專利名稱：鼓式制動器的自動調整支桿的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鼓式制動器，特別是用于裝備汽車的鼓式制動器。更確切地說，它涉及用于補償這類鼓制動器閘瓦摩擦件的磨損的自動調整裝置，這些裝置根據(jù)摩擦件的磨損控制設置在閘瓦之間的支桿的伸長，以便根據(jù)這些閘瓦上裝的摩擦件的磨損確定閘瓦之間的最小分離間隙，也就是說，用以保證鼓式制動器的起動裝置具有相對恒定的行程。
在現(xiàn)有技術中，人們早已熟知這類帶有自動調整裝置的支桿，例如專利文獻EP—A—0077726，EP—A—0219384或EP—A—0262014所述及的。
在這些文件中，支桿包括一個螺桿—螺母組件，后者由施力于與螺桿—螺母系統(tǒng)的一個部件相連的齒圈的賴爪控制，棘爪裝在與支桿相連的板簧上。當制動器處于起始位置時，板簧與支桿借助擺桿分開，當起動裝置將閘瓦分開時，擺桿通過擺動使板簧和支桿相靠近。擺桿具有第一臂和第二臂，第一臂支撐在螺桿—螺母系統(tǒng)中的螺母上，其上開有供螺桿—螺母系統(tǒng)的螺桿穿過的開口，第二臂位于支桿和板簧之間，它相對于第一臂形成一個角度大于90°的角。
這些已知裝置的設計的主要問題是造成螺桿—螺母系統(tǒng)中的螺母承受多余的載荷，使螺母在螺桿上的摩擦加大，因此可能妨礙支桿的伸長，直至支桿所受的外力大到足以克服上述的摩擦并引發(fā)所要的伸長，由此造成已知的自動調整裝置的工作不正常。
此外，由于構成這些裝置的各部件的制造公差的偏差，使上述多余載荷的危害大大加大了，以致即使其它一切均相同，一個支桿獲得的伸長與另一個支桿卻不相同。
因此，已知的支桿對確定閘瓦之間的最小分離距離所起的作用不很理想，由于支桿無法伸長，所以已知的支桿所確定的距離往往小于所需要的最小距離。結果，當起動裝置為機械裝置時，起動裝置行程過大，當起動裝置為液壓裝置時，液壓油消耗過大。
因此，本發(fā)明旨在提出一種不具上述缺陷、即螺桿—螺母系統(tǒng)不承受多余載荷的鼓式制動器的自動調整支桿，以便保證自動調整裝置具有最佳的工作狀態(tài)以及相應的閘瓦之間的距離符合所需的最小距離。
為此目的，根據(jù)本發(fā)明，控制板簧擺動的擺桿的第一臂支撐在螺桿—螺母系統(tǒng)的螺母的兩個基本徑向相對的區(qū)域上，這樣，擺桿對螺母施加的力具有一個近于軸向的合力，因此對螺母不產(chǎn)生多余的載荷。
下面給出的非限制性的附有參考圖的實施例的說明將有助于更好地了解本發(fā)明，并清楚地顯示出本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點。附圖中

圖1為現(xiàn)有技術的、可安裝根據(jù)本發(fā)明而制造的自動調整支桿的鼓式制動器的平面圖；圖2為現(xiàn)有技術的自動調整支桿的沿圖1中II—II線的放大的局部剖視圖；圖3為圖2的支桿的螺桿—螺母系統(tǒng)和擺桿的放大圖；圖4A和4B分別為根據(jù)本發(fā)明制造的支桿的螺桿—螺母及擺桿系統(tǒng)的平面圖和與圖3相似的剖視圖；圖5A和5B分別為圖4A和4B的擺桿的一個變型的平面圖和剖視圖；圖6A和6B分別為用于與圖5A和5B的擺桿相配合的螺母的側視圖和剖視圖。
圖1所示的是傳統(tǒng)設計的鼓式制動器。它包括一個與車輛(未示出)的一個固定部分相連的底板10，底板10上安裝有兩個可滑動的閘瓦12和14。每個閘瓦12和14都具有基本平的腹板16、18和一個弧形箍條20、22，箍條上固定有摩擦件24、26。
起動裝置如制動分泵缸28置于閘瓦12和14的兩個端部30和32之間，一個與底板10相連的錨塊34位于閘瓦12和14的另外兩個端部36和38之間?；匚粡椈?0和42設置在制動分泵缸和錨塊的附近，以使端部30和32頂靠在制動分泵缸上，使端部36和38頂靠在錨塊上。
