CN105556158B - 用于制动器的操作装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制动器的操作装置，该操作装置包括：致动器部，它具有能够线性移动的致动器元件；致动部，它具有能够线性移动的致动元件，且制动元件能够借助于所述致动元件而相对于制动盘或制动鼓发生移动；以及传递部，它用于将力从所述致动器元件向所述致动元件传递。所述传递部具有偏转部件，从所述致动器元件向所述致动元件传递的所述力能够借助于所述偏转部件而从第一方向被偏转至第二方向。

Description

用于制动器的操作装置
技术领域
本发明涉及用于制动器的操作装置，特别是用于鼓式制动器的操作装置，更特别是用于多用途车辆的鼓式制动器的操作装置。
背景技术
用于多用途车辆的鼓式制动器在现有技术中是已知的。这些鼓式制动器通常包括：致动器部，它可以由气动操作或液压操作的制动缸形成；致动部，它用于使被制动衬片(brake lining)覆盖的制动元件发生位移；以及传递部，它用于将力从致动器部传递至致动部。
在所谓的楔形鼓式制动器中，有制动衬片附着在其上的制动衬片支架借助于楔形的能够纵向移动的致动元件而被沿径向向外移动且被推动得抵住旋转的制动鼓的内表面。由楔形件(wedge)和制动缸形成的轴线依赖于可用空间而平行于或垂直于要被制动的车轮的车轴延伸。被布置于制动缸与致动元件之间的传递元件可以在尺寸上被设计成使得：制动缸依赖于可用的构建空间而被布置在有利位置中。
在仅具有有限空隙的某些组件中，因为制动缸的尺寸，所以很难或根本不可能安装这样的操作装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于制动器的操作装置，该操作装置具有尽可能大的使用领域且特别地还可以被用于安装空间有限的情况中。
根据本发明，可以被设置为特别用来操作鼓式制动器的操作装置包括：具有能够线性移动的致动器元件的致动器部，特别地是制动缸；具有能够线性移动的致动元件的致动部，制动元件能够借助于该致动元件而相对于制动盘或制动鼓发生移动；和传递部，它用于将力从所述致动器元件或所述致动器部传递至所述致动元件或所述致动部。根据本发明，所述传递部包括偏转部件，从所述致动器元件被传递至所述致动元件的所述力或从所述致动器部被传递至所述致动部的所述力能够借助于该偏转部件而从第一方向被偏转至第二方向。可以从如下的内容看出本发明的基本思想：在所述致动器部与所述致动部之间被传递的所述力沿着某一角度被偏转，以使得无论所述致动部的取向如何都能实现所述致动器部的取向。这特别意味着所述致动器部的纵向轴线可以相对于所述致动部的纵向轴线是倾斜或弯曲的。这样，在沿轴向方向有限的构建空间的情况下，所述制动缸可以被移位到相对于车轮轴线而言在径向方向上处于更靠外侧的区域中。所述制动缸或所述致动器元件的轴线以与伸展部(spreader unit)或所述致动元件的轴线成某一角度或不平行的方式延伸。为了将制动力从所述致动器部传递至所述致动部，设置有偏转元件，根据本发明，该偏转元件被布置在所述致动器部与所述致动部之间的施力路径中。因为所述制动力的偏转或所述致动器元件的移动，所以本发明的操作装置还可以被安装在当涉及到构建空间要求时所需要的诸如摆动桥(swing axle)组件、转向桥(steering axle)、独立的车轮悬架或门式桥(portal axle)等组件和悬架系统中。因为偏转角度和/或偏转方向的具体选择，所以所述致动器部可以被布置在几乎任意位置中。所述致动部可以特别地被形成为所述伸展部，且包括作为致动元件的能够纵向移动的楔形件。所述偏转可以基本上以任何方式而被实施。例如，可想到的是：在所述致动器元件与所述致动元件之间布置诸如联接杆等能够自由移动的联接元件，所述力沿着该能够自由移动的联接元件而从所述致动器元件被传递至所述致动元件。
