PL197534B1 - Automatyczny kompensator luzu w hamulcu bębnowym w pojeździe samochodowym - Google Patents

Abstract

1. Kompensator luzu szcz ek hamulcowych w hamulcu b ebnowym w poje zdzie mechanicznym, w sk lad którego to kompensatora wchodz a: - trzy wspó losiowe elementy, do których nale za pierwszy element pr etowy z cz esci a g lówkow a do mocowania w sposób uniemo zliwiaj acy obrót do pierwszej szcz eki hamulcowej i gwintowan a cz esci a trzonow a (11c), element po sredni (13) sprz egaj acy si e za pomoc a gwintu ze wspomnianym pierwszym elementem pr etowym; drugi element pr etowy (12) z cz esci a g lówkow a do nie obrotowego mocowania z drug a szcz ek a hamulcow a i cz esci a trzonow a po laczon a suwliwie z cz esci a po sredni a (13) tak, zeby mog la swobodnie obraca c si e wzgl edem niej; - cylindryczna wk ladka (16) osadzona obrotowo w elemencie po srednim (13) tak, zeby mog la suwa c si e na nim osiowo i zdolna do dochodzenia do osiowego po lozenia stopuj acego (13d) na wspomnianym elemencie po srednim; - ko lo zapadkowe (17) osadzone obrotowo na elemencie po- srednim (13) pomi edzy drugim elementem pr etowym (12) a cylin- dryczn a wk ladk a (16); - spr ezyna p lytkowa (14) dzia laj aca pomi edzy drugim elementem pr etowym (12) a cylindryczn a wk ladk a (16) tak, zeby odpycha la drugi element pr etowy (12) od elementu po sredniego (13), na której to spr e- zynie jest osadzony element stopuj acy (18a) do sprz egania z ko lem zapadkowym (17). - wra zliwy na ciep lo paskowy element bimetalowy uniemo z- liwiaj acy obrót ko la zapadkowego (17) po przekroczeniu przez temperatur e hamulca zadanej warto sci; znamienny tym, ze wspo- mnianym paskowym elementem bimetalowym jest bimetalowy pasek (18) przymocowany tak, zeby wychodzi l ze spr ezyny …........ PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy automatycznego kompensatora luzu szczęk hamulcowych w hamulcu bębnowym w pojeździe samochodowym.

W patencie europejskim EP-B-0 538 909 opisano automatyczny kompensator takiego typu, o jakim mowa w przedznamiennej części zastrzeżenia 1.

Powszechnie wiadomo, że skutkiem rozszerzania się bębna hamulcowego może być zjawisko nadmiernej kompensacji kiedy hamulec jest gorący; w razie dopuszczenia do wystąpienia tego zjawiska, wszystkie szczeliny robocze pomiędzy okładzinami szczęk hamulcowych a bębnem mogłyby być skasowane, co oznacza, że po ochłodzeniu się hamulca okładziny mogłyby napotkać opór, który zahamowałby koła. Dlatego trzeba regulować luz w stosunkowo niskich temperaturach i zapobiegać występowaniu kompensacji w wysokich temperaturach.

W europejskim patencie EP-B-0 538 909 zaproponowano kompensator z elementem wrażliwym na ciepło, działającym w ten sposób, że wstrzymuje kompensację powodowaną rozszerzaniem cieplnym. W rozwiązaniu zaproponowanym w tym patencie, w elemencie wrażliwym na ciepło znajduje się pasek bimetalowy z jednym końcem przymocowanym do cylindrycznej wkładki ślizgającej się i obracającej na pośrednim elemencie tulejowym, do którego wchodzą współosiowo dwa elementy prętowe do łączenia ze szczękami hamulcowymi. Drugi koniec bimetalowego paska ma precyzyjnie ukształtowaną główkę zdolną do wchodzenia w gniazdo blokujące uformowane we wkładce silnie przymocowanej do jednego z dwóch elementów prętowych kiedy temperatura wzrośnie powyżej zadanej wartości progowej. W tych warunkach kompensator zachowuje się jak sztywny zespół, który nie może się wydłużać w celu zatrzymania mechanizmu zapadkowego przed przemieszczaniem się i regulowaniem minimalnej długości spoczynkowej kompensatora.

