CN110925333A - 鼓式制动器及车辆制动*** - Google Patents

鼓式制动器及车辆制动*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆领域，公开了一种鼓式制动器及车辆制动***。所述鼓式制动器包括：制动底板(1)；制动蹄总成，所述制动蹄总成通过制动蹄销轴(4)安装在所述制动底板(1)上，所述制动蹄销轴(4)设置为沿轴向方向直径逐渐增大；以及第一弹性件(5)，所述第一弹性件(5)设置为能够对所述制动蹄总成提供朝向所述制动蹄销轴(4)直径增大方向的偏置力。本发明的鼓式制动器通过第一弹性件的作用将推动制动蹄总成运动以自动补偿由于制动蹄销轴和制动蹄总成之间的磨损所导致的二者之间的间隙，实现制动蹄销轴和制动蹄总成之间的零间隙配合。

Description

鼓式制动器及车辆制动***
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种鼓式制动器及车辆制动***。
背景技术
制动器是汽车车桥上的重要零部件，它对行车安全有至关重要的影响，其制动蹄总成的摩擦片与制动鼓间隙的一致性对整车制动的影响最大。
目前气压鼓式制动器如图1所示，上制动蹄总成2、下制动蹄总成3通过制动蹄销轴4及紧定螺钉18安装于制动底板1上，上制动蹄总成2和下制动蹄总成3的内孔与制动蹄衬套19之间采用过盈配合，制动蹄衬套19内孔与制动蹄销轴4外径采用间隙配合；回位弹簧20连接上制动蹄总成2与下制动蹄总成3，钢丝锁线21则用以防止紧定螺钉18松动。
气室支架总成22连接装配在制动底板1上，气室总成24采用螺栓连接方式与气室支架总成22装配，调整臂总成(自动调臂或手动调整臂)17连接气室总成24与凸轮轴11，凸轮轴11的两端套设有底板衬套25和支架衬套26，凸轮轴11的外径与底板衬套25内孔、支架衬套26内孔为间隙配合，而底板衬套25和支架衬套26外径与制动底板1及气室支架总成22内孔采用过盈配合，在制动过程中将气室总成24的力传递给凸轮轴11的转动力矩。摩擦片27与上制动蹄总成2和下制动蹄总成3之间通过多个铆钉采用铆接连接方式装配。
可见，现有技术中，凸轮轴11与制动底板1的配合以及制动蹄总成与制动蹄销轴4的配合均采用间隙配合。且制动器使用过程中，不可避免会出现磨损，因此后续保养需对制动蹄衬套19、底板衬套25和支架衬套26进行定期更换，造成维修保养成本偏高。
进一步地，间隙配合受到重力的影响，会造摩擦片27与制动鼓23间隙不一致，具体来说，如图2所示，上制动蹄总成2上的摩擦片27与制动鼓23间隙大于下制动蹄总成3的摩擦片27与制动鼓23间隙，由此会造成车辆左右制动器制动力矩不一致，导致车辆制动跑偏。而制动过程中，间隙小的摩擦片27将与制动鼓23之间出现拖摩现象，引起制动高温造成轮胎起火，影响行车安全。
另外，若摩擦片27与制动鼓23之间的间隙过小(小于设计要求)，还会影响调整臂总成的自动调节，容易导致调整臂总成出现过***况发生，进而使得车辆制动时，制动温度偏高。而且由于制动蹄衬套19内孔与制动蹄销轴4外径采用间隙配合，在回位弹簧20作用下，使制动蹄总成摩擦片27所在的圆柱面形成锥度，同样造成摩擦片27与制动鼓23间隙不一致，由此导致制动鼓23与摩擦片27接触不充分，制动力矩不稳定，波动大，最终影响制动效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种鼓式制动器，该鼓式制动器能够始终维持制动蹄销轴和制动蹄总成之间及凸轮轴与制动底板之间的零间隙配合，进而有效防止现有技术车辆使用过程中出现的摩擦片与制动鼓之间的拖摩现象。
