專利名稱:剎車制動器的制作方法
本發明涉及一種用于車輛上的液壓剎車器，特別是用于內蹄鼓式剎車器上的致動器，這種致動器有一個自動調節器，在例如由于正常的剎車襯料摩損而引起的對剎車零件需作過多的剎車運動時，可對這種過多的運動給予補償。
已經推薦過一種主要用于蹄鼓式剎車器的致動器，在這種致動器中，自動調節器被安裝在一個液壓柱塞和致動器的一個相對固定的缸體之間以進行工作，自動調節器包括一個可變長度的立柱，該立柱是用不可反轉螺紋將調節軸與柱塞連接在一起而形成的，調節軸上的另一部分上有可反轉螺紋，其上裝有一個園環體，這個園環體被彈簧推動與缸體上的園錐形接合面相接合。當剎車時，柱塞的向外運動使調節軸將園環壓向接合面的彈簧力放松，因而使園環在該面上滑動，并被軸上的可反轉螺紋帶動而旋轉。當剎車釋放時，柱塞被剎車蹄片的回位彈簧帶動而拉回，而園環再次壓緊其接合座，于是在可反轉螺紋上產生的扭矩使調節軸相對于被固定了的園環而旋轉，從而伸長了支柱，并且使同這個致動器相聯系的剎車蹄片調整到一個新的回位位置。
這種調節器的操作，是根據在不可反轉螺紋上產生的扭矩比在可反轉螺紋上所產生的扭矩為大，以保證調節軸不隨園環一起而旋轉，這一點是通過一個在調節軸和缸體之間施加軸向作用力的壓縮彈簧而實現的。
已經發現，當調節器上所承受的剎車蹄片回位彈簧力由于剎車致動而釋放時，在剎車部件中引起的振動會使調節軸和壓縮彈簧由于不可反轉螺紋上負荷的變化而擺動。由于壓縮彈簧伸長，并且當柱塞向外運動時該彈簧的作用力下降，此時它所剩余的積蓄彈力不足，以防止調節軸的隨機轉動，這種隨機轉動可導致已調好長度的調節器產生不希望的振動使其長度發生變化，因而引起在以后的剎車時剎車踏板行程的必然變化。
壓縮彈簧的第二個缺點就是，它施加在不可反轉螺紋上的力在剎車回位時為最大，而在此位置時例如為維修而要用人力再調整剎車器時，需要克服此力。
本發明的一個目的，就是提供一種在以上描述的一般的液壓促動器上安裝自動調節器，其中，作用在不可反轉螺紋上的力在致動時增大，從而大大減少了不希望的重新調節的現象。
根據這項發明，一種用于車輛剎車器的液壓促動器包括有一個可在缸體內滑動的促動器柱塞，和一個自動調節器，這個調節器包括一個由不可反轉螺紋互相連接的數零件所組成的可變長度的支柱，上述零件之一是一個調節軸，這個調節軸同一裝置形成一個可反轉螺紋連接，用以控制剎車壓緊和放松時調節軸的旋轉，這種結構能使上述零件在進行剎車時，由于各個零件受到致動壓力作用的面積不同產生的作用力也不同，從而產生一個合力以抗阻在上述不可反轉螺紋連接中產生的扭矩。
可以看出，用這種方法可以省去內部的壓力彈簧，而同時在進行剎車時可對不可反轉螺紋按這樣的方式施載，即，使所施之力隨剎車力的增加而增加，從而防止調節軸的隨機轉動。由于不可反轉螺紋不再承受在剎車釋放狀態下內部的壓力彈簧對螺紋的壓力，故人工重新調節剎車時就只需克服密封件的摩擦力，從而變得方便了。
