Исполнительный механизммеханического тормоза

(23) Приоритет - (32) 22. 04. 77 (31) 16763/77 (33)ВеликобританияОпубликовано 21,01,81 Бюллетень Мо 3 Дата опубликования описания 2101,81 Г 16 О 65/16 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения ИностранцыХью Гренвилл Марджетс и Чарльз Генри Пейс (Великобритания) Иностранная фирма(54) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ МЕХАНИЧЕСКОГО ТОРМОЗАИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано на 1 гранспортных средствах.Известен исполнительный механизм механического тормоза для транспортных средств, содержащий узел перемещения колодок, выполненный в виде кулачкового элемента, жестко закрепленного в корпусе, и кулачковый элемент, установленный в корпусе с возможностью поворота, при этом на каждом кулачковом элементе выполнены спиральные поверхности, между которыми установлены тела качения, а кулачковый элемент соединен с тя гой, связанной с элементом возвратного движения, а также кинематически связанный с узлом перемещения толкатель 11.Однако в таком механизме кулачко вый элемент, установленный с возможностью поворота, контактирует внешней и периферийной поверхностями с корпусом, что приводит к возникновению значительных сил трения, которые препятствуют вращению кулачка; кроме того, осевые реакции, возникающие в результате приложения осе-. вых усилий к перемещаемому кулачковому элементу, передаются неподвиж-З 0 ному кулачковому элементу через игольчатый упорный подшипник, который не выдерживает больших осевых усилий.Цель изобретения - повышение надежности работы исполнительного механизма механического тормоза.Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом исполнительном механизме механического тормоза для транспортных средств, содержащем узел перемещения колодок, выполненный в виде неподвижного кулачка, жестко закрепленного в корпусе, и подвижный кулачок установленный в корпусе с возможностью поворота, при этом на каждом кулачке выполнены спиральные пойерхности, между которыми установлены тела качения, а подвижный кулачок соединен с тягой, связанной с элементом возвратного движения, а также кинематически связанный с узлом перемещения толкатель, тела качения выполнены в виде шариков, а на спиральных поверхностях кулачков выполнены направляющие канавки под шарики.Кроме того, подвижный кулачок установлен в корпусе с зазором, исполнительный механизм может битьснабжен дополнительным узлом перемещения колодок, кинематичесыи связанным с первым узлом перемещениякоподок и с толкателем,На фиг. 1 приведен предлагаемыйисполнительный механизм тормоза,продольный раэреэ 1 на фиг. 2 - сече,ние А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - частьсечения детали, показанной на фиг.1;на фиг. 4 - кольцо кулачка исполнительного механизма тормоза в аксонометрии; на фиг, 5 - исполнительныймеханичм с дополнительным узлом перемещения колодок, продольный разрез,на фиг, б - сечение Б-Б на фиг. 5. Первый. вариант выпапиения. Исполнительный механизм содержит корпус 1, в котором смонтирован узел перемещения колодок, состоящий из подвижного кулачка 2 и неподвижного кулачка 3, осевого упорного подшипника 4, контактирующего с подвижным кулачком 3 и гайкой 5 при помощи фланца б,. винтового элемента 7, взаимодействующего с гайкой 5 винтовым соединением 8, и винтов 9.Подвижный кулачок 2 имеет спиральный паэ 10, а неподвижный кулачок 3 - подобный паз 11, в которых устансвлены шарики 12 в сепараторе 13, образующие спиральный упорный подшипник 14, а также толкатель 15, кинематически связанный с узлом перемещения колодок. Усилие от неподвижного кулачка 3 передается концевой стенке 16 корпуса 1. Подвижный кулачок 2 имеет рычаг 17.Корпус 1 имеет выступ 18, выполненный с отверстием 19. В корпусе 1 смонтирован упорный винт 20, на который опирается возвратная кулачковая пружина 21, воздействующая на рычаг 22 через упорный элемент 23, имеющий выпуклый конец 24, входящий в углубление 25 рычага 2. Внешнее кольцо 26 и внутреннее 27 установлены концентрично относительно друг друга и относительно гайки 5. Ключ 28 входит в паэ 29, выполненный во внешнем кольце 26,. Внешнее кольцо 26 и внутреннее 27 имеют соответственно поверхности трения 30 и 31, контактирующие друг с другом при помощи пружинных прокладок 32, опирающихся на кольцевой упор 33, Внутреннее кольцо 27 взаимодействует с гайкой 5 ии помощи роликовых элементов . 