专利名称：筒夹控制的松紧调节器的制作方法
技术领域：
本发明涉及松紧调节器，该松紧调节器与由流体压力驱动的制动 装置一起使用，以适应闸瓦等的磨损，从而使得制动装置的驱动冲程 的长度仍保持与磨损发生时相同。
背景技术：
带有松紧调节器的流体驱动的制动装置在本领域中是公知的，例
如，从第4,676,346号、第4,895,228号、第5,423,401号、第5，848，550 号、第5,937,974号以及第6,397,986号美国专利可得知。典型地，流 体驱动的制动装置具有装有活塞和气缸的壳体。活塞驱动大体为管状 的连接连杆机构。管状连杆机构内设置有推杆，推杆可在管状连杆机 构内滑动。在管状连杆机构和推杆之间设置有某种类型的离合器装置， 用于沿制动装置的驱动方向驱动推杆，但允许推杆退回至管状连接杆 内。另外，推杆还与松紧调节器相关联，该松紧调节器包括可移动的 阻挡件，该阻挡件相对于推杆通常为夹紧的，以通过将阻挡面与管状 连接杆或壳体接合来限制推杆的后退。如果由于制动装置的磨损而使 推杆移动至超出它之前正常的冲程，那么，阻挡件则必须能够松开并 能沿着推杆以与制动装置的驱动方向相反的方向移动。在这种情况下， 通过使阻挡面与壳体接合，而使阻挡件移动。在更换制动片时，还必 须能够通过手动推动推杆以使其退回至管状连杆机构内。这需要松开 阻挡件。
阻挡件大体为两类。在一类阻挡件中，推杆具有外螺紋，而阻挡 件包括旋在推杆的螺紋上的螺母。正如例如第4,676,346号和第 4,895,228号美国专利中所示，通过限制螺母相对于推杆的旋转而实现
夹紧动作。
在另一类阻挡件中，推杆具有螺紋或齿，而阻挡件包括环绕所述推杆并摩擦地夹住所述齿的筒夹。所述筒夹是具有紧邻所述推杆的齿 并挤入所述推杆的齿的内径的管。管壁上的轴向裂口允许管略微径向 扩张，以允许其压在推杆的齿上。在筒夹管的一端，设置有具有扩大 的直径的环。环上的轴向表面作为阻挡面，用于与和壳体或管状连杆 机构相关联的阻挡件接合。如果施加足够的轴向力，筒夹会松开并沿
推杆轴向移动。松紧调节器内的筒夹型阻挡件在例如第5,423,401号和 第5,937,974号美国专利中公开。这些专利所公开的松紧调节器筒夹具 有这样的松紧调节器筒夹，其在远离制动装置的一端具有扩大环。不 论筒夹相对于推杆的轴向位置如何，筒夹作用于推杆的齿上的压力都 是相同的。
发明内容
简言之，根据本发明， 一种用于流体驱动的制动装置的松紧调节 器包括壳体，所述壳体内装有活塞缸、活塞、从所述活塞延伸出的用 于驱动制动器的管状连杆机构、延伸至所述管状连杆机构内的推杆、 以及用于在被朝制动器驱动方向驱动时夹紧所述管状连杆机构和所述 推杆的装置。所述松紧调节器包括向所述驱动杆施加压力的筒夹。后 阻挡面和前阻挡面相对于所述壳体固定。所述筒夹具有管状周缘部分 和位于所述管状周缘部分一端的扩大的环部分，所述管状周缘部分具 有管轴线，所述扩大的环部分具有相对设置的轴向阻挡面，所述轴向 阻挡面大体垂直于所述管轴线。这些相对设置的轴向阻挡面分别具有 凹口，所述凹口限定了面向所述管轴线的圓锥形的倾杀牛的表面。所述 前阻挡面具有圓锥形的或者倾斜的表面，当由驱动杆携带的筒夹到达
所述前阻挡面时，该圆锥形的或者倾斜的表面与所述筒夹的一个阻挡 面上的圆锥形的或者倾斜的表面接合。所述后阻挡面具有圓锥形的或 者倾斜的表面，当由驱动杆携带的筒夹到达所述后阻挡面时，该圆锥 形的或者倾斜的表面与所述筒夹的另 一个阻挡面上的圆锥形的或者倾 斜的表面接合。所述圓锥形的或者倾斜的表面被配置为，当其相互接 合时，所述筒夹扩张，且所述筒夹作用于所述推杆上的力减小。最优 选地，所述筒夹的所述管状周缘部分朝所述活塞轴向延伸。优选地，所述筒夹的所述松紧调节器管状周缘部分和所述扩大的 环部分具有相连的轴向凹槽或裂口 ，所述轴向凹槽或裂口沿所述管状 壁延伸并穿过所述管状壁延伸至接近所述管状周缘部分的端部。
