CN101055007A - 楔辊斜面驻车制动器总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种驻车制动器总成，其包括制动机构、连接机构和施力机构。制动机构包括将制动衬块抵靠在转动件上夹紧的活塞。连接机构使施力机构连接于制动机构。连接机构包括具有第一端和第二端的第一构件。第一端构造成与活塞啮合。第二端包括凹口。连接机构包括具有第一端和第二端的第二构件。第二构件的第一端形成有辊表面。辊表面具有斜面部。连接机构包括滚动构件，其由凹口保持并且设置在凹口和辊表面之间。当第一构件沿第一轴线运动第一距离增量并且第二构件沿第二轴线运动第二距离增量时，滚动构件沿辊表面移动。第一和第二轴线不共线，并且，基于第一距离增量和第二距离增量的比值依据滚动构件沿辊表面的位置而变化。

Description

楔辊斜面驻车制动器总成

技术领域

本发明涉及一种制动器总成，并且更特别地涉及一种可变传动比连接机构，该连接机构可以在多个方位被施力机构啮合，以使其与制动机构啮合。

背景技术

典型地，制动器总成包括驻车制动器总成，当驻车杠杆、踏板等啮合时，所述驻车制动器总成可以使制动机构啮合。制动机构使活塞延伸顶靠制动衬块，从而将制动衬块抵靠在转动件(制动盘)上夹紧。当驻车制动器啮合时，车辆可以停在山坡等位置上。两个典型的驻车制动器总成设计包括通常所称的凸轮导杆(cam-strut)机构和球-斜面(ball-ramp)机构。

简要地说，球-斜面机构例如包括设置在两个板之间的球。在第一板上形成一斜面，而在第二板上形成一保持球的凹口。当球因两个板之间的相对运动而移动到斜面上时，各板彼此远离地运动。在此方面，球-斜坡机构的一部分延伸至与制动机构啮合。

凸轮导杆机构包括一个延伸至与制动机构啮合的导杆和一个与该导杆的相对端啮合的凸轮。凸轮的运动将导杆推向活塞，以使得制动机构啮合。具体地，凸轮可以构造为将导杆的端部杯罩状设置。当凸轮相对于导杆运动时，导杆移动到凸轮的壁上，从而将导杆推向活塞，并使制动机构啮合。

在某些情况下，球-斜面机构比凸轮导杆机构更加有效。例如，在施加夹紧力的同时，球滚上斜面(球-斜面机构中)产生的摩擦比导杆在凸轮的凹口中滑动(凸缘导杆机构中)产生的摩擦往往要小。该球-斜面机构还可以包括可变的机械传动比。例如，初始的较低机械传动比能够实现快速的启动，以迅速消除制动衬块和转动件之间的间隙。与初始较低的机械传动比相比，对于制动器拉索的较小行程，随后的高传动比可以提供较大的夹紧力。在此方面，当夹紧力较低时，驻车制动器杠杆在初始时移动迅速。当夹紧力较高时，由于具有较高的机械传动比，驻车制动器杠杆随后移动得相对较慢。

撇开效率不说，凸轮导杆可以定位在能够连接制动器拉索以及能够移动导杆和啮合构件的几乎所有的方向上。相反，球-斜面机构则必须在该机构延伸的同一轴线上转动(使其进行延伸的转动)，从而限制了啮合构件的方位和制动器拉索的布线路径。

凸轮导杆机构典型地构造成，凸轮和导杆位于制动钳体之外，从而不在流体液压腔内。相反，球-斜面机构构造成，球-斜面机构位于制动钳体内并且位于液压腔内。流体腔内的附加机构会增加空气截留在流体腔内的倾向，可能会使得空气从流体腔中排出更加困难。

发明内容

本发明主要是包括一种驻车制动器总成，其包括制动机构、连接机构和施力机构。该制动机构包括将制动衬块抵靠在转动件上夹紧的活塞。所述连接机构使所述施力机构连接于所述制动机构。所述连接机构包括具有第一端和第二端的第一构件。所述第一端构造成与所述活塞啮合。所述第二端包括凹口。所述连接机构包括具有第一端和第二端的第二构件。所述第二构件的所述第一端形成有辊表面。所述辊表面具有斜面部。所述连接机构包括滚动构件，其由所述凹口保持并且设置在所述凹口和所述辊表面之间。当所述第一构件沿第一轴线运动第一距离增量并且所述第二构件沿第二轴线运动第二距离增量时，所述滚动构件沿所述辊表面移动。所述第一和第二轴线不共线，并且，基于所述第一距离增量和所述第二距离增量的比值依据所述滚动构件沿所述辊表面的位置而变化。

