CN1063535A - 制动器 - Google Patents

Abstract

一种制动器，它具有一对线性的力传递组件(9)， 该对组件安排成将来自主动力源的制动力传递到一 个制动摩擦元件(2)上，每个组件结合有一个自动调 节器(16)。组件(9)通过一个单独的力施加杠杆(11) 由动力源进行致动，该施力杠杆(11)通过一个单独的 以对两个组件进行致动的平衡杆(12)的形式的力输 入件对其进行作用。

Description

本发明涉及一种制动器，它主要用于在盘式制动器中提供一种停车制动装置，这种制动器是这样一种通用型的制动器，其中，一个力传递组件被安排成将所施加的制动力从一个主要动力源传递到一个制动摩擦元件上，这种组件包括一个支柱，其长度自动地随摩擦元件的过分摩损而变化以便将摩擦元件设定在一个新的调节位置。该制动器还可包括一个液压致动的脚踏闸活塞。

在卡车及其它重型商用车辆中，可能要求只作用于车辆的单一轴上的停车制动装置。这样，制动器及其相应的调节机构在停车期间就必须承受整个车辆的载荷，为了能够承受这样的载荷，致动器及调节器部件需要具有相对于正常的制动要求大得不成比例的尺寸和强度，由于在相关位置上缺乏空间有时导致安装制动器方面的困难。在其它的例子中，可能要在同一个盘上用一个以上的制动组件，但这样会使其有增加成本和重量的缺陷。

人们一直试图提供这样一种制动器，它具有两个力传递组件，每个组件带有其相应的调节器，两个传递组件通过一对杠杆由一个普通的空气气缸进行致动，杠杆的自由端在对应的力传递组件上完成枢轴的凸轮带动作用以便致动制动器闸。这种布置可能会在该两个传递组件上产生侧载荷，这会导致力的不平衡和相应的致动器部件的过早磨损。

本发明的目的在于提供一种上述通用类型的制动器，其中上述问题得到减轻或避免。

根据本发明，一种上述通用类型的制动器具有多个线性力传递组件，每个组件结合有一个自动调节器，并通过一个单独的施力杠杆由主动力源进行驱动，该施力杠杆是经由一个单独对两个组件进行致动的力输入件作用的。

每个调节器最好包括一对以螺纹方式相互啮合的调节元件，每个调节器的两个调节元件之一由设置在靠近调节器外壳一端的可释放装置保持固定，以抵抗用于调节器正常操作的转动，所述装置的释放使所述一个调节元件可以转动以便允许该调节器的回旋。

单一的力输入元件传统上是经由相应的滑动装置作用于与该滑动装置滑动接触的组件上。

在一个常规的布置中，调节元件中的所述一个与可释放装置相关，该可释放装置可释放地固定到外壳上并且正常情况下防止调节元件的转动。

以下以举例的方式，参照附图对本发明进行描述，其中：

图1是结合有本发明制动器的一种形式的车辆盘式制动器的局部剖视图;

图2是沿图1中B-B截面的视图，但包括有托架元件。

图3是形成本发明制动器一部分的部件的透视放大图;

图4示出在调节轴上的锁固构形的三种可选择的形式;

图5是本发明致动器另一种可选形式的部件剖视图;

图6是沿图5中A-A截面的剖视图。

图1和2示出的盘式制动器包括一个准备固定，例如通过螺接方式固定到车辆上受制动的车轮附近的固定部分上的固定托架1。该托架1有一个可滑动地装在其内并设置在制动盘（未示出）一侧上的直接受到致动的制动块组件2，一个夹紧元件3由数个导销安装，导销之一可在标号4处见到，夹紧元件相对于托架滑动。夹紧元件使一个也装在托架1内并且设置在制动盘相对于制动块组件2的另一侧上的间接致动的制动块组件5移动，制动块组件2和5受到支撑以便在固定托架1内滑动并由销6固定在托架内。一个致动器外壳7由螺栓8螺接到夹紧元件3上并罩住一对同样的可线性运动的力传递组件9，两者中只有一个详细示出并将在后面进行描述。由一个杠杆11致动的凸轮10借助一个平衡杆12和一对分别与两个力传递组件9啮合的滑块13同时作用在这两个力传递组件9上。杠杆11在使用中一般经过连杆连接到一个空气致动器或一个车辆手闸杠杆上。制动器通常由一对与直接受到致动的制动块组件2连接的活塞14由主缸或类似装置输入相应腔室15内的压力作用而引入的液压流体的作用下，以常规的方式进行液压致动。

