автоматический механизм регулировки зазора с кулачком разъединения муфты

Формула изобретения

1. Автоматический механизм регулировки зазора для тормоза транспортного средства, содержащий: корпус, сконфигурированный для соединения с тормозным приводом для прикладывания усилия торможения к тормозу транспортного средства; комплект шестерен, размещенный в корпусе; комплект шестерен включает в себя червяную шестерню и вал червяка, при этом червячная шестерня предназначена для зацепления с тормозным кулачковым валом тормоза транспортного средства и вал червяка предназначен для передачи усилия торможения от корпуса к червячной шестерне; одностороннюю муфту в сборе, имеющую входную часть и выходную часть; выходная часть соединена с валом червяка таким образом, что когда входная часть и выходная часть находятся в зацеплении, вал червяка может вращаться в одном направлении относительно входной части и не может вращаться в противоположном направлении относительно входной части; и адаптерную часть, размещенную в корпусе и имеющую доступный снаружи управляющий элемент, при этом, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, адаптерная часть вращается и перемещает в осевом направлении вал червяка на расстояние, достаточное для разъединения выходной части от входной части посредством снятия по меньшей мере части нагрузки, прижимающей выходную часть и входную часть в направлении друг друга, и удерживает входную часть и выходную часть разъединенными друг от друга во время действия адаптерной части в направлении отключения тормоза.

2. Автоматический механизм регулировки зазора по п.1, в котором как адаптерная часть, так и вал червяка имеют, по меньшей мере, один взаимно сопряженный выступ и углубление, в случае, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, по меньшей мере, один выступ и углубление адаптерной части взаимодействуют, по меньшей мере, с одним выступом и углублением вала червяка для вращения вала червяка, и, по меньшей мере, одно из, по меньшей мере, одного углубления адаптерной части и, по меньшей мере, одного углубления вала червяка включает в себя криволинейную поверхность, при этом криволинейная поверхность предназначена для взаимодействия с сопрягающимся выступом для осевого перемещения вала червяка прежде чем, по меньшей мере, один выступ адаптерной части будет контактировать, по меньшей мере, с одним выступом вала червяка, заставляя вал червяка вращаться.

3. Автоматический механизм регулировки зазора по п.2, в котором адаптерная часть заставляет вал червяка вращаться, когда боковая поверхность, по меньшей мере, одного выступа адаптерной части контактирует с боковой поверхностью, по меньшей мере, одного выступа вала червяка.

4. Автоматический механизм регулировки зазора по п.1, в котором как адаптерная часть, так и вал червяка имеют, по меньшей мере, один взаимно сопряженный выступ и углубление, в случае, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, по меньшей мере, один выступ и углубление адаптерной части взаимодействуют, по меньшей мере, с одним выступом и углублением вала червяка для вращения вала червяка, и, по меньшей мере, одно из, по меньшей мере, одного углубления адаптерной части и, по меньшей мере, одного углубления вала червяка включает в себя криволинейную поверхность, при этом криволинейная поверхность предназначена для взаимодействия с сопрягающимся выступом для осевого перемещения вала червяка до тех пор, пока адаптер не заставит вал червяка вращаться.

5. Автоматический механизм регулировки зазора по п.1, дополнительно содержащий: привод разъединения выходной части, в котором в случае, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, адаптерная часть вращается и перемещает в осевом направлении привод разъединения выходной части на расстояние, достаточное для разъединения выходной части от входной части.

6. Автоматический механизм регулировки зазора по п.5, в котором привод разъединения выходной части является активирующей штангой, расположенной с возможностью скольжения в сквозном отверстии вала червяка, первый конец активирующей штанги взаимодействует с криволинейной поверхностью адаптерной части, и второй конец активирующей штанги взаимодействует с активирующей поверхностью выходной части односторонней муфты, и в случае, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, активирующая штанга перемещается в осевом направлении на расстояние, достаточное для разъединения выходной части и входной части.

7. Тормоз транспортного средства, содержащий: тормозной привод, имеющий толкатель тормозного привода; тормоз, предназначенный для размещения на оси транспортного средства и имеющий тормозной кулачковый вал; при этом тормозной кулачковый вал имеет первый конец, расположенный у тормоза, и второй конец, удаленный от тормоза, при этом вращение тормозного кулачкового вала вокруг продольной оси приводит тормоз в действие; и автоматический механизм регулировки зазора, установленный между толкателем тормозного привода и тормозным кулачковым валом для передачи усилия торможения от толкателя для вращения тормозного кулачкового вала; автоматический механизм регулировки зазора содержит: корпус, при этом корпус соединен с тормозным приводом для тормоза транспортного средства; комплект червячных шестерней, размещенных в корпусе, при этом комплект червячных шестерней включает в себя червячную шестерню и вал червяка, в котором червячная шестерня предназначена для зацепления с тормозным кулачковым валом, и вал червяка предназначен для передачи усилия торможения, прикладываемого к корпусу, от корпуса к червячной шестерне; одностороннюю муфту, имеющую входную часть и выходную часть; выходная часть соединена с валом червяка таким образом, что, когда входная часть и выходная часть находятся в зацеплении, вал червяка может вращаться в одном направлении относительно входной части и не может вращаться в противоположном направлении относительно входной части; и адаптерную часть, размещенную в корпусе и имеющую доступный снаружи управляющий элемент, при этом, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, адаптерная часть вращается и перемещает в осевом направлении вал червяка на расстояние, достаточное для разъединения выходной части от входной части посредством снятия по меньшей мере части нагрузки, прижимающей выходную часть и входную часть в направлении друг друга, и удерживает входную часть и выходную часть разъединенными друг от друга во время действия адаптерной части в направлении отключения тормоза.

