专利名称：用于调整车辆制动系统的制动衬片和制动鼓之间间隙的制动间隙自动调整器的制作方法
技术领域：
本发明涉及带有浮动参考点的制动间隙自动调整器，其中单向锁止机构和离合器机构形成一体的单一零件，并定位在蜗杆轴上，通过推力轴套的设置，使单向锁止机构和调整蜗轮与强力离合器弹簧载荷隔离而独立运作。单向锁止机构用于感应间隙衬片间隙，及调整制动衬片和制动鼓之间的间隙，而因为车辆制动系统制动零件的弹性，离合器机构将忽略制动传动装置的超量行程。
在重型商用车中，比如卡车、拖车和公共汽车，通常采用“s”形凸轮轴鼓式制动器。带制动衬片的制动蹄在“S”形凸轮轴上，在制动时向制动鼓挤压。“S”形凸轮轴的花键部分凸出制动鼓。
制动调整器连接所述的S凸轮轴至制动传动装置的推杆。该制动调整器一端安装在“S”形凸轮轴花键部分，另一端连接至制动传动装置的推杆。施加给制动传动装置的气压转变成机械输出，通过所述推杆传递制动力至“S”形凸轮轴，膨胀制动蹄，向制动鼓挤压衬片，以实现制动。
制动间隙自动调整器作为控制杆从制动传动装置传递制动力至S凸轮轴和用于感应超量衬片间隙的机械装置，并调整制动衬片和制动鼓之间的间隙至理想值。
现有技术领域中，制动间隙自动调整器作为控制杆连接制动传动装置的推杆和“S”凸轮制动的花键凸轮轴。“S”凸轮制动包括制动鼓、制动蹄和“S”凸轮轴。在“s”凸轮轴制动期间，制动蹄将被向制动鼓挤压。制动间隙自动调整器被用于将气压运作的制动传动装置的制动力传递至“S”凸轮制动。
由于衬片磨损，制动间隙自动调整器感应制动器松弛度，可以通过感应衬片和制动鼓间的间隙或行程。
根据行程原理，调整完全取决于制动传动装置的推杆行程，或者换句话说制动间隙自动调整器的角运动随制动衬片和制动鼓间的间隙不同而异。
根据被称为是先进系统的间隙原理，调整机构可以感应各种因数，比如制动鼓的弹性和不同结构零件，以变化推杆行程和区分制动衬片的磨损，以优化衬片间隙，忽略因为其他因数的超量推杆行程的影响。
发明内容
本发明的第一目的是自动感应衬片的过度磨损和校准，以保持优化的间隙。现有技术的制动调整运作中，由于衬片磨损，制动衬片和制动鼓间的间隙增加，导致了制动传动装置施加制动的推杆行程增加。保持最适宜的制动间隙和定期手动调整以保持间隙是很重要的。因此，本发明的主要目的是使制动间隙自动调整器带有内部机构，以感应衬片的过渡磨损和自动旋转与蜗轮啮合的蜗杆轴、及“S”凸轮轴，以保持最适宜的间隙，从而制动间隙自动调整器的角度运动保持在所需的极限。本发明的另一目的是提供高可靠性的制动间隙自动调整器，能安全地在极其恶劣的环境下工作，以及在重负载和振动情况下克服空间有效性的极限。
本发明的另一目的是提供制动间隙自动调整器，其中超量衬片间隙的调整是在制动回程中完成，取代现有技术中在施加制动过程中的调整。
下面结合附图对本发明作进一步描述，其中附图只是例举了本发明的优选实施例，并不构成对本发明的限制。
图1是根据本发明的制动间隙自动调整器的正视图；图2是图1中沿A-A线的剖视图；图3是图1中沿A-A线的剖视图，展示了小齿轮和控制杆组装；图4是图3中沿C-C线的剖视图，展示了小齿轮组装的预设置间隙的安排。
符号说明1-制动间隙自动调整器壳体 4’-六角形部分2-尾部孔 4”-离合器齿3-蜗轮 5-轴承护圈3’内齿槽6-调整蜗轮4-蜗杆轴 7-推力轴承
