CN101093002A - 盘式制动钳的操作杆和具有该操作杆的制动钳 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盘式制动钳的操作杆和具有该操作杆的制动钳。一种车辆盘式制动钳的操作杆(21)，具有可用于抵住单一挺杆(15)并对钳桥(23)进行反作用的凸轮表面(23)。杆(21)包括磨损调节器臂(33)，该臂在所述杆(21)上施加转矩；该转矩由小短轴(34)抵抗，小短轴(34)可在所述制动钳的平轴承内枢转。

Description

盘式制动钳的操作杆和具有该操作杆的制动钳

技术领域

本发明涉及盘式制动器操作机构，并且尤其涉及用于卡车的盘式制动器的这种盘式制动器操作机构。

背景技术

重型卡车的制动系统通常使用受压空气作为操作介质。典型地，大型空气致动器具有机械输出部，该机械输出部将制动衬片经由操作杆机构施加到制动转子。该操作杆机构包括可围绕轴枢转的操作转动轴，以便推动一个或多个挺杆经由凸轮表面抵住制动衬片。该转动轴具有由空气致动器启动的操作杆臂，并且转动轴可以包括另一通常较短的臂以致动磨损调节器。对于较大的制动衬片，提供双挺杆以便优化制动衬片背板上的压力分布。

通常，操作杆机构会包括在制动致动器操作杆任一侧的枢转轴上延伸的操作转动轴。在操作杆的每一侧提供轴承，通常是滚针，用于抵抗制动施加力并允许操作转动轴自由枢转；双轴承避免了扭绞和转动轴上的端部加载。典型地，操作杆每侧提供的轴承置于鞍状组件中，与制动器外壳相配合。这些鞍状组件通常对轴承设置起轴向保持作用。所附加的鞍状组件增加了总成的部件数目、复杂性以及成本。

对于较小的制动衬片，单一的挺杆就足够了，但仍提供的是双轴承。这种设置增加了制动器的成本和重量，并在将这些组件包装在较小的制动器封装中时，由于制动器转子的内侧空间有限会产生问题。

发明内容

需要一种解决这些问题的方案，使得允许更加容易地进行包装，而且仍然能够减小重量和降低成本。

根据本发明的第一方面，提供了一种盘式制动钳的操作杆，所述杆适于在制动钳中枢转运动以便将来自制动致动器的致动力传递到制动衬片，所述杆包括具有枢转轴的转动轴、在所述杆一端的所述转动轴上并可枢转操作的凸轮表面、从其端部中间的所述转动轴延伸并且通过所述凸轮表面延伸的杆臂、从所述杆延伸的磨损调节器臂以及在所述杆的另一端处的所述轴上的短轴，其中所述杆具有轴承表面，适于在制动钳的滚子部件轴承上反作用地支撑所述凸轮表面，所述短轴适于支撑在制动钳的平瓦中，并且其中所述短轴的直径小于所述轴承表面的半径。

这种杆实质上是单一侧的，因而具有与单一制动挺杆相关联的单一凸轮表面；该杆因而小于现有技术的方案，现有技术的方案具有支撑在两侧的滚子部件轴承。优选为圆柱形的短轴相对较小，但足以抵抗作为磨损调节器臂操作结果的转动运动。短轴具有典型地在所述滚子部件轴承有效直径的20-40％的范围内的直径。

优选地，该杆具有第一侧和第二侧，在该第一侧提供有所述凸轮表面和磨损调节器臂，在所述第二侧提供所述轴承表面，其中第一侧和第二侧大致相对。

在优选的实施方式中，磨损调节器臂大致以直角从所述转动轴延伸到所述杆臂的延伸方向。优选地，所述杆臂的自由端与所述杆的轴垂直，并通过所述凸轮表面的中点。

优选地，所述操作杆还包括环形轴承外壳，该轴承外壳具有适于所述短轴的平瓦。

在优选的实施方式中，凸轮表面在所述杆臂的一侧，所述短轴在另一侧。

根据本发明的第二方面，提供了一种制动钳，包括外壳以及桥，所述外壳具有可在其中滑动的挺杆，所述桥适于横跨制动转子并可在制动转子轴的方向上相对于所述外壳滑动，所述钳还包括位于所述挺杆和桥之间根据第一方面的杆，其中所述短轴和轴承表面由所述桥支撑。

