一种盘式制动器制动间隙调整机构及调整策略

技术领域

本发明属于盘式制动器技术领域，具体地说是一种盘式制动器制动间隙调整机构及调整策略。

背景技术

传统的汽车制动器分为鼓式制动器和盘式制动器。

鼓式制动器是利用制动传动机构使制动蹄将制动摩擦片压紧在制动鼓内侧，从而产生制动力，根据需要使车轮减速或在最短的距离内停车，以确保行车安全，并保障汽车停放可靠不能自动滑移。

盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘，称为制动盘。摩擦元件从两侧夹紧制动盘而产生制动。固定元件则有多种结构形式，大体上可将盘式制动器分为钳盘式和全盘式两类。

盘式制动器相比于鼓式制动器具有结构紧凑、热稳定性好等显著优点，更加适合布置在高端重型卡车的制动系统内。

随着整车轻量化、可靠性要求越来越高，盘式制动器轻量化和可靠性的提高成为其渗透率提升的关键要素。目前气压盘式制动器主要分为双推杆盘式制动器和单推杆盘式制动器，其中双推杆盘式制动器在主调机构防转动、承载力分布上具有一定的优势，因此其可靠性较高，但是其双推杆结构导致制动器腔体较大，轻量化水平较低；而单推杆盘式制动器轻量化水平较高，但是因其复杂的主调防转结构、单推杆承载力分布差等原因，其动作可靠性较差。

发明内容

为解决传统双推杆盘式制动器的制动器腔体较大、轻量化水平较低，而传统单推杆盘式制动器主调防转结构复杂、单推杆承载力分布差、动作可靠性较差等的问题，本发明提供一种盘式制动器制动间隙调整机构及调整策略，实现主调总成单推杆结构和简单的双导向防转结构，同时采用了大直径和大面积推盘结构，大幅度降低主调总成安装空间，同时大幅度提升主调防转能力，改善单推杆承载力分布情况。

本发明一方面是通过下述技术方案来实现的：

一种盘式制动器制动间隙调整机构，包括手调轴、旋转传动头、轴套、推盘、活塞和固定支架，推盘前侧连接设有推盘筒，固定支架中部开设有与推盘筒滑动套装的固定支架通孔，固定支架前侧相对安装有两个导向轴，推盘筒前端安装有与两导向轴滑动导向的固定片；活塞外圈与推盘筒内圈螺纹连接，活塞前后端分别设有调整套安装凸台和手调盘安装槽；轴套与手调轴转动套装，且轴套前端与旋转传动头连接安装；手调轴后端连接安装有手调盘，手调盘上设有与手调盘安装槽嵌合并能够前后滑动配合的手调盘导向凸台；活塞呈筒状结构，其内部设有与轴套前部转动套装的调整套和与轴套后部定位套装的过载离合装置，过载离合装置对轴套与调整套具有单向传动和过载防护功能；调整套上开设有与调整套安装凸台嵌合并能够前后滑动配合的调整套凹槽；活塞内部还设有能够对活塞向前弹性支撑的回位弹簧。

本发明的进一步改进还有，过载离合装置包括定位套装于轴套外圈的离合器壳体和转动套装于轴套外圈的离合器轴，离合器轴与离合器壳体的相对内侧分别定位安装有相互贴合的摩擦片Ⅱ和摩擦片Ⅰ；离合器轴与调整套之间通过单向离合器连接。

本发明的进一步改进还有，回位弹簧两端分别设有承载轴承Ⅰ和承载轴承Ⅱ；承载轴承Ⅰ与承载轴承Ⅱ分别与过载离合装置和活塞前端抵接安装。

本发明的进一步改进还有，回位弹簧两端与承载轴承Ⅰ和承载轴承Ⅱ之间分别垫设有垫板Ⅰ和垫板Ⅱ。

本发明的进一步改进还有，固定支架通孔边沿与推盘筒外圈之间安装有防尘罩。

本发明的进一步改进还有，推盘筒靠近推盘的一端外圈开设有能够对防尘罩边沿卡装的防尘罩安装槽。

本发明的进一步改进还有，固定片呈L型弯折板状结构，其一弯折段上开设有固定片安装孔，固定片安装孔内卡装有与导向轴滑动套装的导向套；推盘筒前端外圈开设有与固定片另一弯折段定位安装的推盘凹槽。

