Устройство для автоматической регулировки зазоров тормоза

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

СОцийдистических

Республик (1})571202

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22} Заявлено 20.12.67 (21) 1205166/11 (23) Приоритет - (32) 20.12.66 (31) 56904/66 (33) Великобритания (43) Опубликовано 30.08,77. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 19.07,77 (о1) M. Кл. F 16 О 65/52

Государственный комитет

Совета Миниатров СССР оо делам иаооретений и втираний (53) УДК 629,113-592

Иностранец

Глин Филип Реджинальд Фарр (Великобритания) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

"Джирлинг Лимитед" (Великобритания) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ

ЗАЗОРОВ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к устройствам для автоматической регулировки зазоров тормозов для транспортных средств, в частности дисковых тормозов открытого типа, содержащих неподвижный гидравлический цилиндр с оппозитными поршнями и плавающую скобу и применяющихся, например, в колесных транспортных средствах.

Известны устройства для автоматической регулировки зазоров дискового тормоза, содержащего гидравлический цилиндр с оппозитными поршнями . щ и вспомогательный механический привод, взаимодействующие с элементами механического привода и одним из поршней цилиндра и содержащие две детали, взаимно связанные резьбовым соединением и при относительном вращении вызывающие изме- 1В нение взаимного положения поршней, причем резьбовое соединение выполнено самотормозящимся в одном направлении и несамотормозящимся ходовым — в противоположном направлении. 20

Недостатком известных устройств подобного типа является то, что различие свойств нх резьбы в разных направлениях достигается путем применения резьбы с несимметричным профилем, задний угол которого принимается значительно большим, чем передний, в результате чего при осевом нагружении резьбы в направлении, в котором она является самотормозящейся, т.е. при котором витки резьбы взаимодействуют задними гранями профиля резьбы, выполненными с болыпим углом, резьба нагружается значительными радиально направленными усилиями, которые могут привести к разрыву гайки.

Целью изобретения является уменьшение радиальных усилий в резьбе.

Это достигается тем, что профиль резьбы выполнен равнобочным, с относительно небольшими углами наклона боковых граней и коэффициентов трения между одной гранью профиля резьбы одной из деталей и взаимодействующей с нею гранью профиля резьбы второй детали меньшим, чем коэффициент трения между второй гранью профиля резьбы первой детали и взаимодействующей с нею гранью профиля резьбы второй детали, причем одна из граней профиля резьбы одной из реэьбовых деталей может быть выполнена с антифрикционным покрытием, или между одной иэ граней профиля резьбы одной детали и взаимодействующей с нею гранью профиля резьбы второй детали может быть установлен вкладыш иэ антифрикционного мате571202 риала, или одна из резьбовых деталей может быть выполнена составной чз корпуса с относительно высоким коэффициентом трения и антифрикционного вкладыша, имеющих резьбы одинакового профиля, переходящие эдна в другую с некоторым . угловым смещением эдна относительно другой.

Кроме того, с целью обеспечения возможности ручного управления тормозом одна из резьбовых деталей выполнена взаимодействующей с одним из поршней или элементом механического привода с помощью упорного шарикоподшипника, нагруженного усилием тарельчатой пружины, а вторая резьбовая деталь зафиксирована от проворота; с целью упрощения конструкции и защиты резьбового соединения от тормозной жидкости эдна из резьбовых деталей выполнена за одне целое с одним из поршней, телескопически взаимодействующим со вторым поршнем и уплотненным относительно него манжетой; с целью предотвращения перерегулирования тормоза одна из резьбовых деталей в направлении, противоположном направлению давления ча нее тормозной жидкости, подвержена усилию достаточно сильной пружины, прижимающей ее к днищу одного из поршней и сжимающейся при определенной величине давления жидкости.

На фиг. 1 изображен тормоз для транспортного средства с расположенным в нем устройством, продольный разрез по оси гидравлического цилиндра; на фиг. 2 — участок резьбы в увеличенном масштабе; на фиг. 3 — 5 — варианты исполнения устройства, продольные разрезы; на фиг. 6 — участок резьбы варианта устройства показанного на фиг. 5 (увеличено).

Eia фиг. 1 показаны два расположенных один против другого поршня 1 и 2. которые являются частью гидравлического цилиндра тормоза.

