Регулятор тягового механизма для барабанного тормоза и барабанный тормоз. Регулятор барабанный тормоз


Регулятор тягового механизма для барабанного тормоза и барабанный тормоз

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к барабанным тормозам транспортных средств. Регулятор (20) тягового механизма для барабанного тормоза содержит предохранительную муфту, вращающуюся муфту свободного хода или направляющую муфту. Предохранительная муфта выполнена в виде сферической наклонной муфты (18), которая через нажимную пружину (7) предварительно напряжена. Барабанный тормоз содержит регулятор (20) тягового механизма. Достигается улучшение технических характеристик устройств и упрощение их конструкции. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к регулятору тягового механизма для барабанного тормоза для регулировки вызванного торможением износа, в частности, на тормозных накладках, с предохранительной муфтой и с вращающейся муфтой свободного хода или направляющей муфтой.

В тяжелых грузовых автомобилях зачастую приводимые в действие пневматическим способом барабанные тормоза используются в качестве фрикционных тормозов. Предпочтительной конструктивной разновидностью является так называемый барабанный тормоз с S-образными кулачками.

Для создания силы торможения тормозные колодки, которые образуют или несут на себе тормозные накладки, должны быть в радиальном направлении извне прижаты к барабану барабанного тормоза. У барабанных тормозов с S-образными кулачками это происходит посредством поворота вала разжимного кулака колесного тормоза, который на одном конце имеет двойную эвольвенту S-формы. На этот кулачок своими концами опираются обе тормозные колодки, причем концы, противолежащие этим концам, соответственно, к примеру, закреплены на тормозном носителе с возможностью поворота вокруг оси. Для осуществления процесса торможения вал разжимного кулака колесного тормоза с S-образным кулачком должен поворачиваться до тех пор, пока тормозные колодки с желаемым усилием не войдут в соприкосновение с барабаном. Поворот вала разжимного кулака колесного тормоза происходит при помощи приводимого в действие посредством сжатого воздуха тормозного цилиндра, который через рычаг создает крутящий момент и передает его на вал разжимного кулака колесного тормоза.

Так как тормозные колодки и, соответственно, тормозные накладки при торможении изнашиваются, необходимо компенсировать этот износ тормозных накладок посредством устройства регулировки. Для этой цели вал разжимного кулака колесного тормоза с S-образным кулачком, в итоге, должен быть повернут в том направлении, в котором тормозные накладки перемещаются в направлении к барабану в процессе торможения, чтобы тормозные колодки сдвигались ближе к внутренней стороне барабана. Это направление обозначается как направление зажима. Тем не менее, в положении покоя должен оставаться небольшой зазор для обеспечения безупречного процесса отпуска. Эту дополнительную регулировку можно производить через равные промежутки времени также и вручную. Для этого на тормозном рычаге вала разжимного кулака колесного тормоза, на который воздействует тормозной цилиндр посредством своего поршневого штока, должно проводиться дополнительное регулирование. Так как ручная регулировка не работает ни в соответствии с потребностями, ни непрерывно, то так называемые автоматические регуляторы тягового механизма относятся к стандартному оборудованию транспортных средств, оснащенных барабанными тормозами с S-образными кулачками.

Имеются различные системы регуляторов тягового механизма. Базовая конструкция очень похожа и состоит, в основном, из червячного колеса, червяка, предохранительной муфты или муфты силового выключения, муфты свободного хода (в большинстве случаев по принципу пружины в виде петли), зубчатого колеса, зубчатой рейки и так называемого управляющего диска. Этот механизм находится в корпусе, который имеет рычаг, с которым шарнирно соединен тормозной цилиндр. Вал разжимного кулака колесного тормоза посредством клиновидного зубчатого зацепления соединен с червячным колесом.

У регуляторов тягового механизма имеют место два принципа действия: в соответствии с одним принципом действия происходит регулировка в начале процесса торможения, в соответствии с другим принципом регулировка осуществляется в конце, то есть в процессе отпуска.

В качестве примера для иллюстрации здесь мог бы быть назван документ ЕР 0614025 В1. В данном документе описано устройство регулировки для дискового тормоза, причем использование обоих вышеуказанных принципов действия происходит совместно, так как в начале процесса торможения производится регулировка и осуществляется зажим упругого элемента, который в процессе отпуска разгружается и способствует дальнейшей регулировке.

Находящиеся в настоящее время на рынке регуляторы тягового механизма в отношении сопротивления усталости и длительности функционирования не всегда соответствуют ожиданиям или требованиям. В качестве подверженной износу детали выявила себя муфта свободного хода в форме пружины в виде петли. Функционирование данного конструктивного элемента сильно зависит от соотношений сил трения, от фасонирования и стабильности формы сопряженных поверхностей. Если со временем возникает износ и/или изменение соотношений сил трения, то может произойти функциональный отказ конструктивного элемента и, тем самым, всего регулятора тягового механизма.

Задача изобретения состоит в том, чтобы создать регулятор тягового механизма вышеуказанного типа. Техническим результатом является обеспечение высокой надежности, и в отношении функционального поведения оказывается как можно меньше воздействия от колебаний коэффициента трения и допусков на изготовление, а также максимально экономичное изготовление.

Эта задача в соответствии с изобретением решается посредством регулятора тягового механизма с признаками пункта 1 формулы изобретения, а также посредством барабанного тормоза с признаками пункта 10 формулы изобретения.

Регулятор тягового механизма в соответствии с изобретением для барабанного тормоза для регулировки вызванного торможением износа, в частности, на тормозных накладках с предохранительной муфтой и с вращающейся муфтой свободного хода или направляющей муфтой отличается тем, что предохранительная муфта выполнена как сферическая наклонная муфта, которая через нажимную пружину предварительно напряжена.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения направляющая муфта выполнена как роликовый механизм свободного хода. При этом выявляется точное функциональное поведение в силу использования прецизионных и независимых от трения деталей.

Следующий вариант осуществления изобретения предусматривает то, что сферическая наклонная муфта состоит из расположенных напротив друг друга торцевых поверхностей, которые выполнены, соответственно, с гнездами шариков для расположенных там шариков. При этом особенно предпочтительно, чтобы все подвижные конструктивные элементы механизма регулировки были выполнены на шариковых опорах, так как это способствует высокому КПД.

В другом варианте осуществления изобретения предусмотрено, что предохранительная муфта и направляющая муфта совместно образуют муфту шарикового фиксатора. При этом предпочтительно, чтобы муфта шарикового фиксатора состояла из двух расположенных напротив друг друга наклонных контуров с расположенными между ними шариками, причем в особо предпочтительном варианте осуществления наклонные контуры имеют, по меньшей мере, два различных наклона. Это предпочтительно, так как в таком случае имеет место точное функциональное поведение. Так как функция свободного хода и предохранительная функция определены лишь посредством фасонирования и силы предварительного напряжения, и таким образом, трение не оказывает влияния на функциональное поведение.

В альтернативном варианте осуществления изобретения наклонные контуры имеют исполнение в форме кривой.

Предпочтительно, чтобы муфта шарикового фиксатора имела коническую муфту, так как в этом предпочтительном варианте осуществления изобретения возможно благоприятное изготовление конструктивных элементов, так как важные конструктивные элементы механизма регулировки можно изготавливать посредством пластического формообразования без снятия стружки.

Далее предусмотрено, что наклонные контуры и расположенные между ними шарики удерживаются друг с другом посредством работающей на кручение пружины.

Барабанный тормоз в соответствии с изобретением имеет регулятор тягового механизма в соответствии с изобретением.

Другие преимущества, детали и признаки изобретения можно заимствовать из дальнейшего детального описания в сочетании с приложенными чертежами.

Изобретение разъясняется далее более подробно на основании примера осуществления изобретения, представленного на чертежах, на которых показано:

Фиг.1 - изображение в разрезе примерного первого варианта осуществления регулятора тягового механизма в соответствии с изобретением;

Фиг.2 - развернутое изображение в разрезе регулятора тягового механизма в соответствии с Фиг.1;

Фиг.3 - изображение в разрезе вдоль линии I-I регулятора тягового механизма в соответствии с Фиг.1;

Фиг.4 - схематичное изображение управляющего диска с зубчатой рейкой регулятора тягового механизма в соответствии с Фиг.1;

Фиг.5 - изображение в разрезе примерного второго варианта осуществления регулятора тягового механизма в соответствии с изобретением.

Одинаковые обозначения на отдельных чертежах представляют одинаковые или функционально соответствующие друг другу детали.

Фиг.1 демонстрирует изображение в разрезе примерного первого варианта осуществления регулятора 20 тягового механизма в соответствии с изобретением.

Механизм регулировки данного первого варианта осуществления изобретения состоит из следующих отдельных компонентов: вала 1, зажимной втулки 2 с расположенными на торце первыми гнездами 2.1 шариков на одной стороне и с осевым подшипником 2.2 на другой стороне, которая смежна первому концу вала 1; из роликового механизма 3 свободного хода с внешним зацеплением 3.1; червяка 4 с расположенными на торце вторыми гнездами 4.1 шариков, которые противолежат первым гнездами 2.1 шариков; из нескольких шариков 5 для так называемой сферической наклонной муфты 18; из нескольких шариков 6 фиксатора для передачи крутящего момента между валом 1 и червяком 4; из пружины 7 предварительного напряжения с опорными дисками 12, 13 и стопорным кольцом 14; из червячного колеса 8; червячной рейки 9; управляющего диска 10 и фиксирующего рычага 11.

Регулятор 20 тягового механизма расположен в корпусе 15, причем ось 17 червячного колеса перпендикулярна плоскости чертежа, а продольная ось вала 1 регулятора тягового механизма проходит под прямым углом к оси 17. В данном примере выше вала 1 на корпусе 15 расположен рычаг 16, который находится в рабочем соединении с неизображенным тормозным цилиндром.

Внутри червячного колеса 8 находится также неизображенный вал разжимного кулака колесного тормоза, который на своем не показанном здесь конце имеет конструкцию кулачка S-образного профиля, которая известным образом приводит в действие тормозные колодки барабанного тормоза. Вал разжимного кулака колесного тормоза пролегает в направлении оси 17 и соединен с червячным колесом 8 без возможности поворота. Посредством приведения в действие рычага 16 в обозначенном стрелкой направлении Z производится разжим тормозных накладок, а в направлении L производится отпуск тормозных накладок известным способом. Направление Z обозначается как направление зажима, а направление L как направление отпуска.

Роликовый механизм 3 свободного хода осуществляет функцию направляющей муфты и является промышленно изготовленным прецизионным конструктивным элементом, который особенно рассчитан на долговечность и эксплуатационную надежность.

Сферическая наклонная муфта 18 образуется из первых гнезд 2.1 шариков зажимной втулки 2 и из вторых гнезд 4.1. шариков червяка 4, между которыми в соответствующем количестве расположены шарики 5. Сферическая наклонная муфта 18 служит в качестве предохранительной муфты или муфты силового отключения и предварительно напряжена посредством пружины 7 предварительного напряжения. Пружина 7 предварительного напряжения предусмотрена между лежащим на червяке 4 первым опорным диском 12 и расположенным на втором конце вала 1 вторым опорным диском 13. Аксиальное закрепление пружины 7 предварительного напряжения на валу 1 происходит посредством стопорного кольца 14 на данном втором конце вала, который противолежит первому концу вала с зажимной втулкой 2. Пружина 7 предварительного напряжения через первый опорный диск 12 и червяк 4 оказывает, таким образом, аксиальное сжимающее усилие, которое через вторые гнезда 4.1. шариков и шарики 5 передается на зажимную втулку 2.

Таким образом, момент срабатывания данной конструкции сферической наклонной муфты, в противоположность фрикционным муфтам, определяется только силой предварительного напряжения пружины и фасонированием гнезд 2.1 и 4.1 шариков.

Гнезда 2.1 и 4.1 шариков выполнены, к примеру, наклонной формы. Так как в данном варианте осуществления изобретения речь идет чисто о движении катания с так называемым точечным контактом, то обеспечивается эксплуатация почти без износа и при этом долгосрочная по времени, так как оба функциональных элемента уже в течение времени миллион раз и замечательным образом доказали себя на деле в приводимых в действие пневматическим способом дисковых тормозах серий SB и SN заявителя.

Далее следует функциональное описание данного первого варианта осуществления изобретения со ссылкой на чертежи.

Регулировка происходит в начале процесса торможения. Когда в соответствующий тормозной цилиндр через среду, здесь это воздух, подается давление, то поршневой шток тормозного цилиндра выдвигается и приводит в действие через рычаг 16 корпус 15, причем колебательное движение вокруг оси 17 производится в направлении Z зажима. Необходимая для этого передача усилия происходит от рычага 16 через верхний участок корпуса 15, вал 1 и червяк 4 на червячное колесо 8, которое соединено с валом разжимного кулака колесного тормоза без возможности поворота, как разъяснено выше и очевидно на основании Фиг.2 и изображения в разрезе на Фиг.3 вдоль линии I-I с Фиг.2.

Теперь ссылаемся на Фиг.4., которая представляет схематичное изображение управляющего диска 10 с зубчатой рейкой 9 регулятора 20 тягового механизма.

Зубчатая рейка 9 через внешнее зацепление 3.1 роликового механизма 3 свободного хода находится в рабочем соединении с валом 1 регулятора 20 тягового механизма, причем зубчатая рейка 9 расположена с возможностью смещения в направлении стрелки. На своем нижнем конце она имеет первый кулачок 9.1 и второй кулачок 9.2, которые расположены на расстоянии друг от друга. Кулачки 9.1 и 9.2 находятся, соответственно, в зацеплении с первым надрезом 10.1 и со вторым надрезом 10.2, которые разделены посредством зуба 10.3 и расположены на участке периметра управляющего диска 10. Управляющий диск 10 через фиксирующий рычаг 11 закреплен таким образом, что он неподвижен относительно колебательного движения корпуса 15.

В первой фазе процесса движения в целом проходит так называемый свободный путь между первым кулачком 9.1 зубчатой рейки 9 и первым надрезом 10.1 в неподвижном управляющем диске 10. Посредством величины этого свободного пути, то есть посредством выбора размеров кулачка 9.1 и надреза 10.1, определяется воздушный зазор между тормозными колодками и тормозным барабаном.

В следующей фазе первый кулачок 9.1. зубчатой рейки 9 входит в соприкосновение с заплечиком первого надреза 10.1 управляющего диска 10. При этом имеется лишь два возможных рабочих состояния.

Случай 1: Когда воздушный зазор корректен, одновременно с прилеганием кулачка 9.1 зубчатой рейки 9 тормозные колодки прилегают к внутренней стенке барабана. Регулировка, ввиду значительных усилий, далее не возможна, однако, вследствие эластичности конструктивных элементов барабанного тормоза производится дальнейший поворот на регуляторе 20 тягового механизма. Чтобы это было возможно без повреждения механизма регулировки в регуляторе 20 тягового механизма, в силу вступает функция предохранительной муфты в форме сферической наклонной муфты 18. При этом шарики 5 катятся по сферическим наклонам гнезд 2.1, 4.1 шариков вверх и разжимают при этом полумуфты, а именно противолежащие торцевые поверхности зажимной втулки 2 и червяка 4, против силы предварительного напряжения пружины 7 предварительного напряжения. Таким образом, дальнейший поворот через внешнее зацепление 3.1. роликового механизма 3 свободного хода не может вызывать поворота червяка 4 и червячного колеса 8.

Случай 2: Когда воздушный зазор между тормозными колодками и тормозным барабаном слишком велик, посредством зубчатой рейки 9 и соединенного с роликовым механизмом 3 свободного хода внешним зацеплением 3.1. на основании стопорного действия роликового механизма 3 свободного хода в сферическую наклонную муфту 18 подается вращательное движение. Так как момент срабатывания сферической наклонной муфты 18 больше, чем крутящий момент приводимого в движение червяка 4, то он вращается совместно с червячным колесом 8. Таким образом, зазор между тормозной колодкой и тормозным барабаном уменьшается. Когда на следующем ходу тормозные колодки входят в соприкосновение с тормозным барабаном, течение процесса описывается так же, как и в случае 1.

