专利名称：制动间隙自调的双推盘双调节卡钳式气压制动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车制动器，更具体地讲，涉及一种制动间隙自调的双推盘双调节卡钳式气压制动装置。
背景技术：
目前我国卡车、客车和挂车上普遍使用的是鼓式制动器，其最大的缺点是摩擦片磨损后制动间隙都是通过手动调整来完成的。汽车行驶一段时间后，制动间隙增大，制动疲软，驾驶员再通过手动调整来减小间隙。但间隙要调整多大，这就需要驾驶员有较高的技术水平和驾驶经验，如不能及时调整就会存在安全隐患。制动器间隙调整是汽车行驶、保养和修理作业中的关键项目，近二十年来，为了减小保修的工作量，制动间隙自动调整装置得到迅速发展。常用的鼓式制动器被带有制动间隙自动调整功能的相应的产品所替代。在这些产品中，有部分是通过自动调整臂使鼓式制动器有了自调功能，但这种调整臂在使用一段时间后就会出现发热、制动衰退、噪音大等现象。同时自动调整臂加工精度要求也很高，使其价格比普通调整臂高得多，而且装制动调整臂后，制动器所有零部件的精度都需要提高，这样大大增加了制动器的成本。
另一方面，由于鼓式制动器的过量间隙不完全是由于摩擦副的磨损造成，还有一部分是由于制动鼓的热膨胀引起，如不加识别地一味调整，可能就会调整过头。目前的自动调整装置由于只能调小不能调大，制动器冷却后，制动器不能彻底放松就会发生拖磨现象，甚至出现抱死现象。
此外，鼓式制动器由于其结构原因，还存在着制动时噪音大、嚣叫和制动发热及热衰退现象，这些现象在城市公交车上反映犹为突出，也是造成许多交通事故的原因之一。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，设计一种具有间隙单向可靠自调且强度、刚性均较好并能输出较大的制动力矩的一种制动间隙自调的双推盘双调节卡钳式气压制动装置。它通过以下技术方案来实现有一制动钳体和制动支架，两者通过滑动副滑动连接，制动气室置于制动钳体的上侧端，其上的挺杆伸入制动钳体内腔上侧压接在置于制动钳体内腔的杠杆一端，压板连接在制动钳体上，内、外制动衬片相间一定距离平行置于制动钳体的下侧，并通过固定压板上的压簧压靠在制动支架上，其中在所述制动钳体的内腔置有双推盘间隙自调机构，该机构连接在与制动钳体密封连接的下盖板上，所述杠杆的另一端设有半圆块，该半圆块通过半圆轴承与制动钳体铰接，在所述半圆块上设有与其不同转动中心的长滚轮，该长滚轮压接在所述双推盘间隙自调机构上，在所述双推盘间隙自调机构所对应的制动钳体的上侧端设有与制动钳体密封连接的上盖板，其内置有传感器。
所述双推盘间隙自调机构包括推盘、螺杆、主动轴、从动轴、五齿连接件、五齿轮、压力座、回位弹簧、单向轴承、调整套和链轮传动副，所述螺杆旋接在压力座的对称两侧，螺杆下端周向无约束、轴向有约束地与推盘连接，推盘压靠在所述内制动衬片的外侧，螺杆内侧设有齿槽，五齿连接件和五齿轮分别连接在主动轴和从动轴上并插接、啮合在螺杆内侧的所述齿槽中，调整套通过单向轴承与五齿连接件单向转动铰接，链轮传动副传动连接主动轴和从动轴。
在所述杠杆上以所述半圆块为转动中心的周向上设有两转动齿。
在所述调整套的外侧周向上设与有转动槽，所述转动齿啮合在该转动槽中。
所述传感器其上的传感转动端通过与连接在从动轴上端的尼龙传动件与从动轴同轴连接。
所述压板上侧插接在制动钳体上的一对应槽中，其下侧设有凹弧，一圆柱销嵌入该凹弧中，其两端通过开口销将压板压接在制动钳体上。