为了实现上述目的，本发明提供一种鼓式制动器，包括：
制动底板；
制动蹄总成，所述制动蹄总成通过制动蹄销轴安装在所述制动底板上，所述制动蹄销轴设置为沿轴向方向直径逐渐增大；以及
第一弹性件，所述第一弹性件设置为能够对所述制动蹄总成提供朝向所述制动蹄销轴直径增大方向的偏置力。
可选地，所述制动蹄总成包括上制动蹄总成和下制动蹄总成，所述上制动蹄总成和所述下制动蹄总成分别通过制动蹄销轴安装在所述制动底板上。
可选地，所述制动底板上设有用于穿过所述制动蹄销轴的第一内孔，所述上制动蹄总成和所述下制动蹄总成分别包括安装部，所述安装部上设有贯穿于所述安装部的用于穿过所述制动蹄销轴的第二内孔，所述第二内孔与所述制动蹄销轴之间形成锥面配合，所述第一弹性件套设在所述制动蹄销轴上，所述第一内孔中部沿所述第一内孔径向方向向外延伸以形成用于容纳所述第一弹性件和所述安装部的容纳腔。
可选地，所述第一弹性件的一端抵接于所述制动蹄总成，所述第一弹性件的另一端抵接于所述制动底板。
可选地，所述制动底板包括平板，所述制动蹄总成位于所述平板的一侧，所述平板设置有朝向另一侧延伸的支撑件，所述支撑件内部设有穿设凸轮轴的安装孔，所述凸轮轴的靠近所述平板的端部设置为沿所述平板所述另一侧朝向背离所述制动蹄总成的方向直径逐渐减小，所述安装孔内部设有对所述凸轮轴提供朝向所述凸轮轴直径减小方向的偏置力的第二弹性件。
可选地，所述凸轮轴上连接有调整臂总成。
可选地，所述第二弹性件套设在所述凸轮轴上，所述凸轮轴上可拆卸地设置有止挡件，所述第二弹性件的一端抵接于所述止挡件，所述第二弹性件的另一端抵接于所述支撑件内壁。
可选地，所述止挡件套设在所述凸轮轴上，所述凸轮轴上设有沿所述凸轮轴周向延伸以卡接所述止挡件的环形安装槽。
可选地，所述安装孔至少包括沿轴向方向依次连接的凸轮段和过渡段，所述凸轮段设置为与凸轮轴端部形状相配合，所述过渡段设置为沿所述凸轮轴径向方向向外延伸以容纳所述第二弹性件和所述止挡件。
本发明第二方面提供一种车辆制动***，包括上述任意方案所述的鼓式制动器。
通过上述技术方案，本发明的鼓式制动器通过将制动蹄销轴设置为沿轴向方向直径依次增大，且设置有始终能够对制动蹄总成提供朝向制动蹄销轴直径增大方向偏置力的第一弹性件，使得制动器使用的生命周期内，通过第一弹性件的作用将推动制动蹄总成运动以自动补偿由于制动蹄销轴和制动蹄总成之间的磨损所导致的二者之间的间隙，实现制动蹄销轴和制动蹄总成之间的零间隙配合。
进而，在消除间隙的基础上，即使在重力作用下也可以保证上制动蹄总成和下制动蹄总成的摩擦片与制动鼓的之间的间隙相等，这样可以保证车辆左、右制动器制动力矩一致，可以防止制动跑偏。同时，由于间隙一致，不会出现过大或过小的间隙，还可以有效防止现有技术车辆使用过程中出现的摩擦片与制动鼓之间的拖摩现象，进而防止制动过程中制动鼓温度过高现象发生，保证行车安全。
