CN105247237B - 铰接台式制动蹄 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于鼓式制动器的制动蹄。所述制动蹄包括弓形制动台，所述弓形制动台限定被构造成容置制动衬片的径向外侧以及与所述径向外侧相对的径向内侧。所述制动台进一步限定接近所述制动台的第一端部的多个套筒。所述套筒沿轴线对准并且彼此轴向地相间隔。所述套筒中的每一个被构造成将锚定销容置于其中，所述制动蹄可通过所述锚定销可枢转地联接至制动底板。所述套筒围绕所述锚定销的周长的一半以上设置。

Description

铰接台式制动蹄

技术领域

本发明涉及一种鼓式制动器。特别地，本发明涉及一种用于鼓式制动器的改进的制动蹄，与传统的制动器相比，所述鼓式制动器使得能够实现更加一致的制动器动力学、控制以及性能。

背景技术

在传统的鼓式制动器中，制动鼓与接近于轮轴的一个端部的一个或多个轮一起旋转。所述鼓限定径向内侧制动表面。制动底板围绕轮轴设置并且一对制动蹄在一个端部处可枢转地安装至制动底板。由比如凸轮或者液压活塞或液压楔的致动构件接合每个制动蹄的相对的端部，以使制动蹄在与制动鼓的制动表面接合的位置以及与制动鼓的制动表面分离的位置之间运动。

尽管鼓式制动器通常比盘式制动器便宜，但是与传统的盘式制动器相比，鼓式制动器可能经受不一致的制动器动力学、控制以及性能。例如，鼓式制动器具有自增力特征。在制动期间，制动鼓的旋转施加推动领蹄与制动鼓的制动表面接合(同时推动从蹄脱离与制动鼓的制动表面的接合)的力。该特征常常导致施加比在低速条件下所期望的大的、而比在高速条件下所期望的小的制动力，并且在使用具有相对较高的摩擦系数的摩擦材料时是特别明显的。此外，该特征导致由领蹄和从蹄所施加的不均匀的制动力，其中由所述制动蹄所施加的制动力方面的差异随摩擦系数的增加而增加。该特征还导致制动蹄上的不均匀的磨损。传统的鼓式制动器还需要使用相对较大的锚定销，以将制动蹄可枢转地联接至制动底板。由于所述销相对较大，所以从制动器的中心至锚定销的枢转轴线的径向距离相对较小。相对较小的径向 距离使制动器的自增力特征增加并且导致领蹄与从蹄之间的制动力方面的更大的变化。

用于鼓式制动器的传统的制动蹄由于它们的构造还可能在处理某些负荷方面具有困难。传统的制动蹄包括制动台以及多个腹板，所述制动台支撑制动衬片，所述多个腹板支撑所述制动台并且在相对的端部处将制动蹄联接至锚定销以及致动构件。由于此构造，所述腹板必须既支撑制动台又承载来自锚定销和致动构件的负荷。腹板因此由相对较重的材料构成并且必须被机械加工成提供适当的接合表面。

本文中的发明人已经认识到需要一种使上述缺点中的一个或多个最小化和/或消除上述缺点中的一个或多个的制动蹄。

发明内容

本发明涉及一种制动器。特别地，本发明涉及一种用于鼓式制动器的改进的制动蹄，与传统的制动器相比，所述鼓式制动器使得能够实现更加一致的制动器动力学、控制以及性能。

根据本发明的一个实施例所述的用于鼓式制动器的制动蹄包括弓形制动台，所述弓形制动台限定被构造成容置制动衬片的径向外侧以及与所述径向外侧相对的径向内侧。所述制动台进一步限定接近所述制动台的第一端部的第一套筒和第二套筒。所述第一套筒和第二套筒沿轴线对准并且彼此轴向地相间隔。所述第一套筒和第二套筒中的每一个被构造成将锚定销容置于其中并且围绕所述锚定销的周长的一半以上设置。

