用於自動間隙調整器的具有刻度鋸齒接合的高分辨度的單向離合器的製作方法

2023-07-16 18:33:11

專利名稱：用於自動間隙調整器的具有刻度鋸齒接合的高分辨度的單向離合器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於車輛制動器的自動間隙調整器配置，一般地說，涉及一種需要利用高解析度的鋸齒形離合器的任何種類的配置。通過本發明，解決了利用鋸齒形單向離合器時自動間隙調整器中的穩定行程值(stabilized stroke value)過大的問題。
背景技術：
鋸齒形單向離合器常常用於自動間隙調整器。在制動周期的一部分期間，S卩，在應用制動或者返回制動期間，由於制動磨損，這樣的單向離合器的輸入側滑動經過輸出側的角度與撞擊增加成正比。在周期的另一部分，單向離合器的輸入側與輸出側上的齒部接合，以驅動單向離合器的輸出側。單向離合器的輸出側旋轉蝸杆軸，該蝸杆軸旋轉蝸杆齒輪，以減小襯片磨損，該蝸杆齒輪被聯接到制動凸輪軸的軸。常規裝置一般在輸入和輸出側上具有固定齒部，由此分辨度受到齒部數量的限制，該齒部可能被結合併匹配離合器部件。一些自動間隙調整器，當然，採用扭簧離合器，該扭簧離合器採用由具有正方形橫截面的金屬絲製成的緊密纏繞的螺旋彈簧。這些離合器是無級的，意味著其傳送輸出以響應非常小的輸入。相反地，當輸入足夠地大以致於移動單向離合器的輸出側以與單向離合器的下一齒部或者下一組齒部接合時，鋸齒形單向離合器僅傳送輸出。相應地，在鋸齒形單向離合器中，齒間角(tooth spacing angle)決定分辨度。通常，採用72個齒，從而產生5度的分辨度。雖然已經開發出具有90個齒且解析度為4度的改進的離合器，但是更高的齒數不切實際，並且還要擔憂加工的簡易性和齒部的可靠性的問題。Neracher等人的美國專利2,916,936公開一種具有同步阻隔器離合器的傳動系統，該同步阻隔器離合器具有可滑動接合齒部。接合機構允許在換檔時從引擎到傳動裝置的扭矩被維持為特定量，從而提供增大比例的步驟。阻隔部件防止齒部接合直到發生同步。Richards的美國專利3，508，450涉及一種人工傳動裝置，該人工傳動裝置具有用於分離輸入側和輸出側的彈簧接合叉(spring engaged fork)。在扭矩不匹配時,允許該彈簧接合叉滑動。Hurt的美國專利3，820，635涉及一種用於盤式制動鉗的機械致動器。一種球和斜面配置被用於移動活塞，一個端部上的齒部與制動部分上的接收部分的齒部相接合。Sweet等人的美國專利4，380，276公開了一種車輛制動器的間隙調整器，其具有能夠與聯接器的鋸齒接合的驅動棘齒(drive rathet)的鋸齒。Skurka的美國專利4，621，714涉及一種間隙調整器，該間隙調整器具有一對具有相配合的齒部的離合器機構。接收部分具有徑向向內間隔的齒部，以便在應用和釋放期間提供更加精細的調整。

Louis公布的美國專利申請2010/0018812A1涉及一種間隙調整器，該間隙調整期具有單向離合器，該單向離合器具有可移動的棘爪(pawl)。本體內的離合器的配置允許離合器具有更大量的齒部，從而實現更精細的調整。Echambadi等人的國際公布W02005/098259A1公開了一種自動制動器調整器，該自動制動器調整器包含鋸齒形蝸杆軸部分，該鋸齒形蝸杆軸部分能夠移動，與單向鎖定/離合的基座鋸齒接合和釋放，從而進行離合器調整。

發明內容
