CN2818906Y

CN2818906Y - 汽车制动间隙自调装置及含该装置的车轮制动器

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Publication number: CN2818906Y
Application number: CN 200520097437
Authority: CN
Inventors: 钟玉清
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-07-26
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2015-07-26

Abstract

一种汽车制动间隙自调装置及含该装置的车轮制动器，涉及一种汽车配件，该制动间隙自调装置包括传动轮组和计数轮组，传动轮组由复位轮、传动轮、传动爪构成，传动轮套装在复位轮内孔中，内孔壁有方槽、方槽内安装有传动爪，传动轮外圆上带有棘齿；计数轮组由限位轮、计数轮、计数爪构成，计数轮套装在限位轮内孔中，内孔壁有方槽、方槽内安装有计数爪，计数轮外圆上带有棘齿；传动轮和计数轮是分体的或是连体的；所述的传动轮棘齿的底面与过传动轮的轴线的一个平面相重合；所述的计数轮棘齿的底面与过计数轮的轴线的一个平面相重合，该装置及制动器能准确、及时调整制动间隙，含该装置的车轮制动器制动安全可靠，结构简单、生产成本低。

Description

汽车制动间隙自调装置及含该装置的车轮制动器

技术领域：

本实用新型涉及一种汽车配件，特别是一种汽车制动间隙自调装置及含该装置的车轮制动器。

背景技术：

我国中型汽车用的气压促动凸轮轴传动蹄鼓式车轮制动器的制动间隙调整机构大多是手动调整装置，由于手动调整机构全靠驾驶员的经验操作，因此很难掌握对制动间隙进行调整的时机，且调整的间隙大小也是凭操作者的经验，很难达到规定的要求，若要达到比较准确的调整间隙，则要用厚薄规进行测量，比较麻烦。上世纪九十年代中期开始有国外产的制动间隙自动调整装置进入我国的汽车配件市场，但是这种间隙自动调整装置的结构复杂，精度要求比较高，价格昂贵，因而未能普及开来；我国也陆续有一些厂家自行研发了间隙自调装置，这些装置的共同特点是在传统的蜗轮蜗杆结构的手调装置基础上增加一些检测和执行机构，其结构仍然比较复杂，成本较高，而且一些间隙自调装置的调整间隙是即时进行的，即每制动一次，就调整一次，摩擦片磨损多少，就补偿多少，由于传递制动力矩的相关零件存在热膨胀和弹性形变，造成补偿量与实际磨损量存在一定的差值，多次制动积累后，就可能会产生间隙过调或调整不足的问题。

发明内容：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种汽车制动间隙自调装置及含该装置的车轮制动器，以解决原有制动器中的手动调整机构存在的难以对制动间隙进行及时、准确的调整以及现有的自动调整装置存在的精度要求高、价格昂贵以及可能发生间隙过调或调整不足等现象的问题。

解决上述技术问题的技术方案是：利用棘轮机构的单向间歇运动原理，并对经典的棘轮机构进行改造后再应用到本实用新型之汽车制动间隙自调装置中，其具体结构是：

一种汽车制动间隙自调装置，其特征在于：该装置由封装于二半外壳内的传动轮组和计数轮组组成，所述的传动轮组由带传动臂的复位轮、传动轮、N个传动爪构成，传动轮套装在复位轮的内孔中，该内孔壁上沿圆周方向均匀分布有N个贯通的方槽，每个方槽内均安装有一个传动爪、方槽底部开有小孔，小孔内装有压缩弹簧，传动轮外圆上带有M个棘齿；所述的计数轮组由限位轮、计数轮、N个计数爪构成，计数轮套装在限位轮的内孔中，该内孔壁上沿圆周方向均匀分布有N个贯通方槽，每个方槽内均装有一个计数爪、方槽底部开有小孔，小孔内装有压缩弹簧，计数轮外圆带有M个棘齿；所述的传动轮和计数轮是分体的或是连体的；上述M、N的取值是要同时满足以下条件：

