CN101449079A - 盘式制动器和所述类型盘式制动器的衬片托架及压盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及盘式制动器，特别是用于多用途车辆的盘式制动器，其具有带旋转轴(D)的制动盘(30)，具有在旋转轴的方向上受压靠住制动盘以进行制动的推压装置(10、38)，及压紧装置(40)，其中推压装置具有在安装状态下延伸通过压紧装置中的通孔(46)的凸块(16)。根据本发明，凸块在安装状态下在制动盘的轴向上超出通孔的界限。

Description

盘式制动器和所述类型盘式制动器的衬片托架及压盘
本发明涉及盘式制动器，特别是用于多用途车辆的盘式制动器，该盘式制动器具有带旋转轴的制动盘、在旋转轴方向上受压靠住制动盘以进行制动的推压装置(pressing device)、及压紧装置(holding-down device)，其中推压装置具有在安装状态下延伸通过压紧装置中的通孔的凸块。
以上介绍中所述类型的盘式制动器是已知的，如从EP 0 694 707 A2中所知。在这些盘式制动器中，压紧装置设计为称作压紧弹簧的板弹簧形式。
压紧弹簧由径向模制件构成，以使压紧弹簧在安装状态下在制动盘的两个旋转方向上由连接到制动钳的卡子(holding down clip)支撑。压紧弹簧还在周向上保持静止。但是当压紧弹簧通过在其横向弹簧支柱中的纵向上成形的通孔，在以衬片托架或压盘的形式构成的推压装置的凸块后部接合时，压紧弹簧在朝向/离开制动盘的方向上跟随推压装置的轴向运动。以此方式，板弹簧和推压装置在制动盘的轴向上移动到一起。
但是当弹簧支柱中的通孔的长度大于周向上的推压装置的凸块时，取决于制动盘的旋转方向和制动片的旋转拉力，在压紧弹簧和推压装置之间可能发生横向(切向)相对运动。换言之，推压装置可以克服静止的压紧弹簧的弹性复位力进行横向(切向)运动，因为弹簧支柱中的通孔及其纵向设计允许这种运动发生。这种相对彼此的自由的横向(切向)可移动性的优点包括在安装时间的开始时不存在完全弹簧预压。直到卡子通过径向凸块接触压紧弹簧，且在推压装置和压紧弹簧上压下同时连接到制动钳，以便使推压装置和压紧弹簧位于其安装位置时，弹簧预压才增加。直到此时完全弹簧预压才开始发生作用(在此，径向向内，若期望的话，还可以根据卡子在制动盘中的安装偏移在制动盘的优选的旋转方向上相对于中心轴成切线)。
总体上，上述配置证明是有价值的，但在车辆运行期间，特别是在极端使用的场合下，存在导致盘式制动器损坏的情形。
这种损坏例如可以是路面较差的地段(bad road stretches)上的径向振动或灰尘和腐蚀的累积。
具体地，伴随连接到其中的盘式制动器的较大和快速的重复的轴向移动导致制动片的较大径向移动，以致压紧弹簧特别是及其弹簧支柱由于振动促使它们离开推压装置上的接触区域和固定区域而发生“反弹”。在这种情况下，对弹簧的功能重要的初始位置(静止位置)不再得到确保。在该情况下，凸块可能不再延伸到通孔中。
一种从WO 92/00465中所知的与上述的盘式制动器类似的盘式制动器。在该盘式制动器中，在中间状态，即当压紧装置安放(touchdown)于推压装置上但还未拉紧时，凸块突起超出盘式制动器的周向上的通孔的界限(delimitation)。
本发明基于进一步改进介绍中所述类型的盘式制动器以使凸块在极端情况下可靠地延伸通过通孔的问题。通过这样做，可以在制动盘的切线方向上保持推压装置相对于压紧装置的潜在可移动性。优选地两个装置能够在制动盘的轴向中共同移动。
根据本发明，凸块在安装状态下突起超出制动器的轴向上的通孔的界限，因此该问题得以解决。
换言之，凸块在安装状态下在压紧装置后部接合，以便压紧装置相对于推压装置在制动器的径向上不能移动超出预定程度。相反，压紧装置会撞在突起超出轴向界限的凸块部分上。以此方式，可以设定反弹的界限。
根据本发明压紧装置优选地为弹簧，特别是板弹簧。
根据本发明，凸块可以在面向制动盘或背向制动盘的方向上突起超出制动器轴向上的通孔的界限。但根据本发明，优选地凸块在面向制动盘和背向制动盘的两个方向上都突起超出制动盘的轴向上的通孔的界限。
以此方式，可以特别可靠地防止“反弹”。
