筒夾控制的鬆緊調節器的製作方法

2023-06-02 11:20:21

專利名稱：筒夾控制的鬆緊調節器的製作方法
技術領域：
本發明涉及鬆緊調節器，該鬆緊調節器與由流體壓力驅動的制動 裝置一起使用，以適應閘瓦等的磨損，從而使得制動裝置的驅動衝程 的長度仍保持與磨損發生時相同。
背景技術：
帶有鬆緊調節器的流體驅動的制動裝置在本領域中是公知的，例
如，從第4,676,346號、第4,895,228號、第5,423,401號、第5，848，550 號、第5,937,974號以及第6,397,986號美國專利可得知。典型地，流 體驅動的制動裝置具有裝有活塞和氣缸的殼體。活塞驅動大體為管狀 的連接連杆機構。管狀連杆機構內設置有推桿，推桿可在管狀連杆機 構內滑動。在管狀連杆機構和推桿之間設置有某種類型的離合器裝置， 用於沿制動裝置的驅動方向驅動推桿，但允許推桿退回至管狀連接杆 內。另外，推桿還與鬆緊調節器相關聯，該鬆緊調節器包括可移動的 阻擋件，該阻擋件相對於推桿通常為夾緊的，以通過將阻擋面與管狀 連接杆或殼體接合來限制推桿的後退。如果由於制動裝置的磨損而使 推桿移動至超出它之前正常的衝程，那麼，阻擋件則必須能夠鬆開並 能沿著推桿以與制動裝置的驅動方向相反的方向移動。在這種情況下， 通過使阻擋面與殼體接合，而使阻擋件移動。在更換制動片時，還必 須能夠通過手動推動推桿以使其退回至管狀連杆機構內。這需要鬆開 阻擋件。
阻擋件大體為兩類。在一類阻擋件中，推桿具有外螺紋，而阻擋 件包括旋在推桿的螺紋上的螺母。正如例如第4,676,346號和第 4,895,228號美國專利中所示，通過限制螺母相對於推桿的旋轉而實現
夾緊動作。
在另一類阻擋件中，推桿具有螺紋或齒，而阻擋件包括環繞所述推桿並摩擦地夾住所述齒的筒夾。所述筒夾是具有緊鄰所述推桿的齒 並擠入所述推桿的齒的內徑的管。管壁上的軸向裂口允許管略微徑向 擴張，以允許其壓在推桿的齒上。在筒夾管的一端，設置有具有擴大 的直徑的環。環上的軸向表面作為阻擋面，用於與和殼體或管狀連杆 機構相關聯的阻擋件接合。如果施加足夠的軸向力，筒夾會鬆開並沿
推桿軸向移動。鬆緊調節器內的筒夾型阻擋件在例如第5,423,401號和 第5,937,974號美國專利中公開。這些專利所公開的鬆緊調節器筒夾具 有這樣的鬆緊調節器筒夾，其在遠離制動裝置的一端具有擴大環。不 論筒夾相對於推桿的軸向位置如何，筒夾作用於推桿的齒上的壓力都 是相同的。

發明內容
簡言之，根據本發明， 一種用於流體驅動的制動裝置的鬆緊調節 器包括殼體，所述殼體內裝有活塞缸、活塞、從所述活塞延伸出的用 於驅動制動器的管狀連杆機構、延伸至所述管狀連杆機構內的推桿、 以及用於在被朝制動器驅動方向驅動時夾緊所述管狀連杆機構和所述 推桿的裝置。所述鬆緊調節器包括向所述驅動杆施加壓力的筒夾。後 阻擋面和前阻擋面相對於所述殼體固定。所述筒夾具有管狀周緣部分 和位於所述管狀周緣部分一端的擴大的環部分，所述管狀周緣部分具 有管軸線，所述擴大的環部分具有相對設置的軸向阻擋面，所述軸向 阻擋面大體垂直於所述管軸線。這些相對設置的軸向阻擋面分別具有 凹口，所述凹口限定了面向所述管軸線的圓錐形的傾殺牛的表面。所述 前阻擋面具有圓錐形的或者傾斜的表面，當由驅動杆攜帶的筒夾到達
所述前阻擋面時，該圓錐形的或者傾斜的表面與所述筒夾的一個阻擋 面上的圓錐形的或者傾斜的表面接合。所述後阻擋面具有圓錐形的或 者傾斜的表面，當由驅動杆攜帶的筒夾到達所述後阻擋面時，該圓錐 形的或者傾斜的表面與所述筒夾的另 一個阻擋面上的圓錐形的或者傾 斜的表面接合。所述圓錐形的或者傾斜的表面被配置為，當其相互接 合時，所述筒夾擴張，且所述筒夾作用於所述推桿上的力減小。最優 選地，所述筒夾的所述管狀周緣部分朝所述活塞軸向延伸。優選地，所述筒夾的所述鬆緊調節器管狀周緣部分和所述擴大的 環部分具有相連的軸向凹槽或裂口 ，所述軸向凹槽或裂口沿所述管狀 壁延伸並穿過所述管狀壁延伸至接近所述管狀周緣部分的端部。