①、M×α＝N×β＝360°；②、nα＝Nψ；

③、N不能整除M； ④M、N为正整数，且能整除360°；

⑤、M＞N；

上式中：ψ为凸轮轴的调整角，其取值为3°～6°；

n＝1或2或3或4；

α为传动轮、计数轮、传动计数轮上每个棘齿所对应的中心角；

β为复位轮、限位轮上相邻两方槽的夹角。

作为本实用新型的又一特征是：所述的传动轮棘齿的底面与过传动轮的轴线的一个平面相重合；所述的计数轮棘齿的底面与过计数轮的轴线的一个平面相重合。

一种带汽车制动间隙自调装置的车轮制动器，包括制动底板、支架、制动蹄架，固定在制动蹄架面板上的摩擦片，制动鼓，凸轮轴，以及带汽车制动间隙自调装置的调整臂，其特征在于：所述的汽车制动间隙自调装置是如权利要求1～6所述的车轮制动间隙自调装置，该车轮制动间隙自调装置通过传动轮或传动计数轮内孔的花键槽与凸轮轴相连，其限位轮通过卡圈连接在制动器的支架上。

由于采用上述结构，本实用新型之汽车制动间隙自调装置及含该装置的车轮制动器与原有制动器中的手动调整机构以及自动调整装置相比，具有以下有益效果：

1、可以准确、及时地自动调整制动间隙，绝无过调或调整不足的现象：

由于本实用新型的汽车制动间隙自调装置包括传动轮组和计数轮组两组轮组，其中，传动轮组由带传动臂的复位轮、传动轮、传动爪构成，计数轮组由限位轮、计数爪、计数轮构成，传动轮组的复位轮通过传动轮将制动力矩传递到凸轮轴上，计数轮组的计数轮则用于检测判断制动间隙是否达到了最大的允许值，当间隙达到最大允许值时，限位轮将限制凸轮轴的回位，只允许凸轮轴回复一个能获得最小间隙的转角，该最小间隙是由计数轮或传动轮上设置的一个空程槽或由限位轮方槽与卡圈外圆凸块之间的间隙来获得，而带传动臂的复位轮仍然被允许回复到初始位置，这样，就可及时、准确地将制动间隙自动调整到正常范围。

由于本实用新型的制动间隙的调整是阶跃性的，它不是每制动一次后就进行补偿，而是在制动一定的次数以后，间隙达到最大的允许值时，才进行一次间隙补偿调节，这就保证了制动间隙在最小允许值和最大允许值之间，而绝不会发生过调或调整不足的现象。

2、制动更加安全、可靠：

由于本实用新型的汽车制动间隙自调装置采用改造后的棘轮结构，传动轮、计数轮以及传动计数轮圆周上棘齿的底面与过该传动轮、计数轮或传动计数轮的轴线的一个平面相重合(参见图6，图7)，配以沿径向运动的棘爪，因此使受力状况良好，制动比较可靠；此外，由于增加了棘爪数，减少了棘齿数，使传动轮、计数轮以及传动计数轮上的棘齿和棘爪像传递接力棒一样地工作，既保证了凸轮轴的调整转角，又提高了轮齿的强度；第三，在棘爪的固定方式：将传动爪、计数爪分别安装在复位轮、限位轮的方槽内，该方槽底部的小孔内安装有可将棘爪压向棘轮的压缩弹簧，当棘爪刚好与棘轮上一齿对正时，就会落入齿槽底。因此，本制动间隙自调装置的结构非常可靠，另外，本实用新型对制动间隙的检测是通过将制动间隙的大小转化为凸轮轴调整角的大小来实现的，而凸轮轴调整角又转化为在传动轮、计数轮或传动计数轮上分度出相应数量的棘齿与相应的爪数进行合理搭配(参见附表)，达到准确控制制动间隙的目的，因此，制动非常安全、可靠。

3、结构紧凑、简单、生产成本低。

下面，结合附图和实施例对本实用新型之汽车制动间隙自调装置及含该装置的车轮制动器的技术特征作进一步的说明。

附图说明：

图1～图5：实施例一所述本实用新型之汽车制动间隙自调装置的结构示意图：

图1：图2的D-D剖视图，图2：主视图(即图3的A-A剖视图)，

图3：图2的C-C剖视图，图4：图3的B-B剖视图，

图5：图2的E-E剖视图；

图6：实施例一所述本实用新型的传动轮结构示意图；

图7：实施例一所述本实用新型的计数轮结构示意图；

图8～图10：实施例二所述本实用新型之汽车制动间隙自调装置的结构示意图：

图8：图9的H-H剖视图，图9：主视图(即图10的G-G剖视图)，

图10：图9的F-F剖视图；

图11：实施例二所述本实用新型之带汽车制动间隙自调装置的车轮制动器结构示意图：

图11：主视图，图12：图11的J-J剖视图，

图13：图11的K向局部视图；

图中：

1-复位轮，101-复位轮内孔，102-复位轮方槽，103-压缩弹簧，

104-限位销，105-气室推杆相连接的孔，

2-传动轮，201-传动轮棘齿，202-拨动销，3-传动爪，

4-限位轮，401-限位轮内孔，402-限位轮方槽，403-压缩弹簧，

404-弧形槽，5-计数轮，501-计数轮棘齿，502-弧形槽，

6-计数爪，7-卡圈，701-卡圈外圆上的凸块，

8-传动计数轮，9、VIII-凸轮轴，101-上半外壳，102-下半外壳，

11、IV-支架，12-注油孔，13-油嘴，

I-传动轮组，II-计数轮组，III-制动底板，V-制动蹄架，

VI-摩擦片，VII-制动鼓，IX-带汽车制动间隙自调装置的调整臂。

具体实施方式：

实施例一：一种汽车制动间隙自调装置

一种汽车制动间隙自调装置，由封装于上、下二半外壳101、102内的传动轮组I和计数轮组II组成，二组轮组的一个端面贴合在一起，所述的传动轮组I由带传动臂的复位轮1、传动轮2、N＝12个传动爪3构成，传动轮2套装在复位轮1的内孔101中，复位轮1内孔壁上沿圆周方向均匀分布有N＝12个贯通的方槽102，每个方槽102内均安装有一个传动爪3，在方槽102槽底开有一小孔，孔内装有压缩弹簧103，传动轮2外圆上有M＝20个棘齿201，该棘齿201的底面2d与过传动轮2的轴线的一个平面相重合；所述的计数轮组II由限位轮4、计数轮5、计数爪6构成，计数轮5套装在限位轮4的内孔401中，限位轮4内孔壁上沿圆周方向均匀分布有N＝12个贯通方槽402，每个方槽内均装有一个计数爪6，在槽底开有一小孔，孔内装有压缩弹簧403，计数轮5外圆有M＝20个棘齿501，该棘齿501的底面5d与过计数轮5的轴线的一个平面相重合；所述的传动轮2和计数轮5是完全分体的，在传动轮2的与计数轮5相接合的端面上有两个圆柱形拨动销202，在计数轮5相应的端面上开有两条沿圆周方向分布的、与拨动销202相配合的弧形槽502，该拨动销202在计数轮5上的弧形槽502内往返带动计数轮一同旋转；在限位轮4与支架相连端的内孔401装有外圆带凸块701的卡圈7，该卡圈7与限位轮方槽402紧密配合。

在复位轮1的传动臂末端有与气室推杆相连接的孔105；在复位轮1的侧壁上还开有贯通的注油孔12，该注油孔12上有油嘴13，以便使传动轮组和计数轮组得到充分的润滑。

在复位轮1与限位轮4接合的端面上有两个对称的圆柱限位销104；在限位轮4相应的端面上开有两条沿圆周方向分布的、与限位销104相配合的弧形槽404。

作为本实施例一的一种变换，所述限位销104及弧形槽404的数量可以增加，也可以减少，限位销也可以固定在限位轮4上，对应的在复位轮1上开有弧形槽；当然复位轮1和限位轮4之间也可以没有限位销和弧形槽。

作为本实施例一的又一种变换，所述拨动销202及弧形槽502的数量可以增加，也可以减少，拨动销也可以固定在计数轮5的端面上，对应的在传动轮2端面上开有弧形槽502，弧形槽502往返带动其内的拨动销202，从而带动计数轮一同旋转。

作为本实施例一的又一种变换，所述传动轮2的棘齿底面2d也可以不与过传动轮2轴线的平面重合；所述计数轮5的棘齿底面5d也可以不与过计数轮5的轴线的平面重合，但是其效果没有那么好。

作为本实施例一的又一种变换，所述传动轮和计数轮的棘齿数M、传动爪和计数爪N的数量可以增加或减少，即传动轮和计数轮的棘齿数M、传动爪和计数爪的数量(即复位轮和限位轮的方槽数量)N在同时满足以下条件的情况下，可以有不同的取值：

①、M×α＝N×β＝360°；②、nα＝Nψ；

③、N不能整除M； ④M、N为正整数，且能整除360°；

⑤、M＞N；

上式中：ψ为凸轮轴的调整角，其取值为3°～6°；

n＝1或2或3或4；

β为复位轮、限位轮上相邻两方槽的夹角；

该M、N具体的取值搭配以及相应凸轮轴的调整角ψ值如附表所示。

本实施例一所述的汽车制动间隙自调装置使用时，通过卡圈7与车轮制动器的支架11固定在一起，未制动时，汽车制动间隙自调装置处于初始位置，这时有传动爪3和计数爪6在压缩弹簧103、403的作用下分别落在传动轮2和计数轮5的齿槽内，其工作过程如下：

(一)、当制动间隙处在正常范围内时：

开始制动时，气室推杆推动带传动臂的复位轮1旋转(旋转方向如图3所示)，复位轮1通过位于复位轮方槽102内的传动爪3带动传动轮2旋转，传动轮2带动凸轮轴9旋转，凸轮轴9上的凸轮顶开制动蹄使摩擦片贴靠到制动鼓的内圆面上实现制动；同时，传动轮2上的拨动销202在计数轮5的圆弧槽502内，带动计数轮5一起旋转，但由于圆弧槽502对于拨动销202来说存在着空行程，所以刚开始制动时，计数轮5并不马上跟着传动轮2旋转，而是先转过一定的角度消除了空行程后，才跟着一起旋转(旋转方向如图1所示)，进行计数，这时，计数轮5的棘齿将计数爪6抬起。

解除制动时，复位轮1逆向转动回到初始位置，同时制动蹄的回位迫使凸轮轴9反转回位，凸轮轴9又带动传动轮2、计数轮5也逆向转动回到初始位置，传动爪3和计数爪6又分别重新落入到传动轮和计数轮的齿槽内。

(二)、当制动间隙超出正常范围时：

随着一次次的制动，摩擦片不断磨损，凸轮轴旋转的角度也要不断的递增，当计数轮5相对于计数爪6的转角达到了一个调整角度ψ时，就有计数爪6落入到计数轮5的另一个齿槽，这时，制动间隙为最大值，解除制动，则计数轮5被计数爪6卡住不能回位，传动轮2和凸轮轴9只能回转一个空行程的角度，也就是形成一个最小间隙，传动轮2回位终止后，复位轮继续回位至初始位置，此时，传动轮2的棘齿将传动爪抬起，传动爪在棘齿上滑过一个调整角度后，又有新的传动爪落入到棘齿的槽内，为下一次制动作好准备。如此循环递进，直至摩擦片磨损到需要更换为止。

实施例二：一种汽车制动间隙自调装置

一种汽车制动间隙自调装置，其基本结构同实施例一，所不同之处在于：所述的传动轮2与计数轮5是连成一体的传动计数轮8，该传动计数轮8位于复位轮1孔内的部份起传动轮2的作用，位于限位轮孔内的部份起计数轮5的作用；在限位轮4与支架相连端的内孔401中装有外圆带凸块701的卡圈7，该卡圈7的凸块在限位轮方槽402内，卡圈7外圆的凸块701一侧的侧壁与限位轮方槽402的内壁有θ＝4°～10°转角的间隙。

其具体工作过程如下：

(一)当制动间隙处在正常范围内时：

开始制动时，气室推杆推动带传动臂的复位轮1旋转(旋转方向如图10所示)，复位轮1通过位于复位轮方槽102内的传动爪3带动传动计数轮8旋转，传动计数轮8带动凸轮轴9旋转，使凸轮轴9上的凸轮顶开制动蹄使摩擦片贴靠到制动鼓的内圆面上实现制动；同时，由于限位轮方槽402与卡圈7的凸块有间隙，因此，传动计数轮通过计数爪6带动限位轮4一起旋转(旋转方向如图8所示)，转至卡圈凸块与限位轮4的方槽之间的间隙消除后，限位轮4被固定住而不能再旋转，这时，传动计数轮8的棘齿将计数爪6抬起，进行计数。

解除制动时，复位轮1逆向回转，同时制动蹄的回位迫使凸轮轴9反转回位，凸轮轴9又带动传动计数轮也逆向回转，传动爪3和计数爪6又分别重新落入到传动计数轮的齿槽内带动限位轮一同回位，复位轮、限位轮和传动计数轮一同回到初始位置。

当制动间隙超出正常范围时：

随着一次次的制动，摩擦片不断磨损，凸轮轴旋转的角度也要不断的递增，当传动计数轮8相对于计数爪6的转角达到了一个调整角度ψ时，就有计数爪6落入到传动计数轮8的另一个齿槽，这时，制动间隙为最大值，解除制动，由于限位轮方槽402与卡圈7的凸块701之间存在间隙，则凸轮轴9和传动计数轮回转至该间隙L的角度后被计数爪6卡住不能继续回位，复位轮继续回位至初始位置，此时，传动计数轮8的棘齿将传动爪抬起，传动爪在棘齿上滑过一个调整角度后，又有新的传动爪落入到棘齿的槽内，为下一次制动作好准备。如此循环递进，直至摩擦片磨损到需要更换为止。

实施例三：带汽车制动间隙自调装置的车轮制动器

一种带汽车制动间隙自调装置的车轮制动器，包括制动底板III、支架IV、制动蹄架V，固定在制动蹄架面板上的摩擦片VI，制动鼓VII，凸轮轴VIII，以及带汽车制动间隙自调装置的调整臂IX，所述的汽车制动间隙自调装置是实施例一或实施例二所述的汽车制动间隙自调装置，该间隙自调装置通过传动轮或传动计数轮内孔的花键槽与凸轮轴连，其限位轮4通过卡圈7连接在支架IV上(参见图11～图13)。