8-垫圈22-弹簧9-强力压缩弹簧23-心轴10-弹簧座 24-扭簧11-弹簧保持架 25-密封圈12-控制齿轮 26-推力轴套13-控制杆 27-单向锁止弹簧13’-控制杆固定部分 28-单向锁紧套14-盖板 29-单向锁止/离合器座15-密封圈 28’-29”单向锁紧套的单向锁紧面16-小齿轮 29’-单向锁止/离合器座的齿17-密封圈 30-扣环18-螺丝 G-控制蜗杆(19)小齿轮(16)梯形面间19-控制蜗杆 的预设置间距20-导向 D-控制蜗杆(19)与调整蜗轮(6)啮合21-螺丝 E-蜗轮(3)与蜗杆轴(4)啮合具体实施方式
在现有的汽车制动间隙调整器中，其角运动由锚定在车子底盘上的控制杆感应，以建立参考点。但是也得设置柔性参考点以便容易安装各种参考模型至汽车制动间隙调整器，避免初始安装的额外维修以及使在维修期间和维修之后的容易安装。为了克服上述问题，根据本发明的汽车制动间隙调整器的控制杆设计成具有浮动参考点通常，a)控制齿轮与小齿轮的传动比和b)控制蜗杆与调整蜗轮的传动比的减少，是固定的，每次制动只调整一小部分，补偿因为衬套磨损而产生的超量间隙。
同样，关于上述特征，在制动回程时而不是在制动时，需要作过大间隙的调整，以减少磨损，从而增加零件的寿命。
根据本发明的一种用于调整汽车制动系统的制动衬片和制动鼓之间间隙的制动间隙自动调整器主要包括a)可与制动传动装置连接的制动间隙自动调整器体1b)离合器机构，其中单向锁止/离合器座29通过相互啮合的齿形成带有转动蜗杆轴4离合器，所述蜗杆轴4与蜗轮3啮合，但与其轴垂直，所述单向锁止/离合器座29通过靠着强力压缩弹簧9预设置所需负载的强力强力压缩弹簧的推力轴套26保持。推力轴套26通过靠着强力压缩弹簧9的负载保证调整蜗轮的自由转动。该离合器机构在制动行程有偏差时，使蜗杆轴4脱离调整蜗轮6和单向锁止机构，c)单向锁止机构，形成在单向锁止套28和单向锁止/离合器座29的表面28’-29”之间，其蜗杆轴4的各离合器齿4”-29’可啮合，单向锁紧套28的另一端通过表面上的槽与调整蜗轮结合，单向锁止弹簧27用于感应因磨损而产生的内衬间隙，从而自动调整。所有这些零件通过推力轴套26上的扣环30固定，以防止当离合器分开时单向锁止/离合器座29和蜗杆轴4脱离离合器齿，同时方便加工和维修该组装。
d)控制杆组装，包括可转动控制杆13，其固定部分13’固定至车底盘以提供参考点，具有圆周齿的控制齿轮12也设置于蜗轮3的孔内，与控制杆形成整体。
e)小齿轮16，具有梯形表面，可与控制蜗杆19的梯形表面啮合，其中梯形表面间的间距G确保了径向间隙和所需松弛度，也就是间隙行程。控制蜗杆与调整蜗轮6啮合D通过控制齿轮12的转动调整单向锁止机构。
根据本发明，制动间隙调整器包括制动间隙调整器壳体1，其尾部有用于连接制动执行机构的孔2。壳体的另外一端容纳可转动的蜗轮3，蜗轮3有内部花键用于固定在S凸轮轴上。与蜗轮3啮合的可转动蜗杆轴4设置于壳体内，垂直于蜗轮3的轴。