根据本发明的一个实施例所述的制动组件包括具有中心开孔的制动底板，所述中心开孔被构造成容置延伸通过其中的轮轴。所述制动组件进一步包括第一制动蹄，所述第一制动蹄具有通过第一锚定销联接至所述制动底板的第一端部。所述第一制动蹄包括弓形制动台，所述弓形制动台限定被构造成容置第一制动衬片的径向外侧以及与所述径向外侧相对的径向内侧。所述制动台进一步限定接近所述制动台的第一端部的第一套筒和第二套筒。所述第一套筒和第二套筒沿第一轴 线对准并且彼此轴向地相间隔。所述第一套筒和第二套筒中的每一个被构造成将所述第一锚定销容置于其中并且围绕所述第一锚定销的周长的一半以上设置。所述制动组件进一步包括第二制动蹄，所述第二制动蹄具有通过第二锚定销联接至所述制动底板的第一端部。所述第二制动蹄包括弓形制动台，所述弓形制动台限定被构造成容置第二制动衬片的径向外侧以及与所述第二制动蹄的所述径向外侧相对的径向内侧。所述第二制动蹄的所述制动台进一步限定接近所述第二制动蹄的所述制动台的第一端部的第一套筒和第二套筒。所述第二制动蹄的所述制动台的所述第一套筒和第二套筒沿第二轴线对准并且彼此轴向地相间隔。所述第二制动蹄的所述制动台的所述第一套筒和第二套筒中的每一个被构造成将所述第二锚定销容置于其中并且围绕所述第二锚定销的周长的一半以上设置。所述制动组件进一步包括与所述第一制动蹄和第二制动蹄中的每一个的第二端部接合的致动构件。所述致动构件的运动使所述第一制动蹄和第二制动蹄在与制动表面接合的位置以及与制动表面分离的位置之间运动。

根据本发明所述的制动器代表对传统的制动器的改进。改进的制动蹄使得能够在制动器中使用小直径的锚定销。因此，增加了从制动器的中心至锚定销的中心的径向距离，从而减小制动器的自增力作用以及领蹄与从蹄之间的制动力方面的差异(特别是在与具有更高的摩擦系数的材料一起使用时)。制动蹄还使得能够在与锚定销接合的点处实现比传统的设计中更刚硬的制动蹄并且使腹板免于将负荷从销传递至制动台。所述设计因此改进制动蹄的结构完整性同时还容许腹板的重量和制造成本方面的减少。制动蹄还有助于在锚定销上使用衬套以减小摩擦。

通过阅读以下描述和权利要求以及通过审阅附图，本发明的以上以及其它方面、特征、细节、效用、以及优点将变得显而易见。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的制动器的平面图。

图2为图1的制动器的立体分解图。

图3-4为图1的制动器的立体图。

图5-6为根据本发明的一个实施例的制动蹄的立体图。

具体实施方式

现在参考附图，其中在各个附图中使用相同的附图标记标明相同的构件，图1-4示出根据本发明的一个实施例所述的制动组件10。制动组件10特别适于在重型卡车中使用。然而，应当理解的是，可将制动组件10用于各种各样的车辆上以及非车辆应用中。制动组件10被构造成抵靠着制动鼓12(通过虚线示出)起作用并且可包括制动底板14，致动构件16，锚定销18、20以及一对制动蹄22、24。制动组件10还可包括本文中未详细讨论的其它传统的构件，包括例如安装支架、硬件以及调节器。

制动鼓12提供制动表面26并且在技术领域中为传统的。鼓12可由传统的金属以及金属合金(比如钢或铸铁)构成。鼓12为环形并且围绕延伸通过轮轴(并且进入以及离开图1中的视图)的中心轴线28与轮轴的一个端部处的一个或多个车轮一同旋转。