本发明的有益效果是1)通过装配单向轴承，调整机构只能向一个方向转动，正常情况不能逆转，同时机构的强度及刚性较好，使间隙自调更可靠；2)两推盘同时作用于制动衬片上，制动力矩输出平稳，大小与气压成线性关系，制动性能更加稳定，使制动平稳；3)同输出相同制动力矩的制动器相比较具有更小的结构尺寸；4)制动衬片更换方便，只需拆下固定压板一侧的开口销，就可方便更换；5)制动盘受热后沿直径方向膨胀，对制动效能和制动间隙的影响较小，较容易实现间隙自动调整；7)散热条件好，无摩擦助势作用，摩擦片温度升高不大，对摩擦系数的影响较小，制动效能较稳定，不容易发生热衰退，使用寿命较长；8)摩擦表面受潮、浸水后对制动效能影响较小，而且经一两次制动后即能恢复正常；9)采用转角传感器能准确反映两制动衬片的磨损情况，并能确保制动衬片的及时更换。
图1是本发明的结构示意2是图1的A向视3是双推盘间隙自调机构的结构示意4是杠杆与半圆轴承及调整套的连接结构和相对位置的示意5是图3中M局部放大6是压簧压接制动衬片的示意中1是制动气室，2是制动钳体，3是制动支架，4是双推盘间隙自调机构，5是制动盘，6是杠杆，7是内制动衬片，8是外内制动衬片，9是上盖板，10是压簧，11是压板，12是圆柱销，13是开口销，14是导套，15是螺钉，16是滚针轴承，18是链轮传动副，17是压力座，19是螺杆，20是螺杆防尘器，21是推盘，22是主动轴，23是垫片，24是锥簧，25是调整套，26是单向轴承，27是回位弹簧，28是五齿连接件，29是从动轴，30是从动链轮，31是五齿轮，32是链条，33是主动链轮，34是下盖板，35是挺杆，36半圆轴承孔，37半圆槽，40是传感器，41是尼龙传动件，42是长滚轮，43是固定支架，44半圆块，45转动齿，46转动槽，47是R槽，48是凹弧，49螺纹凸台，50是螺纹盲孔。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
对照图1、图2，制动钳体2置于制动支架3上，制动钳体2上设有导孔，制动支架3上由螺钉15连接导套14，制动钳体2通过其上导孔在导套14上移动相对制动支架3移动，请参见图2。制动气室1置于制动钳体2的上侧端，其上的挺杆35伸入制动钳体内腔上侧压接在杠杆6的一端，杠杆6的另一端设有半圆块44，请参见图3，该半圆块滚动连接在滚针轴承16的内圈，滚针轴承16安装在制动钳体2的半圆轴承座孔上。杠杆6上设有R槽47，其内装有长滚轮42，固定支架43铆接在杠杆上以限长滚轮不掉出，长滚轮42与半圆状部位44不是同一与转动中心。双推盘制动间隙自调机构中的压力座17上设有半圆槽37，长滚轮42与半圆槽37滚动接触。杠杆6一侧以半圆块44为转动中心的周向上设有呈羊角形的两转动齿45，在调整套25的外侧周向上设与有转动槽46，转动齿45正好卡装在调整套25的转动槽46中。杠杆6沿滚针轴承16转动杠杆6一端的羊角形转动齿45在双推盘制动间隙自调机构4的调整套25的槽有一定的游隙，确保摩擦副无磨损时，制动过程杠杆总成6不带动调整套25转动，如果摩擦副有磨损时，制动过程杠杆总成6将拨动调整套25转动。
在双推盘间隙自调机构4所对应的制动钳体的上侧端设有与制动钳体密封连接的上盖板9，其内置有传感器40。本实施例中的传感器40是现有的一种角度传感器，其上设有的传感转动端是一带内齿的孔，与双推盘间隙自调机构40上的从动轴29上端同轴连接的尼龙传动件41插接在该孔内，从动轴29通过尼龙传动件41传动至传感器40上述孔中的内齿，从而带动传感器40中传动机构运动，请参见图2或图5。
内、外制动衬片(7、8)相间一定距离平行置于制动钳体2的下侧，并通过固定在压板11上的压簧10压靠在制动支架一侧的槽中，使其限定在制动钳体2与制动支架3之间，不能径向窜动，请参见图6。