在一種方便的結構中，上述不同壓力面積分別同相應的柱塞和調節軸有關，調節軸最好伸進柱塞的一個孔內并將軸與孔之間加以密封，以形成較有關的柱塞的壓力面積為小的壓力面積。不可反轉螺紋連接最好是在調節軸和一個不可旋轉地固定在柱塞上的螺帽之間。這種結構特別有利于允許螺帽相對于柱塞有一定程度的浮動，這樣就可以減少對中問題，這意味著制造公差可以放寬，使其易于制造。還有一個優點就是，一般的鋼制柱塞可以用某種輕質材料代替，如陶瓷、塑料或合金，而螺帽可以很方便地用燒結材料制造。
現在用例子并參考附圖對本發明加以說明圖1為裝有本發明的一種致動器的內蹄鼓式剎車器的側視圖;
圖2為圖1沿A-A線的剖視圖;
圖3為圖2沿B-B線的放大的剖視圖;
圖4至圖6為表示本發明幾種不同的具體致動器結構的類似于圖3的視圖。
圖1和圖2表示本發明的一種致動器裝在雙助勢蹄片鼓式剎車器上的情況。剎車器包括一雙安裝在底板3上的剎車蹄片1和2，和一雙固定在底板上位于相鄰的二個蹄片的端部之間的液壓致動器4和5，這樣這兩個致動器就一致而反方向地動作以形成雙助勢蹄片式剎車結構。剎車蹄片由回位彈簧6和7壓向致動器，在致動時，蹄片1被致動器4將其同致動器相鄰的一端推向外，緊靠致動器5的蹄片的另一端在致動時則作繞樞軸的運動。剎車蹄片2的一端緊靠缸體4，另一端以同樣方式被致動器5推動。
圖3更詳細地表示出致動器4的構造(致動器5的構造與其相同)。致動器包括一個用螺釘9(圖2)固定在底板上的缸體8，在缸體的軸向孔11中有一個可滑動的柱塞10，柱塞同缸體內孔壁之間用密封圈12來密封。柱塞10在剎車器放松狀態下的位置是由一個自動調節機構控制的，這個調節機構包括有一個與柱塞同軸線的調節軸13，這個調節軸伸入柱塞的軸向孔14中。
調節軸13在它的大部分長度上具有螺紋15，它同固定在柱塞10上的不可旋轉的螺帽16形成不可旋轉的螺紋連接，螺帽16是通過將一個止動夾17嵌入柱塞的槽18中，并將止動夾的一個或多個臂19插入螺帽相應的槽20中而實現它同柱塞的不可旋轉的結合。圖中所示的螺帽是一個單一零件，但另一種螺帽可以做成組件，即在螺帽的中心部分壓上一個凸緣，凸緣靠螺帽中心部分的凸肩止動，并開出槽來接受上述止動夾的引出臂19。軸13的一端是加大的凸臺21，其外表面有快速螺紋22，它同一個環狀的結合元件23(為方便起見稱它為驅動環)形成可反轉螺紋連接。在通常情況下，驅動環在彈簧24作用下與外殼8上的錐形接合面25牢固地接合。
調節軸遠離凸臺21的另一端用密封圈26實現同孔14的內壁之間的密封，密封圈則被夾在軸臺27和嵌在軸槽上的墊圈(或類似元件)28之間。
所示致動器是在剎車松開時的狀態。當高壓油輸入缸體的孔11時，柱塞10將向外移動，同時帶動螺帽16及調節軸13一起移動。要求的剎車蹄片至剎車鼓的間隙是由在驅動環23和調節軸之間的可反轉螺紋給出的適當游隙而取得的，在這種情況下，剎車蹄片的向外運動不超過上述間隙時，驅動環不會產生轉動。但是，可以看出，致動壓力也施加在密封圈26的表面上，而它的面積比密封圈12小，結果導致施加在柱塞和調節軸上的力大小不同。因此所產生的合力作用在螺帽和調節軸之間的不可反轉螺紋上產生足夠的負荷，防止調節軸的隨機轉動，否則就會因使用剎車器時產生的振動而產生了隨機轉動。當在剎車工作中剎車蹄片張開，剎車蹄片回位彈簧作用在柱塞和調節軸所形成的支柱上的力釋放時，這種隨機轉動多半要產生。