设置制动底板14以安装制动组件10的各个构件。底板14限定中心开孔32，车辆轮轴可延伸通过所述中心开孔32。底板14可进一步包括供支撑致动构件16的凸轮轴(未示出)延伸通过的开孔。根据本发明的一个方面，底板14的一部分限定安装支架34，所述安装支架34被构造成容置并支撑锚定销18、20。支架34限定从支架34的相对侧延伸的一个或多个U形轴承38。轴承38限定被构造成容置衬套40的凹槽，销18、20延伸通过所述衬套40。在所示实施例中，例如，轴承38限定被构造成容置衬套40以及销18、20的半圆形凹槽。在所示实施例中，支架34限定从支架34的每一侧延伸的两个轴承38，所述两个轴承38沿相对应的锚定销18、20的轴线彼此相间隔。每个轴承38被构造成容置相对应的衬套40以及锚定销18、20并且被构造成使得轴承38围绕衬套40以及销18、20的周长的不超过一半设置(例 如，不超过圆形衬套40以及圆形销18、20的圆周的一半)。因此，销18、20(以及如下所述的制动蹄22、24)支撑于底板14上，但是可从底板14容易地移除以用于维修或替换。

设置致动构件16，以引起制动蹄22、24的、在与鼓12的制动表面26接合的位置以及与鼓12的制动表面26分离的位置之间的运动。在所示实施例中，致动构件16包括传统的双瓣S形凸轮，其可支撑于延伸通过底板14的凸轮轴(未示出)上。在致动构件16旋转时，分别联接至制动蹄22、24的一个端部的凸轮从动件42、44跟随致动构件16的表面，从而使制动蹄22、24围绕由锚定销18、20所限定的轴线枢转。尽管在所示实施例中致动构件16包括S形凸轮，但是应当理解的是，还可使用传统的流体致动型活塞或楔型机构使制动蹄22、24在与制动表面26接合的位置以及与制动表面26分离的位置之间运动。

设置锚定销18、20以分别将制动蹄22、24可枢转地安装至制动底板14。锚定销18、20可包括具有中心轴线46、48的圆形销，所述中心轴线46、48彼此平行并且平行于轴线28。如在下文中更详细地描述的，锚定销18、20被构造成容置于衬套40以及底板14的支架34的轴承38内并且由制动蹄22、24容置。根据本发明的一个方面，销18、20在直径方面可比传统的锚定销小，从而增加从轴线28至轴线46、48的径向距离并且减小制动器的自增力作用以及领蹄与从蹄之间的制动力方面的差异(特别是在与具有较高的摩擦系数的材料一起使用时)。

制动蹄22、24被设置成与鼓12的制动表面26选择性地接合，以便将制动扭矩施加至鼓12以及一个或多个轮。参考图4-5，每个制动蹄22、24可包括制动台50，制动衬片52，以及一对相间隔的腹板54、56。

设置制动台50以支撑制动衬片52。台50可由传统的金属以及金属合金(包括钢)构成。台50在形状上为弓形并且限定被构造成容置制动衬片52的径向外侧58以及与所述径向外侧58相对的径向内侧60。根据本发明的一个方面，制动台50限定接近制动台50的一个端部的多个套筒62。套筒62被构造成容置相对应的锚定销18或20。销18、20可以以过盈配合接合套筒62，并且可在任一端部处卷曲以将销18、20固定以防止相对于套筒62运动。衬套40可在相邻的套筒62之间围绕销18、20设置并且被构造成容置于安装凸缘34的轴承38内。套筒62沿销18、20的轴线46、48对准并且彼此轴向地相间隔。在组装制动组件10时，来自底板14上的安装支架34的轴承38延伸至套筒62之间的空间中，以使得轴承38和衬套40与套筒62交替并且围绕锚定销18或20的这样的部分设置，该些部分在锚定销18或20的、设置于套筒62内的那些部分之间。在所示实施例中，制动蹄22、24均包括三个套筒62。与其中制动蹄腹板接合锚定销的当前的制动蹄设计中的两个剪切点相反，该布置沿销18或20产生四个剪切点。另外的剪切点进一步有助于使用直径更小的销18、20(例如，在一个实施例中，与介于1.0英寸至1.5英寸之间的传统的销的直径相反，销的直径可介于大致0.625英寸至0.75英寸之间)。与轴承38相反，套筒62围绕锚定销18或20的周长的一半以上设置(例如，围绕圆形销的圆周的一半以上)。在所示实施例中，套筒62并不围绕销18或20的整个周长延伸。然而，应当理解的是，可将套筒62形成为使得它们围绕销18或20的整个周长延伸或者，替代地，可使用焊接来封闭套筒62的圆周端部之间的任何间隙。当需要替换或维修销18、20或制动蹄22、24时，可通过使销18或20从安装支架34上的轴承38向外运动(大致垂直于轴线48或50)将相对应的制动蹄22或24与销18或20的组件从底板14移除。

