CN101149086B - 制动器挂架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于重型车辆盘式制动器的制动器挂架，所述挂架包括：致动侧挂架部分，其包括用于致动侧制动衬块的支撑件，并且由具有第一属性的第一材料组成；独立的反作用侧挂架部分，其包括用于反作用侧制动衬块的支撑件，用以固定至所述致动侧挂架部分；其中所述反作用侧挂架部分由具有第二属性的第二材料组成，其中所述第二属性与所述第一属性不同，以及所述第一材料是锻造材料而所述第二材料是铸造材料。

Description

制动器挂架

技术领域

本发明涉及一种制动器挂架，具体而言，涉及一种用于重型车辆盘式制动器的挂架。

背景技术

诸如刚体卡车、拖拉机与半拖挂式卡车之类的重型车辆以及公共汽车可以利用鼓式制动器或盘式制动器在它们的转向轴与非转向轴、从动轴与非从动轴上制动。鼓式制动衬块与它们的相关致动机构由具有全部所需安装零件的、直接焊接至轴上的支架，或通过焊接至轴上的、具有多个安装孔的中间支架支撑在固定轴上或转向轴的转向节上，所述安装孔用于独立支撑件的螺栓，所述独立支撑件用于所述衬块与致动机构。

在后一种情况下，已知的是提供一种螺栓联接至这个中间支架的转接板，以便滑动钳盘式制动器的制动器挂架可以安装至用于安装鼓式制动器的轴上。当原本装配有鼓式制动器的车辆拟更新为具有盘式制动器时，这尤其重要，因为其能够保持原来的轴不必经过复杂的改动。

这种布置不利地增加了轴与制动器的整体重量，而强度没有相应增加，并且致使在当将轴安装在车辆上时很难被接近的位置处使用附加的固定螺栓。

而且，近年来变得很明显的是，随着重型车辆制动器中的夹紧力的增加，从而摩擦力会增加，因而制造具有足够强度、轻并且紧凑的制动器挂架以将这个载荷传递至车桥、尤其是传递至其致动侧上越来越困难。

本发明设法克服或至少减轻现有技术的问题。

发明内容

因而，本发明的一方面提供一种用于重型车辆盘式制动器的制动器挂架，所述挂架包括：致动侧挂架部分，其包括用于致动侧制动衬块的支撑件，并且由具有第一属性的第一材料组成；独立的反作用侧挂架部分，其包括用于反作用侧制动衬块的支撑件，用以固定至所述致动侧挂架部分；其中所述反作用侧挂架部分由具有第二属性的第二材料组成，其中所述第二属性与所述第一属性不同，以及所述第一材料是锻造材料而所述第二材料是铸造材料。

本发明的第二方面提供一种用于重型车辆盘式制动器的制动器挂架，所述挂架包括：致动侧挂架部分，其包括用于将所述致动侧挂架部分安装至鼓式制动器支架的安装结构，以及用于致动侧制动衬块的支撑件；独立的反作用侧挂架部分，其能够固定至所述致动侧挂架部分，该反作用侧挂架部分包括用于反作用侧制动衬块的支撑件。

本发明的第三方面提供一种制作具有致动侧挂架部分与独立的反作用侧挂架部分的挂架的方法，包括下列步骤：

1)锻造所述致动侧挂架部分，该致动侧挂架部分由具有第一属性的第一材料组成；

2)铸造所述反作用侧挂架部分，该反作用侧挂架部分由具有与第一属性不同的第二属性的第二材料组成；

3)将所述致动侧挂架部分与反作用侧挂架部分组装在一起，以形成完整的挂架。

本发明的第四方面提供一种包括上述制动器挂架的盘式制动器。

附图说明

下面结合附图、仅通过示例方式来描述本发明的实施方式，其中：

图1是现有技术中的盘式制动器挂架与转接件组件的分解立体图；

图2是根据本发明一个实施方式的制动器挂架与转接件组件的分解立体图；

图3是图2中的挂架处于组装状态的立体图；

图3A是图3中的挂架沿线3A-3A的横截面图；

图4是图2中的挂架已组装至转接板的立体图；

图5是根据本发明第二实施方式的挂架与车轴的分解立体图；以及

图6是根据本发明第三实施方式的挂架一部分的分解立体图。

具体实施方式

参照图1，示出了现有技术中用于将滑动钳盘式制动器(未示出钳)的挂架24安装至轴10的典型的组件8，轴10具有原本拟将鼓式制动器(未示出)安装至轴的支架12。

在这个实施方式中，轴10具有限定轴线A的圆形横截面，为了清楚起见，省略了用于安装车轮轴承与毂的轮端部分。在其它实施方式中，轴可以具有方形横截面或其它适当的横截面。

