Механизм автоматической регулировки привода управления фрикционного устройства Советский патент 1992 года по МПК F16D13/75 F16D65/56 F16C1/22 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводе управления фрикционного устройства, например в тросовом приводе управления сцепления.

Известен механизм автоматической регулировки в рычажном или гидравлическом приводе сцепления, состоящий из закрепленного корпуса, внутри которого размещена винтовая пара с несамотормозящей резьбой, первый элемент которой выполнен в виде винта, соединен с рычагом выключения сцепления и может телескопически перемещаться для компенсации износа накладок сцепления во внутреннюю по- лость штока, передающего усилие от управляющего элемента привода (педали), за счет вращения разблокированного второго элемента винтовой пары,выполненного в виде гайки. На штоке неподвижно закреплена первая стопорная втулка, имеющая с одной стороны выступ, а с другой - конусную поверхность, вступающую во взаимодействие с сопрягаемой поверхностью гайки и удерживающую ее от вращения за счет сил тре- ния. Эту втулку охватывает вторая втулка, имеющая с одной стороны буртик, упирающийся в выступ на первой втулке и фиксирующий вторую втулку от осевого перемещения, а с другой стороны - закреп- ленный на ней кольцевой элемент. В торец штока упирается пружина, которая вторым концом через шарикоподшипник поджимает гайку к кольцевому элементу второй втулки, образуя зазор между фрикционными поверхностями первой втулки и гайки. С осевым зазором с гайкой установлена подпружиненная третья втулка, которая зафиксирована от вращения относительно неподвижного корпуса имеет возможность аксиального перемещения вместе с гайкой,

имеет поверхность, вступающую во фрикционное взаимодействие с гайкой.

Недостатком данного механизма автоматической регулировки является невозможность использования его в тросовом приводе, получившем по сравнению с рычажным и гидравлическим приводом преимущественное распространение в силу своей компактности и меньшего веса, удобства монтажа и обслуживания, способности хорошо гасить колебания за счет гибкой оболочки, поскольку, в случае подсоединения винта данного механизма с помощью троса к рычагу сцепления, винт при приложении осевой нагрузки вращается, вызывая закручивание гибкого троса, относительно зафиксированной от вращения гайки и смещается вдоль оси. тем самым нарушая работоспособность привода. Наличие в механизме трех стопорных фрикционных втулок с одной стороны усложняет конструкцию, а с другой для свободного вращения гайки винтовой пары необходимы зазоры между сопрягаемыми поверхностями гайки и всех втулок, что значительно увеличивает паразитный свободный ход управляющего элемента привода. Необходимость закрепления корпуса увеличивает трудоемкость при изготовлении и монтаже. Выполнение вращаемой детали винтовой пары в виде гайки,которая имеет значительную опорную поверхность в торце, в который упирается пружина, требует для преодоления силы трения на торце гайки при вращении размещения между гайкой и пружиной шарикоподшипника либо выполнения очень большого угла наклона витка резьбы винтовой пары, что, в свою очередь, приведет к усложнению фиксации от вращения и увеличению передаваемого на корпус вращательного момента.

Целью изобретения является упрощение конструкции механизма, снижение трудоемкости изготовления и монтажа, уменьшение свободного хода управляющего элемента привода и за счет этого повышение эксплуатационных качеств.

Указанная цель достигается за счет того, что а механизме автоматической регулировки привода управления фрикционного устройства, содержащем корпус, несамо- тормозящую винтовую пару, первый из элементов которой связан с управляемым элементом фрикционного устройства, фиксирующие от относительного вращения сопрягаемые поверхности, а также стопорный элемент, при этом последний связан с управляющим элементом привода, а сопрягаемые поверхности расположены одна относительно другой с осевым зазором, причем одна из них выполнена на втором элементе винтовой пары, вторая - на стопорной детали, второй элемент винтовой пары установлен с возможностью вращения относительно стопорной детали,корпус выполнен с ограничителем, установлен с возможностью осевого перемещения, которое ограничено в направлении размыкания сопрягаемых поверхностей, и подпружинен в указанном направлении относительно первого элемента винтовой пары, стопорный элемент, в свою очередь, подпружинен в этом же направлении к ограничителю через второй элемент винтовой пары и зафиксирован от вращения относительно первого элемента винтовой пары, причем величина осевого зазора сопрягаемыми поверхностями меньше величины ограниченного осевого перемещения стопорного элемента относительно корпуса.