即使在回位弹簧作用下，摩擦片所在的圆柱面不会形成锥度，保证制动鼓与摩擦片间接触充分，制动力矩稳定。当然，还能够防止调整臂总成出现过调的情况发生。另外，本发明的鼓式制动器还省去了衬套的设置，可以避免现有技术中保养时需更换衬套，降低维修保养成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有技术中鼓式制动器的剖视图；
图2是图1的鼓式制动器的主视图；
图3是本发明一种实施方式的鼓式制动器的剖视图；
图4是图3的鼓式制动器的主视图；
图5是图3的鼓式制动器中凸轮轴的结构示意图；
图6是图5的凸轮轴的侧视图；
图7是图3的鼓式制动器中制动蹄销轴的结构示意图；
图8是本发明一种实施方式的鼓式制动器受轴向力的示意图。
附图标记说明
1—制动底板、2—上制动蹄总成、3—下制动蹄总成、4—制动蹄销轴、5—第一弹性件、6—第一内孔、7—安装部、8—第二内孔、9—平板、10—支撑件、11—凸轮轴、12—第二弹性件、13—止挡件、14—环形安装槽、15—凸轮段、16—过渡段、17—调整臂总成、18—紧定螺钉、19—制动蹄衬套、20—回位弹簧、21—钢丝锁线、22—气室支架总成、23—制动鼓、24—气室总成、25—底板衬套、26—支架衬套、27—摩擦片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
结合图3-图8，根据本发明的一个方面，提供一种鼓式制动器，包括：
制动底板1；
制动蹄总成，所述制动蹄总成通过制动蹄销轴4安装在所述制动底板1上，所述制动蹄销轴4设置为沿轴向方向直径逐渐增大；以及
第一弹性件5，所述第一弹性件5设置为能够对所述制动蹄总成提供朝向所述制动蹄销轴4直径增大方向的偏置力。
通过上述技术方案，本发明的鼓式制动器通过将制动蹄销轴设置为沿轴向方向直径依次增大，且设置有始终能够对制动蹄总成提供朝向制动蹄销轴直径增大方向偏置力的第一弹性件，使得制动器使用的生命周期内，通过第一弹性件的作用将推动制动蹄总成运动以自动补偿由于制动蹄销轴和制动蹄总成之间的磨损所导致的二者之间的间隙，实现制动蹄销轴和制动蹄总成之间的零间隙配合。
进而，在消除间隙的基础上，即使在重力作用下也可以保证上制动蹄总成和下制动蹄总成的摩擦片与制动鼓的之间的间隙相等，这样可以保证车辆左、右制动器制动力矩一致，可以防止制动跑偏。同时，由于间隙一致，不会出现过大或过小的间隙，还可以有效防止现有技术车辆使用过程中出现的摩擦片与制动鼓之间的拖摩现象，进而防止制动过程中制动鼓温度过高现象发生，保证行车安全。
即使在回位弹簧作用下，摩擦片所在的圆柱面不会形成锥度，保证制动鼓与摩擦片间接触充分，制动力矩稳定。当然，还能够防止调整臂总成出现过调的情况发生。另外，本发明的鼓式制动器还省去了衬套的设置，可以避免现有技术中保养时需更换衬套，降低维修保养成本。
通常来说，所述制动蹄总成包括上制动蹄总成2和下制动蹄总成3，所述上制动蹄总成2和所述下制动蹄总成3分别通过制动蹄销轴4安装在所述制动底板1上。
为实现上述连接，在本实施方式中，所述制动底板1上设有用于穿过所述制动蹄销轴4的第一内孔6，所述上制动蹄总成2和所述下制动蹄总成3分别包括安装部7，所述安装部7上设有贯穿于所述安装部7的用于穿过所述制动蹄销轴4的第二内孔8，所述第二内孔8与所述制动蹄销轴4之间形成锥面配合，所述第一弹性件5套设在所述制动蹄销轴4上，所述第一内孔6中部沿所述第一内孔6径向方向向外延伸以形成用于容纳所述第一弹性件5和所述安装部7的容纳腔。