中间支架12以环绕轴的径向外表面延伸的环的形式焊接至轴，并且设置有沿与轴线A平行的方向贯穿中间支架12的多个(在该实例中为15个)孔14。

转接板16在其上具有尺寸适于套在轴上的圆形孔21与围绕孔的环部17。环部包括与支架上的相应孔14对齐的多个孔18(在这个实施方式中也是15个)。支架12与板16通过贯穿孔14与18而插设的螺栓(通常为6个，未示出)固定在一起。

转接板16还包括沿横向于轴线A的大体相反的两个方向延伸的第一和第二翼部20。一组三个通孔22以三角形构型的方式并且沿与轴线A平行的方向设置在每个翼上。板16的图1中看不见的表面区域机械加工为横向于轴线A的平坦平面。

已知的整体式“闭合框架”挂架24通过将螺栓(未示出)插入通孔22以及插入设置在挂架一个表面上的相应螺纹孔34的方式固定至板16。挂架24的围绕孔34的区域38(图1中阴影部)被机械加工为平坦的，从而在挂架24与板16之间获得良好、精确的接触。

挂架24包括致动侧(或内侧)部分26，所述致动侧部分26具有用于致动侧制动衬块(未示出)的支撑凹部30、限定所述凹部的径向最内侧的部分的较薄桥部31以及在所述凹部任一侧的螺纹孔36，所述螺纹孔36用于导向销(未示出)，以便将制动钳(未示出)以可滑动方式安装在其上。

挂架还包括反作用侧(或外侧)部分28，该反作用侧部分28与内侧部分26一体铸造并且与内侧部分26由臂29间隔开，臂29定位为在使用中延伸跨过制动盘或转子(未示出)。反作用侧部分包括用于反作用侧制动衬块(未示出)的支撑凹部32，较薄的反作用侧桥部33限定凹部32的径向最内侧的部分。

当制动器完全组装好并被用于对与其相关的车轮的转动进行减速时，致动侧制动衬块被容纳在钳中的致动机构(未示出)朝着转子直接迫压，反作用侧衬块在致动衬块接触转子时作用在滑动钳上的反作用载荷的作用下朝着转子间接迫压。这样使得转子被夹紧在衬块之间，从而产生使转子或车轮放慢的周向摩擦或阻滞扭矩载荷。该周向载荷从衬块传递至挂架的致动侧部分与反作用侧部分，随后经由转接板20与中间支架12传递至轴10。

现有技术中的挂架24以铁或钢的铸造工序制造，因而具有基本上各向同性的材料属性。如上所述，由于铸造不可避免地导致较粗糙的表面，因而诸如配合表面35之类的各种区域需要被机械加工以获得光滑表面。已经发现，在制动阻滞载荷的作用下，挂架的强度最弱的区域为致动侧桥部31，因为在这个位置处只有有限的空间，桥的厚度通常被减小。因而，为了增加能够由制动器施加的摩擦载荷量，期望提高桥部31的强度，同时不增加其尺寸。

参照图2与3，示出根据本发明第一实施方式的挂架。相似的零件使用加有前缀“1”的相似标号标出。仅仅深入描述与现有技术不同的那些特征。

挂架124包括致动侧部分126与独立的反作用侧部分128。致动侧部分包括用于容纳致动侧制动衬块的凹部130与用于钳导向销(未示出)的螺纹孔136。反作用侧部分包括用于反作用侧制动衬块(未示出)的凹部132与臂129。

参照图3A，反作用侧部分128包括横向配合表面140，该横向配合表面140设置为接触致动侧部分126的相应面150。反作用侧部分还包括周向面142与146，所述周向面142与146接触致动侧部分126的相应面144与148。因此，当致动侧部分与反作用侧部分如图3所示结合在一起时，这两个部分沿周向锁定在一起，以便来自反作用侧衬块的阻滞载荷有效地传递至致动部分。

当结合在一起时，致动部分的四个孔134分别与反作用侧部分128的四个螺纹孔135对准，同样致动部分与反作用部分的两个更小的孔137与139也对准。部分126与128通过插入这些孔134、135、137以及139内的螺栓(未示出)固定在一起。