通过下文所提供的详细描述，本发明的实用性的其它方面将变得显而易见。应当理解的是，详细的描述以及特定的实例在表示本发明各种实施例的同时，其意图仅在于示例性说明，而无意限制本发明的范围。

附图说明

通过阅读详细的说明书、所附的权利要求书以及附图，将会更加充分地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的驻车制动器总成的示意图，该总成包括经由连接机构与制动机构啮合的施力机构；

图2是根据本发明的制动器总成的透视图，该总成具有连接到卡钳体上的驻车制动器总成；

图3类似于图2，其示出了活塞的一个面和一个(假想的)制动衬块；

图4是图2中的驻车制动器总成的分解组装图，其示出了连接到楔构件上的杆，该楔构件经由滚动构件连接到柱构件上；

图5是图2中制动器总成的剖视图；

图6A是根据本发明的楔构件和处于缩回位置的柱构件的示范性图示；

图6B类似于图6A，并且示出了可以与制动机构啮合的位于延伸位置的柱构件；

图7是示出了根据本发明的柱构件的行程与楔构件的行程之间的一般关系的图表；

图8是图表，其示出了根据本发明由制动器总成的制动机构所产生的夹紧力与施加在驻车制动器拉索上的作用力之间的一般关系；

图9是图表，其示出了根据本发明由制动机构所产生的夹紧力与驻车制动器拉索的行程之间的一般关系；以及

图10、11和12是可替换实施例的图示，其示出了能够使驻车制动机构啮合在多个方位的各种施力机构。

具体实施方式

以下对各种实施例的说明在本质上仅仅是示范性的，其决不意味着对本发明的教导、其应用或用途进行限制。

参照图1，本发明一般地包括：制动机构1、连接机构2以及施力机构3。制动机构1可以是例如钳盘式制动器的各种合适的制动器总成(在以下作更详细地说明)的一部分，或者是例如鼓式制动器、气压式制动器或其组合的任何其他的制动器总成的一部分。施力机构3可以是各种合适的机构，其可以包括例如连接到驻车制动器杠杆或驻车制动器踏板上并且以合适的方式布线通过车辆的驻车制动器拉索。施力机构3可以经由连接机构2与制动机构1连接，以形成典型的驻车制动器总成。

根据本发明，连接机构2可以提供施力机构3和制动机构1之间的可变机械传动比。另外，连接机构2可以使施力机构3能够连接到制动机构1上，以使得连接机构2可以通过施力机构3而啮合(与制动机构1啮合)在多个方位上。可以理解的是，制动机构1、连接机构2、施力机构3和/或其组合的各部分可以彼此成整体或者为单独的部件。

参照图2至5，本发明一般地包括制动器总成10，其具有可以连接到制动钳体14上的驻车施力机构12。制动钳体14可以包括壳体16，在该壳体内可以设置有一个或多个活塞18。当活塞18从制动钳体14伸出时，活塞18可以通过例如制动钳体14的制动机构1内的流体液压的增加而将制动衬块20(在图3中以假想部分示出的单制动衬块)抵靠在转动件22(在图2中以假想部分示出)上夹紧。

参照图5，制动钳体14可以限定一个流体腔24。活塞18可以包括面26和裙部28。裙部28的一部分和调节机构20可以居于流体腔24内，而活塞18的面26可以位于其外部。调节机构30的各部件在本申请公开内容的范围之外，但其更为详细地公开在于2003年11月25日出版的Barbosa等共同的美国专利6,651,784中，其整体内容以引用的方式并入到本文中，如同在本文中得到充分地阐明一样。

