專利名稱：汽車制動間隙自動調(diào)整臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自動調(diào)整汽車制動鼓與摩擦片之間間隙的裝置。
背景技術(shù)：
在汽車行駛過程中，需要頻繁使用剎車。長期使用會造成汽車制動鼓與摩擦片之間的間隙變大。如果不及時調(diào)整，會導致制動距離過大、制動鼓失圓等現(xiàn)象，給行車帶來不安全的隱患。因此，在我國的國標中明確規(guī)定客車、貨車和掛車等機動車必須安裝制動間隙自動調(diào)整臂。
為此，出現(xiàn)了各種各樣的自動調(diào)整臂，有些還申請了專利。從各種自動調(diào)整臂的結(jié)構(gòu)上來劃分，大致可以分為兩類。一類是齒條式自動調(diào)整臂，如中國專利972145966提供的“汽車制動間隙自動調(diào)整臂”，其技術(shù)方案是在原技術(shù)的殼體內(nèi)設(shè)有與蝸輪同軸動配合的主傳動齒輪和蝸桿軸，通過銷釘連接被動螺旋齒輪，在主傳動齒輪軸向有控制孔，孔內(nèi)有控制銷，在被動螺旋齒輪和主傳動齒輪之間還設(shè)有離合機構(gòu)和主動螺旋齒輪，通過上述部件的相互作用可以使蝸桿軸自行轉(zhuǎn)動來自動調(diào)整因蹄片磨損增大的制動間隙，解決因手工調(diào)整制動間隙不及時造成的種種問題。
對于齒條式制動間隙自動調(diào)整臂，其內(nèi)部工作原理是以齒條帶動單向離合器，而齒條的行程只有15mm左右，控制臂的活動范圍約55度左右。在安裝時必須將控制臂固定在齒條起始點的正確位置，否則會造成自動控制臂補償失靈或者失效。因此，實際安裝的難度較高，容易出現(xiàn)各種問題。
同時，齒條式自動調(diào)整臂內(nèi)部的單向器組件中彈簧的鎖定方向要求較高。若在安裝、調(diào)試及實際使用過程中有所不當，就極容易損壞該彈簧，從而造成自動補償失效。
另一類自動調(diào)整臂是棘輪式自動調(diào)整臂，其內(nèi)部工作原理是依靠銷子卡住齒輪使其內(nèi)部作單向運動，而該銷子的伸縮是靠彈簧及運動時的杠桿原理來實現(xiàn)的。如中國專利00259577.X公開了一種汽車制動器間隙自動調(diào)整臂，它包括殼體，殼體內(nèi)裝有蝸輪和蝸桿，蝸桿的一端設(shè)有單向離合器、襯套、彈簧和通蓋，另一端套有碟形彈簧和壓蓋，殼體的外側(cè)設(shè)置連桿和連接叉，連接叉與連桿和殼體的端部鉸接，連桿的下端穿過殼體，與殼體內(nèi)的單向離合器聯(lián)接。該調(diào)整臂是利用連桿和單向離合器、并通過蝶形彈簧加軸向負荷來自動調(diào)整的。
在棘輪式自動調(diào)整臂中，由于銷子的伸縮是靠彈簧實現(xiàn)的，因此如果彈簧彈力不足或者銷子磨損等原因，就會造成調(diào)整失靈，直接影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。
另一個缺點在于棘輪式調(diào)整臂內(nèi)部的齒輪齒數(shù)較少，在實際使用時蹄片要磨損0.15mm左右才能補償，其補償?shù)木鹊?，影響行車的安全性?br> 另外，無論是齒條式自動調(diào)整臂，還是棘輪式自動調(diào)整臂，在機械性能方面均存在著較大的簿弱環(huán)節(jié)。由于是單件單點受力，在剎車時受到0.6Mpa以上的氣壓作用，其內(nèi)部件受力很大，極容易造成斷裂現(xiàn)象，使產(chǎn)品的使用壽命短、可靠性差。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是為了克服上述問題，提供新穎結(jié)構(gòu)的汽車制動間隙自動調(diào)整臂，使它具有結(jié)構(gòu)合理、可靠性好、穩(wěn)定性高、產(chǎn)品的使用壽命長、使用安裝方便等特點。