一個支桿(其整個組件的標號為44)設置在制動分泵缸28的附近，以確定在不工作時閘瓦兩端30和32分開的距離。端部46和48各有一個容納各閘瓦12和14的腹板16和18的槽。
在圖1所示的實施例中，端部48的槽中還裝有一個機械起動桿50，后者借助于構成轉軸52的鉚釘旋轉安裝在閘瓦14的端部32上，其自由端54接納從車輛駕駛室控制的手制動器或應急制動器56的操縱纜繩的一端。
從圖2看得更清楚，支桿44由桿體58和一個螺桿—螺母系統(tǒng)組成，桿體58構成通過彈簧59支撐在閘瓦14和手制動桿50上的端部48，螺桿—螺母系統(tǒng)(組件標號為60)構成支撐在閘瓦12上的端部46。
螺桿—螺母系統(tǒng)60包括螺桿62和螺母66。螺桿62的頭46通過彈簧64與閘瓦12的腹板16保持連接，螺桿62的桿自由地容納于支桿桿體58的軸向開口中；螺母66擰在螺桿62上，其外部裝有齒圈68，后者有選擇性地和棘爪相配合，棘爪70與安裝在支桿桿體58上的板簧72的懸伸端相連。
支桿44還具有一個擺桿74，在圖3中詳細示出。擺桿74由第一臂76和第二臂78組成，第一臂76帶有一個螺桿62從中自由穿過的開口75，該臂插置在螺母66和支桿桿體58相鄰的端面之間；第二臂78的自由端將板簧72叉開。擺桿74的第一和第二臂76、78基本呈直線形，相互間形成一個大于90°的角，典型的為100度左右的角。這樣，擺桿74構成一個其棱線80支撐在桿體58的端平面84的一個邊82上的二面角，并可圍繞該邊82擺動。
最后，支桿44可包括一個熱鎖定系統(tǒng)，如上述專利文獻EP—A—0219384中所描述的那種。該系統(tǒng)由一個雙金屬片90構成，后者的一端固定在支桿桿體58上，其另一端92穿入第一臂的開口，并可在鼓式制動器過熱的情況下作用于第一臂，以阻止擺桿擺動，從而禁止自動調整裝置工作。
剛才描述的鼓式制動器和自動調整裝置以傳統(tǒng)的方式工作，這里僅為提醒起見而對照圖2和3加以復述。
不工作時，彈簧40使閘瓦12和14相互收緊，因此支桿44的端部46、48相互靠攏。這樣，擺桿74的第一臂76通過螺母66平貼在支桿桿體58的端平面84上；擺桿74的第二臂78則將板簧72與桿體58分開，這使棘爪70與螺母66的齒圈68分離。
制動分泵缸28起動后，閘瓦12和14的端部30和32相互分開，致使摩擦件24和26與制動鼓(未示出)進行摩擦，以便產(chǎn)生制動力矩。
同時，桿體58和組件60在彈簧59和64的作用下分開。頂靠在擺桿74的第二臂78上的板簧72促使擺桿74在螺母66與桿體58之間的相對運動所允許的范圍內繞邊82擺動。這樣，板簧72靠近桿體58，同樣，棘爪70靠近齒圈68。
如果至少一個摩擦件24或26摩損過大，那么制動分泵缸分開閘瓦的距離必須大于預定的值，以使它們接觸制動鼓。這樣螺母66離開桿體58的距離大于該預定值，棘爪70嚙合在齒圈中，帶動螺母66轉動，致使螺桿62上的螺母66擰松，因此，螺母66離開螺桿62的頭46。
放松制動時，彈簧40使閘瓦12和14重新靠近，結果螺母66又靠近桿體58。螺母66和擺桿74的第一臂76之間的摩擦阻止螺母在螺桿62上反轉。由于螺母通過上述動作在螺桿62上擰緊，支桿44回到其具有的長度大于制動前的長度的位置。
下次制動時，制動分泵缸分開閘瓦的距離將小于前一值。如該值仍大于預定的值，那么，會重復進行同樣的支桿伸長的過程。
因此不難理解支桿44可根據(jù)摩擦中的磨損確定閘瓦之間的最小分離間距，致使制動分泵缸28或操縱纜繩56只按這個最小距離起動閘瓦。這個最小距離對應于技術上約定稱謂的鼓式制動器的工作間隙。
另外，在圖3上可看到在鼓式制動器起動時，擺桿74在板簧72對第二臂78的作用下擺動，以使第一臂76一直保持與螺母66的接觸，接觸點A位于朝向桿體58的面84的螺母的面94的外周邊上。
這樣，擺桿的第一臂76對該A點施加一個基本與支桿的軸線平行的力，該軸線實際上與螺桿62的軸線重合，該力在離該軸線的距離R處起作用。
