CN101326381A - 用于重型车辆的伺服盘式制动器 - Google Patents

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Abstract

一种用于重型车辆的伺服盘式制动器(1)，所述制动器包括刹车盘(2)；设置在刹车盘(2)的两相对侧的第一制动块(4)和第二制动块(5)；第一可移动活塞(6)和第二可移动活塞(7)，它们分别被设置成作用于第一制动块(4)和第二制动块(5)上；以及用于制动刹车盘(2)的促动器(12)。所述盘式制动器包括第三可移动活塞(9)，第二活塞(7)和第三活塞(9)通过包含液压流体的封闭空间(10)相互连接。通过封闭空间(10)内的液压流体，制动促动器(12)被设置成作用于第一活塞(6)和第三活塞(9)上，使第一活塞(6)朝向刹车盘(2)移动，并且使第三活塞(9)移动从而通过封闭空间(10)内的液压流体使第二活塞(7)朝向刹车盘(2)移动。

Description

用于重型车辆的伺服盘式制动器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于重型车辆的伺服盘式制动器。
本发明可以应用于不同类型的车辆。虽然本发明主要是相对于卡车进行描述，但是，例如，根据本发明的伺服盘式制动器还可以用于其他的重型车辆，如公共汽车、轮式装载机、铰接载重汽车和挖掘机。
背景技术
在用于具有内、外制动块的卡车的盘式制动器中，希望在内、外垫块上获得均匀的夹紧力分布，并且垫块和刹车盘之间存在工作间隙。当制动力消除、刹车盘没有被制动时，为了避免垫块拖挂以及倚靠在刹车盘上，在垫块和刹车盘之间必须具有一定的轴向间隙。此外，在刹车盘的两侧必须具有工作间隙。在卡车中，伺服盘式制动器可以具有固定的制动卡钳，在刹车盘的一侧可以形成制动力。因此，这样的伺服盘式制动器需要一些用于在内、外垫块上均匀地分配制动力并且确保存在间隙的装置。
根据现有技术，具有固定的制动卡钳的伺服盘式制动器可以被设计成具有滑动式刹车盘或弯曲式刹车盘，以致获得均匀的夹紧力分布和制动垫块与刹车盘之间所需的工作间隙。然而，弯曲盘和滑动盘都具有较大的缺点。弯曲盘涉及在刹车盘内以及在其他与之相连的制动元件内的不希望的内应力。这可能导致制动器损坏。滑动盘导致更复杂的制动设计结构，并且，由于腐蚀或污渍引起的可能出现的卡堵，其可靠性更低。此外，在制动器中存在出现振动噪音的风险。这种噪音由刹车盘和被设置成支承刹车盘的元件之间的径向跳动所引起。刹车盘和支承元件之间的磨损或不适当的尺寸公差分布可能增加振动噪音。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种引言中所提及类型的伺服盘式制动器，其中，以上讨论的现有技术中的装置的至少一些问题被实质性地减少。
根据权利要求1所述的伺服制动器实现所述目的。
通过提供第三活塞和包含液压流体的封闭空间，所述空间连接第二活塞和第三活塞，第一活塞和第二活塞都可以移动，因此，第一垫块和第二垫块都可以接触刹车盘，而无需移动或弯曲刹车盘。当通过制动促动器施加制动力至第一垫块上时，在第三活塞上形成反作用力，所述反作用力通过液压流体传递至第二活塞，并进一步传递至第二垫块和刹车盘。由此，在制动期间，夹紧力可以均匀地分布在设置于刹车盘不同侧的垫块上。一旦制动力消除，第一垫块和第二垫块将相对于刹车盘中心对称，在刹车盘和第一制动垫块与第二制动垫块之间，刹车盘的两侧具有基本上相同的工作间隙。