Wadą tego rozwiązania jest konieczność wytwarzania i montażu małych części, które muszą mieć bardzo precyzyjny kształt i wymiary ze względu na zapewnienie ich prawidłowego działania w wysokich temperaturach. W szczególności, główka bimetalowego paska i jej gniazdo, uformowane we wkładce wchodzącej w jeden ze wspomnianych powyżej elementów prętowych, wymagają bardzo wysokich tolerancji produkcyjnych i montażowych, które można osiągnąć tylko stosując bardzo skomplikowane i kosztowne operacje produkcyjne.

Celem wynalazku jest zapewnienie ulepszonego automatycznego kompensatora, ale przy odpowiednich kosztach produkcyjnych.

Te i inne cele i zalety, które staną się bardziej zrozumiałe później, osiągnięto według wynalazku stosując automatyczny kompensator o właściwościach określonych w znamiennej części zastrzeżenia 1.

Inne ważne właściwości opisano w zastrzeżeniach zależnych.

Właściwości i zalety wynalazku staną się bardziej zrozumiałe po zapoznaniu się z dalszym szczegółowym opisem kilku jego przykładów wykonania ilustrowanych załączonymi figurami, które należy traktować wyłącznie jako nie ograniczające przykłady, na których przedstawiono:

fig. 1 - kompensator luzu według wynalazku w rzucie podłużnym, częściowo w przekroju; fig. 2 - kompensator z fig. 1 w rzucie z góry w kierunku pokazanym strzałką II; fig. 3 - przekrój poprowadzony na fig. 1 płaszczyzną III-III; oraz fig. 4A i 4B - pewne szczegóły alternatywnego przykładu wykonania kompensatora według wynalazku, schematycznie.

Nawiązując do fig. 1, kompensator luzu według wynalazku oznaczono ogólnie numerem identyfikacyjnym 10.

W skład kompensatora 10 luzu wchodzi para prętowych elementów 11, 12, z których każdy ma odpowiednią rozwidloną główkę 11a, 12a do blokowania możliwości obrotu do jednej z dwóch szczęk (nie pokazanych ze względu na uproszczenie) hamulca bębnowego w pojazdach mechanicznych. Prętowe elementy 11, 12 tworzą odpowiednie części trzonowe 11b, 12b wkładane w przeciwległe końce elementu pośredniego 13 w formie prostej cylindrycznej tulei, która, korzystnie, jest w jednym kawałku, oraz osiowane w tym elemencie 13.

Na części trzonowej 11b (z prawej strony na fig. 1) znajduje się spiralny gwint 11c do sprzęgania z odpowiednim gwintem 13c w prawostronnej części wewnętrznej cylindrycznej powierzchni tulei pośredniej 13; część trzonowa 12b jest gładka, wskutek czego może obracać się swobodnie albo przemieszczać ruchem posuwisto zwrotnym wewnątrz tulei 13 podczas cykli hamowania.

Pomiędzy częściami główkowymi 12a elementu prętowego 12 i tulei 13 znajduje się ściśnięta sprężyna płytkowa 14 ze stali sprężystej, której pierwszy koniec jest przymocowany do wkładki

PL 197 534 B1 nośnej 15 przymocowanej do części główkowej 12a, a drugi koniec jest przymocowany do cylindrycznej wkładki 16, która może przemieszczać się ruchem obrotowym i ślizgać w kierunku osiowym na tulei pośredniej 13.

Na zewnętrznej powierzchni tulei 13, na końcu gwintowanego pręta 11, znajduje się część 13a o większej średnicy, a na końcu elementu prętowego 12 znajduje się część 13b o mniejszej średnicy; dwie części 13a, 13b tworzą pomiędzy sobą stopień 13d, który stanowi powierzchnię oporową dla prawej krawędzi 16d cylindrycznej wkładki 16.