При отпуске тормоза сферическая наклонная муфта 18 (предохранительная муфта) сначала возвращается в положение покоя. Регулятор 20 тягового механизма посредством пружины обратного хода в ненагруженном состоянии поворачивается обратно в положение покоя. При этом кулачок 9.1 зубчатой рейки 9 перемещается на другую сторону заплечика надреза 10.1 в неподвижном управляющем диске 10. В случае, если при приведении в действие тормоза производилась регулировка в соответствии со случаем 2, роликовый механизм 3 свободного хода поворачивается в обратном направлении на дополнительно выполненный для регулировки угол поворота червяка 4 в направлении L отпуска.

Возврат регулятора 20 тягового механизма вручную происходит как обычно, посредством вращения в обратную сторону вала 1 регулятора с помощью соответствующего инструмента, к примеру гаечного ключа, который насаживается на соответствующий буртик 19 на первом конце вала 1. При этом обе полумуфты сферической наклонной муфты 18, а именно зажимная втулка 2 и червяк 4, отжимаются друг от друга и поворачиваются до тех пор, пока шарики 5 не войдут в следующие зажимные гнезда или гнезда 2.1, 4.1 шариков. Таким образом, червяк 4 может быть повернут против стопорного действия роликового механизма 3 свободного хода.

Таким образом, регулятор 20 тягового механизма создается со следующими предпочтительными признаками:

- точное функциональное поведение в силу использования прецизионных и не зависимых от трения конструктивных элементов, таких как роликовый механизм 3 свободного хода и сферическая наклонная муфта 18;

- незначительный функциональный гистерезис и высокий КПД, так как все подвижные конструктивные элементы механизма регулировки выполнены на шариковых опорах;

- продолжительный срок службы и высокая длительная эксплуатационная надежность, так как все подвижные конструктивные элементы выполнены на шариковых опорах и, таким образом, не может иметь место сколько-нибудь существенный износ.

Фиг.5 демонстрирует второй вариант осуществления регулятора 20 тягового механизма в соответствии с изобретением с усовершенствованной технологией регулировки. Особые преимущества состоят при этом в том, что имеет место дальнейшее улучшение функционального поведения, упрощенное изготовление и не допускающее различных трактовок конструктивное решение.

Особое преимущество у данного варианта осуществления выявляется вследствие того, что функция свободного хода и функция предохранительной муфты сосредоточены в одном единственном блоке, так называемой муфте 25 шарикового фиксатора.

Механизм регулировки состоит из следующих деталей: вала 1, имеющего внешнее зацепление приводного диска 21 с торцевым наклонным контуром 21.1 и упорным шарикоподшипником 2.2; из нескольких шариков 5; работающей на кручение пружины 22 для прилегания шариков 5 к наклонному контуру 21; конического диска 23 с торцевым наклонным контуром 23.1; червяка 4 с внешним конусом 24; нескольких шариков 6 фиксатора для передачи крутящего момента; и из пружины 7 предварительного напряжения с соответствующими опорными кольцами 12, 13 и стопорным кольцом 14.

Эти конструктивные элементы рассчитаны таким образом, что возможно изготовление без снятия стружки и, таким образом, не требующее больших затрат. Так как все конструктивные элементы, перемещающиеся под действием силы, установлены с возможностью качения, в частности, на шариках с точечным контактом, обеспечивается длительный срок службы и точное, стабильное функциональное поведение.

Описание процесса функционирования следует со ссылкой на Фиг.1-5. Функции зубчатой рейки 9 с кулачком 9.1 и управляющего диска 10 с надрезом 10.1 в данном случае далее не описываются, а дается ссылка на изложенное выше описание.

В случае 1 в данном втором примере осуществления изобретения повреждение механизма регулировки в регуляторе 20 тягового механизма предотвращается посредством того, что в действие вступает предохранительная функция муфты 25 шарикового фиксатора. От установленного пружиной 7 предварительного напряжения силового порога шарики 5 муфты 25 шарикового фиксатора перекатываются в гнездах шариков с наклонными контурами 21.2 и 23.1 вверх по наклонам. Угол наклона наклонных рабочих поверхностей вначале явно больше для того, чтобы достигался максимально больший силовой порог. После преодоления порога срабатывания для щажения приводных элементов предпочтителен более низкий момент соединения. Поэтому, далее по ходу процесса рабочая поверхность угла наклона наклонного контура в данном примере выполнена меньше, чем вначале.

Для случая 2 во втором примере осуществления изобретения: когда воздушный зазор между тормозными колодками и тормозным барабаном слишком велик, посредством зубчатой рейки 9 и муфты 25 шарикового фиксатора в коническую муфту, которая состоит из конического диска 23 и внешнего конуса 24 червяка 4, подается вращательное движение. Так как момент освобождения предварительно напряженной муфты 25 шарикового фиксатора больше, чем крутящий момент приводимого в движение червяка 4, она поворачивается совместно с червячным колесом 8. Таким образом, зазор между тормозными колодками и тормозным барабаном уменьшается. Когда на следующем ходу тормозные колодки входят в соприкосновение с тормозным барабаном, течение процесса поясняется так же, как и в случае 1.

При отпуске тормоза шарики 5 муфты 25 шарикового фиксатора сначала перекатываются обратно в свое положение покоя. Регулятор 20 тягового механизма посредством пружины обратного хода в свободном от нагрузки состоянии поворачивается обратно в положение покоя. При этом кулачок 9.1 зубчатой рейки 9 перемещается на другую сторону заплечика надреза 10.1 в неподвижном управляющем диске 10. В случае, если при приведении в действие тормоза производилась регулировка, в действие вступает функция свободного хода муфты 25 шарикового фиксатора. Так как шарики 5 в положении покоя не испытывают нагружающего воздействия от пружины 7 предварительного напряжения и только посредством работающей на кручение пружины 22 с небольшим усилием прилегают к сферическим рабочим поверхностям 21.1, 23.1, то она может быть повернута обратно на дополнительно выполненный для регулировки угол поворота на червяке 4 в направлении L отпуска.

Возврат регулятора 20 тягового механизма вручную происходит при этом как обычно посредством поворота в обратном направлении вала 1 регулятора с помощью гаечного ключа. При этом обе сферические полумуфты 21.1 и 23.1 муфты 25 шарнирного фиксатора, а именно приводной диск 21 и коническая муфта 23, 24 отжимаются друг от друга до тех пор, пока шарики 5 не достигнут конца сферических наклонных рабочих поверхностей. В результате изменения угла наклона сферических рабочих поверхностей, которое значительно, в данном случае не происходит самоторможения в муфте 25 шарикового фиксатора. Относительное движение происходит при этом внутри конической муфты 23, 24, червяк 4 может при этом поворачиваться против неподвижной муфты 25 шарикового фиксатора.

Второй вариант осуществления регулятора 20 тягового механизма имеет следующие предпочтительные признаки:

- точное функциональное поведение, так как функция свободного хода и предохранительная функция определены лишь фасонированием и силой предварительного напряжения, и таким образом, силы трения не оказывают влияния на функциональное поведение;

- незначительный функциональный гистерезис и высокий КПД, так как все подвижные конструктивные элементы механизма регулировки выполнены на шариковых опорах;

- продолжительный срок службы и высокая длительная эксплуатационная надежность, так как в силу исполнения конструктивных элементов на шариковых опорах не может иметь место сколько-нибудь существенный износ;

- удобное изготовление, так как важные конструктивные элементы механизма регулировки изготавливаются посредством пластического формообразования без снятия стружки.

Описанные выше варианты осуществления являются лишь примерами и не ограничивают собой изобретение. Вариации и модификации для специалиста очевидны и возможны.

Так, к примеру, возможно, чтобы зубчатая рейка 9 могла иметь и второй кулачок 9.2, а управляющий диск 10 второй надрез 10.2. Также возможны и другие кулачки и надрезы.

Возможно, чтобы наклонные контуры 21.1, 23.1 или гнезда 2.1, 4.1 шариков могли иметь более двух различных углов наклона. Само собой разумеется, что возможны также и имеющие форму кривой рабочие поверхности.

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 - вал

2 - зажимная втулка

2.1 - первое гнездо шарика

2.2 - упорный шарикоподшипник

3 - роликовый механизм свободного хода

3.1 - внешнее зацепление

4 - червяк

4.1 - второе гнездо шарика

5 - шарик

6 - шарик фиксатора

7 - пружина предварительного напряжения

8 - червячное колесо

9 - зубчатая рейка

9.1 - первый кулачок

9.2 - второй кулачок

10 - управляющий диск

10.1 - первый надрез

10.2 - второй надрез

10.3 - зуб

11 - фиксирующий рычаг

12 - первый опорный диск

13 - второй опорный диск

14 - стопорное кольцо

15 - корпус

16 - рычаг

17 - ось

18 - сферическая наклонная муфта

19 - буртик

20 - регулятор тягового механизма

21 - приводной диск

21.1 - первый наклонный контур

22 - пружина, работающая на кручение

23 - конический диск

23.1 - второй наклонный контур

24 - внешний конус

25 - муфта шарикового фиксатора

L - направление отпуска

Z - направление зажима.

1. Регулятор (20) тягового механизма для барабанного тормоза для регулировки вызванного торможением износа, в частности, на тормозных накладках, с предохранительной муфтой и с вращающейся муфтой свободного хода или направляющей муфтой, отличающийся тем, что предохранительная муфта выполнена в виде сферической наклонной муфты (18), которая через нажимную пружину (7) предварительно напряжена.

2. Регулятор (20) по п.1, отличающийся тем, что направляющая муфта выполнена в виде роликового механизма (3) свободного хода.

3. Регулятор (20) по п.1 или 2, отличающийся тем, что сферическая наклонная муфта (18) состоит из расположенных напротив друг друга торцевых поверхностей, которые выполнены, соответственно, с гнездами (2.1, 4.1) шариков для расположенных там шариков (5).

4. Регулятор (20) по одному из пп.1 и 2, отличающийся тем, что предохранительная муфта и направляющая муфта совместно образуют муфту (25) шарикового фиксатора.

5. Регулятор (20) по п.4, отличающийся тем, что муфта (25) шарикового фиксатора состоит из двух расположенных напротив друг друга наклонных контуров (21.1. 24.1) с расположенными между ними шариками (5).

6. Регулятор (20) по п.5, отличающийся тем, что наклонные контуры (21.1, 24.1) имеют, по меньшей мере, два различных наклона.

7. Регулятор (20) по п.5, отличающийся тем, что наклонные контуры (21.1, 24.1) имеют исполнение в форме кривой.

8. Регулятор (20) по одному из пп.5-7, отличающийся тем, что муфта (25) шарикового фиксатора имеет коническую муфту (23, 24).

9. Регулятор (20) по одному из пп.5-7, отличающийся тем, что наклонные контуры (21.1. 24.1) и расположенные между ними шарики (5) удерживаются друг с другом посредством работающей на кручение пружины (22).

10. Барабанный тормоз с регулятором (20) тягового механизма по одному из пп.1-9.

www.findpatent.ru

Регулятор тягового механизма для барабанного тормоза и барабанный тормоз

Изобретение относится к регулятору тягового механизма для барабанного тормоза. Механизм регулировки состоит из двух функциональных блоков: блока с функциями саморегулировки и предохранения от нагрузок и блока с функциями направляющей муфты, ручного возврата в исходное положение и передачи усилия. Блок с функцией саморегулировки включает стопорное кольцо, втулку, управляющий или контрольный диск, две дисковые пружины и два фрикционных диска. Блок с функцией муфты включает вал с внешним конусом, червяк, зажимную втулку с внутренним конусом и торцевым сферическим наклонным контуром, зубчатое колесо с торцевым наклонным контуром, зажимные шарики, сепаратор с фрикционной пружиной, зубчатую рейку и червячное колесо. Указанные сферический наклонный контур, торцевой наклонный контур и шарики образуют сферическую наклонную муфту, а внешний конус и внутренний конус образуют коническую муфту. Сферическая наклонная муфта предварительно напряжена через указанную фрикционную пружину. Решение обеспечивает высокую надежность, простоту конструкции и саморегулировку регулятора тягового механизма. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 17 ил.

 

Изобретение относится к регулятору тягового механизма для барабанного тормоза для регулировки вызванного торможением износа, в частности, на тормозных накладках, с предохранительной муфтой и с вращающейся муфтой свободного хода или направляющей муфтой, а также относится к барабанному тормозу.

В тяжелых грузовых автомобилях зачастую приводимые в действие пневматическим способом барабанные тормоза используются в качестве фрикционных тормозов. Предпочтительной конструктивной разновидностью является так называемый барабанный тормоз с S-образными кулачками.

Для создания силы торможения тормозные колодки барабанного тормоза, которые образуют или несут на себе тормозные накладки, должны быть в радиальном направлении извне прижаты к барабану барабанного тормоза. У барабанных тормозов с S-образными кулачками это происходит посредством поворота вала разжимного кулака колесного тормоза, который на одном конце имеет двойную эвольвенту S-формы. На этот кулачок своими концами опираются обе тормозные колодки, причем концы, противолежащие этим концам, соответственно, к примеру, закреплены на тормозном носителе с возможностью поворота вокруг оси. Для осуществления процесса торможения вала разжимного кулака колесного тормоза с S-образным кулачком должен поворачиваться до тех пор, пока тормозные колодки с желаемым усилием не войдут в соприкосновение с барабаном. Этот поворот вала разжимного кулака колесного тормоза происходит при помощи приводимого в движение посредством сжатого воздуха тормозного цилиндра, который посредством своего поршня, через рычаг создает крутящий момент и передает его на вал разжимного кулака колесного тормоза.

Так как тормозные колодки и, соответственно, тормозные накладки при торможении изнашиваются, необходимо компенсировать этот износ тормозных накладок посредством устройства регулировки. Для этой цели вал разжимного кулака колесного тормоза с S-образным кулачком, в итоге, должен быть повернут в том направлении, в котором тормозные накладки перемещаются в направлении к барабану в процессе торможения, чтобы тормозные колодки сдвигались ближе к внутренней стороне барабана. Это направление обозначается как направление зажима. Тем не менее, в положении покоя должен оставаться небольшой зазор для обеспечения безупречного процесса отпуска. Эту дополнительную регулировку можно производить через равные промежутки времени также и вручную. Для этого на тормозном рычаге вала разжимного кулака колесного тормоза, на который воздействует тормозной цилиндр посредством своего поршневого штока, должно проводиться дополнительное регулирование. Так как ручная регулировка не работает ни в соответствии с потребностями, ни непрерывно, то так называемые автоматические регуляторы тягового механизма относятся к стандартному оборудованию транспортных средств, оснащенных барабанными тормозами с S-образными кулачками.

Имеются различные системы регуляторов тягового механизма. Первая классификация может производиться по принципу регулировки. В соответствии с одним принципом регулировки регулировка происходит в начале процесса торможения, в соответствии с другим регулировка осуществляется в конце, то есть в процессе отпуска.

Дальнейшие различия состоят в типе регулировки так называемого контрольного или управляющего диска. Контрольный диск для осуществления функции регулировки должен быть соединен с деталью вала без возможности поворота, чтобы между контрольным диском и регулятором тягового механизма могло иметь место вращательное или колебательное движение. При этом следует принимать во внимание тот факт, что при установке регулятора тягового механизма этот контрольный диск регулируется внутри ранее установленной рабочей зоны.

Поэтому, во избежание ошибок, разработаны также регуляторы тягового механизма с так называемой саморегулировкой. При этом контрольный диск должен быть лишь, по-прежнему, соединен с валом, регулирование более не обязательно.

Базовая конструкция регулятора тягового механизма состоит, в основном, из червячного колеса, червяка, предохранительной муфты или муфты силового выключения, пружины предварительного напряжения, муфты свободного хода (в большинстве случаев по принципу пружины в виде петли), а при ручной регулировке из зубчатого колеса, зубчатой рейки и так называемого управляющего диска или контрольного диска с надрезом, и, соответственно, при автоматической регулировке из следующего червячного колеса, приводного червяка с зубчатым колесом и контрольного диска с внешним зацеплением.

Этот механизм находится в корпусе, который имеет рычаг, с которым шарнирно соединен тормозной цилиндр. Вал разжимного кулака колесного тормоза посредством клиновидного зубчатого зацепления соединен с червячным колесом. Выполненный с возможностью вращения относительно регулятора тягового механизма контрольный диск, как упомянуто выше, соединен с валом.

