RU2398985C2

RU2398985C2 - Automotive brake regulator

Info

Publication number: RU2398985C2
Application number: RU2006116746/11A
Authority: RU
Inventors: Андрей Андреевич Боталенко (BY); Андрей Андреевич Боталенко; Иван Александрович Болотов (BY); Иван Александрович Болотов; Василий Иванович Галяс (BY); Василий Иванович Галяс
Original assignee: Общество С Дополнительной Ответственностью "Дискомс"
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2010-09-10
Also published as: RU2006116746A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: automotive brake regulator comprises casing that doubles as a lever and accommodates worm gearing made up of worm gear and worm, screw gear with its gear wheel fitted aligned with aforesaid worm and coupled therewith via coupling that comprises spring to compress friction surfaces, and axially constricted. It comprises also screw gear and torsion spring. Toothed gearing drive gear is fitted aligned with worm gearing worm. Toothed gearing driven gear is arranged aligned with screw gearing screw and articulated therewith via free running coupling formed by half-coupling with gear rim on end face that faces the screw face and gear rim made on said screw face. One hook of torsion spring is connected with toothed gearing driven gear, while another one is articulated with free running half-coupling. Brake regulator is provided with block connected with toothed gearing gear wheel to transfer rotation thereto and with free running half-coupling to transfer rotation and relative axial travel. There is a tangential clearance in engagement between aforesaid block and driven gear wheel which corresponds to casing turn angle in the case of brake drive elastic strain. Elastic element is added to regulator screw end face to provide for contact between half-coupling toothed rim with that on screw face.

EFFECT: higher reliability of brake adjustment.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к регуляторам тормоза, и может быть использовано в тормозных устройствах транспортных средств с пневматическим приводом и кулачковым разжимом колодок.The invention relates to the field of engineering, namely to brake regulators, and can be used in brake devices of vehicles with pneumatic drive and cam open pads.

Известен регулятор тормоза транспортного средства (патент DE 69921628 D, опубл. 9.12.2004, приоритет SE 19980001052 199980327 (см. также WO 9950567 А1, US 6408993 В1)), содержащий служащий рычагом корпус и расположенные внутри него червячную передачу, включающую червячное колесо и червяк, винтовую передачу, зубчатое колесо которой установлено соосно червяку, кинематически связано с ним посредством муфты и ограничено в осевом перемещении, а также зубчатую передачу, ведущая шестерня которой установлена соосно червячному колесу, а ведомая шестерня располагается соосно винту винтовой передачи и кинематически связана с ним посредством муфты свободного хода.A vehicle brake regulator is known (patent DE 69921628 D, published December 9, 2004, priority SE 19980001052 199980327 (see also WO 9950567 A1, US 6408993 B1)), comprising a lever housing and a worm gear located inside it, including a worm wheel and a worm, a helical gear, the gear of which is mounted coaxially with the worm, is kinematically connected to it by means of a clutch and is limited in axial movement, as well as a gear gear, the drive gear of which is installed coaxially with the worm wheel, and the driven gear is located coaxially with the screw in a helical gear and kinematically connected to it by means of a freewheel.

Данный регулятор тормоза обладает сложной конструкцией. Он содержит большое количество сложных в изготовлении деталей, что вызывает высокую трудоемкость его изготовления.This brake regulator has a complex structure. It contains a large number of parts difficult to manufacture, which causes the high complexity of its manufacture.

Известен также регулятор тормоза транспортного средства (Патент RU 2095657 С1, опубл. 10.11.97, приоритет SE 9203455 от 18.11.1992), содержащий служащий рычагом корпус и расположенные в его полостях червячную передачу, включающую червячное колесо и червяк, винтовую передачу, зубчатое колесо которой установлено соосно червяку червячной передачи, кинематически связано с ним посредством фрикционной муфты и ограничено в осевом перемещении, зубчатую передачу, ведущая шестерня которой установлена соосно червячному колесу червячной передачи, а ведомая шестерня расположена соосно винту винтовой передачи и кинематически связана с ним посредством муфты свободного хода, образуемой подпружиненной в осевом направлении полумуфтой с зубчатым венцом на торце, обращенном к торцу винта, и соответствующим зубчатым венцом, выполненным на упомянутом торце винта, а также пружину кручения, один зацеп которой связан с ведомой шестерней зубчатой передачи, а другой связан кинематически с полумуфтой свободного хода.A vehicle brake regulator is also known (Patent RU 2095657 C1, publ. 10.11.97, priority SE 9203455 of 11/18/1992), comprising a worm gear serving as a lever and a worm gear located in its cavities, including a worm wheel and a worm, a helical gear, a gear wheel which is installed coaxially to the worm of the worm gear, kinematically connected to it by means of a friction clutch and is limited in axial movement, a gear transmission, the driving gear of which is installed coaxially with the worm gear of the worm gear, and the driven gear located coaxially to the screw of the helical gear and kinematically connected to it by means of a freewheel formed by an axially spring-loaded half-coupling with a ring gear at the end facing the screw end and a corresponding ring gear made on the screw end, as well as a torsion spring, one hook which is connected to the driven gear of the gear transmission, and the other is kinematically connected to the freewheel half coupling.