在凸块的自由端的顶视图中，凸块可以相对于通孔扭转。
换言之，基于该实施例，通过扭转实现凸块的突起，而凸块在未扭转状态不突起。
根据本发明的特别优选的实施例，在安装状态下凸块的自由端相对于凸块延伸通过通孔的部分倾斜。
该实施例可以用特别简单的方式产生。
在此，设定角优选地为5°到40°，特别优选地为5°到20°。
根据本发明，凸块优选地至少在部分中(in sections)压缩、折边、弯曲和/或扭转以形成突起端。
这些实施方案在推压装置用可锻材料(malleable material)，例如钢制造时特别适合。
突起端还可以铸造在上面。
推压装置由铸造材料制成时，该实施例可能更加明显。
根据本发明的特别优选实施例，面向压紧装置的凸块的表面在安装状态下对应于压紧装置的相应的表面。
该实施例在相对运动的情况下可以防止倾斜或卡住(jamming)。
推压装置常常具有在安装状态下延伸通过一个通孔，每个分别通过一个通孔的两个或多个凸块。根据本发明，优选地在两个凸块的情况下，凸块的一个在制动盘的轴向的一侧突起超出通孔的界限，而另一个凸块在制动盘的轴向上的另一侧突起。这在相当程度上有助于装配，因为推压装置，特别是在以板弹簧实施时，可以用非常简单的方式扭转安装。类似地，拆卸也可以得到简化。此外，两个凸块相互作用形成防止倾斜的装置。
该实施例简化了压紧装置到推压装置的连接。
如上所述，推压装置例如优选地为衬片托架。
但是推压装置还可以为压盘。
优选地，推压装置和压紧装置在安装状态下在制动盘的切线方向可以相对彼此移动。例如可以使得纵向延伸中的通孔长于在相应延伸中的凸块以确保这种情况。在此，可移动性可能仅涉及压紧装置的中心和/或两个端部的一个。但可移动性也可以涉及整个压紧装置。但根据本发明，不排除压紧装置的端部的一个或两个至少在制动盘的周向或切线方向上固定到推压装置，例如根据EP 248 385 B1、DE 100 26 547 C2及DE 103 28 194 B3的制动器就是如此。
除了以上详述的盘式制动器以外，本发明不仅涉及作为整体的盘式制动器或盘式制动器的构件，而且单独涉及用于这种盘式制动器的衬片托架和压盘。
在下文，参考附图，使用优选的实施例参考附图详细解释本发明。
在附图中：
图1是根据本发明的实施例的衬片托架的视图；
图2是本发明的不同的实施例的如图1的相同的视图；
图3是根据本发明的实施例的盘式制动器的示意顶视图；
图4是根据图3的盘式制动器的侧视图；
图5是根据本发明的又一实施例的盘式制动器的部分的示意顶视图；
图6至图8是本发明的不同实施例的示意局部截面图；及
图9是本发明的不同实施例的沿图6中的线IX-IX截取得到的截面图。
图1和图2各自示出衬片托架10.1、10.2。衬片托架10.1、10.2的不同在于基于图1衬片10.1具有支撑压紧弹簧的自由端的凸块12、14，如下文详述。
在基于图2的衬片托架10.2中不提供这种凸块。在此，压紧弹簧的自由端直接由衬片托架10.2支撑。
但衬片托架10.1和10.2都具有实施本发明的凸块16.1和16.2。衬片托架10.1和10.2在接触面22、24、26、28处在制动器挂架或制动钳中可移动地保持和受导向。应注意取决于制动器的类型，接触面22、24、26、28及其在制动器和/或制动器挂架中的导向装置/支架还可以不同。
如图3的顶视图所示的盘式制动器包括制动盘30、制动钳32、带摩擦衬片34的衬片托架10.3、带摩擦衬片36的衬片托架10.4及压盘38。衬片托架10.3和10.4以及压盘38在制动器的径向上分别受压紧弹簧40.1、40.2或40.3推压。提供例如通过螺钉44连接到制动钳32的卡子42用于该目的。制动盘30的旋转轴用“D”标明。
压紧弹簧40.1、40.2及40.3显示具有纵向设计的通孔46.1至46.6。通孔的每个在横向上延伸到旋转轴D。凸块16.3至16.8形成在衬片托架10.3和10.4或压盘38上并延伸通过上述的通孔。
如从图3可以得出，凸块16.3向下突起，即面向制动盘突起，在图3中的旋转轴D的方向上超出通孔46.1。凸块16.4背向制动盘突起超出通孔46.2。凸块16.5相对通孔46.3的方位扭转，这是为什么凸块16.5在面向制动盘和背向制动盘的两个方向上突起超出通孔46.3的原因。由于其尺寸，凸块16.6在面向制动盘和背向制动盘的两个方向上突起超出通孔46.4。
