专利名称:刹车制动器的制作方法
本发明涉及一种用于车辆上的液压刹车器，特别是用于内蹄鼓式刹车器上的致动器，这种致动器有一个自动调节器，在例如由于正常的刹车衬料摩损而引起的对刹车零件需作过多的刹车运动时，可对这种过多的运动给予补偿。
已经推荐过一种主要用于蹄鼓式刹车器的致动器，在这种致动器中，自动调节器被安装在一个液压柱塞和致动器的一个相对固定的缸体之间以进行工作，自动调节器包括一个可变长度的立柱，该立柱是用不可反转螺纹将调节轴与柱塞连接在一起而形成的，调节轴上的另一部分上有可反转螺纹，其上装有一个园环体，这个园环体被弹簧推动与缸体上的园锥形接合面相接合。当刹车时，柱塞的向外运动使调节轴将园环压向接合面的弹簧力放松，因而使园环在该面上滑动，并被轴上的可反转螺纹带动而旋转。当刹车释放时，柱塞被刹车蹄片的回位弹簧带动而拉回，而园环再次压紧其接合座，于是在可反转螺纹上产生的扭矩使调节轴相对于被固定了的园环而旋转，从而伸长了支柱，并且使同这个致动器相联系的刹车蹄片调整到一个新的回位位置。
这种调节器的操作，是根据在不可反转螺纹上产生的扭矩比在可反转螺纹上所产生的扭矩为大，以保证调节轴不随园环一起而旋转，这一点是通过一个在调节轴和缸体之间施加轴向作用力的压缩弹簧而实现的。
已经发现，当调节器上所承受的刹车蹄片回位弹簧力由于刹车致动而释放时，在刹车部件中引起的振动会使调节轴和压缩弹簧由于不可反转螺纹上负荷的变化而摆动。由于压缩弹簧伸长，并且当柱塞向外运动时该弹簧的作用力下降，此时它所剩余的积蓄弹力不足，以防止调节轴的随机转动，这种随机转动可导致已调好长度的调节器产生不希望的振动使其长度发生变化，因而引起在以后的刹车时刹车踏板行程的必然变化。
压缩弹簧的第二个缺点就是，它施加在不可反转螺纹上的力在刹车回位时为最大，而在此位置时例如为维修而要用人力再调整刹车器时，需要克服此力。
本发明的一个目的，就是提供一种在以上描述的一般的液压促动器上安装自动调节器，其中，作用在不可反转螺纹上的力在致动时增大，从而大大减少了不希望的重新调节的现象。
根据这项发明，一种用于车辆刹车器的液压促动器包括有一个可在缸体内滑动的促动器柱塞，和一个自动调节器，这个调节器包括一个由不可反转螺纹互相连接的数零件所组成的可变长度的支柱，上述零件之一是一个调节轴，这个调节轴同一装置形成一个可反转螺纹连接，用以控制刹车压紧和放松时调节轴的旋转，这种结构能使上述零件在进行刹车时，由于各个零件受到致动压力作用的面积不同产生的作用力也不同，从而产生一个合力以抗阻在上述不可反转螺纹连接中产生的扭矩。
可以看出，用这种方法可以省去内部的压力弹簧，而同时在进行刹车时可对不可反转螺纹按这样的方式施载，即，使所施之力随刹车力的增加而增加，从而防止调节轴的随机转动。由于不可反转螺纹不再承受在刹车释放状态下内部的压力弹簧对螺纹的压力，故人工重新调节刹车时就只需克服密封件的摩擦力，从而变得方便了。
在一种方便的结构中，上述不同压力面积分别同相应的柱塞和调节轴有关，调节轴最好伸进柱塞的一个孔内并将轴与孔之间加以密封，以形成较有关的柱塞的压力面积为小的压力面积。不可反转螺纹连接最好是在调节轴和一个不可旋转地固定在柱塞上的螺帽之间。这种结构特别有利于允许螺帽相对于柱塞有一定程度的浮动，这样就可以减少对中问题，这意味着制造公差可以放宽，使其易于制造。还有一个优点就是，一般的钢制柱塞可以用某种轻质材料代替，如陶瓷、塑料或合金，而螺帽可以很方便地用烧结材料制造。
现在用例子并参考附图对本发明加以说明图1为装有本发明的一种致动器的内蹄鼓式刹车器的侧视图;
图2为图1沿A-A线的剖视图;
图3为图2沿B-B线的放大的剖视图;
图4至图6为表示本发明几种不同的具体致动器结构的类似于图3的视图。