Недостатком известного регулятора является то, что ведущая шестерня зубчатой передачи и полумуфта подпружинены относительно друг друга пружиной, которая является одновременно и пружиной кручения, и пружиной сжатия. Таким образом, соединение ведомой шестерни и полумуфты, обеспечивающее передачу вращения и взаимного осевого перемещения, всегда нагружено крутящим моментом пружины. Вследствие этого осевое перемещение полумуфты затрудняется, что делает процесс работы муфты свободного хода ненадежным. А значит, ненадежным является и процесс регулирования тормоза.A disadvantage of the known controller is that the drive gear of the gear transmission and the coupling half are spring-loaded relative to each other by a spring, which is both a torsion spring and a compression spring. Thus, the connection of the driven gear and the coupling half, providing transmission of rotation and mutual axial movement, is always loaded with the torque of the spring. As a result of this, the axial movement of the coupling half is hindered, which makes the working process of the freewheel unreliable. So, the process of regulating the brake is unreliable.

Технической задачей настоящего изобретения является исключение указанного недостатка, т.е. повышение надежности процесса регулирования тормоза.An object of the present invention is to eliminate this drawback, i.e. increasing the reliability of the brake regulation process.

Указанная задача решается за счет того, что регулятор тормоза транспортного средства, содержащий служащий рычагом корпус и расположенные в его полостях червячную передачу, включающую червячное колесо и червяк, винтовую передачу, зубчатое колесо которой установлено соосно червяку червячной передачи, кинематически связано с ним посредством фрикционной муфты и ограничено в осевом перемещении, зубчатую передачу, ведущая шестерня которой установлена соосно червячному колесу червячной передачи, а ведомая шестерня расположена соосно винту винтовой передачи и кинематически связана с ним посредством муфты свободного хода, образуемой полумуфтой с зубчатым венцом на торце, обращенном к торцу винта, и соответствующим зубчатым венцом, выполненным на упомянутом торце винта, а также пружину кручения, один зацеп которой связан с ведомой шестерней зубчатой передачи, а другой связан кинематически с полумуфтой свободного хода, снабжен сухарем, который соединен с ведомой шестерней зубчатой передачи с возможностью передачи вращения, а с полумуфтой свободного хода связан с возможностью передачи вращения и относительного перемещения в осевом направлении, причем в соединении сухаря с ведомой шестерней зубчатой передачи предусмотрен тангенциальный зазор, соответствующий углу поворота корпуса при упругой деформации привода тормоза, а для обеспечения контакта зубчатого венца полумуфты с зубчатым венцом на торце винта в регулятор введен упругий элемент.This problem is solved due to the fact that the vehicle’s brake regulator, comprising a housing serving as a lever and a worm gear located in its cavities, including a worm gear and a worm, a helical gear, the gear of which is aligned with the worm of the worm gear, is kinematically connected to it by means of a friction clutch and limited in axial movement, a gear transmission, the drive gear of which is mounted coaxially with the worm gear of the worm gear, and the driven gear is located coaxially with the screw a helical gear and is kinematically connected to it by means of a freewheel formed by a half-clutch with a gear rim on the end facing the end of the screw and a corresponding gear rim made on the said end of the screw, as well as a torsion spring, one hook of which is connected to the driven gear of the gear and the other is kinematically connected with the freewheel half coupling, equipped with a cracker that is connected to the driven gear of the gear transmission with the possibility of transmitting rotation, and with the freewheel half coupling it is connected with the possibility transmission of rotation and relative displacement in the axial direction, moreover, in the connection of the cracker with the driven gear gear there is a tangential clearance corresponding to the angle of rotation of the housing during elastic deformation of the brake drive, and to ensure contact between the gear ring of the coupling half and the gear ring on the screw end, an elastic element.

На фиг.1 показан регулятор тормоза с местным сечением по оси червяка червячной передачи и с местным вырывом, открывающим вид на зубчатую передачу; на фиг.2 - регулятор в сечении I-I (по оси винта винтовой передачи); на фиг.3 показаны детали регулятора тормоза в аксонометрии.Figure 1 shows the brake regulator with a local section along the axis of the worm of the worm gear and with a local breakaway, opening a view of the gear; figure 2 - controller in section I-I (along the axis of the screw of the helical gear); figure 3 shows the details of the brake regulator in a perspective view.