8. Тормоз транспортного средства по п.7, в котором как адаптерная часть, так и вал червяка имеют, по меньшей мере, один взаимно сопряженный выступ и углубление, в случае, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, по меньшей мере, один выступ и углубление адаптерной части взаимодействуют, по меньшей мере, с одним выступом и углублением вала червяка для вращения вала червяка, и по меньшей мере, одно из, по меньшей мере, одного углубления адаптерной части и, по меньшей мере, одного углубления вала червяка включает в себя криволинейную поверхность, при этом криволинейная поверхность предназначена для взаимодействия с сопрягающимся выступом для осевого перемещения вала червяка прежде чем, по меньшей мере, один выступ адаптерной части будет контактировать, по меньшей мере, с одним выступом вала червяка, заставляя вал червяка вращаться.

9. Тормоз транспортного средства по п.8, в котором адаптерная часть заставляет вал червяка вращаться, когда боковая поверхность, по меньшей мере, одного выступа адаптерной части контактирует с боковой поверхностью, по меньшей мере, одного выступа вала червяка.

10. Тормоз транспортного средства по п.7, дополнительно содержащий: привод разъединения выходной части, в котором в случае, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, адаптерная часть вращается и перемещает в осевом направлении привод разъединения выходной части на расстояние, достаточное для разъединения выходной части и входной части.

11. Тормоз транспортного средства по п.10, в котором привод разъединения выходной части является активирующей штангой, расположенной с возможностью скольжения в сквозном отверстии вала червяка, первый конец активирующей штанги взаимодействует с криволинейной поверхностью адаптерной части, и второй конец активирующей штанги взаимодействует с активирующей поверхностью выходной части односторонней муфты, и в случае, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, активирующая штанга перемещается в осевом направлении на расстояние, достаточное для разъединения выходной части и входной части.

12. Транспортное средство, содержащее: по меньшей мере, одну ось, имеющую тормоз; тормоз включает в себя тормозной привод, имеющий толкатель тормозного привода; тормоз предназначен для размещения на оси транспортного средства и имеет тормозной кулачковый вал; тормозной кулачковый вал имеет первый конец, расположенный у тормоза, и второй конец, удаленный от тормоза, при этом вращение тормозного кулачкового вала вокруг продольной оси приводит тормоз в действие; и автоматический механизм регулировки зазора, установленный между толкателем тормозного привода и тормозным кулачковым валом для передачи усилия торможения от толкателя для вращения тормозного кулачкового вала; автоматический механизм регулировки зазора содержит: корпус, при этом корпус соединен с тормозным приводом для тормоза транспортного средства; комплект шестерен, размещенный в корпусе; комплект шестерен включает в себя червяную шестерню и вал червяка, при этом червячная шестерня предназначена для зацепления с тормозным кулачковым валом и вал червяка предназначен для передачи усилия торможения, прикладываемого к корпусу, от корпуса к червячной шестерне; одностороннюю муфту в сборе, имеющую входную часть и выходную часть; выходная часть соединена с валом червяка таким образом, что когда входная часть и выходная часть находятся в зацеплении, вал червяка может вращаться в одном направлении относительно входной части и не может вращаться в противоположном направлении относительно входной части; и адаптерную часть, размещенную в корпусе и имеющую доступный снаружи управляющий элемент, при этом, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, адаптерная часть вращается и перемещает в осевом направлении вал червяка на расстояние, достаточное для разъединения выходной части от входной части посредством снятия по меньшей мере части нагрузки, прижимающей выходную часть и входную часть в направлении друг друга, и удерживает входную часть и выходную часть разъединенными друг от друга во время действия адаптерной части в направлении отключения тормоза.

13. Транспортное средство по п.12, в котором как адаптерная часть, так и вал червяка имеют, по меньшей мере, один взаимно сопряженный выступ и углубление, в случае, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, по меньшей мере, один выступ и углубление адаптерной части взаимодействуют, по меньшей мере, с одним выступом и углублением вала червяка для вращения вала червяка, и, по меньшей мере, одно из, по меньшей мере, одного углубления адаптерной части и, по меньшей мере, одного углубления вала червяка включает в себя криволинейную поверхность, при этом криволинейная поверхность предназначена для взаимодействия с сопрягающимся выступом для осевого перемещения вала червяка прежде чем, по меньшей мере, один выступ адаптерной части будет контактировать, по меньшей мере, с одним выступом вала червяка, заставляя вал червяка вращаться.

14. Транспортное средство по п.13, в котором адаптерная часть заставляет вал червяка вращаться, когда боковая поверхность, по меньшей мере, одного выступа адаптерной части контактирует с боковой поверхностью, по меньшей мере, одного выступа вала червяка.

15. Транспортное средство по п.12, дополнительно содержащее: привод разъединения выходной части, в котором в случае, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, адаптерная часть вращается и перемещает в осевом направлении привод разъединения выходной части на расстояние, достаточное для разъединения выходной части и входной части.

16. Транспортное средство по п.15, в котором привод разъединения выходной части является активирующей штангой, расположенной с возможностью скольжения в сквозном отверстии вала червяка, первый конец активирующей штанги взаимодействует с криволинейной поверхностью адаптерной части, и второй конец активирующей штанги взаимодействует с активирующей поверхностью выходной части односторонней муфты, и в случае, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, активирующая штанга перемещается в осевом направлении на расстояние, достаточное для разъединения выходной части и входной части.