根据本发明，优选的是，所述偏转部件具有如下的偏转元件：该偏转元件以能够绕着特别是固定的旋转轴线旋转的方式被安装着且包括用于联接各自的力传递元件的至少两个联接部件，该至少两个联接部件在旋转方向上相对于彼此而偏移或偏离。因为被安装在旋转轴线上的该转动元件，所以所述力可以被可靠地且精确地偏转，其中存在着在所述偏转元件的所述旋转轴线上的机械支撑。作用于所述致动器元件和所述致动元件上的横向力可以以此方式而被减小。所述力传递元件可以特别地是所述致动器元件和所述致动元件，其中基本上也可以将单独的力传递元件互连。所述联接部件可以特别地被形成得作为用于力传递的接触面。
为了将力传递至所述偏转元件中，特别地，可以设置有如下的第一联接部件或接触面：所述致动器元件或与所述致动器元件连接的力传递元件作用于该第一联接部件或接触面上。为了将力从所述偏转元件传递至所述致动元件或与所述致动元件连接的力传递元件，特别地，可以设置有第二联接部件或接触面。
优选地，所述联接部件在周向方向上相对于彼此以20°至120°的角度、特别优选地以75°至105°的角度偏移。在本发明的上下文中，优选地，周向方向指的是圆形路径，该圆形路径围绕着所述偏转元件的旋转轴线且经过所述联接部件中的至少一者。因此，上述优选的角度是在经过所述第一联接部件和所述旋转轴线的第一直线与经过所述第二联接部件和所述旋转轴线的第二直线之间被测量的。于是，在所述致动器部的轴线与所述致动部的轴线之间的倾斜角度优选地是20°至120°，特别优选地是75°至105°。所提及的这些角度确保了所述制动力向所述致动元件的可靠传递，且使得存在着用于多种用途的所述致动器部的有益安装位置。
为了提供所述致动器部与所述致动部之间的杠杆率或齿轮传动比(gear ratio)增加作用或者齿轮减速作用，优选的是，各所述联接部件与所述偏转元件的所述旋转轴线之间的距离是不同的。由距所述旋转轴线的不同距离形成的不同的杆长度使得例如能够容易地实现制动力的增大。特别优选地，所述偏转元件具有不同的杆长度且在杆臂之间具有一个角度，这个角度小于180°，优选地小于120°。以这种方式，在所述操作装置的非常紧凑设计的情况下，可以实现大的制动力或大的操作路径。
例如，所述偏转元件可以是圆盘状的。特别稳定的且重量减轻的偏转元件可以这样来实现：所述偏转元件具有至少两个基本上沿径向延伸的枢转杆，所述联接部件被形成在所述枢转杆上。优选被设计为V形的偏转元件在其最高点处被安装在优选为固定的旋转轴线上。
在本发明的优选实施例中，所述联接部件中的至少一者被形成为铰链连接。优选地，力传递元件通过铰链而被机械地连接至所述偏转元件，在该连接方式中力是能够被传递的。所述力传递元件特别地可以是所述致动器元件或所述致动元件或者它们的一部分。
为了将所述力从所述致动器元件传递至旋转的所述偏转元件或从旋转的所述偏转元件传递至所述致动元件，所述致动器元件和/或所述致动元件可以具有能够线性移动的基体和以能够枢转的方式被安装在所述基体上的传递头。所述传递头可以通过铰链连接而被联接至所述偏转元件。或者，为了确保所述偏转元件的旋转运动与所述致动器元件或所述致动元件的线性运动之间的平衡，也可以设置为将所述铰链安装成能够沿径向移动。
所述联接部件中的至少一者可以不是具有规定的枢转支点而是具有滑动或滚动表面，沿着该滑动或滚动表面所述力传递元件是能够移动的，特别地在径向方向上是能够移动的，特别地能够滑动或滚动。在本发明的上下文中，径向方向优选指的是经过所述联接部件中的一者和所述旋转轴线而延伸的直线的平行线。以这种方式，不设有所述致动器元件和/或所述致动元件的平衡力传递头也是可以的。
可以这样来提供特别稳固和低维护成本的操作装置：所述致动部和所述传递部被容纳于公共壳体内。优选地，该壳体封装所述偏转元件，也优选地封装所述致动元件，所述致动元件优选地具有楔形件。优选地，该壳体还被直接地法兰连接至所述致动器部的壳体。这有效地防止了灰尘进入所述偏转部件。特别优选地，所述公共壳体被形成为单件。优选地，所述公共壳体是可以特别容易地制造出来的单件铸件。