在制动钳体2的内腔置有一双推盘间隙自调机构，该机构连接在与制动钳体密封连接的下盖板上，请参见图3。它包括推盘21、螺杆19、主动轴22、从动轴29、五齿连接件28、五齿轮31、压力座17、回位弹簧41、单向轴承26、调整套25和链轮传动副18。螺杆19旋接在压力座17的对称两侧，螺杆19的下端设有一螺纹凸台40，推盘21中心设有一螺纹盲孔50，螺纹凸台49旋接出螺纹盲孔50的螺纹段，其上螺纹凸台49约束了螺杆19相对推盘21的轴向移动，其上侧的光杆部分可在螺纹盲孔中自由转动。这样螺杆19与推盘21既不脱落，螺杆19又能在推盘21中灵活转动。推盘21压靠在内制动衬片7的外侧，螺杆19内侧设有五条轴向齿槽，该齿槽与五齿连接件28和五齿轮31的齿相对应。五齿连接件28和五齿轮31分别连接在主动轴22和从动轴29上，其上的五个齿插接、啮合在螺杆内侧上述齿槽中。调整套25与五齿连接件28间是通过单向轴承26相连接的，调整套25与单向轴承26的外圈过盈配合，单向轴承26的内圈套在五齿连接件28上，五齿连接件28只能向逆时针方向旋转，但不可逆转。回位弹簧27的下端固定套在下盖板34的凸台上，其上端沉入压力座17的盲孔中。
压板11的上侧插接在制动钳体上的一对应槽中，其下侧设有凹弧，一圆柱销12嵌入该凹弧48中，其两端通过开口销13将压板11压接在制动嵌体2上。这种结构便于制动衬片的更换，只需拆下开口销13，拿开圆柱销12、垫圈和压板11，就能更换制动衬片。
制动时，压缩空气通入制动气室1，压力的作用使其挺杆35向外不断伸出，从而推动杠杆6在滚针轴承中旋转，由于长滚轮42偏心于杠杆半圆状部位44的转动中心，使之对双推盘制动间隙自调机构4上的半圆槽形成一定的压力，通过双推盘制动间隙自调机构4上的双推盘21推动内制动衬片7向制动盘5移动，消除内制动衬片7与制动盘5之间的间隙。制动盘5是固定不动的，杠杆总成6继续转动，制动钳体2上的反作用力，使浮动的制动钳体2向内制动衬片7运动的反向移动，将外制动衬片8也推靠到制动盘5上，消除外制动衬片8与制动盘5间的间隙。两制动衬片对转动的制动盘5形成一个钳形夹紧力，对车轮产生一个制动力，使汽车制动。在制动过程中，两推盘同时作用于制动衬片上，制动力矩输出平稳，且大小与气压成线性关系，使制动更加平稳。
制动回位时，松开刹车，制动气室1内的压缩空气放出，制动气室1中的回位弹簧带动挺杆回位，解除了对杠杆总成6的作用力，杠杆总成6由于偏心作用对双推盘制动间隙自调机构4的作用力也解除了，双推盘制动间隙自调机构4在回位弹簧41的作用下退回到制动前位置，保证维持两制动衬片与制动盘5之间正常转动所必须的间隙。
当制动衬片7、8与制动盘5无磨损时，制动气室1内压缩空气给杠杆6以作用力，致使杠杆6推动压力座17，压力座17带动整个双推盘制动间隙自调机构4前进，通过推盘21推动内制动衬片7压向制动盘5，产生制动。此过程中，调整机构4中的主、从动轴22、29带动螺杆19转动，由于该转动的角度小于杠杆16上转动槽所夹角度，调整套25不能被带动，相对螺杆19脱离啮合。
当制动衬片7、8与制动盘5有磨损间隙时，要想制动衬片压住制动盘5，专用杠杆总成6就要较原先有更大的制动行程，杠杆6上的两个转动齿45带动调整套25转动，调整套25通过单向轴承26带动主动轴22转动，主动轴22由同轴连接的五齿传动件28带动多头螺杆19转动，该转动通过由主动链轮33、从动链轮30和链条32组成的链轮传动副18传动到从动轴29及与之连接的螺杆19上，使之一起转动。由于压力17座固定在制动钳体2不能转动，旋接在其上的多头螺杆19与压力座17相对压力座17沿轴向移动，带动推盘21更进一步地压向制动衬片，确保制动衬片压住制动盘5以产生制动。松开刹车时，专用杠杆总成6及双推盘制动间隙自调机构4回位，同时专用杠杆6带动调整套25回转，由于单向轴承26的作用，五齿接连件28不转动，致使主、从动轴22、29不转动。这样，由于多头螺杆19相对压力座17沿轴向移动所升出的长度补偿了制动衬片及制动盘5的磨损间隙，由此来实现自动调整。在调整中，调整机构只向一个方向转动，正常情况不能逆转，从而保证间隙自调更可靠。当制动衬片磨损到允许的极限厚度时，传感器通过电路而对驾驶员发出警报信号，提醒驾驶员及时更换制动衬片，保证了行车的安全性。
