用於鼓式制動器的槓桿調節器的製作方法

2023-05-20 18:56:46

專利名稱：用於鼓式制動器的槓桿調節器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於鼓式制動器的槓桿調節器，用於調整制動引起 的尤其是在制動襯帶上的磨損，包括一個過載離合器和一個單向旋轉或 定向離合器。
背景技術：
在重型商用車中，往往採用氣動操縱的鼓式制動器作為摩擦制動器。
一種優選的結構類型是所謂的s形凸輪-鼓式制動器。
為了產生制動力，構成或帶有制動襯帶的制動蹄必須沿徑向從內部壓到鼓式制動器的鼓上。在s形凸輪-鼓式制動器中，這通過制動軸的旋 轉實現，制動軸在一個端部具有一個s形的雙漸伸線。兩個制動蹄以其端部支承在此凸輪上，其中與這些端部對置的端部分別例如可繞一個銷 子擺動地固定在一個制動器底板上。為了制動過程，制動軸必須隨s形 凸輪一起旋轉，直到制動蹄以期望的力支靠在鼓上為止。所述制動軸的 旋轉藉助 一個壓縮空氣操縱的制動缸實現，它通過槓桿產生 一個扭矩並 傳遞到制動軸上。
因為在制動時制動蹄或制動襯帶損耗，所以有必要通過調整裝置補償制動襯帶的磨損。為此目的，制動軸必須隨s形凸輪一起沿一個方向 旋轉一個相應的量，制動襯帶在制動過程中沿所述方向朝鼓方向移動， 由此將制動蹄更近地壓到鼓的內側上。所述方向稱為壓緊方向。然而在 靜止位置必須保留一個小的縫隙，以保證無可指摘的*>脫特性。這種調 節在正常的距離內也可以手動實施。為此必須在制動缸以其活塞杆作用 在其上的制動軸的制動槓桿上進行調節。因為手動調整既不能正確滿足 要求也不能連續地工作，所以所謂的自動槓桿調節器屬於具有s形凸輪-鼓式制動器的車輛的標準裝備。
現有各種槓桿調節器系統。基本結構非常相似並且主要包括一個蝸 輪、 一個蝸杆、 一個過載或荷載轉換離合器、 一個單向離合器(大多按圏彈簧原理(Schlingfederprinzip))、 一個齒輪、 一個齒條和一個所謂的 控制盤。所述機構處於一個外殼內，外殼具有一根其上鉸接制動缸的槓 杆。制動軸藉助花鍵齒與蝸輪接合。
在槓桿調節器中現有兩種功能原理按一種調整原理，調整在制動過程開始時進行；按另一種原理在制動過程結束時進行，也就是說在松 脫過程中調整。
作為用於說明的例子，在這裡可列舉EP 0 614 025 Bl。在此文件中 介紹了用於盤式制動器的調整裝置，在這裡上述兩種功能原理一起使用， 為此在制動過程開始時調整並夾緊一個彈性件，它在鬆脫過程中鬆弛並 導致另一次調整。
當前在市場上出現的槓桿調節器並不能始終滿足關於抗疲勞強度和 持續功能特性方面的期望和要求。作為易磨損的構件，形式上為圏彈簧 的單向離合器業已證實是適用的。這種構件的功能與摩擦狀況、對應面的造型和形狀穩定性密切相關。若隨著時間的推移出現磨損和/或摩擦狀 況的改變，則會導致構件繼而整個槓桿調節器的功能退化。

發明內容
本發明的目的在於，創造一種上述類型的槓桿調節器，它具有一種 高堅固性並且關於功能特性方面儘可能小地受摩擦係數波動和製造公差 影響。本發明的另一個目的在於能儘可能便宜地製造。
按本發明，此目的通過具有權利要求1特徵的槓桿調節器以及通過 具有權利要求10特徵的鼓式制動器達到。
按本發明的用於鼓式制動器的槓桿調節器，用於調整制動引起的尤 其是在制動襯帶上磨損，包括一個過載離合器和一個單向旋轉或定向離 合器，其特徵為，過載離合器設計為由一個壓力彈簧預緊的球斜面離合 器。