能够看出，致动侧部分126的形状的复杂程度相比反作用侧部分128较小。因此，通过使用锻造工艺例如锻钢的方式可以较经济地制造致动侧部分126。有利地，锻造可以获得强度更高并且更耐用(坚韧)的致动侧部分126，从而提供能够承受更高载荷的桥部131。有利地，锻造本身使得成品具有比铸造更光滑的表面。因此，表面138、144、148、150以及凹部130的制动衬块抵接表面152可以不需要机械加工或机械加工量可以减少。而且，对铸造挂架的抵接表面来说，通常都需要感应淬火，以便在使用中承受支撑衬块的严酷条件。由于锻造使得最终产品更坚韧，因而可以不需要对致动侧抵接表面152进行感应淬火。因而，意想不到的是，与正常预期的情况相反，相比整体式悬架而言，使用两部分式挂架不会引起制造成本的显著增加，或者甚至会使得成本降低。

参照图4，通过使用与通过孔22、134与135将挂架124固定至转接板16或者固定至轴的转向节(未示出)的螺栓相同的螺栓来将挂架的致动部分与反作用部分固定在一起的方式，本发明第一实施方式的挂架的零件数目与组装成本会最小化。

现在参照图5，示出了本发明的第二实施方式，相似的零件用相同的参考标号加上前缀“2”标示。而且，仅仅深入描述与现有技术与第一实施方式的不同部分。

除省略了周向配合表面，仅包括横向面240之外，第二实施方式的挂架224包括与第一实施方式中的反作用侧部分相似的、挂架的反作用侧部分228。

然而，挂架的致动侧部分226与转接板一体形成，从而使得利用贯穿支架的孔14与挂架部224的孔218的螺栓(未示出)将挂架的致动侧部分直接固定至中间支架12。由于省略了周向配合表面，因而这些螺栓将来自反作用侧制动衬块的周向载荷传递至挂架的致动侧部分226。

在这个实施方式中，挂架的致动侧部分226由钢锻造而形成，但是反作用侧部分228由铁铸造形成。尽管致动部分226增加了环部221，但是由于其形状较简单，因而锻造致动部分226仍然是可行的。

显然，第二实施方式还通过取消部件并去掉多个接触面的方式简化了挂架224的构造。而且，其通过消除重复使用材料、尤其是致动侧部分的桥231周围的材料的方式减少了重量。

图6示出本发明的第三实施方式，该实施方式是第一实施方式的又一个变型，其中相似的零件具有相似的标号，但增加了前缀“3”。仅仅深入描述与第一实施方式的区别。

在第三实施方式中，除沿径向方向而不是沿轴向方向实现将致动侧部分326与反作用侧部分328以及转接板316螺栓联结在一起之外，使用了与在第一实施方式中相似的构造挂架的原理。具体而言，转接板316设置有第一及第二共面转接板表面343(图6中仅示出一个)，所述转接板表面343具有设置在其上的一对切向的径向孔322，所述孔322基本垂直于轴的纵轴线A延伸。这样，所述表面位于其上的平面为中心为轴线A的假想圆的弦。

反作用侧挂架部分设置有第一和第二互补挂架配合表面341(图6中又仅示出一个)以及对准孔335。此外，与表面341相反并且与其平行的第三和第四挂架表面340构造为与挂架的致动侧部分326的第一和第二表面350接触。另外的螺纹孔(看不见)伸入致动侧部分326，以便所有三个部件可以被保持在一起。因此，反作用侧挂架部分328的臂329被夹置在转接板表面343与致动侧部分326之间并且通过螺栓337稳固地螺栓联接在一起。

为了增强连接的刚度，反作用侧挂架部分还设置有抵接表面347，所述抵接表面347横向于轴的轴线延伸并且设置为接触转接板316的相应表面(看不见)。此外，致动侧挂架部分326设置有平行于轴的轴线A延伸的表面344，该表面344设置为接触反作用侧挂架部分328的相应表面342。通过利用螺栓将部件沿切向(即，基本横向于轴线A)连接在一起的方式，在安装及用于维修的拆卸过程中可以更容易地接近螺栓337头部。

可以理解的是，在可替代的实施方式中，可以改变转接板316、反作用侧挂架部分328以及致动挂架部分326的次序，例如，使得致动侧挂架部分326可以夹置在转接板316与反作用侧挂架部分328之间，或者转接板316可以夹置在另外两个部分之间。而且，图5中示出的本发明的第二实施方式可被修改以提供用于切向螺栓联接，而不是轴向螺栓联接，其中反作用侧部分228可以借助于切向螺栓与切向配合表面固定至整体式致动侧部分。此外，该设置方式还可以改变为螺栓沿径向向里的方向固定，而不是沿径向向外的方向固定，并且相应的一对表面可以互相成一角度，而不共面。

