РЕГУЛЯТОР ТОРМОЗА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1997 года по МПК B60T11/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к регуляторам тормоза транспортных средств.

Известен регулятор тормоза транспортного средства (SE, A, 7501760-8), содержащий корпус, первую червячную передачу, червячное колесо которой установлено в расточке корпуса, а червяк установлен на валу, расположенном в корпусе на двух опорах, вторую червячную передачу, червяк которой установлен на оси с возможностью вращения и снабжен двумя расточками, выполненными на его торцах концентрично отверстию для установки оси, а червячное колесо соединено с первым червяком, первую муфту свободного хода, соединяющую кинематически второй червяк с его осью и включающую в себя одну из расточек второго червяка, пружину, выполненную из проволоки специального профиля, и диск со ступенчатым отверстием, вторую муфту свободного хода, соединяющую кинематически второй червяк с корпусом и включающую в себя вторую расточку второго червяка, пружину, выполненную из проволоки специального профиля, и гильзу, снабженную ступенчатым отверстием и плотно запрессованную в корпус регулятора, привод, содержащий рычаг, установленный на оси второго червяка и связывающий кинематически ведущий элемент первой муфты свободного хода с вилкой тормозной камеры, при этом ось второго червяка снабжена диском, в соединении которого с диском первой муфты свободного хода имеется тангенциальный зазор, а все детали муфт свободного хода выполнены с высокой точностью.

Недостатком данного регулятора является сложность конструкции, обусловленная тем, что в нем применены две муфты свободного хода, требующие для их изготовления применения сложных технологических процессов и специального оборудования. Кроме того, при ручной регулировке требуется частичная разборка регулятора, что способствует проникновению внутрь регулятора грязи и снижает его надежность.

Известен также регулятор тормоза транспортного средства (US, A, 3526303), содержащий корпус, первую червячную передачу, червячное колесо которой расположено в расточке корпуса и зафиксировано от осевого перемещения крышками, закрепленными на корпусе, а червяк установлен на валу, расположенном в корпусе на двух опорах, вторую червячную передачу, червяк которой установлен на оси с возможностью вращения и одновременно связан с ней шариковой муфтой свободного хода, для чего в червяке выполнен с высокой точностью дугообразный паз переменного сечения, а червячное колесо соединено с валом первой червячной передачи посредством профильного соединения, удерживаемого в зацеплении пружиной, муфту свободного хода, ведомый элемент который соединен с червяком второй червячной передачи, и привод, содержащий рычаг, установленный на оси червяка второй червячной передачи и связывающий кинематически ведущий элемент муфты с вилкой тормозной камеры, при этом в соединении рычага привода с ведущим элементом муфты свободного хода имеется тангенциальный зазор, а ось червяка второй червячной передачи установлена в ступенчатой расточке корпуса регулятора и закреплена гайкой.

Недостатком данного регулятора является сложность конструкции, заключающаяся в следующем.

При изготовлении регуляторов с левым и правым расположением привода корпус регулятора также необходимо изготавливать в левом и правом исполнениях, причем корпус имеет две глухие расточки для расположения червяка второй червячной передачи с муфтой свободного хода.

Подтормаживание червяка второй червячной передачи осуществляется шариковой муфтой свободного хода, требующей высокой точности изготовления. Для обеспечения возможности регулирования тормоза вручную в регуляторе тормоза предусмотрено специальное устройство для рассоединения первого червяка и второго червячного колеса, что усложняет конструкцию регулятора. При пользовании этим устройством требуется разгерметизация регулятора тормоза, что делает возможным проникновение внутрь его влаги и грязи, а это может привести к отказам в работе.

Цель изобретения создание регулятора тормоза, конструктивное решение которого позволяло бы за счет введения новых элементов и формы их выполнения, исключающих ряд других элементов, требующих точности изготовления и установки, упростить конструкцию регулятора, уменьшить его габаритные размеры, снизить материалоемкость и повысить надежность.

