CN101163903A - 车轮制动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有集成的调整装置的车轮制动器，它包括：一可在制动器外壳内引导的并对制动摩擦片(4)工作的压力柱塞(2)，一用来操纵压力柱塞(2)的压紧装置，和一设置在制动器外壳(1)内部压紧装置和压力柱塞(2)之间的力线中的调整元件(10)，该调整元件与压力柱塞(2)螺纹连接(11)。所述盘式制动器还配备一螺纹元件(21)，它从克服规定的进给行程起将接着的进给行程在旋转运动中至少部分吸收，并在同时或在复位时传递到调整元件(10)上。由此使它相对于压力柱塞(2)旋转，并通过螺纹连接(11)使压力柱塞(2)相对于调整元件(10)调整。本发明的车轮制动器还包括另一螺纹元件(22)，它与螺纹元件(21)螺纹连接，并以这样的方式设置在制动器外壳(1a)内，使其可以在一第一终端止挡(28)和第二终端止挡(29)之间移动，以及，在螺纹元件(21)和调整元件(10)之间设置一弹簧加载的离合器(30，31)。

Description

车轮制动器
技术领域
本发明首先涉及一种具有集成的调整装置的车轮制动器，包括：一在制动器外壳内引导的对制动摩擦片工作的压力柱塞、一用来操作压力柱塞的压紧装置和一设置在制动器外壳内部压紧装置和压力柱塞之间的力线中的调整元件，它与压力柱塞螺纹连接。
其次本发明涉及一种具有集成的调整装置的车轮制动器，包括：一在制动器外壳内引导的对制动摩擦片工作的压力柱塞、一用来操作压力柱塞的压紧装置和一设置在制动器外壳内部压紧装置和压力柱塞之间的力线中的调整元件，它与压力柱塞螺纹连接。
背景技术
在许多公开文献中已经介绍过车轮制动器，它们除了制动压紧装置外还配备一用于通过调整制动摩擦片和制动盘之间的距离来补偿制动摩擦片和/或制动盘磨损的调整装置。
例如WO2004/013510A2以及DE 10209567 A1表示了在盘式制动器的制动器外壳内的电动调整装置。它们通过一个或两个可相对于制动盘轴向移动的压紧部件作用在制动摩擦片上，以补偿制动摩擦片或制动盘的磨损，以便调整由于磨损引起的在相应制动摩擦片和制动盘之间越来越大的距离。如果在制动盘两侧设置这种调整装置，那么还需要的移动路程可以保持很小，使得正好消除空气隙并补偿制动衬块和制动钳的弹性变形、亦即所谓的工作行程。电动调整系统依赖于承担汽车电能供给和制动控制功能的信号系统。因此汽车自身的电能和信号系统的故障也造成调整装置的失效。
如果像例如在DE 10342281 A1中所建议的那样，盘式制动器的调整装置在连接在汽车压缩空气源上的情况下气动运行，那么便不能完全避免汽车自身的电能和信号系统的影响。
由DE 2925342 A1已知一种带机械式工作的调整装置的盘式制动器。为了操作制动器，一压力柱塞连同一具有外齿部的螺母和一压紧部件通过压紧装置被施加压力，由此使压力柱塞、螺母和压紧部件一起向制动摩擦片的方向运动。所属调整装置横向于压力柱塞移动方向延伸，调整装置的主要组成部分是一在其圆周上配备斜齿部的调整轴，此斜齿部与在螺母圆周上形成的斜齿部配合，通过两个配合的斜齿部以及调整装置的同样横向于压力柱塞移动方向设置的构件，例如套筒、螺母、螺旋弹簧等等，造成固有的调整效果。通过调整装置的大多横向于压力柱塞移动方向布置的各单个零件使车轮制动器具有比较节省空间的结构方式。
发明内容
为了创造一种带有集成的调整装置的用于车轮的车轮制动器，它不依赖于汽车自身的电能或信号系统可靠地工作，并且其特征为紧凑的结构方式，按本发明第一种定义的车轮制动器的特征为一螺纹元件，它从克服规定的进给路程起至少部分在旋转中接受接着的进给路程，同时或在复位时传递到调整元件上，由此使它相对于压力柱塞旋转，并通过螺纹连接使压力柱塞相对于调整元件调整。
按本发明第二种定义，车轮制动器的特征是一螺纹元件；一与螺纹元件拧在一起的另一螺纹元件，它可在一第二和第二止挡之间运动；以及在螺纹元件和调整元件之间的弹簧加载的连接。
在一种这样设计的车轮制动器和特别是盘式制动器中，集成的调整装置在比较紧凑的结构方式的情况下仅仅机械地，从而与汽车本身的能量和信号系统无关地工作。例如在车载电流或信号网中的故障或差错不会影响集成在制动器内的调整装置的功能，总而言之创造一种非常可靠地工作的车轮制动器。
一种优选的结构建议，两个螺纹元件之间的螺旋连接具有比调整元件的螺纹连接大的螺距。通过两个螺距之比可以预先调节调整量。此外建议，螺纹元件相对于制动器外壳可旋转但不可轴向运动地设置，另一个螺纹元件可轴向运动但旋转固定地设置在制动器外壳内。
另一种结构方案建议，为了产生弹簧力，一弹簧向制动摩擦片方向对螺纹元件加载，弹簧的一端支承在螺纹元件或调整元件上，弹簧的另一端支承在一自由运转的推力轴承上。因为提供弹簧力的弹簧相对于自由运转的推力轴承支承，第二螺纹元件可几乎无摩擦地相对于调整元件作旋转运动。
另一种结构方案的特征是一个向背向制动摩擦片的方向对调整元件加载的弹簧。弹簧最好以其一端支承在制动器外壳上，以其另一端支承在一推力轴承上。尽管受弹簧载荷，这种推力轴承允许调整元件几乎无摩擦地旋转运动。
螺纹元件和另一螺纹元件最好相互同心设置。总之由此可以将调整装置设计得紧凑。
为了达到紧凑的结构方式，螺纹元件可安装在调整元件的一个沉孔或空腔内，其中连接的两个元件之一在沉孔上或空腔内构成。
如果调整元件与两个螺纹元件同心设置，也有助于达到紧凑的结构方式。
调整元件可以设计成罐形，并且为了与压力柱塞螺纹连接而配备一外螺纹。这种结构对于调整装置紧凑的结构也是有利的。
关于压力柱塞建议，将它设计成双柱塞，其两个单柱塞通过一轭架相互连接。与调整元件的螺纹连接位于该轭架的中心。这使得可以通过将只存在一个的调整装置设置在存在双倍的压力柱塞之间而使车轮制动器的结构特别紧凑。其次制动力对称地传递到车轮制动器的制动摩擦片上。