Второй элемент винтовой пары расположен внутри ее первого элемента, который выполнен с продольным сквозным пазом, ограничитель расположен в указанном пазу, а корпус зафиксирован от вращения относительно стопорного элемента.

Корпус установлен с возможностью совместного вращения с вторым элементом винтовой пары, внутри которого расположен первый элемент винтовой пары.

На фиг. 1 изображен механизм автоматической регулировки, подсоединенный к управляющему элементу привода, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - механизм автоматической регулировки с укороченным вторым элементом винтовой пары, продольный разрез; на фиг. 6- сопрягаемые поверхности стопорного элемента и второго элемента винтовой пары; на фиг. 7 - механизм

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

автоматической регулировки с врдщэрмым корпусом.

Привод управления фрикционного устройства, например сцеплзния в конкретном варианте выполнения, имеет гибкую оболочку 1 (фиг. 1). один конец которой закреп- пен на неподвижной опоре (не показано), а второй с помощью наконечника 2 крепится к монтажной панели 3. Внутри оболочки проходит передающий нагрузку гибкий трос 4 (фиг. 2), один конец которого соединен с управляемым элементом (не показано), а второй конец подсоединен к первому элементу винтовой пары 5, в верхней части имеющему охватывающую несамотормозящую резьбу, по крайней мере, с одним заходом. Внутри первого элемента 5 винтовой пары расположен второй элемент 6 винтовой пары, имеющий соответственно охватываемую несамотормозящую резьбу, причем длина резьбы подобрана из расчета компенсации износа накладок фрикционного устройства и допусков на установку элементов привода. Стаканообразный корпус 7 охватывает винтовую пару 5-6. Пружина 8 одним концом опирается на дно корпуса 7 и прижимает его к торцу неподвижно закрепленного наконечника 2 оболочки, а вторым концом воздействует на первый элемент 5 винтовой пары, аыбирая зазоры в приводе. задавая исходное положение первого элемента 5 и создавая натяг на тросе 4, свободно проходящем через отверстие в донышке корпуса 7. 8 сквозные прооези 9 на бокозой поверхности корпуса 7 и в сквозной лаз 10 в первом элементе 5 синтопсй ласы вставлен пластинчатый ограничитель 1 1, который усиками 12 и 13 (фиг. 3) фиксируется ча корпусе от выпадания. Ограничитель 11 фиксирует первый элемент 5 винтовой пары от вращения относительно корпуса. Продольный паз 10 а первом элементе 5 выполнен так, что позволяет последнему перемещаться вдоль оси относительно ограничителя 11 во всем диапазоне регулировок. На ограничитель 11 опирается второй элемент 6 винтовой пары, имеющий опорную поверхность для уменьшения трения в виде конуса, вершиной обращенного к ограничителю 11.

Второй элемент 6 винтовой пары имеет -оловку 14. выполненную в виде перевернутого усеченного конуса. Головку 14 второго элемента 6 охватывает с зазором стопорный элемент 15. Сопрягаемая с головкой 14 поверхность стопорного элемента 15 также /1меет форму усеченного конуса, причем уг- ты образующие конусов стопорного элемента 15 и головки 14 равны и подобраны таким эбразом, что при сопряжении этих конусов

исключается вращение rvroporo элемента б в интовой пары относительно стопорного элемента 15. Со стопорным элементом неподвижно соединена, например, с помощью резьбы с клеем серьга 16, которая одевается на палец 17, расклепанный на управляющем элементе (педали) 18. Серьга 16 своим торцом опирается на верхний конец второго элемента 6 иинтовой пары, выполненного в виде конуса.

К управляющему элементу 18 подсоединена пружина 19 (фиг. 1), которпя выводит стопооный элемент 15 из сопряжения с головкой 14 второго элемента 6 винтовой пары на величину зязора, определяемого упором серьги 16 в верхний конец второго элемента 6, при этом управляющий элемент 18 занимает свое исходное положение. Стопорный элемент 15 плоскими поверхностями выступов 20 и 21 (фиг. 4) имеющими в поперечном сечении форму сегментов, охватывает наружную поверхность корпуса 7, выполненную так, что исключается вращение корпуса относительно стопорного элемента 15.

