CN102803779A - 用于盘式制动装置的间隙调整机构 - Google Patents

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Abstract

本发明的用于盘式制动装置(1)的间隙调整机构(40)以下述方式调整由内侧衬块(11)的磨损而形成于内侧衬块(11)和盘式转子(10)之间的间隙：在内侧衬块(11)向盘式转子(10)所在侧移位了对应于第一间隙的量后，使内侧活塞(34)相对于内侧挺杆(33)向盘式转子(10)侧移位，直到内侧衬块(11)以预定的表面压力与盘式转子(10)接触；间隙调整机构以下述方式调整由外侧衬块(12)的磨损而形成于外侧衬块(12)和盘式转子(10)之间的间隙：在盘式转子(10)向外侧衬块(12)侧移位了对应于第二间隙的量后，使外侧活塞(77)相对于外侧挺杆(76)向盘式转子(10)所在侧移位，直到盘式转子(10)以预定的表面压力与外侧衬块(12)接触。

Description

用于盘式制动装置的间隙调整机构
技术领域
本发明涉及一种用于盘式制动装置的间隙调整机构，该间隙调整机构自动地调整盘式转子和制动衬块之间的间隙，其中该盘式转子与车轮等一体地转动。
背景技术
以安装在货车等中的气动盘式制动装置(以下称之为“空气盘式制动装置”)为例，在现有技术中已知浮动制动钳型空气盘式制动装置(例如，见专利文献1)，该浮动制动钳型空气盘式制动装置包括：与车轮一体地转动的盘式转子；在盘式转子两侧彼此相对地布置的一对制动衬块(内侧衬块和外侧衬块)；以及越过盘式转子的外周设置且被支撑成能在盘式转子的轴向自由滑动的制动钳。在这种空气盘式制动装置中，当内侧衬块推动盘式转子时，相应的反作用力引起通过桥支撑外侧衬块的制动钳滑向盘式转子所在侧，以使得外侧衬块也推靠盘式转子。因而，通过所得到的产生于制动衬块和盘式转子之间的摩擦力，能够对盘式转子的转动施加制动。
在这种浮动型空气盘式制动装置中，设置空隙以允许制动钳滑动，因此在车行驶期间，当受到来自路面等的振动时，制动钳可能振抖(rattle)。因此，必须按照振抖设置用于阻止与外围仪器等干涉的空间。另外，必须增加抑制振动的结构，且必须提高整个盘式制动装置的刚性。
因此，存在对具有固定制动钳的空气盘式制动装置的需求。当使用固定制动钳时，不需要设置上述空隙，能够减小盘式制动装置的整体尺寸和重量，并且有效使用布置空间。当固定制动钳时，在空间方面难以在两个制动衬块处设置用于使相应的制动衬块向盘式转子移动的驱动源(例如气室装置)。因此，例如驱动源设置在制动衬块的仅一个上(内侧衬块)，且盘式转子被设置成当被内侧衬块推动时能在轴向上(朝向外侧衬块侧)自由滑动。结果，通过将盘式转子夹持在两个制动衬块之间而向盘式转子施加制动。
现有技术列表
专利文献
专利文献1：日本特开2005-133941号公报
发明内容
发明要解决的问题
顺便提及，盘式制动装置典型地设置有间隙调整机构，该间隙调整机构用于在由于制动衬块的磨损导致制动衬块和盘式转子之间的间隙变得大于合适的间隙时，将制动衬块和盘式转子之间的间隙自动调整成合适的间隙(初始设定的间隙)。在浮动制动钳的情况下，内侧衬块和外侧衬块的操作理想地同步(即，当内侧衬块与转子接触时，制动钳开始移动外侧衬块)，因此，即使此时内侧衬块的磨损量不同于外侧衬块的磨损量，也能够根据各自的磨损量适当地调整间隙。然而，在固定制动钳的情况下，在内侧衬块保持与盘式转子接触的同时，通过一体地移动内侧衬块和盘式转子，盘式转子开始与外侧衬块接触，因此根据内侧衬块磨损量等的变化，盘式转子的操作时间不同。结果，难以估计盘式转子的移动中调节外侧衬块侧的操作的开始时间。另外，与专利文献1的间隙调整装置一样，可使用电动马达，传感器等电动地调整间隙，但是因为典型地在高温、高振动条件下使用盘式制动装置，在可靠性方面会出现问题。此外，结构变得复杂，导致在控制系统的成本和空间两方面的可行性降低。因此，在例如前面描述的固定制动钳型空气盘式制动装置中，难以以与内侧的磨损量和外侧的磨损量对应的量独立且合适地调整内侧和外侧的间隙。
考虑到该问题而设计本发明，本发明的目的在于提供一种用于盘式制动装置的间隙调整机构，该间隙调整机构能利用简单的机械结构将盘式转子和制动衬块之间的间隙自动地调整为合适的间隙。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，在根据本发明的用于盘式制动装置的间隙调整机构中，盘式制动装置具有：盘式转子，该盘式转子设置成能绕预定轴线自由转动且能沿该预定轴线方向自由滑动；第一制动衬块(例如，根据实施方式的内侧衬块11)，该第一制动衬块布置在所述盘式转子的所述预定轴线方向上的一个表面侧，并且所述第一制动衬块与所述盘式转子相距第一间隙；第二制动衬块(例如，根据实施方式的外侧衬块12)，该第二制动衬块布置在所述盘式转子的所述预定轴线方向上的另一表面侧，并且所述第二制动衬块与所述盘式转子相距第二间隙；以及衬块驱动部件(例如，根据实施方式的气室20)，该衬块驱动部件用于沿所述预定轴线方向推动所述第一制动衬块；所述盘式制动装置通过以下方式产生制动力：操作所述衬块驱动部件以将所述第一制动衬块向所述盘式转子所在侧移动，使得所述第一制动衬块在与所述盘式转子接触的状态下沿所述预定轴线方向推动所述盘式转子，直到所述盘式转子与所述第二制动衬块接触，由此所述盘式转子和所述第一及第二制动衬块摩擦接合；所述间隙调整机构包括：第一挺杆构件(tappet