CN105209778B - 车辆的、尤其是商用车的钳盘式制动器及其压制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆的钳盘式制动器，该制动器包括具有转动轴线的制动盘、制动钳、制动器载体、在制动钳或制动器载体的通道中引导和支撑的力传递元件，例如衬块载体和/或压板、用于压住力传递元件的压制弹簧、以及被保持装置保持和支撑在钳体上的压制装置(36)，压制装置使压制弹簧径向地对着力传递元件预紧，并且使压制弹簧切向地沿着在向前行驶时的转动方向对着力传递元件预紧，其中，保持装置具有与转动轴线平行的中心线。切向的预紧至少部分归因于压制装置沿切向方向从中心线(M)在盘转出侧上所测到的尺寸(V1、V2)至少区段式地大于在盘转入侧上所测到的尺寸。

Description

车辆的、尤其是商用车的钳盘式制动器及其压制装置
技术领域
本发明涉及一种车辆的、尤其是商用车的钳盘式制动器，该钳盘式制动器包括具有转动轴线的制动盘、制动钳、制动器载体、在制动钳或制动器载体的通道中引导和支撑的力传递元件，例如衬块载体和/或压板、用于压住力传递元件的压制弹簧、以及被保持装置保持且支撑在钳体上的压制装置，压制装置使压制弹簧径向地对着力传递元件预紧，并且使压制弹簧切向地沿着在向前行驶时的转动方向对着力传递元件预紧，其中，保持装置具有平行于转动轴线的中心线。
背景技术
开篇所述类型的制动器例如由EP 694 707 B3所公知。对于根据现有技术的制动器来说具有表征性的是，经由在制动钳中的偏心的形状锁合(fromschlüssig)的支承实现压制箍的轴线位移，以便经由形状锁合地嵌接到针对压制箍而特别成形的压制弹簧中而除了施加径向的预紧外还将切向的预紧施加到制动衬块上。
径向和切向的预紧的基本原理已被证实是可行的并且应当得到保留。然而，根据本发明，对制动钳以及压制系统的相关部件进行了结构上和功能上的改变，以便实现更大的经济性和更大的多样性。
图1和图2示出了根据EP 694 707 B3的制动器。在此，图1示出了在制动钳的或制动器载体的通道引导部中径向在内且两侧在圆周方向受引导和支撑的制动衬块11，在制动衬块的径向外缘上支承着关于制动衬块的中心轴线朝两侧对称成形的压制弹簧。压制弹簧在中间具有径向位于更深的中间区域3，由该中间区域从两侧沿着衬块的外缘向外延伸有位于更高的弹簧腿6、7，以便当有同样对称成形的压制箍1在形状锁合的情况下嵌接到在此是径向向内成形的中间区域中时，于是在端部侧上弹性地作用到制动衬块上。
压制箍1由圆形材料成形而得。当压制箍1如图2所示在挤压侧上被锚定到制动钳的形状锁合开口中，并且在另一侧上固定地、但是可松开地在轮辋侧上借助螺接固定在制动钳的轴承体上时，于是发生弹簧预紧。压制箍延伸越过用作于装入/拆卸在制动盘的两侧上支承的制动衬块的钳体开口并且在沿着制动器轴线或者中心轴线A的方向延伸。
压制弹簧沿着制动衬块的轴向方向与制动衬块联接，这是因为制动衬块的外缘的径向的凸缘12、14穿过弹簧中的长形的开口8、9、10。弹簧腿端部侧地对着制动衬块的外缘的另外的径向的凸缘13、13抵靠。压制弹簧构造为片簧。
借助压制弹簧作用到制动衬块上的径向和切向的预紧根据现有技术通过如下方式来产生，即，压制箍1形状锁合地嵌接到压制弹簧的径向成形的中间区域3中，并且其本身在形状锁合的情况下总是沿着在向前行驶时的制动盘转动方向地朝着制动盘转出侧相对于中心轴线或者制动器轴线A错开了轴线位移x地支承在制动钳的挤压侧和轮辋侧的锚定部中。由此，相应的弹簧腿在切向方向上也被压迫。为了使压制箍1进行偏心地形状锁合支承，在制动钳的铸件中必须在相应的位置中存在有为此所需的铸造技术上的造型，然后紧接着还要使这些造型经受机械加工。因此，在制动钳上/中非对称地成形出用于压制箍1的支承位置。