其次设想，第一和第二止挡由螺纹元件的相邻牙侧构成。这使得调整单元可以由较少的构件构成，因为不需要单独的构件来实现止挡。
其次设想，螺纹元件通过螺旋连接相互连接，它具有螺纹间隙。两个由牙侧构成的止挡之间的轴向尺寸决定所希望的空气隙。螺纹元件的轴向运动性正好足以消除空气隙，相反每个超过达到止挡的轴向运动在可旋转的螺纹元件的旋转中被吸收。
此外设想，螺纹元件通过弹簧加载的转矩离合器与调整元件连接，使得在超过一定的转矩时螺纹元件和调整元件之间的旋转固定连接脱开。当制动摩擦片已克服由磨损引起的间隙并紧贴在制动盘上，便是这种情况。
如果转矩离合器与螺纹元件同心设置，对于调整装置的紧凑性是有利的。
其次如果螺纹元件通过一单向离合器与调整元件连接，是有利的。用这种方法使螺纹元件仅仅向一个方向的旋转对调整元件起作用，向另一个方向的旋转不起作用。
调整元件在外部可以配备一齿部。通过该齿部可以分接调整元件的旋转运动，或可以进行其复位，以更换制动摩擦片。如果该齿部与一设置在调整元件旁边的齿轮的齿部啮合，是有利的。用这种结构也可以将调整元件的旋转运动传递到压紧装置侧面的一个位置上，例如工具可以很好地到达这个位置。两个齿轮可以构成一种增速或减速传动装置的形式，使得对于装配工可以只用小的力或用很少几转便实现复位。
此外建议，齿轮配备用来使调整元件复位的嵌接装置。如果拆掉制动器的压紧杠杆，以便首先得到对调整装置的访问，那么便不需要复位。如果用于复位的齿轮设置在螺纹元件的一侧向扩展部上，是有利的。用这种方法只需较少的构件便能在结构上实现复位。
附图说明
下面参照附图说明车轮制动器的不同实施形式。其中表示：
图1包括制动盘和制动摩擦片的盘式制动器的制动钳的剖视图；
图2以剖视图(图1中II-II剖分面)表示盘式制动器的调整装置的基本结构；
图3以不同阶段(图3a至3e)示出图2的调整装置的工作原理；
图4调整装置的一种相对于图2的实施形式变化的实施形式；
图5图4的放大示出的细部“V”；
图6调整装置的另一种实施形式；
图7调整装置的又一种实施形式；
图8   本发明调整装置的另一种结构；
图9   沿图8中IX-IX剖分面的局部剖视图；
图10  沿图9中X-X剖分面的剖视图；
图11  图9中的调整装置的单个零件的分解视图；
图12  本发明图11中的调整装置的另一种结构；
图13  图12的局部放大图；
图14  图12中的调整装置的一些单个零件的分解视图；
图15  盘式制动器另一种实施形式的制动钳的剖视图；
图16  图15的局部放大图；以及
图17  图15的大大放大示出的另一个细部。
具体实施方式
图1以简化的视图表示一尤其是浮式制动钳结构类型的汽车盘式制动器的制动器外壳1的一部分。两个压力柱塞2在制动器外壳1内部通过一横向于压力柱塞延伸的轭架2a相互连接。因此如尤其是由图2可见，两个压力柱塞2构成一双柱塞，它在制动器外壳1之外支承在制动摩擦片4的覆板3的背面上。此外在图1和2中除制动摩擦片4外还表示了摩擦片衬里面5，以及此外盘式制动器的制动盘6。
在运行时以一个空气隙L(图2，3a)在制动盘6两侧工作的盘式制动器可以配备一后面还要详细说明的、纯机械式工作的调整装置。为了传递由制动缸和尤其是压缩空气操纵的制动缸产生的压紧力，在制动器外壳内可偏转地安装一压紧杠杆13。在以A表示的杠杆自由端上可以支承示意表示的制动缸操纵杆7。如果对它施加压力，杠杆13便绕其与外壳固定的支座偏转。这时通过中间连接的压力元件60、59和轭架2a使压力柱塞2朝制动盘6方向移动。压紧杠杆13的支座和支撑的细节后面再详细说明。
根据按图2的视图，双倍的压力柱塞2在其轭架2a的中心配备一内螺纹，它与调整元件10的外螺纹一起形成在调整元件10和压力柱塞2之间的螺纹连接。用这种方式节约位置地设置在压力柱塞2之间中心处的调整元件10设计成罐形的，其中其底面外侧形成一压力面12，一这里未详细画出的压紧装置的压紧杠杆13直接或-通过另一些构件-间接地支承在该压力面上。这个压紧装置可以例如压缩空气操纵，由此压紧杠杆13对调整元件10的压力面12施加一个力F。这样产生的压紧力F通过螺纹连接11均匀地传到两个压力柱塞2上，并在制动时促使制动摩擦片4相对于制动盘6作进给运动。
下面同样借助于图2说明集成的调整装置，调整元件10是它的一个重要组成部分。调整装置的其他组成部分是一设计成螺栓形的螺纹元件22以及一设计成螺母形的螺纹元件21。螺纹元件21的内螺纹与另一螺纹元件21相应地设计的外螺纹啮合。如图中所见，两个螺纹元件21、22之间这样形成的螺旋连接23具有比较大的螺距。这个螺距特别显著地大于罐形调整件10和压力柱塞2之间同方向构成的螺纹连接11的螺距。其次螺旋连接23设计得摩擦特别小。
螺纹元件22在其后端区域内配备一圆柱形部段24，它在调整元件10的一个相应地选择尺寸的孔25内引导。在其朝向制动摩擦片4的另一端上，螺纹元件22配备一旋转止动装置以及还配备限制螺纹元件22轴向行程的装置。为了防止旋转，螺纹元件22的这个末端配备一方头27，它穿过制动器外壳1上相应的四边形孔，并在那里虽然允许轴向运动，但是不允许转动。为了限制螺纹元件22的运动，在它上面以及相应地在制动器外壳上形成一第一终端止挡22和一第二终端止挡29。相应地得到一第一间隙S1和一第二间隙S2(图3b)。如果第一螺纹元件22向制动摩擦片4方向运动，那么第一轴向间隙S1便减小，直至到达第一终端止挡28。反过来，如果螺纹元件22离开制动摩擦片4，那么便消除第二轴向间隙S2，直至第二终端止挡29限制这个轴向运动为止。
设计成螺母形式的另一个螺纹元件21朝向制动摩擦片4配备一摩擦离合器的压力面30。螺纹元件21可以用这个用作离合器的压力面30摩擦锁合地支承在调整元件10的用作对应摩擦离合器的配合压力面31。在该实施例中，压力面和配合压力面设计成圆环形的，并且为了提高接合面30和31上的摩擦，设计成轻微锥形的。
