Регулятор тормоза транспортного средства

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к регуляторам тормоза, и может быть использовано в тормозных устройствах транспортных средств с пневматическим приводом. Регулятор тормоза содержит служащий тормозным рычагом корпус и расположенные внутри него червячную передачу, включающую червячное колесо и червяк, винтовую передачу, а также связанный с фиксатором с возможностью передачи вращения последнему управляющий элемент. Зубчатое колесо винтовой передачи установлено соосно червяку червячной передачи, кинематически связано с ним посредством подпружиненного фиксатора и закреплено от осевого перемещения посредством резьбовой втулки. На обращенных друг к друг торцах червяка червячной передачи и зубчатого колеса винтовой передачи выполнены трапецеидальные пазы, открытые со стороны большего основания. Боковые поверхности пазов наклонены к оси червяка на угол, больший угла трения. На фиксаторе выполнены, по меньшей мере, два шипа и фиксатор смонтирован так, что упомянутые шипы расположены в пазах червяка и зубчатого колеса винтовой передачи. Фиксатор может быть выполнен в виде цилиндрического стержня или в виде звездочки с числом шипов более двух. Техническим результатом является повышение надежности регулятора и упрощение процесса ручной регулировки тормоза. 9 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к регуляторам тормоза, и может быть использовано в тормозных устройствах транспортных средств с пневматическим приводом и кулачковым разжимом колодок.

Известен регулятор тормоза [1], содержащий корпус, первую червячную передачу, червяк которой установлен в корпусе на двух цапфах, вторую червячную передачу, червячное колесо которой установлено соосно червяку первой червячной передачи, и фиксатор для кинематической связи червячного колеса второй червячной передачи с червяком первой червячной передачи. Недостатком известного регулятора является то, что при ручном регулировании тормоза требуется частичная разборка регулятора. Вследствие этого процесс ручного регулирования тормоза сложен и трудоемок. Кроме того, разборка регулятора способствует проникновению во внутрь грязи, что может привести к нарушению работы регулятора и повышенному износу его деталей.

Указанные недостатки частично устранены в регуляторе тормоза [2], содержащем корпус, первую червячную передачу, червяк которой установлен в корпусе на двух цапфах, вторую червячную передачу, червячное колесо которой установлено соосно червяку первой червячной передачи, втулку для крепления червячного колеса второй червячной передачи от осевого смещения и фиксатор, снабженный цилиндрическим хвостовиком, расположенным во втулке, двумя профильными поверхностями, образующими совместно с профильными поверхностями червячного колеса второй червячной передачи и одной из цапф червяка первой червячной передачи два профильных соединения, и профильной поверхностью для взаимодействия с ручным вращательным инструментом.

Однако данный регулятор тормоза также обладает недостатками, к которым можно отнести сложность конструкции, что вызывает высокую трудоемкость при его изготовлении. Кроме того, в связи с тем, что цилиндрический хвостовик фиксатора выступает наружу из корпуса регулятора, при ручной регулировке тормоза, когда хвостовик утапливается вовнутрь, каждый раз во внутреннюю полость регулятора заносится грязь, что снижает надежность конструкции.

Известен регулятор тормоза [3], лишенный указанных недостатков, содержащий корпус, первую червячную передачу, червяк которой установлен в корпусе на двух цапфах, вторую червячную передачу, червячное колесо которой установлено соосно червяку первой червячной передачи, втулку для крепления червячного колеса второй червячной передачи и фиксатор, снабженный цилиндрическим хвостовиком, расположенным во втулке, двумя профильными поверхностями, образующими совместно с профильными поверхностями червячного колеса первой червячной передачи и одной из цапф два профильных соединения, и профильной поверхностью для взаимодействия с ручным вращательным инструментом, в котором профили поверхностей, образующих два профильных соединения, имеют одинаковые размеры, а диаметр вписанной окружности этих профильных поверхностей больше диаметра хвостовика фиксатора или равен ему.

Недостатком известного регулятора тормоза является то, что при осуществлении ручной регулировки для разрыва кинематической связи червяка первой червячной передачи и червячного колеса второй червячной передачи необходимо утопить фиксатор внутрь корпуса и удерживать его в этом положении до завершения регулировки. После завершения ручной регулировки требуется проследить за возвратом фиксатора в исходное положение и, если необходимо, выполнить определенные манипуляции, обеспечивающие возврат фиксатора. Зависание фиксатора в утопленном положении приводит к нарушению работы регулятора. Все это существенно усложняет процесс ручного регулирования тормоза и, в случае недостаточно внимательного выполнения этой операции, может привести к отказу регулятора.

Технической задачей настоящего изобретения является исключение указанных недостатков и тем самым повышение надежности регулятора и упрощение процесса ручной регулировки тормоза.

Указанная задача решается за счет того, что в регуляторе тормоза транспортного средства, содержащем служащий тормозным рычагом корпус и расположенные внутри него червячную передачу, включающую червячное колесо и червяк, винтовую передачу, зубчатое колесо которой установлено соосно червяку червячной передачи, кинематически связано с ним посредством подпружиненного фиксатора и закреплено от осевого перемещения посредством резьбовой втулки, и управляющий фиксатором элемент в виде установленного в упомянутой втулке цилиндрического стержня, связанного с фиксатором с возможностью передачи вращения последнему, согласно изобретению, на обращенных друг к друг торцах червяка червячной передачи и зубчатого колеса винтовой передачи выполнены трапецеидальные пазы, открытые со стороны большего основания, боковые поверхности которых наклонены к оси червяка на угол, больший угла трения, а на фиксаторе выполнены, по меньшей мере, два шипа и он смонтирован так, что упомянутые шипы расположены в пазах червяка и зубчатого колеса.

При этом фиксатор может быть выполнен в виде цилиндрического стержня или в виде звездочки с числом шипов более двух.

Целесообразно в управляющем элементе выполнить паз для возможности перемещения фиксатора вдоль оси вала.

Желательно, чтобы фиксатор был жестко соединен или выполнен заодно с управляющим элементом, а последний установлен с возможностью осевого перемещения на величину не менее половины толщины шипа фиксатора.

Целесообразно регулятор снабдить втулкой для удерживания фиксатора от смещения вдоль его оси, а втулку жестко закрепить внутри вала на фиксаторе или выполнить заодно с фиксатором.

Желательно, чтобы управляющий элемент и фиксатор были взаимосвязаны посредством профильных поверхностей и установлены с возможностью относительного осевого перемещения.

Целесообразно поверхности фиксатора, взаимодействующие с пазами червяка и зубчатого колеса, выполнять плоскими с наклоном к оси под углом, равным углу наклона боковых поверхностей упомянутых пазов.

Желательно пазы в червяке снабдить дополнительными, параллельными оси червяка, поверхностями для взаимодействия с технологическим инструментом.

На фиг.1 показан регулятор тормоза с местным сечением по оси червяка червячной передачи; на фиг.2 - регулятор в сечении I-I; на фиг.3 - регулятор в сечении II-II; на фиг.4 показан вариант регулятора с втулкой, жестко установленной на фиксаторе; на фиг.5 показано положение зубчатого колеса, червяка и фиксатора при передаче вращения от зубчатого колеса к червяку; на фиг.6 - то же при передаче вращения от управляющего элемента к червяку; на фиг.7 показан фиксатор, выполненный в виде звездочки с четырьмя типами; на фиг.8 показан паз в червяке с дополнительными поверхностями для взаимодействия с вращательным инструментом; на фиг.9 показан вариант формы поверхностей шипов фиксатора, взаимодействующих с пазами зубчатого колеса и червяка; на фиг.10 показан вариант выполнения фиксатора заодно с управляющим элементом; на фиг.11 показано сечение III-III на фиг.10; на фиг.12 показаны фиксатор и управляющий элемент, соединенные профильными поверхностями с возможностью осевого перемещения; на фиг.13 - сечение IV-IV на фиг.12.

Регулятор тормоза транспортного средства содержит корпус 1, выполняющий роль тормозного рычага, соединяющего шток тормозной камеры с валом привода тормоза (не показан). Внутри корпуса 1 расположены червячная передача, включающая червячное колесо 2 и червяк 3, и винтовая передача, включающая зубчатое колесо 4, которое установлено соосно червяку 3 и кинематически связано с ним посредством фиксатора 5, подпружиненного посредством пружины 6. Фиксатор 5 закреплен от осевого перемещения посредством резьбовой втулки 7, которая одновременно является заглушкой полости в корпусе 1.

В корпусе 1 также смонтирован связанный с фиксатором 5 с возможностью передачи вращения последнему управляющий элемент 8, на выступающем из корпуса конце которого выполнен профиль 9 для взаимодействия с ручным вращательным инструментом. Целесообразно этот профиль выполнять в виде стандартного, например в виде четырех - или шестигранника. Тогда в качестве вращательного инструмента может использоваться стандартный ключ.

На обращенных друг к другу торцах червяка 3 червячной передачи и зубчатого колеса 4 винтовой передачи выполнены трапецеидальные пазы 10 и 11 соответственно, открытые со стороны большего основания. Боковые поверхности указанных пазов наклонены к оси червяка 3 на угол, больший угла трения. При этом на фиксаторе 5 выполнено, по меньшей мере, два шипа 12, а сам фиксатор 5 смонтирован так, что упомянутые шипы расположены в пазах 10 червяка 3 и 11 червячного колеса 4.

Винт 13 винтовой передачи снабжен торцовыми кулачками, образующими с такими же кулачками муфты 14 храповое соединение 15, удерживаемое в зацеплении посредством пружины 16.

Соосно винту 13 установлен рычаг 17. При этом винт 13 и рычаг 17 насажаны на общую ось 18, а муфта 14 соединена с рычагом 17 с возможностью передачи крутящего момента и тангенциальным зазором, соответствующим зазору в тормозе.

Для предотвращения попадания влаги и грязи во внутрь регулятора предусмотрены заглушка 19 и уплотнительные кольца 20, 21 и 22.

Фиксатор 5 может быть выполнен в виде цилиндрического стержня (фиг.1) или в виде звездочки с числом шипов более двух, в частности четырех (фиг.7) или трех (фиг.10 и 11). При выполнении фиксатора 5 в виде цилиндрического стержня для исключения смещения его вдоль оси в регуляторе предусмотрена втулка 23 (фиг.1). Втулка 23 для этой цели может также жестко крепиться на фиксаторе или может быть выполнена заодно с фиксатором (фиг.4).

На фиг.10 и 11 показан вариант конструкции регулятора, в котором фиксатор 5 выполнен заодно с управляющим элементом 8, установленным с возможностью осевого перемещения на величину не менее половины толщины шипа фиксатора, на фиг.12 и 13 показан вариант конструкции регулятора, в котором управляющий элемент 8 и фиксатор 5 взаимосвязаны посредством профильных поверхностей 24, в частности шестигранных, и установлены с возможностью относительного осевого перемещения.

На фиг.9 показан вариант конструкции регулятора, в котором поверхности фиксатора 5, взаимодействующие с поверхностями пазов червяка 3 червячной передачи и зубчатого колеса 4 винтовой передачи, выполнены плоскими с наклоном поверхностей к оси под углом, равным углу наклона боковых поверхностей упомянутых пазов. Возможно выполнение, по крайней мере, в двух пазах червяка 3 дополнительных, параллельных оси червяка поверхностей 25 для взаимодействия с технологическим инструментом (фиг.8).

Регулятор работает следующим образом.

В процессе торможения шток 26 воздействует через вилку 27 на корпус 1 регулятора и поворачивает его против хода часовой стрелки. В результате этого рычаг 17, соединенный тягой 28 с неподвижной деталью, поворачивается относительно корпуса 1. При этом в соединении его с муфтой 14 сначала выбирается имеющийся зазор, затем муфта 14 начинает поворачиваться вместе с рычагом 17. В это время винт 13 остается неподвижным, так как кулачки муфты 14 поворачиваются относительно кулачков винта 13 в храповом соединении 15 в направлении обгона. Если зазор между накладками и барабаном тормоза не превышает требуемого, то муфта 14 повернется относительно винта 13 в пределах шага кулачков храпового соединения 15 и перескакивания кулачков не произойдет. При растормаживании все детали возвращаются в исходное положение, и регулирование тормоза не происходит.

Из-за износа тормозных накладок зазор в тормозе увеличивается. Тогда корпус 1 в процессе затормаживания повернется на больший угол и рычаг 17 повернет муфту 14 относительно винта 13 больше, чем на один шаг кулачков. В этом случае при растормаживании сначала выберется тангенциальный зазор в соединении рычага 17 с муфтой 14, а потом произойдет поворот рычага 17 вместе с муфтой 14. Поскольку в процессе затормаживания произошло перескакивание кулачков на один шаг, то вместе с муфтой 14 повернется на один шаг и винт 13. Вращение от винта 13 через зубчатое колесо 4, фиксатор 5 и червяк 3 передается червячному колесу 2, которое, поворачиваясь относительно корпуса 1, поворачивает и вал привода тормоза в сторону уменьшения зазора между накладками и барабаном.

Процесс регулирования повторяется при каждом цикле торможения до тех пор, пока зазор не будет уменьшен до требуемой величины. Таким образом осуществляется автоматическое регулирование тормоза.