每个力传递装置9配置有一个自动调节机构，该机构大致以标号16标出，其大部分罩在相应的空心活塞14内。每个调节机构包括一个由一个螺母元件18环绕并与其可逆向螺纹螺接啮合的螺纹调节轴17，如图所示，该调节轴的左手端由滑块13啮合。该轴带有一个靠近此端并可抵在外壳内侧面上滑动的密封件19。轴17的转动通常受到花键轴22的阻止，该花键轴上配合有允许轴轴向滑动移动以便允许制动器致动的锁紧环23。调节轴17由一个环绕该轴并包含在一个轴向固定于外壳内的杯形邻接元件25内的弹簧24推向左侧，该弹簧作用在元件25和调节轴的大直径凸缘17A之间。另一个弹簧26环绕着螺母元件18并作用在螺母元件的径向凸缘27和相对活塞14固定住的低摩擦邻接垫圈28之间。

一个辅助活塞元件29同轴地装在活塞14的端壁内并相对于后者密封起来。活塞29的内端部分设置有一个径向向外延伸的凸缘30，在其与螺母元件18之间插入一个低摩擦轴承31。

致动器的机械操作是通过杠杆11的装置来实现的，该杠杆的角转运动驱使凸轮10转动，从而引起平衡杆12的轴向向内运动，该平衡杆借助滑块13将致动力施加到推力传递组件9的毗邻端上，并且借助这些组件施加到制动器的直接受到致动的制动块组件2上。间接致动块由前述夹紧元件3加以致动，这一点将易于理解。平衡杆12啮合在滑块上的槽沟13A内，而滑块则自由地与轴17的端头啮合，以便在需要帮助施加力的平衡时允许滑块有点侧向运动。螺母18受到致动力的驱使，与空心活塞14的毗邻内端紧紧地啮合，以便螺母被夹持不能转动，从而在制动器的这一机构操作过程中，调节器将保持不动。

当致动器通过液压液体在压力下输入腔室15中而进行液压操作时，活塞14向致动器本体外运动并使直接受到致动的摩擦块靠在盘上，另一摩擦块则如上面所述那样再次受到间接作用。螺母18与活塞一起相对于调节轴17运动，该轴由弹簧24在与活塞运动方向相反的方向上加载，通过允许在轴和螺母之间的螺纹连接处或在其它方便的位置处出现预定的轴向位移的方式建立一最大运动间隙，这一点是易于理解的。当制动块未磨损时，螺母和调节轴之间的相对运动保持在允许的轴向位移内，而调节器保持不起作用。不过，当制动块出现磨损时，为了使制动块施加到盘上，活塞14需要运动得更远，因而在内活塞端面和螺母18的毗邻端之间产生了间隙。由于现在占据了螺纹的允许轴向位移，以及由于锁紧板23阻止了螺钉元件的转动和弹簧24的作用阻止了它的轴向运动，活塞的这种进一步向外的轴向运动将具有压缩弹簧26的效应，使螺母在弹簧26的影响下沿调节轴转动直至螺母元件的端头再次抵压在活塞的内端头上。当液压力释放后，螺母和活塞再一次在它们的抵压表面上保持紧固的啮合，由此防止了螺母沿调节轴的向回转动，并使活塞14保持在一个新的向外调节的位置上。