member)和第二挺杆构件(例如，根据实施方式的内侧挺杆33和外侧挺杆76)，所述第一挺杆构件和所述第二挺杆构件设置成当所述衬块驱动部件操作时分别在仅一个转动方向上自由转动；螺接到所述第一挺杆构件的第一活塞构件(例如，根据实施方式的内侧活塞34)，该第一活塞构件设置成以不能转动的方式与所述第一制动衬块接触，当所述第一挺杆构件转动时，所述第一活塞构件相对于所述第一挺杆构件向所述盘式转子所在侧移动；螺接到所述第二挺杆构件的第二活塞构件(例如，根据实施方式的外侧活塞77)，该第二活塞构件设置成以不能转动的方式与所述第二制动衬块接触，当所述第二挺杆构件转动时，所述第二活塞构件相对于所述第二挺杆构件向所述盘式转子所在侧移动；第一调整机构(例如，根据实施方式的内侧调整机构50)，该第一调整机构通过以下方式调整由于所述第一制动衬块的磨损而形成于所述第一制动衬块和所述盘式转子之间的间隙：在所述第一制动衬块向所述盘式转子所在侧移位了对应于所述第一间隙的量之后，使所述第一活塞构件相对于所述第一挺杆构件向所述盘式转子所在侧移位，直到所述第一制动衬块以预定的表面压力与所述盘式转子接触为止；以及第二调整机构(例如，根据实施方式的外侧调整机构60和行星齿轮机构80)，该第二调整机构通过以下方式调整由于所述第二制动衬块的磨损而形成于所述第二制动衬块和所述盘式转子之间的间隙：在所述盘式转子向所述第二制动衬块侧移位了对应于所述第二间隙的量之后，使所述第二活塞构件相对于所述第二挺杆构件向所述盘式转子所在侧移位，直到所述盘式转子以预定的表面压力与所述第二制动衬块接触为止。
在如此构造的用于盘式制动装置的间隙调整机构中，所述第一调整机构优选地包括：挺杆驱动部件(例如，根据实施方式的操作轴31等)，该挺杆驱动部件用于沿所述预定轴线方向推动所述第一挺杆构件，使得所述第一挺杆构件和所述第一活塞构件一体地向所述盘式转子所在侧移动，并且当所述衬块驱动部件操作时，所述挺杆驱动部件驱动所述第一挺杆构件转动；第一传递构件(例如，根据实施方式的第一轮52等)，该第一传递构件布置在所述第一挺杆构件和所述挺杆驱动部件之间，用于通过将来自所述挺杆驱动部件的转动驱动力传递到所述第一挺杆构件而驱动所述第一挺杆构件转动；第一调整部件(例如，根据实施方式的销接合孔54等)，该第一调整部件用于执行调整，使得在所述第一挺杆构件连同所述第一活塞构件被所述挺杆驱动部件向所述盘式转子所在侧移动对应于所述第一间隙的量之后，来自所述挺杆驱动部件的所述转动驱动力传递到所述第一传递构件；以及第一离合器构件(例如，根据实施方式的内侧刚性解除离合器57)，当所述第一活塞构件使所述第一制动衬块以所述预定的表面压力以上的压力与所述盘式转子接触时，所述第一离合器构件切断所述转动驱动力从所述第一传递构件向所述第一挺杆构件的传递；所述第二调整机构优选地包括：第二传递构件(例如，根据实施方式的第二轮62等)，该第二传递构件将所述第一传递构件的所述转动驱动力传递到所述第二挺杆构件；第二调整部件(例如，根据实施方式的销接合孔63、行星齿轮机构80等)，该第二调整部件用于执行调整，使得在所述盘式转子被所述第一制动衬块向所述第二制动衬块侧推动了对应于所述第二间隙的量之后，所述第一传递构件的所述转动驱动力传递到所述第二传递构件；以及第二离合器构件(例如，根据实施方式的外侧刚性解除离合器67)，当所述第一制动衬块使所述盘式转子以所述预定的表面压力以上的压力与所述第二制动衬块接触时，所述第二离合器构件切断所述转动驱动力从所述第二传递构件向所述第二挺杆构件的传递。
此外，在上述发明中，所述第一挺杆构件和所述第二挺杆构件优选地被设置成通过分别布置于所述第一传递构件和所述第二传递构件的单向离合器而仅能沿一个转动方向自由转动。
发明的有益效果
使用根据本发明的用于盘式制动装置的间隙调整机构，当制动衬块被磨损时(尤其当第一制动衬块的磨损量和第二制动衬块的磨损量不同时)，能够按照各自的磨损量，将各制动衬块和盘式转子之间的间隙自动地调整到合适的间隙(第一和第二间隙)。因此，各制动衬块和盘式转子之间的间隙能够保持恒定，可阻止由于过渡的间隙调整而产生的制动衬块的拖曳。另外，使用这种结构，间隙调整机构也可应用于固定制动钳型空气盘式制动装置，这在传统上认为是困难的，这能够减小盘式制动装置的整体尺寸和重量且有效使用盘式制动装置用的布置空间。
另外，根据本发明，间隙调整机构能够仅由机械结构构成，这能够减少组成部件的数量和提高结构的简单性。此外，与电间隙调整机构相比，根据本发明的间隙调整机构能够在不降低可靠性的情况下在高温、高振动环境中使用。另外，由于不需要电控系统，可实现制造成本的降低和装置所占据的空间的整体量的减小。
附图说明
图1是盘式制动装置的侧剖视图，根据本发明的实施方式的间隙调整机构应用于该盘式制动装置；
图2是该盘式制动装置的正视图；
图3是沿图1中的V-V箭头截取的剖视图；
图4是该间隙调整机构的示意性结构图；
图5是示出第一轮的销接合孔的图；
图6是示出第二轮的销接合孔的图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的优选实施方式。图1-3示出了盘式制动装置1，根据本发明的实施方式的间隙调整机构应用于该盘式制动装置。首先，将参考这些附图描述盘式制动装置1的结构要点。