因此，螺母66承受一個如圖3箭頭C所示方向的轉矩，并僅通過位于如圖3所示的M和N處的螺紋和螺桿62的桿接觸，這樣，當自動調整裝置進入工作時，其它螺紋不起作用，只有上述螺紋參與螺母66和螺桿62之間的相互作用。因而，臂76在螺母66上產(chǎn)生多余的載荷，造成在螺桿62—螺母66相互作用的地方產(chǎn)生過多摩擦的不利影響。
這些摩擦能阻礙螺母66在棘爪70的作用下轉動，因而阻止支桿在需要時的自動伸長。所以，液壓的起動裝置如制動分泵缸28或機械的起動裝置如手制動桿50需要實施較大的行程來起動鼓式制動器。
借助于本發(fā)明，通過改變擺桿第一臂76在螺母66上的支撐，以消除上述多余應力的影響，可以解決上述的問題。
在圖4A和4B上可看到，螺母66在與支桿桿體58的面84相對的一端有一個圓柱形部分100。根據(jù)該實施例，圓柱形部分100呈階梯狀，以便在位于最外面的一個直徑較小的圓柱形部分104和一個中間部分106之間有一個凸肩102。圓柱形部分104由圓形平面105限定。
擺桿74的第一臂76上開有一個一般為橢圓形的開口。該開口的外周邊由近于半圓的第一周邊108和近于半圓的第二周邊110構成，第一周邊108的半徑在螺母66的兩個圓柱形部分104和106的半徑之間；第二周邊110的半徑大于螺母66的中間部分106的半徑。周邊108和110通過兩個凸肩112連接起來，兩個凸肩112基本都位于橢圓形開口的直徑平面上，因此與擺桿74的兩個臂形成的二面角的棱線80的距離相同。
當裝有包括剛才描述的螺母和擺桿的支桿的鼓式制動器處于起始位置時，如上所示，螺桿—螺母組件60被引向桿體58。
在該位置上，不難理解螺母66的圓柱形部分104全部進入臂76的開口中，因為它的半徑小于周邊108的半徑，更小于周邊110的半徑。圓柱形部分104的面105和凸肩102之間軸向測量的高度稍大于臂76的厚度，以便在鼓式制動器處于起始位置時，螺母66的面105頂靠在桿體58的面84上。
制動分泵缸28起動時，閘瓦12和14的端部30和32相互分開，桿體58和螺桿—螺母組件60也一樣通過作用于桿體58和螺桿62的頭46的彈簧59和64而分開。
如上所述，壓靠在擺桿74的第二臂78上的板簧72促使擺桿74繞桿體58的邊82擺動。擺桿74的擺動受與第一臂76保持接觸的螺母66的限制。
借助于本發(fā)明的第一臂76上的開口與螺母66的圓柱形部分100的特殊形狀相配合的特殊配置，臂76和螺母66之間通過凸肩112實現(xiàn)接觸。
因此，擺桿的第一臂76通過這些凸肩112對螺母66施加同向且基本相等的力，它們的合力施加在它們施力點的中間，即接近于螺母66的對稱軸線，因為凸肩112基本位于臂76的開口的直徑平面上。
因此，當桿體58和螺桿的頭46在制動器起動過程中相互分開時，擺桿的臂76向螺母66施加一個基本沿著其對稱軸線方向的力，將螺母66引向螺桿的頭。因而螺母66的全部螺紋都參與螺母66和螺桿62的螺紋的配合，當棘爪70與齒圈68嚙合時，螺母極為順利地在螺桿上轉動。
另外，由于擺桿74的臂76傳遞給螺母66的力的施力點與現(xiàn)有技術相比更接近擺桿的旋轉中心80，因此這個傳遞力也更大。由此得出，在放松制動時，可最佳地阻止螺母66的反轉。
擺桿對螺母的作用力的增大是通過相應的這個力的施力點的行程縮短而實現(xiàn)的，該行程可通過增大擺桿74的兩臂76和78之間的角度，使凸肩112的軸向行程值與現(xiàn)有技術中A點的行程值相等來補償。
圖4A和4B所示的凸肩112與螺母66和螺桿62的對稱軸線稍有錯開，但是顯然，它們可以和該軸線在一條直線上，甚至可以向另一方向與該軸線錯開，也就是說，在與橢圓形開口的小直徑相對的棱線80的一側。
本發(fā)明獲得的一個重要優(yōu)點還在于，螺母66與桿體58通過它們的面94和84直接接觸，沒有擺桿的第一臂插在它們之間。因此，擺桿的制造公差對支桿的工作無任何影響，且鼓式制動器的工作間隙，即螺母66相對于桿體58的行程，在棘爪70卡住齒圈68前只由螺母66確定。這樣，便能夠在不同的鼓式制動器上測量工作間隙，它們實際上與理論值相等。