當剎車蹄片接觸剎車鼓，油壓施加在密封圈上而形成的力已完全作用到剎車鼓上時，而由于油壓施加在密封圈26上所形成的力仍然作用在螺帽和調節軸之間，并保持不變。因此調節軸的隨機轉動仍繼續被防止。
當需要調整時，如由于剎車蹄片需向外多移動一些距離時，調節軸移動的距離就要比為消除前述游隙而需的移動距離為多，于是驅動環就被拉向離開接合面25的方向，并隨調節軸向外的運動而轉過一個角度。在此期間，前述的不可反轉螺紋上的負荷仍然保持，而這負荷還能附帶保證在驅動環轉動一個角度時使調節器軸不致因環23的轉動而發生轉動。一旦轉動發生以后，當剎車壓力消除，剎車蹄片在回位彈簧的作用下產生回位運動時，帶動了調節軸作返回的軸向運動，直至驅動環23再次緊壓外殼的接合面為止。由于調節軸是穿過驅動環而運動，因此當其軸向運動時就會產生調節軸相對于螺帽的轉動，從而使調節支柱相應增長，調整出剎車蹄片的新的回位位置。
人工再調整時，可以通過轉動一個固定在柱塞外端的手動調節輪29來進行，由于調節軸現在通過驅動環重新壓緊接合面25和調節軸上附加的園錐形連接元件30而防止了轉動，柱塞就可以沿著向缸體內的方向，相對于調節軸轉動。可以看出，再調整時只需克服密封環12和26的摩擦力，因而很容易進行。
應用單獨的螺帽零件16，不僅減少了調節軸13和柱塞10之間存在的對中心的問題，而且還無需在柱塞的孔14內加工內螺紋，這意味著柱塞可以使用陶瓷、塑料或合金這樣的輕質材料來制造。只有在柱塞和調節軸之間傳遞較大力的螺帽16，是一個負荷較重的零件，它可以方便地用燒結材料制造。
在圖4所示的方案中，柱塞10上裝有一個分開的伸長的帶外螺紋的中間零件10A，它的大部分長度同軸線地伸入柱塞10內。在本構造中同樣充當調節軸的螺帽件16A同軸線地伸入柱塞10內，16A有一個帶內螺紋的同軸線內孔16B，在孔中裝有用螺紋同它連接的，零件10A形成軸16A和柱塞組件10，10A之間的不可反轉螺紋連接。軸的內端部具有快速螺紋22，它同驅動環23象上面所描述那樣一起工作。在柱塞10和調節軸之間裝有密封圈26A，在此結構中，壓力作用面積差由柱塞10的密封圈12和密封圈26A表現出來。當剎車后，壓力油流入室11時，柱塞10，零件10A和軸16A一起向缸體外移動，不可反轉螺紋就承受由于致動液的合力負荷，該合力是由于作用在密封圈12和26A的各相應面積上不同的力而產生的。當相應的剎車蹄片接觸剎車鼓時，不可反轉螺紋仍保持承受負荷狀態以防止前面說過的調節軸16A的隨機轉動。當致動壓力消除時，零件10，10A和16A組成的組件向缸體8移回，如果需要將會產生如前所述的調整，但這次是零件16A轉動以伸長支柱。在這種結構中，有一個同零件10A做成一體的動調節輪29A，可以轉動29A使10A轉動，以改變調整支柱組件的長度。
圖5表示一種致動器，在其中柱塞10同樣有一個分開的中間零件10A，它同軸線地伸入柱塞本體10中，但在本結構中，零件10和10A是用銷子31連結在一起以防止相對轉動的，這兩個零件各帶有同軸線的帶內螺紋的孔10C和32，在這些孔中裝有一個帶外螺紋的調節軸16A與孔連接以形成不可反轉螺紋連接。調節軸在其另一端有一個可反轉外螺紋22，它象以前說的一樣同一個驅動環23連接。在柱塞本體10和零件10A之間裝有密封環26A，以形成兩個不同的壓力面積中的較小者。當高壓油進入缸體8的孔11中時，柱塞零件10，10A和調節軸16A一起向外移動，由不同壓力面積引起的合力同樣在不可反轉軸紋上引起負荷，以防止在剎車狀態下引起調節軸的不希望的隨機轉動。調節器的手動調節器同樣可通過轉動輪子29A，從而帶動零件10和10A相對于軸16A轉動。