盘式制动装置1包括：盘形的盘式转子(disc rotor)10，盘式转子与货车的车轮(未示出)一体地转动；一对制动衬块(内侧衬块11和外侧衬块12)，该对制动衬块在盘式转子10的两侧彼此相对地布置；气室20，该气室包括能够进退的推杆21；衬块推动机构30，其当气室20被触发时通过将制动衬块11、12推靠在盘式转子10的滑动表面而对盘式转子10的转动施加制动。
盘式转子10装配于花键槽3中以在轴向(轴线L方向)上自由滑动，且通过支撑在轮毂2的螺旋弹簧4始终向内侧衬块11侧偏置，其中，花键槽3形成在可转动地支撑车轮的轮毂2中。
每个制动衬块11、12均由衬片(lining)和金属背板构成，其中，衬片与盘式转子10的滑动表面摩擦接触，金属背板用于保持衬片的背面侧(不与盘式转子10接触的表面侧)。请注意，制动衬块11、12和盘式转子10由保持板7从上部覆盖。
气室20是气动膜片型气缸，能够根据响应于驾驶员的制动操作被供给到气室20的压力室的气压通过使膜片扩张并由此移位而使得推杆20进退。另外，气室20安装于固定到车体的制动钳壳体5，以使得气室20的推杆21通过开在制动钳壳体5中的插孔5a连接到推动机构30的操作轴31。插孔5a形成有比推杆21的外径大的直径，以允许推杆21摆动。
衬块推动机构30由操作轴31、辊32、内侧挺杆(inner tappet)33、内侧活塞34、复位弹簧36、中间板37、导杆38、内侧弹簧39等构成，且衬块推动机构根据推杆21在气室20中的伸展动作而使内侧衬块11在用于与盘式转子10接触的方向上移动。
操作轴31被构造成根据推杆21的进退运动而绕中心轴线自由转动，该中心轴线在与图1的纸面正交的方向上延伸，且能够与推杆21的顶端部接触的凹部31a在操作轴的基端侧形成为大致凹形。另外，操作轴31具有一对在其相应的肋部(flankportion)的偏心轮31b，随着操作轴31在图1所示的A方向(制动触发方向)上转动，偏心轮31b通过筒状辊32在平行于轴线L的方向上推动内侧挺杆33。
通过一体化基部33a、筒状部33b和齿轮部33c而形成内侧挺杆33，其中，基部33a与辊32的外周部接触，筒状部33b从基部33a沿轴向延伸，齿轮部33c从基部33a沿径向向外突出。多条阳螺纹部形成在筒状部33b的外周上。
内侧活塞34由冠部34a和活塞部34b构成，其中，冠部34a与内侧衬块11接触，活塞部34b具有在开在其一端侧的插孔中形成的多条阴螺纹部，所述阴螺纹部可被螺接到内侧挺杆33的阳螺纹部。冠部34a安装于活塞部34b的另一端侧以自由摆动。内侧挺杆33的阳螺纹部和内侧活塞34的阴螺纹部共同构成第一螺纹机构35。另外，内侧活塞34通过筒状套筒8a支撑在内侧活塞壳体6a上，以使得当内侧活塞34被辊32等推动时，导致的内侧活塞34的轴向移动由套筒8a引导。
复位弹簧36的一个端部由内侧活塞壳体6a支撑，而另一端部由平板状的中间板37支撑。复位弹簧36因此经由中间板37总是在用于使操作轴31复位到初始位置的方向(制动释放方向)上偏置操作轴31。导杆38的一个端部装配到中间板37，其另一端部插入形成在内侧活塞壳体6a中的导孔6a中。因此，中间板37在夹持在复位弹簧36和辊32之间的状态下的直线运动由导杆38等引导。
另外，平板状保持板26设置在一对内侧挺杆33的齿轮部33c的内侧的端部上。内侧弹簧39的一个端部由内侧活塞壳体6a支撑，同时另一端部由保持板26支撑。因此，内侧挺杆33的齿轮部33c被内侧弹簧39施加的力通过保持板26一直向辊32侧偏置，由此内侧挺杆33的基部33a与辊32的外周面保持持续的接触。
在如上所述构成的盘式制动装置1中，当气室20根据制动操作而被加压时(当被供给制动空气时)，推杆21被操作以伸展使得操作轴31在制动触发方向(图1中的正转动方向A)上转动。当辊32被操作轴31的转动运动朝向内侧挺杆33侧推出时，内侧挺杆33克服内侧弹簧39的偏置力与内侧活塞34一体地被推向盘式转子10侧。因此，内侧衬块11也向盘式转子10侧移动。当内侧衬块11向盘式转子10侧移位了与内侧衬块11和盘式转子10之间的合适的间隙量(初始设定的间隙量)对应的量时，内侧衬块11的衬片以预定的表面压力和盘式转子10的其中一个滑动表面接触。
当操作轴31进一步转动时，内侧衬块11克服螺旋弹簧4的偏置力向外侧衬块12侧推动盘式转子10，且当盘式转子10向外侧衬块12侧移位了与盘式转子10和外侧衬块12之间的合适的间隙对应的量时，外侧衬块12以预定的表面压力接触盘式转子10。因此，通过在制动衬块11、12之间夹持盘式转子10，能够对盘式转子的转动操作施加制动，因此可获得预定的制动动作。
此时，当各制动衬块11、12产生磨损时，制动衬块11、12和盘式转子10之间各自的间隙增大，导致为了施加预定的制动压力，各个制动衬块11、12移动的量增加。因此，间隙调整机构40被安装在盘式制动装置1中，该间隙调整机构用于通过相对于盘式转子10自动调整制动衬块11、12各自的位置，而将盘式转子10和制动衬块11、12之间的间隙自动调整到最佳间隙(初始设定的间隙)。现在将进一步参考附图4-6，描述间隙调整机构40的构成。
间隙调整机构40由内侧调整机构50、外侧调整机构60和用于连接两个调整机构50、60的行星齿轮机构80构成，其中，内侧调整机构50用于调整内侧衬块11和盘式转子10之间的间隙，而外侧调整机构60用于调整外侧衬块12和盘式转子10之间的间隙。