优选地，设置有紧固部件，该紧固部件使得能够将所述操作装置在绕着所述致动元件的纵向轴线或致动轴线和/或绕着要被制动的车轮的车轴元件的车轮轴线的不同旋转位置中安装至要被制动的车轮的车轴元件。由于这个可变的安装可能性，所以所述致动器部可以被灵活地布置在绕着所述致动元件的纵向轴线和/或绕着所述车轮轴线的空间内。所述致动部件的使用区域由此被进一步扩大了。特别地，所述操作装置的壳体可以具有至少部分地绕着所述致动轴线延伸的紧固面或接触面。所述紧固面可以被形成为例如弯曲面，或包括至少两个相对于彼此成某一角度的部分表面。
在进一步优选的实施例中，所述偏转部件致使所述力在如下的平面内偏转：该平面由要被制动的车轮的车轴元件的车轮轴线和该车轮轴线的垂线限定。该车轮轴线的垂线优选地平行于垂直方向，其中所述车轴元件优选地基本上水平地被布置着。因此，所述偏转是在包含所述车轴元件的所述纵向轴线的平面内被执行的。优选地，所述致动器部或所述致动器元件的纵向轴线(致动器轴线)被取向为使得它与所述车轴元件的所述纵向轴线(车轮轴线)相交叉。
然而，本发明也能够使得所述偏转是在与所述车轴元件的所述纵向轴线相交叉的平面内或被布置成与所述纵向轴线平行的平面内被执行的。特别地，可以这样来获得所述致动器部的能够节省空间的布置：所述致动器部具有相对于要被制动的车轮的车轴元件的半径而倾斜的纵向轴线(致动器轴线)，并且/或者所述致动器轴线和所述车轮轴线相对于彼此是斜交的。
本发明特别地提供了下列优点。
1.因为采取力偏转的方式，所以能够实现非常紧凑、质量轻且成本最优化的制动装置，该制动装置可以特别地被形成为伸展型制动器(spread brake)或楔形制动器。
2.整合的偏转部件不需要具有任何可能会妨碍密封性的附加界面。
3.由于被整合到致动部的壳体中的偏转部件，所以制动缸重量被与轴身牢固地连接的公共刚性壳体吸收。
4.可以使用仅需要用偏转的部分进行增补的标准部件。
5.可以使用与在没有偏转的情况下用于伸展部或致动部的制动缸相同的制动缸。
6.由于被整合的偏转，所以外部连接是不需要的，该外部连接可能会敏感地对外部影响做出反应，从而会降低制动器的可靠性。
7.楔形部保持低维护成本。
8.楔形部可以独立于制动器而被完全地预安装。
9.如同在没有偏转的楔形部的情况下，可以涵盖数种制动器尺寸。
10.对于包括偏转的整个伸展部，可以实现单件壳体。
以下，将会在附图所示的示例性实施例的帮助下，更加详细地说明本发明。
附图说明
图1示出了根据本发明的鼓式制动器的操作装置的纵截面；以及
图2示出了根据本发明的鼓式制动器的操作装置的横截面。
具体实施方式
相似部件或具有相同效果的部件在附图中具有相同的附图标记。
以下，将参照图1和图2来说明根据本发明的操作装置10的示例性实施例，该操作装置10基本上被认为是制动器特别是鼓式制动器的一部分。
操作装置10包括致动器部20，致动器部20被形成为气动式制动缸且具有致动器壳体30。在致动器壳体30中，致动器元件22沿着致动器轴线26以能够沿纵向移动的方式被安装着。为了气动地驱动致动器元件22，设置有压缩空气供给部34。所述致动器元件是逆着弹力而移动的，该弹力使致动器元件22逆着压缩空气而移动至返回位置中。
也可以被称为伸展部的致动部60包括致动元件62，致动元件62能够沿着致动轴线66作线性移动，且致动元件62具有在附图中没有示出的楔形件。通过使该楔形件沿着致动轴线66作线性移动，制动元件可以沿径向地被推动至顶住制动鼓12的内侧，由此执行制动操作。制动鼓12被稳固地连接至要被制动的车轮的轮辋(rim)14，且制动鼓12与轮辋14一起绕着特别刚性的或固定安装的具有车轮轴线18的车轴元件16旋转。致动元件62的致动轴线66以某一角度延伸至车轮轴线18。
