CN100455838C - 盘式制动器的制动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于盘式制动器的制动机构，其用于将一个力传递到对制动盘起作用的制动块上。该制动机构安装在盘式制动器的一个制动卡钳内并包括一压力元件，其中该元件同制动卡钳和一杆件配合。所述压力元件借助杆件以与制动盘的转动轴线平行的方式安装在制动卡钳的壳体内。

Description

盘式制动器的制动机构

技术领域

本发明涉及一种盘式制动器的制动机构，该机构产生夹紧力并通过制动块将该力传递给制动盘。

背景技术

现有技术中已经有了几种已知的用于盘式制动器的制动机构的单元，其中的盘式制动器的结构相对紧凑、稳定、可靠并且能用于特别是重型卡车的批量生产中。

例如，EP0271864B1描述了一种驱动装置，其中一个轴向驱动元件位于制动卡钳壳体中，制动机构的几个组件围绕该壳体设置。用于它的调整装置和所用的辊子斜面形式的增强机构包括数个独立的组件，这些组件使得安装困难，因此提高了成本。另外，从用于这种盘式制动器的制动卡钳的安装方面考虑，无论如何，制动卡钳壳体的后侧和朝着制动盘的一侧由于加工了许多开口，就有了加强隔离的问题。

另外，EP0553105B1描述了一种包括用于传递夹紧力的齿轮机构的制动机构。虽然这种制动机构比上述机构模式更简单，但由于在安装到壳体内部过程中必须通过辊子在接触片和齿轮之间建立和保持一个枢轴连接，而该辊子也必须设置在上述两者之间，因此将该机构安装到制动卡钳壳体内部是困难的。另外，以该方式生产的制动机构只能够从制动卡钳的后部插入，这样就需要在制动卡钳壳体甚至带有分离件的两部分制动钳的后部有一个相当大的开口，这样就不可避免地产生了隔离的问题。另外，在齿轮和接触片之间枢轴连接的后果是，缺少运动学上所指的自由度的接触片在一个稍微倾斜的方向同制动片啮合，因此就会在制动块上发生不均匀的磨损。

为了避免上述问题，现有技术中提出了一种可用的例如有更多自由度的带有齿轮驱动的制动机构，例如EP0698749B1，这样接触片的严格的轴向线性设置就成为可能。该专利中提出的上述制动机构在安装过程中从制动盘侧和制动卡钳侧脱离制动盘并被装配到制动卡钳内部，其也涉及多个开口造成的隔离问题。而且，这种安装方法复杂因而产品昂贵。

WO0175324描述了一种制动机构，该机构中，用来传递夹紧力的接触件绕着中心杆件设置。但是，在制动机构的这种构造中，用了多个独立的元件，它们必须用复杂的方法互相配合。这种连接方式中，独立元件的安装特别耗费时间，因而产品昂贵。

发明内容

现有技术的上述叙述揭示了需要找到一种解决多个相关问题同时尽可能克服上述缺陷的途径。

因此，本发明的目的在于提供一种制动机构，该机构在于同现有已知的装置相比有较少的组件和用较简单的方法。这就意味着用较少的空间和较小的重量。另外，该制动机构应当能明显提高稳定性，而且因为它安装到制动卡钳壳体内因此增强了隔离效果。本发明的另一个目的在于提供一种易于安装的制动机构，其中它的各独立元件易于生产，成本低廉。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于盘式制动器的制动机构，其用于将一个力传递到作用于制动盘的制动块上，其中该制动机构安装在盘式制动器的一个制动卡钳内并包括一个同制动块配合的接触元件和一个杆件，接触件借助于杆件安装在制动卡钳的壳体内，平行于制动盘转动轴线，接触件有一个供杆件伸入其中的中空内部，其中，杆件同制动机构的一个复位装置配合，该复位装置定位在接触件的中空内部内并在杆件上。

