РЕГУЛЯТОР ТОРМОЗА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
AUTOMOTIVE BRAKE REGULATOR

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к регуляторам тормоза, и может быть использовано в тормозных устройствах транспортных средств с пневматическим приводом и кулачковым разжимом колодок.
Известен регулятор тормоза транспортного средства (патент DE 69921628 D, опубл. 09.12.2004 (см. также WO 9950567 А1, US 6408993 В1)), содержащий служащий рычагом корпус и расположенные внутри него червячную передачу, включающую червячное колесо и червяк, винтовую передачу, зубчатое колесо которой установлено соосно червяку, кинематически связано с ним посредством муфты и ограничено в осевом перемещении, а также зубчатую передачу, ведущая шестерня которой установлена соосно червячному колесу, а ведомая шестерня располагается соосно винту винтовой передачи и кинематически связана с ним посредством муфты свободного хода.
Данный регулятор тормоза обладает сложной конструкцией. Он содержит большое количество сложных в изготовлении деталей, что вызывает высокую трудоемкость его изготовления.
Известен также регулятор тормоза транспортного средства (патент RU 2095657 С1, опубл. 10.11.97, приоритет SE 9203455 от 18.11.1992), содержащий служащий рычагом корпус и расположенные в его полостях червячную передачу, включающую червячное колесо и червяк, винтовую передачу, зубчатое колесо которой установлено соосно червяку червячной передачи, кинематически связано с ним посредством фрикционной муфты и ограничено в осевом перемещении, зубчатую передачу, ведущая шестерня которой установлена соосно червячному колесу червячной передачи, а ведомая шестерня расположена соосно винту винтовой передачи и кинематически связана с ним посредством муфты свободного хода, образуемой подпружиненной в осевом направлении полумуфтой с зубчатым венцом на торце, обращенном к торцу винта, и соответствующим зубчатым венцом, выполненным на упомянутом торце винта, а также пружину кручения, один зацеп которой связан с ведомой шестерней зубчатой передачи, а другой связан кинематически с полумуфтой свободного хода.
Недостатком известного регулятора является то, что винт винтовой передачи установлен в расточке корпуса свободно, в связи с чем момент для поворота его в пределах бокового зазора в зацеплении винтовой передачи весьма мал. Поэтому поворот винта в пределах указанного зазора происходит бесконтрольно под действием вибрации или сил трения между винтом и сопрягаемыми с ним деталями, а также под действием полумуфты муфты свободного хода в режиме свободного хода. В результате этого процесс регулирования тормоза плохо управляем, т.е. зазор в тормозе поддерживается неточно и может значительно превышать требуемую величину.
Технической задачей настоящего изобретения является исключение указанного недостатка, т.е. повышение точности регулирования тормоза путем устранения бесконтрольного поворота винта винтовой передачи.
Указанная задача решается за счет того, что в регуляторе тормоза транспортного средства, содержащем служащий рычагом корпус и расположенные в его полостях червячную передачу, включающую червячное колесо и червяк, винтовую передачу, зубчатое колесо которой установлено соосно червяку червячной передачи, кинематически связано с ним посредством фрикционной муфты и ограничено в осевом перемещении, зубчатую передачу, ведущая шестерня которой установлена соосно червячному колесу червячной передачи, а ведомая шестерня расположена соосно винту винтовой передачи и кинематически связана с ним посредством муфты свободного хода, образуемой полумуфтой с зубчатым венцом на торце, обращенном к торцу винта, и соответствующим зубчатым венцом, выполненным на упомянутом торце винта, а также пружину кручения, один зацеп которой связан с ведомой шестерней зубчатой передачи, а другой связан кинематически с полумуфтой свободного хода, на винте винтовой передачи выполнен хвостовик, а на упомянутом хвостовике установлен упругий элемент, введенный в контакт одновременно с поверхностью хвостовика и поверхностью расточки в корпусе, в которой расположен винт.