相关的制动器安装在车轴的两侧，从而制动器也必须镜像地实施。这意味着，对于用于左和右制动器的根据现有技术的制动钳来说需要不同的铸造模具实施方案，用以制造出非对称的支承和保持区域。因此，随后针对支承和保持区域的机械加工的位置在左制动器的情况下也不同于右制动器的情况。
由于上面提到的非对称性，具有不同的钳体实施方案的该原理与对大批量的在铸造技术上进行制造的并且进行机械加工的制动钳进行经济且成本优化的制造相抵触。
发明内容
因此，本发明的任务在于，改进根据EP 694 707B3的制动器，从而克服所提到的缺点。尤其地，本发明的任务在于，更经济且多样地实施开篇所述类型的钳盘式制动器。
根据本发明，所提出的任务在开篇所述类型的钳盘式制动器的情况下通过如下方式得到解决，即，切向的预紧至少部分归因于压制装置沿切向方向从中心线在盘转出侧上所测到的尺寸至少区段式地大于在盘转入侧上所测到的尺寸。
在此，本发明基于如下认识，当压制弹簧的切向预紧不是归因于钳体的非对称性，而是相反地归因于压制装置的非对称性时，于是可以在钳体上对称地实施用于压制装置的保持装置或者另外表达地用于压制箍的支承区域。
因此，优点是明显的。因为在每个车轴的用于压制装置的保持和支承区域中镜像对称地实施的制动钳为了铸造技术上的成形而不再需要就这方面而言不同的铸模。此外，可以将紧接着的机械加工统一。
根据本发明，压制弹簧优选位于挤压侧上。也就是说，根据本发明优选的是，使压住位于挤压侧上的制动衬块和/或同样位于挤压侧上的压板的压制弹簧沿切向方向预紧，而不是使压住轮辋侧上的制动衬块的压制弹簧沿切向方向预紧。由此，避免了机械上不利的力矩。
根据本发明，进一步优选地规定，压制装置为了产生径向预紧而以第一区域抵靠在压制弹簧上，并且为了产生切向预紧而以第二区域抵靠在压制弹簧上，并且第一区域的中点与第二区域的中点沿径向方向的间距小于沿切向方向的间距。由此，显著减少了压制弹簧的机械载荷，这是因为由此使得将力导入压制弹簧中的区域远离最大弯曲载荷的区域。
根据本发明，第一区域进一步优选地构造在径向向内延伸的加强筋上。由此，尤其实现了以上所提及的优点。
根据本发明，第二区域进一步优选地设置成关于包含中心线的径向平面是倾斜的。由此，使得在压制弹簧的可逆运动中有稍微的相对运动(滑动)成为可能。这降低了压制弹簧在关键区域中的载荷。
除了以上描述的钳盘式制动器之外，本发明还提出了一种压制装置，尤其是这种钳盘式制动器的压制装置。根据本发明，压制装置沿切向方向从将压制装置保持在钳盘式制动器的制动钳上的保持装置的中心线在盘转出侧上所测到的尺寸至少区段式地大于在盘转入侧上所测到的尺寸。
这样的压制装置适合于即使当构造在制动钳上用于保持和支撑压制装置的保持装置关于包含中心线的径向平面对称时，也会产生以上详细阐述的切向预紧，从而就这方面而言无需一方面用于右制动器以及另一方面用于左制动器的不同的铸模。
根据本发明，压制装置优选具有沿切向方向延伸的凸起部，该凸起部位于盘转出侧上并且位于挤压侧的区域中。根据上面说明，由此可以在挤压侧上产生期望的切向预紧，而在轮辋侧上则避免了这样的切向预紧。
如以上所阐述的那样，根据本发明，压制装置优选具有径向向内延伸的加强筋。
根据本发明的另一优选实施方式，设置有在转动轴线的方向上的缺口，其侧缘与保持装置配合作用以传递切向力。由此，实现了用于产生切向预紧的机械上特别简单的解决方案。
根据本发明，缺口优选关于包含中心线的径向平面是对称的。由此，保持装置也可以在制动钳上对称地实施，这带来以上所描述的优点。
根据本发明，缺口进一步优选地位于挤压侧上。
根据本发明的另一优选实施方式，设置有编码装置。编码装置进一步优选地具有缺口。
根据本发明的一个特别优选的实施方式，编码装置位于轮辋侧上。
附图说明
下面借助优选实施例参考附图详细阐述本发明。其中：
图1和图2示出根据现有技术的钳盘式制动器；
图3和图4示出根据本发明的实施例的钳盘式制动器的示意性的俯视图；
图5示出根据图3和图4的制动器的示意性的立体视图；