在另一，亦即背对制动摩擦片4的一侧，一压力弹簧33支承在螺纹元件21上。在该实施例中，这个压力弹簧33是一环形包围螺纹元件22的碟形弹簧。它又以其另一端支承在一推力轴承34上，该推力轴承本身支承在调整元件10上。在这里所示的实施例中推力轴承34是一滚动轴承。
在调整元件10上支承一滚动轴承形式的第二推力轴承36，另一端通过一压力弹簧37被加载，压力弹簧的另一端支承在制动器外壳1上。在本实施例中弹簧37是一包围螺纹元件22的螺旋弹簧。由于弹簧37仅仅在中间连接推力轴承36的情况下作用在调整元件10上，得到一持久的但在旋转方向几乎无摩擦的、作用在调整元件上的轴向力，因此确保其功能可靠地复位。
另一个压力弹簧33支承在那里的推力轴承34上同样造成对螺纹元件21的持久的轴向力，其中这个轴向力在旋转方向上几乎是无摩擦的。相反，由压力面30和配合压力面31构成的摩擦离合器的摩擦力很大，倘若螺纹元件21支承在调整元件10上的话。因此压力面30和配合压力面31是(能够建立调整元件10的外螺纹和螺纹元件21的间螺纹之间的连接并将两个构件合并成一个单元的)离合机构的组成部分，其中另一方面又可以消除该连接，使得两个构件可相对旋转。螺纹元件21、22与调整元件10同心设置，这造成一集成在压力柱塞2内的紧凑的结构方式。
下面凭借图3a至3e说明调整装置的功能。
图3a表示制动器在操作后的静止状态，这时已形成制动摩擦片的磨损V，因此在下一次制动过程时应该至少进行部分调整。这里摩擦片衬里5和制动盘6之间的距离由所希望的空气隙L和待补偿的磨损V的尺寸之和得到。
在压紧力F作用下，在制动过程开始时，按图3b调整元件10和两个螺纹元件21、22以及压力柱塞2一起逆着弹簧37的力向制动盘6方向移动，直至第一螺纹元件22的终端止挡28紧靠在制动器外壳1上为止。这个位置表示在图3b中。如由图3b可见，在这个位置，第一轴向间隙的大小为0，而第二轴向间隙S2达到其最大值。
现在如果按图3c为了克服磨损V，调整元件10继续受到压紧力F，那么它相对于现在起轴向锁定的第一螺纹元件22移动，同时压力柱塞2接近覆板3。这时螺纹元件21由于其和另一螺纹元件22的连接而从调整件10的配合压力面31上抬起。通过弹簧33的作用和由于螺旋连接23大的螺距，使螺纹元件21相对于固定不动的螺纹元件22自由地顺时针旋转，使它受弹簧33推动，重新拧紧在调整元件10的配合压力面31上。螺纹元件21在抬起状态和调整元件10一样作相同的轴向运动，直至制动摩擦片4在克服磨损V后紧靠在制动盘6上为止。这个位置表示在图3c中。在压紧结束时，调整元件10的接合面31通过第一压力弹簧33重新牢固地压紧到第二螺纹元件21的接合面30上，因此螺纹元件21和调整元件10重新接合。
随着制动过程结束，压紧力F撤消(图3d)。通过压力弹簧37的力，首先使整个调整装置连同压力柱塞2移回，直至螺纹元件22以其止挡29撞到形成固定点的制动器外壳1上为止。从这个时刻起螺纹元件22被锁止，防止继续往回运动。
在调整件10按图3e继续往回运动时压力弹簧37的力选择得足以使螺纹元件21和调整元件10作为一个单元逆时针相对于轴向锁止的螺纹元件22旋转(图3e)。通过螺纹连接11，在调整元件10旋转的同时，轭架2a与两个压力柱塞2一起运动或者说调整，而且是向制动盘6的方向。
因此通过螺纹元件22在其第一终端止挡28和第二终端止挡29之间的受限制的运动，可以调整所希望的在制动摩擦片4和制动盘6之间的空气隙，或者它在盘式制动器工作时连续地进行调整。在本实施例中，用作固定点的两个止挡28、29设置在制动器外壳1的区域B内(参见图2)，它位于制动摩擦片和调整装置之间。因为在这个区域B内制动器外壳尽可能没有由于制动力造成的外壳变形。因此这种在实际上几乎无法避免的变形对调整精度没有影响。在制动盘6的另一侧，那里的空气隙也必须通过所述的调整消除，因为那里的制动摩擦片也经受磨损。
通过螺纹连接11和螺旋连接23的螺距比规定，在制动过程中磨损量补偿到什么程度或者压力柱塞2相对于调整元件10向制动盘6方向移动多远。例如，形成的磨损V的调整可以通过多次制动过程分开调整。
在图4和5中凭借另一种实施形式表示另一种可能性，在调整中再现空气隙L。代替在上一个实施例中设置的螺纹元件22通过轴向间隙S1和S2的轴向运动性，螺纹元件22的外螺纹可以设计得相对于螺纹元件21的内螺纹具有轴向间隙S3。在图5中大大放大的轴向间隙S3相当于空气隙L。在按图4和5的实施形式中有利的是，螺纹元件22可以与制动器外壳完全固定连接。
图6和7表示另一种实施形式。在这里本发明的原则以这样的方式转化，使得上述压力柱塞2相对于调整元件10的移位或者说调整，在压紧时亦即压紧期间进行。螺纹元件21同样在到达螺纹元件22的终端止挡后旋转。然而通过离合器30、31和33的相反布置，其中压力弹簧逆着压紧方向作用，调整元件10直接一起旋转，压力柱塞2相对于该调整元件移动。如果制动摩擦片的摩擦片衬里5到达制动盘6，那么调整过程便结束，反作用力升高，调整元件10相对于压紧杠杆13的旋转锁定在压力面12内，以及相对于轭架2a的旋转锁定在螺纹连接11内。
从摩擦片衬里5到位起，压紧力的继续升高促使补偿所有位于力线中的连接部位的间隙，以及制动器外壳1特别是在其后部区域内的弹性变形，以及轭架2a的弹性变形。为了补偿这些变形，压紧杠杆13必须继续进行偏转运动直至到达固有的制动力为止，或者说调整元件10继续向前推进。但是这个轴向运动通过闭合的离合器30、31、33或通过在这种状态下旋转固定和由此轴向固定的螺纹元件21和固定安装的调整元件10锁定，在这个实施例中(图6)，螺纹元件22b不是从预先调整的力起，相对于固定不动的螺纹元件21a例如可旋转地连接。
