CN110036220A - 制动器的致动装置、制动器及致动装置的制造或升级方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制动器的制动闸瓦的致动装置(1)，特别地，所述制动器是盘片式制动器，所述致动装置包括：杠杆元件(11)，其以能够枢转的方式安装着；和传动元件(12)，其以能够沿纵向运动的方式安装着，所述传动元件(12)被设计成使得所述杠杆元件(11)的枢转运动被转变为所述传动元件(12)的纵向运动。在所述致动装置中，在所述制动闸瓦与所述传动元件(12)之间可以设置有能够填充有液压流体的液压室(13)，其用于在所述制动闸瓦与所述传动元件(12)之间传递力。

Description

制动器的致动装置、制动器及致动装置的制造或升级方法

技术领域

本发明涉及制动器的致动装置、制动器以及致动装置的制造或升级方法。

背景技术

例如呈制动钳(brake caliper)形式的制动器的致动装置在现有技术中已为人们所知很长时间了。这种致动装置尤其用来移动制动闸瓦或该制动闸瓦的制动衬块，以使得：在制动状态下，该制动闸瓦利用夹紧力而被压靠于以可旋转的方式固定连接至车轮的盘片，此外，制动闸瓦通过形成气隙(即制动闸瓦与盘片之间的空间)而处于自由运行状态。

致动装置(特别是卡车所用的致动装置)的基本部分是以能够枢转的方式安装的杠杆元件，由在致动时施加的输入力引起的该杠杆元件的枢转运动被转变为纵向运动。为了将枢转运动转变为纵向运动并且随后将纵向运动的力传递给制动闸瓦或该制动闸瓦的制动衬块，通常设置有很多的个体部件，这些个体部件以复杂的方式连接在一起。除了这种复杂结构之外，还已经证实了存在如下缺点：想要改变或调整上述气隙通常是很困难的。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供制动器的致动装置，该致动装置被构造得比现有技术中已知的致动装置更简单，并且在该该致动装置中可以更容易地调节气隙。

该目的通过权利要求1所述的制动器的致动装置、权利要求12所述的制动器、以及权利要求13所述的制动器的致动装置的制造或升级方法来实现。本发明的其他优点和特征来源于从属权利要求、说明书和说明书附图。

根据本发明，提供了特别用于卡车的制动器(特别是盘片式制动器)的制动闸瓦(特别是衬块背板(pad backing plate))的致动装置，其包括：以可枢转的方式安装的杠杆元件；和以能够沿纵向运动或能够平移运动的方式安装的传动元件。所述传动元件被设计成使得所述杠杆元件的枢转运动被转变为所述传动元件的纵向运动或平移运动。在所述致动装置中，在制动闸瓦与传动元件之间可以布置有能够填充有液压流体的液压室，以用于在制动闸瓦(特别是制动闸瓦的衬块背板)与传动元件之间传递力。与现有技术的致动装置相比，利用根据本发明的液压室，能够实现力传递，籍此力传递能够将制动闸瓦转换到其制动状态。通过把力传递部件形成为液压室，不仅有利地减少了力传递所必需的部件数量，而且可以很容易地通过液压流体的量来调节气隙。此外，可以想到的是，制动闸瓦的致动装置与制动闸瓦一起集成地形成于制动器(特别是盘片式制动器)中。特别地，可以提供如下设计：杠杆元件和传动元件通过接触面彼此活动连接，并且利用这些接触面的设计，杠杆元件的枢转运动被转变为传动元件的纵向运动或平移运动。优选地，可以提供如下设计：传动元件的接触表面长期承载于杠杆元件上或者杠杆元件的一部分上。进一步可以构想的是，在从传动元件到制动闸瓦的力流方向上来看，液压室直接邻接传动元件。特别地，可以提供如下设计：传动元件处于与液压室密封接触的状态。因此，传动元件可以被配置为能够在液压室中平移地发生位移的活塞。该液压室的这种配置的另一个优点在于，现有的纯机械装置可以通过该液压室的简单整合而被升级。特别地，可以提供如下设计：所述致动装置具有可枢转地安装着的杠杆元件和可沿纵向运动或可平移地运动的传动元件；而且，在制动闸瓦与传动元件之间的力流方向上，液压室被设置在制动闸瓦与传动元件之间。

根据本发明的另一实施例，可以提供如下设计：为了形成液压室，致动装置具有基体和相对于基体可移动地安装着的缸体元件，其中缸体元件连接至(特别是刚性地连接至)制动闸瓦或可以连接至制动闸瓦。这里，可以提供如下设计：所述液压室具有朝着一侧开口的基体，所述缸体元件可以通过该开口而被引入或发生位移。特别地，缸体元件和传动元件彼此分开或间隔开，且液压流体被布置在它们之间。优选地，缸体元件的端面突出到基体中，并且特别地，该端面处于与液压室的液压流体直接接触的状态。为了缸体元件的纵向运动，优选地可以提供如下设计：基体(特别是基体的壁)被配置在上述开口的区域中，且缸体元件在其纵向运动中被所述壁引导，即该壁用作导轨。为了使缸体元件稳定，所述致动装置被配置成(特别是在尺寸上被设计成)使处于制动状态的缸体元件将朝着一侧开口的基体填充到至少30％、优选地至少50％、特别优选地至少60％的程度。还可以想到的是，制动闸瓦被布置在缸体元件的与突出到基体中的上述端面相对的端面上。

为了避免液压流体的热应力，缸体元件优选地由数段(several pieces)形成。还可以想到的是，制造缸体元件的材料是具有相对低的导热系数的材料，并且/或者基体被构造成使得传动元件和缸体元件被布置成相对于彼此具有高度偏移。由于基体的形式，因此这种高度偏移允许将致动装置构造成使得该装置能够适配于安装空间的环境。优选地，基体的形式单独地适配于预期的使用区域。

优选地，在基体和缸体元件之间布置有密封元件，其中密封元件特别地被设计成使得密封元件对缸体元件加载返回力。以这种方式，密封元件不仅通过该密封元件将所述液压室密封，而且密封元件另外还确保了缸体元件从制动位置返回到自由运行位置。为了产生所期望的返回力，密封元件的尺寸和布置被相应地设置。例如，密封元件被布置在围绕基体内侧沿周向延伸的凹槽中。可以想到的是，在平行于力流的方向上观察时，所述凹槽的轮廓被设计成使得：在面向液压室的一侧上，所述凹槽的轮廓与基体内侧形成大致90°的角度，而在背离液压室的一侧上，所述凹槽的轮廓与基体内侧形成大于90°的角度。换句话说，所述凹槽的侧边与基体内侧的在平行于力流方向的方向上的其余路线相比具有不同的斜率。此外，可以提供如下设计：密封元件和/或凹槽在尺寸上被设置成使得布置于凹槽中的密封元件处于与基体内侧密封接触的状态。

适宜的是，特别地为了避免液压流体的热应力，所述缸体元件由数段形成。

为了给液压室供应液压流体，优选地，可以提供如下设计：该液压室通过连接区域与膨胀室流体连接(fluidically connected)。有利的是，该膨胀室形成贮存器，在必要时可以使用该贮存器，或者在必要时可将液压流体从液压室引入该贮存器中。所述连接区域可以具有位于基体的壁中的通路孔或可以具有连接通道。还可以想到的是，膨胀室具有可关闭的开口，如果需要的话，可以经由该开口添加液压流体，或者可以经由该开口将液压流体与添加物混合。

为了控制膨胀室和液压室之间的交换，在连接区域中设置有阀(特别是止回阀(check valve))。适宜的是，在连接区域中设置有止回阀。这些止回阀，例如与另外的带有止回阀的通路孔一起，确保了：当缸体元件从自由运行状态的位置转移到制动状态的位置时，能够从膨胀室抽取足够的液压流体，并且当对杠杆元件端部施加力时，液压流体能够从液压室返回到膨胀室，以允许缸体元件返回到其自由运行状态的位置。

在本发明的另一实施例中，可以提供如下设计：传动元件包括承载壳体，该承载壳体至少部分地接纳杠杆元件。

优选地，承载壳体布置在传动元件的端面上，特别是背离液压室的一端上。因此，优选地，承载壳体延伸得成在与传动元件工作时的平移运动的方向垂直的方向上(即垂直于力流方向)仅仅部分地位于上述端面上。特别地，上述端面的其中有所述承载壳体沿该端面延伸的区域与该端面的总范围之间的比率是在0.5和0.8之间的比率，优选是在0.6和0.78之间的比率，特别优选是在0.65和0.75之间的比率。此外，承载壳体被构造成使得：当从传动元件发生纵向运动的方向观察时，第一承载壳体端部与第二承载壳体端部相对。优选地，第一承载壳体端部被布置成比第二承载壳体端部更靠近如下的中心轴线：该中心轴线从液压室的中心穿过并且被定向成平行于传动元件的纵向运动。特别地，可以提供如下设计：力流方向优选地完全平行于上述中心轴线。换句话说，力流不会因液压室而发生偏离或偏转。

为此，优选地，杠杆元件例如固定地布置在底盘或车架上，并且形成用于杠杆元件和承载壳体的相互接触系统的支承点(abutment)。利用杠杆元件和承载壳体的设计，特别是利用杠杆元件的接触表面和承载壳体的接触表面(它们在枢转运动时在彼此上滚动或滑过)，传动元件被压迫得离开固定的枢轴。特别地，这里，该枢轴与传动元件齐平地布置着。