Поршни 1 и 2 перемещаются в противоположных направлениях в корпусе цилиндра (не показан) под действием давления жидкости, подаваемой в пространство между ними. ГЬршень 1 выполнен полым и воздействует непосредственно на одну тормозную колодку (не показана l ),а поршень 2 упирается в рычаг (не показан), который перемещается в пазах вдоль противоположной стороны корпуса и воздействует на другую тормозную колодку. Поршень 2 состоит иэ двух частей: гильзы 3 и обоймы 4, причем внутри цилиндра располагается гильза 3, а обойма 4 находится снаружи и упирается в рычаг. Вспомогательный ручной механизм управления тормозом содержит кулачок 5 с роликами 6, расположенными внутри обоймы 4, упирающейся через толкатель 7 в винт 8, являющийся частью устройства для автоматической регулировки зазоров, содержащего также гайку 9, установленную в глухом отверстии 10 поршня 1.

Обойма 4, связанная с рычагом и кулачком 5, не имеет возможности поворота, а установленная в ней шайба 11 препятствует вращению винта 8 относительно обоймы 4. Винт 8 уплотнен относительно гильзы с помощью манжеты 12. Гайка 9 навернута

1Ь эо

Ы

60 на винт 8 с помощью резьбы 13 (см. фиг, 2), В одном направлении резьба выполнена несамотормозящеися, что достигается с помощью покрытия из антифрикционного материала, например фторопласта, нанесенного на соответствующую грань 14 профиля резьбы винта. Гайка 9 имеет буртик 15, который упирается в упорный подшипник 16, удерживающий гайку в глухом отверстии 10 поршня 1.

Тарельчатая пружина 17 прижимает торец гайки к торцу 18 с заданным усилием (около 5 кг) „

Резьба 13 выполнена с гарантированными осевыми зазорами 19, 20 (см, фиг. 2). Зазоры обеспечивают незначительное относительное перемещение винта и гайки„а следовательно, и поршней 1 и 2 при подаче давления в полость между поршнями. Через зазоры в резьбе жидкость подавлением поступает в ь лость 21, расположенную в конце глухого отверстия 10, и прижимает винт 8 к толкателю 7.

При этом поверхность 14 профиля резьбы винта упирается в соответствующую поверхность 22 профиля резьбы гайки, и усилие от поршня передается гайке, которая при этом должна отойти от торца 18 отверстия 10. Так как момент сопротивления упорного подшипника 16 весьма незначителен и недостаточен для того, чтобы препятствовать повороту гайки, и шайба 11 препятствует повороту винта 8, а, кроме того, давление жидкости препятствует осевому перемещению винта 8 относительно поршня 1, то увеличение хода поршня 1 относительно винта 8 приведет к тому, что гайка 9 повернется на винте 8 и тем самым увеличит свободную длину винта, компенсируя увеличение хода поршня 1. При таком направлении приложения усилия резьба не является самотормозящейся (коэффициент трения между поверхностями 14 и 22 весьма мал), При включенном тормозе гайка 9 повернуться не может, так как ее резьба своей поверхностью 23 упирается в ту поверхность 24 резьбы винта, которая имеет сравнительно высокий коэффициент трения, в результате чего при таком направлении приложения усилия резьба работает как самотормозящаяся, Таким образом, конструкция обеспечивает автоматическое увеличение длины винтового механизма, состоящего из сопряженных винта и гайки, по мере износа тормозной колодки.

Винтовой механизм ограничивает движение поршней 1 и 2 навстречу один другому, так как кулачок 5, упирающийся в винт 8 через толкатель 7, при растормаживании имеет фиксированное угловое положение.

Тарельчатая пружина 17 создает достаточное трение между гайкой 9 и торцом поршня 1 для того, чтобы можно было снова навернуть гайку на винт при вращении поршня относительно винта в случае замены изношенных колодок новыми, Вместо антифрикционного покрытия на одной из граней профиля резьбы винта или гайки между одной парой сопряженных граней резьбы гайки и винта может быть установлен вкладыш из анти571202 фрикционного материала, ооеспечивающий некоторое осевое перемещение винта относительно гайки, необходимое при ручной (неавтоматической) регулировке устройства, при неизношенных колодках.

Вариант исполнения, показанный на фиг. 3, отличается от варианта, показанного на фиг. 1, в основном меньшим количеством деталей, а также тем, что резьба защищена от попадания в нее тормозной жидкости. Гидравлический цилиндр на фиг. 3 содержит два расположенных один против другого поршня 25 и 26. Поршень 26 состоит из двух частей: гильзы 27 и обоймы 28, причем обойма 28 содержит кулачок 29 с роликами 30, через толкатель 31 взаимодействующий с винтом 32.