本发明的进一步改进还有，固定片另一弯折段的两侧设有固定盘翻边。

本发明的进一步改进还有，调整套前端设有能够对活塞抵接限位的调整套凸台。

本发明另一方面是通过下述技术方案来实现的：

一种盘式制动器制动间隙调整策略，包括以下步骤：

S1：手动调节制动间隙：

手动调大制动间隙：顺时针转动手调轴，通过手调盘带动活塞顺时针转动，由于推盘筒通过导向轴和固定支架通孔前后滑动导向，且活塞与推盘筒螺纹连接，使推盘筒向前移动，使活塞与推盘轴向距离减小，实现制动器制动间隙手动调大；

手动调小制动间隙：逆时针转动手调轴，通过手调盘带动活塞逆时针转动，由于推盘筒通过导向轴和固定支架通孔前后滑动导向，且活塞与推盘筒螺纹连接，推盘筒向后移动，使活塞与推盘轴向距离增大，实现制动器制动间隙手动调小；

S2：自动调小制动间隙：

当制动器间隙大于设定间隙时，在制动块与制动盘接触前，外部动力机构驱动旋转传动头逆时针转动，依次通过轴套、过载离合装置、调整套带动活塞逆时针转动，由于推盘筒通过导向轴和固定支架通孔前后滑动导向，且活塞与推盘筒螺纹连接，推盘筒向后移动，使活塞与推盘轴向距离增大，实现制动器制动间隙自动调小；

S3：主调总成过载保护：

在制动块与制动盘接触后，活塞与推盘承受压紧力，两者之间的距离无法继续增大，外部动力机构驱动旋转传动头逆时针转动，带动轴套逆时针转动，由于活塞、调整套无法转动，过载离合装置过载打滑，实现主调总成过载保护。

以上技术方案可以看出，本发明的有益效果是：

采用单活塞与推盘筒螺纹连接，并通过两导向轴与推盘筒后端的两固定片前后滑动导向，实现主调总成单推杆结构和简单的双导向防转结构，同时采用了大直径和大面积推盘，且活塞、过载离合装置、调整套、回位弹簧、轴套和手调轴均安装于推盘筒内部，可有效大幅度降低主调总成安装空间，同时大幅度提升主调防转能力，改善单推杆承载力分布情况，保证使用的可靠性。在本机构的前端安装外部动力机构，在制动动作时，外部动力机构通过球头连接控制旋转传动头逆时针转动，且外部动力机构通过推动装置控制对推盘（推盘筒、活塞）向后推动，推盘与制动块连接，实现制动块与制动盘的接触制动；解除制动动作时，且外部动力机构通过球头连接控制旋转传动头正时针转动，推动装置向前回缩，通过回位弹簧对活塞（推盘筒、推盘）弹性支撑回位，实现制动块与制动盘的分离。整体结构简单，使用便捷，实用性好，可通过手调轴可实现制动间隙的调大或调小，通过过载离合装置动作原理可实现制动间隙的自动调小，且可实现主调总成的过载保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式的结构示意图。

图2为本发明具体实施方式的内部结构示意图。

图3为本发明具体实施方式的剖面结构示意图。

图4为本发明具体实施方式的固定支架结构示意图。

图5为本发明具体实施方式的活塞结构示意图。

图6为本发明具体实施方式的推盘与推盘筒结构示意图。

图7为本发明具体实施方式的固定片结构示意图。

图8为本发明具体实施方式的调整套结构示意图。

图9为本发明具体实施方式的手调盘结构示意图。

图10为图3中A部的局部放大结构示意图。

图11为本发明具体实施方式的制动间隙正常时主调总成自调部分工作原理示意图。

图12为本发明具体实施方式的制动间隙过大时主调总成自调部分工作原理示意图。

图13为本发明具体实施方式的手动调大制动间隙原理示意图。

图14为本发明具体实施方式的手动调小制动间隙原理示意图。

附图中：1、手调轴，2、旋转传动头，3、轴套，4、调整套，41、调整套凹槽，42、调整套凸台，5、导向套，6、固定片，61、固定盘翻边，62、固定片安装孔，7、导向轴，8、固定支架，81、导向轴安装孔，82、固定支架安装孔，83、固定支架通孔，9、防尘罩，10、卡箍，11、推盘，111、推盘凹槽，112、推盘筒，113、防尘罩安装槽，12、活塞，121、手调盘安装槽，122、调整套安装凸台，13、过载离合装置，131、离合器壳体，132、摩擦片Ⅰ，133、摩擦片Ⅱ，134、离合器轴，135、单向离合器，136、滑套，14、手调盘，141、手调盘安装孔，142、手调盘导向凸台，15、承载轴承Ⅰ，16、垫板Ⅰ，17、回位弹簧，18、垫板Ⅱ，19、承载轴承Ⅱ。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