В качестве примера для иллюстрации здесь мог быть назван документ ЕР 0614025 В1. В данном документе описано устройство регулировки для дискового тормоза, причем использование обоих вышеуказанных принципов действия происходит совместно, так как в начале процесса торможения производится регулировка и осуществляется зажим упругого элемента, который в процессе отпуска разгружается и способствует дальнейшей регулировке.

Находящиеся в настоящее время на рынке регуляторы тягового механизма в отношении сопротивления усталости и длительности функционирования не всегда соответствуют ожиданиям или требованиям. В качестве подверженной износу детали выявила себя муфта свободного хода в форме пружины в виде петли. Функционирование данного конструктивного элемента сильно зависит от соотношений сил трения, от фасонирования и стабильности формы сопряженных поверхностей. Если со временем возникает износ и/или изменение соотношений сил трения, то может произойти функциональный отказ детали и, тем самым, всего регулятора тягового механизма.

Далее, механические затраты для регулятора тягового механизма (в частности, с саморегулировкой) относительно велики, так как для данной конструкции требуется большое количество деталей в прецизионном исполнении.

Задача изобретения состоит в том, чтобы создать регулятор тягового механизма. Техническим результатом является обеспечение высокой надежности, простоты конструкции, саморегулировки и максимально экономичного изготовления.

Эта задача в соответствии с изобретением решается посредством регулятора тягового механизма с признаками пункта 1 формулы изобретения, а также посредством барабанного тормоза с признаками пункта 12 формулы изобретения.

С помощью регулятора тягового механизма в соответствии с предложенным на рассмотрение изобретением можно избежать ранее описанных трудностей или недостатков, так как регулятор тягового механизма имеет небольшое количество деталей, конструкция состоит из легких в изготовлении деталей и детали обладают высокой износостойкостью.

Регулятор тягового механизма в соответствии с изобретением для барабанного тормоза для регулировки вызванного торможением износа, в частности, на тормозных накладках, с предохранительной муфтой и с вращающейся муфтой свободного хода или направляющей муфтой отличается сферической наклонной муфтой, которая через нажимную пружину предварительно напряжена, и конической муфтой.

В другом варианте осуществления регулятор тягового механизма имеет конструкцию с двумя блоками, причем один блок имеет сферическую наклонную муфту и коническую муфту, а другой блок предпочтительно осуществляет функцию направляющей муфты.

В другом предпочтительном варианте осуществления регулятор тягового механизма имеет два блока в следующей классификации, причем один блок имеет предохранительную муфту, а другой блок имеет сферическую наклонную муфту и коническую муфту с функциями направляющей муфты, ручного возврата в исходное положение и передачи усилия. Тем самым, возможно предпочтительное разделение функций, при котором два блока расположены в простой конструкции с незначительной подверженностью отказам.

При этом предпочтительно предусмотрено, что сферическая наклонная муфта состоит из расположенных напротив друг друга торцевых поверхностей, которые, соответственно, выполнены со сферическим наклонным контуром для расположенных между ними шариков. При этом особо предпочтительным является то, что эти детали выполнены на шариковых опорах, что делает возможным такой высокий КПД.

Предпочтительным является при этом то, что благодаря простому изготовлению сферические наклонные контуры торцевых поверхностей сферической наклонной муфты имеют различные углы наклона, что особо предпочтительно, когда первый угол наклона сферического наклонного контура, который при регулировке образует сторону привода, меньше, чем второй угол наклона сферического наклонного контура, который при регулировке образует сторону отбора мощности, так как, таким образом, создается возможность для направляющей муфты.

В альтернативном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что наклонные контуры имеют исполнения в форме кривой с различными радиусами кривизны.

Предусмотренные между наклонными контурами шарики расположены в сепараторе подшипника, который от нажимной пружины предварительно напряжен таким образом, что шарики при регулировке прилегают к сферическим наклонам для передачи усилия. При этом предпочтительно, чтобы пружина или нажимная пружина была выполнена как фрикционная пружина. При этом выявляется точное функциональное поведение в силу использования прецизионных и независимых от трения деталей.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения предохранительная муфта одного блока образована соединенным посредством фрикционного зацепления с неподвижным стопорным кольцом управляющим диском. При этом преимуществом является то, что управляющий диск расположен между двумя фрикционными дисками, которые предварительно напряжены от дисковой пружины. Напряжение дисковой пружины, ввиду ее конструкции, можно легко установить заранее. Далее, необходимые детали наличествуют в небольшом количестве и легки в изготовлении и сборке.

Барабанный тормоз в соответствии с изобретением имеет регулятор тягового механизма в соответствии с изобретением.

Другие преимущества, детали и признаки изобретения можно заимствовать из дальнейшего детального описания в сочетании с приложенными чертежами.

Изобретение разъясняется далее более подробно на основании примера осуществления изобретения, представленного на фигурах, на которых изображено:

фиг.1 - примерный вариант осуществления регулятора тягового механизма в соответствии с изобретением в различных разрезах, причем вал регулятора тягового механизма показан в продольном разрезе;

фиг.1а - поперечное сечение регулятора тягового механизма в соответствии с фиг.1;

фиг.1b - поперечное сечение регулятора тягового механизма в соответствии с фиг.1 вдоль линии E-F;

фиг.1с - увеличенное изображение отмеченной детали регулятора тягового механизма в соответствии с фиг.1а;

фиг.2 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 в исходном положении;

фиг.3 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 во втором положении зажима;

фиг.4 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 в первом положении зажима;

фиг.5 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 в третьем положении зажима;

фиг.6 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 в первом положении отпуска;

фиг.7 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 во втором положении отпуска;

фиг.8 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 в положении покоя;

фиг.9 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 в увеличенном частичном разрезе своего верхнего участка;

Фиг.10 - схематичное изображение сферической наклонной муфты;

Фиг.11 - регулятор тягового механизма в соответствии с Фиг.1 в рабочем положении;

фиг.12 - регулятор тягового механизма в соответствии с Фиг.1 в положении с повернутым управляющим диском;

фиг.13 - регулятор тягового механизма в соответствии с Фиг.1 в положении зажима с саморегулировкой управляющего диска;

фиг.14 - регулятор тягового механизма в соответствии с Фиг.1 в отрегулированным управляющим диском.

Одинаковые обозначения на отдельных чертежах представляют одинаковые или функционально соответствующие друг другу детали.

Фиг.1 демонстрирует примерный вариант осуществления регулятора 17 тягового механизма в соответствии с изобретением в различных разрезах, причем вал 6 регулятора 17 тягового механизма представлен в продольном разрезе.

Механизм регулировки данного варианта осуществления регулятора 17 тягового механизма состоит, в основном, из двух функциональных блоков. А именно, из блока I с функциями саморегулировки и предохранения от перегрузок, состоящего из следующих деталей: стопорного кольца 1 со сформированной стопорной рукояткой 1.1; втулки 2 с внешним профилем 2.1; управляющего диска или контрольного диска 3 с аксиальным внутренним профилированием 3.1 и надрезами 3.2 по периметру; двух дисковых пружин 4 и двух фрикционных дисков 5.

Следующий блок II с функциями направляющей муфты (свободный ход), ручного возврата в исходное положение и передачи усилия состоит из следующих деталей: вала 6 с внешним конусом 6.1 и червяка 6.2; зажимной втулки 7 с внутренним конусом 7.1 и торцевым сферическим наклонным контуром 7.2; зубчатого колеса 8 с торцевым наклонным контуром 8.1; нескольких зажимных шариков 9; сепаратора 10 шарикоподшипника с фрикционной пружиной 11; зубчатой рейки 12; и червячного колеса 13 с внутренним профилированием.

Элементы: сферический наклонный контур 7.2, наклонный контур 8.1 и зажимные шарики 9 образуют сферическую наклонную муфту 7.2, 8.1, 9, а элементы: внешний конус 6.1 и внутренний конус 7.1 образуют коническую муфту 6.1, 7.1. Сферическая наклонная муфта 7.2, 8.1, 9 и коническая муфта 6.1, 7.1 согласованы друг с другом таким образом, что в направлении поворота вокруг продольной оси вала 6, то есть в направлении подачи R, задается самоторможение и, тем самым, блокирующее действие сферической наклонной муфты, а в направлении отпуска, то есть в противоположном направлению подачи R направлении вращения, задается действие свободного хода. Это означает для последнего случая, что первый крутящий момент Мшариков сферической наклонной муфты меньше, чем второй крутящий момент Мтрения конической муфты.

Регулятор 17 тягового механизма расположен в корпусе 14, причем ось 16 вала разжимного кулака колесного тормоза червячного колеса 13 перпендикулярна плоскости чертежа, а продольная ось вала 6 регулятора 17 тягового механизма проходит под прямым углом к оси 16 вала разжимного кулака колесного тормоза. В данном примере выше вала 6 на корпусе 14 расположен рычаг 15, который находится в рабочем соединении с не изображенным тормозным цилиндром.

Внутри червячного колеса 13 находится также не изображенный вал разжимного кулака колесного тормоза, который на своем не показанном здесь конце имеет конструкцию кулачка S-образного профиля, которая известным образом приводит в действие тормозные колодки барабанного тормоза. Вал разжимного кулака колесного тормоза пролегает в направлении оси 16 вала разжимного кулака колесного тормоза и соединен без возможности поворота с червячным колесом 13. Посредством приведения в действие рычага 16 в указанном стрелкой направлении Z производится разжим тормозных накладок, а в направлении L производится отпуск тормозных накладок известным способом. Направление Z обозначается как направление зажима, а направление L как направление отпуска.

Далее следует описание автоматической функции регулировки со ссылкой на фигуры 1-8.

Регулировка происходит в начале процесса торможения. Когда в соответствующий тормозной цилиндр подается давление, то поршневой шток тормозного цилиндра выдвигается и приводит в действие, через рычаг 15, корпус 14, причем колебательное движение вокруг оси 16 вала разжимного кулака колесного тормоза производится в направлении Z зажима на первый угол αLS (фиг.3). Необходимая для этого передача усилия происходит от рычага 15 через верхний участок корпуса 14, вал 6 и червяк 6.2 на червячное колесо 13, которое находится в зацеплении с валом разжимного кулака колесного тормоза без возможности поворота, как разъяснено выше и очевидно на основании фиг.1а.

Зубчатая рейка 12 через зубчатое колесо 8 находится в рабочем соединении с валом 6 регулятора 17 тягового механизма, причем зубчатая рейка 12 расположена с возможностью смещения. На своем нижнем конце она имеет первый кулачок 12.1 и второй кулачок 12.2, которые расположены на расстоянии друг от друга. Кулачки 12.1 и 12.2 находятся, соответственно, в зацеплении с надрезами, которые разделены посредством зуба 3.3 и расположены на участке периметра управляющего диска 3. В дальнейшем рассматривается лишь надрез 3.2. Управляющий диск 3 через стопорное кольцо 1 посредством фрикционного зацепления соединен со стопорной рукояткой 1.1 таким образом, что он остается неподвижным относительно колебательного движения корпуса 14. На фиг.1с представлено увеличенное изображение обозначенной на фиг.1а зоны. Управляющий диск 3 посредством фрикционного зацепления удерживается в данном примере между двумя фрикционными дисками 5, которые предварительно напряжены посредством дисковой пружины 4. За счет напряжения дисковой пружины 4 и фрикционных свойств фрикционной пары фрикционных дисков 5 и управляющего диска 3 можно заранее устанавливать величину фиксирующего момента.

В первой фазе процесса движения в целом проходится так называемый свободный путь между вторым кулачком 12.2 зубчатой рейки 12 и надрезом 3.2 в неподвижном управляющем диске 3. Посредством величины этого свободного пути определяется воздушным зазором LS / подъемом LS между тормозными колодками и тормозным барабаном (фиг.2).

В следующей фазе кулачки 12.1. 12.2 зубчатой рейки 12 входят в соприкосновение с заплечиком 3.4, 3.5 управляющего диска 3 (фиг.3). При этом имеются два возможных рабочих состояния.

Случай 1: Когда воздушный зазор LS или подъем LS корректны (фиг.2), одновременно с прилеганием кулачка 12.2 зубчатой рейки 12 тормозные колодки прилегают к внутренней стенке барабана. Регулировка, ввиду значительных усилий, далее не возможна, однако, вследствие эластичности конструктивных элементов барабанного тормоза производится дальнейший поворот на третий угол αss на регуляторе 17 тягового механизма вокруг оси 16 вала разжимного кулака колесного тормоза. Так как зубчатое колесо 8, в силу значительных усилий, более не может быть повернуто, не возможно более и движение зубчатой рейки 12. Так как, однако, зубчатая рейка 12 соединена с управляющим диском 3, а управляющий диск 3 стопорится на валу без возможности поворота, должна производиться функция предохранения от перегрузки блоком I. От определенного дисковыми пружинами 4 и фрикционными дисками 5 силового порога происходит относительное движение между управляющим диском 3 и фрикционными дисками 5. Движение регулятора 17 тягового механизма по пути S2S (фиг.5) возможно, таким образом, несмотря на блокированный механизм регулировки, без повреждения (фиг.4). Таким образом, второй угол αGS является общим углом поворота.

Случай 2: Когда воздушный зазор между тормозными колодками и тормозным барабаном слишком велик, посредством зубчатой рейки 12 на зубчатое колесо 8 подается вращательное движение. Через сферическую наклонную муфту 7.2, 8.1, 9 и коническую муфту 6.1, 7.1 движение передается на червяк 6.2, червячное колесо 13 и, в конце концов, на вал разжимного кулака колесного тормоза. Таким образом, зазор между тормозной колодкой и тормозным барабаном уменьшается (фиг.5). Когда, на следующем ходу тормозные колодки прилегают к тормозному барабану, течение процесса описывается так же, как и в случае 1.

При отпуске тормоза регулятор 17 тягового механизма посредством восстанавливающей силы снова возвращается в исходное положение. При этом сначала кулачки 12.1, 12.2 зубчатой рейки 12 перемещаются на другую сторону заплечика в надрезах в управляющем диске 3, затем зубчатая рейка 12 смещается в исходное положение, и, в конце концов, управляющий диск 3 снова приводится в первоначальную позицию (фиг. 6, 7, 8).

Ручной возврат в исходное положение регулятора 17 тягового механизма

При смене тормозных накладок необходимо вручную повернуть назад регулятор 17 тягового механизма в исходное положение. При этом червяк 6.2 должен быть повернут против блокирующего действия свободного хода, то есть против блокирующего действия сферической наклонной муфты 7.2, 8.1, 9. Чтобы осуществить это, зажимные шарики 9 направляются при помощи сепаратора 10 шарикоподшипника, как показано на фиг.1. Сепаратор 10 шарикоподшипника в данном примере осуществления изобретения, с помощью так называемой фрикционной пружины 11, соединен посредством фрикционного замыкания с валом 6, который используется в качестве оси обратного вращения. Так как при ручном вращении в обратную сторону введение усилия в блокировочное соединение производится с другой стороны, то есть от конической муфты 6.1, 7.1, то, за счет действия фрикционной пружины 11 и специального исполнения геометрии сферического наклона, возможно исключить блокирующее действие. Таким образом, регулятор 17 тягового механизма может быть повернут в обратном направлении с относительно незначительным усилием.

Для этого рассматриваются фиг.9 и фиг.10. Сферические наклоны 7.2, 8.1 имеют первый угол α1 подъема и второй угол α2 подъема. В данном примере первый угол α1 подъема выполнен меньше, чем второй угол α2 подъема, причем первый угол α1 подъема является углом подъема наклонного контура 8.1 зубчатого колеса 8, которое в процессе регулировки приводится в действие от зубчатой рейки 12. Второй угол α2 подъема является углом подъема сферического наклонного контура 7.2 конической муфты со стороны привода, а именно внутреннего конуса 7.1. На фиг.10 данное соотношение представлено схематично в увеличенном масштабе. Если, как в случае с ручным вращением в обратную сторону, сепаратор 10 шарикоподшипника с зажимными шариками 9 вращается в обратном направлении, увеличивается расстояние между сферическими поверхностями между обеими полумуфтами 7.2, 8.1, причем блокирующее действие отключается или не осуществляется. Шарики 9 попадают в расположенный с левой стороны желоб, который можно увидеть на фиг.10. При этом, благодаря увеличивающемуся расстоянию между сферическими наклонными контурами 7.2, 8.1 снижается усилие прижатия конической муфты 6.1, 7.1, которое при этом делает возможным поворот вала 6. Если введение усилия происходит, напротив, от полумуфты со стороны привода, здесь: наклонный контур 8.1 зубчатого колеса 8, то зажимные шарики 9, посредством сдерживаемого через фрикционную пружину 11 сепаратора 10 шарикоподшипника, прилегают к сферическим наклонам, что можно увидеть в зоне справа на фиг.10, и, таким образом, достигается блокирующее действие. При этом конические участки конической муфты 6.1, 7.1 прижимаются друг к другу, так что увеличивается их фрикционное замыкание.

