CN107110252A - 制动装置和制动蹄 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制动车轮的特别是鼓式制动器的制动装置，包括两个相对的制动蹄(20,22)，所述制动蹄配置成使得它们可以在制动器承载件(50)上枢转。所述制动蹄(20,22)绕着共同的枢转轴(24)枢转地安装。

Description

制动装置和制动蹄

技术领域

本发明涉及一种特别是鼓式制动器的制动装置以及用于鼓式制动器的制动蹄。

背景技术

包括其制动蹄在内的鼓式制动器在现有技术中是已知的。通常，在这种情况下，通过激活装置将配置在制动鼓内侧的两个制动蹄压靠在制动鼓的内侧。制动鼓相对于制动蹄的转动运动在与制动鼓配合的制动蹄上产生可变负荷。这里，在一个制动蹄中产生所谓的自增强，而另一个制动蹄以较小的压力压靠在制动鼓的内侧。当其自增强随着摩擦系数的波动而变化极大时，鼓式制动器被认为是敏感的。期望低敏感性，使得不会发生任何明显的制动力矩波动。由于制动器动力学的自增强和敏感性都受到影响，所以只要有可能，鼓式制动器的设计就必须考虑到这两个变量。在已知的鼓式制动器中，制动蹄枢转地安装在可以具有圆柱形或球形接触面的轴承元件上。另外，可以使用中间元件。这里，通常，必须定期对轴承系统进行润滑以维持其功能。这就需要增加维护费用。

发明内容

本发明所提出的待解决的问题是提供一种制动装置和制动蹄，其尽可能容易地安装并且确保车轮的可靠制动。

根据本发明，通过具有权利要求1的特征的制动装置以及具有权利要求13的特征的制动蹄来解决该问题。在从属权利要求中限定了本发明的优选实施方案。

根据本发明的用于制动车轮的特别是鼓式制动器的制动装置，包括枢转地安装在制动器承载件上的两个相对的制动蹄。根据本发明，所述制动蹄绕着共同的枢转轴枢转地安装。

根据本发明的用于制动装置(特别是鼓式制动器)的制动蹄，包括用于保持制动衬片的制动衬片支撑件和具有与所述制动衬片支撑件连接的至少一个制动蹄脊部的脊部结构。所述脊部结构和/或所述至少一个制动蹄脊部具有用于枢转地安装在诸如制动器承载件或轴承螺栓等轴承装置上的轴承区域。方便地，所述脊部结构特别是相对于所述制动衬片支撑件的轴向中平面非对称地配置在所述制动衬片支撑件上。换句话说，脊部结构沿着制动蹄的枢转轴非对称地配置，或者沿着枢转轴从制动衬片支撑件的延伸的中部偏离中心地配置。

本发明的第一基本构思可以被认为是绕着共同的转动点或共同的转动轴安装制动装置的相对制动蹄。以这种方式，可以利用制动器中央和轴承点之间的最大可能距离。与具有两个轴承点的制动蹄安装相比，鼓式制动器的自增强增加，但不影响其敏感性。这就需要提高制动器的效率。除了利用用于制动蹄的最佳支撑点之外，根据本发明的中央配置还可以降低根据本发明的制动蹄安装的制造成本。特别地，可以更容易地设计制动器承载件，原因是其仅具有用于制动蹄的一个安装位置。此外，用于制动蹄的接合安装位置使得维护费用降低。根据本发明的制动领蹄和制动从蹄绕着共同的转动点或共同的转动轴或枢转轴安装。枢转轴在制动器的相对制动蹄之间的中平面内沿轴向方向延伸。换句话说，枢转轴位于中平面中或平行于中平面。特别地可以通过配置在制动器承载件上的轴承螺栓来形成转动轴或枢转轴。优选通过致动器单元或激活装置(例如扩展楔形单元、(车轮)制动缸或制动凸轮)来完成制动蹄的扩展。

优选地，所述制动蹄绕着共同的轴承螺栓枢转地安装。轴承螺栓(特别是圆柱形的轴承螺栓)可以与制动器承载件一体地形成，或者配置成制动器承载件上的单独元件。

在一个优选的实施方案中，所述轴承螺栓是冷拉伸圆棒。由于冷拉伸而实现了特殊的强度。此外，有利的是，不需要对外拉直径进行进一步的加工。优选地，拉伸圆棒的表面已经具有所需的精度、粗糙度和表面硬度。以这种方式，特别是在切削去除加工过程中，可以不对圆棒的特别是用于制动蹄的轴承面的区域进行进一步加工。圆棒的设计降低了磨损和维护费用。