如图3所示，为实现直观描述，下述实施例中，定义左侧为前方向，右侧为后方向。

如图1-3所示，本发明一可选实施例中公开一种盘式制动器制动间隙调整机构，包括手调轴1、旋转传动头2、轴套3、推盘11、活塞12和固定支架8，固定支架8上开设有用于与车架定位安装的若干个固定支架安装孔82；推盘11前侧一体成型有圆筒状的推盘筒112，固定支架8中部开设有与推盘筒112滑动套装的固定支架通孔83，固定支架8上下两侧开设有导向轴安装孔81，导向轴安装孔81内定位安装有前后方向的导向轴7，推盘筒112前端上下两侧定位安装有与两导向轴7前后滑动导向的固定片6；活塞12外圈与推盘筒112内圈螺纹连接，活塞12前端阵列设有两个调整套安装凸台122，活塞12后端阵列设有四个手调盘安装槽121；轴套3与手调轴1转动套装，且轴套3前端与旋转传动头2定位连接安装（轴套3前端与旋转传动头2过盈插装）；手调轴1后端定位连接安装有手调盘14（手调盘14中心开设有与手调轴1过盈配合的手调盘安装孔141），手调盘14外圈设有与手调盘安装槽121嵌合并能够与手调盘安装槽121前后滑动导向配合的手调盘导向凸台142；活塞12呈筒状结构，活塞12内部设有与轴套3前部转动套装的调整套4和与轴套3后部定位套装的过载离合装置13，过载离合装置13对轴套3与调整套4具有单向传动和过载防护功能，过载离合装置13的具体工作原理如下：当轴套3相对调整套4逆时针转动时，过载离合装置13可对动力进行传递；当逆向转动的轴套3扭力超过一定过载值F时，过载离合装置13过载打滑，不对动力进行传递；当轴套3相对调整套4顺时针转动时，过载离合装置13分离空转，不对动力进行传递。调整套4上开设有与调整套安装凸台122嵌合并能够调整套安装凸台122前后滑动导向配合的调整套凹槽41；活塞12内部还设有能够对活塞12向前弹性支撑的回位弹簧17。

采用单活塞12与推盘筒112螺纹连接，并通过两导向轴7与推盘筒112后端的两固定片6前后滑动导向，实现主调总成单推杆结构和简单的双导向防转结构，同时采用了大直径和大面积推盘11，且活塞12、过载离合装置13、调整套4、回位弹簧17、轴套3和手调轴1均安装于推盘筒112内部，可有效大幅度降低主调总成安装空间，同时大幅度提升主调防转能力，改善单推杆承载力分布情况，保证使用的可靠性。在本机构的前端安装外部动力机构，在制动动作时，外部动力机构通过球头连接控制旋转传动头2逆时针转动，且外部动力机构通过推动装置控制对推盘11（推盘筒112、活塞12）向后推动，推盘11与制动块连接，实现制动块与制动盘的接触制动；解除制动动作时，且外部动力机构通过球头连接控制旋转传动头2正时针转动，推动装置向前回缩，通过回位弹簧17对活塞12（推盘筒112、推盘11）弹性支撑回位，实现制动块与制动盘的分离。整体结构简单，使用便捷，实用性好，可通过手调轴1可实现制动间隙的调大或调小，通过过载离合装置13动作原理可实现制动间隙的自动调小，且可实现主调总成的过载保护。