W kompensatorze luzu znajduje się mechanizm zapadkowy działający tak, żeby stopniowo odsuwał oba elementy prętowe 11, 12 od siebie, przedłużając w ten sposób położenie spoczynkowe kompensatora w razie gdyby oba te elementy przesunęły się osiowo o więcej niż zadana wartość progowa, a jednocześnie rozsuwają się, podążając za ruchem szczęk hamulcowych podczas cyklu hamowania w wyniku zużywania się okładzin hamulcowych.

W skład mechanizmu zapadkowego wchodzi koło zapadkowe 17 osadzone na części 13b zewnętrznej powierzchni tulei 13 oraz element stopujący lub ząb 18a osadzony na sprężynie płytkowej 14 i działający w ten sposób, że wchodzi w koło zapadkowe 17. W tym w gruncie rzeczy znanym rozwiązaniu, jeden skok elementu stopującego 18a na kole zapadkowym 17 powoduje, że tuleja 13 częściowo wykręca się z elementu prętowego 11. Skutkiem tego wykręcania jest wydłużanie się konfiguracji spoczynkowej kompensatora, co powoduje przywrócenie idealnego odstępu spoczynkowego pomiędzy szczękami a bębnem.

Według wynalazku, elementem stopującym 18a jest wolny koniec wrażliwego na ciepło paska bimetalowego 18 przyspawanego, albo, korzystnie, przynitowanego nitem 19 w taki sposób, żeby wystawał ze sprężyny 14. Jak widać na fig. 3, bimetalowy pasek 18 jest zorientowany w przybliżeniu stycznie do koła zapadkowego 17 w taki sposób, żeby po wzroście temperatury hamulca powyżej zadanej wartości progowej pasek 18 odchylił się, odsuwając się od koła zapadkowego 17 i wyciągając z niego element stopujący 18a.

Po takim rozłączeniu mechanizm zapadkowy nie jest w stanie zwiększyć długości kompensatora, a więc skasować luzu pomiędzy szczękami a bębnem hamulcowym.

Sposób działania kompensatora luzu jest następujący:

Po zwolnieniu hamulców pojazdu, kompensator luzu znajduje się w stanie wyciągniętym, w którym część główkowa 12a opiera się o tuleję pośrednią 13, krawędź 16d cylindrycznej wkładki 16 opiera się o stopień 13d, a sprężyna płytkowa 14 jest naprężona w stanie wygiętym w łuk, w którym utrzymuje element stopujący 18a sprzężony z zębem koła zapadkowego 17.

Kiedy hamulce działają, szczęki hamulcowe (nie pokazane) rozsuwają się i suwliwy element prętowy 12 przemieszcza się w lewo względem zespołu tulei 13 i gwintowanego pręta 11. Ten ruch odsuwania się od siebie wkładek 15 i 16 umożliwia wydłużanie się sprężyny 14 w taki sposób, że jej część środkowa przysuwa się do tulei pośredniej 13 proporcjonalnie do wielkości tego przemieszczenia.

Podczas niewielkich przemieszczeń kompensatora element stopujący 18a pozostaje w stanie sprzężonym z zębem koła zapadkowego 17, nie wysuwając się poza ten ząb po zwolnieniu hamulca i ponownym wygięciu się sprężyny w łuk.

Jeżeli natomiast w wyniku zużycia okładzin szczęk hamulcowych nastąpi osiowe przemieszczenie się kompensatora poza zadaną wartość graniczną, w chwili zwolnienia hamulców sprężyna 14 wygnie się w łuk i spowoduje, że element stopujący 18a przeskoczy przez jeden lub kilka zębów na kole zapadkowym 17 tylko w jednym dopuszczalnym kierunku; w wyniku tego, podczas fazy wydłużania, po następnym włączeniu hamulców, sprężyna 14 lekko obróci tuleję 13 w wyniku sprzężenia elementu stopującego 18a z kołem zapadkowym 17. Spowoduje to częściowe wykręcenie gwintowanego elementu prętowego 11 z tulei pośredniej 13, a tym samym wydłużenie położenia spoczynkowego kompensatora, jak już przedstawiono wcześniej.