为了用扳手手动转动，蜗杆轴4的一端具有六角行部分4’凸出在壳体1外。在六角形部分一边，安装有推力轴套26、调整蜗轮6、单向锁紧套28、单向锁止/离合座29、单向锁止弹簧27以及推力轴承7和轴承护圈5，其中轴承护圈5用螺丝拧紧进壳体1，并引导蜗轮轴4。推力轴套26和推力轴承7用于保持单向锁止/离合座29，以使其在强力强力压缩弹簧9的载荷下自由转动。在单向锁止轴套28和单向锁止/离合座29相对的齿(28’-29”)之间形成具有单向锁止弹簧27的单向锁止机构，并设置于调整蜗轮6和蜗杆轴4之间。密封圈25蜗杆轴4的凹槽内，以防止杂质粒子的进入。在蜗轮轴4的另一端安装有弹簧座10、强力压缩弹簧9和弹簧保持架11。弹簧保持架11由螺丝固定在壳体1，用于设定所需的弹力载荷。离合器机构由单向锁止/离合座29的齿29’和蜗杆轴4的齿4”形成。该离合器的啮合由载荷作用在蜗杆轴4上的强力压缩弹簧9支持。
控制杆组装12-15&17位于壳体，与蜗轮3同一个孔，且独立运作。控制杆组装的可转动的控制齿轮12具有圆周轮齿，并与带有固定部分13’的控制杆13形成一体。盖板14与密封圈15位于控制齿轮12和控制杆13之间，以防止杂质粒子的进入。
控制杆组装12-15&17经垫圈8，通过盖板14外围孔的螺丝18固定在壳体1上。控制杆13的固定部分刚性固定在车底盘上，目的在于提供汽车制动间隙调整器的参考点，如下解释。
控制齿轮12与小齿轮16啮合，并定位于壳体1的蜗轮孔。小齿轮的位置如图3&4所示。小齿轮16和控制蜗杆19通过轴23和导向29形成一行，并由螺丝21保持。小齿轮的16的梯形表面和控制蜗杆19膛孔端面之间的间隙G是在于，在小齿轮16旋转期间最初给控制齿轮12自由转动，以达到在闸皮和制动鼓之间所需的松弛度，也就是汽车制动间隙调整器的间隙行程。
单向锁止机构形成在单向锁紧套28和单向锁止/离合座29的表面28-29”之间，可啮合地位于蜗杆轴4上，单向锁紧套28的另一端与调整蜗轮6在表面上的槽连接。所有这些零件通过推力轴套26上的扣环30固定，以防止当离合器分开时单向锁止/离合器座29和蜗杆轴4的跨越离合器齿，以及方便加工和维修该组装。
根据本发明，该具有柔性参考点的制动间隙自动调整器与蜗杆轴上面的整体单向锁止和离合机构配合。单向锁止机构的作用在于感应因为磨损而产生的超量衬片间隙，并自动调整，而在制动传动装置的偏差行程期间，离合机构的作用在于将蜗杆轴从调整蜗轮分开，两者通过扣环框笼在一起。较大面积的单向锁止的规定，增加了单向锁止机构的寿命，而所有这些零件的框笼简化了该组装的制造，并在制动传动装置的偏差行程期间，使离合器座不过度脱离蜗杆轴搭接齿，这增加了蜗杆轴和单向锁止/离合座上搭接齿的寿命。
控制蜗杆和小齿轮之间的径向间隙由小齿轮和蜗杆的梯形面间的间隙控制，并和扭簧一起装配在杆上，确保汽车制动间隙自动调整器的所需松弛度或控制其间隔，以保持制动衬片和制动鼓之间的间隙。小齿轮和控制蜗杆同轴，并通过螺丝保持，以使拆卸和重装简单，如图3所示。这些零件安装在壳体内，其底部有压缩弹簧。
以上描述了根据本发明的汽车间隙自动调整器的结构和作用，下面描述其运作过程当在起初制动期间，施加超量衬片间隙以开始制动，小齿轮16由控制杆组装(12-15&17)通过控制杆运动而转动，该控制杆组装刚性安装在汽车底盘。在该运作的初期，小齿轮16自由转动直到控制蜗杆19和小齿轮16之间的梯形表面间的预定间隙G闭合。小齿轮16的自由转动保证了制动间隙自动调整器的预设定间隙行程。同时，蜗轮3与制动间隙自动调整器壳体1一起沿逆时针反向旋转；接着，与蜗轮花键3’啮合的凸轮S被转动，使制动衬片靠近制动鼓。
在进一步旋转期间(经过间隙行程周期之后)，控制蜗杆19也由小齿轮16转动，带动控制蜗轮6，接着转动单向锁止轴套28。因为单向锁止，即单向锁止/离合器座29，的另一部分与蜗杆轴齿啮合，形成离合器机构，当制动鼓和制动衬片间存在超量间隙时，单向锁止轴套28必需逆着单向锁止弹簧27跨过接合面(28’-29”)，并啮合至一个新的位置。