На фиг.1 показан регулятор тормоза с местным сечением по оси червяка червячной передачи и с местным вырывом, открывающим вид на зубчатую передачу; на фиг.2 - регулятор в сечении I-I (по оси винта винтовой передачи); на фиг.3 показаны детали регулятора тормоза в аксонометрии.
Регулятор тормоза транспортного средства содержит корпус 1, выполняющий функцию тормозного рычага. Внутри корпуса 1 в соответствующих полостях расположены червячная передача, включающая червячное колесо 2 и червяк 3, и винтовая передача, включающая зубчатое колесо 4, которое установлено соосно червяку 3, и винт 5. Зубчатое колесо 4 кинематически связано с червяком 3 посредством фрикционной муфты предельного момента, включающей в себя ведущие 6 и ведомые 7 диски, удерживаемые в сжатом состоянии пружиной 8 посредством шайбы 9. Ведущие диски 6 и ведомые диски 7 соединены профильными соединениями с зубчатым колесом 4 и червяком 3 соответственно. Червяк 3 вместе с фрикционной муфтой зафиксирован от осевого перемещения посредством резьбовой втулки 10, которая одновременно является заглушкой полости в корпусе 1.
Червяк 3 снабжен выступающим из корпуса профильным хвостовиком 11 для взаимодействия с ручным вращательным инструментом. Целесообразно профиль хвостовика 11 выполнять в виде стандартного, например в виде четырех- или шестигранника. Тогда в качестве вращательного инструмента возможно использование стандартного ключа.
Соосно винту 5 установлена полумуфта 12, связанная посредством торцового зубчатого соединения 13 с винтом 5 винтовой передачи и образующая в результате этого муфту свободного хода. Для обеспечения постоянного контакта в зубчатом соединении полумуфты 12 с винтом 5 винтовой передачи установлена пружина сжатия 14.
В расточке корпуса 1 соосно винту 5 винтовой передачи установлена ведомая шестерня 15 зубчатой передачи. Внутри нее расположен сухарь 16, радиальные кулачки 17 которого введены в зацепление с кулачками 18 ведомой шестерни 15, а торцовые кулачки 19 введены в зацепление с соответствующими кулачками 20 полумуфты 12. Таким образом, обеспечивается передача вращения от шестерни 15 сухарю 16 и передача вращения от сухаря 16 полумуфте 12 муфты свободного хода при возможности их относительного осевого перемещения. В соединении ведомой шестерни 15 и сухаря 16 предусмотрен тангенциальный зазор «А», соответствующий углу поворота корпуса 1 при упругой деформации привода тормоза.
Внутри ведомой шестерни 15 соосно ей расположена пружина кручения 21. Зацеп 22 этой пружины расположен в пазу 23 ведомой шестерни 15, а зацеп 24 расположен в пазу 25 сухаря 16. При этом пружина 21 установлена с предварительным натягом, в результате чего постоянно стремится повернуть сухарь 16 относительно ведомой шестерни 15 в сторону уменьшения зазора в тормозе.
Для фиксации винта 5 винтовой передачи от осевого перемещения предусмотрен упор 26.
Винт 5 винтовой передачи снабжен хвостовиком 27, в проточке которого установлен упругий элемент 28, выполненный из упругого материала (например, маслостойкой резины) в виде кольца и введенный в контакт одновременно с поверхностью проточки хвостовика 27 и поверхностью расточки в корпусе 1.
Соосно червячному колесу 2 установлена ведущая шестерня 29 зубчатой передачи, которая введена в зацепление с ведомой шестерней 15 и снабжена торцовыми выступами 30, на которых установлен рычаг 31, конец которого соединен с неподвижной деталью 32. Соответствующую полость корпуса 1 закрывает крышка 33.
На транспортном средстве регулятор устанавливается на вал 34 привода тормоза и соединяется со штоком 35 тормозной камеры посредством вилки 36.