即使图3未示出具体的细节，但仍表明凸块16.7和16.8在旋转轴D的方向上突起超出通孔56.5或46.6。在此环境中，参考基于图4的实施例。
需要重点明确的是，在图3和图4中仅通过示例描述凸块16.3至16.8突起超出相应的通孔46.1至46.6的方式。这些不必彼此不同，而是可能全都具有相同的设计或按分组具有不同的设计。
图5再次示意性地示出本发明的不同的实施方案。例如，凸块50形成在衬片托架48上，所述凸块50仅在局部区域中具有宽度B1，所述宽度B1大于压紧弹簧54的通孔52的宽度B3，同时凸块50在另一局部区域中具有对应于宽度B3的B2。该情形与图5中所示的压盘56不同。压盘56的凸块58比压紧弹簧62的通孔60具有接近统一的更大的宽度。但凸块58也可以就像凸块50那样设计。
图6至图8每个示出具有摩擦衬片66的衬片托架64和压紧弹簧70，凸块68在后部与压紧弹簧接合。在图6和图7中，提供径向凸块72.1、相应的凸块72.2用来通过卡子42将压紧弹簧70固定静止在制动盘30(图3)的周向上。取决于相对于旋转轴的安装位置，可以预定预压的径向和/或切线方向。根据图8的实施例中不提供这种径向凸块。相应地，在该情况下仅产生径向中的预压。
图9a)和图9b)示出通过衬片托架10.3和关联的压紧弹簧40.1的示意截面图。特别如图9b)可以得出，存在衬片10.3相对于压紧弹簧40.1发生相对移动的可能性。
但该相对移动受限制，因为凸块16.3在制动盘30(图3)的轴向上突起超出通孔46.1。最大偏移如图9b)在右侧所示。
特别是从图9a)可以得出，在凸块16.3上的止动面74和在压紧弹簧40.1上的止动面76具有一致平坦的设计，使得压紧弹簧40.1相对于衬片托架10.3在制动盘30的周向上发生相对运动而不倾斜或卡住成为可能，甚至在右侧如图9b)所示的操作状态下。这种相对运动是可能的，因为通孔46.1长于凸块16.3。
图9c)示出具有凸块16.6的衬片托架10.4。
图9d)示出具有凸块80的衬片托架78。凸块80的自由端80.1相对于延伸通过压紧弹簧84的通孔82的部分80.2设定角度。在所示的实施例中，设定角α约为29°。然而，10°的设定角证明是有价值的，这是为什么该值是优选的原因。倾斜(pitching)具有凸块80突起超出压紧弹簧84的作用。
在衬片托架或压盘上的凸块实质上在后部与压紧弹簧接合的情况防止压紧弹簧的过分升起。该作用从连接开始时就存在，并且特别是在安装状态下有效地防止压紧弹簧的弹簧支柱的“反弹”和在极端情况下从接触面分离。突出的接触面提供可以实现(压紧弹簧与衬片托架/压盘)共同的轴向运动，同时在制动盘的周向(切向)可能进行相对运动这样的附加优点。换言之，在该方向上衬片托架和/或压盘与弹簧支柱不会产生强制锁紧(positive lock)或刚性连接(positive connection)。也就是说，弹簧支柱中的通孔长度大于衬片托架/压盘上的关联的凸块相应的延伸。此外，突起的接触面与其面向关联的弹簧支柱的侧面构成“滑动区域”。
凸块的突起区域产生的另一个功能优点其形式为防止压紧弹簧相对于衬片托架倾斜。这特别是在重度污垢(heavy soiling)妨碍相对于卡子的共同轴向位移的情况下有意义。在该情况下，弹簧支柱可以停止在接触面上。
总之，无论压紧弹簧是否在中心具有通过卡子用于静止的横向固定的上述径向凸块，及无论卡子是否相对于制动钳上的制动器轴设置有或未设置有用于预定弹簧预压的方向的偏移，都不影响接触面的功能或与其不相关。类似地，弹簧支柱的端部是否邻接或紧靠衬片托架/压力盘是没有关系的。此外，压紧弹簧相对于弹簧支柱延伸是否具有对称或非对称弹簧支柱是没有关系的。
突起的凸块的作用存在于两个横向弹簧支柱和弹簧支柱的延伸之间的压紧弹簧的中心区域的所有实施方案中。换言之，在一个或两个弹簧支柱最大程度地反弹的情况下随着随后的衬片托架或压盘的损耗，凸块的突起区域可以有效地防止分离、跳脱(skipping)或倾斜。