Z drugiej strony, omówiona powyżej automatyczna regulacja nie występuje kiedy bimetalowy pasek 18 jest ugięty w wyniku działania ciepła i nie jest sprzężony z kołem zapadkowym. W takich warunkach przemieszczanie się elementów prętowych 11 i 12 podczas cyklu hamowania nie powoduje obrotu tulei 13, a tym samym regulowania długości kompensatora, bez względu na odległość, na jaką się przemieści. Po odłączeniu się bimetalowego paska od koła zapadkowego, z jednej strony element prętowy 12, a z drugiej strony tuleja pośrednia 13 i element prętowy 11 przemieszczają się swobodnie, podążając za ruchami rozwierania się i zwierania odpowiednich szczek hamulcowych, z którymi są połączone.

PL 197 534 B1

Rozumie się samo przez się, że wynalazek umożliwia zmniejszenie liczby elementów składowych kompensatora, ponieważ obecnie element stopujący mechanizmu zapadkowego pełni funkcję elementu wrażliwego na ciepło. Wyeliminowano zatem jeden element, to jest bimetalowy pasek jako element oddzielny od elementu stopującego, w porównaniu z opisanymi rozwiązaniami, na przykład, w europejskim patencie EP-B-0 538 909. Rozumie się również samo przez się, że wynalazek nie wymaga stosowania bardzo precyzyjnych prac koniecznych do wytwarzania elementów blokujących na główce konwencjonalnego bimetalowego paska oraz w gniazdach sprzęgowych we wkładce przymocowanej do jednego z elementów prętowych; zatem zmniejszono również czasy montażu.

Ponadto również sprężynę płytkową 14 można wytwarzać w postaci paska o znacznie prostszym kształcie, ponieważ nie trzeba już formować integralnej wystającej części, stanowiącej element stopujący mechanizmu zapadkowego, co oszczędza materiał używany do wytwarzania sprężyny.

Nawiązując do fig. 4A i 4B, w ewentualnym wariancie wynalazku istnieje możliwość polepszenia mocowania elementów prętowych 11 i 12 do odpowiednich szczęk hamulcowych. Zamiast wytwarzania rozwidlonych główek w jednym kawałku z częściami główkowymi elementów prętowych 11, 12, jak pokazano na fig. 1 i 2, mocuje się za pomocą nitów 20 albo techniką spawania blaszane widełki 21 i 22, stanowiące elementy do mocowania szczęk hamulcowych (nie pokazanych). Te same widełki 22 przymocowane do suwliwego elementu prętowego 12 tworzy, korzystnie, gniazdo lub element blokujący 23 dla lewego końca sprężyny płytkowej 14.

W wariancie tym kształt elementów prętowych 11 i 12 jest prostszy, wskutek czego ich produkcja jest bardziej ekonomiczna i są lżejsze, ponieważ nie ma konwencjonalnej części główkowej potrzebnej do uniemożliwienia szczękom hamulcowym przemieszczania się względem kompensatora po jego zablokowaniu. Obecnie nie ma możliwości trwałego zahaczenia główek 11a i 12a w szczękach hamulcowych tak, żeby zawsze podążały za ich ruchem, bez względu na warunki robocze kompensatora.