优选地，与所有阻挡面相关联的所述圓锥形的或者倾斜的表面与 所述管轴线形成基本相同的角度。并且，所述筒夹上的所述圆锥形的 或者倾斜的表面比所述前阻挡面和所述后阻挡面上的所述圆锥形的或 者倾斜的表面离所述管轴线的距离更近。
最优选地，所述松紧调节器的筒夹的固定环部分的内径略小于所 述管状周缘部分的内径，使所述周缘的一部分壁部分弹性弯曲，从而 向所述推杆施加压力。
在阅读了参考附图的下述详细描述后，对于本领域普通技术人员
而言，进一步的特征和其它目的以及优点将显而易见。其中
图1是根据本发明的具有筒夹式松紧调节器的、采用弹簧的停车
制动装置和工作制动装置的装配剖视图2是图1所示的松紧调节器的前套筒部分的端面图； 图3是沿图2中III-III线的剖视图4是零件图，示出了图1所示的松紧调节器的端板的端视图5是沿图4中V-V线的剖视图6是图1所示的松紧调节器的筒夹的侧视图7是筒夹的右视图8是筒夹的左视图9是沿图7中IX-IX线的剖视图；以及
图IO是筒夹的详细剖视图，示出了对本发明的实践非常重要的、 具有圆锥形的凸起表面的凹槽。
具体实施例方式
参见图1，图中示出了根据本发明的具有筒夹式松紧调节器的、 采用弹簧的停车制动装置和工作制动装置。制动装置的全部操作对本发明都是重要的。除了松紧调节器的改进外，停车制动装置的操作都
在第5,937,974号美国专利中进行了精确描述，该美国专利通过引用并 入本文。在下面的说明书中，将停车制动装置的制动片端称为前端， 将活塞端称为后端。制动装置包括壳体12，壳体12内装有活塞缸18 和工作制动活塞14。工作制动活塞14由流体驱动以进J亍制动，并由 巻簧50使活塞17退回。壳体12内还装有第二活塞缸19和回位活塞 17,用于使由大弹簧28驱动的停车制动装置退回。工作制动活塞14 驱动管状连杆机构20。带螺紋或带齿的推杆26在管状连杆机构20内 滑动，并由驱动筒夹36夹紧。驱动筒夹36具有倾斜或者锥形的表面， 以与管状连杆机构上互补的锥形表面相邻接。因此，在工作制动装置 的应用冲程中，驱动筒夹36被驱动以夹紧推杆26，从而使得管状连 杆机构和推杆一起移动。在退回时，将管状连杆才几构从推杆上松开。
管状连杆机构20从停车制动装置的回位活塞中伸出，并捕获由后 套筒42和前套筒22组成的两半式的中间套筒。第二活塞缸19内流体 压力的释放允许大弹簧28将力传递至附接于推杆26端部的制动片， 用于产生作用于制动片的停车制动力。
就这一点而言，上述描述与采用相同标号表示对应的元件的第 5,937,974号美国专利中所阐述的相同。下面描述根据本发明的改进。
参见图2和3，前套筒22具有唯一的结构。前套筒具有扩大的内 圆柱壁52，内圓柱壁52的直径大于推杆26的直径。内圓柱壁52限 定了用于容纳松紧调节器筒夹24 (稍后描述)的空间。在该空间的后 端，具有径向端壁或者后阻挡面54,其具有凸环55，凸环55由>^人内 圆柱表面58延伸出的圆锥形后端凸起表面(lift surface) 56限定。内 圓柱表面58大于松紧调节器筒夹24的圓柱形周缘，松紧调节器筒夹 24的圓柱形周缘又略大于推杆。圆锥形后端凸起表面56的直径随着 后移而增加。
前套筒22的前端具有径向端面60，径向端面60具有螺紋孔，用 于容纳固定后端板62的紧固件。
下面参见图4和5，图中示出了端板62,端板62可固定于前套筒 22的径向端面60上。端板62作为前阻挡面，用于限制松紧调节器筒夹24和推杆26向前的4亍进。端板具有/人端4反表面突出的环64。环64 具有直径大于推杆26的直径的圆柱表面66。换言之，圓柱表面66的 直径大于与松紧调节器筒夹24上用于输出沖程的开口斜面相对的圆 柱形的直径，该圆柱形的直径又大于推杆的直径。环64具有在环的圓 柱形表面和端板62的后表面之间延伸的圓锥形的凸起表面68。圓锥 形表面的直径在朝向端板62的方向上逐渐增大。