優選地，與所有阻擋面相關聯的所述圓錐形的或者傾斜的表面與 所述管軸線形成基本相同的角度。並且，所述筒夾上的所述圓錐形的 或者傾斜的表面比所述前阻擋面和所述後阻擋面上的所述圓錐形的或 者傾斜的表面離所述管軸線的距離更近。
最優選地，所述鬆緊調節器的筒夾的固定環部分的內徑略小於所 述管狀周緣部分的內徑，使所述周緣的一部分壁部分彈性彎曲，從而 向所述推桿施加壓力。


在閱讀了參考附圖的下述詳細描述後，對於本領域普通技術人員
而言，進一步的特徵和其它目的以及優點將顯而易見。其中
圖1是根據本發明的具有筒夾式鬆緊調節器的、採用彈簧的停車
制動裝置和工作制動裝置的裝配剖視圖2是圖1所示的鬆緊調節器的前套筒部分的端面圖； 圖3是沿圖2中III-III線的剖視圖4是零件圖，示出了圖1所示的鬆緊調節器的端板的端視圖5是沿圖4中V-V線的剖視圖6是圖1所示的鬆緊調節器的筒夾的側視圖7是筒夾的右視圖8是筒夾的左視圖9是沿圖7中IX-IX線的剖視圖；以及
圖IO是筒夾的詳細剖視圖，示出了對本發明的實踐非常重要的、 具有圓錐形的凸起表面的凹槽。
具體實施例方式
參見圖1，圖中示出了根據本發明的具有筒夾式鬆緊調節器的、 採用彈簧的停車制動裝置和工作制動裝置。制動裝置的全部操作對本發明都是重要的。除了鬆緊調節器的改進外，停車制動裝置的操作都
在第5,937,974號美國專利中進行了精確描述，該美國專利通過引用並 入本文。在下面的說明書中，將停車制動裝置的制動片端稱為前端， 將活塞端稱為後端。制動裝置包括殼體12，殼體12內裝有活塞缸18 和工作制動活塞14。工作制動活塞14由流體驅動以進J亍制動，並由 巻簧50使活塞17退回。殼體12內還裝有第二活塞缸19和回位活塞 17,用於使由大彈簧28驅動的停車制動裝置退回。工作制動活塞14 驅動管狀連杆機構20。帶螺紋或帶齒的推桿26在管狀連杆機構20內 滑動，並由驅動筒夾36夾緊。驅動筒夾36具有傾斜或者錐形的表面， 以與管狀連杆機構上互補的錐形表面相鄰接。因此，在工作制動裝置 的應用衝程中，驅動筒夾36被驅動以夾緊推桿26，從而使得管狀連 杆機構和推桿一起移動。在退回時，將管狀連杆才幾構從推桿上鬆開。
管狀連杆機構20從停車制動裝置的回位活塞中伸出，並捕獲由後 套筒42和前套筒22組成的兩半式的中間套筒。第二活塞缸19內流體 壓力的釋放允許大彈簧28將力傳遞至附接於推桿26端部的制動片， 用於產生作用於制動片的停車制動力。
就這一點而言，上述描述與採用相同標號表示對應的元件的第 5,937,974號美國專利中所闡述的相同。下面描述根據本發明的改進。
參見圖2和3，前套筒22具有唯一的結構。前套筒具有擴大的內 圓柱壁52，內圓柱壁52的直徑大於推桿26的直徑。內圓柱壁52限 定了用於容納鬆緊調節器筒夾24 (稍後描述)的空間。在該空間的後 端，具有徑向端壁或者後阻擋面54,其具有凸環55，凸環55由>^人內 圓柱表面58延伸出的圓錐形後端凸起表面(lift surface) 56限定。內 圓柱表面58大於鬆緊調節器筒夾24的圓柱形周緣，鬆緊調節器筒夾 24的圓柱形周緣又略大於推桿。圓錐形後端凸起表面56的直徑隨著 後移而增加。
前套筒22的前端具有徑向端面60，徑向端面60具有螺紋孔，用 於容納固定後端板62的緊固件。
下面參見圖4和5，圖中示出了端板62,端板62可固定於前套筒 22的徑向端面60上。端板62作為前阻擋面，用於限制鬆緊調節器筒夾24和推桿26向前的4亍進。端板具有/人端4反表面突出的環64。環64 具有直徑大於推桿26的直徑的圓柱表面66。換言之，圓柱表面66的 直徑大於與鬆緊調節器筒夾24上用於輸出沖程的開口斜面相對的圓 柱形的直徑，該圓柱形的直徑又大於推桿的直徑。環64具有在環的圓 柱形表面和端板62的後表面之間延伸的圓錐形的凸起表面68。圓錐 形表面的直徑在朝向端板62的方向上逐漸增大。