17. Автоматический механизм регулировки зазора для тормоза транспортного средства, содержащий: корпус, сконфигурированный для соединения с тормозным приводом для прикладывания усилия торможения к тормозу транспортного средства; средство для передачи прикладываемого к корпусу усилия торможения к тормозному кулачковому валу тормоза транспортного средства; средство для передачи усилия торможения включает в себя механизм регулировки зазора, который позволяет корпусу перемещаться относительно тормозного кулачкового вала для уменьшения зазора от тормоза транспортного средства, и механизм односторонней муфты, который, находясь в зацеплении, позволяет средству для передачи перемещаться в первом направлении для размещения излишнего зазора и предотвращает перемещение во втором направлении, противоположном первому направлению; и средство, размещенное в корпусе и имеющее доступный снаружи управляющий элемент для приведения в действие механизма односторонней муфты, для освобождения регулировочного механизма, когда средство для освобождения действует для перемещения средства для передачи усилия торможения в направлении отключения тормоза, при этом средство для освобождения позволяет снимать по меньшей мере часть нагрузки, прикладываемой к механизму односторонней муфты, и удерживает механизм односторонней муфты по меньшей мере частично разгруженным, пока средство для освобождения действует для перемещения средства для передачи усилия торможения в направлении отключения тормоза.

18. Автоматический механизм регулировки зазора для тормоза транспортного средства, содержащий: корпус, сконфигурированный для соединения с тормозным приводом для прикладывания усилия торможения к тормозу транспортного средства; комплект шестерен, размещенный в корпусе; комплект шестерен включает в себя червяную шестерню и вал червяка, при этом червячная шестерня расположена в корпусе для вращения вокруг оси, перпендикулярной плоскости, в которой вращается корпус, когда усилие торможения прикладывается к тормозу транспортного средства, и сконфигурирована для функционального соединения с тормозным кулачковым валом тормоза транспортного средства с целью вращения тормозного кулачкового вала, когда усилие торможения прикладывается к корпусу, вал червяка расположен в корпусе в плоскости, в которой вращается корпус, когда усилие торможения прикладывается к тормозу транспортного средства, и входит в зацепление с наружной окружностью червячной шестерни, и сконфигурирован для контакта с корпусом с целью передачи усилия торможения от корпуса к червячной шестерне; одностороннюю муфту в сборе, имеющую входную часть и выходную часть; выходная часть соединена с валом червяка таким образом, что когда входная часть и выходная часть находятся в зацеплении, вал червяка может вращаться в одном направлении относительно входной части и не может вращаться в противоположном направлении относительно входной части; и адаптерную часть, размещенную в корпусе и имеющую доступный снаружи управляющий элемент, при этом когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, осевой выступ одного из компонентов, к которым относятся адаптерная часть и вал червяка, перемещается вдоль криволинейной поверхности в форме скоса на другом из компонентов, к которым относятся адаптерная часть и вал червяка, чтобы перемещать вал червяка в осевом направлении и тем самым вынуждать поверхность вала червяка перемещать одну из частей, к которым относятся выходная часть и входная часть, для разъединения односторонней муфты, прежде чем адаптерная часть начнет вращать вал червяка.

19. Автоматический механизм регулировки зазора для тормоза транспортного средства, содержащий: корпус, сконфигурированный для соединения с тормозным приводом для прикладывания усилия торможения к тормозу транспортного средства; комплект шестерен, размещенный в корпусе; комплект шестерен включает в себя червяную шестерню и вал червяка, при этом червячная шестерня расположена в корпусе для вращения вокруг оси, перпендикулярной плоскости, в которой вращается корпус, когда усилие торможения прикладывается к тормозу транспортного средства, и сконфигурирована для функционального соединения с тормозным кулачковым валом тормоза транспортного средства с целью вращения тормозного кулачкового вала, когда усилие торможения прикладывается к корпусу, вал червяка расположен в корпусе в плоскости, в которой вращается корпус, когда усилие торможения прикладывается к тормозу транспортного средства, и входит в зацепление с наружной окружностью червячной шестерни, и сконфигурирован для контакта с корпусом с целью передачи усилия торможения от корпуса к червячной шестерне; одностороннюю муфту в сборе, имеющую входную часть и выходную часть; при этом выходная часть соединена с валом червяка таким образом, что когда входная часть и выходная часть находятся в зацеплении, вал червяка может вращаться в одном направлении относительно входной части и не может вращаться в противоположном направлении относительно входной части; адаптерную часть, размещенную в корпусе и имеющую доступный снаружи управляющий элемент, и штангу разъединения односторонней муфты, продолжающуюся между адаптерной частью и односторонней муфтой, при этом, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, криволинейная поверхность в форме скоса на одном из компонентов, к которым относятся адаптерная часть и штанга разъединения муфты, взаимодействует с другим из компонентов, к которым относятся адаптерная часть и штанга разъединения муфты, чтобы перемещать штангу разъединения муфты в осевом направлении и, тем самым вынуждать штангу разъединения муфты перемещать одну из частей, к которым относятся выходная часть и входная часть, для разъединения односторонней муфты, прежде чем адаптерная часть начнет вращать вал червяка.