这是因为单向锁止/离合器座齿29’完全与蜗杆轴齿4”完全啮合时，由于过渡摩擦而产生的蜗杆轴4阻碍单向锁止/离合座29的转动。
一旦制动衬片与制动鼓接合，反作用力增加，蜗杆轴4轴向移动压缩强力压缩弹簧9，随着蜗杆轴的齿部分4”与单向锁止/离合器座齿29’分离，离合器分开。
由于离合器分开，单向锁止/离合器座29上的阻力去除，这允许单向锁止/离合器座29和单向锁止轴套28一起转动，控制蜗轮6作为整体保持其相对位置。因此在此期间(膨胀/偏差区)控制杆的运动被忽略。
当松开制动器时，小齿轮16由控制齿轮12沿顺时针方向转动，与制动方向相反，而控制蜗杆19整体与调整蜗轮6、单向锁止轴套28和单向锁止/离合器座29一起跟随小齿轮16转动，形成制动间隙自动调整器的偏差行程。然而因为齿4”和29”的离合器分开，蜗杆轴4保持静止。
一旦制动衬片离开制动鼓，作用力降低，强力压缩弹簧的载荷移动蜗杆轴4，使之与接上离合器，防止单向锁止/离合器座29的自由转动。
在制动传动装置进一步松开的期间，壳体1保持顺时针转动；控制齿轮12继续转动小齿轮16和控制蜗杆19，直到控制蜗杆19和小齿轮16间的闭合间隙由扭簧24保持。该运动覆盖了制动间隙自动调整器的间隙行程，这在制动的初期完成。然而，单向锁止/离合器座29和单向锁止轴套28和调整蜗轮6由于在该期间离合器啮合状态的运动，而被阻止转动。
在制动间隙自动调整器的最终松开转动期间，由控制齿轮12转动的小齿轮16接着转动控制蜗杆19和调整蜗轮6，接着整体上转动单向机构。此时与单向锁止/离合器座啮合的蜗杆轴4被转动，并接着转动蜗轮3和‘S’凸轮，以实现衬片间隙的调整。这与之前解释的制动行程期间产生的新啮合一致。
在最后一段描述的功能只适用于具有超量衬片间隙的制动，其中单向锁止轴套28在新的位置啮合，之后如上所述分开。只要制动带有最适宜的制动衬片间隙，在完成制动间隙自动调整器的间隙行程后，单向锁止/座上的单向锁止轴套的跨越将不会产生。
在此结合附图描述的优选实施例中，根据本发明的具有浮动参考点的带单向锁止和离合器机构的制动间隙自动调整器，用于调整制动系统的制动衬片和制动鼓之间间隙，包括a)壳体1，包括在可与制动传动装置连接的所述壳体的尾部的孔2，b)具有内部花键的可转动蜗轮3，处于所述壳体的另一部分，用于连接凸轮轴，c)带有单向锁止机构的离合器，包括垂直于蜗轮3并与其啮合的可转动蜗杆轴4，单向锁止/离合器座29具有与蜗杆轴4的齿4”啮合的齿29’，蜗杆轴4由轴承护圈5导向，调整蜗轮6位于安装在蜗杆轴4的推力轴套26上，但可与也位于推力轴套26上的单向锁止/离合器套28接合，接着与单向锁止/离合器座29接合，从而离合器机构和单向锁止机构位于蜗杆轴4上。
d)轴承护圈5和推力轴承7通过靠着强力压缩弹簧9的推力轴套26，保持单向锁止/离合器座29可与蜗杆轴4接合，从而隔离调整蜗轮6和单向锁止套28，使其自由运动，e)扣环30，设置在推力轴套26上，笼住蜗杆轴和调整蜗轮6以防止在离合器处于分开状态时，离合器座齿29跨过蜗杆轴离合器齿4”，f)其中单向锁止机构和离合器机构在蜗轮轴4上，
g)其中单向锁止机构和离合器机构形成一体的单一零件，即单向锁止/离合器座。