图6表示调整的一种实现可能性。这里螺纹元件21a和螺纹元件22b之间的连接借助于打滑离合器38实现。配备环形槽40a的螺纹元件21a安装在螺纹元件22b的一个盲孔内。一与螺纹元件22b连接的销钉42嵌入槽40a内并且虽然使两个部件在纵向相互固定，但同时可相互旋转。一个一端支承在盲孔底面上而另一端支承在螺纹元件21a的端面上的压力弹簧43这样被预紧，使螺纹元件22的旋转只有从大于对于调整件10的旋转必需的力起才有可能。如果超过这个力或者打滑离合器松开，那么调整元件10以及螺纹元件21不旋转地轴向向前移动，并且螺纹元件22b通过固定不动的螺纹元件21a在推力轴承35上旋转。推力轴承35支承在一与螺纹元件21a连接的锁止环41上，并在这个部分过程中确自由地旋转，这里锁止环41用作终端止挡28。
最后按图7的实施形式按照与按图6的实施形式相同的原理工作。随着达到可预先调整的力，通过螺纹元件22b的轴向退让达到轴向行程的所述开放。
螺纹元件21a和螺纹元件22b之间的连接通过压力离合器39实现。配备一轴向分布的槽41b的螺纹元件21a安装在螺纹元件22b的一个盲孔内。与螺纹元件22b连接的销钉42嵌接在槽41b内，并使两个部件可以作有限的轴向移动，但是相互不可旋转。一个一端支承在盲孔底面上而另一端支承在螺纹元件21a端面上的压力弹簧43这样被预紧，使得螺纹元件22b的轴向移动只有从大于对于调整件10的旋转必需的力起才有可能。如果超过这个力或压力离合器39脱开，那么调整元件10、螺纹元件21和螺纹元件22b通过固定不动的螺纹元件21a不旋转地轴向向前移动。这时终端止挡28位于一与螺纹元件21a连接的锁止环41上。
下面借助于图8至11说明用于盘式制动器的调整装置的另一种实施形式。其次，带有用螺纹实现的终端止挡的图5对于说明这种实施形式也有重要意义。
图8示意表示将两个压力柱塞相互连接的轭架2a，它设计成一种横梁的形式，并在图8的视图中从图纸平面内伸出或伸如图纸平面内。调整元件110从侧面观察大致成蘑菇状造型，并在其大部分长度上具有一外螺纹，它与横梁或轭架2a的内螺纹一起形成一螺纹连接111。在压紧侧末端上，调整装置具有一设计成压板的螺纹元件122。在它上面形成一凹坑形的压力面112，亦即一大致半圆柱形的凹槽，它平行于轭架2a延伸，并且压紧杠杆，例如图1中的压紧杠杆13，铰接地支承在它上面。用这种方法将压紧力F传递到设计成压板的螺纹元件122上。其次由图8可以看到，调整元件10为了调整装置的复位而配备一外齿部129。对于其功能后面再作说明。
图9以剖视图表示调整装置的主要元件，亦即调整元件110本身、第一螺纹元件121、另一螺纹元件122、两个套筒125、126、一个单向离合器138和一个转矩离合器139。此外还表示一用于在更换制动摩擦片时复位的齿轮140。这些部件在图9中以剖面表示。没有以剖面表示的只有设计成中心螺栓的第一螺纹元件121。它以其一端相对于制动钳或制动器外壳的盖板1a这样固定，使得第一螺纹元件121虽然不轴向运动，但是可绕其自身的轴线旋转。制动器外壳1的盖板1a在螺栓形螺纹元件121支承的地方配备一提供所需形锁合的压凹部1b。这个压凹部1b避免盖板1a上那里的开孔，灰尘可能通过该开孔进入制动器外壳1内部。
在其另一端，螺纹元件121配备大螺距的外螺纹部段121a。另一螺纹元件122在制动钳壳体内可轴向运动，同时构成借其在压紧时将制动力F传递到调整元件110上的压板。为了形成像图5中所示的螺纹连接123那样的螺纹连接，另一螺纹元件122具有一内螺纹部段122a，螺纹元件121的外螺纹部段121a与它嵌合。这样形成的螺纹连接123具有比螺纹连接111大的螺距。此外，螺纹连接123在这样形成的两个止挡之间具有一轴向螺纹间隙S3(图5)。因此螺纹连接123的螺纹间隙S3和由此形成的两个止挡在原理方面如图5中已经表示。在量方面螺纹间隙S3大致相当于所希望的空气隙L。
随着制动过程的开始，亦即在向螺纹元件122的压力面112施加压紧力F时，该螺纹元件与无轴向间隙地紧靠在它上面的调整元件110在带动通过螺纹连接111固定在调整元件110上的压力柱塞2的情况下朝制动盘方向运动。这时压紧力F起先还没有传到中心螺纹元件121上。
只有在消除空气隙S3(图5)后，亦即一旦螺纹元件122、121的内、外螺纹121a、121b以其牙侧相互贴合，压紧力才传到螺纹元件121上。这里不可轴向运动的螺纹元件121的牙侧150、151构成对于可轴向运动的螺纹元件122的终端止挡，此螺纹元件可以在它们之间相对于螺纹元件121来回轴向运动，而不造成螺纹元件121的旋转运动。由于可轴向运动的螺纹元件122和不能轴向运动的螺纹元件121之间比较陡的螺纹连接，一旦螺纹元件122到达终端止挡，亦即螺纹元件121的牙侧151，螺纹元件121在压紧力作用下开始旋转。
这种强制于螺纹元件121的旋转相应于制动器磨损，并在一个方向通过单向离合器138传到内套筒126上，亦即内套筒126在一个旋转方向跟随螺纹元件121旋转。而在相反的旋转方向单向离合器不起作用，螺纹元件121相对于内套筒126自由旋转。例如超越离合器或蛇形弹簧可以用作单向离合器138。
作为另一种选择，单向离合器/超越离合器可设置在外套筒125和内套筒126之间的路线或力线中。
通过多边形导向装置127造型的旋转形锁合，内套筒126在较短的外套筒125内这样引导，使外套筒和内套筒125、126始终一起旋转，而两个套筒125、126之间可以轴向移动。这里多边形导向装置127是六边形导向装置，它在内套筒126外侧上以及相应地也在外套筒125内侧上成型，对此参见图10和11。
通过弹簧137轴向加压的外套筒125在横截面内大致成罐状，其中罐背向压力弹簧137的底面具有一穿过螺纹元件121的中央孔。外套筒125的底面在端侧配备许多分布在其圆周上的凹槽132，它们与对面的位于调整元件110上的凹槽一起构成用于放在它们里面的滚动体130的轴承套。滚动体130组合在一共同的球轴承保持架130a内(图11)。