根据本发明的伺服盘式制动器还很适合于设置用于调节工作间隙的装置，以补偿垫块的磨损。本发明使盘式制动器能被设计成仅通过一个调节装置的操作来调整刹车盘两侧的轴向间隙。
本发明还涉及一种包括根据本发明的伺服盘式制动器的车辆。
在下面的描述和从属权利要求中公开了本发明的其他优点及有益特征。
附图说明
参照附图，以下为作为实例引用的本发明的实施例的更详细的描述。
在附图中：
图1是根据本发明的盘式制动器的示意图，
图2是图1中的盘式制动器的变体的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的伺服盘式制动器1。这样的伺服制动器用于在车辆正常运行期间使车辆减速，即在车辆行驶期间使车辆减速。通过利用伺服制动器，可以减小车辆速度。优选地，伺服制动器设置在车辆的一个或多个车轮上，以便制动车辆。伺服盘式制动器1包括刹车盘2，所述刹车盘2被设置成相对于制动卡钳3旋转运动，所述制动卡钳3设置有第一制动块4和第二制动块5。第一制动块和第二制动块分别是4和5，它们设置在刹车盘的两相对侧，以接触刹车盘并因此制动刹车盘的旋转。第一可移动活塞6和第二可移动活塞7设置在卡钳3内，以分别作用于第一制动块4和第二制动块5上，致使垫块4、5接触刹车盘2并传递所需的制动力。活塞6、7在轴向方向沿着几何直线8来回移动，优选地，第一活塞6和第二活塞7沿着相同的几何直线8移动。当然，两个或更多个第一活塞和第二活塞可以用在刹车盘的各侧面上。
伺服盘式制动器1还包括第三可移动活塞9。例如，第三活塞9适当地设置在卡钳3中，以在轴线方向来回移动，例如沿着与第一活塞6相同的几何直线8。根据本发明，第二活塞7和第三活塞9通过包含液压流体的封闭空间10相互连接。术语液压流体意在包括不同的液态流体。优选地，液压流体是任意一种液压油、硅油或任何其他合适的高温油。封闭空间10可以由设置在制动结构内的液压线路11或设置在制动结构外的管路11组成。由于存在加热液压流体的风险，优选地，封闭空间10设置在制动器1中通风良好的部分内。可能需要热屏蔽部件(未示出)来防止流体被热的制动元件或其他相邻的元件加热。
图1所示出的实施例中，用于制动刹车盘的促动器12设置在第一活塞6和第三活塞9之间。制动促动器12被设置成作用于第一活塞6和第三活塞9上，用于使第一活塞6朝向刹车盘2移动，优选地，用于使第三活塞9朝向相反的方向移动，以致通过封闭空间10内的液压流体使第二活塞7朝向刹车盘2移动。
制动促动器12包括设置在第一活塞6和第三活塞9之间的可枢转杠杆13。杠杆13可以包括第一部分14和第二部分15，在杠杆13的枢转运动期间，第一部分14在第一活塞6上产生作用力，第二部分15在第三活塞9上产生相应的反作用力。例如，杠杆13可以由气缸16或电动机驱动。施加于第一活塞6上的力在第三活塞9上产生同样大小的反作用力。在另一可选的实施例中，通过其他设备，如用楔形物或类似物体代替使用杠杆13，所需要的作用力可以从电动机或气缸传递至活塞6、9。
因为在封闭空间10内的所有流体中，液压流体的压力相同，所以，只要第二活塞和第三活塞与液压流体接触的端面的尺寸相同，那么作用于第二活塞7上的力与作用于第一活塞6和第三活塞9的力大小也相同。在图1示出的实施例中，第三活塞9的端面17的尺寸基本上等于第二活塞7的端面18的尺寸。在另一个实施例中，端面17、18可以略有不同，以用于制动器的精确调节。