进一步来说，制动底板1端部设有平行设置的板件，板件上对应设置两对通孔，每对通孔与两个板件之间的空间即形成一个所述第一内孔6，板件顶部通过连接板相连，板件底部为敞开状态，常见制动蹄总成为弧形结构，弧形结构的端部设有安装部7，制动蹄总成安装过程中，从板件底部将安装部7伸入第一内孔6，随后将第二内孔8与第一内孔6相对应，利用制动蹄销轴4穿过第一内孔6和第二内孔8，从而将制动蹄总成安装到制动底板1上。上制动蹄总成2和下制动蹄总成3均采用上述方式安装在制动底板1上。
其中，为了保证制动蹄销轴4和制动蹄总成之间的零间隙配合，制动蹄销轴4设置为沿轴向方向直径逐渐增大，优选地，第二内孔8与所述制动蹄销轴4之间形成锥面配合，随着制动过程的进行，制动蹄销轴4和制动蹄总成之间不断磨损，由此二者间将产生间隙，由于制动蹄总成上设有摩擦片27，制动蹄总成和摩擦片27均设置在制动鼓23中，且摩擦片27与制动鼓23间隔设置，因此，上述磨损产生的间隙若未及时弥补，将导致上制动蹄总成和下制动蹄总成的摩擦片与制动鼓的之间的间隙不等，容易导致摩擦片27与制动鼓23之间出现拖摩现象，由此将进一步导致制动过程中制动鼓23温度过高现象发生，影响行车安全。而本实施方式中，通过设置第一弹性件5，且第一弹性件5安装后处于挤压状态能够对制动蹄总成提供朝向制动蹄销轴4直径增大方向的偏置力，进而磨损后出现间隙时，第一弹性件5将推动制动蹄总成朝向直径增大方向运动，使得制动蹄总成的第二内孔8再次与制动蹄销轴4相接触，消除间隙，始终保证制动蹄总成与制动蹄销轴4之间的零间隙配合，进而解决了上述问题。可以理解地，上制动蹄总成2和下制动蹄总成3的第二内孔8内部均分别设置一个第一弹性件5，以分别满足上制动蹄总成2和下制动蹄总成3与各自的制动蹄销轴4之间的配合。
需要说明的是，为满足上述要求，第一弹性件5可以采用弹簧或其他弹性部件，进一步地，第一弹性件5套设在制动蹄销轴4上，所述第一弹性件5的一端抵接于所述制动蹄总成，所述第一弹性件5的另一端抵接于所述制动底板1。安装过程中，将第一弹性件5和制动蹄总成的安装部7从板件底部伸入第一内孔6，让第一弹性件5一端抵接于安装部7，另一端抵接于制动底板1，同样将第二内孔8与第一内孔6相对应，利用制动蹄销轴4穿过第一内孔6和第二内孔8，由此，满足使用过程中第一弹性件5能够对所述制动蹄总成提供朝向所述制动蹄销轴4直径增大方向的偏置力的要求。当然，第一弹性件5可以设置在制动蹄总成的一侧以对制动蹄总成施加上述偏置力。
值得注意的是，所述制动底板1包括平板9，所述制动蹄总成位于所述平板9的一侧，所述平板9设置有朝向另一侧延伸的支撑件10，所述支撑件10内部设有穿设凸轮轴11的安装孔。
制动过程中，凸轮轴11和安装孔之间同样会由于磨损产生间隙进而出现上文提及的问题，为进一步弥补间隙，解决由于间隙问题而引起的拖摩、制动鼓温度过高以及调整臂总成过调等情况的发生，所述凸轮轴11的靠近所述平板9的端部设置为沿所述平板9所述另一侧朝向背离所述制动蹄总成的方向直径逐渐减小，所述安装孔内部设有对所述凸轮轴11提供朝向所述凸轮轴11直径减小方向的偏置力的第二弹性件12。
可以理解地，安装孔的形状设置为与凸轮轴11相适配，由此，当凸轮轴11和安装孔之间存在间隙时，通过第二弹性件12对所述凸轮轴11提供朝向凸轮轴11直径减小方向的偏置力，从而利用凸轮轴11直径大的部分对产生的间隙进行弥补，保证凸轮轴11和安装孔处于紧密配合的状态，实现二者间的零间隙配合。