按一項優選的設計，定向離合器設計為夾緊輥自由輪。在這種情況 下基於使用了精確的和與摩擦無關的構件，所以獲得了 一種準確的功能 特性。
另一項設計規定，球斜面離合器包括對置設置的端面，它們分別設 計有球窩，用於設置在它們之間的球。在此特別有利的是，調整機構的 所有運動構件設計為球支承，因為如此可以實現高的效率。
按另一種實施形式規定，過載離合器和定向離合器共同構成一個球 鎖止離合器。在這種情況下優選的是，球鎖止離合器包括兩個對置設置 的斜面輪廓與設置在它們之間的球，其中按特別優選的設計，斜面輪廓 具有至少兩種不同的坡度。這是有利的，因為獲得了準確的功能特性。 自由輪功能和過載功能則僅由造型和預緊力決定，並因此摩擦對功能特 性沒有任何影響。
按另一項設計，斜面輪廓具有曲線狀結構。
有利的是，球鎖止離合器具有一個錐形離合器，因為按這種優選的 設計可以便於構件的製造，從而使調整機構的重要構件可通過無切屑的 成型加工進行製造。
此外規定，斜面輪廓和設置在它們之間的球通過一個扭轉彈簧相互 保持。
按本發明的鼓式制動器具有按本發明的槓桿調節器。
由下面結合附圖的詳細說明中可得出本發明其他的優點、詳情和特徵。


現在藉助附圖示出的實施例詳細說明本發明。其中
圖1 本發明槓桿調節器的示例性的第一種實施形式的剖面圖2 圖1所示槓桿調節器的另一個剖面圖3 圖1所示槓桿調節器的沿線I - I的剖面圖4 圖1所示槓桿調節器的控制盤與齒條示意圖；和
圖5 本發明槓桿調節器的示例性的第二種實施形式的剖面圖。
具體實施例方式
在各圖中相同的附圖標記表示相同或功能上彼此相應的部分。
圖1示出按本發明槓桿調節器20的示例性的第一種實施形式的剖面圖。
此第一種實施形式的調整機構包括下列零部件軸l;夾緊套筒2，它在一側具有設在端側的第一球窩2.1,而在與軸1的第一端部相鄰的另 一側具有軸向軸承2.2;具有外齒3.1的夾緊輥自由輪3;蝸杆4,它具有設在端側與第一球窩2.1對置設置的第二球窩4.1;用於所謂的球斜面離合器18的多個球5;用於在軸1與蝸杆4之間傳遞扭矩的多個鎖止球6; 預緊彈簧7，它具有支承盤12、13和安全環14;蝸輪8;齒條9;控制盤10及固定槓桿11。
所述槓桿調節器20設置在外殼15內，其中，蝸輪的軸線17垂直圖紙平面以及槓桿調節器的軸1的縱軸線與軸線17成直角延伸。在本例中，在軸1的上方在外殼15上設有槓桿16，它與圖中未示出的制動缸作用連 接。
一根同樣未示出的制動軸處於蝸輪8內部，制動軸在其此處未示出的端部具有一個S形凸輪結構，它按已知的方式操縱鼓式制動器的制動蹄。制動軸沿軸線17的方向延伸並與蝸輪8旋轉固定連接。通過沿箭頭 表示的方向Z操縱槓桿16,將制動襯帶彼此壓開，而沿方向L操縱槓桿則按已知的方式^^開制動襯帶。方向Z稱為壓緊方向，而方向L稱為鬆脫方向。
夾緊輥自由輪3實施定向離合器的功能以及是一個工業上生產的精確構件，它尤其按長壽命和功能可靠性設計和確定尺寸。
球斜面離合器18由夾緊套筒2的第一球窩2.1和蝸杆4的第二球窩4.1構成，恰當數量的球5設置在它們之間。球斜面離合器18用作過載 或荷載轉換離合器以及用預緊彈簧7預緊。預緊彈簧7設置在貼靠著蝸杆4的第一支承盤12與設在軸1的第二端部上的第二支承盤13之間。預緊彈簧7在軸1上的軸向固定在此第二軸端通過安全環14實現，第二 軸端與具有夾緊套筒2的第一軸端對置。預緊彈簧7因而通過第一支承盤12和蝸杆4施加軸向壓力，它通過第二球窩4.1和球5傳遞到夾緊套 筒2上。