Для условия зажима сферической наклонной муфты служит в соответствии с фиг.10 тот факт, что сила FR трения больше, чем тангенциальная сила FT, причем тангенциальная сила FT представляет собой первый крутящий момент Мшариков сферической наклонной муфты, а сила FR трения представляет собой второй крутящий момент Мтрения конической муфты. На основании этого можно выяснить условие для возможности вращения в обратную сторону из известных соотношений, которые не должны разъясняться более подробно, представленных на фиг.10 сил трения, а именно, что α1 должен быть меньше, чем α2.

Автоматическая регулировка при установке регулятора 17 тягового механизма

За счет соединения посредством фрикционного зацепления управляющего диска 3 и стопора 1 стопорная рукоятка 1.1 стопорного кольца 1 может фиксироваться в любой позиции. Соединенная с управляющим диском 3 зубчатая рейка 12 сдвигается при этом внутри заданного рабочего хода, как разъяснено выше. Если, к примеру, управляющий диск 3 при установке регулятора 17 тягового механизма сдвигается влево против часовой стрелки (фиг.11), так что зубчатая рейка 12 достигает нижнего упора, предусмотренное рабочее положение уже достигнуто, и нет необходимости в дальнейшей регулировке.

Если управляющий диск 3 поворачивается вправо по часовой стрелке, зубчатая рейка 12 в крайнем случае сдвигается к верхнему упору, как показывает фиг.12. Когда производится первое приведение в действие тормозной системы, управляющий диск 3 поворачивается влево, против силы трения фрикционных дисков 5. При отпуске тормоза управляющий диск 3 остается в ранее достигнутой позиции, так как зубчатая рейка 12, ввиду ее соединения с блоком I и связанной с этим функции свободного хода, не может оказывать противодействующего усилия. Таким образом, достигается предусмотренное рабочее положение, как очевидно из фиг. 12, 13, 14.

Таким образом, регулятор 17 тягового механизма создается со следующими предпочтительными признаками:

1) не требующее больших затрат изготовление большинства деталей, в основном, посредством формования без снятия стружки;

2) простая сборка и, таким образом, низкая подверженность отказам;

3) высокая надежность, ввиду отсутствия филигранных деталей;

4) избежание ошибок монтажа за счет саморегулирования;

5) постоянное функционирование во время всего срока службы в силу конструктивного исполнения с износостойкими функциональными узлами;

6) ручной возврат в исходное положение с незначительными силовыми затратами.

При этом зажимная втулка 7 также может закрепляться, или для зажима может помещаться штифт на зажимной втулке 7.

Описанные выше варианты осуществления являются лишь примерами и не ограничивают собой изобретение. Вариации и модификации для специалиста очевидны и возможны.

Так, к примеру, возможно, чтобы зубчатая рейка 12 могла иметь и второй кулачок, а управляющий диск второй надрез. Также возможны и другие кулачки и надрезы.

Возможно, чтобы наклонные контуры могли иметь более двух различных углов наклона. Само собой разумеется, что возможны также и имеющие форму кривой рабочие поверхности.

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

1. стопорное кольцо

1.1. стопорная рукоятка

2. втулка

2.1. внешний профиль

2.2. упорный шарикоподшипник

3. управляющий диск

3.1. внутреннее профилирование

3.2. надрез

3.3. зуб

3.4. первый заплечик

3.5. второй заплечик

4. дисковая пружина

5. фрикционный диск

6. вал

6.1. внешний конус

6.2. червяк

7. зажимная втулка

7.1. внутренний конус

7.2. сферический наклонный контур

8. зубчатое колесо

8.1. наклонный контур

9. зажимной шарик

10. сепаратор шарикоподшипника

11. фрикционная пружина

12. зубчатая рейка

12.1. первый кулачок

12.2. второй кулачок

13. червячное колесо

14. корпус

15. рычаг

16. ось вала разжимного кулака

17. регулятор тягового механизма

I первый блок

II второй блок

α1 первый угол наклона

α2 второй угол наклона

αLS первый угол

αGS второй угол

αSS третий угол

αTS четвертый угол

µK коэффициент трения

Fa аксиальная сила

FN нормальная сила

FR сила трения

FT тангенциальная сила

L направление отпуска

LS воздушный зазор

Мшариков первый крутящий момент

Мтрения второй крутящий момент

R направление подачи

S2S путь

Z направление зажима

1. Регулятор (17) тягового механизма для барабанного тормоза для регулировки вызванного торможением износа, в частности, на тормозных накладках, с предохранительной муфтой и с вращающейся муфтой свободного хода или направляющей муфтой, отличающийся тем, что он снабжен сферической наклонной муфтой (7.2, 8.1, 9), которая через пружину, в частности нажимную пружину, предпочтительно фрикционную пружину, предварительно напряжена, и конической муфтой (6.1, 7.1).

2. Регулятор (17) по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с двумя блоками (I, II), причем один блок (I) имеет предохранительную муфту, а другой блок (II) имеет сферическую наклонную муфту (7.2, 8.1, 9) и коническую муфту (6.1, 7.1) с функциями направляющей муфты, ручного возврата в исходное положение и передачи усилия.

3. Регулятор (17) по п.1 или 2, отличающийся тем, что сферическая наклонная муфта (7.2, 8.1, 9) состоит из расположенных напротив друг друга торцевых поверхностей, которые соответственно выполнены со сферическим наклонным контуром (7.2, 8.1) для расположенных между ними зажимных шариков (9).

4. Регулятор (17) по п.3, отличающийся тем, что сферические наклонные контуры (7.2, 8.1) торцевых поверхностей сферической наклонной муфты (7.2, 8.1, 9) имеют различные углы (α1, α2) наклона.

5. Регулятор (17) по п.4, отличающийся тем, что первый угол (α1) наклона сферического наклонного контура (8.1), который при регулировке образует сторону привода, меньше, чем второй угол (α2) наклона сферического наклонного контура (7.2), который при регулировке образует сторону отбора мощности.

6. Регулятор (17) по п.4, отличающийся тем, что сферические контуры (7.2, 8.1) имеют исполнения в форме кривой с различными радиусами кривизны.

7. Регулятор (17) по п.3, отличающийся тем, что предусмотренные между наклонными контурами (7.2, 8.1) зажимные шарики (9) расположены в сепараторе (10) подшипника, который от пружины (11) предварительно напряжен таким образом, что зажимные шарики (9) при регулировке прилегают к сферическим наклонам (7.2, 8.1) для передачи усилия.

8. Регулятор (17) по п.2, отличающийся тем, что предохранительная муфта блока (I) образована соединенным посредством фрикционного зацепления с неподвижным стопорным кольцом (1) управляющим диском (3).

9. Регулятор (17) по п.8, отличающийся тем, что управляющий диск (3) расположен между двумя фрикционными дисками (5), которые предварительно напряжены от дисковой пружины (4).

10. Барабанный тормоз с регулятором тягового механизма в соответствии с одним из предыдущих пп.1-9.

www.findpatent.ru

Справочник по ремонту велосипедов(Роб Ван дер Плас) глава 10 - Роб Ван дер Плас - Каталог статей

«Справочник по ремонту велосипедов»

Втулочные тормоза

Подобный тип тормозов в наши дни практически не используется, разве что вы найдете их на очень старых моделях велосипедов. Ножной тормоз, точнее, тормоз, срабатывающий от вращения педалей назад, используется разве что на детских велосипедах, да и то крайне редко. Барабанно-дисковые тормоза устанавливаются на тандемах в качестве тормозов дополнительных и еще на некоторых моделях городских велосипедов.

°°°

Уход за ножным тормозом

     Основной вид ухода за данным типом тормозов заключается главным образом в регулировке колесных и других подшипников. Такие тормоза имеют тенденцию нагреваться, особенно если на длинных дистанциях ими пользуются очень часто. В экстремальных условиях на подшипниках даже может начать гореть смазка. Если такое произойдет на вашем велосипеде, то подшипники вам придется снимать (разумеется, после того, как остынет втулка) и набивать их маслом, рекомендованным фирмой-производителем. Обычно это высокотемпературная смазка.

Процедура регулировки подшипников

Иногда вам придется осматривать подшипники, точно так же, как и на обычной втулке (см. инструкцию выше). Если подшипники разболтались или, напротив., слишком затянуты, отрегулируйте их. Снимать для этого с велосипеда колесо вовсе не требуется. Для работы вам (обычно небольшой комплект инстру- ментов прилагается к велосипеду при покупке). Если специального комплекта инструмента у вас нет, можете легко купить его в любом магазине.

1 Ослабьте левую осевую гайку, отвернув ее на 2—3 оборота.2 Ослабьте круглую контргайку с углублениями, отвернув ее на 1 оборот.3 Если правая сторона оси втулки имеет квадратную форму, то чтобы ослабить ее, поворачивайте ее по часовой стрелке, а чтобы затянуть — против часовой стрелки4 На моделях без квадратной стороны оси открутите полностью контргайку и ослабьте внутреннюю фигурную пластину, сцепляющую подшипник: при повороте влево он ослабляется, при повороте вправо он затягивается.5 Сначала, удерживая ось или фигурную пластину, затяните контргайку, после чего закрутите осевую гайку.

°°°

Уход за барабанным тормозом

     Тормоза данного типа иногда используются на тандемах, а в некоторых странах — на туристических и обычных городских велосипедах. Обслуживание их включает в себя регулировку подшипников и троса (или управляющего стержня, на соответствующих моделях). Очень редко владельцу велосипеда с таким типом тормозов приходится заменять тормозные колодки (когда износятся или сильно загрязнятся прокладки). В последнем случае необходимо снять тормоз, а затем прокладки, после чего либо поставить новые прокладки, либо совсем заменить их. Замену желательно проводить не любителю, а специалисту в мастерской.

Процедура регулировки подшипника:

     Делается это точно так же, как и на велосипедах с ручным тормозом. Сначала трос либо ослабляется соответствующим регулировочным устройством, если тормоза не отходят после торможения, либо натягивается, если тормоза прилегают неплотно. Точно так же, как и в случае с тормозами, действующими на обод, проверяются, смазываются и регулируются трос, рычаг, направляющие и анкеры. В случае необходимости изношенные и деформированные детали заменяются. Если регулировка не устраняет возникших проблем, детали следует также заменять.

Процедура регулировки подшипника:

     Как я уже говорил в главе 4, подшипники нужно время от времени менять. Все, что вам потребуется для данной работы, это гаечный ключ размером 15 или 16 мм и специальный ключ, который чаше всего входит в комплект инструментов, прилагаемых к велосипеду при покупке. Снимать с велосипеда колесо не нужно.

1 Ослабьте осевую гайку на управляющей стороне, открутив ее на 3—4 оборота.2 Ослабьте контргайку, открутив ее на 1—2 оборота.3 Теперь регулировочную пластину, удерживающую конус подшипника, можно повернуть вправо (если вы хотите затянуть подшипники) или влево (если вы хотите их ослабить). Не перетягивайте пластину.4 Удерживая регулировочную пластину, затяните контргайку.5 Закрутите осевую гайку, убедитесь, что колесо установлено прочно.6 Проверьте все соединения и при необходимости повторите регулировку.

°°°

Осмотр и регулировка барабанного тормоза

     Когда подшипники или тормозные колодки настолько изношены или деформированы, что регулировка их не приводит к улучшению работы, их следует заменять. Колесо с велосипеда необходимо снимать, отсоединять управляющий трос и вывинчивать болт, с помощью которого к вилке или стопорной крепится тормозная пластина или удерживающий рычаг.

Процедура съема:

1 Открутите контргайку и снимите ее вместе со стопорной шайбой.2 Регулировочной пластиной ослабьте конус (или открутите его гаечным ключом) и снимите его.3 Снимите тормозную пластину, на которой смонтирован весь механизм, не растеряйте шарики подшипника, которые обычно находятся в держателе.

Техобслуживание и процедура сборки:

1 Прочистите и осмотрите все компоненты:а) Замените тормозные колодки, если в каком-либо месте их толщина составляет 3 мм и менее или если они очень сильно замаслены.б) Замените шарики подшипника вместе с держателем, а также любые другие изношенные и деформированные компоненты.2 Набейте чашки подшипников маслом, втолкните шарики в чашку.3 Слегка смажьте осевые части и кулачок, на котором сидят тормозные колодки.4 Удалите лишнее масло, убедитесь, что масла нет на тормозных прокладках и тормозном барабане.5 Вставьте тормозную пластину с установленными на ней тормозными колодками.6 Прикрутите конус и затяните его регулировочной пластиной.7 Удерживая регулировочную пластину, установите стопорную шайбу.8 Проверьте подшипники, при необходимости отрегулируйте их.9 Установите колесо и проверьте работу тормозов, при необходимости отрегулируйте натяжение троса.

°°°

Управление втулочными тормозами

Если не считать ножного тормоза, который срабатывает от приводного механизма при повороте педалей назад, все остальные втулочные тормоза срабатывают от нажатия тормозного рычага на руле, очень похожего на тот, что мы рассматривали с вами в главе 9, когда говорили о тормозах, действующих на обод. На некоторых моделях велосипедов ручной тормозной рычаг соединен с собственно тормозом бауденовским тросом (его мы рассматривали в главе 9). Некоторые барабанные тормоза срабатывают от нетяжных стержней (тяг ручного тормоза), соединяющих рычаг с рычагом управления тормозами через несколько установленных на раме шарниров.

     Тормоза, которые срабатывают от стержня, обычно регулируются круглой гайкой с насечкой или винтом, установленным на конце стержня (тяги) в месте, где он соединяется со стременем или с рычагом, приводящим в действие барабанный тормоз. Такие тормоза помимо обычного ухода за тормозной колодкой требуют ежемесячной смазки шарниров. Во время смазки рекомендуется проверить прочность установки крепежных гаек. При нормальном уходе такая система будет очень надежно работать многие годы. Органы управления тормозами и их обслуживание рассматриваются в главе 9.

°°°

Другие втулочные тормоза

     Остальные втулочные тормоза можно рассмотреть вкратце, исключительно из любопытства и для общего развития. Если вы надумали заняться ремонтом велосипедов профессионально, даже такой информации вам будет достаточно — имея соответствующий опыт и достаточное воображение, вы легко справитесь с ремонтом — догадаетесь, что нужно делать и как.

Дисковые тормоза

     Дисковые тормоза устанавливаются на велосипедах даже еще реже, чем барабанные, Увидеть их можно разве что на тандемах, да и то на заднем колесе. Если инструкция по обслуживанию и ремонту дисковых тормозов не прилагается вместе с велосипедом, ее лучше всего взять у фирмы-производителя.     Самое главное здесь — это проверять натяжение троса (процесс аналогичен регулировке троса в обычных тормозах) и сам диск, который не должен быть деформированным. Время от времени протирайте диск чистой тряпкой, смоченной в растворителе. Внимательно следите за тем, чтобы растворитель или масло не попали на тормозные колодки. Как и на других втулочных тормозах, рычаг, соединяющий неподвижную часть тормоза с рамой, должен быть затянут. После снятия и установки колеса обязательно проверьте его.

Раздельный барабанный тормоз

     Такой тормоз является разновидностью барабанного, который как отдельный узел накручивается на резьбу специальной втулки. Устанавливается раздельный барабанный тормоз только на заднем колесе, а используется чаще всего в тандемах. К нему также применимо все, что мы говорили ранее о барабанных тормозах обычного типа.

Полосный тормоз

     Велосипеды, оборудованные такими тормозами, можно увидеть разве что в странах Дальнего Востока. Торможение происходит следующим образом — металлическая полоса втягивается внутрь, прижимается к внешней части тормозного барабана и создает трение. Несмотря на то что полосные тормоза отличаются высокой мощностью, у них есть один, но очень существенный недостаток — поскольку на тормоза не поступает воздух, они перегреваются, особенно на длинных спусках. Поэтому при всех своих достоинствах они намного хуже, чем барабанные тормоза, работающие на сжатие, и уж еще больше уступают другим втулочным тормозам и тормозам, действующим на обод.

Тормоза, работающие на сжатие-растяжение

     Очень редкая тормозная система, выпускает которую компания Bridgestone под торговой маркой Dynex. В США вы ее встретите только на очень старых велосипедах. Данный тип тормозов сочетает в себе принцип работы барабанного и полосного тормоза вместе взятых, действуя таким образом: тормозные колодки натягиваются и прижимаются и к внешней, и к внутренней стороне тяжелого тормозного барабана, соединенного с установочной пластиной охлаждающими ребрами. Работают такие тормоза хорошо, главным образом благодаря тому, что эффект затухания в одном режиме компенсируется увеличением силы торможения в другом режиме.

Роликовый тормоз

     Такие тормоза устанавливаются преимущественно на дешевых складных и детских велосипедах. При нажатии педалей назад ролики перемещаются вверх по скошенной поверхности тормозной головки, попадают в углубления и давят на тормозной барабан. Роликовые тормоза отлично работают при кратковременном торможении, но на длинных спусках они даже опасны, так как начинают перегреваться, поскольку охлаждающая поверхность в них очень мала.

°°°

<——  Назад     ♦♦♦♦♦    Вперёд  ——>

***************************************************************************************************************************************************

shum-1968.narod.ru

17.28. Барабанный тормозной механизм

17.28. Барабанный тормозной механизм

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Барабанный тормозной механизм
1. ПРОБКА ОТВЕРСТИЯ В ОПОРНОМ ДИСКЕ 2. БОЛТ КРЕПЛЕНИЯ КОЛЕСНОГО ЦИЛИНДРА 3. ПАЛЕЦ ДЕРЖАТЕЛЯ 4. ОПОРНЫЙ ТОРМОЗНОЙ ДИСК 5. КОЛЕСНЫЙ ЦИЛИНДР В СБОРЕ 6. ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА ЗАДНЯЯ 7. ПРУЖИНА ДЕРЖАТЕЛЯ 8. ШАЙБА ДЕРЖАТЕЛЯ 9. ТОРМОЗНОЙ БАРАБАН 10. СТОПОРНЫЙ ВИНТ 11. СТЯЖНАЯ ПРУЖИНА ВЕРХНЯЯ 12. СТЯЖНАЯ ПРУЖИНА НИЖНЯЯ 13 СЕРЬГА 14. РЕГУЛЯТОР В СБОРЕ 15. ПРУЖИНА РЕГУЛЯТОРА 16. НАЖИМНОЙ РЫЧАГ РЕГУЛЯТОРА 17. ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА ПЕРЕДНЯЯ
Регулятор
101. РЕЗЬБОВОЙ СТЕРЖЕНЬ 102. ГАЙКА 103. ЗАЖИМ 104. ПОЛЫЙ СТЕРЖЕНЬ
На автомобиле установлены задние тормозные механизмы барабанного типа с активной и пассивной колодками. В отторможен ном состоянии верхние концы колодок прижаты пружинами к поршням, а нижние концы - к упору, расположенному на опорном тормозном диске. При нажатии на тормозную педаль поршни прижимают колодки к внутренней поверхности трения барабана. Передняя активная колодка дополнительно прижимается к барабану моментом трения, чем обеспечивается самоусиление или серводействие колодки. При торможении автомобиля, движущегося задним ходом, задняя колодка является активной, а передняя - пассивной. Силы, действующие на колодки со стороны поршней и тормозного барабана, воспринимаются упором на неподвиж ном тормозном диске. Опорный тормозной диск закреплен на соответствующем рычаге задней подвески. Регулировка зазоров в тормозном механизме происходит автоматически при каждом служебном торможении. Для тормозных механизмов с активной и пассивной колодками характерен более интенсивный износ передней активной колодки по сравнению с задней пассивной. Не рекомендуется переставлять бывшие в употреблении тормозные колодки, так как это может нарушить автоматическую регулировку тормозного механизма и увеличить свободный ход тормозной педали.

При техобслуживании барабанных тормозных механизмов необходимо заменять все детали, входящие в ремонтный комплект.

Смазывать детали согласно прилагаемым инструкциям.

Запрещено использовать для обдува и сушки деталей сжатый воздух из промышленной сети, так как содержащиеся в нем капли масла могут вывести из строя резиновые уплотнения.

После проведения работ, связанных с демонтажем или отсоединением каких-либо трубопроводов или шлангов тормозного гидропривода, необходимо удалить воздух из соответствующего контура или из всей тормозной системы.

Заменять тормозные колодки следует только полным комплектом на обоих тормозных механизмах.

Моменты затяжки резьбовых соединений даны для сухих, несмазанных крепежных деталей.

Все ремонтные работы следует проводить на чистом верстаке для исключения загрязнения деталей тормозной системы минеральными маслами, смазками и жидкостями.

Предупреждение

Материал тормозных накладок содержит волокна асбеста, попадание которых в органы дыхания человека опасно для здоровья. Поэтому при проведении техобслуживания и ремонта тормозных механизмов следует исключить такие операции, как очистка деталей от продуктов износа накладок с помощью сухой щетки или струей сжатого воздуха, шлифовка колодок и т. д., связанные с пылеобразованием. Для удаления мелких пылевидных частиц из тормозных механизмов надо использовать влажную ткань, смоченную водой.

Снять или отсоединить
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
1. Поднять автомобиль.
2. Задние колеса. Пометить положение задних колес относительно ступиц.
3. Гайки теплозащитного кожуха, положить кожух на глушитель.
4. Отпустить крепление троса стояночного тормоза.
5. Вывернуть стопорный винт тормозного барабана.
6. Тормозной барабан. При затрудненном демонтаже барабана:      - убедиться в том, что стояночный тормоз выключен;      - отпустить крепление троса стояночного тормоза;      - вынуть пробку 1 из отверстия в опорном диске 4 и переместить отверткой разжимной рычаг стояночного тормоза до упора в заднюю тормозную колодку 6.
7. Верхнюю и нижнюю стяжные пружины 11, 12.
8. Пружину регулятора 15 и нажимной рычаг регулятора 16.
9. Регулятор в сборе 14.
10. Палец 3, пружину 7 и шайбу 8 держателя.
11. Заднюю тормозную колодку 6.
Очистить
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
1. Детали регулятора.
2. Нанести на резьбу смазку, предназначенную для деталей тормозных механизмов.
Проверить
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
1. Плавность вращения резьбового стержня в гайке.
2. При наличии следов перегрева, износа или прочих дефектов на деталях заменить неисправные детали. Предупреждение

Перед монтажом тормозного барабана следует убедиться в том, что гайка 102 навернута на стержень 101 до конца. При этом гайка не должна быть заклинена на резьбе стержня.

Установить или присоединить Места нанесения смазки на опорный тормозной диск
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ
1. Нанести смазку на выступы тормозного опорного диска 4 в местах контакта с колодками (см. рис. Места нанесения смазки на опорный тормозной диск) .
2. Разжимной рычаг 18 стояночного тормоза к наконечнику приводного троса.
3. Заднюю тормозную колодку 6 на опорный диск 4, палец, пружину и шайбу держателя. Проверить правильное положение троса стояночного тормоза.
4. Регулятор 14, переднюю колодку 17 и нижнюю стяжную пружину 12. Затянуть гайки крепления теплозащитного кожуха. Предупреждение

Не растягивать слишком сильно нижнюю стяжную пружину 12. Пружина 12 должна располагаться под упором тормозного диска.

5. Палец, пружину и шайбу держателя.
6. Регулятор 14.
6а. Полностью ввернуть стержень регулятора в гайку.
6б. Установить регулятор.
6в. Повернуть зажим 103 к опорному тормозному диску 4.
7. Нажимной рычаг 16 регулятора на ось и надеть пружину 15. Предупреждение

Не растягивать слишком сильно пружину 15 регулятора.

8. Вставить один конец серьги 13 в отверстие оси рычага 16, а другой - в отверстие передней тормозной колодки.
9. Верхнюю стяжную пружину, закрепив ее концы к серьге 13 и задней колодке 6. Предупреждение

Не растягивать слишком сильно верхнюю стяжную пружину 12.

10. Тормозной барабан 9 и стопорный винт 10.
11. Задние колеса.
12. Отрегулировать стояночный тормоз.

carmanz.com

регулятор тягового механизма для барабанного тормоза и барабанный тормоз - патент РФ 2395018

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к барабанным тормозам транспортных средств. Регулятор (20) тягового механизма для барабанного тормоза содержит предохранительную муфту, вращающуюся муфту свободного хода или направляющую муфту. Предохранительная муфта выполнена в виде сферической наклонной муфты (18), которая через нажимную пружину (7) предварительно напряжена. Барабанный тормоз содержит регулятор (20) тягового механизма. Достигается улучшение технических характеристик устройств и упрощение их конструкции. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к регулятору тягового механизма для барабанного тормоза для регулировки вызванного торможением износа, в частности, на тормозных накладках, с предохранительной муфтой и с вращающейся муфтой свободного хода или направляющей муфтой.

В тяжелых грузовых автомобилях зачастую приводимые в действие пневматическим способом барабанные тормоза используются в качестве фрикционных тормозов. Предпочтительной конструктивной разновидностью является так называемый барабанный тормоз с S-образными кулачками.

Для создания силы торможения тормозные колодки, которые образуют или несут на себе тормозные накладки, должны быть в радиальном направлении извне прижаты к барабану барабанного тормоза. У барабанных тормозов с S-образными кулачками это происходит посредством поворота вала разжимного кулака колесного тормоза, который на одном конце имеет двойную эвольвенту S-формы. На этот кулачок своими концами опираются обе тормозные колодки, причем концы, противолежащие этим концам, соответственно, к примеру, закреплены на тормозном носителе с возможностью поворота вокруг оси. Для осуществления процесса торможения вал разжимного кулака колесного тормоза с S-образным кулачком должен поворачиваться до тех пор, пока тормозные колодки с желаемым усилием не войдут в соприкосновение с барабаном. Поворот вала разжимного кулака колесного тормоза происходит при помощи приводимого в действие посредством сжатого воздуха тормозного цилиндра, который через рычаг создает крутящий момент и передает его на вал разжимного кулака колесного тормоза.

Так как тормозные колодки и, соответственно, тормозные накладки при торможении изнашиваются, необходимо компенсировать этот износ тормозных накладок посредством устройства регулировки. Для этой цели вал разжимного кулака колесного тормоза с S-образным кулачком, в итоге, должен быть повернут в том направлении, в котором тормозные накладки перемещаются в направлении к барабану в процессе торможения, чтобы тормозные колодки сдвигались ближе к внутренней стороне барабана. Это направление обозначается как направление зажима. Тем не менее, в положении покоя должен оставаться небольшой зазор для обеспечения безупречного процесса отпуска. Эту дополнительную регулировку можно производить через равные промежутки времени также и вручную. Для этого на тормозном рычаге вала разжимного кулака колесного тормоза, на который воздействует тормозной цилиндр посредством своего поршневого штока, должно проводиться дополнительное регулирование. Так как ручная регулировка не работает ни в соответствии с потребностями, ни непрерывно, то так называемые автоматические регуляторы тягового механизма относятся к стандартному оборудованию транспортных средств, оснащенных барабанными тормозами с S-образными кулачками.

Имеются различные системы регуляторов тягового механизма. Базовая конструкция очень похожа и состоит, в основном, из червячного колеса, червяка, предохранительной муфты или муфты силового выключения, муфты свободного хода (в большинстве случаев по принципу пружины в виде петли), зубчатого колеса, зубчатой рейки и так называемого управляющего диска. Этот механизм находится в корпусе, который имеет рычаг, с которым шарнирно соединен тормозной цилиндр. Вал разжимного кулака колесного тормоза посредством клиновидного зубчатого зацепления соединен с червячным колесом.

У регуляторов тягового механизма имеют место два принципа действия: в соответствии с одним принципом действия происходит регулировка в начале процесса торможения, в соответствии с другим принципом регулировка осуществляется в конце, то есть в процессе отпуска.

В качестве примера для иллюстрации здесь мог бы быть назван документ ЕР 0614025 В1. В данном документе описано устройство регулировки для дискового тормоза, причем использование обоих вышеуказанных принципов действия происходит совместно, так как в начале процесса торможения производится регулировка и осуществляется зажим упругого элемента, который в процессе отпуска разгружается и способствует дальнейшей регулировке.

Находящиеся в настоящее время на рынке регуляторы тягового механизма в отношении сопротивления усталости и длительности функционирования не всегда соответствуют ожиданиям или требованиям. В качестве подверженной износу детали выявила себя муфта свободного хода в форме пружины в виде петли. Функционирование данного конструктивного элемента сильно зависит от соотношений сил трения, от фасонирования и стабильности формы сопряженных поверхностей. Если со временем возникает износ и/или изменение соотношений сил трения, то может произойти функциональный отказ конструктивного элемента и, тем самым, всего регулятора тягового механизма.

Задача изобретения состоит в том, чтобы создать регулятор тягового механизма вышеуказанного типа. Техническим результатом является обеспечение высокой надежности, и в отношении функционального поведения оказывается как можно меньше воздействия от колебаний коэффициента трения и допусков на изготовление, а также максимально экономичное изготовление.

Эта задача в соответствии с изобретением решается посредством регулятора тягового механизма с признаками пункта 1 формулы изобретения, а также посредством барабанного тормоза с признаками пункта 10 формулы изобретения.

Регулятор тягового механизма в соответствии с изобретением для барабанного тормоза для регулировки вызванного торможением износа, в частности, на тормозных накладках с предохранительной муфтой и с вращающейся муфтой свободного хода или направляющей муфтой отличается тем, что предохранительная муфта выполнена как сферическая наклонная муфта, которая через нажимную пружину предварительно напряжена.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения направляющая муфта выполнена как роликовый механизм свободного хода. При этом выявляется точное функциональное поведение в силу использования прецизионных и независимых от трения деталей.

Следующий вариант осуществления изобретения предусматривает то, что сферическая наклонная муфта состоит из расположенных напротив друг друга торцевых поверхностей, которые выполнены, соответственно, с гнездами шариков для расположенных там шариков. При этом особенно предпочтительно, чтобы все подвижные конструктивные элементы механизма регулировки были выполнены на шариковых опорах, так как это способствует высокому КПД.

В другом варианте осуществления изобретения предусмотрено, что предохранительная муфта и направляющая муфта совместно образуют муфту шарикового фиксатора. При этом предпочтительно, чтобы муфта шарикового фиксатора состояла из двух расположенных напротив друг друга наклонных контуров с расположенными между ними шариками, причем в особо предпочтительном варианте осуществления наклонные контуры имеют, по меньшей мере, два различных наклона. Это предпочтительно, так как в таком случае имеет место точное функциональное поведение. Так как функция свободного хода и предохранительная функция определены лишь посредством фасонирования и силы предварительного напряжения, и таким образом, трение не оказывает влияния на функциональное поведение.

В альтернативном варианте осуществления изобретения наклонные контуры имеют исполнение в форме кривой.

Предпочтительно, чтобы муфта шарикового фиксатора имела коническую муфту, так как в этом предпочтительном варианте осуществления изобретения возможно благоприятное изготовление конструктивных элементов, так как важные конструктивные элементы механизма регулировки можно изготавливать посредством пластического формообразования без снятия стружки.

Далее предусмотрено, что наклонные контуры и расположенные между ними шарики удерживаются друг с другом посредством работающей на кручение пружины.

Барабанный тормоз в соответствии с изобретением имеет регулятор тягового механизма в соответствии с изобретением.

Другие преимущества, детали и признаки изобретения можно заимствовать из дальнейшего детального описания в сочетании с приложенными чертежами.

Изобретение разъясняется далее более подробно на основании примера осуществления изобретения, представленного на чертежах, на которых показано:

Фиг.1 - изображение в разрезе примерного первого варианта осуществления регулятора тягового механизма в соответствии с изобретением;

Фиг.2 - развернутое изображение в разрезе регулятора тягового механизма в соответствии с Фиг.1;

Фиг.3 - изображение в разрезе вдоль линии I-I регулятора тягового механизма в соответствии с Фиг.1;

Фиг.4 - схематичное изображение управляющего диска с зубчатой рейкой регулятора тягового механизма в соответствии с Фиг.1;

Фиг.5 - изображение в разрезе примерного второго варианта осуществления регулятора тягового механизма в соответствии с изобретением.