Сущность изобретения заключается в том, что в регуляторе тормоза транспортного средства, содержащем корпус, первую червячную передачу, червячное колесо которой расположено в расточке корпуса, а червяк установлен на валу, расположенном в корпусе на двух опорах, вторую червячную передачу, червяк которой установлен на оси с возможностью вращения, а червячное колесо соединено с червяком первой червячной передачи, муфту свободного хода, ведомый элемент которой соединен с червяком второй червячной передачи, включающий рычаг привода, установленный на оси червяка второй червячной передачи и связывающий кинематически ведущий элемент муфты с неподвижной деталью транспортного средства или деталью, изменяющей свое положение относительно корпуса регулятора в процессе затормаживания и растормаживания, при этом привод снабжен зазором, обеспечивающим свободный ход, соответствующий нормальному зазору в тормозе, согласно изобретения, червяк второй червячной передачи снабжен хвостовиком, установленным в расточке корпуса на оси указанного червяка и выступающим из корпуса своим концом, снабженным профильной поверхностью для взаимодействия с ручным вращательным инструментом, при этом упомянутые червяк и рычаг привода снабжены элементами, фиксирующими их в осевом направлении относительно корпуса.

Такая установка червяка второй червячной передачи в корпусе исключает ряд конструктивных элементов, требующих точности их изготовления, установки и сложности в эксплуатации. При этом упрощается конструкция регулятора тормоза, уменьшаются его габаритные размеры, снижается материалоемкость и повышается надежность.

Целесообразно элемент, фиксирующий в осевом направлении червяк второй червячной передачи относительно корпуса, выполнять в виде буртика, которым снабжен выступающий из корпуса конец хвостовика.

Это упрощает конструкцию регулятора, технологию изготовления и повышает его надежность.

Желательно также элемент, фиксирующий в осевом направлении червяк второй червячной передачи относительно корпуса, выполнять в виде втулки, установленной в расточке корпуса и снабженной наружным буртиком, закрепленным на корпусе, а внутри втулки расположить хвостовик червяка второй червячной передачи, что упрощает технологию сборки и разборки регулятора тормоза.

Целесообразно внутреннею поверхность втулки и наружную поверхность хвостовика червяка второй червячной передачи снабдить конусными поверхностями, образующими фрикционную муфту.

Это обеспечивает более надежное удерживание второй червячной передачи от произвольного вращения.

Желательно элемент, фиксирующий рычаг привода в осевом направлении, выполнить в виде втулки, расположенной в расточке корпуса на конце оси червяка второй червячной передачи, на котором установлен рычаг, и снабженной наружным буртиком, закрепленным на корпусе, что повышает надежность работы регулятора за счет снижения сопротивления вращению рычага привода.

Целесообразно ось червяка второй червячной передачи соединять с ведущим элементом муфты профильным соединением с возможностью передачи крутящего момента.

Это позволит применить при изготовлении регулятора тормоза технологические процессы, обеспечивающие высокую производительность и точность при малых затратах.

Желательно профильное соединение выполнять с тангенциальным зазором, обеспечивающим свободный ход в приводе, соответствующий нормальному зазору в тормозе, что значительно упростит технологию изготовления регулятора тормоза.

Целесообразно при профильном соединении оси червяка с ведущим элементом муфты ось червяка второй червячной передачи и рычаг привода выполнять заодно, что упрощает конструкцию регулятора тормоза и делает ее более надежной.

Желательно также элемент, фиксирующий рычаг привода в осевом направлении, выполнять в виде буртика, которым снабжен рычаг привода и расположен с наружной стороны корпуса.

Такая фиксация рычага упрощает конструкцию регулятора и делает ее надежной.

Можно червячное колесо второй червячной передачи выполнять заодно с одной из опор червяка указанной передачи, при этом опору жестко соединять с червяком первой червячной передачи и устанавливать в корпусе с возможностью вращения.

Такое выполнение уменьшает количество деталей, снижает затраты на изготовление и повышает надежность регулятора.

Целесообразно червячное колесо второй червячной передачи, опору червяка первой червячной передачи, червяк первой червячной передачи и его вал выполнять заодно.

Это упрощает конструкцию, уменьшает затраты на изготовление и повышает надежность регулятора тормоза.