内侧调整机构50主要由第一销51、第一轮52、内侧单向离合器55、内侧一次轮56、内侧刚性解除离合器57、内侧二次轮58、内侧挺杆33和内侧活塞34构成。
第一销51的一端部插入装配于操作轴31的外周面，以使得第一销51与操作轴31一体地转动。第一销51的另一端部插入与第一轮52的外周部一体形成的连接部53的销接合孔54中。因此，当第一销51根据操作轴31的转动运动而推动连接部53(销接合孔54的内壁54c)时，第一轮52转动。
销接合孔54形成为在第一销51的转动方向上延伸预定的长度，以使得当操作轴31位于初始位置(制动释放位置)时，第一销51的另一端部位于销接合孔54的底壁54b。当第一销51与底壁54b接触时，在销接合孔54中与第一销51相反的一侧形成空隙部54a，且空隙部54a的长度对应于在内侧衬块11没有磨损发生的条件下内侧衬块11和盘式转子10之间的最佳间隙。因此，相对于操作轴31开始转动的时间点，第一轮52转动的时刻能延迟第一销51从底壁54b移动通过销接合孔54且与内壁54c(与底壁相对的壁面)接触所需的时间量。
内侧一次轮56通过内侧单向离合器55接合于第一轮52。更具体的，内侧单向离合器55介入第一轮52的内周面和内侧一次轮56的转轴部56a之间，其中，内侧单向离合器仅传递在第一轮52的正转动方向(图4中的B方向)上产生的转动力。
另外，内侧刚性解除离合器57由摩擦离合器等构成，内侧刚性解除离合器57固定于内侧一次轮56，且通过使内侧二次轮58和内侧刚性解除离合器57摩擦地接合，内侧一次轮56和内侧二次轮58能一体地转动。
外部啮合于内侧挺杆33的齿轮设置在内侧二次轮58的外周部上，以使得当内侧二次轮58转动时，内侧挺杆33在与辊32接触的同时转动。
该对内侧挺杆33通过分别外部啮合于内侧联接齿轮41而联接，其中，内侧联接齿轮41布置在两个内侧挺杆33之间。因此，与内侧二次轮58啮合的内侧挺杆33(图3中的右侧的内侧挺杆33)的转动驱动力能够通过内侧联接齿轮41传递到另一个内侧挺杆33(图3中的左侧的内侧挺杆33)。
如上所述，内侧挺杆33和内侧活塞34包括第一螺纹机构35，且内侧活塞34键入(不能转动地固定于)内侧活塞壳体6a，以不能够被键59转动。因此，当内侧挺杆33转动时，内侧挺杆33的转动通过第一螺纹机构35等转换为直线运动，由此，相对于内侧挺杆33，内侧活塞34进行朝向盘式转子10侧的直线运动。
根据具有这种结构的内侧调整机构50，当内侧衬块11磨损使得盘式转子10和内侧衬块11之间的间隙大于合适的间隙时，第一销51根据操作轴31的转动运动通过销接合孔54在如下时点转动第一轮52：在该时点内侧衬块11已经向盘式转子10侧移动了对应于合适的间隙的量。因而产生的转动驱动力依次传递给内侧一次轮56、内侧二次轮58和内侧挺杆33，因此，内侧活塞34能够相对于内侧挺杆33向盘式转子10侧移动。当内侧活塞34相对于内侧挺杆33移动了对应于内侧衬块11的磨损量的量时，内侧衬块11以预定的表面压力和盘式转子10接触。此时，内侧二次轮58的转动负载(转动扭矩)根据内侧衬块11和盘式转子10之间的摩擦力而增加，随着转动负载的增加，内侧刚性解除离合器57脱离。因此内侧挺杆33停止转动以使得内侧活塞34的相对移动停止，因此完成盘式转子10和内侧衬块11间的间隙调整。
同时，行星齿轮机构80由中心齿轮82、多个行星齿轮83、托架84和大致管状的环形齿轮(第二输入轴)85构成，其中，中心齿轮82被支撑为能够与第一输入轴81一体转动，多个行星齿轮83与中心齿轮82啮合，托架84可转动地支撑行星齿轮83且能够与输出轴86一体地转动，环形齿轮85与行星齿轮83啮合且被支撑为能够绕第一输入轴81和输出轴86的轴线转动。请注意，第一输入轴81的轴线、第二输入轴85的轴线和输出轴86的轴线大致在同一条直线上。
第一输入轴齿轮87安装于第一输入轴81的端部(中心齿轮82所在侧的相反侧的端部)，且第一输入轴齿轮87被布置成与中间齿轮88啮合，其中中间齿轮88外部啮合于内侧二次轮58。因此，内侧二次轮58的转动通过中间齿轮88传递给第一输入轴81，因此，中心齿轮82与第一输入轴81一体地转动。
因此，当内侧二次轮58连同内侧一次轮56转动时(换句话说，当内侧刚性解除离合器57连接时)，中心齿轮82通过中间齿轮88与内侧二次轮58在同一个方向(图4中B方向)上转动。另一方面，当内侧刚性解除离合器57脱离以使得内侧二次轮58停止转动时，中间齿轮88和中心齿轮82也停止转动。
外侧调整机构60包括第二销61、第二轮62和第二轮齿轮65，其中，第二销61的一个端部插入第一轮52，第二轮62通过第二销61与第一轮52接合，第二轮齿轮65经由外侧单向离合器64与第二轮62接合。第二轮齿轮65外部啮合于形成在环形齿轮(第二输入轴)85外周的第二输入轴齿轮85a。外侧单向离合器64介于第二轮62和第二轮齿轮65之间，以仅向第二轮齿轮65传递第二轮62的正转动方向(图4中的B方向)上产生的转动力。因此，随着第一轮52的转动，环形齿轮85通过第二销61、第二轮齿轮65等在与第一轮52相反的方向上转动。
另外，第二销61的从第一轮52向外突出的另一端部插入形成在第二轮62中的销接合孔63。销接合孔63形成为在第二销61的转动方向(圆周方向)上延伸预定长度，以使得当第一轮52处于初始位置(内侧调整机构50开始操作的位置)时，第二销61的该另一端部位于销接合孔63的一侧壁63b。
当第二销61与该一侧壁63b接触时，在销接合孔63中，空隙部63a形成在第二销61所在侧的相反侧，且空隙部63a的长度对应于外侧衬块12没有磨损发生的条件下外侧衬块12和盘式转子10之间的最佳间隙。因此，相对于第一轮52开始转动的时间点，第二轮62转动的时刻能延迟第二销61从该一侧壁63b移动通过销接合孔63且与另一侧壁63c(与该一侧壁相对的壁面)接触所需的时间量。
另外，如上所述，当内侧调整机构50被触发以将盘式转子10和内侧衬块11之间的间隙调整为合适的间隙时，行星齿轮机构80通过阻止来自输入轴81、85侧的转动驱动力传递到输出轴86，而确保外侧调整机构60不被触发。
更具体地，在行星齿轮机构80中，例如，当中心齿轮82的齿数设为Za＝18，且环形齿轮85的齿数设为Zb＝48，并且环形齿轮85相对于中心齿轮82的速度比(转动比)i与各自齿数Za、Zb间的减速比Za/Zb(＝-3/8)一致，使得内侧刚性解除离合器57连接，使得中心齿轮82和环形齿轮85在彼此相反的方向上转动时，能够停止托架84的转动(换句话说，能够停止输出轴86的转动)。请注意，正如前面描述的那样，此时中心齿轮82和环形齿轮85的转动方向彼此相反，因此减速比的值是负的(-)。
例如，通过将内侧二次轮58的齿数设为Zc＝28，且第一输入轴齿轮87的齿数设为Zd＝21，此时，以减速比i1＝Zc/Zd(＝4/3)减速后，第一轮52的转动传递到中心轮82。
同时，例如，通过将第二轮齿轮65的齿数设为Ze＝20，且第二输入轴齿轮85a的齿数设为Zf＝40，以减速比i2＝Ze/Zf(＝-1/2)减速后，第一轮52的转动传递给环形齿轮85。
因此，环形齿轮85相对于中心轮82的减速比i为i＝i2/i1＝-3/8，由此与前述的减速比Za/Zb＝-3/8匹配。因此，通过在此条件下在彼此相反的方向上转动中心齿轮82和环形齿轮85，行星齿轮83自转而不公转，因此，能够停止一体连接于托架84的输出轴86的转动。请注意，可适当地修改此处说明的各个齿轮的齿数、减速比等。
另一方面，在操作轴31转动的状态下，当内侧刚性解除离合器57脱离时，内侧二次轮58停止转动以使得中心齿轮82停止转动，然而第一轮52继续转动，使得环形齿轮85继续转动。这种情况下，行星齿轮机构80中的这种差动运动使得行星齿轮83在自转的同时在中心齿轮82上公转，由此托架84开始转动，因此一体连接于托架84的输出轴86能够以预定的减速比转动。
除了上述的第二销61等之外，外侧调整机构60还包括外侧一次轮66、外侧二次轮68、第一至第五外侧挺杆驱动齿轮71-75、传递轴70、外侧挺杆76、外侧活塞77等。
外侧一次轮66形成为端部封闭的大致筒状，且一体地连接于输出轴86的端部(托架84所在侧的相反侧的端部)。因此，外侧一次轮66绕其中心轴线与输出轴86一体地转动。外侧一次轮66和外侧二次轮68各自包括筒状开口部66a、68a，且通过将外侧一次轮66和外侧二次轮68布置为使得开口部66a、68a彼此面对，开口部66a、68a形成由摩擦离合器等构成的外侧刚性解除离合器67用的布置空间。
外侧刚性解除离合器67固定于外侧一次轮66的开口部66a中，且通过使内侧二次轮68，外侧刚性解除离合器67摩擦接合，外侧一次轮66和外侧二次轮68能一体地转动。
第一外侧挺杆驱动齿轮71连接于外侧二次轮68的转动轴69以和外侧二次轮68一体地转动。第二外侧挺杆驱动齿轮72外部啮合于第一外侧挺杆驱动齿轮71。
传递轴70是平行于轴线L方向延伸的长杆，其一端部接合于第二外侧挺杆驱动齿轮72且另一端部接合于第三外侧挺杆驱动齿轮73。第四外侧挺杆驱动齿轮74啮合于第三外侧挺杆驱动齿轮73且在大致相反侧啮合于第五外侧挺杆驱动齿轮75，由此，第三外侧挺杆驱动齿轮73的转动驱动力传递给第五外侧挺杆驱动齿轮75。
通过一体化筒状部76b和齿轮部76c而形成外侧挺杆76，其中，筒状部76b从基部76a沿轴向延伸，齿轮部76c从基部76a向径向外侧突出。阳螺纹部形成在筒状部76b的外周上。
外侧活塞77由冠部77a和活塞部77b构成，其中，冠部77a压着外侧衬块12，活塞部77b具有在其一端侧开的插孔中形成的多条阴螺纹部，所述阴螺纹部可被螺接到外侧挺杆76的阳螺纹部。冠部77a安装于活塞部77b的另一端侧以自由摆动。外侧挺杆76的阳螺纹部和外侧活塞77的阴螺纹部共同构成第二螺纹机构78。另外，外侧活塞77经由筒状套筒8b支撑在外侧活塞壳体6c，以使得外侧活塞77相对于外侧挺杆76的相对移动由套筒8b引导。
一对外侧挺杆76通过分别外部啮合于布置在该对外侧挺杆76之间的外侧联接齿轮42而联接。因此，与第五外侧挺杆驱动齿轮75啮合的外侧挺杆76(图3中右侧的外侧挺杆76)的转动驱动力可经由外侧联接齿轮42传递到另外一个外侧挺杆76(图3中左侧的外侧挺杆76)。
如上所述，外侧挺杆76和外侧活塞77彼此螺接，且外侧活塞77键于(不能转动地固定于)外侧活塞壳体6c，以不能被键79转动。因此，当外侧挺杆76转动时，外侧挺杆76的转动运动通过第二螺纹机构78等被转换为直线运动，由此外侧活塞77相对于外侧挺杆76向盘式转子10侧进行直线运动。
另外，平板状保持板43设置在该对外侧挺杆76的齿轮部76c的内侧的端部上。外侧弹簧44的一个端部由外侧活塞壳体6c支撑，同时另一端部由保持板43支撑。因此，外侧挺杆76由外侧弹簧44的偏置力保持，由此阻止了由车体的振动等引起的外侧挺杆76的动作(振抖)。