參見圖6、 7、 8、 9、 10，鬆緊調節器筒夾24是管狀結構，其具 有將推桿26的螺紋或齒夾緊的內圓柱表面。在調節鬆緊的過程中，松 緊調節器筒夾24可在推桿26上軸向地重新定位。鬆緊調節器筒夾具 有圓柱形周緣78和位於一端的擴大的固定環72。固定環72具有兩個 徑向端面，限定了阻擋面74和阻擋面76。這些阻擋面與端板62或位 於前套筒22上的阻擋面54協同工作。前、後阻擋面74和76分別具 有凹槽71、 73,凹槽71、 73內分別具有徑向朝內的圓錐形的凸起表 面75、 77。凸起表面75、 77具有從其各自的阻擋面向內逐漸增大的 直徑。鬆緊調節器筒夾的周緣具有延伸穿過周緣78的圓柱壁和固定環 72的軸向凹槽或裂口 79 (參見圖9)。周緣78上與固定環72相對的 端部80沒有開凹槽或裂口 。凹槽79允許環和周緣的開槽的部分略微 地擴張。在裂口之間的圓柱壁部分形成板簧，當其徑向向外彎曲時， 使其外表面壓縮，而內表面張緊。按照本發明的優選方面，固定環72 的內徑略小於周緣78的內徑，也略小於推桿26的外徑。因此，當松 緊調節器筒夾被置於推桿上時，周緣上開槽的部分和環形部分會遠離 推桿地彈性彎曲，以使固定環向推桿施加夾緊力。
鬆緊調節器的操作過程如下。當由於閘瓦的磨損而使推桿26移動 至超過它正常的向前的位置時，筒夾24的前阻擋面74與端板62鄰接， 而筒夾被沿推桿26向後推動。當鬆緊調節器筒夾24上的前阻擋面74 到達端板62時，從端壁上突出的環64則進入阻擋面74的凹槽71內， 而圓錐面68和圓錐面75鄰接，且固定環72遠離推桿地擴張，從而使 鬆緊調節器筒夾從推桿上鬆開。環64和凹槽71這樣配置，以使得在 圓錐面68和圓錐面75鄰接之後，環能繼續移動至凹槽內。這種繼續 移動使得環72遠離推桿26地擴張。這就使得筒夾可沿調節杆向後移動，而並不會明顯減小由推桿傳遞至制動片的力。當固定環上的另一
阻擋面76與前套筒上的阻擋面54相鄰接時，調節器筒夾的重新定位 限制了推桿在制動器鬆開過程中的縮回。回位彈簧將推桿向後拉動的 力不足以使凸環55進入凹槽73內。因此，調節器筒夾不會變為鬆開。
在制動裝置的維護過程中(例如，更換閘瓦時)，必須將推桿向後 推。藉助施加於推桿上的人力，使前套筒22上的阻擋面54上的凸環 55進入環的後阻擋面76內的凹槽73內，而凸起表面56和凸起表面 77相鄰接，使鬆緊調節器筒夾24展開，從而使筒夾從推桿上鬆開。
該鬆緊調節器筒夾的操作與其它筒夾驅動器設計中已採用的鬆緊 調節器筒夾的操作的類似之處在於在某些條件下，它夾緊或鬆開驅 動杆，並沿推桿軸向移動。然而，按照本發明的鬆緊調節器的筒夾具 有另外的優點。
該筒夾具有錐形或傾斜的表面，在驅動器的輸出沖程過程中，該 錐形或傾斜的表面有助於筒夾的張開。該錐形或傾斜的表面與將筒夾 的周緣設置為朝前的方向這二者的結合通過減小筒夾在推桿上的阻力 提高了輸出衝程的效率。
如本文所述，多個零件具有圓形的圓柱形內表面或外表面，例如， 鬆緊調節器筒夾、前套筒22等。在本發明的預期範圍內的是，在作為 由平行於軸線的直線描繪並與固定曲線相交的表面的意義上，這些表 面可為圓柱形表面。該固定曲線可為例如八邊形。在這種情況下，上 述圓錐形表面將由傾斜的平面代替。
本文描述的改進的鬆緊調節器筒夾使得設計者更易於控制使推桿 回縮所需要的力的大小。由於筒夾夾緊推桿的部分被遠離推桿地舉起， 因此減小了筒夾與推桿的齒之間的摩擦力。通過設計相互作用的錐形 或傾斜的表面，而不是僅僅依賴於摩擦，可更好地控制在維護過程中 將筒夾沿推桿向前移動所需要的力。相互作用的表面的角度將控制松 開鬆緊調節器筒夾所需要的軸向力。