本发明另一可选实施例中公开一种盘式制动器制动间隙调整机构，包括手调轴1、旋转传动头2、轴套3、推盘11、活塞12和固定支架8，固定支架8上开设有用于与车架定位安装的若干个固定支架安装孔82；推盘11前侧一体成型有圆筒状的推盘筒112，固定支架8中部开设有与推盘筒112滑动套装的固定支架通孔83，固定支架8上下两侧开设有导向轴安装孔81，导向轴安装孔81内定位安装有前后方向的导向轴7，推盘筒112前端上下两侧定位安装有与两导向轴7前后滑动导向的固定片6；活塞12外圈与推盘筒112内圈螺纹连接，活塞12前端阵列设有两个调整套安装凸台122，活塞12后端阵列设有四个手调盘安装槽121；轴套3与手调轴1转动套装，且轴套3前端与旋转传动头2定位连接安装（轴套3前端与旋转传动头2过盈插装）；手调轴1后端定位连接安装有手调盘14（手调盘14中心开设有与手调轴1过盈配合的手调盘安装孔141），手调盘14外圈设有与手调盘安装槽121嵌合并能够与手调盘安装槽121前后滑动导向配合的手调盘导向凸台142；活塞12呈筒状结构，活塞12内部设有与轴套3前部转动套装的调整套4和与轴套3后部定位套装的过载离合装置13，过载离合装置13对轴套3与调整套4具有单向传动和过载防护功能；调整套4上开设有与调整套安装凸台122嵌合并能够调整套安装凸台122前后滑动导向配合的调整套凹槽41；活塞12内部还设有能够对活塞12向前弹性支撑的回位弹簧17。如图10所示，过载离合装置13包括定位套装于轴套3后端外圈的离合器壳体131和转动套装于轴套3外圈的离合器轴134，离合器轴134与离合器壳体131的相对内侧分别定位安装有相互贴合的摩擦片Ⅱ133和摩擦片Ⅰ132；离合器轴134与调整套4之间通过单向离合器135连接。当旋转传动头2带动轴套3逆时针转动时，通过摩擦片Ⅰ132与摩擦片Ⅱ133贴合的相对静摩擦力和单向离合器135对动力传递到调整套4上，从而实现对活塞12的转动驱动；而当制动块与制动盘接触制动时，活塞12与推盘11承受压紧力，两者之间的距离无法继续增大，旋转传动头2带动轴套3逆时针转动，由于活塞12、调整套4无法转动，扭力超过摩擦片Ⅰ132与摩擦片Ⅱ133静摩擦力F时，摩擦片Ⅰ132与摩擦片Ⅱ133发生打滑，实现主调总成过载保护；当旋转传动头2带动轴套3正时针转动，单向离合器135空转，不对调整套4传递动力。

其中，离合器轴134内圈和调整套4内圈分别设有与轴套3滑动套装的滑套136。通过滑套136实现离合器轴134和调整套4分别与轴套3的可靠、精确转动套装，保证动作的可靠性。

其中，如图5所示，活塞12前端向内翻折有活塞翻边，调整套安装凸台122设置于活塞翻边内沿；回位弹簧17两端分别设有垫板Ⅰ16和垫板Ⅱ18，垫板Ⅰ16与离合器壳体131前端之间安装有承载轴承Ⅰ15，垫板Ⅱ18与活塞翻边后侧之间安装有承载轴承Ⅱ19。既能实现回位弹簧17对活塞12的向前弹性支撑复位，又能实现活塞12与离合器壳体131的相对灵活转动。

其中，如图1、6所示，固定支架通孔83边沿与推盘筒112外圈之间安装有波纹管结构的防尘罩9。推盘筒112靠近推盘11的一端外圈开设有能够对防尘罩9边沿卡装的防尘罩安装槽113，防尘罩9边沿通过卡箍10卡装。通过防尘罩9实现对固定支架通孔83边沿缝隙的密封，防止灰尘进入，保证动作的可靠性和精确性，保证使用寿命；波纹管结构的防尘罩9可自由伸缩，一端与固定支架通孔83边沿的凸台定位套装，另一端卡装于防尘罩安装槽113，并通过卡箍10箍紧，保证防尘罩9两端定位的可靠性。

其中，如图7所示，固定片6呈L型弯折板状结构，其一弯折段上开设有固定片安装孔62，固定片安装孔62内卡装有与导向轴7前后滑动套装的导向套5；推盘筒112前端外圈开设有与固定片6另一弯折段定位安装的推盘凹槽111。固定片6结构简单，成型容易，可通过定位卡装的导向套5与导向轴7滑动导向配合，实现对推盘11前后滑动导向的精确性和可靠新。