20. Способ отключения тормоза транспортного средства, имеющего автоматический механизм регулировки зазора, содержащий: размещение автоматического механизма регулировки зазора между тормозным приводом для прикладывания усилия торможения и тормозным кулачковым валом тормоза транспортного средства; автоматический механизм регулировки зазора включает в себя корпус, сконфигурированный для соединения с тормозным приводом для прикладывания усилия торможения; комплект шестерен, размещенный в корпусе; комплект шестерен включает в себя червяную шестерню и вал червяка, при этом червячная шестерня предназначена для зацепления с тормозным кулачковым валом тормоза транспортного средства, и вал червяка предназначен для передачи усилия торможения от корпуса к червячной шестерне; одностороннюю муфту в сборе, имеющую входную часть и выходную часть; выходная часть соединена с валом червяка таким образом, что когда входная часть и выходная часть находятся в зацеплении, вал червяка может вращаться в одном направлении относительно входной части и не может вращаться в противоположном направлении относительно входной части; и адаптерную часть, размещенную в корпусе и имеющую доступный снаружи управляющий элемент, при этом, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, выходная часть разъединяется с входной частью; управление адаптерной частью в направлении отключения тормоза, при этом начальное перемещение адаптерной части вызывает осевое перемещение одной из частей, к которым относятся выходная часть и входная часть, односторонней муфты на расстояние, достаточное для разъединения односторонней муфты с целью дальнейшего перемещения адаптерной части, перемещающей вал червяка в направлении отключения тормоза посредством снятия по меньшей мере части нагрузки, прижимающей выходную часть и входную часть в направлении друг друга, и удержания входной части и выходной части разъединенными друг от друга во время действия адаптерной части в направлении отключения тормоза.

21. Способ отключения тормоза транспортного средства по п.20, в котором в случае, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, адаптерная часть вращается и перемещает в осевом направлении вал червяка на расстояние, достаточное для разъединения выходной части и входной части.

22. Способ отключения тормоза транспортного средства по п.20, содержащий: привод разъединения выходной части, в котором в случае, когда адаптерная часть действует в направлении отключения тормоза, адаптерная часть вращается и перемещает в осевом направлении привод разъединения выходной части на расстояние, достаточное для разъединения выходной части и входной части.

Описание изобретения к патенту

Уровень техники и сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к тормозам, используемым, например, на осях грузовиков и прицепов, и, в частности, к автоматическому механизму регулировки зазора, который устраняет излишнее перемещение в механизме тормозного привода, используемого при торможении.

Уровень техники

В течение срока эксплуатации тормозных накладок тормоза, например барабанного тормоза, используемого на осях транспортных средств, в результате износа фрикционных тормозных накладок увеличивается зазор между тормозными накладками и соответствующими фрикционными поверхностями (например, внутренней поверхностью тормозного барабана). Этот увеличивающийся зазор требует постоянного увеличивающегося диапазона перемещения от механизма тормозного привода для перемещения тормозных накладок из исходного положения в то место, где накладки контактируют с фрикционной поверхностью.

Стало общепринятым помещать автоматический механизм регулировки зазора между тормозным приводом и тормозными накладками для исключения излишнего зазора при перемещении накладок в случае износа тормозных накладок. Такие механизмы обычно (i) расположены на участке тормозного кулачкового вала снаружи тормоза (обычно крепятся к кулачковому валу с помощью шлицевого соединения); ii) соединены с толкателем тормозного привода таким образом, что когда толкатель тормозного привода выдвигается или убирается, механизм регулировки зазора вращается вокруг продольной оси тормозного кулачкового вала. Пример такой конструкции тормоза и механизма регулировки зазора показан на Фиг.1 патента США № 4,380,276. Таким образом, за счет выдвижения или убирания толкателя тормозного привода механизм регулировки зазора заставляет тормозной кулачковый вал вращаться вокруг продольной оси, что, в свою очередь, приводит к вращению кулачка включения тормоза, прикрепленного к концу тормозного кулачкового вала, расположенного в барабанном тормозе. Вращение кулачка либо приводит к контакту тормозных накладок с внутренней фрикционной поверхностью тормозного барабана, либо позволяет отводить тормозные накладки радиально внутрь в сторону от фрикционной поверхности. Поскольку тормозной кулачковый вал используется для вращения кулачка, который перемещает тормозные накладки наружу, тормозной кулачковый вал также известен как тормозной кулачок.

Автоматический механизм регулировки зазора может быть предназначен для передачи усилия тормозного привода к тормозному кулачковому валу в направлении торможения без относительного перемещения между механизмом и тормозным кулачковым валом. При снятии усилия торможения, если превышено требуемое расстояние между тормозными накладками и фрикционной поверхностью тормозного барабана, механизм регулировки зазора может вращаться относительно тормозного кулачкового вала с угловым перемещением, достаточным для устранения части всего нежелательного зазора, т.е. для ограничения расстояния отведения тормозных накладок от фрикционной поверхности тормозного барабана, так чтобы поддерживать требуемый минимальный зазор между накладками и барабаном.

Описанные выше автоматические механизмы регулировки зазора выполняют регулировку при растормаживании, и механизм регулировки зазора вращается относительно тормозного кулачкового вала при снятии усилия растормаживания. Также существует другая категория автоматических механизмов регулировки зазора, которые вращаются относительно тормозного кулачкового вала во время прикладывания усилия торможения без относительного вращения при снятии усилия торможения; механизмы, относящиеся к этой категории, выполняют регулировку при прикладывании усилия.