在圖6的結構中，柱塞10也裝有一個向內伸延的中間零件10A，用銷子10D將其同柱塞10結合在一起，以防止二者間的相對轉動。調節軸16A伸入柱塞10的帶內螺紋的孔14中，軸上有帶外螺紋的部分15A，這部分同孔14的螺紋結合成不可反轉螺紋連接。在這種結構中，零件10A伸入調節軸的同軸線孔16B中，零件10A同孔16B的內壁之間的密封圈26B形成兩個不同壓力面積中的較小者。
流入缸體的壓力油使柱塞零件10和10A以及調節軸16A象一個組件一樣移動。不可反轉螺紋連接從分別施加在密封圈12和26A上的壓力的合力得到加載，以防止剎車時調節軸的旋轉。同樣地，當剎車蹄片接觸剎車鼓時，不可反轉螺紋連接的部位處在施加于小密封圈26A上的壓力作用下，仍保持負載狀態，以防止因剎車而產生的不希望的隨機旋轉。剎車蹄片退回時的動作同前面描述的一樣，人工再調整可以通過操作整體調節輪29A，以通過銷10D使兩個柱塞零件一起相對于固定的調節軸產生轉動。
本發明的致動器可以根據它的各種零件的開關和結構以及它的應用方式的不同，修改成不同的型式。雖然以上介紹的是一個單作用的裝置，但它也可做成雙作用的型式，裝上一對相對的柱塞，每個柱塞相應地有一個調節軸。它也可以做成楔式致動器。同樣，雖然以上對本發明的介紹僅在鼓式剎車器的范圍內，但它也可以用來做為盤式剎車器使用。還可以看出，雖然本發明的制動器是按照裝在雙助勢蹄片鼓式剎車器上來介紹的，但它在需要時也可裝在任何其他型式的鼓式剎車器例如單助勢蹄片鼓式剎車器上。
在這項說明中，二零件之間的“可反轉螺紋連接”一詞應理解為，一零件的軸向位移可導致另一零件的旋轉運動這樣一種連接，反之亦然。二零件之間的“不可反轉螺紋連接”一詞應理解為二零件之間的相對旋轉不能因對其中一零件僅施加軸向力而發生。一種螺紋的可反轉或不可反轉取決于它的螺距和螺旋升角以及二零件之間的摩擦系數。
權利要求
1.一種用于車輛剎車器的液壓致動器，包括一個可在缸體內滑動的致動器柱塞，和一個自動調節器，這個自動調節器包括一個由不可反轉螺紋連接方式結合起來的數個零件所組成的可變長度支柱，上述零件中的一個是調節油，它與控制調節軸在剎車和放松時的轉動的裝置一起組成可反轉螺紋連接，這種裝置是這樣的即上述數零件在進行剎車時是各個受到力的作用的，這些力來自致動壓力對不同面積的作用，從而產生一個合力，以抗阻在上述不可反轉螺紋連接中產生的扭矩。
2.根據權利要求
1的致動器，其中所說的由壓力作用的不同的面積是指與各相應的柱塞和調節軸有關的面積。
3.根據權利要求
1或權利要求
2的致動器，其中所說的不可反轉螺紋連接是形成于上述調節軸和一個螺帽之間，該螺帽是不可旋轉地連接在柱塞上的。
4.根據前面任何一項權利要求