图6示出根据图3和图4的制动器的示意性的剖视图；
图7示意性地示出根据图3和图4的制动器的压制箍；
图8和图9示出压制箍与制动钳的相互配合；
图10示出用于压制箍的制动钳的保持区域的示意性的部分视图；
图11示出用于压制箍的钳体的其它保持区域的示意性的部分视图；
图12和图13示出将压制箍固定在钳体的轮辋侧上的两种不同实施方式；
图14至图18示出用于根据图3和图4的制动器的压制弹簧的不同的视图；
图19和图20示出根据本发明的实施例的或者根据现有技术的压制箍与压制弹簧的相互配合的剖视图。
具体实施方式
根据本发明的钳盘式制动器的图中所示的实施例具有(未示出的)制动盘，该制动盘的转动轴线用A标记。向前行驶时的转动方向用箭头D标记。制动器具有制动钳20以及制动器载体22，其中，制动钳框架式地侧绕(未示出的)制动盘。由具有摩擦衬块的金属的背板构成的轮辋侧的制动衬块用附图标记24标记，由具有摩擦衬块的金属的背板构成的挤压侧的制动衬块用附图标记26标记，并且压板用附图标记28标记。所提及的元件指的是力传递元件。它们用压制弹簧30、32或34压住，也就是说，沿径向方向预紧。如之后还将阐述地，制动衬块26和压板28也沿切向方向预紧。
以压制箍36的形式实施的压制装置用作于压住所提及的压制弹簧30、32和34，该压制装置本身延伸越过用作于装入/拆卸支承在制动盘的两侧的制动衬块的钳体开口。在此，压制箍36不仅承担对压制弹簧30、32和34的径向预紧，而且也承担对压制弹簧32和34的切向预紧。与此相对地，仅有径向的预紧作用到压制弹簧30和制动衬块24上，而没有切向的。由此避免了不利于制动器的运行的并且对浮动钳体的易移动性产生影响的力矩，该力矩归因于压制弹簧30的和制动衬块24的切向的预紧。
在附图所示的实施例中指的是浮动钳体的制动钳20具有用作于保持和支撑压制箍36的保持装置。有两个区域属于该保持装置，亦即轮辋侧的区域38和挤压侧的区域40。这两个区域(在俯视图中)相对平行于转动轴线A的中心线M对称地构造。它们也关于径向的中心平面ME对称，该中心平面由转动轴线A和中心线M撑开。通过该对称性，保持装置的轮廓是如下这样的，即，可以在钳体的铸造中使用一个且相同的模具，无论该钳体是用于右制动器还是左制动器。
屋檐式构成的凸起部42属于保持装置的挤压侧的区域40。该凸起部的侧缘44、46用于吸收切向力。凸起部的径向靠内的边缘48用于吸收径向力。
压制箍36在挤压侧上匹配于凸起部42地实施。因此压制箍具有缺口50，该缺口在装配的状态下容纳凸起部42。在此，缺口50的侧缘52和54用于传递切向力。径向靠外的表面56用于传递径向力。该表面在装入的状态下抵靠在指向制动盘的凸起部42的边缘48上。
在轮辋侧的区域38中，钳体20具有螺纹开口58，为了固定压制箍36，将螺栓60旋入到螺纹开口中。保持装置的轮辋侧的区域38和挤压侧的区域40一样关于中心线M和中心平面ME对称地实施。仅仅螺纹开口58是不对称的，以便防止将用于右(左)制动器的压制箍装配在左(右)制动器上。螺纹开口不是以铸造技术来构成，而是在原本铸造之后借助钻头和/或螺纹车刀来引入。
在保持装置的区域38中设置有编码装置。为此根据图11和图12可以在机械加工中留出超出部62，从而根据图12仅可以装配如下这样的压制箍36，即，该压制箍具有匹配于超出部62的凹部64。和螺纹开口58一样，超出部62不是以铸造技术构成，并且因此可以不对称地布置。
附加或替选地也可以设置的是，压制箍36根据图13具有楔舌凸缘，该楔舌凸缘侧绕钳体20上的相对应的结构。这又确保了仅可以装配相匹配的压制箍36。
超出部62、凹部64以及楔舌凸缘66和68因此是编码装置，它们确保了总是仅将相匹配的压制箍安装在钳体上。
压制箍在两个方面是不对称的。一方面，压制箍仅在挤压侧上具有切向凸缘70和72，而不是在轮辋侧上。另一方面压制箍沿切向方向从中心线M在第一凸缘70的区域中也就是说在制动盘转出侧上所测到的尺寸V1大于在凸缘72的区域中也就是在制动盘转入侧上所测到的尺寸V2。