根据本发明在安装状态的功能通过上述说明已经揭示。取决于凸块的实施方案，根据本发明压紧弹簧在装备有凸块的衬片托架或压盘上的安放以简单的方式进行，其中弹簧被压进斜向/倾斜位置。当弹簧通过卡子推动时达到其最终位置。这也确定了可能的预压力的大小以及方向。在该过程中，制动片和衬片托架然后定位在制动钳和/或制动挂架的导向装置/支架中。
本发明的特征在上述说明中公开，权利要求以及附图对于结合或单独地用于各种实施例中的本发明的实施方案是必需的。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
(按照专利合作条约第19条的修改)
1.盘式制动器，特别是用于多用途车辆的盘式制动器，具有：
带旋转轴(D)制动盘(30)；
在旋转轴(D)的方向上受压靠住制动盘(30)以进行制动的推压装置(10、38)；
形式为板弹簧的压紧装置(40、70)，其中
所述推压装置(10、38)具有在安装状态下延伸通过压紧装置(40、70)中的通孔(46)的凸块(16)；
所述凸块(16)在安装状态下在制动盘(30)的轴向上突起超出通孔(46)的界限；及
用于板弹簧(40、70)的一个或两个弹簧支柱的反弹界限，所述反弹界限通过所述凸块(16)的突起形成。
2.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述压紧装置(40、70)在制动盘(30)的周向上保持静止。
3.如权利要求5所述的盘式制动器，其特征在于，所述压紧装置(40、70)具有径向凸块(72.1、72.2)，通过所述径向凸块(72.1、72.2)，所述压紧装置(40、70)通过卡子(42)在制动盘(30)的周向上保持静止。
4.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述凸块(16)在安装状态下在制动盘(30)的轴向上在面向制动盘和背向制动盘的两个方向上突起超出通孔(46)的界限。
5.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，在所述凸块(16)的自由端的顶视图中，所述凸块(16)相对于所述通孔(46)扭转。
6.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述凸块(80)的自由端(80.1)相对于凸块(80)的部分(80.2)设定一个角度，所述凸块(80)的部分(80.2)在安装状态下延伸通过所述通孔(82)。
7.如权利要求6所述的盘式制动器，其特征在于，设定角为5°到40°，优选地为5°到20°。
8.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述凸块(16)至少在部分中压缩、折边、弯曲和/或扭转以形成突起端。
9.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述突起端为铸造在上面的。
10.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述凸块(16.3)上面向压紧装置(10、38)的表面(74)在安装状态下对应于所述压紧装置(46.1)的相应的表面(76)。
11.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，给出两个凸块(16.3、16.4)，一个凸块(16.3)在制动盘(30)的轴向上在一侧突起超出通孔(46.1、46.2)的界限，且另一凸块(16.4)相应地在另一侧上突起。
12.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，在安装状态下，在制动盘(30)的切线方向上，推压装置(10、38)和压紧装置(40、70)相对于彼此可移动。
13.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述推压装置为衬片托架(10)。
14.如权利要求1至12中的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述推压装置为压盘(38)。
15.如权利要求13所述的盘式制动器的衬片托架。