接下来，将描述当制动衬块11、12磨损时，具有上述结构的设置在盘式制动装置1中的间隙调整机构40执行的操作。请注意，当制动衬块11、12没有磨损时所执行的制动操作的要点已经描述过，因此在此不再描述。
首先，当响应于预定的制动操作而将制动空气供给到气室20且在其中加压时，推杆21进行伸展差动移动，由此使得操作轴31在正转动方向(图1中的A方向)上转动。根据该转动运动，与操作轴31一体形成的偏心轮31b推动辊32，由此，内侧挺杆33和内侧活塞34在维持为一体的同时向盘式转子10侧推进。
此时，第一销51与操作轴31的转动运动一体地转动，但是由于对应于内侧衬块11侧最佳间隙量的空隙部形成在第一轮52的销接合孔54中，第一销51此时仅在销接合孔54内移动，因此第一轮52不转动。
当操作轴继续转动以使得内侧活塞34将内侧衬块11向盘式转子10侧推动了对应于内侧衬块11侧最佳间隙量(当没有磨损时，内侧衬块11的最初的移动量)的量时，第一销51撞击销接合孔54的内壁，从而从内壁推动连接部53，结果使得第一轮52开始绕其轴线转动。请注意，此时，内侧衬块11和盘式转子10之间仍保留对应于内侧衬块11的磨损量的间隙。
当第一轮52转动时，所产生的转动驱动力经由内侧单向离合器55传递给内侧一次轮56，由此使得摩擦接合于内侧刚性解除离合器57的内侧二次轮58转动。
当内侧二次轮58转动时，啮合于内侧二次轮58的内侧挺杆33也开始转动。然后使得被键59限制转动的内侧活塞34通过第一螺纹机构35开始向盘式转子10侧相对移动。此时，根据操作轴31的转动，内侧活塞34被辊32推动，以在与内侧挺杆33保持为一体的同时推进。同时，当接收第一螺纹机构35的作用时，内侧挺杆33进行独立的相对推进运动。
另外，内侧二次轮58的转动驱动力经由中间齿轮88传递到第一输入轴齿轮87，由此，一体连接到第一输入轴齿轮87的第一输入轴81和中心齿轮82开始沿与第一轮52的转动方向相同的方向转动。同时，当第一轮52转动时，第二轮62通过第二销61转动，且第二轮齿轮65通过外侧单向离合器64转动，由此，啮合于第二轮齿轮65的环形齿轮85沿与第一轮52的转动方向(图4中的B方向)相反的方向转动。因此，中心齿轮82和环形齿轮85在彼此相反的方向上转动，使得在行星齿轮机构80中，如上所述，行星齿轮83自转但不公转。结果，托架84和输出轴86保持在不转动的静止状态。因此，在内侧刚性解除离合器57被连接以使得内侧第二轮58转动的情况下，产生的转动驱动力不传递到输出轴86。因此，在内侧调整机构50操作期间，外侧调整机构60的触发受限，因此阻止了在外侧衬块12侧进行超过最初磨损量的过度的间隙调整。
当由于内侧活塞34的推动而使得内侧衬块11向盘式转子10侧移位了对应于内侧衬块11的磨损量的移动量时，内侧衬块11的衬片以预定的表面压力与盘式转子10的滑动表面接触。
此时，内侧衬块11施加在盘式转子10的推动力使得内侧二次轮58的转动负载增加，结果，内侧刚性解除离合器57脱离。因此，内侧二次轮58停止转动以使得啮合于内侧二次轮58的内侧挺杆33也停止转动。因此，内侧活塞34停止相对于内侧挺杆33的移动，因此，阻止了内侧调整机构50的过度的间隙调整。通过以这种方式使内侧活塞34相对于内侧挺杆33向盘式转子10侧移动(旋松)，直到内侧衬块11以预定的表面压力与盘式转子10接触，能够部分地调整由于内侧衬块11的磨损导致的内侧衬块11和盘式转子10之间的间隙。
此后，内侧刚性解除离合器57保持脱离，因此即使操作轴31进一步转动，内侧活塞34也不再相对于内侧挺杆33进一步独立地移动，且内侧活塞仅在被辊32推动时与内侧挺杆33一体地在轴向上移动。当内侧活塞34被朝向盘式转子10进一步推动时，盘式转子10克服螺旋弹簧4的偏置力而向外侧衬块12侧移动，以使得盘式转子10向外侧衬块12侧移位对应于合适间隙量(外侧衬块12没有磨损时的最初的移动量)的量。因此，通过外侧调整机构60开始外侧衬块12侧的间隙调整。
此时，如上所知，内侧刚性解除离合器57脱离，因此，转动驱动力不会根据操作轴31的转动运动传递到中心齿轮82。但是，第一轮52继续转动，因此第一轮52的转动驱动力经由第二轮齿轮65等传递到环形齿轮85。
此时，在行星齿轮机构80中，中心齿轮82固定且环形齿轮85作为第二输入轴而转动。因此，行星齿轮83同时自转和公转，使得托架84和输出轴86能一体地转动。
随着输出轴86转动而进行外侧衬块12和盘式转子10之间的间隙调整。然而，在内侧刚性解除离合器57脱离的基础上，输出轴86开始转动，因此，在(离合器57脱离以使得)内侧衬块11如上述那样向外侧衬块12侧推动盘式转子10时，如果进行有关外侧衬块12的间隙调整，可能在外侧衬块12侧同样进行超过外侧衬块12的磨损量的过度的间隙调整。
然而，第二轮62设置有对应于外侧衬块12和盘式转子10之间的最佳间隙的前述销接合孔63，因此输出轴86开始转动的时刻能延迟对应于该最佳间隙的时间量。因此，在间隙调整机构40中，根据内侧衬块11的推动，盘式转子10能够向外侧衬块12侧移动对应于最佳间隙的量，且盘式转子10一旦到达距外侧衬块12对应于外侧衬块12的磨损量的量的位置，则可由外侧调整机构60进行外侧衬块12侧的间隙调整。