所述桥可以是单片组件或包括外壳和可操作地固定在外壳上的桥部件的总成。

在优选实施方式中，所述凸轮表面的轴中心大致与所述挺杆的轴重合。优选地所述挺杆包括挺杆轴上螺纹旋入并可通过所述凸轮表面直接操作的带齿调节器轮。在优选的实施方式中，钳还包括紧邻所述挺杆并具有与所述调节器轮接合的带齿的轮的磨损调节器，所述轮的轴是平行的。优选地，磨损调节器的带齿的轮被限于响应于所述磨损调节器臂的运动而以单一方向旋转。

附图说明

本发明的其他特征将从后面对本发明优选实施方式的描述中变得更清楚，其中：

图1是根据本发明的单一挺杆制动器施加器的第一实施方式的示意性俯视图；

图2是图1沿线2-2的截面图；

图3是根据本发明的单一挺杆制动器施加器的第二实施方式的截面图；

图4是图3沿线4-4的截面图；

图5是图4的单一挺杆制动器施加器的一部分的详细视图；

图6是图3的推力瓦的详细视图；

图7是图3的操作杆的透视图。

具体实施方式

图1和图2示意性图示出适用于商用车辆(典型地是商用轻型车辆)的单一挺杆制动器施加器的操作机构。

内侧制动衬片11a包括背板12和摩擦材料层13。该衬片可以箭头14的方向运动抵住相应的制动转子10。提供适当的装置20推动外侧制动衬片11b抵住转子的相对侧。这种装置通常包括一个桥，该桥横跨转子10并可滑动地安装在支架上以传递来自内侧操作杆的反作用力。

内侧机构包括单一制动挺杆15，该制动挺杆可相对于转子10以箭头14的方向滑动。在轴上螺纹旋入挺杆15的是带齿的调节器轮17。将理解在一个方向上轮17和挺杆15总成的相对转动使得该总成加长，并由此补偿由于磨损摩擦材料13厚度的减少。

为了在箭头14的方向上推动挺杆总成，围绕制动器外壳中的横轴22枢转操作杆21。该操作杆具有跨经挺杆15的面延伸的凸轮表面23，该操作杆还包括臂24，该臂24具有适于接纳制动致动器的输出杆(未示出)的凹处25。臂24在凸轮表面的上方弯曲，使得在(图1)俯视图中(经由凹处25)来自制动致动器的作用线L基本上处于挺杆总成的作用线的上方，即与轴22垂直并通过凸轮表面23中间的平面包括作用线L(也参见图7)。

凸轮表面23可以包括与轴22有偏移的滚子轴承22a(如所示出的)或可以是平的。

以箭头26的方向施加力(图2)致使操作杆21作弓形运动，并由此凸轮表面23支承在挺杆总成上以便推动制动衬片11a直接抵住制动转子10。

来自操作杆的反作用力直接支撑在轴承表面27a上，轴承表面27a作用在滚针行27上，滚针行27又由例如反作用桥或鞍状组件28支撑，并由此由外侧衬片11b支撑，外侧衬片11b被推动抵住转子10。

磨损调节器30包括主体31，主体31具有与调节器轮17接合的可转动的带齿的轮32。

操作杆21的操作臂33(图2中被省略)可与磨损调节器30接合以便在需要调整的情况下在操作杆21的每次弓形运动中促使带齿的轮32转动。适当的棘轮机构或离合器机构仅允许轮32在一个方向上运动，以便在摩擦材料磨损耗尽时旋转调节器轮17，从而挺杆总成逐渐加长。这种棘轮调节器机构是众所周知的从而无需在此进一步描述。

如图1所示，操作杆21具有第一侧或前侧和第二侧或后侧，在该第一侧或前侧提供所述凸轮表面23和磨损调节器操作臂33，而在第二侧或后侧提供所述轴承表面27a，第一侧和第二侧基本相对。更具体地，第一侧邻近内侧制动衬片11a，第二侧远离内侧制动衬片11a。

在一侧对操作杆21进行设置，并将操作杆21设置在挺杆总成和滚针27的上方。因此由于致动器的作用线相对于挺杆总成的作用线有偏移，在操作杆21的端部加载处可能会有稳定性的一些损失。

此外，由调节器的操作臂33所施加的力也以箭头37的方向(图2)在操作杆21上施加转矩(升力矩)。

为了反抗该转矩并使操作杆21稳定，操作杆的圆柱形延伸部34(也称为短轴)在轴22上突出并通过平瓦36支撑在轴承块35中。圆柱形延伸部的圆柱形表面支承在该瓦上。轴承块35安装在例如桥28之上或形成例如桥28的一部分，并相对于挺杆总成固定。

圆柱形延伸部34以横轴22为中心，如图2所示。

瓦36所抵抗的负载小，因此其尺寸也可以小。例如，部分滚针装置的直径可以在瓦直径的2到5倍之间。

由此，瓦36支撑大致与如图1所示平面垂直的(即相对于图2垂直)相当小的负载，而滚针27支承由操作杆21施加的相当大的侧向负载。

轴向负载可以以任何常规的方式支撑，例如通过止推垫圈38支撑；止推垫圈38和瓦36可以相组合并象图1中看到的从右边压入轴承块35。

和双侧滚针设置相比较，该设置相当简化，尤其是因为独立于操作杆臂24的力而抵抗了由调节器臂33产生的力。因此，可以根据所需的工作负荷制造相应的轴承的大小，并且该设置不会因为在调节器臂侧提供滚针有所让步，从而减少了重量并占用更少的空间。

另一个优点是滚针仅需以基本上如图2示出的弧形提供，即几乎不具有抵抗垂直方向上加载的能力，这是因为挺杆总成的负载通常是水平的。瓦36独自提供对垂直加载所需的抵抗。这种设置使得进一步节省了空间和成本。

现在参照图3至图6示出的实施方式，示出了适用于商用车辆——典型地是商用轻型车辆的单一挺杆制动器施加器100，该施加器与前述施加器基本类似。共同的特征是相同的，以大出100的标号进行编号。

施加器100包括类似于延伸部34的延伸部134，该延伸部134包括圆柱形部分200。圆柱形部分202如图6所示附加在延伸部134的端部。圆柱形部分202具有实质上大于圆柱形部分200的直径。(注意，在图6中为了清楚省略了操作杆臂121的主要部件)。注意第一圆柱形部分200和202可以为一整体或为分开的组件。

施加器100因而包括由圆柱形部分200和圆柱形部分202之间的环形肩部限定的第一延伸表面204。施加器100还包括与第一延伸表面204相对的在圆柱形部分202一侧限定的第二延伸表面206。

施加器100还包括推力瓦208，推力瓦208包括盲孔212从中通过的基本呈圆柱形的主体210。盲孔212由第一推力瓦表面216和第二推力瓦表面218限定。推力瓦208还包括进入孔214。

推力瓦被设置为安装在制动钳内，如图5所示。在使用时，圆柱形部分200、202置于推力瓦208内，如图3至图5所示。第一延伸表面204邻近第一推力瓦表面216，第二延伸表面邻近第二推力瓦表面218。当推力瓦安装到钳内时，这些平的表面相互作用由此将操作杆121限制在轴122的两个方向上。

圆柱形部分200的圆柱形表面支承抵抗住进入孔214的弯曲端，并对大致与如图4示出平面垂直的(即相对于图3垂直的)相对较小负载进行反作用，其方式和圆柱形延伸部34的方式类似。