伺服盘式制动器1包括用于调节刹车盘2和第一垫块4之间的第一轴向间隙20的第一装置19。优选地，第一调节装置19包括一个设置在第一活塞6上的螺旋机构21。通过这样的螺旋机构21，可以调节第一活塞6相对于刹车盘2的位置，以补偿第一垫块4的磨损，从而保持工作间隙20基本不变。通过调节螺钉21相对于活塞6的位置，可以改变与杠杆13的第一部分14协同工作的后表面22至活塞6的前表面23之间的距离，即活塞6的总长。
盘式制动器1还包括用于通过调节第二活塞7相对于刹车盘2的位置来调节刹车盘2和第二垫块5之间的第二轴向间隙25的第二装置24。根据图1所示的实施例，第二调节装置24包括第四可移动活塞25，其通过包含液压流体的封闭空间10连接至第二活塞7和第三活塞9。第二调节装置24还包括部件26，例如设置在第四活塞25上的一种螺旋机构，用于通过调节第四活塞25相对于封闭空间10的位置来调节第二活塞7的位置。因此，可以调节第二活塞7的位置，以补偿第二垫块5的磨损，从而能保持工作间隙25大致不变。
例如，第一活塞6和第二活塞7都可以被设计成具有总补偿移动长度，例如20mm，并且行程长度(轴向间隙)可以是2mm。
根据图2中所示的实施例，不需要第四活塞，取而代之的是，第二调节装置24b包括部件26b，例如设置在第三活塞9上的螺旋机构，用于通过调节第三活塞9相对于封闭空间10的位置来调节第二活塞7的位置。在此实施例中，调节部件26b设置有第三活塞9的相反(counter)部分27，相反部分27与杠杆13的第二部分15协同工作。
在上述的所有实施例中，第一调节装置19和第二调节装置24、24b可以相互联接，以便在调节第一轴向间隙20的同时自动地调节第二轴向间隙25，反之亦然。这一点已在图1中示出，其中，设置在第一活塞6上的螺旋机构具有第一齿轮28，所述齿轮28连接至安装在第四活塞25上的螺旋机构26的第二齿轮29。这意味着如果第一齿轮28(从第三活塞向第一活塞的方向观察)是逆时针方向旋转，那么第二齿轮29(从相反的方向观察)也是逆时针方向旋转。因此，第一活塞6和第二活塞7都将向刹车盘2移动。
利用用于第一调节装置19和/或第二调节装置24、24b的其他机械装置和/或电气装置(未示出)，工作间隙20、25可以自动或手动地进行调节。为自动地调节工作间隙，优选地，任意类型的垫块磨损检测设备与此处描述的调节装置一起使用。
所有的活塞必须被支承和引导，与封闭空间10的液压流体相连通的活塞必须与周围环境密封地隔离。
应当理解的是，本发明并不限于如上所述以及在附图中示出的实施例；并且，本领域普通技术人员可以理解，在所附权利要求的范围内，可以进行许多改变和修改。

Claims (16)

1.一种用于重型车辆的伺服盘式制动器(1)，包括刹车盘(2)；设置在刹车盘(2)两相对侧的第一制动块(4)和第二制动块(5)；第一可移动活塞(6)和第二可移动活塞(7)，它们分别被设置成作用于第一制动块(4)和第二制动块(5)上；以及用于制动刹车盘(2)的促动器(12)，其特征在于：所述盘式制动器包括第三可移动活塞(9)，第二活塞(7)和第三活塞(9)通过包含液压流体的封闭空间(10)相互连接，制动促动器(12)被设置成作用于第一活塞(6)和第三活塞(9)上，使第一活塞(6)朝向刹车盘(2)移动，并且使第三活塞(9)移动从而通过封闭空间(10)内的液压流体使第二活塞(7)朝向刹车盘(2)移动。
2.根据权利要求1所述的伺服盘式制动器，其特征在于：盘式制动器(1)包括用于通过调节第一活塞(6)相对于刹车盘(2)的位置来调节刹车盘(2)和第一垫块(4)之间的第一轴向间隙(20)的第一装置(19)。