在另一个优选的实施方案中，设置有用于轴向紧固所述轴承螺栓的紧固装置，特别是至少一个紧固环。紧固装置紧固在轴承螺栓的一个轴向端部区域，并且以这种方式也有利地将制动蹄紧固在轴承螺栓上。优选地，轴承螺栓包括用于固定紧固环的至少一个凹槽。例如，通过随后的切削去除加工工艺，可以引入形成在轴承螺栓的圆柱形表面上的凹槽。优选地，轴承螺栓在每种情况下在两个轴向端部区域上包括用于紧固环的一个凹槽或凹部。

通过轴承螺栓在其特别是圆柱形包络面(周面、圆柱表面)的区域中具有至少一个平坦部，可以实现特别有利的安装。根据这个实施方案，轴承螺栓的至少在一些部分中为圆柱形的包络面由此在至少一个区域中变平。因此，在轴承螺栓的横截面中，圆的一段优选缺失。特别优选地，所述轴承螺栓具有两个相对的平坦部和/或位于一侧且优选在同一平面中的平坦部。平坦的圆柱形轴承螺栓能够安装具有开口小于180°的轴承眼的制动蹄。特别地通过轴承螺栓绕着其自身的轴线的转动和/或通过将制动蹄相对于轴承螺栓(该轴承螺栓优选被紧固以防止扭转)枢转到其操作位置，可以产生制动蹄的径向固定。

方便地，所述轴承螺栓配置成或可以配置成能够在所述制动器承载件上转动，并且可以在第一位置和第二位置之间移动或转动，其中第一位置是所述轴承螺栓可以插入到制动蹄的开口小于180°的轴承眼中的位置，第二位置是所述轴承螺栓保持在所述轴承眼中的位置。因此，在第一位置中，轴承螺栓可以径向地(即，基本上垂直于枢转轴)插入到轴承眼中。优选地，轴承眼的内径大于或至少等于轴承螺栓的在平坦部外侧的周向区域中的外径。然而，轴承眼的开口或口部间隙的净宽小于轴承螺栓的在平坦部外侧的周向区域中的外径，但大于轴承螺栓的在平坦部的区域中的径向延伸或直径。

关于不同部件的可能的最少数量，优选的是，所述制动蹄(即，制动领蹄和制动从蹄)在设计上是相同的。

为了避免制动蹄的轴向偏移，在这种情况下优选的是，所述制动蹄包括具有至少一个制动蹄脊部的脊部结构，其中所述脊部结构特别是相对于制动衬片支撑件的轴向中平面非对称地配置在所述制动衬片支撑件上。这里，脊部结构优选相对于制动蹄的中平面沿轴向方向偏移，使得当制动蹄彼此相对地配置时，脊部结构的至少一个脊部或各脊部相对于彼此沿着其转动轴移动。以这种方式，在共同的轴承轴线的配置中不存在重叠部分。优选地，所述制动蹄均具有至少两个制动蹄脊部，特别是彼此平行延伸的脊部，所述制动蹄脊部与所述制动蹄的轴向中平面间隔开不同距离。因此，制动蹄脊部或脊板相对于彼此关于制动蹄或制动衬片支撑件的轴向中平面非对称地配置。至少一个制动蹄脊部一方面用于安装制动蹄，另一方面，在相同重量的情况下，其增加了制动蹄的刚度。

有利地，制动装置设计成使得所述脊部结构的偏移，特别是所述制动蹄脊部中的至少一个的偏移，与所述制动蹄脊部沿着所述枢转轴的厚度或延伸之比为1.0～3.0，优选为1.1～2.1，更优选为1.3～1.7。

制动衬片支撑件设计成用于保持制动衬片，并且其截面形状为圆弧形。制动衬片支撑件的曲率基本上对应于制动鼓的曲率。脊部结构在圆弧形制动衬片支撑件的内侧延伸。至少一个制动蹄脊部在横向于(特别是垂直于)车轮轴线延伸的平面中延伸。

在另一个优选的实施方案中，设置如下：所述制动蹄脊部具有开口的轴承眼。以这种方式，可以将制动蹄特别容易地安装在制动器承载件的轴承点(特别是轴承螺栓)上。此外，轴承眼的适当开口也可以任选地防止与相对的制动蹄的交叉。只要脊部结构包括多个制动蹄脊部，制动蹄脊部中的至少一个就优选具有开口的轴承眼。