Во многих автоматических механизмах регулировки зазора для осуществления вращательного регулировочного перемещения используется односторонняя муфта с валом червяка, расположенным в механизме и поворачивающим червячную шестерню (также известную, как червяное колесо), соединенную с тормозным кулачковым валом. По типу «Отрегулировать при отключении», когда толкатель тормозного привода отводится назад, вал червяка комплекта червячных шестерен вращается вокруг продольной оси, вызывая перемещение вала червяка относительно червячной шестерни в направлении по окружности вокруг окружности червячного колеса. Это относительное перемещение вала червяка и шестерни создает соответствующее относительное перемещение корпуса механизма регулировки зазора и тормозного кулачкового вала. В результате, когда толкатель тормозного привода возвращается в исходное положение, тормозной кулачковый вал не возвращается в первоначальное исходное положение. Вместо этого тормозной кулачковый вал только поворачивается на меньший угол в новое исходное положение. Кулачок торможения останавливается в соответствующем новом исходном положении, при котором тормозные накладки удерживаются ближе к фрикционной поверхности тормозного барабана. По типу «Отрегулировать во время прикладывания», когда прикладывается усилие торможения, вал червяка комплекта червячных шестерней вращается вокруг продольной оси, вызывая перемещение вала червяка относительно червячной шестерни в направлении по окружности вокруг окружности червячной шестерни. Это относительное перемещение вала червяка и шестерни создает соответствующее относительное перемещение корпуса механизма регулировки зазора и тормозного кулачкового вала. В результате, когда толкатель тормозного привода возвращается в исходное положение, тормозной кулачковый вал не возвращается в первоначальное исходное положение. Вместо этого тормозной кулачковый вал только поворачивается на меньший угол в новое исходное положение. Кулачок торможения останавливается в соответствующем новом исходном положении, при котором тормозные накладки удерживаются ближе к фрикционной поверхности тормозного барабана. Поскольку вращение механизма регулировки зазора относительно тормозного кулачкового вала приводит к уменьшению зазора тормозных накладок в новом исходном положении, автоматический механизм регулировки зазора компенсирует износ тормозных накладок и барабана.

В одной из конструкций односторонней муфты односторонняя муфта соединена с валом червяка через зубчатую муфту, которая может иметь коническую форму. Имеющая большое усилие цилиндрическая пружина или пакет дисковых пружин расположена на противоположном конце вала червяка для удерживания конической муфты в соединенном состоянии и обеспечения соответствующего крутящего момента для поворачивания вала червяка. Вал червяка поворачивает червячное колесо, которое соединено с тормозным кулачковым валом, для уменьшения зазора тормозных накладок и, тем самым, компенсации износа накладок. Примеры таких конструкций по существующему уровню техники показаны на Фиг.1-3, соответствующих в указанном порядке Фиг.4 из патента США № 4,380,276 (зубья 63 зубчатой муфты), Фиг.3 из патента США № 5,327,999 (зубчатая муфта 8) и Фиг.1 из патента США № 5,664,647 (зубчатая муфта 14).

Обычно наружный удлинитель вала червяка обычно выступает наружу корпуса автоматического механизма регулировки зазора для обеспечения ручной регулировки зазора тормозных накладок во время установки механизма регулировки зазора или новых тормозных накладок (Фиг. 1, удлинитель 57; Фиг.2, удлинитель 4'; Фиг.3, удлинитель 15). Обычно удлинитель имеет форму квадрата или шестиугольника для облегчения его захвата и поворачивания ключом или другим инструментом. Для перемещения тормозной накладки вперед вал червяка должен поворачиваться в первом направлении (обозначенном как направление по часовой стрелке в целях этого описания). Для убирания тормозной накладки вал червяка должен поворачиваться в противоположном направлении против часовой стрелки.

Когда наружный удлинитель вращается в направлении по часовой стрелке (вперед), зубчатая муфта остается в зацеплении, и вал червяка вращается с небольшим сопротивлением односторонней муфты, позволяющей валу червяка вращаться с небольшим сопротивлением. Когда наружный удлинитель вращается в направлении против часовой стрелки (отведение назад), односторонняя муфта вращается в положении «блокировки» и, соответственно, соединение зубчатой муфты оказывает сильное сопротивление вращению вала червяка. Сильное сопротивление требует прикладывания высоких нагрузок крутящего момента к наружному удлинителю до того места, в котором зубчатая муфта начинает скользить, отсоединяя одностороннюю муфту от вала червяка.

Скольжение зубчатой муфты, как реакция на прикладывание большого крутящего момента к наружному удлинителю, приводит к нежелательному притуплению зубьев в муфте. Поскольку эти зубья муфты изнашиваются, несущая способность автоматического механизма регулировки зазора по крутящему моменту снижается, постепенно уменьшая срок службы автоматического механизма регулировки зазора. Предпринимались усилия по уменьшению этого нежелательного износа зубьев муфты, например, за счет изменения угла зубьев муфты или закругления вершин зубьев, как показано на Фиг.4а-4b, соответствующих Фиг.3-4 из патента США № 5,664,647. Однако эти незначительные изменения геометрии зубьев не дали полностью успешного результата в отношении износа.

Раскрытие изобретения

С учетом вышеизложенного задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить усовершенствованный автоматический механизм регулировки зазора со средствами обеспечения высокоточной ручной регулировки. Для рассмотрения этих и других задач настоящее изобретение предлагает решение проблем по существующему уровню техники за счет обеспечения автоматического выхода из зацепления зубьев односторонней муфты и свободного разъединения муфты для плавного отведения тормозных колодок и с целью отведения тормозных колодок при ручном управлении наружной адаптерной частью.

По варианту выполнения настоящего изобретения адаптерная часть и смежный конец вала червяка автоматического механизма регулировки зазора снабжены соответствующими ориентированными в осевом направлении выступами, которые позволяют адаптерной части приводить во вращение вал червяка в направлениях по часовой стрелке и против часовой стрелки. Между выступами предусмотрены скосы, которые при расположении выступов относительно друг друга по окружности заставляют адаптерную часть перемещать вал червяка с целью его осевого перемещения от адаптерной части. Осевое перемещение вала червяка выводит выходную часть односторонней муфты из зацепления с входной частью, отсоединяя зубья односторонней муфты и, тем самым, позволяя валу червяка плавно вращаться в корпусе автоматического механизма регулировки зазора без повреждения находящихся в зацеплении зубьев в односторонней муфте.