Регулятор тормоза работает следующим образом. В процессе торможения шток 35 воздействует через вилку 36 на корпус 1 регулятора и поворачивает его по ходу часовой стрелки. Ведущая шестерня 29 зубчатой передачи, соединенная рычагом 31 с неподвижной деталью 32, остается при этом неподвижной. Ведомая шестерня 15, обкатываясь по ведущей шестерне 29, поворачивается относительно корпуса 1. Далее вращение через пружину 21 и сухарь 16 передается полумуфте 12. Вследствие вращения полумуфты 12 торцовое зубчатое соединение 13, находившееся в исходном положении в разомкнутом состоянии, начинает замыкаться. Если тормоз отрегулирован правильно, то полное замыкание зубчатого соединения 13 и готовность муфты свободного хода передавать крутящий момент происходит одновременно с полным выбором зазора в тормозе, т.е. в момент прижатия колодок к тормозному барабану.
При дальнейшем повороте корпуса 1 при упругой деформации деталей привода тормоза ведомая шестерня 15 продолжает поворачиваться. Однако далее вращение не передается, так как крутящий момент пружины кручения 21 не достаточен для вращения деталей винтовой и червячной передач под нагрузкой. Для того чтобы в таком случае обеспечить возможность поворота ведомой шестерни 15 при неподвижном сухаре 16, предусмотрен тангенциальный зазор «А».
При растормаживании все детали регулятора возвращаются в исходное положение. В таком случае регулирование тормоза не происходит. Заметим, если зазор в тормозе не превышает установленной величины, зубчатое соединение 13 в исходном положении разомкнуто, т.е. вершины зубьев полумуфты 12 опираются на вершины зубьев винта 5.
Из-за износа тормозных накладок зазор в тормозе увеличивается. Тогда корпус 1 в процессе затормаживания до прижатия колодок к тормозному барабану повернется на больший угол, и замыкание соединения 13 произойдет раньше, чем прижатие колодок к тормозному барабану. При повороте корпуса 1 в период после замыкания соединения 13 до прижатия колодок к тормозному барабану винт 5 также повернется на соответствующий угол в сторону уменьшения зазора в тормозе, т.е. произойдет регулирование зазора в тормозе.
Так как винт 5 повернулся на некоторый угол, то в процессе растормаживания при возврате деталей регулятора в исходное положение зубья полумуфты 12 перескочат на один шаг относительно зубьев винта 5 и в исходном положении соединение 13 окажется замкнутым. Поэтому при следующем торможении винт 5 до момента прижатия колодок к барабану повернется на один зуб, т.е. снова произойдет регулирование тормоза. Процесс регулирования будет повторяться при каждом цикле торможения до тех пор, пока зазор не будет уменьшен до требуемой величины.
Упругий элемент 28 устанавливается в проточке хвостовика 27 винта 5 винтовой передачи с натягом между поверхностью проточки хвостовика винта и поверхностью расточки в корпусе 1. Так создается дополнительное сопротивление вращению винта 5, который, таким образом, надежно фиксируется от случайного вращения и вращается только тогда, когда зацепление 13 муфты свободного хода работает в режиме передачи крутящего момента.
При смене тормозных накладок, когда тормоз подвергается разборке, возникает необходимость в ручной регулировке зазора. Для этого необходимо надеть на профильный хвостовик 11 червяка 3 вращательный инструмент, например ключ, и, приложив вращательное усилие, повернуть червяк 3 в требуемом направлении. Вращение червяка 3 вручную становится возможным благодаря наличию фрикционной муфты, которая в этом случае пробуксовывает. При вращении червяка 3 по ходу часовой стрелки зазор в тормозе уменьшается, а при вращении в противоположном направлении - увеличивается. Так осуществляется ручное регулирование тормоза.
Благодаря наличию в регуляторе хвостовика 27 на винте 5 и упругого элемента 28 исключаются случайные повороты винта 5 под действием вибрации или сил трения, и тем самым обеспечивается точное регулирование тормоза.