本發(fā)明的目的是通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)的本汽車制動間隙自動調(diào)整臂包括一個殼體，在殼體內(nèi)裝有大蝸輪和與大蝸輪配合的大蝸桿，大蝸桿的一端依次設(shè)有蝸桿彈簧座、蝸桿彈簧和彈簧螺蓋，彈簧螺蓋與殼體固連，其特征在于所述的大蝸桿另一側(cè)套接一個小蝸輪，小蝸輪的端部設(shè)有齒牙，在大蝸桿上有與小蝸輪端部齒牙相嚙合的齒牙，在小蝸輪的側(cè)部設(shè)有一個單向離合裝置，單向離合裝置包括小蝸桿和離合器齒輪，兩者之間是通過一對相互嚙合的單向齒輪相聯(lián)接，小蝸桿與小蝸輪相嚙合，在大蝸輪的端部設(shè)有一個控制臂組件，離合器齒輪與控制臂組件相嚙合。
在上述的汽車制動間隙自動調(diào)整臂中，所述的單向離合裝置還包括離合器中牙輪和小蝸桿牙輪，離合器中牙輪位于離合器齒輪的端部，與離合器齒輪套接且周向固定，小蝸桿牙輪位于小蝸桿的端部，且與小蝸桿固連在一起，離合器中牙輪和小蝸桿牙輪上的齒牙均為單向齒牙，且相互嚙合。
在上述的汽車制動間隙自動調(diào)整臂中，所述的控制臂組件是由控制臂齒輪、控制臂齒套、控制臂和蓋板組合而成，控制臂齒輪與離合器齒輪相嚙合，蓋板是通過螺釘固定于殼體上的?？刂票塾糜诒菊{(diào)整臂的安裝，其作用在于將本調(diào)整臂固定于汽車上。
在上述的汽車制動間隙自動調(diào)整臂中，所述的小蝸輪端部的齒牙為錐形齒，相應地在大蝸桿上與此相配合的齒牙也是錐形齒。也就是說，在小蝸輪端部的齒牙分布于一個圓錐形的凹面上，而大蝸桿上齒牙分布于一個圓錐形的凸面上。
本調(diào)整臂是在原大蝸輪大蝸桿的基礎(chǔ)上增設(shè)了小蝸輪和小蝸桿，來進行微動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)對剎車制動間隙的自動調(diào)整的。
與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本汽車制動間隙自動調(diào)整臂的優(yōu)點在于1、由于增設(shè)了小蝸輪和小蝸桿，其內(nèi)部的工作行程為360度，控制臂的活動范圍可達220度左右，因此在實際使用中無須考慮起始點的問題，提高了調(diào)整臂的自動補償?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。
2、正因為本調(diào)整臂的內(nèi)部有兩套蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)，從而避免了在安裝、調(diào)試、使用過程中的不當行為，使安裝十分方便，保證行車的安全性。
3、采用了蝸輪蝸桿式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在產(chǎn)品使用過程中均勻受力，避免了普通調(diào)整臂單點單件受力的不足之處，使產(chǎn)品的機械結(jié)構(gòu)合理，可延長產(chǎn)品的使用壽命。


圖1是本汽車制動間隙自動調(diào)整臂的外形示意圖。
圖2是圖1沿A-A的剖視圖。
圖3是圖1沿B-B的剖視圖。
圖4是本汽車制動間隙自動調(diào)整臂中單向離合裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本汽車制動間隙自動調(diào)整臂中平面軸承的外形示意圖。
圖6是本汽車制動間隙自動調(diào)整臂中離合器齒輪的外形示意圖。
圖7是本汽車制動間隙自動調(diào)整臂中離合器中牙輪的外形示意圖。
圖中，1、殼體；2、大蝸桿；3、控制臂；4、小蝸桿；5、蓋板；6、小蝸輪；7、控制臂齒輪8、控制臂齒套；9、蝸桿彈簧座；10、大蝸輪；11、離合器齒輪；12、離合器內(nèi)彈簧；13、離合器中牙輪；14、小蝸桿牙輪；15、離合器底彈簧；16、離合器銷軸；17、離合器鎖卡；18、蝸桿彈簧；19、彈簧螺蓋；20、鉚釘；21、錐形齒；22、小滾針；23、平面軸承；24、螺蓋；25、密封圈；26、圓筒；27、定位條 28、定位凸塊。