При смене тормозных накладок, когда тормоз подвергается разборке, возникает необходимость в ручной регулировке зазора. Для этого необходимо надеть на профильный конец 9 управляющего элемента 8 вращательный инструмент, например ключ и, приложив вращательное усилие, повернуть управляющий элемент 8. Одновременно с управляющим элементом 8 будет поворачиваться и фиксатор 5. При этом, скользя по наклонной боковой поверхности паза 11 зубчатого колеса 4 (фиг.5), которое удерживается от вращения винтом 13, фиксатор 5 переместится вдоль оси червяка 3, сжимая пружину 6, и выйдет из паза 11 зубчатого колеса 4 - кинематическая связь между зубчатым колесом 4 и червяком 3 разорвется (фиг.6).

При дальнейшем повороте управляющего элемента 8 вращение посредством фиксатора 5 будет передаваться червяку 3 и далее червячному колесу 2.

Таким образом осуществляется ручное регулирование тормоза. При вращении управляющего элемента 8 вправо зазор в тормозе уменьшается, а при вращении влево - увеличивается.

После завершения ручной регулировки фиксатор может остаться в любом положении. Предположим, что он остался в положении, показанном на фиг.6, когда кинематическая связь между зубчатым колесом 4 и червяком 3 нарушена. При работе тормоза зубчатое колесо 4 будет поворачиваться и, когда его пазы совместятся с шипами фиксатора 5, последний под действием пружины 6 вернется в исходное положение и кинематическая связь между зубчатым колесом 4 и червяком 3 восстановится.

Ручное регулирование тормоза осуществляется простым поворотом гаечного ключа. При этом не требуется выполнять какие-либо дополнительные манипуляции или прикладывать значительные усилия. После выполнения ручной регулировки тормоза не требуется выполнять какие-либо действия. Кинематическая связь в регуляторе тормоза восстановится автоматически.

Литература

1. Патент Швеции №8008257-1, МПК F 16 D 65/52, 1980.

2. Патент Великобритании №1149789, МПК F 16 D 65/52, 1969.

3. Патент Республики Беларусь №2797, МПК F 16 D 65/52, 1999.

1. Регулятор тормоза транспортного средства, содержащий служащий тормозным рычагом корпус и расположенные внутри него червячную передачу, включающую червячное колесо и червяк, винтовую передачу, зубчатое колесо которой установлено соосно червяку червячной передачи, кинематически связано с ним посредством подпружиненного фиксатора и закреплено от осевого перемещения посредством резьбовой втулки, а также связанный с фиксатором с возможностью передачи вращения последнему управляющий элемент, отличающийся тем, что на обращенных друг к другу торцах червяка червячной передачи и зубчатого колеса винтовой передачи выполнены трапецеидальные пазы, открытые со стороны большего основания, боковые поверхности которых наклонены к оси червяка на угол, больший угла трения, а на фиксаторе выполнены, по меньшей мере, два шипа и он смонтирован так, что упомянутые шипы расположены в пазах червяка и зубчатого колеса.

2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что фиксатор выполнен в виде цилиндрического стержня.

3. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что фиксатор выполнен в виде звездочки с числом шипов более двух.

4. Регулятор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что в управляющем элементе выполнены пазы по числу шипов фиксатора для возможности перемещения фиксатора вдоль оси упомянутого элемента.

5. Регулятор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что фиксатор жестко соединен или выполнен заодно с управляющим элементом, а управляющий элемент установлен с возможностью осевого перемещения на величину не менее половины толщины шипа фиксатора.

6. Регулятор по п.1 или 2, отличающийся тем, что он снабжен втулкой для удерживания фиксатора от смещения вдоль его оси.

7. Регулятор по п.6, отличающийся тем, что втулка жестко закреплена внутри управляющего элемента на фиксаторе или выполнена заодно с фиксатором.

8. Регулятор по п.1 или 3, отличающийся тем, что управляющий элемент и фиксатор взаимосвязаны посредством профильных поверхностей и установлены с возможностью относительного осевого перемещения.

9. Регулятор по любому из пп.1, 2, 3 и 5, отличающийся тем, что поверхности фиксатора, взаимодействующие с пазами червяка и зубчатого колеса, выполнены плоскими с наклоном к оси под углом, равным углу наклона боковых поверхностей упомянутых пазов.

10. Регулятор по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что, по крайней мере, два паза в червяке снабжены дополнительными, параллельными оси червяка, поверхностями для взаимодействия с технологическим инструментом.