Желательно червячное колесо первой червячной передачи фиксировать от осевого перемещения шайбами, закрепленными на торцах червячного колеса деформированными буртиками, выполненными на указанных торцах.

Такая фиксация червячного колеса повышает надежность регулятора тормоза.

Целесообразно так же червячное колесо первой червячной передачи фиксировать от осевого перемещения с одной стороны буртиком, выполненным на наружной цилиндрической поверхности червячного колеса.

Это выполнение фиксации более технологично и уменьшает количество деталей.

На фиг. 1 изображен регулятор тормоза с местным сечением на оси червяка первой червячной передачи; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1 по оси червяка второй червячной передачи; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1 по оси червяка второй червячной передачи с фиксацией червяка в осевом направлении посредством втулки; на фиг.4 сечение В-В на фиг.2; на фиг.5 сечение Г-Г на фиг.3; на фиг.6 сечение Д-Д на фиг.1; на фиг.7 сечение Е-Е на фиг.1.

Регулятор тормоза транспортного средства содержит корпус I, выполненный в виде рычага, соединяющего шток тормозной камеры с валом привода тормоза (не показано). В корпусе 1 (фиг.1) установлена первая червячная передача, состоящая из червячного колеса 2 и червяка 3, установленного на валу 4, который одним концом опирается на опору 5 в корпусе 1, а вторым на опору 6, жестко соединенную с червяком 3, например, посадкой с натягом, и свободно установленную в корпусе 1 с возможностью вращения. Гайка 7 фиксирует червяк 3 от осевого смещения и одновременно закрывает полость в корпусе 1. Червячное колесо 2 установлено в сквозной расточке корпуса 1 и зафиксировано от осевого перемещения шайбами 8, которые закреплены на обоих торцах червячного колеса 2 деформированными буртиками 9, выполненными на этих торцах (фиг.6) или на одном из торцов бортиком 10, выполненным на наружной цилиндрической поверхности червячного колеса 2 (фиг.7).

Вторая червячная передача включает в себя червячное колесо 11 и червяк 12. Червячное колесо 11 выполнено заодно с 30 опорой 6 и таким образом соединено с червяком 3 (фиг.2). Червяк 12 установлен на оси 13 с возможностью свободного вращения и снабжен хвостовиком 14, установленным в расточке корпуса 1 на оси 13 червяка 12 и выступающим из корпуса 1 своим концом, снабженным профильной поверхностью, например шестигранником 15 для взаимодействия с ручным вращательным инструментом (не показано).

Противоположный хвостовику 14 торец червяка 12 и ведущий элемент 16 муфты свободного хода снабжены асимметричными кулачками, образующими храповое соединение 17, удерживаемое в зацеплении пружиной 18. Наличие зубьев храпового соединения на торце червяка 12 означает, что червяк 12 и ведомый элемент муфты свободного хода выполнены заодно.

На оси 13 установлен также рычаг 19 привода. Червяк 12 и рычаг 19 привода вместе с осью 13 снабжены элементами, фиксирующими их в осевом направлении относительно корпуса 1. При этом элементом, фиксирующим в осевом направлении червяк 12, является буртик 20, которым снабжен выступающий из корпуса 1 конец хвостовика 14 (фиг.2), или втулка 21 (фиг.3), установленная в расточке корпуса 1 и снабженная наружным буртиком 22, закрепленным на корпусе 1 винтами 23, а внутри втулки расположен хвостовик 14. Внутренняя поверхность втулки 21 и наружная поверхность хвостовика 14 снабжены конусными поверхностями, образующими фрикционную муфту 24. Элемент, фиксирующий рычаг 19 привода в осевом направлении, выполнен в виде втулки 25, расположенной в расточке корпуса 1 на конце оси 13, на котором установлен рычаг 19, и снабженной наружными буртиком 26, закрепленным на корпусе 1 винтами 27 (фиг. 3), или в виде буртика 28, которым снабжен рычаг 19, и расположенного с наружной стороны корпуса 1 (фиг.2).