外套筒125从另一侧通过压力弹簧137施加弹簧力，它通常使滚动体130保持在其轴承套132内。压力弹簧137在其背对外套筒125的一端上通过一低摩擦地工作的滚动轴承131轴向支承。用这种方法使弹簧137与滚动体130一起作为转距离合器139的组成部分，它根据转矩使调整元件110与外套筒125、从而最终与螺纹元件121连接。其中螺纹元件121和外套筒125的旋转运动仅仅最多到取决于压力弹簧137的弹簧常数和用于滚珠的凹槽132的深度的以规定的转矩极限值为止才传到调整元件110的壳体113上，由此使轭架2a通过螺纹连接111向制动盘方向调整。如果转矩离合器139上的转矩超过极限值，例如当制动摩擦片紧靠在制动盘上时，球130便离开其凹槽132，压力弹簧137被压紧，外套筒125便相对于壳体113旋转。这导致，螺纹元件121的旋转运动不传递到调整元件110上。压力弹簧137的弹簧常数以及过载或者说转矩离合器的工作特性这样选择，使它在压力柱塞进给到使制动摩擦片紧贴在制动盘上时一直打滑。
在制动过程结束时，亦在即力F撤消时，螺纹元件122通过压力弹簧137连同调整元件110一起向第二终端止挡方向退回到起始位置。
随着制动摩擦片磨损的加大，横梁2a通过调整元件110的旋转通过螺纹连接111逐步向制动盘方向运动。因此在更换制动摩擦片时要求，调整装置重新复位到其起始位置。为了让装配工能方便地进行复位，调整元件110配备一外齿部129，它与齿轮140的外齿部141啮合，该齿轮可绕旋转轴线D旋转地支承在螺纹元件122的侧向扩展部上的一个孔内。齿轮140对于装配工可从制动器外壳外部很好接近。
如图10中所见到的那样，齿轮140配备用于装配工具例如六角头或类似标准工具的嵌接装置142。通过齿轮140的旋转使调整元件110转动，由此使它通过螺纹连接111更深地转入轭架2a内，从而使横梁或轭架2a到达起始位置，在这个位置，压力柱塞和制动盘之间的距离最大。这时必须克服转矩离合器139，这通过球130的打滑可以清楚地听到。
为了减小在调整元件110和用作调整元件用压板的螺纹元件122之间在相对旋转时出现的摩擦，在两个构件之间采用一垫片形滑动轴承133。为了压板相对于调整元件更好地定心，压板122圆柱形的定心凸台134嵌入调整元件110上相应的孔内。
在图12至14中表示另一种实施形式。这种实施形式在其基本结构方面相当于图8至11，但是存在一些结构方面的区别，下面仅仅涉及这些区别。各个构件的图形标记相当，只要它们发挥和上述按图8至11的实施形式同样的功能。
在按图12至14的实施例中，首先更换了压力弹簧137和轴向作用的滚动轴承131的布局。滚动轴承131支承在外套筒125上，相反压力弹簧137则直接支承在制动钳部件128上。因此和上述实施形式不同，弹簧137不跟着旋转。
另一个区别在于设置在中央的螺栓形螺纹元件121的支承。它在其朝向制动器外壳盖板1a的末端处终止于一球面轴颈160。球面轴颈160装在一由塑料组成的球形支座161内。球形支座161固定地安装在制动钳部件128内。为了达到这种牢固的配合，球形支座161可以配备外筋片，它形锁合地装在制动钳部件128的相应地设计的槽内。由图可见，球形支座161在超过180°的球冠上包围螺纹元件121的球面轴颈160。包围度最好为200°至210°。用这种方法防止球面轴颈160从球形支座161内轴向拉出，同时使球面轴颈160可以在球形支座161内旋转。这个旋转以一定的摩擦力矩进行，其强度取决于球面轴颈/球形支座的材料副。摩擦的大小和由此在中心螺纹元件121绕其纵轴旋转时小的阻力是精确地规定公差的。
按图12至14的实施形式的另一个特点是，通过多边形导向装置127在外套筒125内引导的内套筒126的与前一个实施例相比缩短的造型。这个内套筒126仅仅和单向离合器138一样长，其次套筒126与单向离合器138的壳体164旋转固定地连接，例如通过轻微的压配合。
图13表示这里所用的单向离合器138的细节。其通过一保险环168轴向固定的壳体164包围三个纵向部分。在中间一个部分内有单向离合器的锁止体165。在左边的部分内有多个滚动体166，它们将螺纹元件121几乎无摩擦地支承在这个区域内，而在两个旋转方向之一不产生锁止作用。在图13中右面的纵向部分接纳一摩擦环167。它在单向离合器和中心螺纹元件121之间产生小的但可以精确再现的摩擦。为此摩擦环167最好由塑料组成。这个小的但可以精确再现的摩擦相应地有助于调整元件的精确调整。防止了在汽车制动器工作时出现的颤振运动可能影响调整装置的元件。
在图15中表示另一种实施形式。它制造得非常类似于按图2或按图3a至3e的实施形式，但是它提供结构和制造工艺方面的优点。在在这里其轴向运动同样通过轴向间隙S1和S2限制的螺纹元件21上安装一设计得特别长的套筒50，它用这种方法也容纳大螺距的螺纹连接的设计得特别长的对应螺纹。螺纹元件22与套筒50刚性连接。螺纹元件22的套筒50使外螺纹元件22可以在内螺纹元件21上特别低摩擦和不卡死地旋转。
在图15中外螺纹元件22的压力面30和调整元件10的配合压力面31的布局也不同于在图2中。这里配合压力面31也不整体地位于调整元件10上，而是在一带台阶的环形嵌件51上。嵌件51轴向支承在调整元件10的内壁所设有的台阶上。此外嵌件51足够旋转固定地安装在调整元件10内。调整元件10的嵌件51背向制动盘具有配合压力面31，而嵌件51朝向制动盘设有一端面52，推力轴承36支承在此端面上。在推力轴承36上又支承一角形环52，它接纳压力弹簧37的基底。通过其作为带有在它上面成型的圆柱形部段的角形环的造型，该环52可以使压力弹簧37定心，使它不会歪斜或滑转。压力弹簧37轴向固定各部件，即嵌件51、推力轴承36和角形环52。
此外为了有利于调整装置结构更简单，重要的轴向间隙S1和S2的调整借助于一螺母53进行，此螺母拧在内螺纹元件21末端处的一螺纹轴颈54上，并在那里不可旋转地固定在相应的位置上。这里螺母53的底面作为第二终端止挡29。
按照图15，调整元件10在其朝向压紧装置的末端配备一在它上面形成的配合压力面12a作为压力元件59。这里配合压力面12a相对于调整装置的中心线62设计成圆锥形的。压力元件60的相配地设计的压力面60a紧靠地调整元件10的对应压力面12a上，压力元件60一端通过铰链61与压紧装置的压紧杠杆13可旋转运动地连接。这里压力元件60的压力面60a是圆锥形的、并和第二压力元件59的圆锥形配合压力面12a一样。
尤其是两个压力面60a、12a相对于调整装置的中心线62是同心的，并用这种方法形成一轴向的滑动和压力轴承。这有大的优点，即在调整元件10上成型的压力元件59可相对于压力元件60绕中心线62旋转。其次，各部件可以相互定心，一旦传递压力的话。这里设计成圆锥形的面60a、12a在压紧杠杆13拉回时也可靠地重新相互分开，使得在这样分开后不再由压力元件60对相对于其可旋转的调整元件10施加摩擦力，同样是大的优点。这尤其是在上面详细说明的调整的范围内有大的价值，它是调整元件10尽可能低摩擦地旋转的前提。
设计成单件或多件式的铰链61以压力和优选也以推力连接压力元件60和压紧杠杆13。它位于调整装置的中心线62上，其轴线与中心线62相交成一直角。此外链链61由一圆形的铰链体63以及两个半壳组成。一个半壳位于在其上形成压力面60a的主体上，而另一个半壳在压紧杠杆13上构成。
在铰链61的延长线上，压紧杠杆13通过设置在那里的支座66支承在制动器外壳1上。在所示实施例中，支座66最好由圆柱形滚动体67a、67b组成。可以在一共同的球轴承保持架内引导的滚动体67a、67b在制动器外壳1的圆形弯曲的支承沟槽形式的第一滚道68和在压紧杠杆13上的第二滚道69之间滚动。两个滚道68、69的表面还有圆柱形滚动体67a、67b最好淬硬。滚动体的行程通过止挡67c限制。
设计成支承沟槽的外部滚道68具有圆弧形的弯曲。而压紧杠杆13的滚道69的轮廓设计成渐开线，其中这个渐开线的基准位置位于铰链61的中心线上。因此，如果压紧杠杆13借助于例如制动缸被偏转，那么滚动体67a、67b在滚道69的渐开线形轮廓上滚动，由此在铰链61上施加一几乎仅仅沿中心线62的运动，其结果是，制动器在压力柱塞2没有偏转运动的情况下进给。由于滚道69的渐开线形轮廓，由压紧杠杆13产生的在铰链61内的进给力在任何偏转角时都沿轴向作用。
下面借助于图16和17说明的滚道的详细结构特别有利，滚动体67a、67b在这些滚道上滚动。为此图16作为图15的一个局部表示在压紧杠杆13上形成的渐开线形滚道69连同滚动体67a，图17表示图15的用于其他滚动体67b的更放大的细部。此外两个视图表示在压紧杠杆13未偏转，因此在压紧杠杆13占有其来操作亦即无压力的中性位置时的滚动体67a、67b和滚道69。也就是说制器没有进行压紧。
两个滚道中的至少一个，在本实施例中是内滚道69，配备凹坑形式的沉槽或凹陷70。与滚道其余的水平(Niveau)相比，该凹陷降低了在图16和17中所示的量W。凹坑形的凹陷70与滚道正常轮廓的过渡设计成倒圆部71，在进给期间滚动体67a、67b沿正常轮廓移动。倒圆部71具有例如倒圆半径R。
图16可以看到两个滚动体之一，这个滚动体67a的在未进给的情况下所占有的终端位置通过一定界凸块73确定，该定界凸台在凹陷70的背向倒圆部71的另一端限定此凹槽，并明显突出于滚道69的正常轮廓。定界凸块73用这种方法对于有关滚动体67a构成一确定的终端止挡。
在制动器进给时压紧杠杆13的偏转运动导致，滚动体67a还有另一个滚动体67b首先从其凹陷70中滚出。由于凹陷70的深度W这导致立即进给。换言之：压紧杠杆13在A处小的初始偏转便已经造成比较大的初始进给。如果滚动体67a、67b离开其相应的凹陷70，压紧杠杆13的摆动根据内滚道的渐开线形轮廓转变成盘式制动器的进给运动。
由于在滚道轮廓内的凹陷70造成的较大初始进给提供了大的实际好处。因为在进给开始时还不必克服制动力，而是在这个阶段只要克服所参与部件的内摩擦、压力弹簧37的复位力以及有时还有调整力。因此对于用来消除空气隙L的这个初始进给行程，在压紧杠杆13较小的偏转运动情况下以大的反应行程工作，这是有利的。这通过滚道参与轮廓的所述修正达到。为此目前用于制动器进给的气动制动缸在到达其最大活塞行程时具有渐降的工作特性，它通过所述措施完全不是一下就达到。因此活塞行程的所使用工作区有利地更多向活塞基本位置方向移动。
图形标记表
1     制动器外壳
1a    盖板
1b    盖板上的压凹部
2     压力柱塞
2a    轭架
3     覆板
4     制动摩擦片
5     摩擦片衬里
6     制动盘
7     制动缸的操纵杆
10    调整元件
11    螺纹连接
12    压力面
12a   配合压力面
13    压紧杠杆
21    螺纹元件(螺母)
21a   螺纹元件
21b   螺纹元件
22    螺纹元件(丝杆)
23    螺旋连接
24    圆柱形部段
25    孔
27    方头
28    第一终端止挡
29    第二终端止挡
30    压力面
31    配合压力面
33    压力弹簧
34    推力轴承
35    推力轴承
36    推力轴承
37    压力弹簧
38    打滑离合器
39    压力离合器
40a   槽
40b   槽
41    保险环
42    销钉
43    压力弹簧
50    套筒
51    嵌件
52    角形环
53    螺母
54    螺纹轴颈