制动衬片52被设置成与鼓12的制动表面26摩擦接合。衬片52可由传统的摩擦材料构成。可使用多个铆钉或其它传统的紧固件将制动衬片52固定至制动台50。尽管在所示实施例中示出单一的制动衬片52，但是应当理解的是，每个制动蹄22、24可包括多个制动衬片52。

设置腹板54、56以支撑制动台50并且腹板54、56可大致平行于彼此延伸。腹板54、56可由金属或金属合金(比如钢)构成。根据本 发明的一个方面，由于腹板54、56并不将负荷从相对应的销18或20传递至制动台52，所以腹板54、56与传统的腹板相比可由具有更小的重量的材料构成。此外，可将腹板54、56制造成包括具有很少的或不具有机械加工的冲压部件，从而减少制造腹板54、56的成本。腹板54、56在形状上为弓形并且在制动蹄22、24的相对的端部64、66之间延伸。可使用焊接或其它传统的紧固方式将腹板54、56固定至制动台50。腹板54、56可限定接近端部64的、被构造成容置凸轮从动件42、44中的相对应的一个的对准的半圆形凹槽68。每个腹板54、56的相对的端部可抵接或接触制动蹄22或24中的相对应的套筒62。腹板54、56还可为张紧弹簧(未示出)以及复位弹簧(未示出)提供连接点，所述张紧弹簧用来保持制动蹄22、24与致动构件16以及轴承38内的销18、20接合，所述复位弹簧用来将制动蹄22、24偏置至与制动表面26分离的位置。

与传统的制动器相比，根据本发明所述的制动组件10具有多个优点。改进的制动蹄22、24使得能够在制动组件10中使用小直径的锚定销18、20。因此，增加了从制动组件的中心28至锚定销18、20的中心46、48的径向距离，从而减小制动组件的自增力作用以及领蹄与从蹄之间的制动力方面的差异(特别是在与具有较高的摩擦系数的材料一起使用时)。例如，在一个实施例中，从制动组件的中心至锚定销的中心的径向距离从6.0英寸增加至7.5英寸。制动蹄22、24的设计还使得能够在与锚定销18、20接合的点处实现比传统设计中更刚硬的制动蹄22、24并且使腹板54、56免于将负荷从销18、20传递至制动台50。所述设计因此改进制动蹄22、24的结构完整性同时还容许腹板54、56的重量和制造成本方面的减少。制动蹄22、24的设计还有助于衬套40的使用以减小摩擦。

虽然已经参考本发明的一个或多个特定实施例示出并描述了本发明，但是本发明所属领域的技术人员应当理解的是，可进行各种改变和修改而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种用于鼓式制动器的制动蹄，包括：

弓形制动台，所述弓形制动台限定被构造成容置制动衬片的径向外侧以及与所述径向外侧相对的径向内侧；

其中，所述制动台限定接近所述制动台的第一端部的第一套筒和第二套筒，所述第一套筒和第二套筒沿轴线对准并且彼此轴向地相间隔，所述第一套筒和第二套筒中的每一个被构造成将锚定销容置于其中并且围绕所述锚定销的周长的一半以上设置；

其中，所述锚定销被相对于所述第一套筒和第二套筒不可运动地固定。

2.根据权利要求1所述的制动蹄，其特征在于，所述制动台进一步限定接近所述制动台的所述第一端部的第三套筒，所述第三套筒沿所述轴线与所述第一套筒和第二套筒对准并且与所述第一套筒和第二套筒轴向地相间隔，所述第三套筒被构造成将所述锚定销容置于其中并且围绕所述锚定销的所述周长的一半以上设置。