Одинаковые обозначения на отдельных чертежах представляют одинаковые или функционально соответствующие друг другу детали.

Фиг.1 демонстрирует изображение в разрезе примерного первого варианта осуществления регулятора 20 тягового механизма в соответствии с изобретением.

Механизм регулировки данного первого варианта осуществления изобретения состоит из следующих отдельных компонентов: вала 1, зажимной втулки 2 с расположенными на торце первыми гнездами 2.1 шариков на одной стороне и с осевым подшипником 2.2 на другой стороне, которая смежна первому концу вала 1; из роликового механизма 3 свободного хода с внешним зацеплением 3.1; червяка 4 с расположенными на торце вторыми гнездами 4.1 шариков, которые противолежат первым гнездами 2.1 шариков; из нескольких шариков 5 для так называемой сферической наклонной муфты 18; из нескольких шариков 6 фиксатора для передачи крутящего момента между валом 1 и червяком 4; из пружины 7 предварительного напряжения с опорными дисками 12, 13 и стопорным кольцом 14; из червячного колеса 8; червячной рейки 9; управляющего диска 10 и фиксирующего рычага 11.

Регулятор 20 тягового механизма расположен в корпусе 15, причем ось 17 червячного колеса перпендикулярна плоскости чертежа, а продольная ось вала 1 регулятора тягового механизма проходит под прямым углом к оси 17. В данном примере выше вала 1 на корпусе 15 расположен рычаг 16, который находится в рабочем соединении с неизображенным тормозным цилиндром.

Внутри червячного колеса 8 находится также неизображенный вал разжимного кулака колесного тормоза, который на своем не показанном здесь конце имеет конструкцию кулачка S-образного профиля, которая известным образом приводит в действие тормозные колодки барабанного тормоза. Вал разжимного кулака колесного тормоза пролегает в направлении оси 17 и соединен с червячным колесом 8 без возможности поворота. Посредством приведения в действие рычага 16 в обозначенном стрелкой направлении Z производится разжим тормозных накладок, а в направлении L производится отпуск тормозных накладок известным способом. Направление Z обозначается как направление зажима, а направление L как направление отпуска.

Роликовый механизм 3 свободного хода осуществляет функцию направляющей муфты и является промышленно изготовленным прецизионным конструктивным элементом, который особенно рассчитан на долговечность и эксплуатационную надежность.

Сферическая наклонная муфта 18 образуется из первых гнезд 2.1 шариков зажимной втулки 2 и из вторых гнезд 4.1. шариков червяка 4, между которыми в соответствующем количестве расположены шарики 5. Сферическая наклонная муфта 18 служит в качестве предохранительной муфты или муфты силового отключения и предварительно напряжена посредством пружины 7 предварительного напряжения. Пружина 7 предварительного напряжения предусмотрена между лежащим на червяке 4 первым опорным диском 12 и расположенным на втором конце вала 1 вторым опорным диском 13. Аксиальное закрепление пружины 7 предварительного напряжения на валу 1 происходит посредством стопорного кольца 14 на данном втором конце вала, который противолежит первому концу вала с зажимной втулкой 2. Пружина 7 предварительного напряжения через первый опорный диск 12 и червяк 4 оказывает, таким образом, аксиальное сжимающее усилие, которое через вторые гнезда 4.1. шариков и шарики 5 передается на зажимную втулку 2.

Таким образом, момент срабатывания данной конструкции сферической наклонной муфты, в противоположность фрикционным муфтам, определяется только силой предварительного напряжения пружины и фасонированием гнезд 2.1 и 4.1 шариков.

Гнезда 2.1 и 4.1 шариков выполнены, к примеру, наклонной формы. Так как в данном варианте осуществления изобретения речь идет чисто о движении катания с так называемым точечным контактом, то обеспечивается эксплуатация почти без износа и при этом долгосрочная по времени, так как оба функциональных элемента уже в течение времени миллион раз и замечательным образом доказали себя на деле в приводимых в действие пневматическим способом дисковых тормозах серий SB и SN заявителя.

Далее следует функциональное описание данного первого варианта осуществления изобретения со ссылкой на чертежи.

Регулировка происходит в начале процесса торможения. Когда в соответствующий тормозной цилиндр через среду, здесь это воздух, подается давление, то поршневой шток тормозного цилиндра выдвигается и приводит в действие через рычаг 16 корпус 15, причем колебательное движение вокруг оси 17 производится в направлении Z зажима. Необходимая для этого передача усилия происходит от рычага 16 через верхний участок корпуса 15, вал 1 и червяк 4 на червячное колесо 8, которое соединено с валом разжимного кулака колесного тормоза без возможности поворота, как разъяснено выше и очевидно на основании Фиг.2 и изображения в разрезе на Фиг.3 вдоль линии I-I с Фиг.2.

Теперь ссылаемся на Фиг.4., которая представляет схематичное изображение управляющего диска 10 с зубчатой рейкой 9 регулятора 20 тягового механизма.

Зубчатая рейка 9 через внешнее зацепление 3.1 роликового механизма 3 свободного хода находится в рабочем соединении с валом 1 регулятора 20 тягового механизма, причем зубчатая рейка 9 расположена с возможностью смещения в направлении стрелки. На своем нижнем конце она имеет первый кулачок 9.1 и второй кулачок 9.2, которые расположены на расстоянии друг от друга. Кулачки 9.1 и 9.2 находятся, соответственно, в зацеплении с первым надрезом 10.1 и со вторым надрезом 10.2, которые разделены посредством зуба 10.3 и расположены на участке периметра управляющего диска 10. Управляющий диск 10 через фиксирующий рычаг 11 закреплен таким образом, что он неподвижен относительно колебательного движения корпуса 15.

В первой фазе процесса движения в целом проходит так называемый свободный путь между первым кулачком 9.1 зубчатой рейки 9 и первым надрезом 10.1 в неподвижном управляющем диске 10. Посредством величины этого свободного пути, то есть посредством выбора размеров кулачка 9.1 и надреза 10.1, определяется воздушный зазор между тормозными колодками и тормозным барабаном.

В следующей фазе первый кулачок 9.1. зубчатой рейки 9 входит в соприкосновение с заплечиком первого надреза 10.1 управляющего диска 10. При этом имеется лишь два возможных рабочих состояния.

Случай 1: Когда воздушный зазор корректен, одновременно с прилеганием кулачка 9.1 зубчатой рейки 9 тормозные колодки прилегают к внутренней стенке барабана. Регулировка, ввиду значительных усилий, далее не возможна, однако, вследствие эластичности конструктивных элементов барабанного тормоза производится дальнейший поворот на регуляторе 20 тягового механизма. Чтобы это было возможно без повреждения механизма регулировки в регуляторе 20 тягового механизма, в силу вступает функция предохранительной муфты в форме сферической наклонной муфты 18. При этом шарики 5 катятся по сферическим наклонам гнезд 2.1, 4.1 шариков вверх и разжимают при этом полумуфты, а именно противолежащие торцевые поверхности зажимной втулки 2 и червяка 4, против силы предварительного напряжения пружины 7 предварительного напряжения. Таким образом, дальнейший поворот через внешнее зацепление 3.1. роликового механизма 3 свободного хода не может вызывать поворота червяка 4 и червячного колеса 8.

Случай 2: Когда воздушный зазор между тормозными колодками и тормозным барабаном слишком велик, посредством зубчатой рейки 9 и соединенного с роликовым механизмом 3 свободного хода внешним зацеплением 3.1. на основании стопорного действия роликового механизма 3 свободного хода в сферическую наклонную муфту 18 подается вращательное движение. Так как момент срабатывания сферической наклонной муфты 18 больше, чем крутящий момент приводимого в движение червяка 4, то он вращается совместно с червячным колесом 8. Таким образом, зазор между тормозной колодкой и тормозным барабаном уменьшается. Когда на следующем ходу тормозные колодки входят в соприкосновение с тормозным барабаном, течение процесса описывается так же, как и в случае 1.

При отпуске тормоза сферическая наклонная муфта 18 (предохранительная муфта) сначала возвращается в положение покоя. Регулятор 20 тягового механизма посредством пружины обратного хода в ненагруженном состоянии поворачивается обратно в положение покоя. При этом кулачок 9.1 зубчатой рейки 9 перемещается на другую сторону заплечика надреза 10.1 в неподвижном управляющем диске 10. В случае, если при приведении в действие тормоза производилась регулировка в соответствии со случаем 2, роликовый механизм 3 свободного хода поворачивается в обратном направлении на дополнительно выполненный для регулировки угол поворота червяка 4 в направлении L отпуска.

Возврат регулятора 20 тягового механизма вручную происходит как обычно, посредством вращения в обратную сторону вала 1 регулятора с помощью соответствующего инструмента, к примеру гаечного ключа, который насаживается на соответствующий буртик 19 на первом конце вала 1. При этом обе полумуфты сферической наклонной муфты 18, а именно зажимная втулка 2 и червяк 4, отжимаются друг от друга и поворачиваются до тех пор, пока шарики 5 не войдут в следующие зажимные гнезда или гнезда 2.1, 4.1 шариков. Таким образом, червяк 4 может быть повернут против стопорного действия роликового механизма 3 свободного хода.

Таким образом, регулятор 20 тягового механизма создается со следующими предпочтительными признаками:

- точное функциональное поведение в силу использования прецизионных и не зависимых от трения конструктивных элементов, таких как роликовый механизм 3 свободного хода и сферическая наклонная муфта 18;

- незначительный функциональный гистерезис и высокий КПД, так как все подвижные конструктивные элементы механизма регулировки выполнены на шариковых опорах;

- продолжительный срок службы и высокая длительная эксплуатационная надежность, так как все подвижные конструктивные элементы выполнены на шариковых опорах и, таким образом, не может иметь место сколько-нибудь существенный износ.

Фиг.5 демонстрирует второй вариант осуществления регулятора 20 тягового механизма в соответствии с изобретением с усовершенствованной технологией регулировки. Особые преимущества состоят при этом в том, что имеет место дальнейшее улучшение функционального поведения, упрощенное изготовление и не допускающее различных трактовок конструктивное решение.

Особое преимущество у данного варианта осуществления выявляется вследствие того, что функция свободного хода и функция предохранительной муфты сосредоточены в одном единственном блоке, так называемой муфте 25 шарикового фиксатора.

Механизм регулировки состоит из следующих деталей: вала 1, имеющего внешнее зацепление приводного диска 21 с торцевым наклонным контуром 21.1 и упорным шарикоподшипником 2.2; из нескольких шариков 5; работающей на кручение пружины 22 для прилегания шариков 5 к наклонному контуру 21; конического диска 23 с торцевым наклонным контуром 23.1; червяка 4 с внешним конусом 24; нескольких шариков 6 фиксатора для передачи крутящего момента; и из пружины 7 предварительного напряжения с соответствующими опорными кольцами 12, 13 и стопорным кольцом 14.

Эти конструктивные элементы рассчитаны таким образом, что возможно изготовление без снятия стружки и, таким образом, не требующее больших затрат. Так как все конструктивные элементы, перемещающиеся под действием силы, установлены с возможностью качения, в частности, на шариках с точечным контактом, обеспечивается длительный срок службы и точное, стабильное функциональное поведение.

Описание процесса функционирования следует со ссылкой на Фиг.1-5. Функции зубчатой рейки 9 с кулачком 9.1 и управляющего диска 10 с надрезом 10.1 в данном случае далее не описываются, а дается ссылка на изложенное выше описание.

В случае 1 в данном втором примере осуществления изобретения повреждение механизма регулировки в регуляторе 20 тягового механизма предотвращается посредством того, что в действие вступает предохранительная функция муфты 25 шарикового фиксатора. От установленного пружиной 7 предварительного напряжения силового порога шарики 5 муфты 25 шарикового фиксатора перекатываются в гнездах шариков с наклонными контурами 21.2 и 23.1 вверх по наклонам. Угол наклона наклонных рабочих поверхностей вначале явно больше для того, чтобы достигался максимально больший силовой порог. После преодоления порога срабатывания для щажения приводных элементов предпочтителен более низкий момент соединения. Поэтому, далее по ходу процесса рабочая поверхность угла наклона наклонного контура в данном примере выполнена меньше, чем вначале.

Для случая 2 во втором примере осуществления изобретения: когда воздушный зазор между тормозными колодками и тормозным барабаном слишком велик, посредством зубчатой рейки 9 и муфты 25 шарикового фиксатора в коническую муфту, которая состоит из конического диска 23 и внешнего конуса 24 червяка 4, подается вращательное движение. Так как момент освобождения предварительно напряженной муфты 25 шарикового фиксатора больше, чем крутящий момент приводимого в движение червяка 4, она поворачивается совместно с червячным колесом 8. Таким образом, зазор между тормозными колодками и тормозным барабаном уменьшается. Когда на следующем ходу тормозные колодки входят в соприкосновение с тормозным барабаном, течение процесса поясняется так же, как и в случае 1.

При отпуске тормоза шарики 5 муфты 25 шарикового фиксатора сначала перекатываются обратно в свое положение покоя. Регулятор 20 тягового механизма посредством пружины обратного хода в свободном от нагрузки состоянии поворачивается обратно в положение покоя. При этом кулачок 9.1 зубчатой рейки 9 перемещается на другую сторону заплечика надреза 10.1 в неподвижном управляющем диске 10. В случае, если при приведении в действие тормоза производилась регулировка, в действие вступает функция свободного хода муфты 25 шарикового фиксатора. Так как шарики 5 в положении покоя не испытывают нагружающего воздействия от пружины 7 предварительного напряжения и только посредством работающей на кручение пружины 22 с небольшим усилием прилегают к сферическим рабочим поверхностям 21.1, 23.1, то она может быть повернута обратно на дополнительно выполненный для регулировки угол поворота на червяке 4 в направлении L отпуска.

Возврат регулятора 20 тягового механизма вручную происходит при этом как обычно посредством поворота в обратном направлении вала 1 регулятора с помощью гаечного ключа. При этом обе сферические полумуфты 21.1 и 23.1 муфты 25 шарнирного фиксатора, а именно приводной диск 21 и коническая муфта 23, 24 отжимаются друг от друга до тех пор, пока шарики 5 не достигнут конца сферических наклонных рабочих поверхностей. В результате изменения угла наклона сферических рабочих поверхностей, которое значительно, в данном случае не происходит самоторможения в муфте 25 шарикового фиксатора. Относительное движение происходит при этом внутри конической муфты 23, 24, червяк 4 может при этом поворачиваться против неподвижной муфты 25 шарикового фиксатора.

Второй вариант осуществления регулятора 20 тягового механизма имеет следующие предпочтительные признаки:

- точное функциональное поведение, так как функция свободного хода и предохранительная функция определены лишь фасонированием и силой предварительного напряжения, и таким образом, силы трения не оказывают влияния на функциональное поведение;

- незначительный функциональный гистерезис и высокий КПД, так как все подвижные конструктивные элементы механизма регулировки выполнены на шариковых опорах;

- продолжительный срок службы и высокая длительная эксплуатационная надежность, так как в силу исполнения конструктивных элементов на шариковых опорах не может иметь место сколько-нибудь существенный износ;

- удобное изготовление, так как важные конструктивные элементы механизма регулировки изготавливаются посредством пластического формообразования без снятия стружки.

Описанные выше варианты осуществления являются лишь примерами и не ограничивают собой изобретение. Вариации и модификации для специалиста очевидны и возможны.

Так, к примеру, возможно, чтобы зубчатая рейка 9 могла иметь и второй кулачок 9.2, а управляющий диск 10 второй надрез 10.2. Также возможны и другие кулачки и надрезы.

Возможно, чтобы наклонные контуры 21.1, 23.1 или гнезда 2.1, 4.1 шариков могли иметь более двух различных углов наклона. Само собой разумеется, что возможны также и имеющие форму кривой рабочие поверхности.