通过该设计方案能够实现的是，给挤压侧的制动衬块26和位于挤压侧上的压板28施加切向预紧，而不必使制动钳20在用于压制箍36的保持装置的区域38和40中进行相应非对称地设计，并且没有将不利的切向预紧作用到在轮辋侧的制动衬块24上。
通过施加不同的弹簧预紧，也可以与压制弹簧相互配合以简单的方式有针对性地控制多样性。这可以通过如下方式得以实现，即，根据图7，沿着朝向制动盘转出的虚线方向，仅仅需要改变压制箍的宽度V1。为此仅相应地对待变形的板材冲制件进行构造。于是与之前提到的编码部相互配合地可以实现相对相应的制动器及其使用条件进行精确分配，而不为此进行在制动钳的铸造区域上的匹配。
压制箍36优选地作为变形的板材冲制件来制造并且具有加强筋，加强筋关于中心线M或者径向平面R相应地错开了尺寸V1和V2之差。该加强筋用附图标记74标记。它在装配的状态下面式地抵靠在相应的压制弹簧30、32或34上并且用于施加径向预紧，参见图19。与此相对，在根据图20的、相应于现有技术的设计方案中，仅仅存在有线状抵靠。这样的线状抵靠显然使压制弹簧受载显著强于根据图19的面式抵靠。
尤其从图14至18获知了形式为片簧的压制弹簧的设计方案。它们具有两个相同的弹簧腿76、78和位于其间的呈梯形的中间区域80，该中间区域径向向内凸起。呈梯形的区域80的两个腿与其底边在松弛的状态下分别夹成大于95°的角度α。在图中所示的实施例中它为117°。两个腿与两个相邻的弹簧腿76、78夹成小于85°的角度β。在所示的实施例中，角度β为74°。
弹簧在侧视图中不是有棱角的。相反，它们在松弛状态下在呈梯形的区域80的两个腿与该区域的底边之间的过渡区域中分别为具有10mm至16mm的半径的弧形，在所示实施例中为13mm，并且在呈梯形的区域80与弹簧腿76、78之间的过渡区域中为具有4mm至9.5mm的半径的弧形，在所示的实施例中为7mm。
弹簧腿76、78可以直接根据图14至图16来实施。然而，它们也可以凸地或者凹地设计，如从图17和图18所获知的那样。
凸起部70的抵靠在压制弹簧32上的那个区域在图19中用附图标记82标记。它的中点M82与中点M74沿径向方向具有距离H并且沿切向方向具有距离E，其中H<E。与此相比，在现有技术中，相应的抵靠线15和16以如下方式存在，即，适用：H＝E，参见图20。
在图中所示的实施例中，最高的(压)应力的位置P位于压制弹簧32中，该位置位于中间区域74与弹簧腿76之间的过渡区域中，远离由制动衬块或压板在接触区域中的径向冲击或者摩擦而导致的具有最高磨损的(平面)区域。
与此相对，在如前所述的相同使用条件下，根据由图20的现有技术，在径向接触区域中仅存在线状抵靠，从而在这里具有线状抵靠(参见箭头)的径向区域中的最高磨损的位置直接且在压制弹簧中的最高(压)应力的区域P附近邻接。
尤其从图19获知，压制箍36在横截面中具有槽状的设计方案，其中，压制箍靠外地，也就是说在凸起部70、72的端部处设成倾斜。由此使得在压制弹簧的可逆运动中有稍微的相对运动(滑动)成为可能。在具有抵靠在垂直的弹簧区段上的圆形材料的根据图20的现有技术中则并不如此。根据本发明的设计方案降低了在关键的区域中的载荷。
如根据图1的现有技术中那样，这里也沿制动衬块的轴向方向使压制弹簧与制动衬块联接，这是因为制动衬块的外缘的径向凸缘(12)穿过弹簧的两个侧向的弹簧腿中的长形的开口(8、9)。弹簧腿端部侧地对着制动衬块的外缘的另外的径向凸缘(13、13)抵靠。压缩弹簧构造为片簧。
在以上说明书、权利要求书以及附图中公开的本发明的特征既可以单独地也可以任意组合地在本发明的不同实施方式中对于实现本发明是重要的。

Claims (17)

1.一种车辆的钳盘式制动器，所述钳盘式制动器包括：
具有转动轴线(A)的制动盘、
制动钳(20)、