当输出轴86在此时刻开始转动时，连接于输出轴86的外侧一次轮66与输出轴86在相同的方向上一体地转动。因此，摩擦接合于外侧刚性解除离合器67的外侧二次轮68也开始转动，以使得其转动驱动力依次传递到第一外侧挺杆驱动齿轮71、第二外侧挺杆驱动齿轮72、传递轴70、第三外侧挺杆驱动齿轮73、第四外侧挺杆驱动齿轮74和第五外侧挺杆驱动齿轮75。结果，啮合于第五外侧挺杆驱动齿轮75的外侧挺杆76也转动。
接下来，螺接于外侧挺杆76且由键79支撑在外侧活塞壳体6c而不能转动的外侧活塞77通过外侧挺杆76的转动而进行向盘式转子10所在侧的直线运动，由此连接于外侧活塞77的外侧衬块12逐渐地靠近盘式转子10。当外侧衬块12由外侧活塞77的推动运动而移动了对应于外侧衬块12的磨损量的量时，外侧衬块12的衬片以预定的表面压力接触盘式转子10的滑动表面。结果，通过以均匀的表面压力夹持盘式转子10的两个滑动表面，衬片11、12产生用于向车轮施加制动的制动力。
请注意，在这种情况下，当外侧衬块12与盘式转子10之间的摩擦力导致施加在外侧二次轮68的转动负载(扭矩)增加时，外侧刚性解除离合器67脱离。结果，外侧一次轮66的转动驱动力被切断，以使得外侧二次轮68停止转动。从而，外侧挺杆76也停止转动，因此，通过第二螺纹机构78产生的外侧活塞77的相对移动也停止，以使得外侧衬块12不再被进一步推动。因此，在此情况下，同样地，阻止了外侧调整机构60的过度的间隙调整。
因而，在外侧调整机构60中，通过外侧调整机构60的操作，通过使外侧活塞77相对于外侧挺杆76向盘式转子10侧移动(旋松)，外侧衬块12的磨损量可被部分地调整。另外，一旦内侧衬块11移动了对应于最佳间隙量和磨损量的量以至于以预定的表面压力与盘式转子10接触，就开始外侧调整机构60的操作，因此该操作总是与盘式转子10的操作同步且不受内侧衬块11的磨损引起的间隙变化的影响。因此，传统上认为困难的外侧衬块12侧的间隙调整能够可靠地得到提高。
当取消供给气室20的压力室的气压时，推杆21被操作以缩回，结果，通过复位弹簧36的恢复力，操作轴31在非制动方向上返回。当操作轴31在非制动方向上转动时，通过内侧弹簧39的恢复力，使得内侧挺杆33和内侧活塞34在保持与辊32接触的状态下，一体地向操作轴31侧后退。
同时，盘式转子10受到螺旋弹簧4的恢复力以在与外侧衬块12分离的方向上移动，结果，在制动衬块11、12和盘式转子10之间形成间隙，以使得施加于车轮的制动力被释放。
请注意，当操作轴31在非制动方向上转动以释放制动时，两个调整机构50、60都不被触发，且制动衬块11、12与盘式转子10之间各自的间隙不会恢复为调整之前的间隙。更具体地，在内侧调整机构50中，从操作轴31经由第一销51在非制动方向(与图4中的B方向相反的转动方向)上传递到第一轮52的转动驱动力，不会通过介于第一轮52和内侧一次轮56之间的内侧单向离合器55传递到内侧一次轮56，且内侧活塞34和内侧挺杆33之间的轴向相对位置关系不产生变化。
相似地，在外侧调整机构60中，传递到第一轮52的非制动方向(与图4中B方向相反的转动方向)上转动驱动力被传递到第二销61和第二轮62，但是不会通过介于第二轮62和第二轮齿轮65之间的外侧单向离合器64传递到第二轮齿轮65，且外侧活塞77和外侧挺杆76之间的轴向相对位置关系不产生变化。
因此，在各个制动衬块11、12在靠近盘式转子10的方向上移动了与制动衬块11、12的磨损量中的相应的螺纹机构35、78产生的移动量对应的量之后，即使制动不是在进行中，各个制动衬块11、12的位置依然得到保持。因此，移动后的制动衬块11、12的位置可用做随后的制动操作的开始位置。
因此，通过一次触发各个调整机构50、60，间隙调整机构40能够调整对应于各个制动衬块11、12的磨损量中的由螺纹机构35、78产生的相应的活塞34、77的相对移动量的间隙。因此，当在车轮上执行多次制动操作时，能最终调整各个制动衬块11、12的整个磨损量。
使用根据前述实施方式的间隙调整机构40，当各个制动衬块11、12磨损时，根据制动衬块11、12的磨损量，间隙调整机构40能够自动地将各个制动衬块11、12与盘式转子10之间的间隙调整到合适的间隙，以使得各个制动衬块11、12与盘式转子10之间的间隙保持恒定。另外，即使当内侧衬块11和外侧衬块12的磨损量不同时，通过使用行星齿轮机构80等合适地连接和不连接内侧调整机构50和外侧调整机构60，可根据制动衬块11、12各自的磨损量，单独地调整间隙，因此能够阻止由于过度的间隙调整等而导致的制动衬块11、12的拖曳。
另外，根据本实施方式的间隙调整机构40也可用于固定制动钳型空气盘式制动装置，这在传统上认为是困难的，这能够减小盘式制动装置的整体尺寸和重量且有效使用盘式制动装置用的布置空间。
另外，间隙调整机构40仅由机械结构构成，这能够减少组成部件的数量和提高结构的简单性。此外，与电间隙调整机构等使用的、其中活塞由电动马达操作且由非接触型光传感器探测马达操作的结构相比，间隙调整机构40能够在不降低可靠性的情况下在高温、高振动环境中使用。另外，由于不需要传感放大器等用的电控系统，可实现制造成本的降低和装置所占据的空间的整体量的减小。
附图标记说明
1     盘式制动装置
10    盘式转子
11    内侧衬块(第一制动衬块)
12    外侧衬块(第二制动衬块)
20    气室(衬块驱动部件)
31    操作轴(挺杆驱动部件)
32    辊(挺杆驱动部件)
33    内侧挺杆(第一挺杆构件)
