轮，从而带动与蜗轮相连的凸轮轴的相对转动，达到实现间隙的调整的目的。人工调整间隙的方法在使用过程中，存在着明显的不足：首先是不能及时地调整，其次是手动调整方式不仅费力，而且还不能保证各制动器的间隙相对均匀与恒定，从而影响汽车的制动性能。

中国专利00259577.X公开了一种汽车制动器间隙自动调整臂，该专利所描述的实用新型具有自动调整制动器间隙的功能，但存在一个明显的不足，其结构中用于制动器间隙的感应机构是安装在制动气室推杆叉上的连杆，该连杆位移的变化取决于制动气室推杆叉与制动臂体间的角度变化，目前制动气室大多采用的是膜片式制动气室，在制动过程中，制动气室膜片的托盘会发生飘移，引起制动气室推杆叉与制动臂体间的角度变化，从而带来的后果是所感应到的制动器的间隙会出现不真实的情况，甚至出现误调整的情况，使制动器间隙的调整与控制不准确。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有汽车制动器间隙调整存在的问题，提供一种结构简单、工作可靠的汽车制动间隙自动调整臂。

本实用新型所采用的技术方案：在原来手动调整臂的基础上增加了一套自动调整机构，当汽车制动间隙超过规定值时，自动调整机构会通过其敏感器感应出超差的间隙值，并对制动器的间隙实现自动调整。

该汽车制动间隙自动调整臂包括有壳体，壳体内装有蜗轮及与其配合的蜗杆，蜗轮内花键与制动凸轮轴连接。在此基础上增加了锥形啮合齿对组合、矩形断面弹簧单向离合器组件、齿轮齿条传动组合和间隙超差感应控制臂总成，各部分的功能与作用分别是：

锥型啮合齿对组合由壳体内蜗杆轴上的外锥花键与啮合齿套内锥花键组合而成。它的啮合齿形角为45-90°，分度圆啮合角90°±5，啮合齿数为60-120个。其作用是在自动调整间隙时带动蜗杆和蜗轮驱动凸轮轴实现间隙的自动调整，当采用手动功能时，啮合齿对组合的锥花键齿会产生打滑，从而实现手动调整功能，而又不影响自动调整机构。

矩形断面弹簧单向离合器组合由矩形断面弹簧和啮合齿套。啮合齿轮内啮合直花键齿组成；啮合齿轮空套在蜗杆轴上，啮合齿轮与啮合齿套之间安装矩形断面弹簧，通过啮合齿轮与啮合齿套的内三角直花键将三者连接在一起。啮合齿套和啮合齿轮的内三角直花键齿数为50-80齿。具有单向传动的功能，即汽车制动时将不传递齿轮齿条的运动而打滑，而一旦制动器的间隙超过正常值时，在制动回位时通过锥形啮合齿对带动蜗轮和蜗杆转动，从而把制动器的间隙调整到正常范围。

齿轮齿条传动组合由啮合齿轮和齿条及回位弹簧等零件组成，啮合齿轮与齿条啮合，齿条的下端凹槽内安装有回位弹簧。其作用是将间隙感应控制臂总成所感应到的间隙超差值传递给蜗轮蜗杆，从而实现间隙的自动调整。

间隙感应控制臂总成由控制环、O形圈、连接套和控制臂等零件组成。控制臂固定在车桥或制动底板上，控制环上设计有感应正常制动器间隙的开口角，其角度为20°-30°(因车型或制动器的不同，具体的角度有所不同)，控制环与控制臂间的连接是由30-120个三角花键齿铆接。通过控制臂总成与制动臂的相对转动而感应出制动器的间隙是否应自动调整。