前述调节作用取决于弹簧24阻止调节轴17与螺母一起作轴向运动的能力。对于普通的制动压力，施加在辅助活塞29上由活塞14内的密封部分界定的区域上的压力通常会产生不足以克服弹簧24的力并且组件会如上所述那样工作。在出现过重的制动情况下（这种情况会在不要求补偿调节的制动部件中导致大的偏差）作用在辅助活塞29上在这些高制动载高下经轴承31、螺母18和调节轴17传递的制动压力所产生的力足以压缩弹簧24，使调节轴17能够与螺母一起移动，以便调节器不再能起作用并变得对载荷不敏感。

虽然图示的调节轴17为一个单独的元件，但是使用两个部分的拼合轴也是另一种可选的方法，以便凸缘17A形成调节轴17的一部分，它与轴的剩余部分17B至轴的左边是分离的。一般在以标号17C处虚线所示的一个或多个销形式的可释放驱动连接，或者被锁紧的轴部分17B和轴的其它部分的凸缘17A之间的爪卡作用将是需要的，以保证凸缘17A常锁定而不能转动，但在调节器的载荷不敏感操作过程中其作轴向运动离开凸缘17B。

请特别参见图2和3，通常用来将调节轴17锁定成不能转动的装置可以看得更加详细。锁紧板23（该板与调节轴的花键轴22啮合）由一根细长锁紧杆35啮合，其长度足以桥接在由平衡杆12致动的两个力传递组件之间。从图3可以更加清楚地看出，该杆的一个边缘几乎在其整个长度上成阶梯状以形成一个侧边凸缘36。锁紧杆在其一端设置有一个孔37以接纳一个固定螺钉38，该螺钉将该杆固定到致动器外壳上靠近推力组件之一的部位上。该杆的另一端开有槽缝38A以接纳拧入外壳上靠近另一推力组件的部位上的螺钉39。可以看出，此实施例中的每个锁紧环一般是八角形的，且凸缘36搭接在每个锁紧环23的边缘部分上，以便该杆的毗邻边缘与每个环的一个侧面啮合，从而防止该环发生转动，由此防止轴转动。当螺栓38和螺钉39紧固后，锁紧杆借助前述的搭接凸缘36也在轴向上固定住该环。

当为了对制动器进行维修，例如需要再次用手动方式将调节器调离制动磨损的状态时，可以通过卸掉螺栓38和放松螺钉39使锁紧杆35能够在纵向上滑离螺钉并卸掉的方式实现。这使得锁紧板23和啮合调节轴没有转动约束，以便通过将一个合适形状的工具穿过平衡杆12和滑块13上的通孔插入在调节轴端头上形成的通孔40，便得调节轴可以在一个方向上，例如将螺母18从活塞14上旋开的方向上克服弹簧24的作用而转动，使活塞能够缩回一般足以完成对制动器维修操作，例如卸除和更换摩擦元件2、5的长度。

图4示出了三种可替换的构形，这三种构形可以用在与锁紧板23协同作用的调节轴的端头上。在图4A中，轴17的端头设置一种用以与锁紧板23内的互补内部构形配合作用的六角形构形。在图4B的例子中，轴20的端头设置有一个接一个的圆形齿20A，锁紧环具有互补的内侧凹槽。在图4c的实施例中，轴20的端头是正方形的，而在锁紧环23内形成有一个互补的正方形凹部。

有可能可以省去锁紧环，并且锁紧杆可以与轴上合适的构形配合直接抵抗转动并进行轴向锁紧。

从图5中可以看出，致动杠杆11与凸轮10成一整体，并且凸轮是可转动地安装在平衡杆12中的轴承10A内。凸轮和杠杆组件由一个螺栓71固定在致动器外壳的突出部70之间，螺栓的头部72容纳在该突出部的轴承75中可转动的轴颈74的凹部73内。拧在螺栓上的夹紧螺母76被罩在在另一个突出部70内的轴承79中可转动的另一轴颈78的凹部77内。杠杆在一个方向的转动使得凸轮驱使平衡杆12在致动制动器的方向上运动，反之亦然。