图1和图2表示本发明的一种致动器装在双助势蹄片鼓式刹车器上的情况。刹车器包括一双安装在底板3上的刹车蹄片1和2，和一双固定在底板上位于相邻的二个蹄片的端部之间的液压致动器4和5，这样这两个致动器就一致而反方向地动作以形成双助势蹄片式刹车结构。刹车蹄片由回位弹簧6和7压向致动器，在致动时，蹄片1被致动器4将其同致动器相邻的一端推向外，紧靠致动器5的蹄片的另一端在致动时则作绕枢轴的运动。刹车蹄片2的一端紧靠缸体4，另一端以同样方式被致动器5推动。
图3更详细地表示出致动器4的构造(致动器5的构造与其相同)。致动器包括一个用螺钉9(图2)固定在底板上的缸体8，在缸体的轴向孔11中有一个可滑动的柱塞10，柱塞同缸体内孔壁之间用密封圈12来密封。柱塞10在刹车器放松状态下的位置是由一个自动调节机构控制的，这个调节机构包括有一个与柱塞同轴线的调节轴13，这个调节轴伸入柱塞的轴向孔14中。
调节轴13在它的大部分长度上具有螺纹15，它同固定在柱塞10上的不可旋转的螺帽16形成不可旋转的螺纹连接，螺帽16是通过将一个止动夹17嵌入柱塞的槽18中，并将止动夹的一个或多个臂19插入螺帽相应的槽20中而实现它同柱塞的不可旋转的结合。图中所示的螺帽是一个单一零件，但另一种螺帽可以做成组件，即在螺帽的中心部分压上一个凸缘，凸缘靠螺帽中心部分的凸肩止动，并开出槽来接受上述止动夹的引出臂19。轴13的一端是加大的凸台21，其外表面有快速螺纹22，它同一个环状的结合元件23(为方便起见称它为驱动环)形成可反转螺纹连接。在通常情况下，驱动环在弹簧24作用下与外壳8上的锥形接合面25牢固地接合。
调节轴远离凸台21的另一端用密封圈26实现同孔14的内壁之间的密封，密封圈则被夹在轴台27和嵌在轴槽上的垫圈(或类似元件)28之间。
所示致动器是在刹车松开时的状态。当高压油输入缸体的孔11时，柱塞10将向外移动，同时带动螺帽16及调节轴13一起移动。要求的刹车蹄片至刹车鼓的间隙是由在驱动环23和调节轴之间的可反转螺纹给出的适当游隙而取得的，在这种情况下，刹车蹄片的向外运动不超过上述间隙时，驱动环不会产生转动。但是，可以看出，致动压力也施加在密封圈26的表面上，而它的面积比密封圈12小，结果导致施加在柱塞和调节轴上的力大小不同。因此所产生的合力作用在螺帽和调节轴之间的不可反转螺纹上产生足够的负荷，防止调节轴的随机转动，否则就会因使用刹车器时产生的振动而产生了随机转动。当在刹车工作中刹车蹄片张开，刹车蹄片回位弹簧作用在柱塞和调节轴所形成的支柱上的力释放时，这种随机转动多半要产生。
当刹车蹄片接触刹车鼓，油压施加在密封圈上而形成的力已完全作用到刹车鼓上时，而由于油压施加在密封圈26上所形成的力仍然作用在螺帽和调节轴之间，并保持不变。因此调节轴的随机转动仍继续被防止。
当需要调整时，如由于刹车蹄片需向外多移动一些距离时，调节轴移动的距离就要比为消除前述游隙而需的移动距离为多，于是驱动环就被拉向离开接合面25的方向，并随调节轴向外的运动而转过一个角度。在此期间，前述的不可反转螺纹上的负荷仍然保持，而这负荷还能附带保证在驱动环转动一个角度时使调节器轴不致因环23的转动而发生转动。一旦转动发生以后，当刹车压力消除，刹车蹄片在回位弹簧的作用下产生回位运动时，带动了调节轴作返回的轴向运动，直至驱动环23再次紧压外壳的接合面为止。由于调节轴是穿过驱动环而运动，因此当其轴向运动时就会产生调节轴相对于螺帽的转动，从而使调节支柱相应增长，调整出刹车蹄片的新的回位位置。
人工再调整时，可以通过转动一个固定在柱塞外端的手动调节轮29来进行，由于调节轴现在通过驱动环重新压紧接合面25和调节轴上附加的园锥形连接元件30而防止了转动，柱塞就可以沿着向缸体内的方向，相对于调节轴转动。可以看出，再调整时只需克服密封环12和26的摩擦力，因而很容易进行。
应用单独的螺帽零件16，不仅减少了调节轴13和柱塞10之间存在的对中心的问题，而且还无需在柱塞的孔14内加工内螺纹，这意味着柱塞可以使用陶瓷、塑料或合金这样的轻质材料来制造。只有在柱塞和调节轴之间传递较大力的螺帽16，是一个负荷较重的零件，它可以方便地用烧结材料制造。