具體實施方式
如圖1、圖2和圖3所示，本汽車制動間隙自動調(diào)整臂是由殼體1、大蝸輪10、大蝸桿2、蝸桿彈簧座9、蝸桿彈簧18、彈簧螺蓋19、小蝸輪6、單向離合裝置和控制臂組件等零件所組成。大蝸輪10與大蝸桿2相嚙合，并裝于殼體1內(nèi)。
如圖2所示，在大蝸桿2的一端依次設(shè)有蝸桿彈簧座9、蝸桿彈簧18和彈簧螺蓋19。蝸桿彈簧18通過蝸桿彈簧座9作用于大蝸桿2上，使大蝸桿2側(cè)部的錐形齒21頂壓于小蝸輪6端部的錐形齒21上。
大蝸桿2側(cè)部的蝸桿齒牙為單向齒牙。在大蝸輪10沿如圖1所示的方向逆時針轉(zhuǎn)動時，大蝸桿2也會隨著一起轉(zhuǎn)動。但在相反方向時就不會隨著大蝸輪10轉(zhuǎn)動了。彈簧螺蓋19是通過螺紋與殼體1聯(lián)接的。在安裝完成后，通常用鉚釘20鉚住，使彈簧螺蓋19不會松出。
如圖2所示，在大蝸桿2的另一側(cè)套接一個小蝸輪6，小蝸輪6的端部設(shè)有錐形齒21，在大蝸桿2上有與小蝸輪6端部相嚙合的錐形齒21。在未受外力作用的情況下，通過蝸桿彈簧18的作用，使小蝸輪6與大蝸桿2相嚙合。也就是說，大蝸桿2隨著的小蝸輪6轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。
在本實施例中，在大蝸桿2的另一端設(shè)有一個螺蓋24，螺蓋24是通過螺紋與殼體1聯(lián)接的。大蝸桿2的端部穿過螺蓋24，伸出殼體1外。螺蓋24是起阻擋作用，將小蝸輪6擋住。在本調(diào)節(jié)臂工作時，由于小蝸輪6需要轉(zhuǎn)動的，因此，在小蝸輪6與螺蓋24之間還設(shè)置了一個平面軸承23。平面軸承23的結(jié)構(gòu)如圖4所示。在平面軸承23上有許多均勻排列的小滾針22。通過平面軸承23，使得小蝸輪6的轉(zhuǎn)動靈活，大大減少了摩擦阻力。
在本實施例中，在螺蓋24與大蝸桿2之間還設(shè)有起密封作用的密封圈25。設(shè)置密封圈25是為了保護殼體1內(nèi)的機械零件不受水或污物的侵蝕，以延長產(chǎn)品的使用壽命。
如圖3和圖4所示，單向離合裝置是設(shè)于小蝸輪6的側(cè)部。單向離合裝置包括小蝸桿4、離合器齒輪11、離合器中牙輪13和離合器小蝸桿牙輪14。如圖6和圖7所示，離合器中牙輪13呈圓筒狀，在離合器齒輪11上有一個圓筒形的圓筒26，離合器中牙輪13套接于此圓筒26內(nèi)。在圓筒26的內(nèi)側(cè)壁上沿軸向相間設(shè)有若干根定位條27，相應地在離合器中牙輪13的端面上也與定位條27相同數(shù)量的定位凸塊28，每條定位凸塊28嵌于相鄰兩條定位條27之間。顯然，通過這樣的聯(lián)接，使離合器中牙輪13周向固定于離合器齒輪11中。同時，在離合器中牙輪13與離合器齒輪11之間還設(shè)有一個離合器內(nèi)彈簧12。在離合器內(nèi)彈簧12的作用下，離合器中牙輪13頂壓于小蝸桿牙輪14上。
如圖3所示，小蝸桿牙輪14位于小蝸桿4的端部，且與小蝸桿4固連在一起。離合器中牙輪13和小蝸桿牙輪14上的齒牙均為單向齒牙，相互嚙合在一起。
如圖3和圖4所示，在本實施例中，單向離合裝置中各個零件離合器齒輪11、離合器內(nèi)彈簧12、離合器中牙輪13、離合器小蝸桿牙輪14、小蝸桿4依次套接于一根離合器銷軸16上，并通過離合器鎖卡17鎖定。這樣，本單向離合裝置成為一個相對獨立的整體。在單向離合裝置與殼體1之間還設(shè)置了一個離合器底彈簧15。在本單向離合裝置裝于殼體1后，通過控制臂蓋板5蓋住，使它得到定位。
在本單向離合裝置裝于殼體1后，小蝸桿4與小蝸輪6相嚙合。由于其兩端分別設(shè)置了離合器內(nèi)彈簧12和離合器底彈簧15，故在離合器中牙輪13相對于小蝸桿牙輪14正向轉(zhuǎn)動時，離合器中牙輪13可以克服彈簧的阻力上下升降，使離合器中牙輪13能夠與小蝸桿牙輪14分離并打滑轉(zhuǎn)動。