Поршень 25 имеет центральную часть 33, которая входит в отверстие 34 гильзы 27 и уплотняется в нем манжетой 35. Резьба 36, нарезанная на винте 32 и части 33 поршня 25, обладает такими же свойствами, что и резьба устройства, показанного на фиг. 1. Манжета 35 защищает резьбу 36 от попадания в нее тормозной жидкости.

Винт 32 снабжен фланцем 37, упирающимся в упорный подшипник 38. Пружина 39 расположена между шайбой 40 и подшипником 38. В этом варианте работа устройства аналогична работе устройства на фиг. 1 за тем исключением, что винт прижимается к толкателю пружиной, а не давлением жидкости, и при регулировании происходит вращение винта 32, а не поршня 25, В варианте устройства, изображенном на фиг. 4, винт 41 взаимодействует с гайкой 42, уплотненной в отверстии 43 гильзы 44 с помощью уплотнительной манжеты 45. Достаточно сильная пружина 46 установлена между фланцем 47 гайки и кольцом 48, запрессованном в глухое отверстие 49 поршня 50.

При нормальной работе тормоза пружина 46 прижимает гайку к стенке 51 отверстия 49, и регулятор работает так же, ко и в варианте, показанном на фиг. 3.

Однако при приложении к тормозу черезмерной нагрузки давление тормозной жидкости на левый торец гайки 42 преодолевает усилие пружины 46, и гайка отходит от стенки 51, выбирая зазоры в резьбе, в результате чего регулировка становится невозможной и тормоз не может быть перерегули рован.

Во всех описашгых вариантах исполнения при включении механического привода, т.е. при повороте кулачка, усилие, включающее тормоз, действует через резьбу в направлении,. в котором она является самотормозяшейся, чем исключается возможность регулирования плины винтового механизма, В варианте исполнения на фиг. 5 и 6 устройство содержит два поршня 52 и 53, перемещающихся в отверстии 54 цилиндрl 55, являющегося корпусом тормоза. Поршеш 52 непосредственно воздействует на тормозную колодку (не показана), а поршень 53

60 воздействует на противоположную колодку чсрез скобу (не показана) . перемещающуюся ч пазах корпуса. Тормоз включается прк подаче давления жидкости в пространство между поршнями.

Вспомогательный механический привод содержит кулачок 56, установленный на роликах 57, расположенных в отверстии поршня 53. Усилие с кулачка передается на поршень 52 через толкатель 58 и механизм регулирования, состоящий иэ винта 59 и гайки 60, взаимно соединенных резьбовым соединением 61. Винт уплотнен в отверстии 62 поршня 53 с помощью уплотнительной манжеты 63.

Гайка 60 расположена в глухом отверстии 64 поршня 52. Г!ружина 65 расположена между обоймой 66, запрессованной в отверстие 64, втулкой 67, прижимающей через упорный подшипник 68 гайку к стенке 69 поршня 52.

В реэьбовом соединешш 61 (см. фиг. 6) обе грани 70 и 71 профиля резьбы винта выполнены без антифрикционного покрытия. Вместо этого в корпусе 72 гайки 60, выполненном из металла, расположен вкладыш 73 из антифрикционного материала, например фторопласта. Вкладыш залит в металлическую обойму 74. Корпус гайки и вкладыш обрабатываются отдельно один от другого, и в них нарезается резьба, размеры которой допускают некоторое осевое сме цсние гайки относительно винта (ориентировочно — до 0.75 мм), После этого вкладьпш вместе с обоймой 74 устанавливается в отверстие 75 и поворачивается в нем так, чтобы уменьшились осевые зазоры 76, 77 между винтом и гайкой (ориентировочно — до 0,5 мм) и чтобы при движении винта вправо грань 70 винта, выбирая зазор 76, упиралась в грань 78 профиля резьбы вкладыша, имеющую низкий коэффициент трения, а при движении винта влево другая грань 71 профиля его рсзьбы, выбирая зазор 77, упиралась в грань 79 профиля резьбы гайки, имеющую сравнительно высокий коэффициент трения.

Вкладыш 73 фиксируют в таком положении относительно корпуса гайки 72 путем раскернивания кромки 80 отверстия 75. Зазор 81 между гранью 70 резьбы винта и гранью резьбы гайки, а также зазор 82 между гранью 71 резьбы винта и гранью нарезки вкладыша 73 выполняются несколько большими, чем зазоры 76 и 77 соответственно.