的致動器，其中的調節軸伸入并密封于柱塞的孔中以形成一個較有關柱塞的壓力面積為小的壓力面積。
5.根據權利要求
1或權利要求
2的致動器，其中螺帽和調節軸都是單一零件。
6.一個根據權利要求
5的致動器，其中調節軸可滑動地安裝在柱塞的一個孔中，并有一個帶螺紋的孔，孔內相應地裝有一個帶螺紋的中間零件以形成上述的不可反轉螺紋連接，上述中間零件是可以相對于柱塞轉動的。
7.根據權利要求
5或權利要求
6的致動器，其中調節軸與柱塞孔之間受到密封，以形成小于有關柱塞壓力面積的壓力面積。
8.根據權利要求
1的致動器，其中一個中間零件同軸線地裝在柱塞的孔中，并且不能相應對于后者旋轉，上述零件有一個園軸線螺紋孔，在其中裝有帶相應螺紋的調節軸，以形成上述的不可反轉連結，柱塞和中間零件組成的組件可以相對于調節軸旋轉，以改變支柱的長度。
9.根據權利要求
8的致動器，其中上述中間零件同柱塞孔之間受到密封，以形成小于柱塞壓力面積的壓力面積。
10.根據權利要求
1或權利要求
2的致動器，其中調節軸裝在柱塞的一個孔中，這根軸外部帶螺紋，連結于柱塞內部相應的螺紋上，以形成上述的不可反轉連接，一個中間零件可滑動地裝在該軸的一個同軸孔中，并且該中間零件不能相對于柱塞轉動。
11.根據權利要求
10的致動器，其中的中間零件同上述軸之間受到密封，以形成小于柱塞壓力面積的壓力面積。
12.根據前面任何一項權利要求
的致動器，其中所述的控制調節軸轉動的裝置是一個結合環，它形成可反轉螺紋連接的一部分，并靠向一個位置，在那個位置上它的結合面壓緊一個固定結合面。
13.根據權利要求
12的致動器，其中所說的可反轉螺紋連接部分是由結合環的內周圈上的螺紋部分，和被這個內周圈包圍的調節軸上相應的外螺紋部分相連接而構成的，上述的固定結合面是位于缸體上。
14.根據前面任何一項權利要求
的致動器，其中的調節軸上還有另一個結合面，用于同一個固定結合面相結合。
15.根據前面任何一項權利要求
的致動器，其中上述調節零件之一或與此有關的可轉動裝置，裝有一個可用人工轉動的結構，使得可手動操作的調節器部分和長度可變化的支柱之間可以相對旋轉。
16.參考附圖3，4，5，6在上文大體描述過的用于車輛剎車器的液壓致動器。
17.根據前面任何一項權利要求
的裝有液壓致動器的車輛用的鼓式剎車器。
專利摘要
一個用于車輛剎車器的液壓制動器，該制動器上裝有一個自動調節器，這個調節器包括一個長度可變的支柱，這個支柱是由零件10，13用不可反轉螺紋連接的方式用螺紋互相結合在一起的。零件13是一個調節軸，它同一個驅動環23形成一個可反轉螺紋連接，用來控制調節軸在剎車加壓和釋放時的旋轉動作。在剎車時，不可反轉螺紋承受一個軸向力，這個軸向力是剎車壓力施加于各該不同面積上而產生的合力。這保證了剎車時不會發生調節軸的隨機轉動因而不需要應用軸向彈簧。
文檔編號B60T13/10GK85101079SQ85101079
公開日1987年1月17日 申請日期1985年4月1日
發明者布賴恩·英格拉姆, 休·格倫維爾·馬吉茨, 約翰·羅伯特·里斯 申請人:盧卡斯工業公立有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan