CN102537141A - 制动器组件 - Google Patents

Abstract

一种盘式制动器组件包括一个制动衬块，该制动衬块具有与一个第二衬块支点间隔开的一个第一衬块支点，以及定位于第一衬块支点与第二衬块支点之间的一个第三衬块支点；一个执行器，该执行器是可运行的以便将一个力施加到该制动衬块上以便采取制动；该盘式制动器组件具有面向该第一衬块支点的一个第一反作用支点、面向该第二衬块支点的一个第二反作用支点以及面向该第三衬块支点的一个第三反作用支点，所述第一、第二和第三衬块支点是可运行的以便将制动衬块阻力矩对应地传输到第一、第二和第三反作用支点上，该盘式制动器被配置为使得在没有负荷的情况下以第三衬块支点接合该第三反作用支点，该第一衬块支点与该第一反作用支点是间隔开的。

Description

制动器组件

技术领域

本发明涉及一种盘式制动器组件，具体是与重型陆地车辆(如，轻型卡车或卡车)一起使用的一种盘式制动器组件。

背景技术

已知的卡车典型地使用鼓式制动器或盘式制动器、或者鼓式制动器与盘式制动器的组合，以便在需要时使车辆减速。

EP1473481示出了一种已知的盘式制动器组件。对于每个制动衬块而言，它具有一个托架，这个托架仅仅带有一个前导缘支点以及一个尾随缘支点。当相关联的车辆在向前的方向上行驶并且采取制动时，内侧制动衬块上的制动衬块阻力矩是完全由托架的尾随缘上的这个支点来反作用的，而当车辆在倒车的方向上行驶并且采取制动时，这个内侧衬块上的制动衬块阻力矩是完全由托架的前导缘上的这个支点来反作用的，并且在相对轻地或相对重地采取制动时情况就是这样。

US2006/0060431示出了一种液压运行的轻型车辆制动钳。这个制动钳的臂越过这些制动衬块的顶部，而这样，为了移除和替换这些制动衬块就必须把制动钳从车辆上拆除。

卡车具有一个主要运动方向，即它们主要在向前的方向上行驶，而这样，这些制动器几乎全部在车辆在向前方向上行驶时运行。然而，车辆可以在倒车的方向上行驶，这典型地是偶而会发生并且当它发生时车辆应该是以低速行驶的从而会在制动衬块/蹄上产生非常少的磨损。

当一种盘式制动器组件被装配到这种卡车上时，制动盘在两个制动衬块之间产生的空间内旋转。由于车辆具有一个主要行驶方向，每个制动衬块具有一个前导缘和一个尾随缘，即，当车辆在向前的方向上行驶时，制动盘摩擦表面上的一个点将首先接近这个衬块的前导缘，然后在制动衬块下面经过并且离开这个衬块的尾随缘。

制动衬块典型地包括一种摩擦材料，这种摩擦材料被附接到一个制动衬块背板上。明显的是，当采取制动时，在盘摩擦表面与衬块摩擦表面之间的界面处产生了一个阻力矩。这个阻力典型地由这个制动衬块背板在这个衬块的尾随缘附近来反作用。

当盘式制动器组件是新的时，典型地这个制动衬块背板是平坦的并且这个制动衬块摩擦材料应该具有恒定的厚度。在一些制动器中，摩擦材料可以趋于不均匀地磨损，具体是它以一种锥角的形式来磨损，其中前导缘磨损快于尾随缘，即，以一种切向锥角的形式。这就导致了制动衬块变成不能使用(即被磨坏)的情况与假如以平行的形式(即非锥角的形式)磨损时它可能变成的情况相比要更早。

发明内容

本发明寻求减轻或者至少部分地减轻制动衬块上的锥角磨损问题。

因此，根据本发明的一个第一方面，在此提供了一种盘式制动器组件，这个组件包括：一个制动衬块，这个制动衬块具有与一个第二衬块支点间隔开的一个第一衬块支点、以及定位于这个第一衬块支点与这个第二衬块支点之间的一个第三衬块支点，

一个执行器，这个执行器是可运行的以便将一个力施加到这个制动衬块上从而采取制动，

这个盘式制动器组件具有面向这个第一衬块支点的一个第一反作用支点、面向这个第二衬块支点的一个第二反作用支点、以及面向这个第三衬块支点的一个第三反作用支点，

所述第一、第二和第三衬块支点是可运行的以便将制动衬块阻力矩对应地传输到这个第一、第二和第三反作用支点上，这个盘式制动器被配置为使得在没有负荷的情况下以第三衬块支点接合这个第三反作用支点，这个第一衬块支点与这个第一反作用支点是间隔开的。

有利的是，为传输制动衬块阻力矩而提供三个衬块支点，这允许了每个衬块支点在某些情况下传输制动衬块阻力矩。通过将这个第三衬块支点定位在第一与第二衬块支点之间，当车辆在向前的方向上行驶时，在相对低的制动力下就可以使用这个第三衬块支点来传输阻力矩。当相对重地采取制动而且车辆在向前的方向上行驶时，可以使用第三和第一衬块支点来传输制动力矩，而当车辆在反向上行驶时，可以使用这个第二衬块支点来传输制动力矩。当相对轻地采取制动时(由于第一、第二和第三衬块支点的相对位置，即这个第三衬块支点被定位在第一与第二衬块支点之间)，这种安排减少了前导缘的锥角磨损，并且因此在制动衬块的寿命上减少了前导缘的锥角磨损。通过在第一衬块支点与第二衬块支点之间提供这个第三衬块支点就产生了一个相对短的制动衬块，这种制动衬块总体上是有利的。当这样的一个制动衬块与一个可滑动地安装的制动钳(这个制动钳具有在圆周上间隔开的多个臂，这些臂将这个制动钳的内侧部分连接到这个制动钳的外侧部分上，并且这个制动衬块是通过插入这些制动臂之间/从这些制动臂之间拆除来被安装和拆除的)结合使用时，一个相对短的制动衬块允许了这些臂在圆周上相对地一起闭合。这是有利的，因为它允许一种紧凑的制动钳。

这个第三衬块支点在圆周上可以处于这个第一与第二衬块支点之间。

这个盘式制动器组件可以包括一个可滑动地安装于制动器托架上的制动钳并且其中在这个制动器托架上提供这个第一反作用支点和/或这个第二反作用支点和/或这个第三反作用支点。

这个制动钳可以包括一个第一侧面部分，这个第一侧面部分被两个桥接臂连接到一个第二侧面部分上，这些桥接臂在圆周上被间隔开一个距离，这个距离足以允许这个制动衬块安装在这个盘式制动器组件中或者从其中拆除。

在一个实施方案中，提供两个销钉以便允许制动钳可滑动地安装在制动器托架上。每个销钉可以安装在制动钳上并且每个销钉在这个托架的孔中是可滑动的，或者可以安装在这个托架上并且在这个制动钳的孔中是可滑动的。

根据本发明的另一个方面，在此提供了一种操作根据本发明的第一方面的盘式制动器组件的方法，这个方法包括：操作这个制动器而使得所述力是相对低的，由此在衬块上产生一个相对低的圆周阻力，从而使所述相对低的圆周阻力实质上完全地单独在这个第三反作用支点处被反作用，

操作这个制动器而使得所述力是相对高的，由此在这个制动衬块上产生一个相对高的圆周阻力，从而使所述相对高的圆周阻力实质上完全地在这个第三反作用支点处并且在这个第一反作用支点处被反作用。

这个方法可以包括：将这个制动器组件安装在具有一个主要运动方向的车辆上，当车辆在这个主要运动方向上行驶时采取制动，这样使得这个相对低的圆周阻力实质上完全在这个第三反作用支点处被反作用，并且这个相对高的圆周阻力实质上完全在这个第三反作用支点上并且在这个第一反作用支点处被反作用。

具有主要运动方向的车辆定义了这些制动衬块的一个前导缘以及一个尾随缘，这进而定义了这个执行器(以及任何相关联的活塞)的一个前导缘侧以及一个尾随缘侧。在一个实施方案中，这个第三反作用支点可以是偏置在活塞的前导缘侧上的。在另一个实施方案中，这个第三反作用支点可以是偏置在活塞的尾随缘侧上的。

附图说明

现在将参考附图仅通过举例的方式来说明本发明，在附图中：

这个执行器可以安装到这个第一侧上。这个制动衬块可以安装到这个第一侧上。

有利的是，当执行器将力施加到制动衬块上时，这个第三支点在圆周上可以相对地更接近于这个执行器的作用线。

图1是一种已知的盘式制动器组件的平面视图，

图2是根据本发明的一种盘式制动器组件的一部分的平面视图，

图3是在图2的箭头A的方向上取得的视图，并且

图4是图2的示意图。

具体实施方式

参见图1，在此示出一种已知的制动器组件10，这个组件具有一个托架12，这个托架安装在车辆悬架部件14上(示意性地示出)。

一个制动钳16被可滑动地安装在这个托架上以便在箭头B方向上的运动。一个制动盘(还称为制动器转子)18被可旋转地安装在这个悬架部件上并且与一个相关联的车轮一起旋转。当车辆在向前的方向上行驶时，这个制动盘在箭头C的方向上旋转。

一个执行器机构被安装在这个制动器组件上。

这个制动器组件包括一个内侧制动衬块22以及一个外侧制动衬块24。这个内侧制动衬块22包括一个内侧制动衬块背板30，这个内侧制动衬块背板具有一个尾随缘支点32以及一个前导缘支点34。

附接到这个内侧制动衬块背板上的是具有一个尾随缘38和一个前导缘40的一种内侧制动衬块摩擦材料36。

当采取制动时，这个执行器机构致使活塞20在箭头D的方向上移动。这在箭头D的方向上推动内侧制动衬块22，而在这个方向上它接合了制动盘18的内侧摩擦表面8A。继续采取制动则导致了制动钳16在箭头H方向上移动，这致使外侧致动衬块24在箭头H方向上也发生移动，从而导致外侧制动衬块24接合外侧摩擦表面18B。继续采取制动会使得这个制动盘18夹持在内侧制动衬块与外侧制动衬块之间，由此使制动盘18的旋转运动减慢并且因此使车辆减速。

当采取制动时，这个执行器机构在箭头G的方向上将一个力施加到活塞20上，并且在制动盘18与内侧制动衬块22之间产生了一个圆周制动衬块阻力矩。这个制动衬块阻力矩在箭头E的方向上作用在这个制动衬块上。这个制动衬块阻力矩在箭头F方向上在尾随缘支点32上被反作用。

活塞的中心线从尾随缘支点32偏置了距离M1。当制动是渐进地采取时，这个内侧制动衬块在箭头D的方向上移动并且制动衬块阻力矩E在尾随缘支点32与托架12上的相关联的反作用支点之间的界面上产生摩擦。继续采取制动导致了活塞在逆时针方向上(当观察图1时)施加一个转动力矩，这个力矩臂为距离M1。正是这个转动力矩使前导缘产生了锥角磨损。

参见图2和图3，在此示出了一个制动器组件110，这个制动器组件包括一个托架112(示意性地示出)、一个车辆悬架部件114(示意性地示出)、一个制动钳116(示意性地示出)以及一个制动盘118(示意性地示出)。

制动器组件110包括一个执行器机构121(示意性地示出)。这个执行器机构包括一个活塞120(仅示出这个活塞的一部分)。这个制动器组件包括一个内侧制动衬块122，这个内侧制动衬块具有一个内侧制动衬块背板130，这个内侧制动衬块背板具有一个尾随缘支点132以及一个前导缘支点134。这个内侧制动衬块包括一个内侧制动衬块摩擦材料136，这个摩擦材料具有一个前导缘140以及一个尾随缘138。制动器组件110包括一个外侧制动衬块123(见图4)。当相关联的车辆在向前的方向上行驶时，制动盘118在箭头C的方向上旋转(见图2和图3)。

这个内侧制动衬块背板还包括一个另外的支点(还称为一个第三支点)142。

尾随缘支点132(还称为第一支点)面向托架112的一个第一反作用支点150。这个内侧制动衬块背板的前导缘支点134(还称为一个第二支点)面向托架112的一个第二反作用支点151。内侧制动衬块背板的这个另外的支点142面向托架112的一个第三反作用支点152。