参照图3，施加器100的钳主体220包括半圆截面的凹处222，用于接纳滚子轴承127。通常，该凹处具有分离的鞍形组件，该鞍形组件螺纹旋入或以其他方式固定到钳外壳。该鞍形组件的特征用于在轴向方向上轴向限制该操作杆。然而，当通过圆柱形部分202的特征限制操作杆121时，无需进行轴向限制，因此也不需要鞍形组件。

因此，可以利用其他制造技术，如使用球头刀具来形成凹处222，因为不再需要由基本上平坦的端部提供轴向限制，该基本上平坦的端部通过常规的切割工具(例如圆柱刀具)获得。

当凸轮表面123由滚子轴承122a限定时，板224可以固定在操作杆121的端部，如图7所示。该板与操作杆121的肩部226相结合避免了滚子相对于操纵杆121轴向运动。

Claims (16)

1.一种盘式制动钳的操作杆，所述杆适于在制动钳中枢转运动以便将来自制动致动器的致动力传递到制动衬片，所述杆包括具有枢转轴的转动轴、在所述杆一端的所述转动轴上并可枢转操作的凸轮表面、从其端部中间的所述转动轴延伸并且通过所述凸轮表面延伸的杆臂、从所述杆延伸的磨损调节器臂以及在所述杆的另一端处的所述轴上的短轴，其中所述杆具有轴承表面，适于在制动钳的滚子部件轴承上反作用地支撑所述凸轮表面，所述短轴适于支撑在制动钳的平瓦中，并且其中所述短轴的直径小于所述轴承表面的半径。

2.根据权利要求1所述的杆，其中所述短轴的所述直径在所述轴承表面半径的40-80％的范围之内。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的杆，其中所述短轴是圆柱形的。

4.根据前述任一权利要求所述的杆，其中所述短轴从表面突出，所述表面与所述轴垂直并限定所述杆的环形推力面。

5.根据前述任一权利要求所述的杆，其中所述轴承表面延伸大于或小于所述转动轴圆周的180°。

6.根据前述任一权利要求所述的杆，其中所述杆臂大致以直角延伸至所述磨损调节器臂。

7.根据前述任一权利要求所述的杆，其中所述磨损调节器臂和凸轮表面位于所述杆臂的相对轴向侧。

8.根据前述任一权利要求所述的杆，其中所述轴承表面在所述转动轴的第一侧，所述凸轮表面和磨损调节器臂在所述转动轴的第二侧，所述第二侧大致与所述第一侧相对。

9.根据前述任一权利要求所述的杆，其中所述短轴包括第一短轴表面，该第一短轴表面被设置为防止所述杆在所述枢转轴的第一方向上运动。

10.根据权利要求9所述的杆，其中所述短轴包括第二短轴表面，该第二短轴表面被设置为防止所述杆在所述枢转轴的第二方向上运动，所述第二方向大致与所述第一方向相对。

11.根据权利要求9或10所述的杆，其中所述短轴包括第一圆柱形部分和第二圆柱形部分，其中所述第一圆柱形部分具有大致小于所述第二圆柱形部分的直径，并且所述短轴表面被限定为所述第一圆柱形部分和所述第二圆柱形部分之间的肩部。

12.根据权利要求10所述的杆，其中与所述第二圆柱形部分相比，所述第一圆柱形部分更接近所述凸轮表面。

13.一种制动钳，具有根据前述任一权利要求所述的杆，所述钳包括用于所述短轴的平瓦。

14.根据权利要求13所述的制动钳，其中所述瓦包括在其一端的环形推力表面。

15.根据权利要求13所述的制动钳，其中所述瓦是推力瓦，该推力瓦包括第一推力瓦表面，该第一推力瓦表面被设置为防止所述杆在所述枢转轴的第一方向上运动。

16.根据权利要求15所述的制动钳，其中所述推力瓦包括第二瓦表面，该第二瓦表面被设置为防止所述杆在所述枢转轴的第二方向上运动，所述第二方向大致与所述第一方向相对。

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