本发明装置的结构特点使其在输出相同制动力矩的情况下具有更小的结构尺寸，摩擦衬片受热后沿直径方向膨胀，对制动效能和制动间隙的影响较小，较容易实现间隙自动调整。同时，散热条件好，无摩擦助势作用，摩擦衬片温度升高不大，对摩擦系数的影响较小，制动效能较稳定，不容易发生热衰退，使用寿命较长。此外，摩擦表面受潮、浸水后对制动效能影响较小，而且经一两次制动后即能恢复正常。
权利要求
1.制动间隙自调的双推盘双调节卡钳式气压制动装置，有一制动钳体和制动支架，两者通过滑动副滑动连接，制动气室置于制动钳体的上侧端，其上的挺杆伸入制动钳体内腔上侧压接在置于制动钳体内腔的杠杆一端，压板连接在制动钳体上，内、外制动衬片相间一定距离平行置于制动钳体的下侧，并通过固定压板上的压簧压靠在制动支架上，其特征在于在所述制动钳体的内腔置有双推盘间隙自调机构，该机构连接在与制动钳体密封连接的下盖板上，所述杠杆的另一端设有半圆块，该半圆块通过半圆轴承与制动钳体铰接，在所述半圆块上设有与其不同转动中心的长滚轮，该长滚轮压接在所述双推盘间隙自调机构上，在所述半圆状结构端装有与其不同转动中心的长滚轮，该长滚轮压接在所述双推盘间隙自调机构的上侧，在所述双推盘间隙自调机构所对应的制动钳体的上侧端设有与制动钳体密封连接的上盖板，其内置有传感器。
2.根据权利要求1所述的制动间隙自调的双推盘双调节卡钳式气压制动装置，其特征在于包括推盘、螺杆、主动轴、从动轴、五齿连接件、五齿轮、压力座、回位弹簧、单向轴承、调整套和链轮传动副，所述螺杆旋接在压力座的对称两侧，螺杆下端连接推盘，推盘压靠在所述内制动衬片的外侧，螺杆内侧设有齿槽，五齿连接件和五齿轮分别连接在主动轴和从动轴的轴上，并插接、啮合在螺杆内侧的所述齿槽中，调整套通过单向轴承与五齿连接件单向转动铰接，链轮传动副传动连接主动轴和从动轴。
3.根据权利要求2所述的制动间隙自调的双推盘双调节卡钳式气压制动装置，其特征在于在所述杠杆上以所述半圆状结构的圆心为转动中心的周向上设有两转动齿。
4.根据权利要求2所述的制动间隙自调的双推盘双调节卡钳式气压制动装置，其特征在于在所述调整套的外侧周向上设与有转动槽，所述转动齿啮合在该转动槽中。
5.根据权利要求2所述的制动间隙自调的双推盘双调节卡钳式气压制动装置，其特征在于所述传感器其上的传感转动端通过与连接在从动轴上端的尼龙传动件与从动轴同轴连接。
6.根据权利要求2所述的制动间隙自调的双推盘双调节卡钳式气压制动装置，其特征在于所述压板上侧插接在制动钳体上的一对应槽中，其下侧设有凹弧，一圆柱销嵌入该凹弧中，其两端通过开口销将压板压接在制动钳体上。
全文摘要
本发明涉及制动间隙自调的双推盘双调节卡钳式气压制动装置。其技术方案是有一制动钳体和制动支架，两者通过滑动副滑动连接，内、外制动衬片相间一定距离平行置于制动钳体的下侧，并通过固定压板上的压簧压靠在制动支架上，制动钳体上侧端置有制动气室其内腔置有杠杆，挺杆压接在杠杆一端，其中在所述制动钳体的内腔置有双推盘间隙自调机构，该机构连接在与制动钳体密封连接的下盖板上，杠杆的另一端设有半圆块，该半圆块通过半圆轴承与制动钳体铰接，在所述半圆块上设有与其不同转动中心的长滚轮，该长滚轮压接在所述双推盘间隙自调机构上压板连接在制动钳体上。优点是间隙自调更可靠，制动力矩输出平稳，具有更小的结构尺寸、制动衬片更换方便等。
文档编号F16D55/22GK1789753SQ20051002253
公开日2006年6月21日 申请日期2005年12月22日 优先权日2005年12月22日
发明者李应声, 张伦双 申请人:江苏恒力制动器制造有限公司, 李应声