Регулятор тормоза транспортного средства содержит корпус 1, выполняющий функцию тормозного рычага. Внутри корпуса 1 в соответствующих полостях расположены червячная передача, включающая червячное колесо 2 и червяк 3, и винтовая передача, включающая зубчатое колесо 4, которое установлено соосно червяку 3, и винт 5. Зубчатое колесо 4 кинематически связано с червяком 3 посредством фрикционной муфты предельного момента, включающей в себя ведущие 6 и ведомые 7 диски, удерживаемые в сжатом состоянии пружиной 8 посредством шайбы 9. Ведущие диски 6 и ведомые диски 7 соединены профильными соединениями с зубчатым колесом 4 и червяком 3, соответственно. Червяк 3 вместе с фрикционной муфтой зафиксирован от осевого перемещения посредством резьбовой втулки 10, которая одновременно является заглушкой полости в корпусе 1.The vehicle brake regulator comprises a housing 1 that acts as a brake lever. Inside the housing 1, in the respective cavities, there is a worm gear including a worm gear 2 and a worm 3, and a helical gear comprising a gear wheel 4, which is mounted coaxially with the worm 3, and a screw 5. The gear wheel 4 is kinematically connected to the worm 3 by means of a friction clutch of the limiting moment including driving 6 and driven 7 disks held in a compressed state by spring 8 by means of a washer 9. Driving disks 6 and driven disks 7 are connected by profile connections to a gear wheel 4 and a worm 3, respectively. The worm 3 together with the friction clutch is fixed from axial movement by means of a threaded sleeve 10, which is also a cavity plug in the housing 1.

Червяк 3 снабжен выступающим из корпуса профильным хвостовиком 11 для взаимодействия с ручным вращательным инструментом. Целесообразно профиль хвостовика 11 выполнять в виде стандартного, например в виде четырех- или шестигранника. Тогда в качестве вращательного инструмента возможно использование стандартного ключа.The worm 3 is equipped with a profile shank 11 protruding from the housing for interaction with a hand-held rotary tool. It is advisable to profile shank 11 to perform in the form of a standard, for example in the form of a four- or hexagon. Then, a standard key can be used as a rotary tool.

Соосно винту 5 установлена полумуфта 12, связанная посредством торцового зубчатого соединения 13 с винтом 5 винтовой передачи, и образующая в результате этого муфту свободного хода. Для обеспечения постоянного контакта в зубчатом соединении полумуфты 12 с винтом 5 винтовой передачи в регулятор введен упругий элемент, например пружина сжатия 14.Coaxially to the screw 5, a half-coupling 12 is mounted, connected by means of an end gear connection 13 with the screw 5 of the helical gear, and forming as a result a freewheel. To ensure constant contact in the gear connection of the coupling half 12 with the screw 5 of the helical gear, an elastic element is introduced into the controller, for example, a compression spring 14.

В расточке корпуса 1 соосно винту 5 винтовой передачи установлена ведомая шестерня 15 зубчатой передачи. Внутри нее расположен сухарь 16, радиальные кулачки 17 которого введены в зацепление с кулачками 18 ведомой шестерни 15, а торцовые кулачки 19 введены в зацепление с соответствующими кулачками 20 полумуфты 12. Таким образом обеспечивается передача вращения шестерне 15 и одновременные передача вращения и осевое перемещение полумуфте 12 муфты свободного хода. В соединении ведомой шестерни 15 и сухаря 16 предусмотрен тангенциальный зазор «А», соответствующий углу поворота корпуса 1 при упругой деформации привода тормоза.In the bore of the housing 1, coaxial to the screw 5 of the helical gear, a driven gear 15 of the gear transmission is installed. Inside it is a cracker 16, the radial cams 17 of which are engaged with the cams 18 of the driven gear 15, and the end cams 19 are engaged with the corresponding cams 20 of the coupling 12. Thus, transmission of rotation of the gear 15 and simultaneous transmission of rotation and axial movement of the coupling 12 are ensured freewheel clutches. In the connection of the driven gear 15 and the cracker 16, a tangential clearance “A” is provided corresponding to the angle of rotation of the housing 1 during elastic deformation of the brake drive.