因此，與摩擦離合器相比，這種結構類型的球斜面離合器的響應扭矩只通過彈簧預緊力和球窩2.1和4.1的造型確定。球窩2.1和4.1例如 設計為斜面狀。因為在此實施形式中涉及通過所謂點接觸的純滾運動， 所以保證了一種幾乎無磨損並因而長壽命的運行，因此這兩個功能元件
隨著時間的推移已經證實有百萬倍的可靠性和有按本申請人結構系列 SB和SN氣動操縱的盤式制動器傑出的形式。
下面參見圖1至5說明此第一種實施形式的功能。
所述的調整在制動過程的開始時進行。若在所屬的制動缸內通過一 種介質，在這裡是空氣，施加壓力，則制動缸的活塞杆伸出並通過槓桿 16操縱外殼15，此時實施沿壓緊方向Z繞軸線17的擺動運動。為此需 要的力傳遞從槓桿16經外殼15的上段、軸1和蝸杆4延伸到蝸輪8，它 與制動軸旋轉固定連接，如上面已說明並可藉助圖2和圖3所示沿圖2 中線I-I的剖面圖看出的那樣。
現在參見圖4，它示意示出控制盤10與槓桿調節器20的齒條9。
齒條9與槓桿調節器20的軸1通過夾緊輥自由輪3的外齒3.1作用 連接，其中，齒條9設置為可沿箭頭方向移動。在其下端部它具有一個 第一凸塊9.1和一個第二凸塊9.2，它們隔開間距布置。凸塊9.1和9.2 分別與第一切口 10.1和第二切口 10.2嚙合，切口被齒10.3隔開並且排列 在控制盤10的一個圓周段上。控制盤10通過固定槓桿11固定為，使它 相對於外殼15的擺動運動固定不動。
在運動進程的第一階段,倒退一個在齒條9的第一凸塊9.1與固定不 動的控制盤10內的第一切口 10.1之間的所謂空行程。由該空行程的大小， 亦即凸塊9.1和切口 10.1的尺寸設計，確定製動蹄與制動鼓之間的通風 間隙。
在下一個階段，齒條9的第一凸塊9.1支靠在控制盤10的第一切口 10.1的肩上。在這裡現在有兩種可能的運行狀態。
情況l:若通風間隙是正確的，與齒條9的第一凸塊9.1支靠的同時 制動蹄支靠在鼓內壁上。現在由於力量大不再能夠移位，然而由於鼓式 制動器構件內的彈性所以槓桿調節器20實施進一步旋轉。為了能在不損 壞調整機構的情況下在槓桿調節器20內實現這一點，形式上為球斜面離合器18的過載離合器的功能開始生效。在這裡球5在球窩2.1、 4.1的球 斜坡上向上滾動並與此同時克服預緊彈簧7的彈簧預緊力將兩個離合器半部，亦即夾緊套筒2和蝸杆4的對置的端面彼此壓開。因此可以通過夾緊輥自由輪3的外齒3.1促使進一步旋轉，無需旋轉蝸杆4和蝸輪8。
情況2:若在制動蹄與制動鼓之間的通風間隙過大，則通過齒條9斜面離合器18內引入旋轉運動。因為球斜面離合器18的響應扭矩大於要驅動的蝸杆4的扭矩，所以蝸杆與蝸輪8 —起旋轉。由此減小制動蹄與制動鼓之間的間隙。若在進一步的進程中制動蹄支靠在制動鼓上，則功能流程如針對情況l已說明的那樣。
在制動器鬆脫時，首先球斜面離合器18 (過載離合器)返回靜止位置。槓桿調節器20在無荷載的狀態下通過復位彈簧反向旋轉到靜止位置。 在這裡齒條9的凸塊9.1運動到固定不動的控制盤10內的切口 10.1支承肩的另 一側。若在操縱制動器時按情況2進行調整，則自由輪3沿鬆脫 方向L反向旋轉蝸杆4針對調整過程附加地實施的轉角。
槓桿調節器20的手動反向調整如傳統的那樣藉助適用的工具例如螺絲扳手通過反向旋轉調整軸1實現，螺絲扳手套在軸1的第一端部適用的延伸段19上。在這裡，球斜面離合器18的兩個離合器半部，亦即夾緊套筒2和蝸杆4，彼此壓開和旋轉，直至球5彈入緊接著的那些夾緊窩或球窩2.1、 4.1內。因此蝸杆4可以逆夾緊輥自由輪3的鎖止作用旋轉。