本發明的一個目的在於增大鋸齒形單向離合器的分辨度，以便其操作儘可能接近無級操作。為了以這樣的方式提高該離合器的解析度，提出一種新的單向離合器設計，該單向離合器設計具有獨立的承載彈簧的齒部。該齒部不會通過第三機構而起作用；替代地，該齒部被設置作為在離合器機構上的彈簧接合齒部，以在制動應用和釋放期間提供更精細的分辨度。相比於通常用於襯片磨損補償配置的固定齒的離合器，本發明的高分辨度的離合器利用在離合器機構的配合組中的其中一個上的可獨立移動的齒部，以便實現更精細的調整。根據本發明的一個配置，間隙調整器的單向離合器在輸出部分上具有獨立的負載彈簧且能夠移動的齒部，而輸入部分具有與可移動的輸出部分接合的固定齒部。未配合的大量齒部被用在該鋸齒形離合器的兩個部分上，該可移動齒部能夠被獨立地接合，從而在制動應用和釋放期間提高解析度。在較佳實施例中，該自動間隙調整器單向離合器包括第一部分，該第一部分能夠在驅動方向和與驅動方向相對的滑動方向上繞著軸線旋轉；第二部分，當第一部分在驅動方向上旋轉時，第一部分繞著軸線驅動第二部分。換句話說，當第一部分在滑動方向上旋轉時，第一部分不會驅動第二部分。由其中一個部分承載的許多可移動齒部能夠相對於兩個部分而軸向移動，並且接合在齒部之間，其中該齒部被不可移動地固定在另一個部分上。第一部分可以是離合器的輸入部分，也可能是離合器的輸出部分。在一個優選結構中，可移動齒部可以在孔內移動，該孔分布在其中一個部分的端部的圓周上，並且該可移動齒部被偏置，從而從孔突出以接合在齒部之間，其中該齒部被不可移動地固定在另一個部分上。在一種選定的離合器接合狀態中，一些可移動齒部具有被完全接收在齒部之間的凹陷部中的頂端，其中該齒部被不可移動地固定在另一個部分上，而剩餘的可移動齒部具有不能被完全地接收在凹陷部中的頂端。該齒部通過設置在孔中的彈性元件而被偏置。在一個特定的實施例中，設置36個不可移動的固定齒部和20個可移動齒部。這種配置對於實現2°的分辨度或者調整增幅是有效的。


圖1是根據本發明的單向離合器的部分截面的側向示意圖；圖2是單向離合器的輸入部分和輸出部分上齒部的相對交疊的示意圖。
具體實施例方式如上述的Sweet等人的美國專利4，380，276中的內容，根據本發明的單向離合器中的高解析度在間隙離合器中具有特殊有利的應用。本發明的適當應用引起驅動器和聯接器之間的配合得到提高，該驅動器和聯接器共同用於將旋轉運動作用於蝸杆軸上，該蝸杆軸用於驅動Sweet等人的間隙調整器的蝸杆齒輪。Sweet等人的(『276)專利的全部的公開結合到本文中，作為本發明的非必要主題。圖1中示意地顯示的單向離合器10包括驅動或者輸入部分12。在所述的配置中，該輸入部分12具有圓柱形構造，其具有整體形成的傳動帶(band)，或者繞著輸入部分的一個軸向端部圓周地延伸的牢固固定的齒部14。如圖所示，該齒部14在其軸向端部上整體形成有輸入部分12，如果這種構造很有用，則該齒部14能夠被牢固地固定到輸入部分的剩餘部分。無論如何，齒部14相對於輸入部分12的剩餘部分不可移動。單向離合器10同樣包括從動或者輸出部分20。在所述的配置中，輸出部分20同樣具有圓柱形構造，輸出部分20的軸向端部22面對輸入部分12的齒部14。多個軸向定位的孔24延伸進輸出部分20內。孔24被以均勻間隔布置在輸出部分20的軸向端部22的圓周上。滑動鋸齒26a，26b，……26t被布置成在每個孔24內往復運動，每個齒26a，
26b，.....26t的各個傾斜端面28a，28b，......28t通常突出且超出軸向端部22。合適的