如圖1和圖3所示，在本自動調(diào)整臂中，控制臂組件是由控制臂齒輪7、控制臂齒套8、控制臂3和蓋板5所組成?？刂票埤X輪7套于控制臂齒套8上，且與蓋板5固連在一起?？刂票埤X輪7與離合器齒輪11相嚙合。因此，在本調(diào)整臂的殼體1轉(zhuǎn)動時，控制臂3和控制臂齒套8、控制臂齒輪7均是不動的。蓋板5用螺釘固定于殼體1上，同時還將殼體1內(nèi)的單向離合裝置蓋住，使它不會脫離殼體1。
本自動調(diào)整臂是安裝于汽車內(nèi)的，其控制臂3固定于汽車的車體上，殼體1與汽車制動系統(tǒng)的制動分泵聯(lián)接，汽車制動器的凸輪軸插于大蝸輪10中，且隨著大蝸輪10的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。
在正常間隙狀態(tài)下，當踏下制動踏板時，制動分泵推動調(diào)整臂殼體1，使調(diào)整臂殼體1如圖1的方向繞凸輪軸逆時針方向轉(zhuǎn)動。如圖2所示，由于大蝸桿2上的齒牙是單向齒牙，故大蝸桿2不會相對于大蝸輪10轉(zhuǎn)動。這樣，大蝸輪10壓迫大蝸桿2，使大蝸桿2向右移動并壓縮蝸桿彈簧18。從而，大蝸桿2上的錐形齒21與小蝸輪6上的錐形齒21分離。隨著制動分泵的繼續(xù)推動作用，凸輪軸隨殼體1轉(zhuǎn)動，使剎車蹄片與輪鼓接觸，將汽車剎住。同時，控制臂齒輪7將單向齒輪組件推緊。
當松開制動踏板后，凸輪軸的扭力下降。在蝸桿彈簧18的作用下，大蝸桿2的錐形齒21重新與小蝸輪6的錐形齒21相嚙合。由于單向齒輪組件中的彈簧彈力不足以帶動單向齒輪組件，使得單向齒輪組件在內(nèi)彈簧12的彈力作用下移至初始位置，即無進一步調(diào)整，以保持剎車蹄片與輪鼓的間隙值固定。
在汽車制動器因剎車磨損等原因而產(chǎn)生過量間隙時，踏下制動踏板，制動分泵推動調(diào)整臂。此時，單向組件中的內(nèi)彈簧12壓縮，即移動正常的間隙值后，制動分泵還繼續(xù)推動調(diào)整臂，使控制臂齒輪7帶動單向齒輪組件轉(zhuǎn)動。在這時候，單向齒輪組件呈分離且打滑狀態(tài)。同時，凸輪軸推動剎車蹄片，直至剎車蹄片與輪鼓接觸為止。
當松開制動踏板時，殼體1回到初始位置，控制臂齒輪7繼續(xù)將單向齒輪組件推到底。但此時由于大蝸桿2的錐形齒21與小蝸輪6的錐形齒21處于相嚙合的狀態(tài)，單向齒輪組件就帶動小蝸輪6，小蝸輪6帶動大蝸桿10，大蝸桿10與凸輪軸也就同時轉(zhuǎn)動，使剎車蹄片與輪鼓之間的間隙自動得到調(diào)整。
權(quán)利要求1.一種汽車制動間隙自動調(diào)整臂，包括一個殼體(1)，在殼體(1)內(nèi)裝有大蝸輪(10)和與大蝸輪(10)配合的大蝸桿(2)，大蝸桿(2)的一端依次設(shè)有蝸桿彈簧座(9)、蝸桿彈簧(18)和彈簧螺蓋(19)，彈簧螺蓋(19)與殼體(1)固連，其特征在于所述的大蝸桿(2)另一側(cè)套接一個小蝸輪(6)，小蝸輪(6)的端部設(shè)有齒牙，在大蝸桿(2)上有與小蝸輪(6)端部齒牙相嚙合的齒牙，在小蝸輪(6)的側(cè)部設(shè)有一個單向離合裝置，單向離合裝置包括小蝸桿(4)和離合器齒輪(11)，兩者之間是通過一對相互嚙合的單向齒輪相聯(lián)接，小蝸桿(4)與小蝸輪(6)相嚙合，在大蝸輪(10)的端部設(shè)有一個控制臂組件，離合器齒輪(11)與控制臂組件相嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車制動間隙自動調(diào)整臂，其特征在于所述的單向離合裝置還包括離合器中牙輪(13)和小蝸桿牙輪(14)，離合器中牙輪(13)位于離合器齒輪(11)的端部，與離合器齒輪(11)套接且周向固定，小蝸桿牙輪(14)位于小蝸桿(4)的端部，且與小蝸桿(4)固連在一起，離合器中牙輪(13)和小蝸桿牙輪(14)上的齒牙均為單向齒牙，且相互嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車制動間隙自動調(diào)整臂，其特征在于所述的控制臂組件是由控