34. Возвратная пружина 35 толкателя15 установлена между элементом покрытия 36 и фланцем б. Винт 37 прикрепляет толкатель 15 к винтовому элементу 7. Между толкателем 15 и фланцем 38 установлено упругое резиновое покрытие 39. На внутреннем кольце 27 установлена пружина 40.На толкателе 15 выполнена лапка 41, из которой выступает стержень 42, расположенный в канале 43 корпуса 1. Ползи.ный кулачок 2 установлен вкорпусе 1 с зазором относительностенки 44 корпуса 1, В канале 45корпуса 1 закреплен отключакнцийэлемент 46, имеющий соединение 47типа защелки, Канал 45 закрыт крышкой 48,Второй вариант выполнения. Исполнительный механизм тормоза содержит.дополнительный узел перемещения колодок, расположенных параллельно,цругдругу в корпусе 1, состоящий иэ дополнительной гайки 49, взаимодействукщей с дополнительным винтом 50.Гайка 5 снабжена зубчатым колесом51, находящимся в зацеплении с шес терней 52, которая в свою очередьнаходится в зацеплении с шестерней53, установленной на дополнительнойгайке 49.Подвижные кулачки 2 и 54 основнорр го и дополнительного узлов перемещения имеют рычаги 55, связанные соединительным стержнем 56. Дополнительный подвижный кулачок 54 установлен при помощи винта 57 на вал58 к.нцентрично с дополнительнойгайкой 49 и дополнительным винтом50. На конце вала 58 имеются шлицы59. С подвижным дополнительным кулачком 54 кинематически связан дополнительный неподвижный кулачковый ЗО элемент 60.Корпус 1 крепится к плавающемукалибру (На чертеже не показан припомощи отверстий 61 в корпусе 1Устройство работает следующим 35 образом.Исполнительный механизм имееткорпус 1, который может быть прикреплен к плавающему калибру непоказан) с помощью соецинительных 4 О болтов, пропускаежи через четыреотверстия. Исполнительный механизмсодержит подвижный кулачок 2 и неподвижный кулачок 3. Подвижный кулачок 2 воздействует на осевой упорный поцшипник 4 и фланец 6, выполненный на внутренней стороне гайки 5.Винтовой элемент 7 имеет нереверсивное вкнтовое соединение 8 с гайкой 5. Неподвижный кулачок 3 прикрепляется к корпусу 1 с помощью винфо. тоь 9.Между кулачками 2 и 3 образовавспиральный упорный подшипник. Подвижный кулачок 2 имеет на одной.стороне спиральный паз 10, а неподвижный кулачок 3 - подобный дополняющий паз 11. Опорные шарики12 размещаются в сепараторе 18 и помещены между кулачковыми пазами 10и 11 так, чтобы образовать спиральбО ный упорный подшипник,Конструкция выполнена таким образом, что, когда, подвижный кулачок2 вращается в соответдтвующем направлении против часовой стрелки),б 5 кулачки 2 и 3 раздвигаются спиральным упорным подшипником 14. Возникающее усилие передается гайке 5 через упорный подшипник 4, а от гайки 5 через винтовой элемент 7 - ктолкателю 15, который воздействуетнепосредственно на рабочую прокладку(не показана). Непосредственно рабочая прокладка устанавливается таким образом, чтобы она соединяласьс одной стороной дискового тормоза,при этом эта рабочая прокладка опирается на калибр, к которому крепится корпус 1, причем. этот калибрустанавливается так, чтобы соединять,ся с противоположным краем диска.Таким образом, тормоз относитсяк устройствам реакционного типа, приэтом сила реакции, воспринимаемаякулачком 3, прикладывается непосредственно к концевой стенке 16 корпуса 1.Для поворота подвижного кулачка2 он имеет выступающий в радиальномнаправлении рычаг 16, имеющий круглоеуглубление, в которое может входитьзакругленный конец рычага толкателя(не показан проходящего через отверстие 19 в стенке корпуса 10 ( обычРно в тангенциальном направлении относительно подвижного кулачка 2).Корпус 1 выполнен с выступом 18, ккоторому может быть присоединен воздушный цилиндр, причем клапан, перемещающийся в воздушном цилиндре,устанавливается таким образом, чтобывоздействовать на поршневой шток.Возвратная кулачковая пружина 21,опирающаяся на упорный винт 20,воздействует на рычаг 22 в тангенциальном направлении через упорныйэлемент 23, имеющий выпуклый конецУ 4, который входит во второе круглоеугулубление 25 в рычаге 22, расположенное противоположно упругому углублению 25.