通過使筒夾的周緣向尾部方向延伸，凸起面為了在維護過程中實 現鬆開而施加的力矩臂要比其在制動過程中施加的力矩臂短。力矩臂 在長度差是筒夾上的環的寬度。這意味著在維護過程中，需要更大的軸向力才能鬆開。這一點是期望的，以防止推桿在工作制動衝程之後 的空氣釋放過程中滑動。如果發生滑動，鬆緊調節器將不能拉緊松馳， 從而導致制動裝置性能變差。
因此，根據本發明中的詳細限定，並尤其根據專利法的要求，期 望由文字專利保護的內容在下面的權利要求中闡述。
權利要求
1.一種用於流體驅動的制動裝置的鬆緊調節器，所述制動裝置包括殼體，所述殼體內裝有活塞缸、活塞、從所述活塞延伸出的用於驅動制動器的管狀連杆機構、延伸至所述管狀連杆機構內的推桿、以及用於當被朝制動器驅動方向上驅動時夾緊所述管狀連杆機構和所述推桿的裝置，所述鬆緊調節器包括向所述驅動杆施加壓力的筒夾、後阻擋面和前阻擋面，所述阻擋面相對於所述殼體固定，其中的改進包括所述筒夾具有管狀周緣部分和位於所述管狀周緣部分一端的擴大的環部分，所述管狀周緣部分具有管軸線，所述擴大的環部分具有相對設置的軸向阻擋面，所述軸向阻擋面大體垂直於所述管軸線，所述相對設置的軸向阻擋面均在其中具有凹口，所述凹口限定了面向所述管軸線的圓錐形的或傾斜的表面；所述前阻擋面具有圓錐形的或者傾斜的表面，當由所述驅動杆攜帶的筒夾到達所述前阻擋面時，該圓錐形的或者傾斜的表面與所述筒夾的一個阻擋面上的圓錐形的或者傾斜的表面接合；所述後阻擋面具有圓錐形的或者傾斜的表面，當由所述驅動杆攜帶的筒夾到達所述後阻擋面時，該圓錐形的或者傾斜的表面與所述筒夾的另一個阻擋面上的圓錐形的或者傾斜的表面接合；以及當所述圓錐形的或者傾斜的表面相互接合時，所述筒夾作用於所述推桿上的力減小。
2. 根據權利要求1所述的鬆緊調節器，其中，所述筒夾的所述管 狀周緣部分朝所述活塞軸向延伸。
3. 根據權利要求1所述的鬆緊調節器，其中，所述筒夾的所述管 狀周緣部分和所述擴大的環部分具有相連的軸向凹槽，所述軸向凹槽沿所述管狀壁延伸並穿過所述管狀壁至接近所述管狀周緣部分的端部。
4. 根據權利要求1所述的鬆緊調節器，其中，與所有阻擋面相關 聯的所述圓錐形的或者傾斜的表面與所述管軸線之間形成基本相同的 角度。
5. 根據權利要求4所述的鬆緊調節器，其中，所述筒夾上的所述 圓錐形的或者傾斜的表面比所述前阻擋面和所述後阻擋面上的所述圓 錐形的或者傾斜的表面距離所述管軸線的更近。
6. 根據權利要求1所述的鬆緊調節器，其中，所述鬆緊調節器的 筒夾的所述環部分的內徑略小於所述周緣的壁上的管狀周緣部分施力 部的內徑，所述施力部將彈性彎曲，^v而向所述推桿施加壓力。
7. 根據權利要求1所述的鬆緊調節器，其中，所述推桿具有螺紋 或齒。
全文摘要
一種用於流體驅動的制動裝置的鬆緊調節器，包括鬆緊調節器筒夾(24)，筒夾(24)具有管狀周緣和擴大的環部分。擴大的環部分具有相對設置的軸向阻擋面，軸向阻擋面內具有凹口，凹口限定面向管軸線的圓錐形凸起表面。前阻擋面具有圓錐形的或者傾斜的表面，當由驅動杆攜帶的筒夾到達前阻擋面時，該圓錐形的或者傾斜的表面與筒夾的一個阻擋面上的圓錐形的或者傾斜的表面接合；後阻擋面也具有圓錐形的或者傾斜的表面，當由驅動杆攜帶的筒夾到達後阻擋面時，該圓錐形的或者傾斜的表面與筒夾的另一個阻擋面上的圓錐形的或者傾斜的表面接合。圓錐形的或者傾斜的表面被配置為，當其接合時，筒夾作用於推桿上的力減小。
文檔編號F16D65/54GK101321968SQ200680045421
公開日2008年12月10日 申請日期2006年3月21日 優先權日2005年12月5日
發明者弗蘭克·J·考萊斯凱, 班傑明·J·史密斯 申請人:韋伯太克控股公司