16.如权利要求14所述的盘式制动器的压盘。

Claims (19)

1.盘式制动器，特别是用于多用途车辆的盘式制动器，具有：
带旋转轴(D)制动盘(30)；
在旋转轴(D)的方向上受压靠住制动盘(30)以进行制动的推压装置(10、38)；及
压紧装置(40)，其中
所述推压装置(10、38)具有在安装状态下延伸通过压紧装置(40)中的通孔(46)的凸块(16)；
其特征在于：
所述凸块(16)在安装状态下在制动盘(30)的轴向上突起超出通孔(46)的界限。
2.如权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于，所述压紧装置为弹簧(40)。
3.如权利要求2所述的盘式制动器，其特征在于，所述弹簧(40)为板弹簧。
4.如权利要求3所述的盘式制动器，其特征在于，通过凸块(16)的突起形成用于板弹簧(40)的一个或两个弹簧支柱的反弹界限。
5.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述压紧装置(70)在制动盘(30)的周向上保持静止。
6.如权利要求5所述的盘式制动器，其特征在于，所述压紧装置(70)具有径向凸块(72.1、72.2)，通过所述径向凸块(72.1、72.2)，所述压紧装置(70)由卡子(42)在制动盘(30)的周向上保持静止。
7.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述凸块(16)在安装状态下在制动盘(30)的轴向上在面向制动盘和背向制动盘的两个方向上突起超出通孔(46)的界限。
8.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，在所述凸块(16)的自由端的顶视图中，所述凸块(16)相对于所述通孔(46)扭转。
9.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述凸块(80)的自由端(80.1)相对于凸块(80)的部分(80.2)设定一个角度，所述凸块(80)的部分(80.2)在安装状态下延伸通过所述通孔(82)。
10.如权利要求9所述的盘式制动器，其特征在于，设定角为5°到40°，优选地为5°到20°。
11.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述凸块(16)至少在部分中压缩、折边、弯曲和/或扭转以形成突起端。
12.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述突起端为铸造在上面的。
13.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述凸块(16.3)上面向压紧装置(10、38)的表面(74)在安装状态下对应于所述压紧装置(46.1)的相应的表面(76)。
14.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，给出两个凸块(16.3、16.4)，一个凸块(16.3)在制动盘(30)的轴向上在一侧突起超出通孔(46.1、46.2)的界限，且另一凸块(16.4)相应地在另一侧上突起。
15.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，在安装状态下，在制动盘(30)的切线方向上，推压装置(10、38)和压紧装置(40、70)相对于彼此可移动。
16.如上述权利要求的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述推压装置为衬片托架(10)。
17.如权利要求1至15中的任意一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述推压装置为压盘(38)。
18.如权利要求16所述的盘式制动器的衬片托架。
19.如权利要求17所述的盘式制动器的压盘。
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