本发明的主要优点在于：穿过接触件的杆件充当将该接触件安装入制动卡钳壳体内的装置，这样所述杆件和围绕其的接触件平行于制动盘的旋转轴线。

为此目的，杆件采用这样的方式制造：其能在制动卡钳的壳体内轴向固定。

在一个实施例中，制动盘侧上的接触件有一个可供杆件穿过的中空内部。

根据本发明，杆件同一个复位装置配合，其中如果不再有夹紧力施加到制动盘上时该复位装置使制动机构返回到起始位置。因此，该制动机构一个有利的结构是：将一个复位装置定位在杆件的制动盘端和接触件之间的接触件的中空内部，其中所述复位装置尤其是一个受压力驱动的盘簧。

另外，也可以设想复位装置位于制动卡钳壳体内部，这样，该装置可以在制动卡钳的壳体和接触件之间或者在制动卡钳壳体和增强机构之间直接或间接对接触件起作用。

在根据本发明的制动机构的另一个实施例中，接触件至少由两部分构成，并包括一个滑套和一个调整螺钉，其中二者通过螺纹连接到一起。

所述调整螺钉起到弥补由于锁定引起的制动衬垫的磨损的作用。

对根据本发明的接触件的结构主要有两个可能的设置。

在一个实施例中，滑套同制动卡钳壳体的开口在一条直线上并有内螺纹，调整螺钉的外螺纹同该内螺纹可旋转锁定。为了在调整期间允许滑套相对运动，滑套被控制成在制动卡钳内不能转动。

在另一个实施例中，调整螺钉可转动地设置于制动卡钳壳体的开口内，并有内螺纹，滑套的外螺纹可同该内螺纹连接，从而滑套也必须保持固定而不转动，其例如能通过滑套同制动块或制动衬垫直接或间接的配合而得到。

在两个实施例中，制动盘侧的调整螺钉有中空内部，杆件可插入其中，并且复位装置可定位其中，这样，在两种情况下，滑套延伸离开该中空内部。

在以下的优选实施例中，都安装了滑套和调整螺钉元件，这样它们可轴向绕着杆件转动。为了得到制动卡钳内独立元件的最佳控制和定位，定位杆件以使它能在制动卡钳壳体内，优选在壳体的后部转动。

该实施例中的杆件同调整螺钉非转动连接，这就允许调整螺钉在杆件上线性滑动。换句话说，杆件充当调整螺钉的可转动安装件的作用。

另外，在制动机构的另一个实施例中，提供了一个调整装置，该装置为了复位向调整螺钉施力。该调整装置以及它的各独立元件或者构造得轴向对称并围绕杆件设置，或者分别位于制动卡钳壳体上并同调整螺钉连接。

由滑套、调整螺钉和可能的调整装置组成的、作为轴向对称元件的接触件结构易于机械制造，因此有较低的生产成本。另外，基于主要的轴向对称结构，可以生产出一个更紧凑和更稳定的制动机构，该结构首先在制动机构的轴向上缩短结构长度，其次，对于其在壳体内的控制和安装，只需要一个开口，其中该开口结构上轴向对称，易于加工，生产工艺简单，而且允许简单隔离。

在根据本发明的制动机构的另一个实施例中，杆件这样制造：从而它关于制动盘轴向上抓紧和固定上述增强机构，其中该机构在制动被激励时对调整装置和/或调整螺钉和/或接触件起作用。至少增强机构的元件能够轴向对称生产。

在根据本发明的一个实施例中，设置在接触件或调整螺钉的中空内部的复位装置在形成一个边界扭矩时也能够在调整螺钉上施加一定的力，这样就可以避免调整螺钉的任何无意的导致振动的转动。

根据本发明，因为杆件作为一根轴可转动地安装在制动卡钳的壳体内并通过调整螺钉同接触件固定而非转动地固定连接，因此就以一种简单的方式在整个制动机构在安装到制动卡钳内后对其进行手工调整成为可能，因为为此目的直接或间接撞击杆件至少自由的一端是可能的。

在本发明的另一个有利的实施例中，朝着制动盘或同制动块或制动衬垫配合的滑套被完全封闭，这样，制动机构的大部分，特别是接触件的调整螺钉的中空内部也被完全保护而免受污染。因此，就在接触件和制动卡钳壳体之间提供了一种简单的，优选是环形的隔离手段。