优选地，作用在杠杆元件上的输入力与由制动闸瓦施加的夹紧力之间的转变率是通过杠杆元件在承载壳体中的偏心安装来确定的。在此，优选地，可以提供如下设计：输入力和夹紧力之间的转变率完全由偏心安装来确定，即，通过承载壳体和/或在杠杆元件的枢转运动中变得与该承载壳体接触的杠杆元件的轮廓路径的设计来确定。换句话说，液压室优选地仅发挥力传递的作用。

此外，可以提供如下设计：杠杆元件的一端安装在枢轴上，并且安装于枢轴上的所述一端以偏心安装的方式接合在传动元件的轴承壳体中。特别地，杠杆元件在安装于枢轴上的所述一端处被构造为部分环的形式。在此，可以想到的是，为了形成偏心安装，上述部分环的相对于枢轴的径向范围在由枢转运动预先定义的周向方向或旋转方向上变化。

适宜的是，枢轴(杠杆元件围绕该枢轴可枢转地安装着)被布置在中心轴线下方。特别地，这里的术语“下方”意味着：理论上的中心轴线在杠杆元件的安装于枢轴上的所述一端和杠杆元件的相对另一端之间穿过，或者，理论上的中心轴线在杠杆元件的纵向方向上划分杠杆元件。

此外，可以提供如下设计：在由传动元件的平移运动预先定义的方向上，传动元件布置在制动闸瓦与杠杆元件或制动闸瓦与枢轴之间。枢轴(或杠杆元件)、传动元件和制动闸瓦(特别地以此顺序)可以相继布置在平行于中心轴线的方向上。以这种方式，力能够直接传递到制动闸瓦。特别地，可以提供如下设计：液压室不会造成偏转，即，液压流体不会在液压室中发生偏转。

特别地，杠杆元件与仅仅一个传动元件配合，或引起仅仅一个制动闸瓦的运动。例如，枢轴被固定在适当位置处。特别地，可以提供如下设计：杠杆元件能够控制仅仅一个制动闸瓦。优选地，可以提供如下设计：在制动闸瓦和杠杆元件之间不存在制动盘片。以这种方式，有利的是，不需要将液压室配置成使得流体通道至少部分地围绕制动盘片且相应地成一定角度。因此，可以提供相对紧凑的装置来致动制动器。

此外，可以提供如下设计：制动闸瓦与传动元件之间的距离的值在1cm至15cm之间，优选在2cm至10cm之间，特别优选在3cm至8cm之间。优选地，液压室包括如下的内部：该内部的横截面处于与中心轴线垂直的平面中。优选地，该横截面的形状和尺寸在中心轴线的方向上保持恒定。

适宜的是，杠杆元件的远离枢轴的那一端被设置成接收输入力。此外，优选地提供如下设计：杠杆元件的远离枢轴的那一端被设置成接收输入力。优选地，为此目的，杠杆元件的远离枢轴的那一端设置有接触区域，经由该接触区域引入使杠杆元件枢转的输入力。

本发明的另一目的是制动器，特别是盘片式制动器，特别是用于卡车的盘片式制动器，其具有根据本发明的制动闸瓦的致动装置。针对根据本发明的致动装置而说明的所有特征和优点可以相应地转移到根据本发明的制动器，反之亦然。

优选地，所述制动器包括制动盘片，该制动盘片可旋转地固定连接至车轮，在制动状态下，制动闸瓦(特别是制动闸瓦的制动衬块)利用夹紧力而被压靠在该制动盘片上，而制动闸瓦(特别是制动闸瓦的制动衬块)在自由运行状态下与制动盘片是分隔开的。特别优选地，提供如下设计：制动盘片布置在由两个制动闸瓦形成的间隙中，其中在自由运行状态下，制动盘片基本上绕着与力流方向平行的、且由传动元件或缸体元件的运动预先定义的轴线旋转。

此外，该目的通过制动器的致动装置的制造或升级方法来实现。针对制动器的致动装置而说明的所有特征和优点可以相应地转移到根据本发明的方法，反之亦然。

以这种方式，液压室的优点，特别是关于气隙的调节或个体部件的数量方面的优点，可以并入到其他的纯机械致动装置中。液压室在此特别地仅用于力传递，而输入力通过杠杆元件机械地引入该致动装置中。在此，特别有利的是，液压室可以安装在现有的致动装置中而无需进一步调整。

为此，例如，安装于液压室的基体中的缸体元件连接到制动闸瓦，并且/或者承载壳体被构造成接纳杠杆元件的一部分，其中承载壳体适配于杠杆元件的接合在承载壳体中的那一部分的外部。