制臂齒輪(7)、控制臂齒套(8)、控制臂(3)和蓋板(5)組合而成，控制臂齒輪(7)與離合器齒輪(11)相嚙合，蓋板(5)是通過螺釘固定于殼體(1)上的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車制動間隙自動調(diào)整臂，其特征在于所述的小蝸輪(6)端部的齒牙為錐形齒(21)，相應地在大蝸桿(2)上與此相配合的齒牙也是錐形齒(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車制動間隙自動調(diào)整臂，其特征在于所述的大蝸桿(2)側(cè)部的蝸桿齒牙為單向齒牙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的汽車制動間隙自動調(diào)整臂，其特征在于在大蝸桿(2)的另一端設(shè)有一個螺蓋(24)，螺蓋(24)是通過螺紋與殼體(1)聯(lián)接的，大蝸桿(2)的端部穿過螺蓋(24)，伸出殼體(1)外。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車制動間隙自動調(diào)整臂，其特征在于在小蝸輪(6)與螺蓋(24)之間設(shè)置了一個平面軸承(23)，在平面軸承(23)上有許多均勻排列的小滾針(22)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車制動間隙自動調(diào)整臂，其特征在于所述的離合器中牙輪(13)呈圓筒狀，在離合器齒輪(11)上有一個圓筒形的圓筒(26)，離合器中牙輪(13)套接于此圓筒(26)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車制動間隙自動調(diào)整臂，其特征在于在圓筒(26)的內(nèi)側(cè)壁上沿軸向相間設(shè)有若干根定位條(27)，相應地在離合器中牙輪(13)的端面上也與定位條(27)相同數(shù)量的定位凸塊(28)，每條定位凸塊(28)嵌于相鄰兩條定位條(27)之間，在離合器中牙輪(13)與離合器齒輪(11)之間還設(shè)有一個離合器內(nèi)彈簧(12)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車制動間隙自動調(diào)整臂，其特征在于所述的單向離合裝置中各個零件離合器齒輪(11)、離合器內(nèi)彈簧(12)、離合器中牙輪(13)、小蝸桿牙輪(14)、小蝸桿(4)依次套接于一根離合器銷軸(16)上，并通過離合器鎖卡(17)鎖定，在單向離合裝置與殼體(1)之間還設(shè)置了一個離合器底彈簧(15)。
專利摘要汽車制動間隙自動調(diào)整臂屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自動調(diào)整汽車制動鼓與摩擦片之間間隙的裝置。本汽車制動間隙自動調(diào)整臂包括一個殼體，在殼體內(nèi)裝有大蝸輪和大蝸桿，大蝸桿另一側(cè)套接一個小蝸輪，小蝸輪的端部設(shè)有齒牙，在大蝸桿上有與小蝸輪端部齒牙相嚙合的齒牙，在小蝸輪的側(cè)部設(shè)有一個單向離合裝置，單向離合裝置包括小蝸桿和離合器齒輪，兩者之間是通過一對相互嚙合的單向齒輪相聯(lián)接，小蝸桿與小蝸輪相嚙合，在大蝸輪的端部設(shè)有一個控制臂組件，離合器齒輪與控制臂組件相嚙合。本自動調(diào)整臂由于增設(shè)了小蝸輪和小蝸桿，其內(nèi)部的工作行程為360度，控制臂的活動范圍可達220度左右，提高了調(diào)整臂自動補償?shù)目煽啃院头€(wěn)定性，且使用十分方便。
文檔編號F16D65/38GK2656710SQ0327906
公開日2004年11月17日 申請日期2003年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月25日
發(fā)明者黃美華 申請人:黃美華