简要地说，调整机构30通过伸长或伸缩而允许制动衬块20(图3)和/或转动件22(图2)的磨损。因此，驻车施力机构12可以推动调整机构30，以使活塞18能够延伸，从而使制动衬块20接合在转动件22上。这样，不需要调整连接机构2和/或施力机构3的各部件来补偿制动衬块20(图3)和/或转动件22(图2)的磨损，因为调整机构30伸长来进行补偿。

再者，调整机构30还包括杆构件32，该杆构件具有第一端34和第二端36。另外，调整机构30包括具有凸缘40的套筒螺母38。杆构件32的第二端36由套筒螺母38接受。驻车施力机构12的连接机构2包括与套筒螺母凸缘40啮合的第一构件42。驻车施力机构12还包括经由滚动构件46与第一构件42啮合的第二构件44。

杠杆48可以连接到制动钳体14上，并且可以连接到第二构件44上。当第二构件44沿第二轴线52行进时，第一构件42在第二构件44的推动下大致沿活塞轴线50行进。活塞轴线50可以通常不会与第二构件44沿着行进的第二轴线52共线。

在一个实施例中，第一构件42或柱构件42可以包括可与套筒螺母38的凸缘40啮合的第一端54。柱构件42的第一端54可包括适合的衬垫56。柱构件42还包括第二端58，该第二端可包括凹口60。凹口60可以保持滚动构件46。衬垫56可以绕柱构件42密封流体腔24，并且可以使柱构件42的第一端54相对于流体腔壳体57移动。可以理解的是，套筒螺母38以及柱构件42的第一端54的相对较小部分可以在流体腔24内，而柱构件42的剩余部分位于流体腔24之外。柱构件42的一部分可以由制动钳体14的流体腔壳体57的一部分保持，从而可以限制柱构件42大致沿活塞轴线50移动的行程。

第二构件44或楔构件44可包括第一端62和第二端64。第一端62可包括辊表面66。第二端64可形成有孔68。滚动构件46可容纳在形成于柱构件42的第二端58上的凹口60与辊表面66之间。在这方面，滚动构件46在保持于凹口60中的同时沿着辊表面66滚动。如图4所示，滚动构件46可构造成大致柱形。在其它的实例中，滚动构件可以是一个或多个滚珠支承、滚柱支承、低摩擦滑块或其组合等等。

参照图3和4，杠杆48可包括第一端72、第二端74以及穿过其中形成的沟槽76。沟槽76可设置在第一和第二端72、74之间。销子78可以将杠杆48的第一端72连接在壳体16上，以便相对于壳体转动。例如，第二端74可连接到驻车制动器拉索上，该驻车制动器拉索另外连接到车辆乘客车厢(未具体示出)内的驻车制动器杠杆/踏板上。

销子80可以设置在沟槽76中，并且可以将杠杆48与楔构件44连接。具体地，销子80可以容纳在形成于从第二端64延伸的相对双凸缘64a上的孔68中。在该构造中，杠杆48的运动可使楔构件44沿第二轴线52运动，原因是销子80可以穿过沟槽76移动。当楔构件44沿第二轴线52移动时，楔构件44可以经由滚动构件46沿活塞轴线50推动柱构件42，从而使制动机构1啮合。

在楔构件44上形成的辊表面66可具有至少两个如下所述的区域。第一区域可包括凹槽82。第二区域可包括斜面84。凹槽82可包括底部86和壁88。滚动构件46在保持于凹口66中的同时，可以在初始时居于凹槽82中，但随后从凹槽82中移出(即，移过壁88)，然后沿斜面84移动。基于壁88的斜度相对于斜面84的斜度，滚动构件46在第一区域中的运动可以使柱构件42以某一移动速率运动离开楔构件44。当滚动构件46位于第一区域时柱构件42运动离开楔构件44的移动速率可大于当滚动构件46位于第二区域时柱构件42运动离开楔构件44的移动速率。更具体地说，滚动构件46可以迅速运动到凹槽82的壁88上，这例如可以迅速地消除制动衬块20和转动件22之间的间隙(即，使制动衬块20运动到与转动件22接触时的初始行程增量)。