方便地，所述制动蹄中的至少一个包括具有两个制动蹄脊部的脊部结构，所述制动蹄脊部中的一个具有开口的轴承眼，并且所述制动蹄脊部中的另一个具有闭合的轴承眼或开口小于180°的轴承眼。这使得能够特别容易地安装制动蹄。安装和轴向固定可以以如下方式来完成：允许将轴承螺栓推进到第一制动蹄的轴承区域中的足够远的位置，使得在安装第二制动蹄的同时第一制动蹄保持在适当位置。

优选地，所述轴承眼开口最大180°，优选150°～175°。因此，轴承眼优选至少闭合50％，并且开口仅在至多180°的圆周上延伸。在一个实施方案中，轴承眼开口180°。在另一个特别优选的实施方案中，轴承眼开口小于180°。因此，轴承眼大部分是闭合的，并且开口仅在小于180°的圆周上延伸。特别地，这一方面能够舒适地安装且另一方面能够安全地安装在非圆柱形的轴承螺栓(例如平坦的轴承螺栓)上。特别地，150°～175°的开口范围被证明是特别有利的，原因是该范围代表了稳定性和强度之间的特别好的折衷，即，一方面安全的操作，另一方面方便的安装。

然而，基本上，还可以想到轴承眼开口至少180°或大于180°。

在另一个优选的实施方案中，制动蹄脊部(特别是脊板)是偏移的。这可以通过相同的轴承游隙来减小制动蹄的倾斜倾向。

根据本发明的制动蹄可以具有与根据本发明的制动装置相关的所有特征。

优选地，其上安装有制动蹄的制动器承载件具有用于安装制动蹄的共同的轴承点。轴承点可以由轴承眼、轴承螺栓或一些其他合适的轴承元件形成。

总体上，特别容易安装和拆卸根据本发明的制动装置。

附图说明

下面，借助于在示意性附图中示出的优选实施方案来进一步说明本发明。在附图中：

图1示出了根据本发明的制动蹄的第一实施方案；

图2示出了根据本发明的制动蹄的第二实施方案；

图3示出了根据本发明的制动蹄的第三实施方案；

图4示出了根据本发明的制动蹄的第四实施方案；和

图5示出了根据本发明的制动装置。

具体实施方式

在所有附图中相同或等效的作用元件给予相同的附图标记。借助于各个实施方案说明的特征也可以彼此组合，只要在技术上是可能的。

首先，借助于图5来说明根据本发明的制动装置10，其包括根据本发明的至少两个相对的制动蹄20,22。

制动装置10包括制动鼓70和枢转地安装在制动鼓70内侧的制动器承载件50上的制动蹄20,22。这里，例如，第一制动蹄20是制动领蹄，第二制动蹄22是制动从蹄。制动蹄20,22绕着共同的枢转轴24枢转地安装。枢转轴24例如由可以设计成制动器承载件50的一部分或设计成单独元件的轴承螺栓40形成。为了安装轴承螺栓40，制动器承载件50可以具有轴承孔，该轴承孔形成用于制动蹄20,22的共同的轴承点。此外，制动器承载件50具有用于容纳车轴(未示出)的轴孔52。优选地，可以将制动器承载件50紧固在车轴上以固定而防止转动。

对于制动蹄20,22的扩展，以基本上已知的方式设置激活装置60。激活装置60例如可以包括扩展楔形单元、车轮制动缸或制动凸轮。轴承螺栓40与激活装置60径向相对地配置。

在制动蹄20,22之间可以伸展有弹簧元件12，该弹簧元件向制动蹄20,22施加张力并将其向内拉动以抵抗由激活装置60施加的制动激活力。弹簧元件12可以配置在轴孔52的下方或上方。可选择地或另外，在每种情况下弹簧元件12也可以在制动蹄20,22和制动器承载件50之间伸展。在另一个替代方案中，还可以以共享功能的方式配置多个弹簧元件12。此外，特别地在如下关于图3所述的制动蹄安装的设计中，弹簧元件12也可以将制动蹄20,22径向地紧固在轴承螺栓40上。

制动蹄20,22和轴承螺栓40以本发明的诸如图1～图4等方式构造并且优选相同地构造。这里，图1～图4分别示出了在侧视图和立体图中的一个制动蹄20以及在立体图中的用于将制动蹄20安装在制动器承载件50上的轴承螺栓40。