以此方式創造了一種有以下有利特徵的槓桿調節器20:
- 基於使用精確和與摩擦無關的構件如夾緊輥自由輪3和球斜面離合器18所以有準確的功能特性。
- 因為調整機構所有運動構件設計為球支承，所以有小的功能滯後和高的效率。
- 因為所有運動構件均為球支承並因而可以不產生值得一提的磨損，所以有長的使用壽命和高的持續功能可靠性。
圖5示出按本發明採用進一 步發展的調整技術的槓桿調節器20第二種實施形式。在這裡突出的優點在於，實現了進一步改進功能特性、簡 化製造和是一種對公差不敏感的結構。
在這種設計中一個突出優點採取以下措施獲得，即，將自由離合器
功能和過載離合器功能綜合在單個組件內，即所謂的球鎖止離合器25。
調整機構包括以下零件軸1;外齒驅動盤21，它具有端側的斜面 輪廓21.1和軸向球軸承2.2;多個球5;用於將球5支靠在斜面輪廓21 上的扭轉彈簧22;錐形盤23，它具有端側的斜面輪廓23.1;具有外錐體 24的蝸杆4;多個鎖止球6用於傳遞扭矩；以及預緊彈簧7，它具有配屬 的支承環12、 13和安全環14。
這些構件設計為可以無切屑並因而經濟地製造。因為所有在力作用 下運動的構件滾動地尤其在球上點接觸地支承，所以保證有長的使用壽 命和精確、穩定的功能特性。
下面參見圖1至5說明功能。具有凸塊9.1的齒條9和具有切口 10.1 的控制盤10的功能在這裡不作進一步的說明，對此可參見以上的說明。
在此第二種實施例的情況l中，採取下列措施防止損壞槓桿調節器 20內的調整機構，即，令過栽功能出現在球鎖止離合器25的功能中。從 一個由預緊彈簧7確定的力閾值起，球鎖止離合器25的球5在具有斜面 輪廓21.2和23.1的球窩內沿傾斜的斜面向上滾動。斜面滾道的上升角在 一開始明顯地較大，以便達到儘可能大的力閾值。在越過響應閾值後， 為了保護驅動件離合器扭矩較低是有利的。因此在滾道進一步的徑跡中
斜面輪廓的上升角在本例中設計為比開始時的小。
在第二種實施例中的情況2:若在制動蹄與制動鼓之間的通風間隙過 大，則通過齒條9和球鎖止離合器25在包括錐形盤23和蝸杆4的外錐 體24的錐形離合器內引入旋轉運動。因為預緊的球鎖止離合器25的脫 開扭矩大於要驅動的蝸杆4的扭矩，所以蝸杆與蝸輪8—起旋轉。由此 減小制動蹄與制動鼓之間的間隙。若在進一步的進程中制動蹄支靠在制 動鼓上，則功能流程如在情況l中已說明的那樣。
在制動器鬆脫時，首先球鎖止離合器25的球5反向滾動到靜止位置。 槓桿調節器20在無荷載的狀態下通過復位彈簧反向旋轉到靜止位置。在 這裡齒條9的凸塊9.1運動到固定不動的控制盤10內的切口 10.1支承肩
9
的另一側。若在操縱制動器時進行調整，則球鎖止離合器25的自由輪功 能開始生效。因為處於靜止位置的球5從預緊彈簧7卸栽以及只通過扭 轉彈簧22以較小的力支靠在球滾道21.1、 23.1上，所以現在可以沿鬆脫 方向L反向旋轉蝸杆4針對調整過程附加地實施的轉角。
槓桿調節器20的手動反向調整在這裡同樣如傳統的那樣藉助螺絲扳 手通過反向旋轉調整軸1實現。在這裡，球鎖止離合器25的兩個離合器 半部21.1和23.1，亦即驅動盤21和錐形離合器23、 24，彼此壓開到這 樣的程度，即直至球5到達球斜面滾道的端部。基於球滾道的上升角顯 著改變，所以在這種情況下在球鎖止離合器25內不出現自鎖。在這裡， 在錐形離合器23、 24內部發生相對運動，因此蝸杆4可以逆位置固定的 球鎖止離合器25旋轉。
槓桿調節器20的第二種實施形式有以下有利的特徵