当滚动构件46迅速运动到壁88上时，连接机构的机械传动比发生变化。由于滚动构件46初始时必须移动到凹槽82的壁88上(或跳上和跳出)并且随后移动到斜面84上，由此可表明，柱构件42相对于楔构件44所移动的距离的比值依据滚动构件46相对于辊表面66的位置以及上述的区域而不同地变化。还可表明的是，当滚动构件46从凹槽82中移出并且移动到斜面84上时，对于给定大小的楔构件44的行程，柱构件42移动的距离随预定的机械传动比而变化。例如，当滚动构件在第一区域时，楔构件44的一个行程增量会使柱构件42产生第一所得行程增量。但当滚动构件46在第二区域时，楔构件的相同的行程增量会产生可以比第一所得行程增量要小的第二所得行程增量。

参照图5和7，例如，柱构件42初始时以相对于楔构件44较大的移动速率运动，这可以是与辊表面66的第一区域相关联。楔构件44在第二区域的移动通常会使柱构件42以与楔构件44大致相同的速率运动。

参照图5和8，对于给定的施加在制动拉索(未示出)上的作用力，由制动机构1所施加的作用力大约是恒定的。参考图5和9，制动拉索行程的初始增量(如拉动制动杠杆)通常不会使制动总成10产生夹紧力。随着有额外的拉索行程，对于制动拉索行程的某一给定的增量，夹紧力增加一恒定的量(即，恒定的斜率)。随着有额外的拉索行程，对于制动拉索行程的某一给定的增量，夹紧力以渐增的量(即，渐增的斜率)增大。

在一个实施例中并且参照图4，楔构件44、柱构件42以及滚动构件46可以容纳在壳体90内。采用适合的紧固件92可以将壳体90安装到制动钳体14上。三个滚柱支承94可以设置在楔构件44和壳体90之间。所述三个滚柱支承94可以抵靠在连接于壳体90的一滚柱支承板96上。可显示出的是，该构造可以减小楔构件44与壳体90之间的摩擦。另外，可将楔构件44保持成，使其可以沿第二轴线52移动。此外，弹簧98可以保持在楔构件44与壳体90之间。该弹簧98在杠杆48推动楔构件44时被压缩，而在活塞18缩回时可以施加作用力，以将杠杆48移回到其最初位置。

在一个实施例中并且参照图10、11和12，杠杆48可铰接在从制动钳体14延伸出的凸缘100上。杠杆48可以包括可接触于楔构件44的端部的突块102或圆形突出部。杠杆48(图11)可形成为L形。突块或圆形突出部可形成在L形的拐角104处(或附近)。

参照图12，杠杆48可以以钝角形成。突起102或圆形突出部可以形成在邻近于钝角的拐角104处。参照图5和图10至12，可以沿多个方向来拉动杠杆48，所述的多个方向是基于杠杆48和/或施力机构1的其它合适部件的方位和/或构造。因此可以理解的是，在楔构件44可保持固定以沿第二轴线52移动的同时，杠杆48或其它合适构件可定位(例如转动离开壳体16)在不同的角度和方位，从而使驱动力能够以多个方位施加在杠杆48上。由此表明，能够将驱动力和/或杠杆48定位或引导在不同的方位，这样即可实现驻车制动器杠杆/踏板和/或制动器拉索在整个车辆中的各种布线，并且还允许将驻车施力机构12的各部分安装在各种地点和位置，从而使组装空间最小化，并改善车辆上悬架的设计。

参照图5，驻车施力机构12大都可以居于制动流体腔24之外，从而减小了空气被截留在流体腔24内的倾向。这样，可以将驻车施力机构12制造成紧固于制动钳体14的单独的部件。可理解的是，可以采用各种合适的单独总成、模块总成、单块总成以及其组合。

在说明书中描述了以及在附图中示出了特定的实例，但本领域技术人员由此应当理解，可以对其做出各种变化并且各部件可以用其等同物来替代，而不脱离由权利要求书所限定的本发明的范围。此外，从中还可以清楚地预料到各种实例之间特征、部件和/或功能的混合及匹配，因而，本领域技术人员可从本发明的教导中理解，一个实例的特征、部件和/或功能可以在合适时并入到另一个实例中，除非上文已做否定说明。此外，在不脱离本发明实质范围的情况下，可以做出许多种变型，以适应于特定的情况或材料。因此，需要指出的是，本发明的教导应当不受限于在附图中所示以及在说明书中描述的作为实现本发明而在当前所构思的最佳模式的特定实例，而本申请公开的范围将包括任何落入到上述说明书和所附权利要求书之内的实施形式。

