自动调整臂及刹车装置的制作方法

本实用新型涉及刹车装置制动技术领域，具体而言，涉及自动调整臂及刹车装置。

背景技术：

现有制动系统在国内商用车及客车底盘上得到较广泛的应用，除去一些高档车型选用技术含量较高、价格昂贵的气盘式制动器外，大部分车型还是选用结构简单，价格低廉的渐开线凸轮轴式鼓式制动器。该类鼓式制动器，一般在凸轮轴的一端都另外安装有间隙调整装置(调整臂)来实现制动间隙的调整与补偿，以便系统能较好满足汽车制动法规以及安全的需要。这主要基于以下两个原因：一是采用凸轮式结构的制动器在内部布置间隙调整机构本身就比较困难；二是由于制动衬片在使用过程中不断被磨损，制动间隙也会随之增大，相应地气室推杆行程也增大，而推杆行程的增大，使制动时制动气室的耗气量也增加，这不仅造成能源浪费而且延长了制动反应时间，同时还改变了气室推杆与制动臂的夹角，直接影响到制动力矩的有效输出，严重威胁着行车制动安全。

在现有的自动调整臂技术中，调整机构的核心，大多由锥形离合器座、单向离合器弹簧、调隙齿轮组成，它利用单向离合器弹簧半径的变化来实现锥形离合器座和调隙齿轮的离合及单向运动。该类调整臂的缺点是：离合器弹簧磨损严重，寿命低；游隙大，响应延迟，需要设定的制动间隙值大；单向离合器弹簧传递的力矩小，工作可靠性差。

因此，提供一种寿命长、反应延迟低的自动调整臂及刹车装置成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于提供一种自动调整臂，以缓解现有技术中寿命短、反应延迟高的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种自动调整臂，包括壳体、蜗轮、蜗杆轴、控制盘、控制臂、调隙齿轮、齿条、压紧弹簧、复位弹簧；

所述控制臂与所述壳体可转动连接，且与所述蜗轮同轴设置，所述控制盘与所述控制臂固定连接，所述控制盘上设置有凹槽缺口；

所述蜗轮设置在壳体的内部，在所述蜗轮上方安装有与之相啮合的所述蜗杆轴，所述压紧弹簧设置在所述蜗杆轴右侧，所述调隙齿轮设置在所述蜗杆轴左侧，所述调隙齿轮与所述齿条啮合，所述齿条远离所述调隙齿轮的一端设置有用于与所述凹槽缺口连接的第一凸起和用于支承所述复位弹簧的第二凸起；

所述蜗杆轴上套设有离合轴套和单向轴承，所述单向轴承安装在所述离合轴套上，所述调隙齿轮安装在所述单向轴承上，所述离合轴套一端与所述蜗杆轴卡接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述壳体内设置有用于支撑所述离合轴套的推力轴承。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述蜗杆轴上设置有多个用于与所述离合轴套卡接的齿状凹槽；

所述离合轴套一端设置有多个用于与所述蜗杆轴卡接的所述齿状凸起。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述齿状凹槽为锥齿凹槽、直齿凹槽或锯齿凹槽。

本实用新型的第二目的在于提供一种刹车装置，以缓解现有技术中寿命短延迟高的技术问题。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种刹车装置，包括制动气室、气室推杆、控制器和所述自动调整臂；

所述壳体通过所述气室推杆与所述制动气室连接。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，刹车装置还包括用于监测所述自动调整臂是否正常工作的失效监测组件；

所述失效监测组件与所述控制器连接。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，上述失效监测组件包括用于监测所述气室推杆的行程的传感器和CAN总线；

所述传感器通过所述CAN总线与所述控制器连接。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，上述传感器包括传感器本体和传感器活动端，所述传感器本体固定在所述制动气室上，所述传感器活动端设置在所述自动调整臂与所述气室推杆的连接处。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，刹车装置还包括报警组件，所述报警组件通过所述控制器与所述失效监测组件连接。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第五种可能的实施方式，其中，上述报警组件包括声光报警器和/或震动报警器；

所述声光报警器和所述震动报警器均与所述控制器连接。

有益效果：

本实用新型实施例提供了一种自动调整臂，包括壳体、蜗轮、蜗杆轴、控制盘、控制臂、调隙齿轮、齿条、压紧弹簧、复位弹簧；控制臂与壳体可转动连接，且与蜗轮同轴设置，控制盘与控制臂固定连接，控制盘上设置有凹槽缺口；蜗轮设置在壳体的内部，在蜗轮上方安装有与之相啮合的蜗杆轴，压紧弹簧设置在蜗杆轴右侧，调隙齿轮设置在蜗杆轴左侧，调隙齿轮与齿条啮合，齿条远离调隙齿轮的一端设置有用于与凹槽缺口连接的第一凸起和用于支承复位弹簧的第二凸起；蜗杆轴上套设有离合轴套和单向轴承，单向轴承安装在离合轴套上，调隙齿轮安装在单向轴承上，离合轴套一端与蜗杆轴卡接。通过采用调隙齿轮与离合轴套、单向轴承的配合，克服了现有技术的采用离合器弹簧磨损严重的现象，以及可靠性差，调整延迟、寿命低等缺陷，具有结构简单、性能稳定、调隙动作可靠以及使用寿命显著延长等优点。