Как упорный элемент 29, так и непоказанный поршневой шток, воздействующий на рычаг 22, обладают подвижностью в поперечном направлении,позволяющей следовать за смещениемв осевом направлении подвижного кулачка 2 которое имеет место приего вращении.Механизм, который включает элементы 5 и 7, содержит третий элемент,выполненный в.виде внешнего кольца26 и внутреннего. кольца 27, и ключ 28, выполненный в форме винта, установленного в радиальном направлении в подвижный кулачок 2, Внутренний конец винта 28 входит с круговым зазором в осевую щель или паз 29, выполненный в кольцевом элементе 26 для того, чтобы обеспечить соединение между кулачком 2 и элементом 26, которое сохраняется при вращении, не приводя к перемещению элементов. Величина перемещения без вращения определяет желаемый зазор тормоза. На внешнем и внутреннем кольцевыхэлементах 26 и 27 соответственно выполнены взаимодействующие между собой, имеющие Форму усеченного конусаи частично сферическую Форму поверхности 30 и 31 трения, которые приводятся в контакт друг с другом спомощью пружинных прокладок 32 такимобразом, что получается скользящеесцепление, момент трения которогозаранее определяется силой сжатияпружинных прокладок 32. Пружинныепрокладки 32 расположены между элементом 26 и упором 33 кольцевой пружины, входящим в кольцевой паз, предусмотренный во внутреннем элементе15 27. Между внутренним кольцевым элементом 27 и гайкой 5 образуется, такназываемое, распорное сцепление.Распорное сцепление является односторонним сцеплением и действует подобно роликовому сцеплению. Другимисловами, элемент 27 имеет ряд внутренних зубьев, имеющих наклонные поверхности, взаимодействующие с" роликовыми элементами 34, которые, всвою очередь, взаимодействуют с внешней цилиндрической поверхностью гайки 5.Возвратная пружина 35 толкателя15 действует между элементом 36 покрытия, прикрепленным к корпусу 130 и фланцем б, причем толкатель 15присоединен к винтовому элементу 7с помощью винта 37. Для защиты регулирующего механизма между внешнимфланцем 38 на винтовом элементе 7 и35 покрытием 36 размещено гибкое резиновое покрытие 39.Пружина 40 действует между внешним кольцевым элементом 25 и корпусом 1, но воздействие ее значительно40 слабее нежели действие пружинныхУпрокладок 32, так что она простоудерживает внутренний кольцевой элемент у фланца б.Эксцентрично расположенный стержень 42 выступает в осевом направле 45 нии из лапки 41, выполненной на толкателе 15, и проходит во внутреннийканал 43, сделанный в корпусе 1,предотвращая возможность поворотатолкателя. Толкатель 15 зафиксирован50 во фланце 38 винтовым элементом 7,препятствующим повороту последнего.Вследствие того, что усилие, создаваемое в воздушном цилиндре прикладывается к подвижному кулачку 2,55 возникает сила реакции, причем этасила реакции должна поглощатьсякорпусом 1. Усилие реакции, действующее в радиальном направлении,передается спиральным упорным под 60 шипником 14 за счет того, что онспособен выдерживать не только осевые нагрузки, но также и радиальныенагрузки определенной .величины,благодаря взаимодействию шариков 13,65 расположенных в пазах 10 и 11.Таким образом спиральный упорный подшипник действует как опорный подшипник для крепления подвижного кулачка при относительно низких зна.чениях силы трения. Поскольку в этом случае неизбежно наличие небольшого смещения подвижного кулачка в радиальном направлении под воздействием усилия, создаваемого,воздушным цилиндром, внешний диаметр подвижного кулачка 2 меньше, чем диаметр неподвижного кулачка 3, так что в конструкции имеется зазор относительно внутренней стенки 44 корпуса 1,В проходном внутреннем канале 45закреплен отключающий элемент 465корпуса 1, который имеет соединение47 типа защелки с гайкой 6. Для отключения регулятора, например, когдапорванные тяги заменяются новыми, спроходного внутреннего канала снимают крышку 48 для того, чтобы обеспечить возможность с помощью необходимого инструмента добраться до шестигранной головки отключающего элемента 46, в результате чего можновывернуть гайку 5 из винтового элемента 