圖5和圖6所示為剛描述過的實施例的一個變型。在圖6A和6B中可看到，螺母66有一個非階梯形的圓柱形部分100’，在該圓柱形部分100’和螺母66的接合處形成凸肩102’。
另外，如圖5A和5B所示，擺桿74的第一臂76帶有一個波紋，該波紋與擺桿74的兩個臂之間的夾角的棱線80平行，波紋基本沿臂76的橢圓形開口114的小直徑而制成，這個小直徑稍大于螺母66的圓柱形部分100’的直徑。這樣，擺桿的臂76在開口114的兩邊具有兩個基本沿著開口的一條直徑的棱線120。
以類似于前一個實施例的方法給波紋設計一個高度H，如圖5B所示，當擺桿74靠在桿體58上、第二臂78最大限度地叉開時，在桿體58的面84和棱120之間軸向測量該高度H，它稍小于在凸肩102’和面105’之間軸向測量的螺母66的圓柱形部分100’的高度。
當支桿用圖5和圖6所示的螺母和擺桿組裝時，可以理解臂76的棱120在制動分泵缸28或起動桿50起動后與螺母66的凸肩102’相配合，以上述同樣的方式獲得同樣的優(yōu)點，即力基本沿著螺母66的對稱軸線施加在螺母66上，以便于螺母在制動起始時在棘爪70的作用下旋轉，及在放松制動時阻止螺母旋轉。
因此很清楚，根據(jù)本發(fā)明制造了一種用于鼓式制動器的自動調整支桿。在這種支桿中，擺桿對螺母的作用力的合力基本沿著螺母的對稱軸線施加在該螺母上。結果是，螺母在最佳條件下承受擺桿施加的力，不再是產(chǎn)生多余應力或載荷的部位，這樣，在需要時，螺母順利地旋轉，不需要時，螺母的旋轉卻十分困難。
此外，還可看到，與現(xiàn)有技術的支桿相比，本發(fā)明只改動了擺桿和螺母。因此本發(fā)明的一個非常重要的優(yōu)點在于，已有的支桿在鼓式制動器維護保養(yǎng)或預防性維護時，能夠方便地加進本發(fā)明的信息而達到改進。
為此，可在擺桿的臂76上開一個補充開口122，如圖5A和5B所示，在支桿裝配了雙金屬片后，用以穿過雙金屬片的端部92。當擺桿的一個臂如圖5A和5B所示那樣彎曲時，可在臂76上制成一個與第一波紋120反向的第二波紋124，為的是在制動器處于起始位置時，開口122相對于雙金屬片90所占據(jù)的位置基本與在現(xiàn)有技術的擺桿上占據(jù)的位置相同，以便在支桿安裝了本發(fā)明的螺母和擺桿之后，雙金屬片繼續(xù)執(zhí)行其熱鎖定的功能。
權利要求
1.用于鼓式制動器的自動調整支桿，它安裝在起動裝置(28、50)的附近，起動裝置設置在配有摩擦件(24、26)的兩個閘瓦(12、14)的兩個第一端部(30、32)之間；支桿(44)通過其各端部(46、48)分別支撐在兩個閘瓦(12、14)上；支桿具有一個桿體(58)和一個根據(jù)摩擦件(24、26)的磨損而自動伸長的裝置(62、68、70)，該裝置由一個受控于棘爪(70)的螺桿—螺母系統(tǒng)(60)構成，棘爪(70)向連接在螺桿—螺母系統(tǒng)(60)的一個部件(66)上的齒圈(68)施力，棘爪(70)安裝在一個與支桿(44)的桿體(58)相連的板簧(72)上，板簧(72)在制動器處于起始位置時借助一個擺桿(74)與支桿(44)的桿體(58)叉開，當閘瓦(12、14)由起動裝置(28、50)分開時，通過擺桿(74)的擺動可使板簧(72)與支桿(44)的桿體(58)相靠近；擺桿(74)具有第一臂(76)和第二臂(78)，第一臂(76)支撐在螺桿—螺母系統(tǒng)(60)的螺母(66)上，且其上開有橢圓形開口(108、110、112；114)，以供螺桿—螺母系統(tǒng)(60)的螺桿(62)穿過，第二臂(78)位于支桿(44)的桿體(58)和板簧(72)之間，并相對于第一臂(76)形成一個角度大于90°的角的棱線(80)；支桿(44)的特征是當起動裝置(28、50)工作時，擺桿(74)的第一臂(76)支撐在螺母(66)的相對于螺母(66)的對稱軸線基本徑向相對的兩個