Claims (10)

1.一种驻车制动器总成，其包括制动机构、连接机构和施力机构，所述制动机构包括将制动衬块抵靠在转动件上夹紧的活塞，所述连接机构使所述施力机构连接于所述制动机构，所述连接机构包括：

具有第一端和第二端的第一构件，所述第一端构造成与所述活塞啮合，所述第二端包括凹口；

具有第一端和第二端的第二构件，所述第二构件的所述第一端形成有辊表面，所述辊表面具有斜面部；以及

滚动构件，其由所述凹口保持并且设置在所述凹口和所述辊表面之间，其中，当所述第一构件沿第一轴线运动第一距离增量并且所述第二构件沿第二轴线运动第二距离增量时，所述滚动构件沿所述辊表面移动，所述第一和第二轴线不共线，并且，基于所述第一距离增量和所述第二距离增量的比值依据所述滚动构件沿所述辊表面的位置而变化。

2.如权利要求1所述的连接机构，其特征在于，所述第二构件、所述滚动构件中的至少一个以及所述第一构件之一部分居于配置于所述制动机构的一流体腔之外。

3.如权利要求1所述的连接机构，其特征在于，当所述第二构件相对于所述第一构件运动时，所述第一距离增量的数值的增加比率大于所述第二距离增量的数值的增加比率。

4.如权利要求1所述的连接机构，其特征在于，当所述第二构件相对于所述第一构件运动时，所述第一距离增量的数值的增加比率与所述第二距离增量的数值的增加比率基本上相同。

5.如权利要求1所述的连接机构，其特征在于，由所述制动机构施加在抵靠于所述转动件上的制动衬块上的夹紧力的数值与由所述施力机构施加于所述第二构件的施加作用力的数值以基本上大约相同的比率持续增大。

6.如权利要求1所述的连接机构，其特征在于，当所述第二构件相对于所述第一构件运动时，由所述制动机构施加在抵靠于所述转动件上的制动衬块上的夹紧力的数值与所述第二距离增量的数值以基本上相同的比率持续增大。

7.如权利要求1所述的连接机构，其特征在于，当所述构件相对于所述第一构件移动时，由所述制动机构施加在抵靠于所述转动件上的制动衬块上的夹紧力的数值与所述第二距离增量的数值相比是以更大的比率持续增大。

8.如权利要求1所述的连接机构，其特征在于，所述施力机构能够在多个相对于所述连接机构的方位将一作用力施加给所述第二构件的所述第二端。

9.一种驻车制动器总成，其包括制动机构和连接机构，所述制动机构施加夹紧力，以将摩擦材料压靠在转动构件上，所述连接构件包括：

至少一个连接到输出构件上的输入构件，所述输入构件大致沿第一轴线移动，所述输出构件大致沿第二轴线移动，所述输出构件具有第一端，该第一端与所述制动机构啮合，以将摩擦材料压靠在所述转动构件上，其中，所述第一和第二轴线不共线，并且其中，基于所述输入构件的移动增量和所述输出构件的移动增量的比值随着所述输入和所述输出构件的所述移动而变化。

10.一种制动钳体，其将制动衬块抵靠在转动件上夹紧，所述制动钳体包括：

活塞，其至少部分地设置在一流体腔内；

驻车施力机构，其连接在使所述活塞延伸的所述制动钳体上，所述驻车施力机构具有第一构件、第二构件以及滚动构件；

所述第一机构具有第一端和第二端，所述第一端适于与所述活塞啮合；

所述第二构件具有第一端和第二端，所述第一端形成有辊表面；

所述滚动构件位于所述第一构件的第二端与所述辊表面之间；并且

在所述辊表面形成一斜面，所述滚动构件在所述斜面上移动，使所述第一构件相对于所述第二构件运动第一距离，所述第二构件移动第二距离，其中，基于所述第一距离和所述第二距离的比值依据沿所述辊表面的位置而变化，并且其中，所述驻车制动器总成大体上位于所述流体腔之外。

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