为了将制动力从致动器元件22传递至致动元件62，在致动器部20与致动部60之间的施力路径中，布置有具有力传递元件的传递部40。传递部40包括偏转部件42，制动力的有效方向借助于偏转部件42而从致动器轴线26被偏转至致动轴线66，致动轴线66横切于致动器轴线26或与致动器轴线26成某一角度地延伸。
致动器元件22推动以能够绕着旋转轴线46旋转的方式被安装着的偏转元件44，造成偏转元件44绕着旋转轴线46旋转。偏转元件44推动致动部60中的致动元件62且造成致动元件62的线性位移。由此，制动力从致动器元件22被传递至致动元件62。
优选呈V形的偏转元件44包括两个枢转杆50、52，这两个枢转杆50、52相对于彼此成某一角度地延伸且具有各自的诸如联接面或联接接头等联接部件54、56。致动器元件22被连接至偏转元件44的第一联接部件54，且致动元件62被连接至偏转元件44的第二联接部件56。
被形成在第一枢转杆50上的第一联接部件54具有被形成为凹槽形孔洞或浴盆形孔洞的接触面。致动器元件22包括压迫元件或头部元件24，该压迫元件或头部元件24特别地以能够枢转的方式被安装在一个正面上且具有相应地形成的接触面，该接触面可以是例如柱形或球形的。为了传递压缩力，头部元件24嵌入至偏转元件44的所述孔洞中。
被设置于第二枢转杆52上的第二联接部件56包括与致动元件62联接的铰链。为了将力传递至能够线性移动的致动元件62，致动元件62包括以能够移动的方式被安装在基体上的传递头64。除了传递压缩力之外，所述铰链使得还可以传递拉伸力，例如以便致使致动元件62返回。偏转元件44可以借助于一弹力而被预拉伸，制动力是逆着该弹力而起作用的。
偏转元件44和致动元件62被容纳在公共壳体70中。致动器部20的致动器壳体30通过法兰32而被直接地法兰连接至壳体70。以这种方式，用来将制动力从致动器部20传递至楔形部或致动部60的传递机构被很好地保护以免受到外部影响。
壳体70被设计成使得致动器部20可以被布置在绕着车轮轴线18的不同旋转位置中和绕着致动轴线66的不同旋转位置中。为了这个目的，第一紧固区域72被设置用来将壳体70安装至车轴元件16。该紧固区域72被设计成使得壳体70可以被布置在绕着车轮轴线18的不同旋转位置γ中且可以被安装至这些位置。第二紧固区域74允许存在着致动器部20的相对于致动轴线66的不同旋转位置γ。
由于根据本发明而设计的偏转，所以通过改变下述参数而提供了有建设性意义的设计自由度，这些参数考虑了几乎所有的制动缸位置：
α：伸展部或致动部相对于车轮轴线的轴向倾角(axial inclination)，特别是致动轴线相对于车轮轴线的轴向倾角，优选地在+/-30°之间，更优选地在+/-15°之间(参看图1)；
β：制动缸特别是致动器轴线相对于伸展部或致动轴线的倾角，特别是在偏转平面内的倾角，优选地在+45°与+135°之间，更优选地在+75°与+105°之间(参看图1)；
γ：操作装置或制动器的绕着车轮轴线的旋转位置，优选地在0°与360°之间(参看图2)；操作装置可以优选地被布置在不同的旋转位置中，这些旋转位置优选连续地沿着车轮轴线而分布着；
δ：操作装置、制动缸或致动器轴线的相对于致动部或伸展部的旋转位置，特别是绕着致动轴线的旋转位置，优选地在-90°与+90°之间，更优选地在-15°与+90°之间(特别地，相对于包含车轮轴线和致动轴线的平面)(参看图2)；
l1：被连接至致动部或伸展部的偏转杆或枢转杆的杆长度，优选地在20mm与100mm之间，特别优选地在40mm与80mm之间(参看图1)；
l2：被连接至制动缸的偏转杆或枢转杆的杆长度，优选地在15mm与200mm之间，特别优选地在30mm与160mm之间(参看图1)。
关系式l2/l1优选地在0.5～2.5的范围内，更优选地在0.75与2.0之间，且最优选地在1与1.7之间。
基本上，也可以使用将会被安装至现有缸界面的单独偏转部件。