制动器载体(22)、
在所述制动钳或所述制动器载体的通道中引导和支撑的力传递元件、
用于压住所述力传递元件的压制弹簧(30、32、34)、以及
被保持装置(38、40)保持和支撑在钳体上的压制装置(36)，所述压制装置使所述压制弹簧径向地对着所述力传递元件预紧，并且
所述压制装置使所述压制弹簧切向地沿着在向前行驶时的转动方向(D)对着所述力传递元件预紧，其中，
所述保持装置(38、40)具有与转动轴线平行的中心线(M)，
其特征在于，
切向的预紧至少部分归因于所述压制装置(36)沿切向方向从所述中心线(M)在盘转出侧上所测到的尺寸(V1)至少区段式地大于在盘转入侧上所测到的尺寸(V2)，其中，所述压制装置(36)为了产生径向预紧而以第一区域(74)抵靠在所述压制弹簧(30、32、34)上，并且为了产生切向预紧而以第二区域(82)抵靠在所述压制弹簧(30、32、34)上，其中，所述第二区域(82)径向上位于所述第一区域(74)外侧。
2.根据权利要求1所述的钳盘式制动器，其特征在于，所述车辆是商用车。
3.根据权利要求1所述的钳盘式制动器，其特征在于，所述力传递元件是衬块载体(24、26)和/或压板(28)。
4.根据权利要求1所述的钳盘式制动器，其特征在于，所述压制弹簧(32、34)位于挤压侧上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的钳盘式制动器，其特征在于，所述第一区域的中点(M74)与所述第二区域的中点(M82)沿径向方向的间距小于沿切向方向的间距(H<E)。
6.根据权利要求5所述的钳盘式制动器，其特征在于，所述第一区域构造在径向向内延伸的加强筋(74)上。
7.根据权利要求5所述的钳盘式制动器，其特征在于，所述第二区域设置成关于包含中心线(M)的径向平面(ME)是倾斜的。
8.一种盘式制动器的压制装置，其特征在于，所述压制装置的沿切向方向从将所述压制装置(36)保持在钳盘式制动器的制动钳(20)上的保持装置(38、40)的中心线(M)、在盘转出侧上所测到的尺寸(V1)至少区段式地大于在盘转入侧上所测到的尺寸(V2)，其中，所述压制装置(36)为了产生径向预紧而以第一区域(74)抵靠在所述盘式制动器的压制弹簧(30、32、34)上，并且为了产生切向预紧而以第二区域(82)抵靠在所述盘式制动器的压制弹簧(30、32、34)上，其中，所述第二区域(82)径向上位于所述第一区域(74)外侧。
9.根据权利要求8所述的压制装置，其特征在于，所述盘式制动器是根据权利要求1至7中任一项所述的钳盘式制动器。
10.根据权利要求8所述的压制装置，其特征在于具有沿切向方向延伸的凸起部(70)，所述凸起部位于盘转出侧上并且位于挤压侧的区域中。
11.根据权利要求10所述的压制装置，其特征在于具有径向向内延伸的加强筋(74)。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的压制装置，其特征在于具有在转动轴线(A)的方向上的缺口(50)，所述缺口的侧缘(52、54)与所述保持装置(38、40)配合作用以传递切向力。
13.根据权利要求12所述的压制装置，其特征在于，所述缺口(50)关于包含中心线(M)的径向平面(ME)是对称的。
14.根据权利要求12所述的压制装置，其特征在于，所述缺口(50)位于挤压侧上。
15.根据权利要求8至11中任一项所述的压制装置，其特征在于，所述保持装置具有编码装置(62、64；66、68)。
16.根据权利要求15所述的压制装置，其特征在于，所述编码装置(62、64；66、68)具有缺口(64)。
17.根据权利要求15所述的压制装置，其特征在于，所述编码装置(62、64；66、68)位于轮辋侧上。
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