制动蹄20包括具有弯曲外表面的制动衬片支撑件28，以保持制动衬片(图中未示出)。制动衬片支撑件28具有整体上呈圆弧形状的横截面。在(圆形)弧形制动衬片支撑件28的内侧上配置有两个制动蹄脊部32,34，一起形成脊部结构30。也可以称为脊板的制动蹄脊部32,34彼此平行地延伸并且具有弧形形状。在每种情况下在制动蹄脊部32,34的第一端形成有轴承区域38或轴承眼36形式的轴承点。相对端设置成与激活装置60相互作用以扩展相对的制动蹄20,22。

在图1的实施方案中，板状制动蹄脊部32,34各设计有闭合的轴承眼36。然而，这里，作为替代，也可以提供具有开口小于180°的轴承眼36的制动蹄脊部32,34。通过将轴承螺栓40轴向推进到制动蹄20,22的轴承区域38和未在图1中示出的制动器承载件50中来完成制动蹄20,22在制动器承载件50上的安装。通过诸如装配到轴承螺栓40上的对应凹槽44中的紧固环等紧固装置14来完成轴向固定。轴承螺栓40优选是具有通过在其包络面42中进行切削去除加工而制成的凹槽44的拉伸圆棒的一段。

这里，图2的实施方案大体上对应于图1的实施方案，从而在这方面参考图1的说明。与图1相对的是，第一制动蹄脊部32设置有闭合的轴承眼36或开口小于180°的轴承眼，而第二制动蹄脊部34具有开口180°或大于180°的轴承眼36。通过将轴承螺栓40轴向推进到制动蹄20,22和制动器承载件50中来完成制动器承载件50上的安装。例如，同样通过紧固环来完成轴向固定。特别地，以类似于图1的实施方案的说明来完成安装和轴向固定，其中不同之处在于，可以将轴承螺栓40推进到第一制动蹄20的轴承区域38中的足够远的位置，使得在安装第二制动蹄22的同时第一制动蹄20保持在适当位置。为了做到这一点，当轴承螺栓的端面与具有开口180°的轴承眼36的第二制动蹄脊部34的外表面齐平时，需要中断轴承螺栓40的推进过程。

图3示出了制动蹄20的另一个实施方案，其中与图1的实施方案相对的是，两个制动蹄脊部32,34都设置有开口180°或大于180°的轴承眼。以类似于图1的实施方案的说明来完成安装和轴向固定，其中不同之处在于，仅将轴承螺栓40轴向推进到制动器承载件50中。轴承螺栓40的功能表面同样可以直接集成在制动器承载件50中。然后，将制动蹄20,22装配到轴承螺栓40上或支撑在轴承螺栓40上。这里，与前述两个实施方案不同的是，径向固定制动蹄20,22是有利的。优选通过例如可以在制动蹄20,22之间伸展的仅示意性地示出的弹簧元件12来完成制动蹄20,22的径向固定。可选择地或另外，弹簧元件12也可以在各制动蹄20,22和制动器承载件50之间伸展。

图4示出了制动蹄20以及轴承螺栓40的另一个示例实施方案。制动蹄20基本上对应于图3的设计，但是制动蹄脊部32,34中的轴承眼36各自的开口小于180°。与图1～图3的设计不同的是，轴承螺栓40是具有后续切削去除加工的成形部件，并且在轴承眼36的区域中具有圆柱形包络面42，其具有位于一侧且优选位于同一平面中的平坦部46。在平坦部46之间，轴承螺栓40优选具有用于将其安装在制动器承载件50上的圆柱形轴承面43。可以构造用于安装在制动器承载件50上的中央圆柱形轴承面43，以将轴承螺栓40安装在制动器承载件50上，从而固定以防止扭转。对于制动蹄20,22的安装或在其安装之前，将轴承螺栓40轴向推进到制动器承载件50中并固定而防止扭转，这例如可以通过结构化的轴承面43来完成。例如，可以通过扭转(扭转紧固)来完成轴承螺栓40的径向固定。特别地，可以将制动蹄20,22定位在轴承螺栓40的限定位置上。为此，平坦部46设置在包络面42上。然后，通过将制动蹄20,22相对于扭转固定的轴承螺栓40枢转到其安装位置来完成制动蹄20,22的径向固定。在所示的实施方案中，通过轴承螺栓40的几何结构，特别是通过形成在轴承螺栓40上的止动脊部48,49来完成制动蹄20,22的轴向固定。特别地，轴承螺栓具有与平坦部46邻接的相应的止动脊部48,49，其中内止动脊部48与平坦部46的内侧相接，外止动脊部49与平坦部46的外侧相接。此外，在制动器承载件50上设置有作为端部止动件的另一个止动脊部47。然而，基本上也可以想到通过紧固环或其他紧固元件来实现如图1～图3中的轴向固定。