По альтернативному варианту выполнения настоящего изобретения аналогичное действие кулачка может быть получено за счет взаимодействия криволинейных поверхностей адаптерной части и штанги, которая продолжается через отверстие в вале червяка и крепится к выходной части односторонней муфты. По этому варианту выполнения, когда адаптерная часть действует в направлении убирания тормозных башмаков, осевое перемещение штанги с кулачком обеспечивает выход выходной части односторонней муфты из зацепления с входной частью, позволяя плавно поворачиваться валу червяка.

Другие задачи, преимущества и элементы новизны настоящего изобретения станут понятными из приведенного ниже подробного описания изобретения со ссылкой на приложенные чертежи.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1-3 представлены виды по существующему уровню техники, на которых показаны конструкции червячного колеса и односторонней регулировочной муфты механизма регулировки зазора.

На Фиг.4а показан перспективный вид в частичном разрезе автоматического механизма регулировки зазора по варианту выполнения настоящего изобретения. На Фиг.4b показан вид сбоку в частичном разрезе автоматического механизма регулировки зазора из Фиг.4а, и на Фиг.4 с показан увеличенный вид фрагмента односторонней муфты из Фиг.4а и 4b.

На Фиг.5а показан увеличенный вид компонентов, показанных в секции А частичного разреза из Фиг.4а, и на Фиг.5b показан вид в разрезе по варианту выполнения из Фиг.5а, если смотреть с конца односторонней муфты автоматического механизма регулировки зазора.

На Фиг.6 показан вид в разрезе автоматического механизма регулировки зазора по альтернативному варианту выполнения настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

На Фиг.4а-4 с показаны виды в частичном разрезе самоустанавливающегося автоматического механизма 100 регулировки зазора, и на Фиг.5а-5b показаны увеличенные виды участков разрезов из Фиг.4а-4с. Автоматический механизм 100 регулировки зазора имеет основной комплект шестерен, содержащий вал 110 червяка, входящий в зацепление с червячной шестерней 120, отверстие 130 для размещения толкателя тормозного привода и соединения автоматического механизма 100 регулировки зазора с толкателем тормозного привода (не показан), и шлицевую муфту 140, образованную либо как одно целое с червячной шестерней 120, либо иным образом соединенную с ней, для размещения конца тормозного кулачкового вала (не показано). Вал 110 червяка снабжен цилиндрической пружиной с большим усилием или пакетом 150 дисковых пружин, предварительно нагруженных для смещения поверхности 155 нагрузки вала червяка от соответствующей сопрягающейся поверхности 156 корпуса на предусмотренный зазор.

Рядом с червячной шестерней 120 концентрично размещено опорное колесо 125, которое неподвижно крепится к неподвижному опорному плечу 137, при этом опорное плечо крепится к неподвижной точке, такой как ось транспортного средства. Опорное колесо 125 входит в зацепление с регулировочным колесом 135, которое с помощью удлинителя 136 вала червяка приводит в движение червячное колесо 180 управления, соединенное через одностороннюю муфту 170 с валом 110 червяка. Червячное колесо 180 управления образовано с пилообразными зубьями 185 на торцевой поверхности. Зубья 185 червячного колеса управления, которые функционируют как входная часть для односторонней муфты 170, взаимодействуют с соответствующими пилообразными зубьями 186 на выходной стороне односторонней муфты. Выходная часть односторонней муфты является храповым колесом 190, прикрепленным к валу 110 червяка с помощью многогранного элемента 115 (или другого альтернативного элемента, такого как цилиндрический штифт или другой компонент, достаточный для предотвращения вращения выходной стороны односторонней муфты относительно вала 110 червяка). Выходная часть односторонней муфты (храповое колесо 190) удерживается в осевом направлении у ступени 195 на валу 110 червяка с помощью слабой пружины 200.

Во время эксплуатации тормозов транспортного средства толкатель тормозного привода перемещает автоматический механизм регулировки зазора в направлении 160 торможения. Автоматический механизм регулировки зазора начинает вращаться вокруг тормозного кулачкового вала в направлении торможения, и это перемещение передается через исполнительную пружину 150 на вал 110 червяка и далее через вал червяка 110 и червячную шестерню 120 на шлицевую муфту 140 для начала вращения тормозного кулачкового вала с целью торможения. Как только тормозные накладки приходят в контакт с тормозным барабаном, противодействующее усилие, оказывающее действие на тормозные накладки, передается назад через тормозной кулачок и червячное колесо на вал 110 червяка, перемещая его в осевом направлении для противодействия усилию исполнительной пружины 150, смещающей вал 110 червяка в направлении торможения. При непрерывном вращении автоматического механизма регулировки зазора противодействующее усилие с помощью червяка перемещает вал 110 червяка назад до тех пор, пока поверхность 155 нагрузки не будет контактировать с сопрягающейся поверхностью 156 корпуса. Как только поверхность 155 нагрузки вала червяка вступает в контакт с сопрягающейся поверхностью 156 корпуса, усилие торможения, прикладываемое с помощью тормозного привода, передается от сопрягающейся поверхности корпуса к валу 110 червяка и от вала 110 червяка к червячной шестерне 120.