Компенсация износа фрикционных накладок происходит при исходном положении управляющего элемента.

При износе накладок возросшее усилие от пружины фрикционного устройства через трос 4 передается на первый элемент 5 винтовой пары, который, преодолевая усилие пружины 8, перемещается вниз за счет вращения второго элемента 6 относительно неподвижного ограничителя 11 и компенсирует износ фрикционных накладок. При рабочем ходе управляющий элемент 18 в пределах свободного хода тянет за собой через серьгу 16, элемент 15. выбирая зазор между конусами стопорного элемента 15 и головки 14 второго элемента 6 винтовой пары. После сопряжения этих поверхностей застопоренный относительно стопорного элемента 15 второй элемент 6 винтовой пары тянет первый элемент 5, который зафиксирован от вращения относительно стопорного элемента 15 с помощью ограничителя 11 и корпуса 7. Корпус 7 своими усиками 22 и- 23 (фиг. 2) удерживается на заплечиках 24 и 25 стопорного элемента 15, причем высота усиков 22 и 23 подобрана таким образом, что величина осевого зазора между конусами стопорного элемента 15 и головки 14 второго элемента 6 винтовой пары меньше осевого перемещения стопорного элемента 15 относительно корпуса 7. Таким образом, управляющий элемент 18 тянет за собой весь механизм автоматической регулировки как одно целое, передавая нагрузку через трос 4 фрикционное устройство. Вращательные моменты от первого элемента 5 и второго элемента 6 винтовой пары замыкаются на стопорном элементе 15 и компенсируют друг друга, в резупьтате

стопорный элемент 15 не передает на управляющий элемент 18 вращательного момента.

Возможны различные варианты исполнения как отдельных элементов, так и всего

0 механизма автоматической регулировки.

С целью уменьшения габаритов, веса и мэтериалоемкости возможен вариант выполнения механизма автоматической регулировки, (фиг. 5), у которого второй элемент

5 26 винтовой пары имеет длину резьбы, достаточную только для компенсации износа фрикционных накладок, а для компенсации допусков на установку достаточно на нижнем наконечнике, соединяющем трос с уп0 рзеляемым элементом фрикционного устройства, выполнить резьбу с гайкой. В этом случае для выбора зазороо и люфтов в приводе на нижнем наконечнике троса первый элемент 27 винтовой пары необходимо

5 зафиксировать от перемещения в исходном положении. Для этого в корпусе 28 выполнены окна 29 и 30. в которые перед монтажом может быть установлен технологический фиксатор,снимаемый после монта0 жа.В этогм варианте исполнения механизма возможно подсоединение стопорного элемента 31 непосредственно к управляющему элементу с помощью оси 32. Исходное положение управляющего элемента и зазор

5 между сопрягаемыми поверхностями стопорного элемента и второго элемента винтовой пары определяются упором стопорного элемента 31 в корпус 28.

На фиг. б показан вариант фиксации

0 второго элемента винтовой пэры относительно стопорного элемента с помощью равномерно расположенных по периметру сопрягаемых поверхностей головки 33 второго элемента винтовой пары и стопорного

5 элемента 34 впадин и выступов. В качестве варианта упора управляющего элемента привода в стопорном элементе 34 неподвижно установлена пластина 35, своим упором в верхний конец второго элемента

0 винтовой пары задающая под действием пружин 19, соединенной с управляющим элементом 18 (фиг. 1), исходное положение последнего и эззор между вершинами выступов на стопорном элементе 34 и головке

5 33 второго элемента винтовой пары.

На фиг. 7 показан механизм автоматической регулировки, у которого первый элемент 36 винтовой пары, соединенный с тросом, имеет охватываемую несамотормозящую резьбу и расположен внутри второго