線圈的，板簧的，螺旋的，彈性材料的或等效的彈性的彈簧元件30被設置在每個孔24的底部和各個滑動鋸齒26a，26b，...26t的下側，以便偏置每個齒部的頂端，從而接合在由相鄰齒部14之間限定的對應凹陷部內。驅動方向40和滑動方向42同樣顯示在圖1中。可以理解，輸入部分12能夠可選擇地在驅動方向40和滑動方向42上繞著中心軸旋轉，當輸入部分12在驅動方向上旋轉時,輸出部分20僅由輸入部分12驅動。在本發明的一個較佳實施例中，該離合器10的輸入部分12配有36個固定齒部14，從而引起輸入 端部的圓周的齒部間隔為10°。相反，輸出部分20配有20個滑動鋸齒26a，26b，...26t，每個滑動齒部能夠移動，而與另一個滑動鋸齒無關，以便接合在輸入部分12的相鄰的固定齒部之間。因為在該輸入部分和輸出部分上的齒部數目不等，所以在輸出部分20上的20個滑動齒部26a，26b,...26t將處於與輸入部分12的齒部14接合的各個階段。當然，本發明可以通過在輸入部分和輸出部分上的許多齒部的各種組合來實現。為了用於說明採用特定組合，該組合包括在輸入部分12上的36個齒部14和在輸出部分20上的20個齒部26a，26b，...26t，在輸出部分20上的20個齒部組成4組5個滑動齒部26a，26b，...26t。在任何給定時間，相隔90度的4個滑動齒部處於與輸入部分的齒部14接合的相同狀態上。參見圖1為例，在接合狀態，一組齒部26a，26f，26k和26p，一組齒部26b，26g，261 和 26q，一組齒部 26c，26h，26m 和 26r，一組齒部 26d，26i，26n 和 26s，一組齒部26e，26 j，26ο和26t分別在相同的接合狀態。在圖1所示狀態，齒部26d，26i，26η和26s完全被接收和接合在輸入部分12的齒部14之間的對應凹陷部中。圖2更加明顯地顯示。表示各個位置的一系列重複數字1，2，3，4，和5被用以表示圖1中所示的相鄰的滑動鋸齒。這系列重複數字可被用於結合圖2以便說明每個滑動齒部26a，26b，...26t，其對應的凹陷部被限定在鋸齒14之間。可以理解，每四組滑動鋸齒中的5個齒部位於圍繞輸出部分20的軸向端部22的圓周的72°圓弧內，而輸入部分12上的36個齒部14具有10°的角度間距(即，設置在10°的均勻間隔中)。在圖2和圖1時,示意地表示齒部重疊。對應於圖1所示的相同系列的重複系列的識別位置的數字1，2，3，4，和5在圖2中出現。可以識別出圖2中具有位置1-5的不同陰影部分的20方塊表示滑動齒部26a，26b,...26t佔據的橫截面積，而36個均勻的、無陰影的方塊或者區域表示整體形成或者牢固固定的齒部14佔據的橫截面積。如果輸出部分20的第一齒部26d，在位置「I」上，被完全地接合或者嚙合在輸入部分的相鄰齒部14之間，如圖1中所示，則在每個位置「I」的齒部，即齒部26i，26n，和26s,同樣被完全地接合或者哨合在輸入部分的相鄰齒部14之間。同時,位置「2」上的每一緊鄰的輸出部分的齒部，即齒部26c, 26h, 26m和26r,沿著輸入部分的驅動方向40,在輸入齒部14的一個頂端的向前2°，並且在輸入齒部14的相鄰頂端的向後8°。類似地，位置「3」上的每個相鄰的輸出部分的齒部，即齒部26b，26g，261和26q，沿著驅動方向40，在輸入齒部頂端的向前4°，並且在相鄰的輸入齒部頂端的向後6°，在位置「4」上的26a，26f，26k，26p中的每一個在輸入齒部的頂端的向前6°，並且相鄰的輸入齒部的頂端的向後4°，在位置「5」上的輸出部分齒部26t，26e，26j和26ο在輸入齒部的頂端的向前8°，且在相鄰的輸入齒部的頂端的向後2°。相應地，每次輸出部分相對於輸入部分旋轉經過2°，例如，由於摩擦襯片的磨損，在四組滑動鋸齒輸出齒部中的每一組中的一個滑動輸入齒部可能完全地接合或者嚙合在輸入部分12的相鄰齒部14之間，由此引起2°的解析度或者調整增幅。