По предпочтительному варианту выполнения, являющемуся вариантом выполнения типа «Отрегулировать во время прикладывания», перед прикладыванием усилия торможения, как показано Фиг.5b, колесо регулировочного винта 135 находится в корпусе механизма регулировки зазора на заданном расстоянии от наружной крышки 137. Это расстояние соответствует требуемому зазору тормозной накладки. Когда толкатель тормозного привода вращает автоматический механизм регулировки зазора, регулировочный винт 135 начинает подниматься по окружности неподвижного опорного колеса 125, приводимый в движение за счет зацепления его червячной резьбы 136 с червячным колесом 180 управления. В то же время регулировочный винт 135 начинает перемещаться в осевом направлении наружу к наружной крышке 137. Альтернативный вариант по предпочтительному варианту выполнения является вариантом типа «Отрегулировать при отсоединении», в котором перед прикладыванием усилия торможения, как показано на Фиг.5b, колесо регулировочного винта 135 прижимается к наружной крышке на заданном расстоянии от корпуса. Это расстояние соответствует требуемому зазору тормозных накладок. Когда толкатель тормозного привода вращает автоматический механизм регулировки зазора, регулировочный винт 135 начинает подниматься по окружности неподвижного опорного колеса 125, приводимый в движение за счет зацепления его червячной резьбы 136 с червячным колесом 180 управления. В то же время регулировочный винт 135 начинает перемещаться в осевом направлении внутрь к корпусу.

Перед прикладыванием усилия торможения, как показано на Фиг.5b, регулировочное колесо 135 находится в корпусе механизма регулировки зазора на заданном расстоянии от наружной крышки 137. Это расстояние соответствует требуемому зазору тормозной накладки. Когда толкатель тормозного привода вращает автоматический механизм регулировки зазора, регулировочный винт 135 начинает подниматься по окружности неподвижного опорного колеса 125, приводимый в движение за счет зацепления его червячной резьбы 136 с червячным колесом 180 управления. В то же время регулировочный винт 135 начинает перемещаться в осевом направлении наружу к наружной крышке 137. При отсутствии чрезмерного износа в тормозе накладки будут касаться тормозного барабана, когда регулировочный винт 135 приближается на заданное расстояние а и, таким образом, регулировочное колесо 135 не будет вращать червячное колесо 180 управления.

По обоим вариантам выполнения при отсутствии чрезмерного износа в тормозе накладки будут касаться тормозного барабана, когда регулировочный винт 135 приближается на заданное расстояние а и, таким образом, регулировочное колесо 135 не будет вращать червячное колесо 180 управления.

Специалистам в этой области техники будет понятно, что фактической целью осевого перемещения регулировочного винта 135 является соответствующее свободное вращение червячной резьбы 136 перед приведением в действие червячного колеса 180 управления. Регулировочный винт может быть альтернативно выполнен как компонент, состоящий из двух частей и содержащий часть колеса, соединенную с возможностью поворачивания с частью червяка с угловым зазором, который соответствует осевому перемещению по настоящему варианту выполнения.

С другой стороны, при наличии чрезмерного зазора из-за износа тормозных накладок толкатель тормозного привода будет вынуждать автоматический механизм регулировки зазора продолжать вращение в направлении 160 торможения, и регулировочное колесо 135 будет продолжать подъем по опорному колесу 125 до тех пор, пока тормозные накладки не придут в полный контакт с тормозным барабаном. Как указано выше, при достижении полного контакта тормозных накладок с барабанным тормозом вал 110 червяка перемещается в осевом направлении до тех пор, пока его поверхность 155 нагрузки снова не будет опираться на сопрягающуюся поверхность 156 корпуса. Это же осевое движение также отделяет в осевом направлении зубчатые поверхности односторонней муфты 170, выходящей из зацепления с червячным колесом 180 управления, от вала 110 червяка. Соответственно, какое-либо последующее движение регулировочного колеса 135 вокруг опорного колеса 125 будет вынуждать резьбу 136 регулировочного колеса вращать колесо 180 управления вокруг вала 110 червяка, но не будет приводить к регулировке вала 110 червяка.

По этому варианту выполнения, когда увеличение зазора между тормозными накладками и барабаном из-за износа воспринимается контрольным устройством, сигнал о вращении передается на одностороннюю муфту через пару червяк и колесо управления (червячное колесо 180 показано на Фиг.4а, 4b и 5).

Во время торможения сигнал о вращении на одностороннюю муфту 170 действует в направлении свободного колеса и, таким образом, поскольку зубья 185 входной части имеют тенденцию выходить из зацепления с зубьями 186 храпового колеса 190, выходная часть эффективно перемещает храповое колесо 190 против действия слабой пружины 200. Если усилие перемещения храпового колеса достаточно высокое, односторонняя муфта перемещается вперед с помощью зуба. Далее, во время обратного хода тормоза, когда входная часть вращается в направлении отключения тормоза, зубья 185 снова входят в зацепление с зубьями 186. Вращение выходной части 190 также обеспечивает вращение входной части 190 в направлении отключения тормоза. Поскольку выходная часть 190 удерживается во вращательно-неподвижной взаимосвязи с валом 110 червяка с помощью многогранного элемента 115, вал 110 червяка вращательно смещается относительно червячного колеса 120, так что червячное колесо 120 не возвращается в свое исходное положение и вместо этого останавливается в положении, соответствующем тормозному кулачковому валу и тормозной колодке рядом с тормозным барабаном, т.е. в положении, которое уменьшает излишний зазор.

Как указано выше, когда усилие торможения достигает заданного значения, вал 110 червяка первоначально перемещается назад до тех пор, пока он не достигнет сопрягающейся поверхности 156 корпуса. При этом вал червяка выводит выходную часть 190 односторонней муфты из зацепления с зубьями 185 входной части без какой-либо последующей регулировки. Таким образом, реализуется функция определения зазора за счет вывода из зацепления односторонней муфты.