在本发明的一个改进例子中，所述杆件以一种方式制造从而它能够将接触件连同滑套和调整螺钉和/或复位装置和/或调整装置和/或增强装置作为一个自供给单元保持在一起。这种构造一方面允许将该连接结构作为一个预装配单元并将它随后插入制动卡钳壳体，或者另一方面允许将单个元件和它们随后的连接结构在制动卡钳内部完成预装配，这样，根据这种情况，所述装配组件或单个部件能通过制动卡钳两侧的各孔插入其中。

根据本发明的中心定位杆件能够实现以下几个功能：

一方面，它作为安装工具和自供给单元的重要元件，另一方面，它是将所述单元固定在制动卡钳壳体内部的装置。另外，它还是一个转动轴承轴，其中制动机构的各转动部件可绕其转动。

在一个实施例中，由于杆件直接连接调整装置的调整螺钉，任何预定结构形式的磨损检测传感器可以直接或间接作用于其上，并且能够通过调整螺钉转动的特定方式检测制动衬垫的磨损。

根据本发明，所述每一个实施例中的制动机构的一个主要的优点在于其能用不同的方式实现。

因此，可以制造出固定钳和浮动钳都有的盘式制动器。由于结构紧凑，因此它能用在一部分组成或多部分组成的制动卡钳中。中心定位杆件的应用基本上不依赖于增强机构的具体结构以及调整装置的具体结构。因此，为了驱动调整机构可以用电的、气动或液压驱动装置。这种机构本身包括离心地设置传递部分的齿轮、辊子斜面机构、楔形机构等等。

同样地，根据本发明的制动机构可作为制动卡钳壳体内的一个单独的部件，这样在一些情况下，它包括一个均匀地将夹持力分配给接触件的装置，或者在制动卡钳壳体内平行设置两个这类制动机构，它们可同时作用于制动块，这样，在一些情况下，它们的调整装置能通过同步装置在制动机构内连接。

根据本发明的制动机构的另外的优点和实施例可以从下面参考附图叙述的实施例中得到，但并不限于此。

附图说明

图1是一种根据本发明的、包括主要部件的制动机构的示意图；

图2示出根据本发明的一个具体的优选实施例中的制动机构。

图3示意出带有外部调整螺钉的制动机构的另一实施例。

图4示意出具有同独立的安装调整装置相连的外部调整螺钉的制动机构的一个实施例。

图5示意出具有同独立的安装调整装置相连的内部调整螺钉的制动机构的一个实施例。

图6示意出制动机构的另一个实施例，其中该装置带有安装在制动卡钳和增强机构之间的复位装置。

具体实施方式

图1示意出了以本发明为基础的制动机构的基本结构。图1中示出的组件仅仅是理论表示。

根据本发明的制动机构容纳在一个制动卡钳1的壳体内。该制动机构主要包括一接触件2，该接触件为了传递夹紧力能够轴向移动到制动圆盘(未示出)并同一制动块(同样未示出)或制动衬垫相互作用。

在图1所示的实施例中，接触件2包括一个外滑套3，该滑套在制动卡钳1的壳体内不是以转动方式而是被直线导向。另外，接触件2包括一个调整螺钉4，其定位于滑套3内并同滑套螺纹连接。调整螺钉4在其朝着制动盘转动的一端有一个内中空部5。

滑套3和调整螺钉4在结构上都是轴向对称的。

接触件2的调整螺钉4有一个贯穿其中的杆件6，该杆件中止于中空内部5处。所述杆件6的后部在轴向上定位于制动卡钳1的壳体内。

调整螺钉4可由调整装置7激励，其中该装置在图1所示的实施例中也呈轴向对称，而且杆件6也贯穿其中。所述杆件6本身旋转地设置在制动卡钳1的壳体内并以非转动方式结合调整螺钉4。

为了弥补制动衬垫和制动盘之间由于制动盘的磨损而变大的空隙，驱动调整装置7以使调整螺钉4转动，这样接触件2就朝着制动盘的方向轴向滑动，从而弥补制动过程中发生的实际夹紧之前的多余空隙。