59    压力元件
60    压力元件
60a   压力面
61    铰链
62    中心线
63    铰链体
66    滚动轴承
67a   滚动体
67b   滚动体
67c   止挡
68    滚道
69    滚道
70    凹陷
71    倒圆部
73    定界凸块
110   调整元件
111   螺纹连接
112   压力面
113   壳体
121   螺纹元件
121a  螺纹部段
122   螺纹元件
122a  螺纹部段
122b  侧向的扩展部
123   螺旋连接
124   圆柱形部段
125   套筒、外套筒
126   套筒、内套筒
127   多边形导向装置
128   制动钳部件
129   齿部
130   球体
130a  球轴承保持架
131   推力轴承
132   凹槽
133  滑动轴承
134  定心凸台
137  压力弹簧
138  单向离合器
139  转矩离合器
140  齿轮
141  齿部
142  嵌接装置
150  终端止挡、牙侧
151  终端止挡、牙侧
160  球面轴颈
161  球形支座
164  单向离合器的壳体
165  锁止体
166  滚动体
167  摩擦环
168  保险环
A    杠杆自由端
B    区域
D    旋转轴线
F    压紧力
L    空气隙
R    倒圆半径
S1   第一轴向间隙
S2   第二轴向间隙
S3   轴向间隙、螺纹间隙
V    磨损
W    降低量

Claims (39)

1.一种具有集成的调整装置的车轮制动器，它包括：一在制动器外壳(1)内引导并对制动摩擦片(4)工作的压力柱塞(2)，一用来操纵压力柱塞(2)的压紧装置和一设置在制动器外壳内部压紧装置和压力柱塞(2)之间的力线中的调整元件(10；110)，该调整元件与压力柱塞(2)螺纹连接(11；111)，
其特征为：
设有一螺纹元件(21；121)，它从克服规定的进给行程起将接着的进给行程在旋转中至少部分接收，同时或在复位时传递到调整元件(10；110)上，由此使该调整元件相对于压力柱塞(2)旋转，并通过螺纹连接(11；111)使压力柱塞(2)相对于调整元件(10；110)进行调整。
2.按权利要求1所述的车轮制动器，
其特征为：
螺纹元件(21)通过自动闭合的离合器(30，31，33)与调整元件(10)旋转固定地连接。
3.按权利要求2所述的车轮制动器，
其特征为：
离合器在克服规定的进给行程后脱开。
4.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
螺纹元件(21)从自动闭合的离合器(30，31，33)脱开起相对于另一螺纹元件(22)旋转。
5.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
直至自动闭合的离合器(30，31，33)脱开为止的进给行程通过螺纹元件(22)预定，为此该螺纹元件可以在两个终端止挡(28，29)之间相应地运动。
6.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
自动闭合的离合器(30，31，33)将调整元件(10)的轴向进给运动传递到螺纹元件(21)上，此螺纹元件又将该进给运动传到螺纹元件(22)上，直至到达终端止挡(28)。
7.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
从到达螺纹元件(22)的第一终端止挡(28)起在进给中接收螺纹元件(21)的旋转，并从到达螺纹元件(22)的第二终端止挡(29)起在复位中释放旋转。
8.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
螺纹元件(21；121)可相对于另一螺纹元件(22，122)螺纹连接，该另一螺纹元件可运动地设置在第一止挡(28；150)和第二止挡(29；151)之间。
9.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
在螺纹元件(21；121)和调整元件(10；110)之间设有一弹簧加载的离合器(30，31；139)。
10.一种带有集成的调整装置的车轮制动器，它包括：一在制动器外壳(1)内引导并对制动摩擦片(4)工作的压力柱塞(2)，一用来操纵压力柱塞(2)的压紧装置和一设置在制动器外壳内部压紧装置和压力柱塞(2)之间的力线中的调整元件(10，110)，该调整元件与压力柱塞(2)螺纹连接(11；111)，
其特征为：
设有一螺纹元件(21，121)、与螺纹元件(21；121)螺纹连接的可在第一止挡(28；150)和第二止挡(29；151)之间运动的另一螺纹元件(22，22b；122)、和一在螺纹元件(21；121)和调整元件(10；110)之间的弹簧加载的离合器(30，31；139)。
11.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
两个螺纹元件(21、22，22b；121，122)之间的螺旋连接(23；123)具有比调整元件(10；110)的螺纹连接(11；111)大的螺距。
12.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
螺纹元件(21；121)相对于制动器外壳(1)可旋转但不可轴向运动地设置。
13.按权利要求12所述的车轮制动器，
其特征为：
另一螺纹元件(22，22b；122)可轴向运动但不可旋转地设置在制动器外壳(1)内。
14.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