在图6中图示的稍作变更的致动器中，图1的参考标号将用于对应的部件上。调节轴以两部分17A、17B形成，并且通过为轴部分17A提供啮合在外壳的内部凹槽内的支撑环17D的方式防止轴部分17A转动但允许其轴向运动。采用这种结构布置，花键轴22就可从由滑块13啮合的轴部分17B上去掉，而锁紧板23也不再需要了。如果需要的话，轴部分17A、17B可以通过象在前面实施例中标号17C图示那样的销、或爪相互连接起来。

用在图1实施例中用以可拆卸地固定住调节轴不让其转动的杆35和锁紧板23在本结构布置中被略去，而且由采用了辅助活塞29的轴的内端部实现了再次调节。为此，活塞29在其最外端设置有用于接纳一个互补工具的构形50，以便使活塞能被转动。活塞的最内端设置有齿51或类似的构形，这些构形与从螺母元件18的相对面上突出的销52成相对关系。调节器的再次调节是这样实现的，即在去掉毗邻的制动块组件2后，通过将工具插入构形部50内，将活塞29向内推动以便使齿51与销52啮合，然后在适当的方向上转动活塞，以便将螺母沿着调节轴拧回来。

虽然本发明已就用于制动器的维修操作的液压致动的盘式制动器进行了描述，但是本发明也可以同样地应用于完全机构/气压操动的具有类似结构的制动器上。

Claims (11)

1、一种制动器，它包括多个线性力传递组件，每个组件结合有一个自动调节器，并通过一个单独的施力杠杆由主动力源进行致动，该施力杠杆是经由一个单独的对两个组件进行致动的力输入件作用的。

2、根据权利要求1的制动器，其特征在于：该单独的力输入件采用一根平衡杆形式，该杆的分隔部分分别对力传递组件进行致动，所述杠杆在所述分隔部分之间设置的位置作用在力输入件上。

3、根据权利要求1或2的制动器，其特征在于：单独的力输入件通过与力传递组件滑动接触的相应滑块装置作用在力传递组件上。

4、根据前述权利要求中任一项的制动器，其特征在于：施力杠杆通过一个凸轮作用在力输入件上。

5、根据权利要求4的制动器，其特征在于：该凸轮装接到杠杆上并在力输入件中形成的通孔内转动，以致杠杆的转动引起力输入件的线性致动运动。

6、根据权利要求4或5的制动器，其特征在于：该凸轮固定到分别设置在其两侧并可转动地安装在由固定结构托持着的轴承中的轴颈上。

7、根据前述权利要求中任一项的制动器，其特征在于：每个调节器包括一对以螺接方式相互啮合的调节元件，每个调节器的两个调节元件之一由设置在靠近调节器外壳一端的可释放装置固定，以抵抗用于调节器正常操作的转动，所述装置的释放使所述一个调节元件可以转动以允许该调节器的回旋。

8、根据权利要求7的制动器，其特征在于：调节元件中的所述一个从制动器外壳上突出以便与单独的力输入件和与可释放地固定到外壳上并且正常情况下防止调节元件转动的可释放装置啮合。

9、根据前述权利要求中任一项的制动器，其特征在于：该制动器结合有一个用于常用制动的液压操动活塞。

10、根据权利要求9的制动器，其特征在于：一个辅助活塞安装在常用制动活塞中并在比后者小些的面积上承受液压力，其结构布置使得在预定的制动压力下，在辅助活塞上产生的力是足够的，以便限制正常情况下防止调节元件之间的相对运动的装置，从而使调节器不起作用，由此对载荷不敏感。

11、根据权利要求9或10的制动器，其特征在于：辅助活塞和毗邻的调节元件设置有相应的构形，该构形可以通过将辅助活塞向内推入的方式啮合，该辅助活塞适合于由一个使其能够与所啮合的构形一起转动的工具啮合，以便使调节器回旋。

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