Claims (9)

1. Kompensator luzu szczęk hamulcowych w hamulcu b^i^m^\^)^m w pojeździe m^c^i^^rnr^^rn^rm w skład którego to kompensatora wchodzą:

- trzy współosiowe elementy, do których należą pierwszy element prętowy z częścią główkową do mocowania w sposób uniemożliwiatący obrót do pierwszej szczęki hamulcowej i gwintowaną częścią trzonową (11c), element pośredni (13) sprzęgający się za pomocą gwintu ze wspomnianym pierwszym elementem prętowym;

drugi element prętowy (12) z częścią główkową do nie obrotowego mocowania z drugą szczęką hamulcową i częścią trzonową połączoną suwliwie z częścią pośrednią (13) tak, żeby mogła swobodnie obracać się względem niej;

- cylindryczna wkładka (16) osadzona obrotowo w elemencie pośrednim (13) tak, żeby mogła suwać się na nim osiowo i zdolna do dochodzenia do osiowego położenia stopującego (13d) na wspomnianym elemencie pośrednim;

- koło zapadkowe (17) osadzone obrotowo na elemencie pośrednim (13) pomiędzy drugim elementem prętowym (12) a cylindryczną wkładką (16);

- sprężyna płytkowa (14) działająca pomiędzy drugim elementem prętowym (12) a cylindryczną wkładką (16) tak, żeby odpychała drugi element prętowy (12) od elementu pośredniego (13), na której to sprężynie jest osadzony element stopujący (18a) do sprzęgania z kołem zapadkowym (17).

- wrażliwy na ciepło paskowy element bimetalowy uniemożliwiający obrót koła zapadkowego (17) po przekroczeniu przez temperaturę hamulca zadanej wartości; znamienny tym, że wspomnianym paskowym elementem bimetalowym jest bimetalowy pasek (18) przymocowany tak, żeby wychodził ze sprężyny płytkowej (14), zorientowany tak, żeby był w przybliżeniu styczny do koła zapadkowego (17) i mający na swoim wolnym końcu wspomniany element stopujący (18a); który to pasek ma normalne położenie robocze, w którym element stopujący (18a) jest sprzężony z kołem zapadkowym (17), oraz położenie odchylone pod wpływem ciepła, w którym element stopujący (18a) jest

PL 197 534 B1 odłączony od wspomnianego koła zapadkowego (17) w temperaturach przekraczających zadaną wartość.

2. Kompensator według zastrz. 1, znamienny t^r^, że w^p^c^rmnf^rny bimetalowy pasek (18) jest przymocowany do sprężyny płytkowej (14) za pomocą nitu (19).

3. Kompensałor według zasttz. 1, znamienny tym, że wspomniany bimeealowy pasek (18) jest przymocowany do sprężyny płytkowej (14) za pomocą spoiny spawanej.

4. Kompensator według zasSrz. 1, znamienny tym, że wspomniany element (13) jesS prostą tuleją cylindryczną uformowaną w jednym kawałku tak, że jej powierzchnia zewnętrzna tworzy część cylindryczną (13a) o większej średnicy na końcu pierwszego elementu prętowego (11) i część cylindryczną (13b) o mniejszej średnicy na końcu drugiego elementu prętowego (12), przy czym wspomniane części (13a, 13b) tworzą pomiędzy sobą stopień (13d) stanowiący ogranicznik dla krawędzi (16d) cylindrycznej wkładki (16).

5. według zasłrz. 4, znamienny tym że wspomniane koto zapadkowe (17) jesS wciśnięte na część cylindryczną (13b) o mniejszej średnicy znajdującą się na zewnętrznej powierzchni elementu pośredniego (13).

6. Kompensator według 1, znamienny tym, że części główkowe (11a, 12a) elementów prętowych (11, 12) mają elementy (21,22) do ich mocowania do szczęk hamulcowych.

7. Kompensator według zastrz. 6, zn^i^ii^i^i^^ tym, że do wspomnianych elementów mocujących należą elementy blaszane (21,22) przymocowane do części główkowych (11a, 12a).

8. Kompensator według zasSi^. 7, znamiennytym, że w blaszanym elemencće przymocowanym do drugiego elementu prętowego (12) znajduje się gniazdo albo element (23) do trzymania jednego końca sprężyny płytkowej (14).

9. Kompensatoo wedługzaskz. 7, znamiennytym, że eleme^y blaszane(21,22) są utworzone z tłoczonych pasków blaszanych.