Внутри ведомой шестерни 15 соосно ей расположена пружина кручения 21. Зацеп 22 этой пружины расположен в пазу 23 ведомой шестерни 15, а зацеп 24 расположен в пазу 25 сухаря 16. При этом пружина 21 установлена с предварительным натягом, в результате чего постоянно стремится повернуть сухарь 16 относительно ведомой шестерни 15 в сторону уменьшения зазора в тормозе.Inside the driven gear 15, a torsion spring 21 is located coaxially with it. The hook 22 of this spring is located in the groove 23 of the driven gear 15, and the hook 24 is located in the groove 25 of the cracker 16. In this case, the spring 21 is preloaded, thereby constantly trying to rotate the cracker 16 relative to the driven gear 15 in the direction of reducing the clearance in the brake.

Для фиксации винта 5 винтовой передачи от осевого перемещения предусмотрен упор 26.To fix the screw 5 of the helical gear from axial movement, an emphasis 26 is provided.

Соосно червячному колесу 2 установлена ведущая шестерня 27 зубчатой передачи, которая введена в зацепление с ведомой шестерней 15 и снабжена торцовыми выступами 28, на которых установлен рычаг 29, конец которого соединен с неподвижной деталью 30. Соответствующую полость корпуса 1 закрывает крышка 31.Coaxial to the worm wheel 2, a gear drive gear 27 is installed, which is engaged with the driven gear 15 and provided with end protrusions 28 on which a lever 29 is mounted, the end of which is connected to the fixed part 30. The corresponding cavity of the housing 1 closes the cover 31.

На транспортном средстве регулятор устанавливается на вал 32 привода тормоза и соединяется со штоком 33 тормозной камеры посредством вилки 34.On the vehicle, the regulator is mounted on the shaft 32 of the brake actuator and connected to the rod 33 of the brake chamber via a plug 34.

Регулятор работает следующим образом.The regulator operates as follows.

В процессе торможения шток 33 воздействует через вилку 34 на корпус 1 регулятора и поворачивает его по ходу часовой стрелки. Ведущая шестерня 27 зубчатой передачи, соединенная рычагом 29 с неподвижной деталью 30, остается при этом неподвижной. Ведомая шестерня 15, обкатываясь по ведущей шестерне 27, поворачивается относительно корпуса. Далее вращение через пружину 21 и сухарь 16 передается полумуфте 12. Вследствие вращения полумуфты 12 торцовое зубчатое соединение 13, находившееся в исходном положении в разомкнутом состоянии, начинает замыкаться. Если тормоз отрегулирован правильно, то полное замыкание зубчатого соединения 13 и готовность муфты свободного хода передавать крутящий момент происходит одновременно с полным выбором зазора в тормозе, т.е. в момент прижатия колодок к тормозному барабану.During braking, the rod 33 acts through the plug 34 on the housing 1 of the controller and rotates it clockwise. The pinion gear 27 of the gear transmission, connected by a lever 29 to the fixed part 30, remains stationary. Driven gear 15, rolling around the drive gear 27, rotates relative to the housing. Further, the rotation through the spring 21 and the cracker 16 is transmitted to the coupling half 12. Due to the rotation of the coupling half 12, the end gear connection 13, which was in the initial position in the open state, starts to close. If the brake is correctly adjusted, then the complete closure of the gear connection 13 and the readiness of the freewheel to transmit torque occurs simultaneously with the complete choice of the clearance in the brake, i.e. at the moment the pads are pressed against the brake drum.

При дальнейшем повороте корпуса 1 при упругой деформации деталей привода тормоза ведомая шестерня 15 продолжает поворачиваться. Однако далее вращение не передается, так как крутящий момент пружины кручения 21 не достаточен для вращения деталей винтовой и червячной передач под нагрузкой. Для того чтобы в таком случае обеспечить возможность поворота ведомой шестерни 15 при неподвижном сухаре 16, предусмотрен тангенциальный зазор «А».With further rotation of the housing 1 with elastic deformation of the parts of the brake actuator driven gear 15 continues to rotate. However, further rotation is not transmitted, since the torque of the torsion spring 21 is not sufficient to rotate the parts of the screw and worm gears under load. In order to provide in this case the possibility of rotation of the driven gear 15 with the fixed cracker 16, a tangential gap “A” is provided.

При растормаживании все детали регулятора возвращаются в исходное положение. В таком случае регулирование тормоза не происходит. Заметим, если зазор в тормозе не превышает установленной величины, зубчатое соединение 13 в исходном положении разомкнуто, т.е. вершины зубьев полумуфты 12 опираются на вершины зубьев винта 5.When braking, all parts of the regulator return to their original position. In this case, the brake does not adjust. Note that if the clearance in the brake does not exceed the set value, the gear connection 13 in the initial position is open, i.e. the tops of the teeth of the coupling half 12 rest on the tops of the teeth of the screw 5.