在本实施方式中，第一弹性件5和第二弹性件12所提供的轴向力，即偏置力的方向如图8所示，可见，凸轮轴11和制动蹄销轴4的设计与第一弹性件5和第二弹性件12的使用相配合，能够解决鼓式制动器使用过程中所产生的间隙问题。
此外，所述凸轮轴11上连接有调整臂总成17，调整臂总成17在使用过程中会对凸轮轴11进行自动调节，为保证调节精准，需保证上制动蹄总成2和下制动蹄总成3的摩擦片27与制动鼓23之间的间隙相等，也就是说当二者间隙不均匀，一侧间隙过大，另一侧间隙过小，会导致调整臂总成出现过***况发生，进而使得车辆制动时，制动温度偏高。而本实施方式中，通过实现制动蹄总成和制动蹄销轴4之间的零间隙配合以及凸轮轴11和安装孔之间的零间隙配合，避免出现间隙后受重力影响导致摩擦片27与制动鼓23之间的间隙不等，也就是说，本实施方式中，能够进一步保证上制动蹄总成2和下制动蹄总成3的摩擦片27与制动鼓23之间的间隙相等，从而维持调整臂总成17的正常调节工作。
作为其中的一种实施方式，所述第二弹性件12套设在所述凸轮轴11上，所述凸轮轴11上可拆卸地设置有止挡件13，所述第二弹性件12的一端抵接于所述止挡件13，所述第二弹性件12的另一端抵接于所述支撑件10内壁，以使第二弹性件12能够对所述凸轮轴11提供朝向所述凸轮轴11直径减小方向的偏置力。
其中，止挡件13固定设置在凸轮轴11上，相当于第二弹性件12对凸轮轴11施加作用力，当然止挡件13可以选择任意适宜的方式设置在凸轮轴11上，如焊接的方式等。考虑到拆装方便的目的，所述止挡件13套设在所述凸轮轴11上，所述凸轮轴11上设有沿所述凸轮轴11周向延伸以卡接所述止挡件13的环形安装槽14，如图5所示。具体地，止挡件13可以是弹性挡圈，止挡件13套设在凸轮轴11上后卡接在环形安装槽14中，从而对止挡件13进行定位，以起到对第二弹性件12稳定限位的作用。
在本实施方式中，所述安装孔至少包括沿轴向方向依次连接的凸轮段15和过渡段16，所述凸轮段15设置为与凸轮轴11端部形状相配合，所述过渡段16设置为沿所述凸轮轴11径向方向向外延伸以容纳所述第二弹性件12和所述止挡件13。其中，凸轮段15直接与所述平板9相连，且制动过程中，该段最容易被磨损进而容易与凸轮轴11之间出现间隙，因此，将凸轮段15和与凸轮段15相配合的凸轮轴11的部分设置为沿背离所述制动蹄总成的方向直径逐渐减小，具体地，凸轮轴11与凸轮段15之间可以采用锥面配合，由此，在第二弹性件12的偏置力作用下，能够实现凸轮段15与凸轮轴11之间的零间隙配合。可以理解地，为方便第二弹性件12的安装，所述安装孔内壁位于所述凸轮段15和所述过渡段16的连接处形成有能够止挡所述第二弹性件12的端面。
本发明第二方面提供一种车辆制动***，包括上述任意方案所述的鼓式制动器。该车辆制动***通过采用上述鼓式制动器，因此具有鼓式制动器的全部优点，通过制动蹄总成和制动蹄销轴4之间的零间隙配合以及凸轮轴11和制动底板1之间的零间隙配合，即使在重力作用下也可以保证上制动蹄总成和下制动蹄总成的摩擦片与制动鼓的之间的间隙相等，这样可以保证车辆左、右制动器制动力矩一致，可以防止制动跑偏。同时，由于摩擦片与制动鼓的之间的间隙一致，不会出现过大或过小的间隙，还可以有效防止现有技术车辆使用过程中出现的摩擦片与制动鼓之间的拖摩现象，进而防止制动过程中制动鼓温度过高现象发生，保证行车安全。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种鼓式制动器，其特征在于，包括：
制动底板(1)；
制动蹄总成，所述制动蹄总成通过制动蹄销轴(4)安装在所述制动底板(1)上，所述制动蹄销轴(4)设置为沿轴向方向直径逐渐增大；以及
第一弹性件(5)，所述第一弹性件(5)设置为能够对所述制动蹄总成提供朝向所述制动蹄销轴(4)直径增大方向的偏置力。
2.根据权利要求1所述的鼓式制动器，其特征在于，所述制动蹄总成包括上制动蹄总成(2)和下制动蹄总成(3)，所述上制动蹄总成(2)和所述下制动蹄总成(3)分别通过制动蹄销轴(4)安装在所述制动底板(1)上。
3.根据权利要求1所述的鼓式制动器，其特征在于，所述制动底板(1)上设有用于穿过所述制动蹄销轴(4)的第一内孔(6)，所述上制动蹄总成(2)和所述下制动蹄总成(3)分别包括安装部(7)，所述安装部(7)上设有贯穿于所述安装部(7)的用于穿过所述制动蹄销轴(4)的第二内孔(8)，所述第二内孔(8)与所述制动蹄销轴(4)之间形成锥面配合，所述第一弹性件(5)套设在所述制动蹄销轴(4)上，所述第一内孔(6)中部沿所述第一内孔(6)径向方向向外延伸以形成用于容纳所述第一弹性件(5)和所述安装部(7)的容纳腔。
4.根据权利要求3所述的鼓式制动器，其特征在于，所述第一弹性件(5)的一端抵接于所述制动蹄总成，所述第一弹性件(5)的另一端抵接于所述制动底板(1)。
5.根据权利要求1所述的鼓式制动器，其特征在于，所述制动底板(1)包括平板(9)，所述制动蹄总成位于所述平板(9)的一侧，所述平板(9)设置有朝向另一侧延伸的支撑件(10)，所述支撑件(10)内部设有穿设凸轮轴(11)的安装孔，所述凸轮轴(11)的靠近所述平板(9)的端部设置为沿所述平板(9)所述另一侧朝向背离所述制动蹄总成的方向直径逐渐减小，所述安装孔内部设有对所述凸轮轴(11)提供朝向所述凸轮轴(11)直径减小方向的偏置力的第二弹性件(12)。
6.根据权利要求5所述的鼓式制动器，其特征在于，所述凸轮轴(11)上连接有调整臂总成(17)。
7.根据权利要求5所述的鼓式制动器，其特征在于，所述第二弹性件(12)套设在所述凸轮轴(11)上，所述凸轮轴(11)上可拆卸地设置有止挡件(13)，所述第二弹性件(12)的一端抵接于所述止挡件(13)，所述第二弹性件(12)的另一端抵接于所述支撑件(10)内壁。
8.根据权利要求7所述的鼓式制动器，其特征在于，所述止挡件(13)套设在所述凸轮轴(11)上，所述凸轮轴(11)上设有沿所述凸轮轴(11)周向延伸以卡接所述止挡件(13)的环形安装槽(14)。
9.根据权利要求5所述的鼓式制动器，其特征在于，所述安装孔至少包括沿轴向方向依次连接的凸轮段(15)和过渡段(16)，所述凸轮段(15)设置为与凸轮轴(11)端部形状相配合，所述过渡段(16)设置为沿所述凸轮轴(11)径向方向向外延伸以容纳所述第二弹性件(12)和所述止挡件(13)。
10.一种车辆制动***，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的鼓式制动器。
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