在图4所示的方案中，柱塞10上装有一个分开的伸长的带外螺纹的中间零件10A，它的大部分长度同轴线地伸入柱塞10内。在本构造中同样充当调节轴的螺帽件16A同轴线地伸入柱塞10内，16A有一个带内螺纹的同轴线内孔16B，在孔中装有用螺纹同它连接的，零件10A形成轴16A和柱塞组件10，10A之间的不可反转螺纹连接。轴的内端部具有快速螺纹22，它同驱动环23象上面所描述那样一起工作。在柱塞10和调节轴之间装有密封圈26A，在此结构中，压力作用面积差由柱塞10的密封圈12和密封圈26A表现出来。当刹车后，压力油流入室11时，柱塞10，零件10A和轴16A一起向缸体外移动，不可反转螺纹就承受由于致动液的合力负荷，该合力是由于作用在密封圈12和26A的各相应面积上不同的力而产生的。当相应的刹车蹄片接触刹车鼓时，不可反转螺纹仍保持承受负荷状态以防止前面说过的调节轴16A的随机转动。当致动压力消除时，零件10，10A和16A组成的组件向缸体8移回，如果需要将会产生如前所述的调整，但这次是零件16A转动以伸长支柱。在这种结构中，有一个同零件10A做成一体的动调节轮29A，可以转动29A使10A转动，以改变调整支柱组件的长度。
图5表示一种致动器，在其中柱塞10同样有一个分开的中间零件10A，它同轴线地伸入柱塞本体10中，但在本结构中，零件10和10A是用销子31连结在一起以防止相对转动的，这两个零件各带有同轴线的带内螺纹的孔10C和32，在这些孔中装有一个带外螺纹的调节轴16A与孔连接以形成不可反转螺纹连接。调节轴在其另一端有一个可反转外螺纹22，它象以前说的一样同一个驱动环23连接。在柱塞本体10和零件10A之间装有密封环26A，以形成两个不同的压力面积中的较小者。当高压油进入缸体8的孔11中时，柱塞零件10，10A和调节轴16A一起向外移动，由不同压力面积引起的合力同样在不可反转轴纹上引起负荷，以防止在刹车状态下引起调节轴的不希望的随机转动。调节器的手动调节器同样可通过转动轮子29A，从而带动零件10和10A相对于轴16A转动。
在图6的结构中，柱塞10也装有一个向内伸延的中间零件10A，用销子10D将其同柱塞10结合在一起，以防止二者间的相对转动。调节轴16A伸入柱塞10的带内螺纹的孔14中，轴上有带外螺纹的部分15A，这部分同孔14的螺纹结合成不可反转螺纹连接。在这种结构中，零件10A伸入调节轴的同轴线孔16B中，零件10A同孔16B的内壁之间的密封圈26B形成两个不同压力面积中的较小者。
流入缸体的压力油使柱塞零件10和10A以及调节轴16A象一个组件一样移动。不可反转螺纹连接从分别施加在密封圈12和26A上的压力的合力得到加载，以防止刹车时调节轴的旋转。同样地，当刹车蹄片接触刹车鼓时，不可反转螺纹连接的部位处在施加于小密封圈26A上的压力作用下，仍保持负载状态，以防止因刹车而产生的不希望的随机旋转。刹车蹄片退回时的动作同前面描述的一样，人工再调整可以通过操作整体调节轮29A，以通过销10D使两个柱塞零件一起相对于固定的调节轴产生转动。
本发明的致动器可以根据它的各种零件的开关和结构以及它的应用方式的不同，修改成不同的型式。虽然以上介绍的是一个单作用的装置，但它也可做成双作用的型式，装上一对相对的柱塞，每个柱塞相应地有一个调节轴。它也可以做成楔式致动器。同样，虽然以上对本发明的介绍仅在鼓式刹车器的范围内，但它也可以用来做为盘式刹车器使用。还可以看出，虽然本发明的制动器是按照装在双助势蹄片鼓式刹车器上来介绍的，但它在需要时也可装在任何其他型式的鼓式刹车器例如单助势蹄片鼓式刹车器上。
在这项说明中，二零件之间的“可反转螺纹连接”一词应理解为，一零件的轴向位移可导致另一零件的旋转运动这样一种连接，反之亦然。二零件之间的“不可反转螺纹连接”一词应理解为二零件之间的相对旋转不能因对其中一零件仅施加轴向力而发生。一种螺纹的可反转或不可反转取决于它的螺距和螺旋升角以及二零件之间的摩擦系数。
权利要求