Из-за износа тормозных накладок зазор в тормозе увеличивается. Тогда корпус 1 в процессе затормаживания до прижатия колодок к тормозному барабану повернется на больший угол и замыкание соединения 13 произойдет раньше, чем прижатие колодок к тормозному барабану. При повороте корпуса 1 после замыкания соединения 13 до прижатия колодок к тормозному барабану повернется на соответствующий угол и винт 5 в сторону уменьшения зазора в тормозе, т.е. произойдет регулирование зазора в тормозе.Due to wear on the brake linings, the clearance in the brake increases. Then the housing 1 in the process of braking before pressing the pads to the brake drum will rotate at a larger angle and the closure of the connection 13 will occur earlier than pressing the pads to the brake drum. When the housing 1 is rotated after the connection 13 is closed before the pads are pressed against the brake drum, the screw 5 will turn to the corresponding angle and screw 5 in the direction of decreasing the clearance in the brake, i.e. The brake clearance will be adjusted.

Так как винт 5 повернулся на некоторый угол, то в процессе растормаживания при возврате деталей регулятора в исходное положение зубья полумуфты 12 перескочат на один шаг относительно зубьев винта 5 и в исходном положении соединение 13 окажется замкнутым. Поэтому при следующем торможении винт 5 до момента прижатия колодок к барабану повернется на один зуб, т.е. снова произойдет регулирование тормоза. Процесс регулирования будет повторяться при каждом цикле торможения до тех пор, пока зазор не будет уменьшен до требуемой величины.Since the screw 5 has turned through a certain angle, during the braking process, when the parts of the regulator are returned to their initial position, the teeth of the coupling half 12 will jump one step relative to the teeth of the screw 5 and in the initial position the connection 13 will be closed. Therefore, during the next braking, screw 5 will rotate by one tooth until the pads are pressed against the drum, i.e. brake adjustment will occur again. The control process will be repeated with each braking cycle until the clearance is reduced to the required value.

При смене тормозных накладок, когда тормоз подвергается разборке, возникает необходимость в ручной регулировке зазора. Для этого необходимо надеть на профильный хвостовик 11 червяка 3 вращательный инструмент, например ключ, и, приложив вращательное усилие, повернуть червяк 3 в требуемом направлении. Вращение червяка 3 вручную становится возможным благодаря наличию фрикционной муфты, которая в этом случае пробуксовывает. При вращении червяка 3 по ходу часовой стрелки зазор в тормозе уменьшается, а при вращении в противоположном направлении - увеличивается. Так осуществляется ручное регулирование тормоза.When changing the brake pads, when the brake is disassembled, there is a need for manual adjustment of the gap. To do this, put on a profile shank 11 of the worm 3 a rotary tool, for example a key, and, applying a rotational force, turn the worm 3 in the desired direction. The rotation of the worm 3 manually becomes possible due to the presence of a friction clutch, which in this case stalls. When the worm 3 rotates clockwise, the brake clearance decreases, and when it is rotated in the opposite direction, it increases. This is how the brake is manually adjusted.

Конструкция регулятора проста, содержит небольшое количество деталей. Введение в конструкцию регулятора дополнительных деталей - сухаря и пружины сжатия - обеспечивает надежность процесса регулирования тормоза.The design of the regulator is simple, it contains a small number of parts. Introduction to the design of the regulator of additional parts - cracker and compression springs - ensures the reliability of the brake regulation process.

Claims

A vehicle brake regulator, comprising a housing serving as a lever and a worm gear located in its cavities, including a worm gear and a worm, a helical gear, the gear of which is mounted coaxially with the worm of the worm gear, is kinematically connected to it by means of a friction clutch and is limited in axial movement, the gear gear the drive gear of which is mounted coaxially with the worm gear of the worm gear, and the driven gear is coaxial with the screw of the helical gear and kinematically connected with it through a freewheel formed by a coupling half with a ring gear on the end facing the screw end and a corresponding ring gear made on the screw end, as well as a torsion spring, one hook of which is connected to the driven gear of the gear transmission, and the other is kinematically connected with a freewheel coupling, characterized in that it is equipped with a cracker, which is connected to the driven gear of the gear transmission with the possibility of transmitting rotation to it, and with the freewheel coupling, is connected with the possibility of transmitting rotation Nia and relative movement in the axial direction, wherein in the compound of biscuit with the driven pinion gear provided tangential clearance corresponding to the angle of rotation housing with elastic deformation of the brake actuator, and to provide contact toothing coupling part with a toothing on the end face of the screw in knob inserted elastic member.