一种带有浮动参考点的制动间隙自动调节器，具有单向锁紧和离合器机构，用于调整汽车制动系统的制动衬片和制动鼓之间间隙，包括a)壳体1，在其尾部设置有可与制动传动装置连接的孔2，b)带内部花键的可转动蜗轮3，设置在所述壳体的另一部分，用于连接S凸轮轴，c)离合器兼单向锁止机构，包括i)具有齿4”的可转动蜗杆轴4，与蜗轮3啮合并垂直于蜗轮3的轴，ii)单向锁止/离合器座29，具有与蜗杆轴4的齿4”啮合的齿29，由轴承护圈5导向，iii)单向锁止机构包括调整蜗轮6，通过表面上的槽与带有齿28’的单向锁紧套28接合，与单向锁止弹簧27一起位于推力轴套26上，且安装在蜗杆轴4的六角形端4’，iV)强力压缩弹簧9、弹簧座10与弹簧保持架11安装在蜗杆轴4的另外一端，v)密封圈25设置在蜗杆轴4的凹槽上，vi)其中轴承护圈5和推力轴承7通过推力轴套26保持单向锁止/离合器座29逆着强力压缩弹簧9，以隔离调整蜗轮6和单向锁紧套28，使其自由运动，vii)其中所述弹簧保持器11被拧进所述壳体1，以预设置弹簧载荷，viii)其中单向锁止/离合器座29通过齿29座套在蜗杆轴的齿4”上形成离合器，ix)其中强力压缩弹簧9施加负载于蜗杆轴4上，以保证离合器的啮合，X)其中单向锁紧套28通过齿28座套在单向锁止/离合器座29的齿29”上，在另一端形成锁止。
d)控制杆组装，包括-带有固定部分13’的可转动控制杆13，-具有圆周齿的控制齿轮12，定位于蜗轮3的孔，并与控制杆13形成整体，
-盖板14与密封圈15&17安装在控制齿轮12和控制杆13之间，-其中垫圈8和盖板14外围孔内的螺丝18保证壳体1的紧固，-其中固定部分13固定在汽车底盘，以提供参考点，和e)小齿轮组装，包括-与控制齿轮12啮合的小齿轮16，具有梯形表面，-控制蜗杆19，其梯形表面可与小齿轮16的梯形表面啮合，-其中轴23、导向20和螺丝21使小齿轮16和控制蜗杆19排成一行，-其中小齿轮16梯形表面间的间隙G和控制蜗杆19端面保证了径向间隙，通过控制齿轮12使在小齿轮16转动初期能自由转动，从而保证所需的径向运动，以达到制动蹄和制动鼓之间的所需间隙，即制动间隙自动调节器的间隙行程。
显然本发明所揭露的优选实施例为实现所述目标而精心设计，本领域的技术人员应知道，所有未脱离本发明的精神的修改和变换也将落入本发明说明书和权利要求书的范围之内。
权利要求
1.带有浮动参考点的制动间隙自动调整器，具有单向锁止和离合器机构，用于调整车辆制动系统的制动衬片和制动鼓之间间隙，包括—可与制动传动装置连接的壳体(1)，—内部花键可转动的蜗轮(3)，处于所述壳体的另一部分，用于连接S凸轮轴，—离合器兼单向锁止机构，包括与蜗轮(3)垂直并啮合的可旋转蜗杆轴(4)；单向锁止/离合器座29具有齿(29’)与蜗杆轴(4)的齿(4”)啮合，并由轴承护圈(5)导向而形成的离合器机构；调整蜗轮(6)通过表面的槽与带有齿(28’)的单向锁紧套28接合，与单向锁止弹簧(27)一起设置于推力轴套(26)上，并安装于蜗杆轴(4)六角形的一端，从而离合器机构和单向锁止机构处于蜗杆轴(4)上；—轴承护圈(5)与推力轴承(7)通过推力轴套(26)保持单向锁止/离合器座(29)靠着强力压缩弹簧(9)，从而使调整蜗轮(6)和单向锁紧套(28)各自自由运动，—扣环(30)设置于推力轴套(26)上，扣住蜗杆轴(4)和调整蜗轮(6)，当离合器处于分开状态时，防止离合器座齿(29”)跨过蜗杆轴离合器齿(4”)，—其中，单向锁止机构和离合器机构位于蜗杆轴之上，—其中，单向锁止机构和离合器机构在单一锁止/离合器座形成整体的单一零件。