本实用新型实施例提供了一种刹车装置，包括制动气室、气室推杆、控制器和自动调整臂；壳体通过气室推杆与制动气室连接。刹车装置与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的自动调整臂的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的自动调整臂的侧视剖视图；

图3为图2的D－D剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的刹车装置的结构示意图。

图标：1－壳体；2－蜗轮；3－蜗杆轴；4－控制盘；5－控制臂；6－调隙齿轮；7－齿条；8－压紧弹簧；9－复位弹簧；10－离合轴套；11－单向轴承；12－推力轴承；13－齿状凹槽；14－制动气室；15－气室推杆；16－传感器本体；17－传感器活动端。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参考图1－图3所示：

本实用新型实施例提供了一种自动调整臂，包括壳体1、蜗轮2、蜗杆轴3、控制盘4、控制臂5、调隙齿轮6、齿条7、压紧弹簧8、复位弹簧9；控制臂5与壳体1可转动连接，且与蜗轮2同轴设置，控制盘4与控制臂5固定连接，控制盘4上设置有凹槽缺口；蜗轮2设置在壳体1的内部，在蜗轮2上方安装有与之相啮合的蜗杆轴3，压紧弹簧8设置在蜗杆轴3右侧，调隙齿轮6设置在蜗杆轴3左侧，调隙齿轮6与齿条7啮合，齿条7远离调隙齿轮6的一端设置有用于与凹槽缺口连接的第一凸起和用于支承复位弹簧9的第二凸起；蜗杆轴3上套设有离合轴套10和单向轴承11，单向轴承11安装在离合轴套10上，调隙齿轮6安装在单向轴承11上，离合轴套10一端与蜗杆轴3卡接。

本实用新型实施例提供了一种自动调整臂，包括壳体1、蜗轮2、蜗杆轴3、控制盘4、控制臂5、调隙齿轮6、齿条7、压紧弹簧8、复位弹簧9；控制臂5与壳体1可转动连接，且与蜗轮2同轴设置，控制盘4与控制臂5固定连接，控制盘4上设置有凹槽缺口；蜗轮2设置在壳体1的内部，在蜗轮2上方安装有与之相啮合的蜗杆轴3，压紧弹簧8设置在蜗杆轴3右侧，调隙齿轮6设置在蜗杆轴3左侧，调隙齿轮6与齿条7啮合，齿条7远离调隙齿轮6的一端设置有用于与凹槽缺口连接的第一凸起和用于支承复位弹簧9的第二凸起；蜗杆轴3上套设有离合轴套10和单向轴承11，单向轴承11安装在离合轴套10上，调隙齿轮6安装在单向轴承11上，离合轴套10一端与蜗杆轴3卡接。通过采用调隙齿轮6与离合轴套10、单向轴承11的配合，克服了现有技术的采用离合器弹簧磨损严重的现象，以及可靠性差，调整延迟、寿命低等缺陷，具有结构简单、性能稳定、调隙动作可靠以及使用寿命显著延长等优点。

在现有技术中，通过离合弹簧和离合环来完成自动调整臂的回程工作，但是离合弹簧和离合环结构强度差，因此导致实用寿命短，而且离合弹簧弹会产生弹性形变，响应速度慢，延迟高。本实施例中通过单向轴承11和离合轴套10完成自动调整臂的回程工作，结构稳定使用寿命高，无弹性形变响应速度快，无延迟。