7,Вариант исполнительного механизматормоза с дополнительным узлом перемещения содержит два механическихузла перемещения, расположенных па- Зураллельно друг другу в корпусе 1 сцелью прикладывания относительнобольших тормозных усилий к тормозному диску. Узлы и детали, подобныетем, которые использованы в основномисполнительном узле перемещения колодок, обозначены одинаковыми позициями. Однако только основной механический узел перемещения снабжен автоматическим регулирующим механизмом. Дополнительный узел перемещенияимеет регулирующее устройство, содержащее дополнительную гайку 49, находящуюся в винтовом соединении с дополнительным винтом 50. Гайка 5 основного угла перемещения имеет зуб- . 4чатое колесо 51, прикрепленное к нему и находящееся в зацеплении с промежуточной шестерней 52, которая, всвою очередь, находится в зацеплениис шестерней 53, установленной на 50гайке 49. Гайка 49 автоматическиучаствует в процессе регулирования,который оказывает воздействие нагайку 5.Подвижные кулачки 2 и 54 основного и дополнительного узлов перемещения имеют рычаги 55, которые взаимосвязаны друг с другом при помощисоединительного стержня 56. Подвижный кулачок 54 дополнительного узлаперемещения соединяется с помощью 60винта 57 с входным валом 58, которыйустановлен в корпусе 1 на одной осис дополнительной гайкой 49 и дополнительным винтом 50. На конце вала58 выполнены шлицы 59, с помощью ко торых элемент 58 можно приводить во вращение от внешнего источника, например от воздушного цилиндра и системы коленчатого вала. Вращательное движение, передаваемое дополнительному кулачку 54 при помощи входного вала 58, сообщается подвижному кулачку 2 с помощью соединительного стержня 56. Как и в первом варианте силы реакции, возникающие из-за наличия усилий, прикладываемых к кулачкам 54 с помощью соединительного стержня 56 передаются неподвижным кулачкам 60 с помощью спиральных упорных подшипников 14.Кулачки 2 и 3, а также 54 и 60 могут быть изготовлены методом холодной ковки или спеканием или при помощи горячей ковки, а спиральные кулачковые дорожки 10 и 11, имеющие поперечное сечение в форме арки, могут быть доведены посредством чеканки или машинной обработки. Другим вариантом изготовления кулачковых колец является вытачивание их из твердого бруска. Еще одним вариантом осуществления изготовления. указанных элементов является изготовление вначале наклонных плоскостей, имеющих частично закругленную форму, которые выполняются плоскими, например путем экструзии, а затем сгибаются по длине и сворачиваются таким образом чтобы они приобрели спиральную форму, В этом последнем варианте частично закругленные наклонные плоскости поддерживаются спиральными кулачковыми кольцами и закрепляются таким образом, чтобы не имело место относительное их смещение.Формула изобретения1. Исполнительный механизм механического тормоза для транспортных средств, содержащий узел перемещения колодок, выполненный в виде неподвижного кулачка, жестко заклиненного в корпусе, и подвижный кулачок, установленный в корпусе с возможностью поворота, при этом на каждом кулачке выполнены спиральные поверхности, между которыми установлены тела качения, а подвижный кулачок соединен с тягой, связанной с элементом возвратного движения,а также кинематически связанныйс узлом перемещения толкатель, о т л и ч а ю щ и й ся тем, что, с целью повышения надежности работы, тела качения выполнены в виде шариков, а на спиральных поверхностях кулачков выполнены направляющие канавки под шарики.2. Механизм по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что подвижный кулачок установленв корпусе с зазором.3. Механизм по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что онснабжен дополнительным узлом перемещения колодок, кинематически связанным с первым узлом перемещения колодок и с толкателем. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент Великобритании 91492392,кл. Г 2 Е, 1975 (прототип).799678 Составитель Е.Ахматоваактор И.Николайчук Техред Е.Гаврилешко КорректорО.Бил писное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 10113/88 ВНИИПИ Г по дел 113035, МоскТираж дарственн изобретен Ж, Ра 1017о комитета ССи открытийокая наб., д.