本实用新型的优点是：

1、结构紧凑，外观和外型尺寸与原手动调整臂相当，因此，安装方便；

2、对制动器间隙变化的感应是根据制动时制动臂转动角度的变化来判定的，其判定方法直接、准确，避免了其他因素的影响；

3、在制动间隙自动调整过程中，对制动间隙的自动补偿采用的是连续无级自动调整的方式，而不象其他产品采用阶跃式自动调整方式，因而其调整更精确；

4、在保证自动调整功能的同时，保留了手动调整功能。

附图说明

图1是本自动调整臂的结构图：

其中图1a为本实用新型凸轮式制动间隙自动调整臂外形图，图中箭头方向为制动时的转动方向；

图1b为本实用新型凸轮式制动间隙自动调整臂B-B方向剖视图；

图1c为本实用新型凸轮式制动间隙自动调整臂C-C方向剖视图；

图1d为本实用新型凸轮式制动间隙自动调整臂D-D方向剖视图；

图2是本自动调整臂的外形侧视图；

图3是本自动调整臂中的矩形断面弹簧单向离合器组合和锥形啮合齿对组合部分的结构示意图；

图4是本自动调整臂中的控制臂总成结构示意图

其中：图4a是控制臂总成外形图；

图4b是控制臂总成的剖面图。

具体实施方式

图中标号为：蜗杆1，矩形断面弹簧2，啮合齿套3，啮合齿轮4，支承座5，压缩弹簧6，弹簧座盖7，蜗轮8，壳体9，齿条10，回位弹簧组合11，盖板12，控制臂13，连接环14，控制环15，O形圈16，盖板螺钉17，润滑脂嘴18，O形圈19，铆钉20，O形圈21，后螺盖22，弹簧座盖23，衬套24，前螺盖25，推力轴承26，开口角27。

参见图1和图2，含图1a、图1b、图1c和图1d：本汽车制动间隙自动调整臂包括有壳体9，壳体9内装有蜗轮8及与其配合的蜗杆1，蜗轮内花键与制动凸轮轴连接。在原结构的基础上，本实用新型设计了锥形啮合齿对组合、矩形断面弹簧单向离合器组件、齿轮齿条传动组合和间隙超差感应控制臂总成。结合图3可见，锥形啮合齿对组合由壳体内蜗杆轴1上的锥花键与啮合齿套3组合而成，用于一般重型车时，它的啮合齿形角为90°，分度圆啮合角90°±5，啮合齿数为90个。矩形断面弹簧单向离合器组合包括矩形断面弹簧2、啮合齿套3和啮合齿轮4，通过啮合齿轮4与啮合齿套3的内三角直花键将三者连接在一起，啮合齿套和啮合齿轮的内三角直花键齿数为60齿，啮合齿轮4空套在蜗杆1上，在啮合齿轮4和啮合齿套3之间装配矩形断面弹簧2。齿轮齿条传动组合由啮合齿轮4与齿条10啮合，齿条10的下端凹槽内安装回位弹簧组合11，第部设弹簧座23。结合图4，含图4a和图4b，控制臂13、控制环15与连接环14构成控制臂总成，它们通过三角花键铆接在一起，控制臂13固定在车桥或制动底板上。控制环上设计有感应正常制动器间隙的开口角27，其角度为22°

另外，图中的压缩弹簧6，弹簧座盖7和后螺盖22主要用于调节螺杆的轴向推力；支承座5、前螺盖25和推力轴承26为单向离合器的轴向定位零件，单向离合器的弹簧力通过前螺盖25来调整；盖板12为控制臂的支承件；其它零件如O形圈16，盖板螺钉17，润滑脂嘴18，O形圈19，铆钉20，O形圈21，衬套24则分别起连接、密封和加油的作用。