参见图6、 7、 8、 9、 10，松紧调节器筒夹24是管状结构，其具 有将推杆26的螺紋或齿夹紧的内圓柱表面。在调节松紧的过程中，松 紧调节器筒夹24可在推杆26上轴向地重新定位。松紧调节器筒夹具 有圓柱形周缘78和位于一端的扩大的固定环72。固定环72具有两个 径向端面，限定了阻挡面74和阻挡面76。这些阻挡面与端板62或位 于前套筒22上的阻挡面54协同工作。前、后阻挡面74和76分别具 有凹槽71、 73,凹槽71、 73内分别具有径向朝内的圆锥形的凸起表 面75、 77。凸起表面75、 77具有从其各自的阻挡面向内逐渐增大的 直径。松紧调节器筒夹的周缘具有延伸穿过周缘78的圓柱壁和固定环 72的轴向凹槽或裂口 79 (参见图9)。周缘78上与固定环72相对的 端部80没有开凹槽或裂口 。凹槽79允许环和周缘的开槽的部分略微 地扩张。在裂口之间的圆柱壁部分形成板簧，当其径向向外弯曲时， 使其外表面压缩，而内表面张紧。按照本发明的优选方面，固定环72 的内径略小于周缘78的内径，也略小于推杆26的外径。因此，当松 紧调节器筒夹被置于推杆上时，周缘上开槽的部分和环形部分会远离 推杆地弹性弯曲，以使固定环向推杆施加夹紧力。
松紧调节器的操作过程如下。当由于闸瓦的磨损而使推杆26移动 至超过它正常的向前的位置时，筒夹24的前阻挡面74与端板62邻接， 而筒夹被沿推杆26向后推动。当松紧调节器筒夹24上的前阻挡面74 到达端板62时，从端壁上突出的环64则进入阻挡面74的凹槽71内， 而圓锥面68和圆锥面75邻接，且固定环72远离推杆地扩张，从而使 松紧调节器筒夹从推杆上松开。环64和凹槽71这样配置，以使得在 圓锥面68和圓锥面75邻接之后，环能继续移动至凹槽内。这种继续 移动使得环72远离推杆26地扩张。这就使得筒夹可沿调节杆向后移动，而并不会明显减小由推杆传递至制动片的力。当固定环上的另一
阻挡面76与前套筒上的阻挡面54相邻接时，调节器筒夹的重新定位 限制了推杆在制动器松开过程中的缩回。回位弹簧将推杆向后拉动的 力不足以使凸环55进入凹槽73内。因此，调节器筒夹不会变为松开。
在制动装置的维护过程中(例如，更换闸瓦时)，必须将推杆向后 推。借助施加于推杆上的人力，使前套筒22上的阻挡面54上的凸环 55进入环的后阻挡面76内的凹槽73内，而凸起表面56和凸起表面 77相邻接，使松紧调节器筒夹24展开，从而使筒夹从推杆上松开。
该松紧调节器筒夹的操作与其它筒夹驱动器设计中已采用的松紧 调节器筒夹的操作的类似之处在于在某些条件下，它夹紧或松开驱 动杆，并沿推杆轴向移动。然而，按照本发明的松紧调节器的筒夹具 有另外的优点。
该筒夹具有锥形或倾斜的表面，在驱动器的输出沖程过程中，该 锥形或倾斜的表面有助于筒夹的张开。该锥形或倾斜的表面与将筒夹 的周缘设置为朝前的方向这二者的结合通过减小筒夹在推杆上的阻力 提高了输出冲程的效率。
如本文所述，多个零件具有圓形的圆柱形内表面或外表面，例如， 松紧调节器筒夹、前套筒22等。在本发明的预期范围内的是，在作为 由平行于轴线的直线描绘并与固定曲线相交的表面的意义上，这些表 面可为圓柱形表面。该固定曲线可为例如八边形。在这种情况下，上 述圓锥形表面将由倾斜的平面代替。
本文描述的改进的松紧调节器筒夹使得设计者更易于控制使推杆 回缩所需要的力的大小。由于筒夹夹紧推杆的部分被远离推杆地举起， 因此减小了筒夹与推杆的齿之间的摩擦力。通过设计相互作用的锥形 或倾斜的表面，而不是仅仅依赖于摩擦，可更好地控制在维护过程中 将筒夹沿推杆向前移动所需要的力。相互作用的表面的角度将控制松 开松紧调节器筒夹所需要的轴向力。