本实施例的可选方案中，壳体1内设置有用于支撑离合轴套10的推力轴承12。

本实施例的可选方案中，蜗杆轴3上设置有多个用于与离合轴套10卡接的齿状凹槽13；离合轴套10一端设置有多个用于与蜗杆轴3卡接的齿状凸起。

本实施例的可选方案中，齿状凹槽13为锥齿凹槽、直齿凹槽或锯齿凹槽。

本实用新型实施例的工作原理：本实用新型的蜗轮2内孔为花键，装配时与制动器凸轮轴的花键相配合，另一端通过平头销把气室推杆15与本实用新型连接在一起，装在壳体1上并与蜗轮2同心的控制臂5固定在制动凸轮轴上，这样就实现了将本实用新型安装于凸轮轴式鼓式制动器之上。边缘带有凹槽缺口的控制盘4与控制臂5固定在一起，工作时不随壳体1转动。制动时，制动器的气室推杆15推动本实用新型的壳体1，壳体1通过其内的蜗杆轴3驱动蜗轮2，蜗轮2驱动制动器凸轮轴，从而使凸轮转动一个角度并驱使制动衬片紧压在制动鼓上，产生制动所需要的力矩。当制动衬片与制动鼓的间隙(自动调整臂所要调节的间隙)在预置范围内(制动衬片无磨损状态)时，制动气室14推动本实用新型的转角值合好对应控制盘4边缘凹槽缺口与齿条7钩状凸起的角度间隙值，控制盘4静止而齿条7由复位弹簧9压紧在壳体1上随壳体1在此角度间隙范围内转动，此时齿条7与壳体1没有相对位移，此时不进行间隙调整；当制动衬片己磨损即制动间隙变大时，气室推杆15的行程增大，本实用新型的转角也随之相应增大，此时，制动气室14推动本实用新型的转角值大于对应的角度间隙值，齿条7除随壳体1一同旋转外，还由于控制盘4凹槽的下侧推动齿条7上的钩状凸起使齿条7压缩复位弹簧9并相对壳体1向上移动一个变量值，此值随制动衬片的磨损程度而变化。在此过程中，由于壳体1的转动使蜗杆轴3向右压紧在壳体1上不能转动，同时离合轴套10与蜗杆轴3分离，齿条7相对壳体1运动并带动调隙齿轮6，调隙齿轮6使单向轴承11正向(单向轴承11的无阻力矩方向)转动相应的角度。当解除制动时，本实用新型复位，蜗杆轴3在压紧弹簧8的作用下右端与壳体1脱离，左端与离合轴套10重新接合，齿条7也带动调隙齿轮6在复位弹簧9的作用下复位，由于单向轴承11的单向作用，使调隙齿轮6、离合轴套10通过单向轴承11在回位时与蜗杆轴3连为一体，同时运动。调隙齿轮6的转动并通过齿状凹槽13带动蜗杆轴3转动，蜗杆驱动蜗轮2，从而使制动凸轮轴相应转动一个角度变量，达到自动补偿制动衬片与制动鼓的间隙的作用，此时便完成了本实用新型的汽车制动间隙自动调整臂的一个工作周期。

参考图1－图4所示：

本实用新型实施例提供了一种刹车装置，包括制动气室14、气室推杆15、控制器和自动调整臂；壳体1通过气室推杆15与制动气室14连接。

本实用新型实施例提供了一种刹车装置，包括制动气室14、气室推杆15、控制器和自动调整臂；壳体1通过气室推杆15与制动气室14连接。刹车装置与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

本实施例的可选方案中，刹车装置还包括用于监测自动调整臂是否正常工作的失效监测组件；失效监测组件与控制器连接。

本实施例的可选方案中，失效监测组件包括用于监测气室推杆15的行程的传感器和CAN总线；传感器通过CAN总线与控制器连接。

本实施例的可选方案中，传感器包括传感器本体16和传感器活动端17，传感器本体16固定在制动气室14上，传感器活动端17设置在自动调整臂与气室推杆15的连接处。

本实施例的可选方案中，刹车装置还包括报警组件，报警组件通过控制器与失效监测组件连接。

本实施例的可选方案中，报警组件包括声光报警器和震动报警器；声光报警器和震动报警器均与控制器连接。

现在市场上配备自动调整臂的汽车都不具有自动调整臂失效检测及报警功能，用户往往只能通过制动效果的好坏来判断自动调整臂自调功能是否失效。但是，当用户明显感觉到制动效果不好时，距自动调整臂自调功能失效已有一段时间，制动效能已很大程度下降，此时的行车安全风险已经很大。

具体的，自动调整臂是在手动调整臂基础上增加了过量间隙自动补偿功能，其只能在制动间隙过大时将其调小至正常范围，在制动间隙过小时不会自动调大。在自调功能正常的情况下，自动调整臂在完全制动时转过的角度θ是一定的，即制动气室14推杆的最大行程S是一定的。因此可以将气室推杆15的最大行程作为检测自动调整臂失效与否的依据。若制动时气室推杆15的行程超过了正常情况下的最大行程即可判定自动调整臂自调功能失效。

具体的，传感器由传感器本体16和传感器活动端17组成，传感器本体16固定在气室上，传感器活动端17安装在自动调整臂与气室推杆15的连接处。

汽车制动时传感器将气室推杆15的行程以电信号形式输入控制器进行判断，并通过CAN总线将结果显示到仪表上，若气室推杆15的行程大于最大行程(固定值)，即显示自动调整臂自调功能失效并报警，用户即可及时得知此情况。该实施例中针对报警器只给除了仪表这一方案，作为替换方案，仪表还可采用喇叭或LED灯具有提示功能的装置进行替换。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。