常規的鋸齒形單向離合器需要180個齒部以便達到相同的解析度。如果並非不可能，考慮到這種類型離合器的尺寸限制，很難提供該數量的齒部。因此，提供一種高解析度、鋸齒形單向離合器，該單向離合器在輸入部分和輸出部分上利用數目不等的齒部，並且在那些部分的其中一個上提供獨立接合的齒部，並且允許該齒部接合程度不同。用在離合器一側(輸出或者輸入)的滑動或者柔性的齒部允許離合器齒部之間的嚙合階段不同。本離合器尤其適用於一種自動間隙調整器中，以將行程值下降到當前的鋸齒狀形單向離合器設計的行程值之下，從而能夠適於各種應用。上述公開僅僅闡明了本發明而並非局限本發明。結合本發明的實質和主旨修改所公開的實施例對於所述領域的技術人員是可能的，本發明應該被認為包括其所有附加權利要求及等效物所保護的範圍。
權利要求
1.一種單向離合器，所述單向離合器用於自動間隙調整器，其特徵在於，所述單向離合器包括: 第一部分，所述第一部分能夠在驅動方向和與所述驅動方向相反的滑動方向上繞著軸線旋轉； 第二部分，當所述第一部分在所述驅動方向上旋轉時，所述第二部分被所述第一部分繞著所述軸線驅動；並且，當所述第一部分在所述滑動方向上旋轉時，所述第二部分不被所述第一部分驅動；和 多個可移動齒部，所述多個可移動齒部由上述部分中的一個承載，所述可移動齒部能夠相對於所述部分軸向地移動，並且所述可移動齒部接合在齒部之間，所述齒部被不可移動地固定在所述部分中的另一個上。
2.如權利要求1所述的單向離合器，其特徵在於，所述第一部分是所述離合器的輸入部分。
3.如權利要求1所述的單向離合器，其特徵在於，所述第一部分是所述離合器的輸出部分。
4.如權利要求1所述的單向離合器，其特徵在於，所述可移動齒部能夠在孔內移動，所述孔繞著所述部分中的所述一個的端部圓周地分布。
5.如權利要求4所述的單向離合器，其特徵在於，所述可移動齒部被偏置，從而從所述孔突出，以接合在所述齒部之間，所述齒部被不可移動地固定在所述部分中的所述另一個上。
6.如權利要求1所述的單向離合器，其特徵在於，在選定的離合器接合狀態中，一些所述可移動齒部具有被完全接收在所 述齒部之間的凹陷部中的頂端，所述齒部被不可移動地固定在所述部分中的所述另一個上，而剩餘的所述可移動齒部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的頂端。
7.如權利要求5所述的單向離合器，其特徵在於，進一步包括彈性元件，所述彈性元件設置在所述孔中的每一個上，以偏置所述可移動齒部使其接合在固定的所述齒部之間。
8.如權利要求1所述的單向離合器，其特徵在於，設置36個不可移動地固定的所述齒部。
9.如權利要求1所述的單向離合器，其特徵在於，設置20個所述可移動齒部。
10.如權利要求8所述的單向離合器，其特徵在於，設置20個所述可移動齒部。
11.如權利要求2所述的單向離合器，其特徵在於，在選定的離合器接合狀態中，一些所述可移動齒部具有被完全接收在所述齒部之間的凹陷部中的頂端，所述齒部被不可移動地固定在所述部分中的所述另一個上，而剩餘的所述可移動齒部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的頂端。
12.如權利要求3所述的單向離合器，其特徵在於，在選定的離合器接合狀態中，一些所述可移動齒部具有被完全接收在所述齒部之間的凹陷部中的頂端，所述齒部被不可移動地固定在所述部分中的所述另一個上，而剩餘的所述可移動齒部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的頂端。