其中，固定片6另一弯折段的两侧设有固定盘翻边61。通过固定盘翻边61实现与推盘凹槽111的牢靠卡合，并可增加螺钉定位连接。

其中，调整套4前端设有能够对活塞12的活塞翻边前侧抵接限位的调整套凸台42。轴套3上设有轴肩，轴肩前后两侧分别用于对旋转传动头2定位安装和调整套4限位。

本发明还公开一种盘式制动器制动间隙调整策略，包括以下步骤：

S1：手动调节制动间隙：

如图13所示，手动调大制动间隙：顺时针转动手调轴1，通过手调盘14带动活塞12顺时针转动，由于推盘筒112通过导向轴7和固定支架通孔83前后滑动导向，且活塞12与推盘筒112螺纹连接，使推盘筒112向前移动，使活塞12与推盘11轴向距离减小，实现制动器制动间隙手动调大；

如图14所示，手动调小制动间隙：逆时针转动手调轴1，通过手调盘14带动活塞12逆时针转动，由于推盘筒112通过导向轴7和固定支架通孔83前后滑动导向，且活塞12与推盘筒112螺纹连接，推盘筒112向后移动，使活塞12与推盘11轴向距离增大，实现制动器制动间隙手动调小。

S2与S3：自动调小制动间隙与主调总成过载保护：

如图12所示，当制动器间隙大于设定间隙时（长时间使用存在制动块磨损等情况时，导致制动间隙过大），采取制动动作，外部动力机构通过球头连接控制旋转传动头2逆时针转动，且同时外部动力机构通过推动装置控制对推盘11（推盘筒112、活塞12）向后推动，在制动块与制动盘接触前，依次通过轴套3、过载离合装置13、调整套4带动活塞12逆时针转动，由于推盘筒112通过导向轴7和固定支架通孔83前后滑动导向，且活塞12与推盘筒112螺纹连接，推盘筒112向后移动，使活塞12与推盘11轴向距离增大；当制动块与制动盘接触后，活塞12与推盘11承受压紧力，两者之间的距离无法继续增大，若是外部动力机构驱动旋转传动头2继续逆时针转动，过载离合装置13会过载打滑，实现主调总成过载保护，且推盘11向后移动，实现可靠制动。外部动力机构回位时，带动旋转传动头2顺时针转动，由于过载离合装置13中单向离合器135的单向传动原理，单向离合器135空转，同时推动装置向前回缩，推盘11与活塞12在回位弹簧17弹力下自动前移，且推盘11较初始位置后移L，从而实现制动器制动间隙自动调小。

如图11所示，在制动间隙正常时，采取制动动作，外部动力机构通过推动装置控制对推盘11（推盘筒112、活塞12）向后推动，制动块与制动盘接触，同时外部动力机构通过球头连接控制旋转传动头2逆时针转动，由于活塞12与推盘11承受压紧力，两者之间的距离无法继续增大，过载离合装置13会过载打滑，推盘11向后移动实现可靠制动。外部动力机构回位时，带动旋转传动头2顺时针转动，由于过载离合装置13中单向离合器135的单向传动原理，单向离合器135空转，同时推动装置向前回缩，推盘11与活塞12在回位弹簧17弹力下自动回到初始位置。

本盘式制动器制动间隙调整机构及调整策略，采用单活塞12与推盘筒112螺纹连接，并通过两导向轴7与推盘筒112后端的两固定片6前后滑动导向，实现主调总成单推杆结构和简单的双导向防转结构，同时采用了大直径和大面积推盘11，且活塞12、过载离合装置13、调整套4、回位弹簧17、轴套3和手调轴1均安装于推盘筒112内部，可有效大幅度降低主调总成安装空间，同时大幅度提升主调防转能力，改善单推杆承载力分布情况，保证使用的可靠性。在本机构的前端安装外部动力机构，在制动动作时，外部动力机构通过球头连接控制旋转传动头2逆时针转动，且外部动力机构通过推动装置控制对推盘11（推盘筒112、活塞12）向后推动，推盘11与制动块连接，实现制动块与制动盘的接触制动；解除制动动作时，且外部动力机构通过球头连接控制旋转传动头2正时针转动，推动装置向前回缩，通过回位弹簧17对活塞12（推盘筒112、推盘11）弹性支撑回位，实现制动块与制动盘的分离。整体结构简单，使用便捷，实用性好，可通过手调轴1可实现制动间隙的调大或调小，通过过载离合装置13动作原理可实现制动间隙的自动调小，且可实现主调总成的过载保护。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。