总体而言，本发明提供了一种能够特别灵活使用的操作装置，该操作装置还可以被用于当涉及到构建空间需求时所需要的组件中。
附图标记列表
10：操作装置
12：制动鼓
14：轮辋
16：车轴元件
18：车轮轴线
20：致动器部
22：致动器元件
24：头部元件
26：致动器轴线
30：致动器壳体
32：法兰
34：压缩空气供给部
40：传递部
42：偏转部件
44：偏转元件
46：旋转轴线
50：枢转杆
52：枢转杆
54：第一联接部件
56：第二联接部件
60：致动部
62：致动元件
64：传递头
66：致动轴线
70：壳体
72：紧固区域
74：紧固区域

Claims (10)

1.一种用于制动器的操作装置，特别是用于鼓式制动器的操作装置，所述操作装置包括：
具有能够线性移动的致动器元件(22)的致动器部(20)，特别地是制动缸；
具有能够线性移动的致动元件(62)的致动部(60)，制动元件能够借助于所述致动元件而相对于制动盘或制动鼓(12)发生移动；以及
传递部(40)，所述传递部用于将力从所述致动器元件(22)向所述致动元件(62)传递，
其中，所述传递部(40)具有偏转部件(42)，从所述致动器元件(22)向所述致动元件(62)传递的所述力能够借助于所述偏转部件而从第一方向被偏转至第二方向，
并且其中，所述偏转部件(42)具有偏转元件(44)，所述偏转元件以能够绕着固定的旋转轴线(46)旋转的方式被安装着且具有用于联接各自的力传递元件的至少两个联接部件(54、56)，所述至少两个联接部件在旋转方向上相对于彼此而偏移，
其特征在于，所述至少两个联接部件(54、56)与所述偏转元件(44)的所述旋转轴线(46)之间的距离是不同的。
2.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，
所述至少两个联接部件(54、56)在周向方向上相对于彼此以20°至120°的角度偏移，优选地以75°至105°的角度偏移。
3.根据权利要求1或2所述的操作装置，其特征在于，
以能够旋转的方式被安装着的所述偏转元件(44)具有至少两个沿径向延伸的枢转杆(50、52)，所述至少两个联接部件(54、56)分别被形成在所述至少两个枢转杆上。
4.根据权利要求1或2所述的操作装置，其特征在于，
所述至少两个联接部件(54、56)中的至少一者被形成为铰链连接。
5.根据权利要求1或2所述的操作装置，其特征在于，
所述至少两个联接部件(54、56)中的至少一者具有滑动或滚动表面，力传递元件沿着所述滑动或滚动表面能够发生移动，特别地能够在径向方向上滑动或滚动。
6.根据权利要求1或2所述的操作装置，其特征在于，
所述致动部(60)和所述传递部(40)被容纳在公共壳体(70)中。
7.根据权利要求1或2所述的操作装置，其特征在于，
设置有紧固部件(72、74)，所述紧固部件使得能够将所述操作装置(10)在绕着所述致动元件(62)的纵向轴线(66)和/或要被制动的车轮的车轴元件(16)的车轮轴线(18)的不同旋转位置处紧固至所述车轴元件(16)。
8.根据权利要求1或2所述的操作装置，其特征在于，
所述偏转部件(42)致使所述力在如下平面内偏转：所述平面是由要被制动的车轮的车轴元件(16)的车轮轴线(18)和所述车轮轴线(18)的垂线界定的。
9.根据权利要求1或2所述的操作装置，其特征在于，
设置有第一联接部件(54、56)，所述致动器元件(22)或与所述致动器元件连接的力传递元件作用于所述第一联接部件上。
10.根据权利要求1或2所述的操作装置，其特征在于，
所述致动器元件(22)和/或所述致动元件(62)具有能够线性移动的基体和以能够枢转的方式被安装于所述基体上的传递头(64)。
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