3.根据权利要求2所述的伺服盘式制动器，其特征在于：第一调节装置(19)包括设置在第一活塞(6)上的螺旋机构(21)。
4.根据前述权利要求任一项所述的伺服盘式制动器，其特征在于：盘式制动器(1)包括用于通过调节第二活塞(7)相对于刹车盘(2)的位置来调节刹车盘(2)和第二垫块(5)之间的第二轴向间隙(25)的第二装置(24，24b)。
5.根据权利要求4所述的伺服盘式制动器，其特征在于：第二调节装置(24b)包括用于通过调节第三活塞(9)相对于封闭空间(10)的位置来调节第二活塞(7)的位置的部件(26b)。
6.根据权利要求5所述的伺服盘式制动器，其特征在于：用于调节第三活塞(9)的位置的调节部件(24b)是螺旋机构。
7.根据权利要求4所述的伺服盘式制动器，其特征在于：第二调节装置(24)包括第四可移动活塞(25)，所述第四可移动活塞(25)通过包含液压流体的封闭空间(10)连接至第二活塞(7)和第三活塞(9)；以及用于通过调节第四活塞(25)相对于封闭空间(10)的位置来调节第二活塞(7)的位置的部件(26)。
8.根据权利要求7所述的伺服盘式制动器，其特征在于：用于调节第四活塞(25)的位置的调节部件(26)是螺旋机构。
9.根据权利要求2或4所述的伺服盘式制动器，其特征在于：第一调节装置(19)和第二调节装置(24)相互联接，以在调节第一轴向间隙(20)的同时自动地调节第二轴向间隙(25)，反之亦然。
10.根据上述任一权利要求所述的伺服盘式制动器，其特征在于：制动促动器(12)包括设置在第一活塞(6)和第三活塞(9)之间的可枢转杠杆(13)，所述杠杆(13)具有第一部分(14)和第二部分(15)，在所述杠杆(13)的枢转运动期间，第一部分(14)用于在第一活塞(6)上形成作用力，第二部分(15)用于在第三活塞(9)上形成相应的反作用力。
11.一种车辆，设置有根据权利要求1-10中的任意一项所述的伺服盘式制动器(1)。
12.一种卡车，设置有根据权利要求1-10中的任意一项所述的伺服盘式制动器。
13.一种盘式制动器(1)，包括刹车盘(2)；设置在刹车盘(2)两相对侧的第一制动块(4)和第二制动块(5)；第一可移动活塞(6)和第二可移动活塞(7)，它们分别被设置成作用于第一制动块(4)和第二制动块(5)上；以及用于制动刹车盘(2)的促动器(12)，其特征在于：所述盘式制动器包括第三可移动活塞(9)，第二活塞(7)和第三活塞(9)通过包含液压流体的封闭空间(10)相互连接，制动促动器(12)被设置成作用于第一活塞(6)和第三活塞(9)上，使第一活塞(6)朝向刹车盘(2)移动，并且使第三活塞(9)移动从而通过封闭空间(10)内的液压流体使第二活塞(7)朝向刹车盘(2)移动。
14.根据权利要求13所述的盘式制动器，其特征在于：盘式制动器(1)包括用于通过调节第一活塞(6)相对于刹车盘(2)的位置来调节刹车盘(2)和第一垫块(4)之间的第一轴向间隙(20)的第一装置(19)。
15.根据权利要求13或14所述的盘式制动器，其特征在于：盘式制动器(1)包括用于通过调节第二活塞(7)相对于刹车盘(2)的位置来调节刹车盘(2)和第二垫块(5)之间的第二轴向间隙(25)的第二装置(24，24b)。
16.根据权利要求14或15所述的盘式制动器，其特征在于：第一调节装置(19)和第二调节装置(24)相互联接，以在调节第一轴向间隙(20)的同时自动地调节第二轴向间隙(25)，反之亦然。
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