- 因為自由離合器功能和過載功能只通過造型和預緊力確定並因 而摩擦對於功能特性沒有影響，所以有準確的功能特性。
- 因為調整機構所有運動構件設計為球支承，所以有小的功能滯後 和高的效率。
-因為基於球支承的構件不會產生值得一提的磨損，所以有長的使 用壽命和高的持續功能可靠性。
以上說明的這些實施形式僅是示例性的而不限制本發明。技術人員 當然而且有可能進行變更和修改。
例如齒條9也可以有一個第二凸塊9.2以及控制盤10也可以有一個 第二切口 10.2。同樣可以有其他的凸塊和切口。
可以設想，可以有兩個以上不同上升角的斜面輪廓21.1、 23.1或球 窩2.1、 4.1。當然也可以是曲線形的滾道。
附圖標記一覽表
1 軸12第一支承盤
2 夾緊套筒13第二支承盤
2.1 第一球窩14安全環
2.2 軸向球軸承2515外殼
3 夾緊輥自由輪16槓桿
3.1 外齒17軸線
4 蝸杆18球斜面離合器
4.1 第二球窩19延伸段
5 球3020槓桿調節器
6 鎖止球21驅動盤
7 預緊彈簧21.1第一斜面輪廓
8 蝸輪22扭轉彈簧
9 齒條23錐形盤
9.1第一凸塊3523.1第二斜面輪廓
9.2 第二凸塊24外錐體
10 控制盤球鎖止離合器
10.1第一切口
10.2第二切口鬆脫方向
10.3齒Z壓緊方向
11 固定槓桿
權利要求
1.用於鼓式制動器的槓桿調節器(20)，用於調整制動引起的尤其是在制動襯帶上的磨損，包括一個過載離合器和一個單向旋轉或定向離合器，其特徵為，過載離合器設計為由一個壓力彈簧(7)預緊的球斜面離合器(18)。
2. 按照權利要求1所述的槓桿調節器(20)，其特徵為，定向離合 器設計為夾緊輥自由輪(3)。
3. 按照權利要求1或2所述的槓桿調節器(20)，其特徵為，球斜 面離合器(18)包括對置設置的端面，它們分別設計有球窩(2.1、 2.4)， 用於設置在它們之間的球(5 )。
4. 按照權利要求1至2之一所述的槓桿調節器(20)，其特徵為， 過載離合器和定向離合器共同構成一個球鎖止離合器(25)。
5. 按照權利要求4所述的槓桿調節器(20),其特徵為，球鎖止離 合器(25)包括兩個對置設置的斜面輪廓(21.1、 24.1)與設置在它們之 間的球(5)。
6. 按照權利要求5所述的槓桿調節器(20)，其特徵為，斜面輪廓 (21.1、 24.1)具有至少兩種不同的坡度。
7. 按照權利要求5所述的槓桿調節器(20),其特徵為，斜面輪廓 (21.1、 24.1)具有曲線狀結構。
8. 按照權利要求4至7之一所述的槓桿調節器(20 )，其特徵為， 球鎖止離合器(25)具有一個錐形離合器(23、 24)。
9. 按照權利要求4至8之一所述的槓桿調節器(20 ),其特徵為， 斜面輪廓(21.1、 24.1)和設置在它們之間的球(5)通過一個扭轉彈簧(22)相互保持。
10. 鼓式制動器，包括一個按照權利要求1至9之一所述的槓桿調 節器(20)。
全文摘要
本發明涉及一種鼓式制動器的槓桿調節器(20)，用於調整制動引起的尤其是在制動襯帶上的磨損，包括一個過載離合器和一個單向旋轉或定向離合器，其特徵在於，過載離合器設計為由一個壓力彈簧(7)預緊的球斜面離合器(18)。
文檔編號F16D65/60GK101203693SQ200680022264
公開日2008年6月18日 申請日期2006年5月9日 優先權日2005年5月20日
發明者J·伊拉什科 申請人:克諾爾商用車制動系統有限公司