在本发明的其它实施方式中，在不对致动侧部分与反作用侧部分使用不同的材料的情况下，能够保持图5中示出的挂架的某些优点。例如，该两个部分可以铸造形成或该两个部分可以锻造形成，并且保持材料减少、零件数目减少、重量减少以及组装容易的优点。实际上，由两部分制造而成的挂架使得锻造这两个部分在技术上可行，从而使得这两个部分不需要机械加工或者需要最小化的机械加工，并且也不需要感应淬火或者需要最小化的感应淬火等。

此外，提供两部分式挂架使得反作用部分在钳保持就位于导向销上的情况下就能够被松开螺栓联结并取下。制动器的几何形状可以可以为使得不拆卸钳就可以取下的常见的一件式制动器转子。这从维修观点来看是有利的，因为这样减少了维修时间，并且减少了与一旦拆卸钳就需抬升重较重的钳而带来的问题。

在本发明的范围内可以做出多种改变。可以采用改变致动部分的材料属性以提高其强度与耐用性的其它方法。例如，加强杆可以设置在致动桥中，致动部分的其余部分绕该杆铸造。挂架可以适于任何适合的、固定至轴或转向接的装置，包括在第一实施方式中的直接焊接至轴。可以采用用于致动侧部分与反作用侧部分的、替代形式的配合表面。

Claims (18)

1.一种用于重型车辆盘式制动器的制动器挂架，所述挂架包括：

致动侧挂架部分，其包括用于致动侧制动衬块的支撑件，并且由具有第一属性的第一材料组成；

独立的反作用侧挂架部分，其包括用于反作用侧制动衬块的支撑件，该反作用侧挂架部分用以固定至所述致动侧挂架部分；

其特征在于，所述反作用侧挂架部分由具有第二属性的第二材料组成，其中所述第二属性与所述第一属性不同；以及所述第一材料是锻造材料而所述第二材料是铸造材料。

2.根据权利要求1所述的制动器挂架，其中所述第一材料具有比所述第二材料更大的强度。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的制动器挂架，其中所述第一材料具有比所述第二材料更大的韧性。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的制动器挂架，其中所述第一材料具有比所述第二材料更光滑的表面。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的制动器挂架，其中所述第一材料为锻钢。

6.根据权利要求1或权利要求2所述的制动器挂架，其中所述第二材料为铸铁。

7.根据权利要求1或权利要求2所述的制动器挂架，其中所述致动侧挂架部分包括凹部，所述凹部包括用于所述致动侧制动衬块的周向支撑的抵接表面。

8.根据权利要求7所述的制动器挂架，其中所述抵接表面未进行机械加工。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的制动器挂架，其中所述抵接表面未进行感应淬火。

10.根据权利要求1或权利要求2所述的制动器挂架，其中所述反作用侧挂架部分还包括构造为在使用中延伸跨过所述制动器的制动器转子的臂。

11.根据权利要求1或权利要求2所述的制动器挂架，其中所述致动侧挂架部分与所述反作用侧挂架部分包括互补的配合表面。

12.根据权利要求11所述的制动器挂架，其中所述致动侧挂架部分的配合表面未进行机械加工。

13.根据权利要求11所述的制动器挂架，其中所述配合表面包括互补的周向配合表面。

14.根据权利要求12中所述的制动器挂架，其中所述配合表面包括互补的周向配合表面。

15.根据权利要求1或权利要求2所述的制动器挂架，其中所述致动侧挂架部分还包括用于将所述致动侧挂架部分安装至轴、转向节或悬架部件的一体式安装结构。

16.根据权利要求15所述的制动器挂架，其中所述安装结构是用于鼓式制动器支架的安装架。

17.一种制作具有致动侧挂架部分与独立的反作用侧挂架部分的挂架的方法，包括下列步骤：

1)锻造由具有第一属性的第一材料组成的所述致动侧挂架部分；

2)铸造由具有与第一属性不同的第二属性的第二材料组成的所述反作用侧挂架部分；

3)将所述致动侧挂架部分与反作用侧挂架部分组装在一起，以形成完整的挂架。

18.一种包括权利要求1-16中任一项所述的制动器挂架的盘式制动器。

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