杆件6和一复位装置8相互作用，其中该复位装置在该制动机构的这个实施例中位于接触件2的中空内部5内，并可作用于调整螺钉4。

为传递夹紧力，接触件2由一杆件6也贯穿其中的增强机构9驱动。该增强机构9起到增强从无到有施加的一个例如液压或气压缸产生的力的作用。

在根据本发明的该实施例中，杆件6在制动卡钳1的壳体内轴向上将带有滑套3和调整螺钉4的接触件2、调整装置7、复位装置8以及增强机构9保持在一起。

图2现以具体优选实施例的形式示意出图1中制动机构的原理图。

由接触件2、调整装置7、复位装置8以及增强机构9组成的自供给单元由杆件6保持在一起，其可转动地设置在制动卡钳1的单件壳体的后部。

增强机构9包括齿轮10，在其上一驱动气缸(未示出)冲击通过制动卡钳1内的一个孔以提供一压力。齿轮10能绕着圆柱形辊子11转动，其中该辊子中有杆件6穿过并由一固定环12将其不可移动地轴向固定在杆件6上，这样，辊子平滑地被支撑在制动卡钳1的后壁上。

杆件6本身在轴向上并可转动地首先通过固定环12又通过一固定环13固定在制动卡钳1的壳体内，其中固定环13对着固定环12设置在所述后壁的外部。

下部带有一凹的安装表面的齿轮10通过第一径向轴瓦块轴承(radialsegmentbearing)14同辊子11接触。

带有相对的凸状安装表面的齿轮10通过第二径向轴瓦块轴承15同传递元件16连接。

由于齿轮10在两个径向轴瓦块轴承14和15之间移动并朝制动盘方向推动接触件2，因此齿轮10的下端制造得能增强外来力。

齿轮10和径向轴瓦块轴承14和15都有一个供杆件6伸过的狭槽开口。同样，辊子11和传递元件16也设置有一个用于插入杆件6的通孔。

传递元件16直接同接触件2的调整装置7和调整螺钉4配合连接。

调整装置7由几个轴向对称的元件组成：一个调整环17、一个扭矩限制弹簧18、一个只在一个旋转方向起作用的锁紧弹簧19和一个壳状环20。一个销子(未示出)从齿轮10的凸状安装表面伸出并插入调整环17外部的一个槽(未示出)中，从而通过齿轮10的转动就带动调整环17运动。依靠扭矩限制弹簧18和壳状环20将转动力传递给锁紧弹簧19，继而传递给调整螺钉4，直到接触件2抓住带有制动块(未示出)或制动衬垫的制动盘。此时，扭矩限制弹簧18滑动，传递元件16能完全将动力传递到接触件2上。

在复位期间调整螺钉4同杆件6共同转动。

为此目的，上述螺钉非转动地通过外六方体21同杆件6连接，其中该六方体位于内六方体对应的引导槽中，这样在实际拉伸过程，就允许调整螺钉4在外六方体21上继而在杆件6上滑动。

以可受压力驱动的栓簧的形式设置的复位装置8位于调整螺钉4和杆件6之间。为此，止动盘22通过隔离环23固定在杆件6的制动盘一端以抵住栓簧8。这里，复位装置8的弹簧力是可以选择的，以便其一方面在不再施加夹紧力后允许整个单元的自动复位，另一方面，在静止状态，能将动力施加到调整螺钉4上，从而使该螺钉不会被无意推动，例如振动。换句话说，弹簧8在这里也起到保护调整螺钉4免受振动的作用。

杆件6与制动盘相对一侧的端部24位于制动卡钳1的后壁部分的槽内，并且靠一工具用这样的方式安置，允许通过在杆件6和调整螺钉4之间传递转动的连接方式手工调整整个单元。

接触件2直接朝着制动盘的一侧用盖子25封住，这样内中空部5就受到保护以防止外界污染。接触件2的滑套3通过销钉26连接制动块，于是二者保持锁住状态而不转动，这样，滑套3只可在制动卡钳1的轴向对称的孔内在作直线滑动。