區(qū)域(112、120)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的支桿，其特征是螺母(66)具有一個階梯形的圓柱形部分(100)，它在直徑較小的圓柱形部分(104)和一個中間部分(106)之間有一個凸肩(102)；擺桿(74)的第一臂(76)上的開口(108、110、112)具有近于半圓的第一周邊(108)和近于半圓的第二周邊(110)，第一周邊的半徑介于螺母(66)的階梯形圓柱形部分(100)的圓柱形部分(104、106)的半徑之間，第二周邊的半徑大于螺母(66)的階梯形圓柱形部分(100)的中間部分(106)的半徑，第一(108)和第二(110)周邊通過兩個凸肩(112)連接，當起動裝置(28、50)工作時，擺桿(74)的第一臂(76)通過凸肩(112)支撐在螺母(66)的凸肩(102)上。
3.根據(jù)權利要求2所述的支桿，其特征是直徑較小的圓柱形部分(104)的高度稍大于擺桿(74)的第一臂(76)的厚度。
4.根據(jù)權利要求1所述的支桿，其特征是螺母(66)具有一個圓柱形部分(100’)，在圓柱形部分(100’)和螺母(66)的主體的接合處形成一個凸肩(102’)；擺桿(74)的第一臂(76)帶有一個波紋，該波紋基本沿著橢圓形開口(114)的小直徑與擺桿(74)的第一臂(76)和第二臂(78)的夾角的棱線(80)平行地延伸，該小直徑稍大于圓柱形部分(100’)的直徑，這樣，擺桿(74)時第一臂(76)在開口(114)的兩邊具有兩條棱線(120)，當起動裝置工作時，擺桿(74)的第一臂(76)通過棱線(120)支撐在螺母(66)上。
5.根據(jù)權利要求4所述的支桿，其特征在于螺母(66)的圓柱形部分(100’)的高度稍大于波紋部分的棱線(120)的高度(H)。
6.根據(jù)上述任一個權利要求所述的支桿，其特征是螺母(66)在起動裝置靜止時直接支撐在支桿(44)桿體(58)的面(84)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于鼓式制動器的自動調整支桿，它安裝在起動裝置(28、50)附近，后者設置在配有摩擦件(24、26)的兩個閘瓦(12、14)的兩個第一端(30、32)之間；支桿(44)通過其各端(46、48)分別支撐在兩個閘瓦(12、14)上；支桿具有一個桿體(58)和一個根據(jù)摩擦件(24、26)的磨損而自動伸長的裝置(62、68、70)；該裝置由一個受控于棘爪(70)的螺桿-螺母系統(tǒng)(60)構成，棘爪(70)向連在螺桿-螺母系統(tǒng)(60)的一個部件(66)上的齒圈(68)施力，棘爪(70)裝在一個與支桿(44)的桿體(58)相連的板簧(72)上，板簧(72)在制動器處于起始位置時通過擺桿(74)與支桿(44)的桿體(58)叉開，當閘瓦(12、14)由起動裝置(28、50)分開時，通過擺桿(74)擺動可使板簧(72)與支桿(44)的桿體(58)靠近；擺桿(74)具有第一臂(76)和第二臂(78)，第一臂(76)支撐在螺桿-螺母系統(tǒng)(60)的螺母(66)上且上面開有橢圓形開口(108、110、112；114)，以供螺桿-螺母系統(tǒng)(60)的螺桿(62)穿過，第二臂(78)位于支桿(44)的桿體(58)和板簧(72)之間并相對于第一臂(76)形成一個角度大于90°的角的棱線(80)。根據(jù)本發(fā)明，當起動裝置(28、50)工作時，擺桿(74)的第一臂(76)通過相對于螺母(66)的對稱軸線基本徑向相對的兩個區(qū)域(112、120)支撐在螺母(66)上。
文檔編號F16D65/56GK1127542SQ94192810
公開日1996年7月24日 申請日期1994年11月9日 優(yōu)先權日1993年12月13日
發(fā)明者丹尼爾·勒·穆瓦尼, 塞爾日·唐佩斯蒂尼 申請人:聯(lián)合信號歐洲技術服務公司