Ведущий элемент 16 муфты свободного хода соединен с рычагом 19 привода шипами 29 с возможностью передачи крутящего момента. При этом в соединении предусмотрен тангенциальный зазор 30, соответствующий нормальному зазору (не показан) в тормозе (фиг.4), тангенциальный зазор 30, соответствующий нормальному зазору в тормозе, может быть также образован в соединении оси 13 и ведущего элемента 16 муфты, которое является профильным и обеспечивает возможность передачи крутящего момента (фиг.3, 5). При этом ось 13 и рычаг 19 привода жестко соединены между собой или изготовлены заодно.

Привод включает в себя рычаг 19, тягу 31 и вилку 32, предназначенную для передачи усилия от штока 33 тормозной камеры на корпусе 1 регулятора (фиг. 1).

Уплотнительные кольца 34 и 35, 36, заглушка 37 предотвращают попадание внутрь регулятора влаги и грязи.

На транспортном средстве червячное колесо 2 устанавливается на вал привода тормоза (не показан), а корпус 1 регулятора вилкой 32 соединяется со штоком тормозной камеры. Рычаг 19 может быть связан как с вилкой 32, так и с любой неподвижной деталью транспортного средства, например, с суппортом тормоза, кронштейном тормозной камеры и так далее.

Работает регулятор следующим образом.

В процессе затормаживания шток 33 воздействует через вилку 32 на корпус 1 регулятора и поворачивает его против хода часовой стрелки (фиг.1). Вилка 32 также поворачивается относительно корпуса 1 и посредством тяги 31 поворачивает рычаг 19. При этом в соединении его с ведущим элементом 16 муфты сначала выбирается тангенциальный зазор 30. Таким образом в приводе обеспечивается свободный ход, соответствующий нормальному зазору в тормозе. Затем элемент 16 начинает поворачиваться вместе с рычагом 19. В это время червяк 12 остается неподвижным, так как кулачки элемента 16 поворачиваются относительно кулачков червяка 12 в храповом соединении 17 в направлении обгона, а момент сопротивления вращению хвостовика 14 благодаря наличию уплотнительного кольца 34 значительно больше момента, передаваемого муфтой свободного хода в режиме обгона. Фрикционная муфта 24, образованная конусными поверхностями, выполненными на хвостовике 14 и втулке 21, еще более надежно удерживает червяк 12 как от вращения муфтой свободного хода в режиме обгона, так и от произвольного вращения.

Если зазор между накладками и барабаном тормоза не превышает требуемого, то элемент 16 повернется относительно червяка 12 в пределах шага кулачков храпового соединения 17, и перескакивания кулачков не произойдет. При расторможении все детали регулятора возвращаются в исходное положение и регулирование тормоза не происходит.

Вследствие износа тормозных накладок зазор в тормозе увеличивается. Тогда корпус 1 регулятора в процессе затормаживания повернется на большой угол и рычаг 19 повернет элемент 16 относительно червяка 12 больше, чем на один шаг кулачков храпового соединения 17. В этом случае при растормаживании сначала выбирается тангенциальный зазор в соединении рычага 19 происходит вместе с элементом 16. Поскольку в процессе затормаживания произошло перескакивание кулачков храпового соединения 17 на один шаг, то вместе с элементом 16 повернется на один шаг и червяк 12. Вращение от червяка 12 через червячное колесо 11 и червяк 3 передается червячному колесу 2, которое, поворачиваясь относительно корпуса 1 регулятора, поворачивает и вал привода 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 достаточно отсоединить тягу 31 от рычага 19 и, вращая шестигранник 15 хвостовика 14 в ту или другую сторону, уменьшить или увеличить зазор в тормозе.

Аналогичным образом работает и конструкция, показанная на фиг.3. Особенность заключается в том, что ось 13 всегда поворачивается вместе с рычагом 19 и приводит в движение элемент 16 муфты. Червячное колесо 2 первой червячной передачи при работе регулятора вращается в корпусе 1 без заеданий в зацеплении с червяком 3 благодаря высокой точности фиксации червячного колеса 2 относительно корпуса I в осевом направлении, что обеспечивает надежность работы регулятора тормоза.