为了产生弹簧力，一弹簧(33)朝制动摩擦片(4)方向对螺纹元件(21)加载，弹簧(33)的一端支承在螺纹元件(21)或调整元件(10)上，弹簧(33)的另一端支承在一自由运转的推力轴承(34)上。
15.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
设有一个向背对制动摩擦片(4)的方向对调整元件(10；110)加载的弹簧(37；137)。
16.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
第二弹簧(37；137)以其一端支承在制动器外壳(1)上，以其另一端支承在一推力轴承(36；131)上。
17.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
螺纹元件(21；121)和另一螺纹元件(22，22b；122)相互同心设置。
18.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
一个螺纹元件是一配备压力面的螺母，另一螺纹元件是一螺栓。
19.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
螺纹元件(21；121)安装在调整元件(10；110)的一沉孔或空腔内，所述离合器的两个元件(30，31；132)之一在该沉孔或空腔上或内形成。
20.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
调整元件(10；110)与两个螺纹元件(21、22，22b；121，122)同心设置。
21.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
调整元件(10；110)设计成罐状，并且为了与压力柱塞(2)螺纹连接(11；111)配备一外螺纹。
22.按权利要求10至21之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
所述离合器(30，31)是摩擦离合器。
23.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，
其特征为：
压力柱塞(2)是一个双柱塞，其两个单柱塞通过一轭架(2a)相互刚性连接，与调整元件(10；110)的螺纹连接(11；111)位于轭架的中心。
24.按权利要求10至23之任一项所述的车轮制动器，其特征为：第一止挡(150)和第二止挡(151)由螺纹元件(21；121)的相邻牙侧构成。
25.按权利要求4至24之任一项所述的车轮制动器，其特征为：螺纹元件(121，122)通过一具有螺纹间隙(S3)的螺纹连接(123)相互连接。
26.按权利要求24和/或25之任一项所述的车轮制动器，其特征为：螺纹间隙(S3)的轴向尺寸确定空气隙(L)。
27.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，其特征为：螺纹元件(21；121)通过一弹簧加载的转矩离合器(30，31；139)与调整元件(10；110)连接。
28.按权利要求27所述的车轮制动器，其特征为：转矩离合器(30，31；139)与螺纹元件(21；121)同心设置。
29.按权利要求28所述的车轮制动器，其特征为：转矩离合器(139)由一个弹簧加载的套筒(125)和至少一个球体(130)构成。
30.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，其特征为：螺纹元件(121)通过一单向离合器(138)与调整元件(110)连接。
31.按权利要求30所述的车轮制动器，其特征为：螺纹元件(121)通过单向离合器(138)与一内套筒(126)连接。
32.按权利要求31所述的车轮制动器，其特征为：内套筒(126)通过多边形导向装置(127)与一外套筒(125)可轴向运动但不可旋转地连接。
33.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，其特征为：调整元件(110)配备一齿部(129)。
34.按权利要求33所述的车轮制动器，其特征为：齿部(129)与设置在调整元件(110)旁边的齿轮(140)的齿部(141)啮合。
35.按权利要求34所述的车轮制动器，其特征为：齿轮(140)配备用于调整元件(110)复位的嵌接装置(142)。
36.按权利要求34所述的车轮制动器，其特征为：齿轮(140)可旋转地支承在螺纹元件(122)的一个侧向的扩展部(122b)上。
37.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，其特征为：第一螺纹元件(121)支承在至少一个摩擦元件(161，167)中。
38.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，其特征为：第一螺纹元件(121)在其两个末端之一上具有一支承在一球形支座(161)内的球面轴颈(160)。
39.按上述权利要求之任一项所述的车轮制动器，其特征为：压紧装置有一可偏转的压紧杠杆(13)，该压紧杠杆一边相对于制动器外壳(1)支承而另一边朝压力柱塞(2)的方向支承，以及，在压紧杠杆(13)和压力柱塞(2)之间的力线中设置一压力传递装置，该压力传递装置包括一第一压力元件(60)和一第二压力元件(59)，所述第一压力元件相对于压紧杠杆(13)可旋转运动并具有一压力面(60a)，而所述第二压力元件相对于第一压力元件(60)可旋转并具有一配合压力面(12a)。
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