3.根据权利要求1所述的制动蹄，进一步包括设置于所述第一套筒和所述第二套筒之间的第一衬套，所述第一衬套被构造成将所述锚定销容置于其中。

4.根据权利要求1所述的制动蹄，进一步包括设置于所述制动蹄的所述制动台的所述径向内侧上的第一腹板，所述第一腹板从所述制动蹄的所述第一端部延伸至所述制动蹄的、与所述制动蹄的所述第一端部相对的第二端部。

5.根据权利要求4所述的制动蹄，进一步包括设置于所述制动蹄的所述径向内侧上的第二腹板，所述第二腹板从所述制动蹄的所述第一端部延伸至所述制动蹄的、与所述制动蹄的所述第一端部相对的所述第二端部。

6.根据权利要求5所述的制动蹄，其特征在于，所述第一腹板接触所述第一套筒并且所述第二腹板接触所述第二套筒。

7.根据权利要求6所述的制动蹄，其特征在于，所述制动台进一步限定接近所述制动台的所述第一端部并且在所述第一套筒和第二套筒之间的第三套筒，所述第三套筒沿所述轴线与所述第一套筒和第二套筒对准并且与所述第一套筒和第二套筒轴向地相间隔，所述第三套筒被构造成将所述锚定销容置于其中并且围绕所述锚定销的所述周长的一半以上设置。

8.根据权利要求1所述的制动蹄，其特征在于，所述第一套筒和第二套筒围绕所述锚定销的所述周长的全部设置。

9.根据权利要求1所述的制动蹄，其特征在于，所述锚定销以过盈配合的方式接合所述第一套筒和第二套筒。

10.一种制动组件，包括：

具有中心开孔的制动底板，所述中心开孔被构造成容置延伸通过其中的轮轴；

第一制动蹄，所述第一制动蹄具有通过第一锚定销联接至所述制动底板的第一端部，所述第一制动蹄包括一弓形制动台，所述弓形制动台限定被构造成容置第一制动衬片的径向外侧以及与所述径向外侧相对的径向内侧，所述制动台进一步限定接近所述制动台的第一端部的第一套筒和第二套筒，所述第一套筒和第二套筒沿第一轴线对准并且彼此轴向地相间隔，所述第一套筒和第二套筒中的每一个被构造成将所述第一锚定销容置于其中并且围绕所述第一锚定销的周长的一半以上设置；

第二制动蹄，所述第二制动蹄具有通过第二锚定销联接至所述制动底板的第一端部，所述第二制动蹄包括一弓形制动台，所述弓形制动台限定被构造成容置第二制动衬片的径向外侧以及与所述第二制动蹄的所述径向外侧相对的径向内侧，所述第二制动蹄的所述制动台进一步限定接近所述第二制动蹄的所述制动台的第一端部的第一套筒和第二套筒，所述第二制动蹄的所述制动台的所述第一套筒和第二套筒沿第二轴线对准并且彼此轴向地相间隔，所述第二制动蹄的所述制动台的所述第一套筒和第二套筒中的每一个被构造成将所述第二锚定销 容置于其中并且围绕所述第二锚定销的周长的一半以上设置；以及

致动构件，所述致动构件与所述第一制动蹄和第二制动蹄中的每一个的第二端部接合，所述致动构件的运动使所述第一制动蹄和第二制动蹄在与制动表面接合的位置以及与制动表面分离的位置之间运动；

其中，所述第一锚定销被相对于所述第一制动蹄的所述第一套筒和第二套筒不可运动地固定。

11.根据权利要求10所述的制动组件，其特征在于，所述第一制动蹄的所述制动台进一步限定接近所述第一制动蹄的所述制动台的所述第一端部的第三套筒，所述第三套筒沿所述第一轴线与所述第一制动蹄的所述第一套筒和第二套筒对准并且与所述第一制动蹄的所述第一套筒和第二套筒轴向地相间隔，所述第三套筒被构造成将所述第一锚定销容置于其中并且围绕所述第一锚定销的所述周长的一半以上设置。