2.带有浮动参考点的制动间隙自动调整器，具有单向锁止和离合器机构，用于车辆制动系统的调整制动衬片和制动鼓间间隙，包括—壳体(1)，在其尾部有可与制动传动装置连接的孔(2)，—内部花键可转动的蜗轮(3)，处于所述壳体的另一部分，用于连接S凸轮轴，—离合器兼单向锁止机构，包括—具有齿(4”)的可转动蜗杆轴(4)， 与蜗轮(3)的轴垂直并啮合，—具有齿(29’)的单向锁止/离合器座(29)，与蜗杆轴的齿(4”)啮合，并与导向蜗杆轴(4)的轴承护圈(5)一起安装于蜗杆轴(4)的六角形端(4’)，—单向锁止机构，包括—带有齿(28’-29’)的单向锁紧套(28)通过与调整蜗轮(6)表面的槽啮合，和单向锁止弹簧(27)一起固定在推力轴套(26)上，并安装在蜗杆轴(4)的六角形端(4’)，—强力压缩弹簧(9)与弹簧座(1 0)和弹簧保持架(1 1)一起安装在蜗杆轴(4)的另一端，—密封圈(25)设置在蜗杆轴(4)凹槽内，—其中，轴承护圈(5)和推力轴承(7)通过推力轴承(26)保持单向锁止/离合器座(29)靠着强力压缩弹簧(9)，以使调整蜗轮(6)和单向锁紧套(28)各自自由运动，—其中所述弹簧保持架(11)被拧进所述壳体(1)，用于预设定弹簧载荷，—其中单向锁止/离合器座(29)通过齿(29’)座套在蜗杆轴(4)的齿(4”)上，形成离合器，—其中强力压缩弹簧(9)施加载荷于蜗杆轴(4)上，以保证离合器的接合，—其中单向锁紧套(28)通过齿(28’)座套在单向锁止/离合器座(29)的齿(29”)，在另一端形成锁。—控制杆组装，包括—具有固定部分(13’)的可旋转控制杆(13)—具有圆周齿的控制齿轮(12)，定位于蜗轮(3)的孔，并与控制杆(13)形成整体，—盖板(14)与密封圈(15&17)一起安装在控制齿轮(12)和控制杆(13)之间，—其中垫圈(8)与盖板(14)外围孔内的螺丝(18)一起保证了壳体(1)装配的牢固性，—其中固定部分(13)固定在车辆底盘，以提供参考点，—小齿轮组装，包括—与控制齿轮(12)啮合的小齿轮(16)，—具有梯形表面，—具有可与小齿轮(16)梯形表面啮合的梯形表面的控制蜗杆(19)，—其中，轴(23)，导向(20)和螺丝(21)使小齿轮(16)和控制蜗杆(19)排成一行，—其中，小齿轮(16)梯形表面间的间隙(G)和控制蜗杆(19)端面保证了径向间隙，通过控制齿轮(12)使在小齿轮(16)转动初期能自由转动，从而保证所需的径向运动，以达到制动蹄和制动鼓之间的所需间隙，即制动间隙自动调节器的间隙行程。
全文摘要
本发明涉及制动间隙自动调整器，其中衬片的过度磨损将被感应并自动校准，保持最适宜的间隙，包括壳体(1)，单向锁止/离合器座(29)首先与可转动蜗杆轴(4)通过相互的可啮合齿形成离合器机构，其次与单向锁紧套(28)形成单向锁止机构，以组成在蜗杆轴上的整体的单向和离合器机构。
文档编号F16D65/38GK1942688SQ200480042680
公开日2007年4月4日 申请日期2004年7月7日 优先权日2004年4月7日
发明者克里施奈斯瓦米·帕萨沙莱西·艾纯巴迪, 玛尼潘迪安·思尼亚潘 申请人:马德拉斯机器制造私人有限公司