这个尾随缘支点132和这个另外的支点142均在相背的方向上面向前导缘支点134。因此当观察图3时，尾随缘支点132和另外的支点142面向右手侧，并且当观察图3时，这个前导缘支点134面向左侧。同样将被理解的是，这个尾随缘支点132和这个另外的支点142背离前导缘支点134面向的那个方向。因此，如图3所示，前导缘支点132和另外的支点142在观察图3时均面向右侧，并且均被定位在前导缘支点134的右手侧上。

尾随缘支点132和前导缘支点134被定位在制动衬块的圆周末端上。

另外的支点142与尾随缘支点132之间的距离X1略小于第三反作用支点152与第一反作用支点150之间的距离X2。这在图3中是最佳可见的，并且请注意在距离上的不同已被夸大以便有助于说明。距离X1与距离X2之差将取决于具体情况，但实例可以是0.5mm以及1.0mm作为距离X1与距离X2之间的差值。

另外的支点142形成于内侧制动衬块背板130上的一个凹口中。

如将从图3中被理解的，尾随缘支点132从活塞121的中心以距离M1偏置到制动衬块的尾随缘侧。然而，这个另外的支点142从活塞的中心线偏置了距离M2，这个距离小于M1。而且，这个另外的支点142相对于这个活塞已经被偏置在衬块的前导缘侧上。

第三反作用支点152被形成在托架112上。在这种情况下，第三反作用支点152是被形成在一个悬伸的杠杆臂或销钉154的表面上。这种情况下，臂154与这个托架是一体的，尽管在另外的实施方案中不必是这种情况。

这个制动器的操作如下：

这个制动器的总体操作是相对于现有技术来说明的。然而，取决于采取制动的力度，这个制动衬块阻力矩是被不同地反作用的。

车辆在向前的方向上行驶，相对轻地采取制动

如果相对轻地采取制动的话，那么就在托架和制动钳中产生了相对少量的偏转。具体是，相对小量的偏转会发生在臂54上。因此，当相对轻地采取制动时，施加在内侧制动衬块上的制动衬块阻力矩单独地由第三反作用支点152来反作用。在休止位置中，如以上所描述，因为距离X1小于距离X2，尾随缘支点132被从第一反作用支点150分开了距离T。如果相对轻地采取制动的话，虽然这个臂154可以略微偏转到右侧(当观看图3时)，然而它将会偏转小于距离T，并且在这些情况下，这个尾随缘支点132将不会与第一反作用支点150发生接合。在这些情况下，这个制动阻力矩将单独地由第三反作用支点152来反作用。因为第三反作用支点152被从活塞中心线偏置了距离M2，这个距离是小于距离M1，于是这个转动力矩的臂是较小的。此外，因为第三反作用支点152被偏置在活塞的前导缘侧上，这个转动力矩处于与现有技术相反的的意义中，即当相对轻地采取制动时，这个转动力矩趋于引起这个内侧制动衬块顺时针旋转(当观察图2时)。

车辆在向前的方向上行驶，相对重地采取制动

当车辆在向前的方向上行驶并且相对重地采取制动时，那么就产生了一个较高的制动衬块阻力矩，这个制动衬块阻力矩是足够高的以便致使臂154至少以同等于距离T的一个距离来偏转。在这些情况下，尾随缘支点132与第一反作用支点150之间的间隙将会闭合并且这个制动衬块阻力矩将会在两个地方被反作用，即在第三反作用支点152处并且还在第一反作用支点150处。于是这个转动力矩将会是由另外的支点142所产生的顺时针力矩与由尾随缘支点132所产生的逆时针力矩的组合。取决于采取制动的力度，这个衬块上的总力矩可以是顺时针的、为零的或逆时针的。

车辆反向行驶，采取制动

当车辆在反向上行驶并且采取制动时(不管是相对有力亦或相对柔和)，这个制动衬块阻力矩在第二反作用支点151处被反作用。

为了易于说明，在以上描述中已经假设所有的制动衬块阻力矩都是按照这些具体情况的要求在第一反作用支点、第二反作用支点以及第三反作用支点处被反作用的。在实践中，相对少量的制动衬块阻力矩可以在别处被反作用。因此，少量的制动衬块阻力矩可以在活塞与制动衬块背板之间的界面处、在制动衬块背板的径向内边缘与托架之间的界面处、以及在制动衬块保持弹簧(未示出)与制动衬块保持带(未示出)之间的界面处被反作用。然而，这些替代性的反作用点仅占制动衬块阻力矩的一个非常小的百分比，并且这样，制动衬块阻力矩按照情况的要求实质上完全由这个第一反作用支点、第二反作用支点以及第三反作用支点来反作用。与现有技术类似，当车辆在向前的方向上行驶时，内侧制动衬块22的制动衬块阻力矩实质上完全由这个托架的面向尾随缘支点32的那个部分来反作用，而当车辆在反向上行驶时，这个制动衬块阻力矩实质上完全由这个托架的面向前导缘支点34的那个部分来反作用。

如以上所描述的，第三反作用支点是偏置在活塞的前导缘侧上的，尽管在其他情况下，它可以是偏置在活塞的尾随缘侧上的。如以上所描述的，这个执行器机构包括一个单个的活塞。在另外的多个实施方案中，可以使用两个或更多活塞。如以上所描述的，这个第三反作用支点是提供在制动衬块的内侧上的，即在制动器组件的执行器侧上。在另外的多个实施方案中，可以将一个第三反作用支点提供在制动器组件的外侧上(当考虑这个转子时)以便与外侧制动衬块一起使用。如以上所描述的，已经在托架上提供了这个第三反作用支点。在制动力矩可以被直接传输到制动钳的实施方案中，则可以将这个第三反作用支点提供在这个制动钳上。如以上所描述的，这个第三支点142到前导缘支点134的距离(见距离Y)比这个第三支点到尾随缘支点132的距离(见距离X1)更近。在另外的实施方案中，这个第三支点到这个尾随缘支点的距离可以比这个第三支点到这个前导缘支点的距离更近。在另外的实施方案中，这个第三支点到这个尾随缘支点的距离可以与这个第三支点距到这个前导缘支点的距离是等距的。

请读者注意EP1473481的特征20A和20B。在任何情况下这些特征都不会将制动衬块阻力矩传输到这个托架上，而是它们简单地减少了制动衬块不正确装配的可能性。

制动衬块的替换

图4示出了图2的制动盘组件的示意图。这些制动钳116通过多个销钉117可滑动地安装在托架112上。这个托架被安装在车辆200的一个悬架部件114上。这个制动钳具有一个第一侧面部分116A，这个第一侧面部分由桥接臂116C和116D连接到一个第二侧面部分116B上。这些桥接臂116C和116D被间隔开一个距离D，这个距离略大于制动衬块122与123的末端之间的距离d。

因此，当这些制动衬块122和123已被磨损时，可以将这些制动衬块径向向外地拆除(当观察图4时在观察者的方向上)并且可以用被径向向内插入(当观察图4时进入纸中)的新的制动衬块来替代，而无须将制动钳116或者托架112从制动盘118周围拆除。换言之，在制动钳和托架是被正确地定位在制动盘118周围的同时，这些制动衬块可以被拆除和替换。这在处理重型车辆制动器组件时是有意义的，因为这类组件的制动钳和托架是相对重的并且不能由单个的操作者来操作。出于这些原因，重型车辆的制动器组件被设计为使得这些制动衬块可以被拆除和替换而不必干扰托架或制动钳。因此，通过提供一个相对短的制动衬块意味着这些托架臂116C和116D可以被间隔开一个相对短的距离，并且这进而意味着这个托架的臂112A和112B也可以被间隔开一个相对短的距离，由此提供一种紧凑的制动器组件。

Claims (15)

1.一种盘式制动器组件，包括：一个制动衬块，该制动衬块具有与一个第二衬块支点间隔开的一个第一衬块支点、以及定位于该第一衬块支点与该第二衬块支点之间的一个第三衬块支点，