Простота конструкции регулятора тормоза, обеспечивая уменьшение его габаритных размеров и снижение материалоемкости, позволяет производить установку регулятора в стесненных условиях. Предлагаемый регулятор тормоза можно устанавливать на грузовых автомобилях, автобусах, троллейбусах и так далее.

Использование: в транспортных средствах, а именно в генераторах тормозов транспортных средств. Сущность: регулятор содержит корпус и установленную в нем червячную передачу. Червячное колесо зафиксировано от осевого перемещения шайбами, установленными на его торцах. Шайбы закреплены на торцах червячного колеса деформированными буртиками, выполненными на этих торцах. 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Регулятор тормоза транспортного средства, содержащий корпус, первую червячную передачу, червячное колесо которой расположено в расточке корпуса, а червяк установлен на валу, расположенном в корпусе на двух опорах, вторую червячную передачу, червяк которой установлен на оси с возможностью вращения, а червячное колесо соединено с червяком первой червячной передачи, муфту свободного хода, ведомый элемент которой соединен с червяком второй червячной передачи, и привод, включающий рычаг, установленный на оси червяка второй червячной передачи, и связывающий кинематически ведущий элемент муфты с неподвижной деталью транспортного средства или деталью, изменяющей свое положение относительно корпуса регулятора в процессе затормаживания и растормаживания, при этом привод снабжен зазором, обеспечивающим свободный ход, соответствующий нормальному зазору в тормозе, отличающийся тем, что червяк второй червячной передачи снабжен хвостовиком, установленным в расточке корпуса на оси указанного червяка, при этом выступающий из корпуса конец хвостовика снабжен профильной поверхностью для взаимодействия с ручным вращательным инструментом, а упомянутый червяк и рычаг привода снабжены элементами, фиксирующими их в осевом направлении относительно корпуса. 2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что элемент, фиксирующий в осевом направлении червяк второй червячной передачи относительно корпуса, выполнен в виде буртика, которым снабжен выступающий из корпуса конец хвостовика. 3. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что элемент, фиксирующий в осевом направлении червяк второй червячной передачи, выполнен в виде втулки, установленной в расточке корпуса и снабженной наружным буртиком, закрепленным на корпусе, а внутри втулки расположен хвостовик червяка второй червячной передачи. 4. Регулятор по п.3, отличающийся тем, что внутренняя поверхность втулки и наружная поверхность хвостовика червяка второй червячной передачи снабжены конусными поверхностями, образующими фрикционную муфту. 5. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что элемент, фиксирующий рычаг привода в осевом направлении, выполнен в виде втулки, расположенной в расточке корпуса на конце оси червяка второй червячной передачи, на которой установлен рычаг, и снабженной наружным буртиком, закрепленным на корпусе. 6. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что ось червяка второй червячной передачи соединена с ведущим элементом муфты профильным соединением с возможностью передачи крутящего момента. 7. Регулятор по п.6, отличающийся тем, что профильное соединение выполнено с тангенциальным зазором, обеспечивающим свободный ход в приводе, соответствующий нормальному зазору в тормозе. 8. Регулятор по п.6, отличающийся тем, что ось червяка второй червячной передачи и рычаг привода выполнены заодно. 9. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что элемент, фиксирующий рычаг привода в осевом направлении, выполнен в виде буртика, которым снабжен рычаг привода и расположенного с наружной стороны корпуса. 10. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что червячное колесо второй червячной передачи выполнено заодно с одной из опор первой червячной передачи червяка, при этом опора жестко соединена червяком первой червячной передачи, связанным с червячным колесом этой передачи, и установлена в корпусе с возможностью вращения. 11. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что червячное колесо второй червячной передачи, опора червяка первой червячной передачи, червяк первой червячной передачи и его вал выполнены заодно. 12. Регулятор по п.10, отличающийся тем, что червячное колесо первой червячной передачи зафиксировано от осевого перемещения шайбами, закрепленными на торцах червячного колеса деформированными буртиками, выполненными на указанных торцах. 13. Регулятор по п. 10, отличающийся тем, что червячное колесо первой червячной передачи зафиксировано от осевого перемещения с одной стороны буртиком, выполненным на наружной цилиндрической поверхности червячного колеса.