附图标记列表

10 制动装置

12 弹簧元件

14 紧固装置

20 第一制动蹄

22 第二制动蹄

24 枢转轴

28 制动衬片支撑件

30 脊部结构

32 第一制动蹄脊部

34 第二制动蹄脊部

36 轴承眼

38 轴承区域

40 轴承螺栓

42 包络面

43 轴承面

44 凹槽

46 平坦部

47 止动脊部

48 止动脊部

49 止动脊部

50 制动器承载件

52 轴孔

60 激活装置

70 制动鼓

Claims (13)

1.一种用于制动车轮的特别是鼓式制动器的制动装置，包括：

枢转地安装在制动器承载件(50)上的两个相对的制动蹄(20,22)，

其中所述制动蹄(20,22)绕着共同的枢转轴(24)枢转地安装。

2.如权利要求1所述的制动装置，

其中所述制动蹄(20,22)绕着共同的轴承螺栓(40)枢转地安装或枢转地安装在共同的轴承螺栓上，所述轴承螺栓优选为冷拉伸圆棒。

3.如权利要求2所述的制动装置，

其中设置有用于轴向紧固所述轴承螺栓(40)的紧固装置(14)。

4.如权利要求2或3所述的制动装置，

其中所述轴承螺栓(40)在其包络面(42)的区域中具有至少一个、优选两个相对的平坦部(46)。

5.如权利要求2～4中任一项所述的制动装置，

其中所述轴承螺栓(40)配置成或可以配置成能够在所述制动器承载件(50)上转动，并且可以在第一位置和第二位置之间移动，其中第一位置是所述轴承螺栓(40)可以插入到制动蹄(20,22)的开口小于180°的轴承眼(36)中的位置，第二位置是所述轴承螺栓(40)保持在所述轴承眼(36)中的位置。

6.如前述权利要求中任一项所述的制动装置，

其中所述制动蹄(20,22)在设计上是相同的。

7.如前述权利要求中任一项所述的制动装置，

其中所述制动蹄(20,22)包括具有至少一个制动蹄脊部(32,34)的脊部结构(30)，其中所述脊部结构特别是相对于所述制动蹄(20,22)或制动衬片支撑件(28)的中平面非对称地配置在所述制动衬片支撑件(28)上。

8.如权利要求7所述的制动装置，

其中所述制动蹄(20,22)包括具有两个制动蹄脊部(32,34)的脊部结构(30)，特别是彼此平行延伸的脊部，所述制动蹄脊部与所述制动蹄(20,22)或所述制动衬片支撑件(28)的轴向中平面间隔开不同距离。

9.如权利要求7或8所述的制动装置，

其中所述脊部结构(30)的偏移，特别是所述制动蹄脊部(32,34)中的至少一个的偏移，与所述制动蹄脊部(32,34)沿着所述枢转轴(24)的延伸之比为1.0～3.0，优选为1.1～2.1，更优选为1.4～1.5。

10.如前述权利要求中任一项所述的制动装置，

其中所述制动蹄(20,22)中的至少一个包括具有开口的轴承眼(36)的制动蹄脊部(32,34)。

11.如权利要求10所述的制动装置，

其中所述制动蹄(20,22)中的至少一个包括具有两个制动蹄脊部(32,34)的脊部结构(30)，所述制动蹄脊部(32,34)中的一个具有开口的轴承眼(36)，并且所述制动蹄脊部(32,34)中的另一个具有闭合的轴承眼(36)或开口小于180°的轴承眼。

12.如权利要求10或11所述的制动装置，

其中所述轴承眼(36)开口最大180°，优选150°～175°。

13.一种用于特别是如前述权利要求中任一项所述的制动装置(10)的制动蹄，包括：

用于保持制动衬片的制动衬片支撑件(28)，和

具有至少一个制动蹄脊部(32,34)的脊部结构(30)，所述制动蹄脊部与所述制动衬片支撑件(28)连接并且具有用于枢转地安装在轴承装置上的轴承区域(38)，

其中所述脊部结构(30)非对称地配置在所述制动衬片支撑件(28)上。