一个执行器，该执行器是可运行的以便将一个力施加到该制动衬块上从而采取制动，

该盘式制动器组件具有面向该第一衬块支点的一个第一反作用支点、面向该第二衬块支点的一个第二反作用支点、以及面向该第三衬块支点的一个第三反作用支点，

所述第一、第二和第三衬块支点是可运行的以便将制动衬块阻力矩对应地传输到该第一、第二和第三反作用支点上，该盘式制动器被配置为使得在没有负荷的情况下以第三衬块支点接合该第三反作用支点，该第一衬块支点与该第一反作用支点是间隔开的。

2.如权利要求1所述的盘式制动器组件，其中，该制动衬块包括摩擦材料，该摩擦材料具有一个第一圆周末端以及一个第二圆周末端，并且该第三衬块支点在圆周上被定位在该第一圆周末端与该第二圆周末端之间。

3.如权利要求1或2所述的盘式制动器组件，其中，该第三衬块支点被定位于邻近该第二衬块支点并且远离该第一衬块支点。

4.如权利要求1或2或3所述的盘式制动器组件，其中，该第一衬块支点背离该第二衬块支点并且该第三衬块支点背离该第二衬块支点。

5.如以上任何一项权利要求所述的盘式制动器组件，其中，该第一衬块支点和/或第二衬块支点被定位在该制动衬块的一个圆周末端上。

6.如以上任何一项权利要求所述的盘式制动器组件，其中，该第三衬块支点是由该制动衬块中的一个凹口限定。

7.如以上任何一项权利要求所述的盘式制动器组件，其中，该第三衬块支点是在该制动衬块的一个径向内部的部分上。

8.如以上任何一项权利要求所述的盘式制动器组件，其中，该执行器包括一个单个的活塞，该活塞是可运行的以便将力施加到该制动衬块上。

9.如以上任何一项权利要求所述的盘式制动器组件，其中该盘式制动器组件包括可滑动地安装在一个制动器托架上的一个制动钳，并且其中该第一反作用支点和/或该第二反作用支点和/或该第三反作用支点是提供在该制动器托架上。

10.如权利要求9所述的盘式制动器组件，其中，该制动钳包括一个第一侧面部分，该第一侧面部分被两个桥接臂连接到一个第二侧面部分上，这些桥接臂在圆周上被间隔开一个距离，该距离足以允许该制动衬块被安装在该盘式制动器组件之中或者从其上拆除。

11.如以上任何一项权利要求所述的盘式制动器组件，其中，该第三反作用支点是提供在一个悬伸的臂上。

12.如以上任何一项权利要求所述的盘式制动器组件，其中，在该第一与第三衬块支点之间的一个距离(X1)小于在该第一与第三反作用支点之间的一个距离(X2)。

13.一种操作如以上任何一项权利要求所述的盘式制动器组件的方法，该方法包括：操作该制动器而使得所述力是相对低的，由此，在该衬块上产生一个相对低的圆周阻力，实质上完全地在该第三反作用支点处单独地对所述相对低的圆周阻力进行反作用，

操作该制动器而使得所述力是相对高的，由此，在该制动衬块上产生一个相对高的圆周阻力，实质上完全地在该第三反作用支点处以及在该第一反作用支点处对所述相对高的圆周阻力进行反作用。

14.如权利要求13所述的一种操作制动器的方法，该方法包括：将该制动器组件安装在具有一个主要运动方向的车辆上，当该车辆在该主要运动方向上行驶时采取制动，这样使得该相对低的圆周阻力实质上完全在该第三反作用支点处被反作用，并且该相对高的圆周阻力实质上完全在该第三反作用支点处以及在该第一反作用支点处被反作用。

15.一种安装或者拆除如权利要求10所述的制动衬块的方法，该方法包括以下步骤：为车辆上的该制动钳以及制动器托架提供定位在该第一侧面部分与该第二侧面部分之间之间的一个制动盘，以及在该制动盘是被定位在该第一侧面部分与该第二侧面部分之间的同时将该制动衬块安装到该盘式制动器组件上或者从其上拆除。

Images