С помощью автоматических механизмов регулировки зазора ручная регулировка колодок либо в переднем, либо в заднем направлении обычно выполняется за счет поворачивания вручную вала 110 червяка по часовой стрелке или против часовой стрелки, соответственно.

По этому варианту выполнения изобретения адаптерная часть 210 выступает из корпуса автоматического механизма регулировки зазора и снабжена шестигранным концом для установки ключа или подобного инструмента. На внутренней стороне корпуса адаптерная часть и вал червяка соединены с возможностью поворачивания соответствующими приводными выступами 225, 226. Отверстия 227 между выступами шире выступов, так что в каждом направлении вращения боковые поверхности выступов находятся в контакте друг с другом, и существует зазор между противолежащими боковыми поверхностями выступов. Адаптерная часть 210 также снабжена элементом, который имеет прорезь для удерживания плоской пружины. Плоская пружина расположена таким образом, что она оказывает давление на выступы 226 вала червяка для смещения выступов 226 с целью контакта с соответствующими боковыми сторонами выступов 225 адаптерной части, которые входят в зацепление при поворачивании тормозной колодки в переднем направлении (в этом варианте выполнения - по часовой стрелке). Следует отметить, что функция плоской пружины может альтернативно выполняться за счет использования пружины кручения.

В адаптерной части отверстия между выступами имеют такую конструкцию, что при перемещении тормозных колодок в переднем направлении одна группа приводных поверхностей выступов 225 адаптерной части находится в контакте с соответствующими поверхностями выступов 226 вала червяка. В этом состоянии отсутствует осевой контакт между адаптером и валом червяка.

Когда адаптерная часть 210 поворачивается вручную в направлении отключения тормоза (в этом варианте выполнения - против часовой стрелки), выступы 226 вала червяка сталкиваются со скосами 228, предусмотренными между выступами 225 адаптерной части. Скосы 228 расположены таким образом, что как только адаптерная часть 210 начинает поворачиваться против часовой стрелки, скосы контактируют с торцевыми поверхностями выступов 226 вала червяка. Когда выступы 226 вала червяка перемещаются с целью контакта с соответствующими боковыми поверхностями выступов 225 адаптерной части, скосы 228 оказывают влияние на действие кулачка, который перемещает вал 110 червяка в осевом направлении от адаптерной части 210. Это осевое перемещение вала 110 червяка приводит к соответствующему осевому перемещению выходной части 190 односторонней муфты. Перед контактом вала 110 червяка с сопрягающейся поверхностью 156 корпуса выходная часть 150 муфты перемещается с помощью ступени 195 вала червяка в осевом направлении на расстояние, достаточное для ее выхода из зацепления с входной частью 180. Таким образом, за счет вращения адаптерной части в направлении против часовой стрелки скосы 228 заставляют вал червяка автоматически выводить зубья 186 выходной части 190 из зацепления с зубьями 185 входной части, так чтобы вал 110 червяка мог свободно поворачиваться, в результате чего отключение тормоза должно выполняться плавно без принудительного проскальзывания зубьев муфты.

Альтернативный вариант выполнения настоящего изобретения показан на Фиг.6. По этому варианту выполнения привод вывода из зацепления выходной части, здесь - в форме удлиненной соосной штанги 300, расположенной с возможностью скольжения в отверстии, проходящем по длине вала 110 червяка, используется для осевого перемещения выходной части односторонней муфты с целью отсоединения выходной части от входной части. Внутренний конец 310 штанги может опираться на активирующую поверхность выходной части 190 в односторонней муфте или, как показано на Фиг.6, может быть соединен с выходной частью. Как и в случае с вариантом выполнения из Фиг.4а выходная часть 190 смещается с целью зацепления с червячным колесом 180 управления с помощью легкой пружины 150. Специалисту в этой области техники будет понятно, что привод для вывода из зацепления выходной части не должен приводиться в действие непосредственно адаптерной частью или не должен действовать непосредственно на выходную часть, а может альтернативно действовать косвенно через промежуточные элементы для передачи движения от адаптерной части к выходной части односторонней муфты.

Адаптерная часть для ручной регулировки по этому варианту выполнения имеет криволинейную поверхность 330 на внутренней поверхности. Криволинейная поверхность 330 контактирует с сопрягающимся кулачком 340 на конце адаптерной части сосной штанги 300. Когда адаптер поворачивается в направлении отключения тормоза (в этом варианте выполнения - против часовой стрелки), взаимодействие кулачка 340 и криволинейной поверхности 330 обеспечивает перемещение соосной штанги к односторонней муфте, при этом выходная часть 190 перемещается в осевом направлении и выходит из зацепления с входной частью. Адаптерная часть 320, которая также предназначена для зацепления и вращения вала 110 червяка, может свободно плавно поворачивать вал червяка без принудительного проскальзывания зубьев муфты.

Приведенное выше описание предназначено только для объяснения изобретения, а не для ограничительных целей. Например, в варианте выполнения из Фиг.5 не имеет значения, предусмотрен ли скос между выступами адаптерной части или между выступами вала червяка, поскольку действие кулачка предусматривается для вывода выходной части односторонней муфты из зацепления в осевом направлении с зубьями червячного колеса управления. Поскольку специалисты в этой области техники могут выполнять модификации описанных вариантов выполнения, включающие в себя сущность и предмет изобретения, подразумевается, что изобретение включает в себя все, что входит в объем приложенной формулы изобретения и ее эквивалентов.