在滑套3和制动卡钳1之间有一个O型环27，其在内部起到隔离的作用。另外，在滑套3和制动卡钳1之间的外侧有一个波纹管形式的隔离件28。

可以理解，通过运用基本轴向对称的元件，其中它们在制动卡钳1内部由杆件6保持在一起并都安装在该制动卡钳内，就制成了一个结构紧凑和自供给的制动机构就制成了。

当然，图2中示出的制动机构并不仅限于上述实施例，相反在本发明基础上作出的其他改变也是可能的。

因此，图3中，我们可以看到该制动机构的其他实施例，其中调整螺钉4在制动卡钳1的壳体内被可转动引导，滑套3位于调整螺钉4内。调整装置7的作用同图1和图2中示出的实施例的原理相同。

图4中示出了调整装置7的另一个变型，其轴向对称地绕着杆件6。该调整装置7包括一个定位元件29，例如一配置电机和一齿轮30，为了在运动时固定齿轮，该齿轮同调整螺栓4螺纹互锁。

在图4所示的实施例中，跟图3中相同的调整螺钉4围绕着滑套3并装在制动卡钳1中。根据图1的其它实施例也是可能的，如图5所示，其中滑套3不在调整螺钉4的整个长度，这样螺钉4同齿轮30就可能进行螺纹连接。

在图5所示的实施例中，复位装置8位于制动卡钳1和压力元件2或滑套3之间。如图6所示，不管怎样，将复位装置8设置在制动卡钳1和增强机构9之间也是可能的。

附图标记

1     制动卡钳

2     接触件

3     滑套

4     调整螺钉

5     内中空部

6     杆件

7     调整装置

8     复位装置

9     增强机构

10    齿轮

11    辊子

12    固定环

13    固定环

14    径向轴瓦块轴承

15    径向轴瓦块轴承

16    传递元件

17    调整环

18    扭矩限制弹簧

19    锁紧弹簧

20    壳状环

21    外六方体

22    止动盘

23    固定环

24    杆件端部

25    盖子

26    销

27    O型环

28    波纹管

29    定位元件

30    齿轮

Claims (10)

1、一种用于盘式制动器的制动机构，其用于将一个力传递到作用于制动盘的制动块上，其中该制动机构安装在盘式制动器的一个制动卡钳(1)内并包括一个同制动块配合的接触元件(2)和一个杆件(6)，接触件(2)借助于杆件(6)安装在制动卡钳(1)的壳体内，平行于制动盘转动轴线，接触件(2)有一个供杆件(6)伸入其中的中空内部(5)，其特征在于，杆件(6)同制动机构的一个复位装置(8)配合，该复位装置定位在接触件(2)的中空内部(5)内并在杆件(6)上。

2、根据上述权利要求1所述的制动机构，其特征在于：杆件(6)可转动地位于制动钳(1)的壳体内。

3、根据上述权利要求1所述的制动机构，其特征在于：接触件(2)包括一滑套(3)和一调整螺钉(4)，二者螺纹连接到一起。

4、根据权利要求3所述的制动机构，其特征在于：滑套(3)和调整螺钉(4)绕着杆件(6)轴向对称地设置，这样，滑套(3)受到控制而不会转动，调整螺钉(4)同杆件(6)相连接，其不能转动而只能滑动。

5、根据权利要求3所述的制动机构，其特征在于：设置一调整装置(7)，其同调整螺钉(4)相互配合。

6、根据权利要求5所述的制动机构，其特征在于：设置一增强机构(9)，其同调整装置(7)和/或接触件(2)配合。

7、根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的制动机构，其特征在于：接触件(2)朝着制动盘转动的一端密封，在接触件(2)和制动钳(1)的壳体之间至少有一个隔离装置(27，28)。

8、根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的制动机构，其特征在于：杆件(6)这样构造：在其至少一端(25)可进行手工调整。

9、根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的制动机构，其特征在于：构成扭矩限制的复位装置(8)在调整螺钉(4)上施加一预定大小的力来避免产生无意的转动。

10、根据上述权利要求1、5或6中任一项权利要求所述的制动机构，其特征在于：杆件(6)将接触件(2)和/或复位装置(8)和/或调整装置(7)和/或增强机构(9)作为一个自供给单元保持在一起。

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