Шаг и угол профиля резьбы 61 выбираются с учетом коэффициентов трения между поверхностями резьбы винта и резьбы гайки и ее вкладыша 73 таким образом, что резьба является самотормозящейся, когда винт по отношению к гайке отжимается кулачком 56 влево, и не самотормозящейся, когда гайка отжимается пружиной 65 влево по отношению к винту. В результате этого устройство, показанное на фиг. 5, работает так же, как устройство, показанное на фиг. 1, причем пружина 65 выполняет те же функции, что и тарельчатая пружина 17, а уплогни ельное кольцо 63 выполняет роль шайбы 11, препятствуя вращению

571202 винта 59, когда гайка вручную навинчивается на винт путем вращения поршня 52 во время замены колодок, При работе механического привода, показанного,на фиг. 5, усилие, включающее тормоз, передается через резьбу в том направлении, нри кото ром она является самотормозящейся, и поэтому регулирование становится невозможным. В этом случае нагружается металлический корпус гайки, а не вкладыш 73, изготовленный из сравнительно малопро кого материала.

Во всех вариантах исполнения резьба выполнена достаточно прочной, чтобы воспринимать осевые силы, возникающие при механическом включении тормоза, для чего угол профиля резьбы выбирается сравнительно небольшим, порядка 30 или меньше, и симметричным, так чтобы возникающие в резьбе радиальные силы не могли привести к разрыву гайки.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматической регулировки зазоров тормоза для транспортного средства, содержащего гидравлический цилиндр с оппозитными поршнями и вспомогательный механический привод, взаимодействующие с элементом механического привода и одним из поршней цилиндра и содержащие две детали, взаимно связанные резьбо- ЗО вым соединением, выполненным самотормозящимся в одном направлении и несамотормозящимся ходовым в противоположном направлении, и при относительном вращении вызывающие изменение взаимного положения поршней, о тл и чаю- щб щ е е с я тем, что, с целью уменьшения радиальных усилий в резьбе, профиль резьбы выполнен равнобочным, с относительно небольшими углами наклона боковых граней и коэффициентом трения между одной гранью профиля резьбы одной из деталей и взаимодействующей с нею гранью профиля резьбы второй детали меньшим, чем коэффициент трения между второй гранью профиля резьбы первой детали и взаимодействующей с нею гранью профиля резьбы второй детали.

2. Устройство по и. 1, о тл и ча ющ ее с я тем, что- одна из граней профиля резьбы одной из резьбовых деталей выполнена с антифрикционным покрытием.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что между одной из граней профиля резьбы одной детали и взаимодействующей с нею гранью профиля резьбы второй детали установлен вкладыш из антифрикционного материала.

4. Устройство по п. 1,о т л и ч а ю щ е е с ятем, что одна из резьбовых деталей выполнена составной из корпуса с относительно высоким коэффициентом трения и антифрикционнога вкладыша, имеющих - резьбы одинакового профиля, переходящие одна в другую с некоторым угловым смещением одна относительно другой, 5. Устройство по пп, 1 —, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения ручного управления тормозом одна из резьбовых деталей выполнена взаимодействующей с одним из поршней или элементом механического привода с помощью упорного шарикоподшипника, нагруженного усилием тарельчатой пружины, а вторая резьбовая деталь зафиксирована от проворота.

6, Устройство по пп. 1 — 3, о тл и ча юще е ся тем, что, с целью упрощения конструкции и защиты резьбового соадинения от тормозной жидкости, одна из резьбовых деталей выполнена за одно целое с одним из поршней, телескопически взаимодействующим со вторым поршнем и уплотненным относительно него манжетой.

7. Устройство по пп. 1 — 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем„что, с целью предотвращения перерегулирования тормоза, одна из резьбовых деталей в направлении, противоположном направлению давления на нее тормозной жидкости, подвержена усилию достаточно сильной пружины, прижимающей ее к днищу одного из поршней и сжимающейся при определенной величине давления жидкости.

571202 б1

70 71 aZdg

Яи. Ю

77 7У

Составитель Л. Глинер

Те р сп И. Асталош

Корр ектор С. Шекмар

Редактор А, Купрякона

Заказ 2160/696

Ю

7ф

7Р бд о7 5рру Я

ЯО Ы pg б

p pТираж 1154 Подписное

И!!ИИПИ осунврс венного комитета Совета Министров СССР по лслзм изобретений и открытий

I I 3035. 5!осква. Ж- 35. Раушская нзб., д. 4/5

Филине, IIIII I "!!а сит". и. .Ужгород, ул Проектная, 4