12.根据权利要求10所述的制动组件，进一步包括设置于所述第一制动蹄的所述第一套筒与所述第一制动蹄的所述第二套筒之间的第一衬套，所述第一衬套被构造成将所述第一锚定销容置于其中。

13.根据权利要求10所述的制动组件，进一步包括设置于所述第一制动蹄的所述制动台的所述径向内侧上的第一腹板，所述第一腹板从所述第一制动蹄的所述第一端部延伸至所述第一制动蹄的所述第二端部。

14.根据权利要求13所述的制动组件，进一步包括设置于所述第一制动蹄的所述制动台的所述径向内侧上的第二腹板，所述第二腹板从所述第一制动蹄的所述第一端部延伸至所述第一制动蹄的所述第二端部。

15.根据权利要求14所述的制动组件，其特征在于，所述第一腹板接触所述第一制动蹄的所述第一套筒并且所述第二腹板接触所述第一制动蹄的所述第二套筒。

16.根据权利要求15所述的制动组件，其特征在于，所述第一 制动蹄的所述制动台进一步限定接近所述第一制动蹄的所述制动台的所述第一端部并且在所述第一制动蹄的所述第一套筒和第二套筒之间的第三套筒，所述第三套筒沿所述第一轴线与所述第一制动蹄的所述第一套筒和第二套筒对准并且与所述第一制动蹄的所述第一套筒和第二套筒轴向地相间隔，所述第三套筒被构造成将所述第一锚定销容置于其中并且围绕所述第一锚定销的所述周长的一半以上设置。

17.根据权利要求10所述的制动组件，其特征在于，所述第一锚定销以过盈配合的方式接合所述第一制动蹄的所述第一套筒和第二套筒。

18.一种制动组件，包括：

具有中心开孔的制动底板，所述中心开孔被构造成容置延伸通过其中的轮轴；

第一制动蹄，所述第一制动蹄具有通过第一锚定销联接至所述制动底板的第一端部，所述第一制动蹄包括一弓形制动台，所述弓形制动台限定被构造成容置第一制动衬片的径向外侧以及与所述径向外侧相对的径向内侧，所述制动台进一步限定接近所述制动台的第一端部的第一套筒和第二套筒，所述第一套筒和第二套筒沿第一轴线对准并且彼此轴向地相间隔，所述第一套筒和第二套筒中的每一个被构造成将所述第一锚定销容置于其中并且围绕所述第一锚定销的周长的一半以上设置；

第二制动蹄，所述第二制动蹄具有通过第二锚定销联接至所述制动底板的第一端部，所述第二制动蹄包括一弓形制动台，所述弓形制动台限定被构造成容置第二制动衬片的径向外侧以及与所述第二制动蹄的所述径向外侧相对的径向内侧，所述第二制动蹄的所述制动台进一步限定接近所述第二制动蹄的所述制动台的第一端部的第一套筒和第二套筒，所述第二制动蹄的所述制动台的所述第一套筒和第二套筒沿第二轴线对准并且彼此轴向地相间隔，所述第二制动蹄的所述制动台的所述第一套筒和第二套筒中的每一个被构造成将所述第二锚定销容置于其中并且围绕所述第二锚定销的周长的一半以上设置；以及

致动构件，所述致动构件与所述第一制动蹄和第二制动蹄中的每一个的第二端部接合，所述致动构件的运动使所述第一制动蹄和第二制动蹄在与制动表面接合的位置以及与制动表面分离的位置之间运动，

其中，所述制动底板包括被构造成容置所述第一锚定销和第二锚定销的安装支架，所述安装支架围绕所述第一锚定销的所述周长的不超过一半、以及所述第二锚定销的所述周长的不超过一半设置。

19.根据权利要求18所述的制动组件，其特征在于，所述安装支架围绕所述第一锚定销的、设置于所述第一制动蹄的所述第一套筒和第二套筒之间的部分以及所述第二锚定销的、设置于所述第二制动蹄的所述第一套筒和第二套筒之间的部分设置。

20.根据权利要求18所述的制动组件，其特征在于，所述第一制动蹄的所述第一套筒和第二套筒围绕所述第一锚定销的所述周长的全部设置。