本机构在行车制动过程中的自动调整调整制动器的间隙的过程如下：

在行车制动时，驾驶员踏下制动踏板，制动气阀给制动气室供气，在制动气室推杆的推动下，制动间隙自动调整臂壳体9向制动方向(箭头方向)转动，蜗轮8内花键带动制动凸轮轴(制动器上)向增大凸轮转角方向转动，开始制动。此时，控制环15开口角另一侧面与齿条10头部接触并压缩回位弹簧组合11，迫使齿条10向上运动(见图1)，并推动矩形断面弹簧离合器组件的啮合齿轮4打滑空转，此时，蜗杆轴1受蜗轮8的反作用力的作用，蜗杆轴1向相反方向移动0.4-1mm，矩形断面弹簧离合器组件之啮合齿套2因蜗杆1与壳体9间的轴向间隙的存在而脱开，装置处于预备和判断调整状态。当驾驶员松开制动踏板时，制动气室推杆和制动间隙自动调整臂受制动气室和制动器回位弹簧力(原车上的)的作用，开始向制动反方向回位(图1箭头相反方向)，同时，蜗轮8，制动凸轮轴也同时回位，此时，齿条10在回位弹簧组合11和控制环16的作用下自动下移，首先走完控制环15的开口角与齿条10间的间隙(空行程)，然后齿条10与控制环15开口角的另一端侧面接触，继续下移，同时拉动矩形断面弹簧单向离合器组件的啮合齿轮4旋转，由于此时制动已逐步解除，因此，锥形啮合齿对组合已啮合，齿条10下移带动矩形断面弹簧单向离合器组件之啮合齿套3转动，矩形断面弹簧单向离合器组件此时处于结合状态，因此带动蜗轮轴1、蜗轮8转动，从而带动凸轮轴向凸轮升程方向转动，使凸轮轴相对制动间隙自动调整臂壳体转动一个角度，凸轮升程极径增加，促使制动器蹄片总成张开一定的角度，从而减小了制动鼓与制动摩擦片之间的间隙，多次往复地重复这种调整过程，逐步使制动器的间隙趋向正常范围。

本实用新型所采用的技术方案是一种无级调整模式，当制动器的间隙超过正常设定值时，自动调整机构便实施自动调整，并逐步调整至正常范围内；由于设定了控制环15的开口角的空行程，当制动器的间隙处于正常范围内时，自动调整臂中的自动调整机构不会产生调整作用。

本实用新型结构简单，工作可靠，安装与原手动调整臂一样方便，并保留了愿手动调整臂的手动的调整功能。

Claims (5)

1、汽车凸轮式制动器间隙自动调整臂，包括有壳体，壳体内装有蜗轮及与其配合的蜗杆，蜗轮内花键与制动凸轮轴外花键连接，其特征在于：壳体内蜗杆轴(1)上的锥花键与啮合齿套(3)组合成锥形啮合齿对组合；啮合齿轮(4)空套在蜗杆上，在啮合齿轮(4)和啮合齿套(3)之间装配矩形断面弹簧(2)，构成矩形断面弹簧单向离合器组合；啮合齿轮(4)与齿条(10)啮合，齿条(10)的下端凹槽内安装回位弹簧(11)，形成齿轮齿条传动组合；控制臂(13)、控制环(15)与连接环(14)通过三角花键铆接在一起，控制臂(13)固定在车桥或制动底板上，形成控制臂总成。

2、根据权利要求1所述的汽车凸轮式制动器间隙自动调整臂，其特征在于控制环(15)具有感应制动器间隙是否超过规定的设定值的开口角，开口角的角度为20°-30°。

3、根据权利要求1所述的汽车凸轮式制动器间隙自动调整臂，其特征在于锥型啮合齿对组合的啮合齿形角为45°-90°，分度圆啮合角90°±5，啮合齿数为60-120个。

4、根据权利要求1所述的汽车凸轮式制动器间隙自动调整臂，其特征在于矩形断面弹簧单向离合器组合的啮合齿套和啮合齿轮的内啮合三角直花键齿数为50-80齿。

5、根据权利要求1所述的汽车凸轮式制动器间隙自动调整臂，其特征在于铆接控制臂、控制环与连接环的三角花键齿数为30-120齿。

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