13.如權利要求4所述的單向離合器，其特徵在於，在選定的離合器接合狀態中，一些所述可移動齒部具有被完全接收在所述齒部之間的凹陷部中的頂端，所述齒部被不可移動地固定在所述部分中的所述另一個上，而剩餘的所述可移動齒部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的頂端。
14.如權利要求5所述的單向離合器，其特徵在於，在選定的離合器接合狀態中，一些所述可移動齒部具有被完全接收在所述齒部之間的凹陷部中的頂端，所述齒部被不可移動地固定在所述部分中的所述另一個上，而剩餘的所述可移動齒部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的頂端。
15.一種自動間隙調整器，所述自動間隙調整器用於車輛鼓式制動器，所述自動間隙調整器包括用於所述間隙調整器的單向離合器，其特徵在於，所述單向離合器包括: 第一部分，所述第一部分能夠在驅動方向和與所述驅動方向相反的滑動方向上繞著軸線旋轉； 第二部分，當所述第一部分在所述驅動方向上旋轉時，所述第二部分被所述第一部分繞著所述軸線驅動；並且，當所述第一部分在所述滑動方向上旋轉時，所述第二部分不被所述第一部分驅動；和 多個可移動齒部，所述多個可移動齒部由上述部分中的一個承載，所述可移動齒部能夠相對於所述部分軸向地移動，並且所述可移動齒部接合在齒部之間，所述齒部被不可移動地固定在所述部分中的另一個上。
16.如權利要求15所述的自動間 隙調整器，其特徵在於，所述第一部分是所述離合器的輸入部分。
17.如權利要求15所述的自動間隙調整器，其特徵在於，所述第一部分是所述離合器的輸出部分。
18.如權利要求15所述的自動間隙調整器，其特徵在於，在選定的離合器接合狀態中，一些所述可移動齒部具有被完全接收在所述齒部之間的凹陷部中的頂端，所述齒部被不可移動地固定在所述部分中的所述另一個上，而剩餘的所述可移動齒部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的頂端。
19.如權利要求16所述的自動間隙調整器，其特徵在於，在選定的離合器接合狀態中，一些所述可移動齒部具有被完全接收在所述齒部之間的凹陷部中的頂端，所述齒部被不可移動地固定在所述部分中的所述另一個上，而剩餘的所述可移動齒部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的頂端。
20.如權利要求17所述的自動間隙調整器，其特徵在於，在選定的離合器接合狀態中，一些所述可移動齒部具有被完全接收在所述齒部之間的凹陷部中的頂端，所述齒部被不可移動地固定在所述部分的所述另一個上，而剩餘的所述可移動齒部具有不能被完全地接收在所述凹陷部中的頂端。
全文摘要
一種自動間隙調整器單向離合器，其包括第一部分，該第一部分能夠在驅動方向和與驅動方向相對的滑動方向上繞著軸線旋轉；第二部分，僅當第一部分在驅動方向上旋轉時，第一部分繞著軸線驅動第二部分。當第一部分在滑動方向上旋轉時，第一部分不會驅動第二部分。由其中一個部分承載的許多可移動齒部能夠相對於兩個部分軸向移動，並且接合在齒部之間，其中該齒部被不可移動地固定在另一個部分上。第一部分可以是離合器的輸入部分，也可能是離合器的輸出部分。
文檔編號F16D65/38GK103180632SQ201180050342
公開日2013年6月26日 申請日期2011年8月3日 優先權日2010年8月18日
發明者約翰·M·路易斯 申請人:本迪克斯斯派塞基礎制動有限責任公司