附表：M、N的取值搭配一览表：

附表中：ψ——凸轮轴的调整角，其取值为3°～6°，

α——传动轮、计数轮、传动计数轮上每个棘齿所对应的中心角，

β——复位轮、限位轮上相邻两方槽的夹角。

Claims

1、一种汽车制动间隙自调装置，其特征在于：该装置由封装于二半外壳(101)、(102)内的传动轮组(I)和计数轮组(II)组成，所述的传动轮组(I)由带传动臂的复位轮(1)、传动轮(2)、N个传动爪(3)构成，传动轮(2)套装在复位轮(1)的内孔(101)中，该内孔壁上沿圆周方向均匀分布有N个贯通的方槽(102)，每个方槽内均安装有一个传动爪(3)、方槽底部开有小孔，小孔内装有压缩弹簧(103)，传动轮(2)外圆上带有M个棘齿(201)；所述的计数轮组(II)由限位轮(4)、计数轮(5)、N个计数爪(6)构成，计数轮(5)套装在限位轮(4)的内孔(401)中，该内孔壁上沿圆周方向均匀分布有N个贯通方槽(402)，每个方槽(402)内均装有一个计数爪(6)、方槽(402)底部开有小孔，小孔内装有压缩弹簧(403)，计数轮(5)外圆带有M个棘齿(501)；所述的传动轮(2)和计数轮(5)是分体的或是连体的；上述M、N的取值是要同时满足以下条件：

①、M×α＝N×β＝360°；②、nα＝Nψ；

③、N不能整除M； ④M、N为正整数，且能整除360°；

⑤、M＞N；

上式中：ψ为凸轮轴的调整角，其取值为3°～6°；

n＝1或2或3或4；

β为复位轮、限位轮上相邻两方槽的夹角。

2、根据权利要求1所述的汽车制动间隙自调装置，其特征在于：所述的传动轮(2)和计数轮(5)是分体的，在传动轮(2)与计数轮(5)相接合端面上有圆柱形拨动销，该圆柱形拨动销固定在传动轮(2)或计数轮(5)的端面上，同时在计数轮(5)或传动轮(2)相应的端面上开有沿圆周方向分布的、与拨动销相配合的弧形槽，在限位轮(4)与支架相连端的内孔(401)中装有外圆带凸块(701)的卡圈(7)，该卡圈的凸块(701)与限位轮方槽(402)紧密配合。

3、根据权利要求1所述的汽车制动间隙自调装置，其特征在于：所述的传动轮(2)与计数轮(5)是连成一体的传动计数轮(8)，该传动计数轮(8)位于复位轮(1)孔内的部份起传动轮(2)的作用，位于限位轮孔内的部份起计数轮(5)的作用；在限位轮(4)与支架相连端的内孔(401)中装有外圆带凸块(701)的卡圈(7)，该卡圈(7)的凸块在限位轮方槽(402)内，卡圈(7)外圆的凸块(701)一侧的侧壁与限位轮方槽(402)的内壁有θ＝4°～10°转角的间隙。

4、根据权利要求1或2或3所述的汽车制动间隙自调装置，其特征在于：所述的传动轮(2)棘齿(201)的底面(2d)与过传动轮(2)的轴线的一个平面相重合；所述的计数轮(5)棘齿(501)的底面(5d)与过计数轮(5)的轴线的一个平面相重合。

5、根据权利要求1或2或3所述的汽车制动间隙自调装置，其特征在于：在复位轮(1)与限位轮(4)相接合的端面上有圆柱形限位销，该圆柱形限位销固定在复位轮(1)或限位轮(4)的端面上，同时在限位轮(4)或复位轮(1)相应的端面上开有沿圆周方向分布的、与限位销相配合的弧形槽。

6、根据权利要求4所述的汽车制动间隙自调装置，其特征在于：在复位轮(1)与限位轮(4)相接合的端面上有圆柱形限位销，该圆柱形限位销可以固定在复位轮(1)或限位轮(4)的端面上，同时在限位轮(4)或复位轮(1)相应的端面上开有沿圆周方向分布的、与限位销相配合的弧形槽。

7、一种带汽车制动间隙自调装置的车轮制动器，包括制动底板(III)、支架(IV)、制动蹄架(V)，固定在制动蹄架面板上的摩擦片(VI)，制动鼓(VII)，凸轮轴(VIII)，以及带汽车制动间隙自调装置的调整臂(IX)，其特征在于：所述的汽车制动间隙自调装置是如权利要求1～6所述的车轮制动间隙自调装置，该车轮制动间隙自调装置通过传动轮或传动计数轮内孔的花键槽与凸轮轴相连，其限位轮(4)通过卡圈(7)连接在制动器的支架(11)上。