.элемента 37, нижним торцом опирающегося на корпус 38, который может вращаться совместно со вторым элементом 37, для чего нижний конец корпуса 38 для снижения трения при вращении относительно опорной шайбы 39 выполнен в виде сферы с отверстием для прохода троса. Дистанционная втулка 40 установлена внутри корпуса с зазором и онутри ее проходит трос 4. На один конец втулки 40 опирается пружина 3. а нижним торцом втулка опирается на шайбу 39, при этом исключается касание пружины 8 о корпус, обеспечивая последнему вращение совместно со вторым элементом 37 винтовой пэры. В первом элементе 36 вдоль оси выполнено углубление, в которое вставлен хвостовик стопорного элемента 41 с продольным пазом, а в паз входит усик 42 первого элемента 36 и этот усик фиксирует первый элемент от вращения относительно стопорного элемента 41. На стопорном элементе 41 неподвижно закреплена серьга 43, одетая на палец 17 управляющего элемента 18 привода. Между торцом серьги 43 и верхним торцом второго элемента 37 проложена деталь 44,например шайба.из антифрикционного материала для снижения трения от действия пружины 19 в исходном положении управляющего элемента.

Наиболее предпочтительным из опи- санных вариантов исполнения механизма автоматической регулировки является механизм (фиг. 2), у которого с технологической точки зрения наиболее просто выполнена фиксация второго элемента винтовой пары относительно стопорного элемента за счет фрикционного сопряжения, второй элемент винтовой пары расположен внутри первого, что позволяет также наиболее просто без дополнительных деталей обеспечить вра- щение второго с-лемента за счет конусов на концах, стопорный элемент подпружинен к ограничителю через второй элемент винтовой пары, а первый элемент подпружинен относительно корпуса, что значительно сни- жает трудоемкость при монтаже, так как не требуется дополнительной регулировки деталей привода в исходном положении.

Применение изобретения позволяет использовать механизм автоматической регу- лировки в тросовом приводе управления, являющемся более предпочтительным, чем рычажный и гидравлический приводы; снизить трудоемкость при монтаже привода за счет отсутствия необходимости дополни-

тельного кропления корпуса; снизить вое механизма и упростить конегрукциюза смет исключения шарикоподшипника и двух стопорных втулок: вдвое уменьшить свободный ход управляющего элемента за счет наличия только одного стопорного элоиента. Формула изобретения

1. Механизм автоматической регулировки привода управления фрикционного устройства, содержащий корпус, несамо- тормозящую винтовую пару, первый из элементов которой связан с управляемым элементом фрикционного устройства, фиксирующие от относительного вращения сопрягаемые поверхности, а также стопорный элемент, при этом последний связан с управляющим элементом привода, сопрягаемые поверхности расположены одна относительно другой с осевым зазором, одна из них выполнена на втором элементе винтовой пары, вторая - на стопорной детали, а второй элемент винтовой пары установлен с возможностью вращения относительно стопорной детали, о тл и ч а ю- щ и и с я тем, что. с целью повышения эксплуатационных качеств путем упрощения конструкции, корпус выполнен с ограничителем, установлен с возможностью осевого перемещения, которое ограничено в направлении размыкания сопрягаемых поверхностей, и подпружинен в указанном направлении относительно первого элемента винтовой пары, стопорный элемент, в свою очередь, подпружинен в указанном направлении к ограничителю иерез второй элемент винтовой пары и зафиксирован от воащенил относительно пепоого элемента винтовой пары, причем величина осеэого зазора между сопрягаемы in поверхностями меньше величиныогрэниченного осевого перемещения стопорного элемента относительно корпуса.

2. Механизм по п. 1,отличающий- с я тем, что второй элемент винтовой пары расположен внутри ее первого элемента, который выполнен с продольным сквозным пазом, ограничитель размещен в указанном пазу, а корпус зафиксирован от вращения относительно стопорного элемента,

3. Механизм по п. 1,отличающий- с я тем, что корпус установлен с возможностью совместного вращения с вторым элементом винтовой пары, внутри которого расположен первый элемент винтовой пары. .

ФигА

Изобретение относится к машиностроению, а именно к приводам управления фрикционных устройств. Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств путем упрощения конструкции. Механизм автоматической регулировки содержит корпус 7, несамотормозящую винтовую пару, первый элемент (Э) 5, который связан с управляемым Э фрикционного устройства, стопорный Э 15. связанный с управляющим Э 18 привода. На стопорном Э 15 и втором Э 6 винтовой пары имеются установленные А-А

Фиг.З

Ф(/г4

31

Фие.5

Редактор Н.Гунько

Техред М.Моргентал

Заказ 254Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

28

27

Фие.6

Л

Фие.7

Корректор Н.Ревская