通过使筒夹的周缘向尾部方向延伸，凸起面为了在维护过程中实 现松开而施加的力矩臂要比其在制动过程中施加的力矩臂短。力矩臂 在长度差是筒夹上的环的宽度。这意味着在维护过程中，需要更大的轴向力才能松开。这一点是期望的，以防止推杆在工作制动冲程之后 的空气释放过程中滑动。如果发生滑动，松紧调节器将不能拉紧松驰， 从而导致制动装置性能变差。
因此，根据本发明中的详细限定，并尤其根据专利法的要求，期 望由文字专利保护的内容在下面的权利要求中阐述。
权利要求
1.一种用于流体驱动的制动装置的松紧调节器，所述制动装置包括壳体，所述壳体内装有活塞缸、活塞、从所述活塞延伸出的用于驱动制动器的管状连杆机构、延伸至所述管状连杆机构内的推杆、以及用于当被朝制动器驱动方向上驱动时夹紧所述管状连杆机构和所述推杆的装置，所述松紧调节器包括向所述驱动杆施加压力的筒夹、后阻挡面和前阻挡面，所述阻挡面相对于所述壳体固定，其中的改进包括所述筒夹具有管状周缘部分和位于所述管状周缘部分一端的扩大的环部分，所述管状周缘部分具有管轴线，所述扩大的环部分具有相对设置的轴向阻挡面，所述轴向阻挡面大体垂直于所述管轴线，所述相对设置的轴向阻挡面均在其中具有凹口，所述凹口限定了面向所述管轴线的圆锥形的或倾斜的表面；所述前阻挡面具有圆锥形的或者倾斜的表面，当由所述驱动杆携带的筒夹到达所述前阻挡面时，该圆锥形的或者倾斜的表面与所述筒夹的一个阻挡面上的圆锥形的或者倾斜的表面接合；所述后阻挡面具有圆锥形的或者倾斜的表面，当由所述驱动杆携带的筒夹到达所述后阻挡面时，该圆锥形的或者倾斜的表面与所述筒夹的另一个阻挡面上的圆锥形的或者倾斜的表面接合；以及当所述圆锥形的或者倾斜的表面相互接合时，所述筒夹作用于所述推杆上的力减小。
2. 根据权利要求1所述的松紧调节器，其中，所述筒夹的所述管 状周缘部分朝所述活塞轴向延伸。
3. 根据权利要求1所述的松紧调节器，其中，所述筒夹的所述管 状周缘部分和所述扩大的环部分具有相连的轴向凹槽，所述轴向凹槽沿所述管状壁延伸并穿过所述管状壁至接近所述管状周缘部分的端部。
4. 根据权利要求1所述的松紧调节器，其中，与所有阻挡面相关 联的所述圓锥形的或者倾斜的表面与所述管轴线之间形成基本相同的 角度。
5. 根据权利要求4所述的松紧调节器，其中，所述筒夹上的所述 圆锥形的或者倾斜的表面比所述前阻挡面和所述后阻挡面上的所述圓 锥形的或者倾斜的表面距离所述管轴线的更近。
6. 根据权利要求1所述的松紧调节器，其中，所述松紧调节器的 筒夹的所述环部分的内径略小于所述周缘的壁上的管状周缘部分施力 部的内径，所述施力部将弹性弯曲，^v而向所述推杆施加压力。
7. 根据权利要求1所述的松紧调节器，其中，所述推杆具有螺紋 或齿。
全文摘要
一种用于流体驱动的制动装置的松紧调节器，包括松紧调节器筒夹(24)，筒夹(24)具有管状周缘和扩大的环部分。扩大的环部分具有相对设置的轴向阻挡面，轴向阻挡面内具有凹口，凹口限定面向管轴线的圆锥形凸起表面。前阻挡面具有圆锥形的或者倾斜的表面，当由驱动杆携带的筒夹到达前阻挡面时，该圆锥形的或者倾斜的表面与筒夹的一个阻挡面上的圆锥形的或者倾斜的表面接合；后阻挡面也具有圆锥形的或者倾斜的表面，当由驱动杆携带的筒夹到达后阻挡面时，该圆锥形的或者倾斜的表面与筒夹的另一个阻挡面上的圆锥形的或者倾斜的表面接合。圆锥形的或者倾斜的表面被配置为，当其接合时，筒夹作用于推杆上的力减小。
文档编号F16D65/54GK101321968SQ200680045421
公开日2008年12月10日 申请日期2006年3月21日 优先权日2005年12月5日
发明者弗兰克·J·考莱斯凯, 本杰明·J·史密斯 申请人:韦伯太克控股公司