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 - вал

2 - зажимная втулка

2.1 - первое гнездо шарика

2.2 - упорный шарикоподшипник

3 - роликовый механизм свободного хода

3.1 - внешнее зацепление

4 - червяк

4.1 - второе гнездо шарика

5 - шарик

6 - шарик фиксатора

7 - пружина предварительного напряжения

8 - червячное колесо

9 - зубчатая рейка

9.1 - первый кулачок

9.2 - второй кулачок

10 - управляющий диск

10.1 - первый надрез

10.2 - второй надрез

10.3 - зуб

11 - фиксирующий рычаг

12 - первый опорный диск

13 - второй опорный диск

14 - стопорное кольцо

15 - корпус

16 - рычаг

17 - ось

18 - сферическая наклонная муфта

19 - буртик

20 - регулятор тягового механизма

21 - приводной диск

21.1 - первый наклонный контур

22 - пружина, работающая на кручение

23 - конический диск

23.1 - второй наклонный контур

24 - внешний конус

25 - муфта шарикового фиксатора

L - направление отпуска

Z - направление зажима.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Регулятор (20) тягового механизма для барабанного тормоза для регулировки вызванного торможением износа, в частности, на тормозных накладках, с предохранительной муфтой и с вращающейся муфтой свободного хода или направляющей муфтой, отличающийся тем, что предохранительная муфта выполнена в виде сферической наклонной муфты (18), которая через нажимную пружину (7) предварительно напряжена.

2. Регулятор (20) по п.1, отличающийся тем, что направляющая муфта выполнена в виде роликового механизма (3) свободного хода.

3. Регулятор (20) по п.1 или 2, отличающийся тем, что сферическая наклонная муфта (18) состоит из расположенных напротив друг друга торцевых поверхностей, которые выполнены, соответственно, с гнездами (2.1, 4.1) шариков для расположенных там шариков (5).

4. Регулятор (20) по одному из пп.1 и 2, отличающийся тем, что предохранительная муфта и направляющая муфта совместно образуют муфту (25) шарикового фиксатора.

5. Регулятор (20) по п.4, отличающийся тем, что муфта (25) шарикового фиксатора состоит из двух расположенных напротив друг друга наклонных контуров (21.1. 24.1) с расположенными между ними шариками (5).

6. Регулятор (20) по п.5, отличающийся тем, что наклонные контуры (21.1, 24.1) имеют, по меньшей мере, два различных наклона.

7. Регулятор (20) по п.5, отличающийся тем, что наклонные контуры (21.1, 24.1) имеют исполнение в форме кривой.

8. Регулятор (20) по одному из пп.5-7, отличающийся тем, что муфта (25) шарикового фиксатора имеет коническую муфту (23, 24).

9. Регулятор (20) по одному из пп.5-7, отличающийся тем, что наклонные контуры (21.1. 24.1) и расположенные между ними шарики (5) удерживаются друг с другом посредством работающей на кручение пружины (22).

10. Барабанный тормоз с регулятором (20) тягового механизма по одному из пп.1-9.

www.freepatent.ru

. - 2 - ToyotaChannel.Ru

toyotachannel.ru

02.04.2013, 13:10   #17

__________________ ,

 
19.07.2013, 02:03   #18
 

...... ......... , ( ), . , , . , . . ??? , , , . , , . 텅

 
budushi 19 27.11.2013 20:07
5 04.09.2013 05:11
. WRX-77 3 12.02.2013 07:42
? 3 10.10.2012 22:06

: 02:43. GMT.

Регулятор тягового механизма для барабанного тормоза и барабанный тормоз

Изобретение относится к регулятору тягового механизма для барабанного тормоза. Механизм регулировки состоит из двух функциональных блоков: блока с функциями саморегулировки и предохранения от нагрузок и блока с функциями направляющей муфты, ручного возврата в исходное положение и передачи усилия. Блок с функцией саморегулировки включает стопорное кольцо, втулку, управляющий или контрольный диск, две дисковые пружины и два фрикционных диска. Блок с функцией муфты включает вал с внешним конусом, червяк, зажимную втулку с внутренним конусом и торцевым сферическим наклонным контуром, зубчатое колесо с торцевым наклонным контуром, зажимные шарики, сепаратор с фрикционной пружиной, зубчатую рейку и червячное колесо. Указанные сферический наклонный контур, торцевой наклонный контур и шарики образуют сферическую наклонную муфту, а внешний конус и внутренний конус образуют коническую муфту. Сферическая наклонная муфта предварительно напряжена через указанную фрикционную пружину. Решение обеспечивает высокую надежность, простоту конструкции и саморегулировку регулятора тягового механизма. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к регулятору тягового механизма для барабанного тормоза для регулировки вызванного торможением износа, в частности, на тормозных накладках, с предохранительной муфтой и с вращающейся муфтой свободного хода или направляющей муфтой, а также относится к барабанному тормозу.

В тяжелых грузовых автомобилях зачастую приводимые в действие пневматическим способом барабанные тормоза используются в качестве фрикционных тормозов. Предпочтительной конструктивной разновидностью является так называемый барабанный тормоз с S-образными кулачками.

Для создания силы торможения тормозные колодки барабанного тормоза, которые образуют или несут на себе тормозные накладки, должны быть в радиальном направлении извне прижаты к барабану барабанного тормоза. У барабанных тормозов с S-образными кулачками это происходит посредством поворота вала разжимного кулака колесного тормоза, который на одном конце имеет двойную эвольвенту S-формы. На этот кулачок своими концами опираются обе тормозные колодки, причем концы, противолежащие этим концам, соответственно, к примеру, закреплены на тормозном носителе с возможностью поворота вокруг оси. Для осуществления процесса торможения вала разжимного кулака колесного тормоза с S-образным кулачком должен поворачиваться до тех пор, пока тормозные колодки с желаемым усилием не войдут в соприкосновение с барабаном. Этот поворот вала разжимного кулака колесного тормоза происходит при помощи приводимого в движение посредством сжатого воздуха тормозного цилиндра, который посредством своего поршня, через рычаг создает крутящий момент и передает его на вал разжимного кулака колесного тормоза.

Так как тормозные колодки и, соответственно, тормозные накладки при торможении изнашиваются, необходимо компенсировать этот износ тормозных накладок посредством устройства регулировки. Для этой цели вал разжимного кулака колесного тормоза с S-образным кулачком, в итоге, должен быть повернут в том направлении, в котором тормозные накладки перемещаются в направлении к барабану в процессе торможения, чтобы тормозные колодки сдвигались ближе к внутренней стороне барабана. Это направление обозначается как направление зажима. Тем не менее, в положении покоя должен оставаться небольшой зазор для обеспечения безупречного процесса отпуска. Эту дополнительную регулировку можно производить через равные промежутки времени также и вручную. Для этого на тормозном рычаге вала разжимного кулака колесного тормоза, на который воздействует тормозной цилиндр посредством своего поршневого штока, должно проводиться дополнительное регулирование. Так как ручная регулировка не работает ни в соответствии с потребностями, ни непрерывно, то так называемые автоматические регуляторы тягового механизма относятся к стандартному оборудованию транспортных средств, оснащенных барабанными тормозами с S-образными кулачками.

Имеются различные системы регуляторов тягового механизма. Первая классификация может производиться по принципу регулировки. В соответствии с одним принципом регулировки регулировка происходит в начале процесса торможения, в соответствии с другим регулировка осуществляется в конце, то есть в процессе отпуска.

Дальнейшие различия состоят в типе регулировки так называемого контрольного или управляющего диска. Контрольный диск для осуществления функции регулировки должен быть соединен с деталью вала без возможности поворота, чтобы между контрольным диском и регулятором тягового механизма могло иметь место вращательное или колебательное движение. При этом следует принимать во внимание тот факт, что при установке регулятора тягового механизма этот контрольный диск регулируется внутри ранее установленной рабочей зоны.

Поэтому, во избежание ошибок, разработаны также регуляторы тягового механизма с так называемой саморегулировкой. При этом контрольный диск должен быть лишь, по-прежнему, соединен с валом, регулирование более не обязательно.

Базовая конструкция регулятора тягового механизма состоит, в основном, из червячного колеса, червяка, предохранительной муфты или муфты силового выключения, пружины предварительного напряжения, муфты свободного хода (в большинстве случаев по принципу пружины в виде петли), а при ручной регулировке из зубчатого колеса, зубчатой рейки и так называемого управляющего диска или контрольного диска с надрезом, и, соответственно, при автоматической регулировке из следующего червячного колеса, приводного червяка с зубчатым колесом и контрольного диска с внешним зацеплением.

Этот механизм находится в корпусе, который имеет рычаг, с которым шарнирно соединен тормозной цилиндр. Вал разжимного кулака колесного тормоза посредством клиновидного зубчатого зацепления соединен с червячным колесом. Выполненный с возможностью вращения относительно регулятора тягового механизма контрольный диск, как упомянуто выше, соединен с валом.

В качестве примера для иллюстрации здесь мог быть назван документ ЕР 0614025 В1. В данном документе описано устройство регулировки для дискового тормоза, причем использование обоих вышеуказанных принципов действия происходит совместно, так как в начале процесса торможения производится регулировка и осуществляется зажим упругого элемента, который в процессе отпуска разгружается и способствует дальнейшей регулировке.

Находящиеся в настоящее время на рынке регуляторы тягового механизма в отношении сопротивления усталости и длительности функционирования не всегда соответствуют ожиданиям или требованиям. В качестве подверженной износу детали выявила себя муфта свободного хода в форме пружины в виде петли. Функционирование данного конструктивного элемента сильно зависит от соотношений сил трения, от фасонирования и стабильности формы сопряженных поверхностей. Если со временем возникает износ и/или изменение соотношений сил трения, то может произойти функциональный отказ детали и, тем самым, всего регулятора тягового механизма.

Далее, механические затраты для регулятора тягового механизма (в частности, с саморегулировкой) относительно велики, так как для данной конструкции требуется большое количество деталей в прецизионном исполнении.

Задача изобретения состоит в том, чтобы создать регулятор тягового механизма. Техническим результатом является обеспечение высокой надежности, простоты конструкции, саморегулировки и максимально экономичного изготовления.

Эта задача в соответствии с изобретением решается посредством регулятора тягового механизма с признаками пункта 1 формулы изобретения, а также посредством барабанного тормоза с признаками пункта 12 формулы изобретения.

С помощью регулятора тягового механизма в соответствии с предложенным на рассмотрение изобретением можно избежать ранее описанных трудностей или недостатков, так как регулятор тягового механизма имеет небольшое количество деталей, конструкция состоит из легких в изготовлении деталей и детали обладают высокой износостойкостью.

Регулятор тягового механизма в соответствии с изобретением для барабанного тормоза для регулировки вызванного торможением износа, в частности, на тормозных накладках, с предохранительной муфтой и с вращающейся муфтой свободного хода или направляющей муфтой отличается сферической наклонной муфтой, которая через нажимную пружину предварительно напряжена, и конической муфтой.

В другом варианте осуществления регулятор тягового механизма имеет конструкцию с двумя блоками, причем один блок имеет сферическую наклонную муфту и коническую муфту, а другой блок предпочтительно осуществляет функцию направляющей муфты.

В другом предпочтительном варианте осуществления регулятор тягового механизма имеет два блока в следующей классификации, причем один блок имеет предохранительную муфту, а другой блок имеет сферическую наклонную муфту и коническую муфту с функциями направляющей муфты, ручного возврата в исходное положение и передачи усилия. Тем самым, возможно предпочтительное разделение функций, при котором два блока расположены в простой конструкции с незначительной подверженностью отказам.

При этом предпочтительно предусмотрено, что сферическая наклонная муфта состоит из расположенных напротив друг друга торцевых поверхностей, которые, соответственно, выполнены со сферическим наклонным контуром для расположенных между ними шариков. При этом особо предпочтительным является то, что эти детали выполнены на шариковых опорах, что делает возможным такой высокий КПД.

Предпочтительным является при этом то, что благодаря простому изготовлению сферические наклонные контуры торцевых поверхностей сферической наклонной муфты имеют различные углы наклона, что особо предпочтительно, когда первый угол наклона сферического наклонного контура, который при регулировке образует сторону привода, меньше, чем второй угол наклона сферического наклонного контура, который при регулировке образует сторону отбора мощности, так как, таким образом, создается возможность для направляющей муфты.

В альтернативном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что наклонные контуры имеют исполнения в форме кривой с различными радиусами кривизны.

Предусмотренные между наклонными контурами шарики расположены в сепараторе подшипника, который от нажимной пружины предварительно напряжен таким образом, что шарики при регулировке прилегают к сферическим наклонам для передачи усилия. При этом предпочтительно, чтобы пружина или нажимная пружина была выполнена как фрикционная пружина. При этом выявляется точное функциональное поведение в силу использования прецизионных и независимых от трения деталей.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения предохранительная муфта одного блока образована соединенным посредством фрикционного зацепления с неподвижным стопорным кольцом управляющим диском. При этом преимуществом является то, что управляющий диск расположен между двумя фрикционными дисками, которые предварительно напряжены от дисковой пружины. Напряжение дисковой пружины, ввиду ее конструкции, можно легко установить заранее. Далее, необходимые детали наличествуют в небольшом количестве и легки в изготовлении и сборке.

Барабанный тормоз в соответствии с изобретением имеет регулятор тягового механизма в соответствии с изобретением.

Другие преимущества, детали и признаки изобретения можно заимствовать из дальнейшего детального описания в сочетании с приложенными чертежами.

Изобретение разъясняется далее более подробно на основании примера осуществления изобретения, представленного на фигурах, на которых изображено:

фиг.1 - примерный вариант осуществления регулятора тягового механизма в соответствии с изобретением в различных разрезах, причем вал регулятора тягового механизма показан в продольном разрезе;

фиг.1а - поперечное сечение регулятора тягового механизма в соответствии с фиг.1;

фиг.1b - поперечное сечение регулятора тягового механизма в соответствии с фиг.1 вдоль линии E-F;

фиг.1с - увеличенное изображение отмеченной детали регулятора тягового механизма в соответствии с фиг.1а;

фиг.2 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 в исходном положении;

фиг.3 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 во втором положении зажима;

фиг.4 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 в первом положении зажима;

фиг.5 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 в третьем положении зажима;

фиг.6 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 в первом положении отпуска;

фиг.7 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 во втором положении отпуска;

фиг.8 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 в положении покоя;

фиг.9 - регулятор тягового механизма в соответствии с фиг.1 в увеличенном частичном разрезе своего верхнего участка;

Фиг.10 - схематичное изображение сферической наклонной муфты;

Фиг.11 - регулятор тягового механизма в соответствии с Фиг.1 в рабочем положении;

фиг.12 - регулятор тягового механизма в соответствии с Фиг.1 в положении с повернутым управляющим диском;

фиг.13 - регулятор тягового механизма в соответствии с Фиг.1 в положении зажима с саморегулировкой управляющего диска;

фиг.14 - регулятор тягового механизма в соответствии с Фиг.1 в отрегулированным управляющим диском.

Одинаковые обозначения на отдельных чертежах представляют одинаковые или функционально соответствующие друг другу детали.

Фиг.1 демонстрирует примерный вариант осуществления регулятора 17 тягового механизма в соответствии с изобретением в различных разрезах, причем вал 6 регулятора 17 тягового механизма представлен в продольном разрезе.

Механизм регулировки данного варианта осуществления регулятора 17 тягового механизма состоит, в основном, из двух функциональных блоков. А именно, из блока I с функциями саморегулировки и предохранения от перегрузок, состоящего из следующих деталей: стопорного кольца 1 со сформированной стопорной рукояткой 1.1; втулки 2 с внешним профилем 2.1; управляющего диска или контрольного диска 3 с аксиальным внутренним профилированием 3.1 и надрезами 3.2 по периметру; двух дисковых пружин 4 и двух фрикционных дисков 5.

Следующий блок II с функциями направляющей муфты (свободный ход), ручного возврата в исходное положение и передачи усилия состоит из следующих деталей: вала 6 с внешним конусом 6.1 и червяка 6.2; зажимной втулки 7 с внутренним конусом 7.1 и торцевым сферическим наклонным контуром 7.2; зубчатого колеса 8 с торцевым наклонным контуром 8.1; нескольких зажимных шариков 9; сепаратора 10 шарикоподшипника с фрикционной пружиной 11; зубчатой рейки 12; и червячного колеса 13 с внутренним профилированием.

Элементы: сферический наклонный контур 7.2, наклонный контур 8.1 и зажимные шарики 9 образуют сферическую наклонную муфту 7.2, 8.1, 9, а элементы: внешний конус 6.1 и внутренний конус 7.1 образуют коническую муфту 6.1, 7.1. Сферическая наклонная муфта 7.2, 8.1, 9 и коническая муфта 6.1, 7.1 согласованы друг с другом таким образом, что в направлении поворота вокруг продольной оси вала 6, то есть в направлении подачи R, задается самоторможение и, тем самым, блокирующее действие сферической наклонной муфты, а в направлении отпуска, то есть в противоположном направлению подачи R направлении вращения, задается действие свободного хода. Это означает для последнего случая, что первый крутящий момент Мшариков сферической наклонной муфты меньше, чем второй крутящий момент Мтрения конической муфты.

Регулятор 17 тягового механизма расположен в корпусе 14, причем ось 16 вала разжимного кулака колесного тормоза червячного колеса 13 перпендикулярна плоскости чертежа, а продольная ось вала 6 регулятора 17 тягового механизма проходит под прямым углом к оси 16 вала разжимного кулака колесного тормоза. В данном примере выше вала 6 на корпусе 14 расположен рычаг 15, который находится в рабочем соединении с не изображенным тормозным цилиндром.

Внутри червячного колеса 13 находится также не изображенный вал разжимного кулака колесного тормоза, который на своем не показанном здесь конце имеет конструкцию кулачка S-образного профиля, которая известным образом приводит в действие тормозные колодки барабанного тормоза. Вал разжимного кулака колесного тормоза пролегает в направлении оси 16 вала разжимного кулака колесного тормоза и соединен без возможности поворота с червячным колесом 13. Посредством приведения в действие рычага 16 в указанном стрелкой направлении Z производится разжим тормозных накладок, а в направлении L производится отпуск тормозных накладок известным способом. Направление Z обозначается как направление зажима, а направление L как направление отпуска.

Далее следует описание автоматической функции регулировки со ссылкой на фигуры 1-8.

Регулировка происходит в начале процесса торможения. Когда в соответствующий тормозной цилиндр подается давление, то поршневой шток тормозного цилиндра выдвигается и приводит в действие, через рычаг 15, корпус 14, причем колебательное движение вокруг оси 16 вала разжимного кулака колесного тормоза производится в направлении Z зажима на первый угол αLS (фиг.3). Необходимая для этого передача усилия происходит от рычага 15 через верхний участок корпуса 14, вал 6 и червяк 6.2 на червячное колесо 13, которое находится в зацеплении с валом разжимного кулака колесного тормоза без возможности поворота, как разъяснено выше и очевидно на основании фиг.1а.

Зубчатая рейка 12 через зубчатое колесо 8 находится в рабочем соединении с валом 6 регулятора 17 тягового механизма, причем зубчатая рейка 12 расположена с возможностью смещения. На своем нижнем конце она имеет первый кулачок 12.1 и второй кулачок 12.2, которые расположены на расстоянии друг от друга. Кулачки 12.1 и 12.2 находятся, соответственно, в зацеплении с надрезами, которые разделены посредством зуба 3.3 и расположены на участке периметра управляющего диска 3. В дальнейшем рассматривается лишь надрез 3.2. Управляющий диск 3 через стопорное кольцо 1 посредством фрикционного зацепления соединен со стопорной рукояткой 1.1 таким образом, что он остается неподвижным относительно колебательного движения корпуса 14. На фиг.1с представлено увеличенное изображение обозначенной на фиг.1а зоны. Управляющий диск 3 посредством фрикционного зацепления удерживается в данном примере между двумя фрикционными дисками 5, которые предварительно напряжены посредством дисковой пружины 4. За счет напряжения дисковой пружины 4 и фрикционных свойств фрикционной пары фрикционных дисков 5 и управляющего диска 3 можно заранее устанавливать величину фиксирующего момента.

В первой фазе процесса движения в целом проходится так называемый свободный путь между вторым кулачком 12.2 зубчатой рейки 12 и надрезом 3.2 в неподвижном управляющем диске 3. Посредством величины этого свободного пути определяется воздушным зазором LS / подъемом LS между тормозными колодками и тормозным барабаном (фиг.2).

В следующей фазе кулачки 12.1. 12.2 зубчатой рейки 12 входят в соприкосновение с заплечиком 3.4, 3.5 управляющего диска 3 (фиг.3). При этом имеются два возможных рабочих состояния.

Случай 1: Когда воздушный зазор LS или подъем LS корректны (фиг.2), одновременно с прилеганием кулачка 12.2 зубчатой рейки 12 тормозные колодки прилегают к внутренней стенке барабана. Регулировка, ввиду значительных усилий, далее не возможна, однако, вследствие эластичности конструктивных элементов барабанного тормоза производится дальнейший поворот на третий угол αss на регуляторе 17 тягового механизма вокруг оси 16 вала разжимного кулака колесного тормоза. Так как зубчатое колесо 8, в силу значительных усилий, более не может быть повернуто, не возможно более и движение зубчатой рейки 12. Так как, однако, зубчатая рейка 12 соединена с управляющим диском 3, а управляющий диск 3 стопорится на валу без возможности поворота, должна производиться функция предохранения от перегрузки блоком I. От определенного дисковыми пружинами 4 и фрикционными дисками 5 силового порога происходит относительное движение между управляющим диском 3 и фрикционными дисками 5. Движение регулятора 17 тягового механизма по пути S2S (фиг.5) возможно, таким образом, несмотря на блокированный механизм регулировки, без повреждения (фиг.4). Таким образом, второй угол αGS является общим углом поворота.

Случай 2: Когда воздушный зазор между тормозными колодками и тормозным барабаном слишком велик, посредством зубчатой рейки 12 на зубчатое колесо 8 подается вращательное движение. Через сферическую наклонную муфту 7.2, 8.1, 9 и коническую муфту 6.1, 7.1 движение передается на червяк 6.2, червячное колесо 13 и, в конце концов, на вал разжимного кулака колесного тормоза. Таким образом, зазор между тормозной колодкой и тормозным барабаном уменьшается (фиг.5). Когда, на следующем ходу тормозные колодки прилегают к тормозному барабану, течение процесса описывается так же, как и в случае 1.

При отпуске тормоза регулятор 17 тягового механизма посредством восстанавливающей силы снова возвращается в исходное положение. При этом сначала кулачки 12.1, 12.2 зубчатой рейки 12 перемещаются на другую сторону заплечика в надрезах в управляющем диске 3, затем зубчатая рейка 12 смещается в исходное положение, и, в конце концов, управляющий диск 3 снова приводится в первоначальную позицию (фиг. 6, 7, 8).

Ручной возврат в исходное положение регулятора 17 тягового механизма

При смене тормозных накладок необходимо вручную повернуть назад регулятор 17 тягового механизма в исходное положение. При этом червяк 6.2 должен быть повернут против блокирующего действия свободного хода, то есть против блокирующего действия сферической наклонной муфты 7.2, 8.1, 9. Чтобы осуществить это, зажимные шарики 9 направляются при помощи сепаратора 10 шарикоподшипника, как показано на фиг.1. Сепаратор 10 шарикоподшипника в данном примере осуществления изобретения, с помощью так называемой фрикционной пружины 11, соединен посредством фрикционного замыкания с валом 6, который используется в качестве оси обратного вращения. Так как при ручном вращении в обратную сторону введение усилия в блокировочное соединение производится с другой стороны, то есть от конической муфты 6.1, 7.1, то, за счет действия фрикционной пружины 11 и специального исполнения геометрии сферического наклона, возможно исключить блокирующее действие. Таким образом, регулятор 17 тягового механизма может быть повернут в обратном направлении с относительно незначительным усилием.

Для этого рассматриваются фиг.9 и фиг.10. Сферические наклоны 7.2, 8.1 имеют первый угол α1 подъема и второй угол α2 подъема. В данном примере первый угол α1 подъема выполнен меньше, чем второй угол α2 подъема, причем первый угол α1 подъема является углом подъема наклонного контура 8.1 зубчатого колеса 8, которое в процессе регулировки приводится в действие от зубчатой рейки 12. Второй угол α2 подъема является углом подъема сферического наклонного контура 7.2 конической муфты со стороны привода, а именно внутреннего конуса 7.1. На фиг.10 данное соотношение представлено схематично в увеличенном масштабе. Если, как в случае с ручным вращением в обратную сторону, сепаратор 10 шарикоподшипника с зажимными шариками 9 вращается в обратном направлении, увеличивается расстояние между сферическими поверхностями между обеими полумуфтами 7.2, 8.1, причем блокирующее действие отключается или не осуществляется. Шарики 9 попадают в расположенный с левой стороны желоб, который можно увидеть на фиг.10. При этом, благодаря увеличивающемуся расстоянию между сферическими наклонными контурами 7.2, 8.1 снижается усилие прижатия конической муфты 6.1, 7.1, которое при этом делает возможным поворот вала 6. Если введение усилия происходит, напротив, от полумуфты со стороны привода, здесь: наклонный контур 8.1 зубчатого колеса 8, то зажимные шарики 9, посредством сдерживаемого через фрикционную пружину 11 сепаратора 10 шарикоподшипника, прилегают к сферическим наклонам, что можно увидеть в зоне справа на фиг.10, и, таким образом, достигается блокирующее действие. При этом конические участки конической муфты 6.1, 7.1 прижимаются друг к другу, так что увеличивается их фрикционное замыкание.

Для условия зажима сферической наклонной муфты служит в соответствии с фиг.10 тот факт, что сила FR трения больше, чем тангенциальная сила FT, причем тангенциальная сила FT представляет собой первый крутящий момент Мшариков сферической наклонной муфты, а сила FR трения представляет собой второй крутящий момент Мтрения конической муфты. На основании этого можно выяснить условие для возможности вращения в обратную сторону из известных соотношений, которые не должны разъясняться более подробно, представленных на фиг.10 сил трения, а именно, что α1 должен быть меньше, чем α2.

Автоматическая регулировка при установке регулятора 17 тягового механизма

За счет соединения посредством фрикционного зацепления управляющего диска 3 и стопора 1 стопорная рукоятка 1.1 стопорного кольца 1 может фиксироваться в любой позиции. Соединенная с управляющим диском 3 зубчатая рейка 12 сдвигается при этом внутри заданного рабочего хода, как разъяснено выше. Если, к примеру, управляющий диск 3 при установке регулятора 17 тягового механизма сдвигается влево против часовой стрелки (фиг.11), так что зубчатая рейка 12 достигает нижнего упора, предусмотренное рабочее положение уже достигнуто, и нет необходимости в дальнейшей регулировке.

Если управляющий диск 3 поворачивается вправо по часовой стрелке, зубчатая рейка 12 в крайнем случае сдвигается к верхнему упору, как показывает фиг.12. Когда производится первое приведение в действие тормозной системы, управляющий диск 3 поворачивается влево, против силы трения фрикционных дисков 5. При отпуске тормоза управляющий диск 3 остается в ранее достигнутой позиции, так как зубчатая рейка 12, ввиду ее соединения с блоком I и связанной с этим функции свободного хода, не может оказывать противодействующего усилия. Таким образом, достигается предусмотренное рабочее положение, как очевидно из фиг. 12, 13, 14.

Таким образом, регулятор 17 тягового механизма создается со следующими предпочтительными признаками:

1) не требующее больших затрат изготовление большинства деталей, в основном, посредством формования без снятия стружки;

2) простая сборка и, таким образом, низкая подверженность отказам;

3) высокая надежность, ввиду отсутствия филигранных деталей;

4) избежание ошибок монтажа за счет саморегулирования;

5) постоянное функционирование во время всего срока службы в силу конструктивного исполнения с износостойкими функциональными узлами;

6) ручной возврат в исходное положение с незначительными силовыми затратами.

При этом зажимная втулка 7 также может закрепляться, или для зажима может помещаться штифт на зажимной втулке 7.

Описанные выше варианты осуществления являются лишь примерами и не ограничивают собой изобретение. Вариации и модификации для специалиста очевидны и возможны.

Так, к примеру, возможно, чтобы зубчатая рейка 12 могла иметь и второй кулачок, а управляющий диск второй надрез. Также возможны и другие кулачки и надрезы.

Возможно, чтобы наклонные контуры могли иметь более двух различных углов наклона. Само собой разумеется, что возможны также и имеющие форму кривой рабочие поверхности.

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

1. стопорное кольцо

1.1. стопорная рукоятка

2. втулка

2.1. внешний профиль

2.2. упорный шарикоподшипник

3. управляющий диск

3.1. внутреннее профилирование

3.2. надрез

3.3. зуб

3.4. первый заплечик

3.5. второй заплечик

4. дисковая пружина

5. фрикционный диск

6. вал

6.1. внешний конус

6.2. червяк

7. зажимная втулка

7.1. внутренний конус

7.2. сферический наклонный контур

8. зубчатое колесо

8.1. наклонный контур

9. зажимной шарик

10. сепаратор шарикоподшипника

11. фрикционная пружина

12. зубчатая рейка

12.1. первый кулачок

12.2. второй кулачок

13. червячное колесо

14. корпус

15. рычаг

16. ось вала разжимного кулака

17. регулятор тягового механизма

I первый блок

II второй блок

α1 первый угол наклона

α2 второй угол наклона

αLS первый угол

αGS второй угол

αSS третий угол

αTS четвертый угол

µK коэффициент трения

Fa аксиальная сила

FN нормальная сила

FR сила трения

FT тангенциальная сила

L направление отпуска

LS воздушный зазор

Мшариков первый крутящий момент

Мтрения второй крутящий момент

R направление подачи

S2S путь

Z направление зажима

Формула изобретения

1. Регулятор (17) тягового механизма для барабанного тормоза для регулировки вызванного торможением износа, в частности, на тормозных накладках, с предохранительной муфтой и с вращающейся муфтой свободного хода или направляющей муфтой, отличающийся тем, что он снабжен сферической наклонной муфтой (7.2, 8.1, 9), которая через пружину, в частности нажимную пружину, предпочтительно фрикционную пружину, предварительно напряжена, и конической муфтой (6.1, 7.1).

2. Регулятор (17) по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с двумя блоками (I, II), причем один блок (I) имеет предохранительную муфту, а другой блок (II) имеет сферическую наклонную муфту (7.2, 8.1, 9) и коническую муфту (6.1, 7.1) с функциями направляющей муфты, ручного возврата в исходное положение и передачи усилия.

3. Регулятор (17) по п.1 или 2, отличающийся тем, что сферическая наклонная муфта (7.2, 8.1, 9) состоит из расположенных напротив друг друга торцевых поверхностей, которые соответственно выполнены со сферическим наклонным контуром (7.2, 8.1) для расположенных между ними зажимных шариков (9).

4. Регулятор (17) по п.3, отличающийся тем, что сферические наклонные контуры (7.2, 8.1) торцевых поверхностей сферической наклонной муфты (7.2, 8.1, 9) имеют различные углы (α1, α2) наклона.

5. Регулятор (17) по п.4, отличающийся тем, что первый угол (α1) наклона сферического наклонного контура (8.1), который при регулировке образует сторону привода, меньше, чем второй угол (α2) наклона сферического наклонного контура (7.2), который при регулировке образует сторону отбора мощности.

6. Регулятор (17) по п.4, отличающийся тем, что сферические контуры (7.2, 8.1) имеют исполнения в форме кривой с различными радиусами кривизны.

7. Регулятор (17) по п.3, отличающийся тем, что предусмотренные между наклонными контурами (7.2, 8.1) зажимные шарики (9) расположены в сепараторе (10) подшипника, который от пружины (11) предварительно напряжен таким образом, что зажимные шарики (9) при регулировке прилегают к сферическим наклонам (7.2, 8.1) для передачи усилия.

8. Регулятор (17) по п.2, отличающийся тем, что предохранительная муфта блока (I) образована соединенным посредством фрикционного зацепления с неподвижным стопорным кольцом (1) управляющим диском (3).

9. Регулятор (17) по п.8, отличающийся тем, что управляющий диск (3) расположен между двумя фрикционными дисками (5), которые предварительно напряжены от дисковой пружины (4).

10. Барабанный тормоз с регулятором тягового механизма в соответствии с одним из предыдущих пп.1-9.

bankpatentov.ru


Смотрите также