34    内侧活塞(第一活塞构件)
40    间隙调整机构
50    内侧间隙调整结构(第一调整机构)
51    第一销(第一传递构件)
52    第一轮(第一传递构件)
54    销接合孔(第一调整部件)
55    内侧单向离合器(单向离合器)
56    内侧一次轮(第一传递构件)
57    内侧刚性解除离合器(第一离合器构件)
58    内侧二次轮(第一传递构件)
60    外侧调整机构(第二调整机构)
61    第二销(第二传递构件)
62    第二轮(第二传递构件)
63    销接合孔(第二调整部件)
64    外侧单向离合器(单向离合器)
66    外侧一次轮(第二传递构件)
67    外侧刚性解除离合器(第二离合器构件)
68    外侧二次轮(第二传递构件)
70    传递轴(第二传递构件)
71-75 外侧挺杆驱动齿轮(第二传递构件)
76    外侧挺杆(第二挺杆构件)
77    外侧活塞(第二活塞构件)
80    行星齿轮机构(第二调整机构、第二传递构件、第二调整部件)

Claims (3)

1.一种用于盘式制动装置的间隙调整机构，所述盘式制动装置具有：盘式转子，该盘式转子设置成能绕预定轴线自由转动且能在该预定轴线方向上自由滑动；第一制动衬块，该第一制动衬块布置在所述盘式转子的所述预定轴线方向上的一个表面侧，并且所述第一制动衬块与所述盘式转子相距第一间隙；第二制动衬块，该第二制动衬块布置在所述盘式转子的所述预定轴线方向上的另一表面侧，并且所述第二制动衬块与所述盘式转子相距第二间隙；以及衬块驱动部件，该衬块驱动部件用于沿所述预定轴线方向推动所述第一制动衬块；所述盘式制动装置通过以下方式产生制动力：操作所述衬块驱动部件以将所述第一制动衬块向所述盘式转子所在侧移动，使得所述第一制动衬块在与所述盘式转子接触的状态下沿所述预定轴线方向推动所述盘式转子，直到所述盘式转子与所述第二制动衬块接触，由此所述盘式转子和所述第一及第二制动衬块摩擦接合；
所述间隙调整机构包括：
第一挺杆构件和第二挺杆构件，所述第一挺杆构件和所述第二挺杆构件设置成当所述衬块驱动部件操作时分别在仅一个转动方向上自由转动；
螺接到所述第一挺杆构件的第一活塞构件，该第一活塞构件设置成以不能转动的方式与所述第一制动衬块接触，当所述第一挺杆构件转动时，所述第一活塞构件相对于所述第一挺杆构件向所述盘式转子所在侧移动；
螺接到所述第二挺杆构件的第二活塞构件，该第二活塞构件设置成以不能转动的方式与所述第二制动衬块接触，当所述第二挺杆构件转动时，所述第二活塞构件相对于所述第二挺杆构件向所述盘式转子所在侧移动；
第一调整机构，该第一调整机构通过以下方式调整由于所述第一制动衬块的磨损而形成于所述第一制动衬块和所述盘式转子之间的间隙：在所述第一制动衬块向所述盘式转子所在侧移位了对应于所述第一间隙的量之后，使所述第一活塞构件相对于所述第一挺杆构件向所述盘式转子所在侧移位，直到所述第一制动衬块以预定的表面压力与所述盘式转子接触为止；以及
第二调整机构，该第二调整机构通过以下方式调整由于所述第二制动衬块的磨损而形成于所述第二制动衬块和所述盘式转子之间的间隙：在所述盘式转子向所述第二制动衬块所在侧移位了对应于所述第二间隙的量之后，使所述第二活塞构件相对于所述第二挺杆构件向所述盘式转子所在侧移位，直到所述盘式转子以预定的表面压力与所述第二制动衬块接触为止。
2.根据权利要求1所述的用于盘式制动装置的间隙调整机构，其特征在于，所述第一调整机构包括：
挺杆驱动部件，该挺杆驱动部件用于沿所述预定轴线方向推动所述第一挺杆构件，使得所述第一挺杆构件和所述第一活塞构件一体地向所述盘式转子所在侧移动，并且当所述衬块驱动部件操作时，所述挺杆驱动部件驱动所述第一挺杆构件转动；
第一传递构件，该第一传递构件布置在所述第一挺杆构件和所述挺杆驱动部件之间，用于通过将来自所述挺杆驱动部件的转动驱动力传递到所述第一挺杆构件而驱动所述第一挺杆构件转动；
第一调整部件，该第一调整部件用于执行调整，使得在所述第一挺杆构件连同所述第一活塞构件被所述挺杆驱动部件向所述盘式转子所在侧移动对应于所述第一间隙的量之后，来自所述挺杆驱动部件的所述转动驱动力传递到所述第一传递构件；以及
第一离合器构件，当所述第一活塞构件使所述第一制动衬块以所述预定的表面压力以上的压力与所述盘式转子接触时，所述第一离合器构件切断所述转动驱动力从所述第一传递构件向所述第一挺杆构件的传递；
所述第二调整机构包括：
第二传递构件，该第二传递构件将所述第一传递构件的所述转动驱动力传递到所述第二挺杆构件；
第二调整部件，该第二调整部件用于执行调整，使得在所述盘式转子被所述第一制动衬块向所述第二制动衬块所在侧推动了对应于所述第二间隙的量之后，所述第一传递构件的所述转动驱动力传递到所述第二传递构件；以及
第二离合器构件，当所述第一制动衬块使所述盘式转子以所述预定的表面压力以上的压力与所述第二制动衬块接触时，所述第二离合器构件切断所述转动驱动力从所述第二传递构件向所述第二挺杆构件的传递。
3.根据权利要求2所述的用于盘式制动装置的间隙调整机构，其特征在于，所述第一挺杆构件和所述第二挺杆构件被设置成通过分别布置于所述第一传递构件和所述第二传递构件的单向离合器而仅能沿一个转动方向自由转动。
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