1.一种用于车辆刹车器的液压致动器，包括一个可在缸体内滑动的致动器柱塞，和一个自动调节器，这个自动调节器包括一个由不可反转螺纹连接方式结合起来的数个零件所组成的可变长度支柱，上述零件中的一个是调节油，它与控制调节轴在刹车和放松时的转动的装置一起组成可反转螺纹连接，这种装置是这样的即上述数零件在进行刹车时是各个受到力的作用的，这些力来自致动压力对不同面积的作用，从而产生一个合力，以抗阻在上述不可反转螺纹连接中产生的扭矩。
2.根据权利要求
1的致动器，其中所说的由压力作用的不同的面积是指与各相应的柱塞和调节轴有关的面积。
3.根据权利要求
1或权利要求
2的致动器，其中所说的不可反转螺纹连接是形成于上述调节轴和一个螺帽之间，该螺帽是不可旋转地连接在柱塞上的。
4.根据前面任何一项权利要求
的致动器，其中的调节轴伸入并密封于柱塞的孔中以形成一个较有关柱塞的压力面积为小的压力面积。
5.根据权利要求
1或权利要求
2的致动器，其中螺帽和调节轴都是单一零件。
6.一个根据权利要求
5的致动器，其中调节轴可滑动地安装在柱塞的一个孔中，并有一个带螺纹的孔，孔内相应地装有一个带螺纹的中间零件以形成上述的不可反转螺纹连接，上述中间零件是可以相对于柱塞转动的。
7.根据权利要求
5或权利要求
6的致动器，其中调节轴与柱塞孔之间受到密封，以形成小于有关柱塞压力面积的压力面积。
8.根据权利要求
1的致动器，其中一个中间零件同轴线地装在柱塞的孔中，并且不能相应对于后者旋转，上述零件有一个园轴线螺纹孔，在其中装有带相应螺纹的调节轴，以形成上述的不可反转连结，柱塞和中间零件组成的组件可以相对于调节轴旋转，以改变支柱的长度。
9.根据权利要求
8的致动器，其中上述中间零件同柱塞孔之间受到密封，以形成小于柱塞压力面积的压力面积。
10.根据权利要求
1或权利要求
2的致动器，其中调节轴装在柱塞的一个孔中，这根轴外部带螺纹，连结于柱塞内部相应的螺纹上，以形成上述的不可反转连接，一个中间零件可滑动地装在该轴的一个同轴孔中，并且该中间零件不能相对于柱塞转动。
11.根据权利要求
10的致动器，其中的中间零件同上述轴之间受到密封，以形成小于柱塞压力面积的压力面积。
12.根据前面任何一项权利要求
的致动器，其中所述的控制调节轴转动的装置是一个结合环，它形成可反转螺纹连接的一部分，并靠向一个位置，在那个位置上它的结合面压紧一个固定结合面。
13.根据权利要求
12的致动器，其中所说的可反转螺纹连接部分是由结合环的内周圈上的螺纹部分，和被这个内周圈包围的调节轴上相应的外螺纹部分相连接而构成的，上述的固定结合面是位于缸体上。
14.根据前面任何一项权利要求
的致动器，其中的调节轴上还有另一个结合面，用于同一个固定结合面相结合。
15.根据前面任何一项权利要求
的致动器，其中上述调节零件之一或与此有关的可转动装置，装有一个可用人工转动的结构，使得可手动操作的调节器部分和长度可变化的支柱之间可以相对旋转。
16.参考附图3，4，5，6在上文大体描述过的用于车辆刹车器的液压致动器。
17.根据前面任何一项权利要求
的装有液压致动器的车辆用的鼓式刹车器。
专利摘要
一个用于车辆刹车器的液压制动器，该制动器上装有一个自动调节器，这个调节器包括一个长度可变的支柱，这个支柱是由零件10，13用不可反转螺纹连接的方式用螺纹互相结合在一起的。零件13是一个调节轴，它同一个驱动环23形成一个可反转螺纹连接，用来控制调节轴在刹车加压和释放时的旋转动作。在刹车时，不可反转螺纹承受一个轴向力，这个轴向力是刹车压力施加于各该不同面积上而产生的合力。这保证了刹车时不会发生调节轴的随机转动因而不需要应用轴向弹簧。
文档编号B60T13/10GK85101079SQ85101079
公开日1987年1月17日 申请日期1985年4月1日
发明者布赖恩·英格拉姆, 休·格伦维尔·马吉茨, 约翰·罗伯特·里斯 申请人:卢卡斯工业公立有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan