阅读说明：本技术 间隙自调鼓式制动器 (Drum brake with self-adjusting clearance ) 是由 徐宇 徐旗钊 乔冠朋 鞠银峰 吴玉初 吴恺 黄�俊 徐剑峰 张志江 陈林 于 2020-06-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及间隙自调鼓式制动器,包括制动底板,其前端面两侧对称布置制动蹄,位于两制动蹄上部间隙处的制动底板前端面延伸有腔室,腔室内安装凸轮轴；位于腔室内的凸轮轴端头安装凸轮,凸轮侧边配合安装间隙补偿机构,间隙补偿机构两端部伸出腔室且端头分别与对应的制动蹄上部卡装；位于腔室内部的间隙补偿机构上啮合安装间隙调整机构,间隙调整机构与凸轮轴卡装；外力驱动凸轮轴转动,其端部的凸轮经间隙补偿机构同时施加外张力于制动蹄,实现制动；制动间隙较大时,凸轮轴经间隙调整机构驱动间隙补偿机构轴向加长,从而减小制动间隙；本发明结构紧凑,布局合理,间隙补偿机构直接作用于制动蹄,稳定性好,并极大地便利于维护调整。(The invention relates to a clearance self-adjusting drum brake, which comprises a brake bottom plate, wherein brake shoes are symmetrically arranged on two sides of the front end surface of the brake bottom plate, a cavity extends from the front end surface of the brake bottom plate positioned at the clearance between the upper parts of the two brake shoes, and a cam shaft is arranged in the cavity; a cam is arranged at the end of the cam shaft positioned in the cavity, the side edge of the cam is matched with a clearance compensation mechanism, two end parts of the clearance compensation mechanism extend out of the cavity, and the end parts are respectively clamped with the upper parts of the corresponding brake shoes; a clearance adjusting mechanism is engaged and installed on the clearance compensation mechanism positioned in the cavity and is clamped with the camshaft; the cam at the end of the cam shaft applies external tension to the brake shoe through the clearance compensation mechanism to realize braking; when the braking clearance is larger, the camshaft drives the clearance compensation mechanism to axially lengthen through the clearance adjustment mechanism, so that the braking clearance is reduced; the invention has compact structure and reasonable layout, the clearance compensation mechanism directly acts on the brake shoe, the stability is good, and the maintenance and the adjustment are greatly facilitated.)

间隙自调鼓式制动器

技术领域

本发明涉及鼓式制动器技术领域，尤其是一种间隙自调鼓式制动器。

背景技术

商用车市场在相关法规和政策的影响下发展变化十分迅速，制动系统中的轮端制动器主要包括鼓式制动器和盘式制动器，盘式制动器以其特有的优势市场占比逐年上升，但鼓式制动器仍占据市场主导地位。根据法规要求，“制动器应有磨损补偿装置”，对摩擦副的磨损能够自动补偿，以保证制动间隙的稳定；气压鼓式制动器的间隙自调机构主要为调整臂自调机构、楔式自调机构。

调整臂自调机构的调整位置置于制动器外侧，通过凸轮轴分别作用领、从制动蹄，其间隙调整效果受凸轮轴刚性形变及凸轮对称同步传动影响很大，对凸轮轴刚性和对称度精度要求很高；此种间隙调整方式容易造成间隙不稳定或跑偏风险。

楔式制动器间隙调整机构虽然置于蹄端，但其间隙回调位置随着制动蹄转动而移动，机构回调操作繁琐，存在间隙回调不方便情况，不便于后续的市场更换及维修。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的间隙自调鼓式制动器，从而将间隙自调补偿机构内置于制动器内部，并直接作用于蹄端，稳定性高，并极大地便利于后续市场的维修调整。

本发明所采用的技术方案如下：

一种间隙自调鼓式制动器，包括制动底板，制动底板前端面两侧对称布置有圆弧状的制动蹄，位于两制动蹄上部间隙处的制动底板前端面延伸有腔室，腔室内安装有凸轮轴；所述凸轮轴从制动底板后端面伸至腔室内，位于腔室内的凸轮轴端头安装有凸轮，凸轮侧边配合安装有间隙补偿机构，间隙补偿机构两端端部伸出腔室，位于腔室外部的间隙补偿机构两端头分别与对应的制动蹄上部卡装；位于腔室内部的间隙补偿机构上啮合安装有间隙调整机构，间隙调整机构与凸轮轴卡装。

作为上述技术方案的进一步改进：

两个制动蹄上部通过大弹簧互连，两个制动蹄下部通过小弹簧互连；位于两个制动蹄下部间隙处的制动底板上对称安装有蹄片轴，单个制动蹄下端头与对应的蹄片轴卡装。

所述制动底板后端面固装有防尘罩，防尘罩边缘的翻边将两侧制动蹄包容；从后向前贯穿防尘罩安装有气室支架，气室支架前端面与制动底板固装；所述凸轮轴前后贯穿气室支架，位于气室支架后端头外部的凸轮轴上安装有调整臂；单个制动蹄的外圆弧面均安装有多个摩擦片。

所述间隙调整机构的结构为：包括上下配合固装的上齿座和下齿座，从上至下依次贯穿上齿座和下齿座安装有转动轴，位于上齿座上方的转动轴上套装有传动轮；位于传动轮上方的转动轴上间隙套装有调拨套，调拨套内壁面通过单向轴承安装有调整套，所述调整套套装于转动轴上，调整套上部向上穿出调拨套，位于调整套上方的转动轴上卡装有盖帽；所述盖帽与调整套之间安装有齿片组；所述上齿座和下齿座的圆周壁面上共同安装有支撑轴，位于上齿座和下齿座内部的支撑轴端头安装有从动轮，所述从动轮与传动轮锥齿啮合配装；所述调拨套外壁面与凸轮轴卡装，所述从动轮的锥齿向下穿出下齿座底面，位于下齿座底部的从动轮与间隙补偿机构啮合。

所述调拨套与齿片组之间安装有弹簧，所述齿片组包括间隔叠装的外齿片和内齿片，相邻的内齿片和外齿片之间摩擦传动；所述内齿片通过内齿与调整套的内齿槽卡装，外齿片通过外齿与盖帽的外齿槽卡装；位于盖帽上方和下齿座下方的转动轴两端部分别卡装有挡圈；所述转动轴顶端向后伸出制动底板。

所述调拨套圆周壁面上开有调拨孔，所述凸轮轴圆周壁上开有销孔，销孔内固装有销轴，销轴端部伸至调拨孔内；所述调拨孔沿着调拨套圆周方向的尺寸大于销轴的尺寸。

所述调拨套底面与上齿座顶面之间安装有垫片；所述垫片包括叠合的平垫和蝶形垫片。

所述间隙补偿机构的结构为：包括与腔室前端头固装的限位板，限位板内侧面转动安装有转轴，转轴的轴向与凸轮轴的轴向垂直，转轴两端部分别套装有同步轮；单个同步轮均啮合配装有活塞缸，两个活塞缸间隔布置且其轴向位于同一直线上；两个活塞缸相向端的端部分别经卡簧卡装有活塞头，两个活塞缸相背端的端部分别螺纹配装有螺杆；两个活塞头的相对面共同与凸轮接触，两个螺杆外端头分别伸至腔室外部，两个螺杆外端头与对应的制动蹄卡装。

所述限位板内侧面向内延伸形成并列设置的凸耳，同时贯穿两个凸耳开有通孔，转轴经通孔同时贯穿两个凸耳，位于两个凸耳外部的转轴两端分别套装有同步轮；单个凸耳内端头均延伸有凸起，位于活塞缸外部的活塞头圆周面上沿着轴向开有凹槽，所述凸起容纳于凹槽内；所述活塞头相向的内侧面沿着轴向向内延伸有凸块，所述凹槽位于凸块上。

所述制动底板的结构为：包括板本体，板本体前侧面的上端部向前延伸有腔室，前后贯穿腔室开有主通孔，左右贯穿腔室开有横向孔，位于主通孔侧边的腔室内还开有与横向孔贯通的侧孔，侧孔的轴向与主通孔平行；所述板本体前侧面的下端部向前延伸有凸台，前后贯穿凸台并列开有轴孔。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过调整臂驱动凸轮轴转动，其端部的凸轮经间隙补偿机构同时施加外张力于制动蹄，实现制动；制动间隙较大时，凸轮轴侧壁面销孔内的销轴对间隙调整机构施加周向转动力，间隙调整机构工作，经从动轮带动与其啮合的间隙补偿机构工作，使得间隙补偿机构轴向加长，从而减小两侧制动蹄外侧面的制动间隙，实现制动间隙的自调，稳定性好，可靠性好；该间隙补偿机构直接作用于制动蹄端，并同步施力于领、从蹄，有效保证了领、从蹄的同步；间隙调整机构的转动轴向后伸出制动底板，极大地便利于后续市场经转动轴调整制动间隙，操作方便；

本发明还包括如下优点：

凸轮轴侧壁面销孔内的销轴对间隙调整机构内的调拨套施加周向外力，调拨套转动，经单向轴承、调整套、齿片组、盖帽后带动转动轴、传动轮转动，从动轮随之转动进而拨动间隙补偿机构的一个活塞缸转动，与该活塞缸螺纹连接的螺杆因对应制动蹄的周向限位而轴向旋出，同步地，该活塞缸经相啮合的同步轮、转轴、另一同步轮后带动另一活塞缸同步转动，使得另一螺杆同步旋出，从而实现对两侧制动蹄制动间隙的同步补偿，一致性好；

间隙调整机构和间隙补偿机构均布置于制动底板上部的腔室内，结构紧凑，布局合理，助力于间隙补偿机构直接作用于制动蹄端；

凸轮轴的凸轮在预设的转动范围内往复工作，因间隙调整机构中调拨套与调整套之间单向轴承的存在，助力于单向补偿的实现，同时使得凸轮不因间隙补偿而需要扩大往复行程，有效保证了制动的稳定性；间隙调整机构对制动间隙及时补偿调整，保证了制动间隙的稳定，并且间隙调整机构的过载保护及抗阻尼进一步保障了鼓式制动器的工作稳定性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的***图。

图3为本发明凸轮轴与间隙补偿机构、间隙调整机构间的安装示意图。

图4为图3中A部的局部放大图。

图5为本发明间隙调整机构的结构示意图。

图6为本发明间隙调整机构的***图(省略弹簧)。

图7为图6中B部的局部放大图。

图8为本发明调整套、齿片组与盖帽间的安装示意图。

图9为本发明间隙补偿机构的结构示意图。

图10为本发明间隙补偿机构的***图。

图11为本发明限位板与活塞头的安装示意图。

图12为本发明制动底板的结构示意图。

其中：1、制动底板；2、制动蹄；3、间隙补偿机构；4、间隙调整机构；5、气室支架；6、防尘罩；7、凸轮轴；8、调整臂；9、摩擦片；10、大弹簧；11、小弹簧；12、蹄片轴；

101、板本体；102、腔室；103、侧孔；104、主通孔；105、横向孔；106、凸台；107、轴孔；

31、限位板；32、凸耳；33、转轴；34、同步轮；35、螺杆；36、活塞缸；37、活塞头；321、凸起；371、凹槽；372、凸块；

401、下齿座；402、上齿座；403、传动轮；404、垫片；405、调拨套；406、弹簧；407、调整套；408、齿片组；409、盖帽；410、从动轮；411、转动轴；412、支撑轴；413、挡圈；414、单向轴承；4051、调拨孔；4071、内齿槽；4081、外齿片；4082、内齿片；4091、外齿槽；

71、凸轮；72、销孔。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2和图3所示，本实施例的间隙自调鼓式制动器，包括制动底板1，制动底板1前端面两侧对称布置有圆弧状的制动蹄2，位于两制动蹄2上部间隙处的制动底板1前端面延伸有腔室102，腔室102内安装有凸轮轴7；凸轮轴7从制动底板1后端面伸至腔室102内，位于腔室102内的凸轮轴7端头安装有凸轮71，凸轮71侧边配合安装有间隙补偿机构3，间隙补偿机构3两端端部伸出腔室102，位于腔室102外部的间隙补偿机构3两端头分别与对应的制动蹄2上部卡装；位于腔室102内部的间隙补偿机构3上啮合安装有间隙调整机构4，间隙调整机构4与凸轮轴7卡装。

凸轮轴7转动，其端部的凸轮71经间隙补偿机构3同时施加外张力于制动蹄2，实现制动；制动间隙较大时，凸轮轴7侧壁面销孔72内的销轴对间隙调整机构4施加周向转动力，间隙调整机构4工作，经从动轮410带动与其啮合的间隙补偿机构3工作，使得间隙补偿机构3轴向加长，从而减小两侧制动蹄2外侧面的制动间隙，实现制动间隙的自调；该间隙补偿机构3直接作用于制动蹄2端，并同步施力于领、从蹄，有效保证了领、从蹄的同步；间隙调整机构4和间隙补偿机构3均布置于制动底板1上部的腔室102内，结构紧凑，布局合理，助力于间隙补偿机构3直接作用于制动蹄2端。

两个制动蹄2上部通过大弹簧10互连，两个制动蹄2下部通过小弹簧11互连；位于两个制动蹄2下部间隙处的制动底板1上对称安装有蹄片轴12，单个制动蹄2下端头与对应的蹄片轴12卡装；制动蹄2下端头的内凹环形结构与蹄片轴12的圆周卡装，配合回位用的大弹簧10、小弹簧11，实现了制动蹄2相对于制动底板1的浮动安装，回位弹簧结构相对于制动中心对称分布，助力于制动机构整体的稳定性。

制动底板1后端面固装有防尘罩6，防尘罩6边缘的翻边将两侧制动蹄2包容；从后向前贯穿防尘罩6安装有气室支架5，气室支架5前端面与制动底板1固装；凸轮轴7前后贯穿气室支架5，位于气室支架5后端头外部的凸轮轴7上安装有调整臂8；单个制动蹄2的外圆弧面均安装有多个摩擦片9。

如图5和图6所示，间隙调整机构4的结构为：包括上下配合固装的上齿座402和下齿座401，从上至下依次贯穿上齿座402和下齿座401安装有转动轴411，位于上齿座402上方的转动轴411上套装有传动轮403；位于传动轮403上方的转动轴411上间隙套装有调拨套405，调拨套405内壁面通过单向轴承414安装有调整套407，调整套407套装于转动轴411上，调整套407上部向上穿出调拨套405，位于调整套407上方的转动轴411上卡装有盖帽409；盖帽409与调整套407之间安装有齿片组408；上齿座402和下齿座401的圆周壁面上共同安装有支撑轴412，位于上齿座402和下齿座401内部的支撑轴412端头安装有从动轮410，从动轮410与传动轮403锥齿啮合配装；调拨套405外壁面与凸轮轴7卡装，从动轮410的锥齿向下穿出下齿座401底面，位于下齿座401底部的从动轮410与间隙补偿机构3啮合。

调拨套405与齿片组408之间安装有弹簧406，如图8所示，齿片组408包括间隔叠装的外齿片4081和内齿片4082，相邻的内齿片4082和外齿片4081之间摩擦传动；弹簧406的压缩力保证了齿片组408内内齿片4082和外齿片4081之间的摩擦传动，助力于机构内部过载保护功能的实现；内齿片4082通过内齿与调整套407的内齿槽4071卡装，外齿片4081通过外齿与盖帽409的外齿槽4091卡装；位于盖帽409上方和下齿座401下方的转动轴411两端部分别卡装有挡圈413；转动轴411顶端向后伸出制动底板1。

如图7所示，调拨套405圆周壁面上开有调拨孔4051，凸轮轴7圆周壁上开有销孔72，如图4所示，销孔72内固装有销轴，销轴端部伸至调拨孔4051内；调拨孔4051沿着调拨套405圆周方向的尺寸大于销轴的尺寸。

凸轮轴7侧壁面销孔72内的销轴经调拨孔4051对间隙调整机构4内的调拨套405施加周向外力；凸轮轴7的凸轮71在预设的转动范围内往复工作，因间隙调整机构4中调拨套405与调整套407之间单向轴承414的存在，助力于单向补偿的实现，同时使得凸轮71不因间隙补偿而需要扩大往复行程，有效保证了制动的稳定性。

调拨套405底面与上齿座402顶面之间安装有垫片404；垫片404包括叠合的平垫和蝶形垫片，蝶形垫片的存在有效缓冲了调拨套405在外部振动下的晃动，从而保障了调拨套405与凸轮轴7间周向力的传递。

如图9和图10所示，间隙补偿机构3的结构为：包括与腔室102前端头固装的限位板31，限位板31内侧面转动安装有转轴33，转轴33的轴向与凸轮轴7的轴向垂直，转轴33两端部分别套装有同步轮34；单个同步轮34均啮合配装有活塞缸36，两个活塞缸36间隔布置且其轴向位于同一直线上；两个活塞缸36相向端的端部分别经卡簧卡装有活塞头37，卡簧使得活塞头37和活塞缸36轴向同步运动，但活塞缸36在受力作用下能够相对活塞头37转动；两个活塞缸36相背端的端部分别螺纹配装有螺杆35；两个活塞头37的相对面共同与凸轮71接触，两个螺杆35外端头分别伸至腔室102外部，两个螺杆35外端头与对应的制动蹄2卡装，制动蹄2限制了螺杆35的周向转动；其中一个活塞缸36的外壁面与间隙调整机构4中的从动轮410啮合配装。

限位板31内侧面向内延伸形成并列设置的凸耳32，同时贯穿两个凸耳32开有通孔，转轴33经通孔同时贯穿两个凸耳32，位于两个凸耳32外部的转轴33两端分别套装有同步轮34；如图11所示，单个凸耳32内端头均延伸有凸起321，位于活塞缸36外部的活塞头37圆周面上沿着轴向开有凹槽371，凸起321容纳于凹槽371内；活塞头37相向的内侧面沿着轴向向内延伸有凸块372，凹槽371位于凸块372上；当活塞头37在凸轮71驱动下向着活塞缸36的方向轴向移动时，凸起321相对于活塞头37上的凹槽371反向轴向移动，凸起321和凹槽371的配合对活塞头37的轴向移动起到限位的作用。

如图12所示，制动底板1的结构为：包括板本体101，板本体101前侧面的上端部向前延伸有腔室102，前后贯穿腔室102开有主通孔104，主通孔104内容纳凸轮轴7，左右贯穿腔室102开有横向孔105，横向孔105内容纳间隙补偿机构3，位于主通孔104侧边的腔室102内还开有与横向孔105贯通的侧孔103，侧孔103的轴向与主通孔104平行，侧孔103内容纳间隙调整机构4，间隙调整机构4内的转动轴411端头经侧孔103后孔口伸出制动底板1；板本体101前侧面的下端部向前延伸有凸台106，前后贯穿凸台106并列开有轴孔107，轴孔107内安装有蹄片轴12。

本发明的工作原理为：

调整臂8带动凸轮轴7转动，凸轮轴7端头的凸轮71同时施力于两个活塞头37轴向运动的力，活塞缸36、螺杆35随活塞头37轴向向外移动，从而两个螺杆35外端头外移并同步推动对应的制动蹄2外张，即领蹄和从蹄同步外移制动，实现了同轴螺杆35的同步轴向移动；

在制动间隙较大时，在凸轮轴7转动时，其侧壁面销孔72内的销轴经调拨孔4051施力于间隙调整机构4内的调拨套405；调拨套405转动，经单向轴承414带动调整套407转动，配合弹簧406作用于齿片组408的压缩压力，调整套407带动齿片组408同步转动，齿片组408带动盖帽409转动，盖帽409带动转动轴411转动，从而传动轮403随转动轴411转动，与传动轮403锥齿啮合的从动轮410转动，进而从动轮410向下伸出下齿座401底面的锥齿带动间隙补偿机构3工作；间隙调整机构4将与调拨套405轴向平行的周向力单向转换为与调拨套405轴向垂直的从动轮410的周向传动；

从动轮410的转动，使得与其啮合的活塞缸36绕其自身轴向转动，与该活塞缸36螺纹连接的螺杆35因对应制动蹄2的周向限位，该螺杆35相对于该活塞缸36轴向旋出；同步地，该活塞缸36带动相啮合的同步轮34转动，固装的转轴33、另一同步轮34随之转动，进而带动另一活塞缸36同步转动，使得另一螺杆35同步旋出，从而带动两侧的制动蹄2，即领蹄和从蹄同步相对于活塞缸36外移，实现了制动蹄2外侧制动间隙的同步调整。

当由凸轮轴7传递至调拨套405转动的周向外力超过一定值后，经单向轴承414、调整套407传递至齿片组408时，齿片组408内的内齿片4082和外齿片4081间将产生滑动摩擦，从而齿片组408整体不随调整套407同步转动，即调整套407无法经齿片组408带动盖帽409转动，从而起到过载保护的作用。

当凸轮轴7反向转动时，其经销轴施加于调拨套405的周向力反向，调拨套405反向转动，由于调拨套405与调整套407之间经单向轴承414传动，因单向轴承414的存在，使得调整套407不随调拨套405转动，保证了间隙的单向自调。

从制动底板1后端面施力于转动轴411顶部，使得转动轴411转动，并经传动轮403、从动轮410后传递至间隙补偿机构3，从而实现间隙补偿机构3的正向、或负向制动间隙的调整，极大地便利于后部市场的维修或更换操作。

本发明结构紧凑，布局巧妙合理，实现了鼓式制动器制动蹄端的制动间隙自调，稳定可靠，并且后部市场的调整维修方便。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。