根据以下的参照附图对根据本发明的目的的优选实施例的说明，可以得出其他优点和特征。在本发明的上下文中，各个实施例的各个特征可以彼此组合。

附图说明

图1是根据本发明优选实施例的制动装置的致动装置。

具体实施方式

图1示意性地示出了制动器的致动装置1。特别地，这是一种用于盘片式制动器的装置，该盘片式制动器的盘片可旋转地固定连接到车轮并且被置于与制动闸瓦(优选地，两个相对的制动闸瓦)活动连接的状态以用于制动。在制动状态下，通过制动闸瓦将夹紧力施加到盘片上，而该制动闸瓦在自由运行状态下与盘片间隔开，从而形成了空间或气隙(airgap)。制动器的致动装置的基本元件是可枢转地安装的杠杆元件11，为了实现制动状态，该杠杆元件11被加载输入力并且由于被加载该输入力而发生枢转。为此，杠杆元件11的一端优选地安装在枢轴18上。为了将致动装置1所用的安装空间保持最小，可以构想出杠杆元件11仅部分地围绕枢轴18，即，以爪子的形式。为了将杠杆元件11的枢转运动转变为制动闸瓦的纵向运动，设置了传动元件12，该传动元件12与杠杆元件11活动连接，特别是与杠杆元件11的安装在枢轴上的一端活动连接。优选地，传动元件12包括承载壳体19，承载壳体19至少部分地接纳杠杆元件11。杠杆元件11(特别是杠杆元件11的接合于承载壳体19中的那一部分)和/或承载壳体19优选地被构造成使得杠杆元件11偏心地安装在承载壳体19中。例如，这种偏心安装是通过对应的承载壳体19的轮廓路线和杠杆元件11的外表面的轮廓路线来实现的，上述两个轮廓路线会在杠杆元件11枢转时进入活动连接状态。由于偏心安装，在安装于承载壳体19中的那一部分的旋转运动中，传动元件12被压迫得离开优选地固定布置着的且与传动元件12平齐的枢轴18。

为了降低制动器的致动装置1的复杂性，并且为了更简单地调节气隙，提供了如下设计：在传动元件12和制动闸瓦之间设置有液压室13以便将力传递到制动闸瓦。特别地，为此目的，提供了如下设计：传动元件12在一侧将液压室13密封。这里，可以构想出的是，传动元件12被安装成能够在液压室13中沿纵向运动，或者传动元件12被安装成能够与液压室13一起沿纵向运动。在工作中会填充有液压流体的液压室包括基体20，基体20的一侧由传动元件12界定，并且基体20的另一相对侧由缸体元件14界定，该缸体元件14被安装成能够在基体20中沿纵向运动。在工作中，液压室13填充有液压流体，该液压流体在致动装置1的致动时被压缩并且将力传递到缸体元件14，该缸体元件14被布置成在基体20中沿纵向运动。这里，传动元件12的纵向运动和缸体元件14的纵向运动沿同一方向进行或者被定向为彼此平行。缸体元件14本身刚性地连接到制动闸瓦(这里未图示)。为了使缸体元件14从制动状态下所占的位置(在该位置下，缸体元件14从基体20伸出)返回到自由运行状态下所占的位置(在该位置下，缸体元件14缩回到基体中)，致动装置1包括密封元件15。密封元件15设置在缸体元件14与基体20之间，特别地在缸体元件14的外侧与基体20的内侧之间。优选地，密封元件15围绕缸体元件14的外侧在外围上延伸并且进入基体壁的凹槽中。特别地，密封元件15在其形状和/或布置上例如被构造成使得有返回力施加在缸体元件14上，其中该返回力确保缸体元件14的返回并且因此确保制动闸瓦从它的制动状态下所占的位置返回到自由运行状态下所占的位置。可以通过液压室13中的液压流体的液位或填充量来控制或调节上述自由运行状态下所占的位置，并且因此控制或调节气隙。为了向液压室13充分和可控地供应液压流体，设置有膨胀室16，该膨胀室16经由连接区域17与液压室13流体连接。为此，优选地提供如下设计：为了控制液压流体交换，连接区域17包括阀，特别是止回阀。可以构想出的是，连接区域17被构造作为出口或入口，或者作为基体20中的通路孔。此外，某些其他的通路孔可以设置有止回阀，这些止回阀确保了：在缸体元件14从自由运行状态下所占的位置到制动状态下所占的位置的前进冲程或转移时，可以从膨胀室16中提取足量的液压流体，而且在致动终止之后，即在消除了作用在杠杆元件上的输入力之后，相应量的液压流体可以逸回到膨胀室16中，以使缸体元件14恢复在自由运行状态下为缸体元件14提供的位置。

附图标记列表

1 致动装置

11 杠杆元件

12 传动元件

13 液压室

14 缸体元件

15 密封元件

16 膨胀室

17 连接区域

18 枢轴

19 承载壳体

Claims (15)

1.制动器的制动闸瓦的致动装置(1)，特别地所述制动器是盘片式制动器，所述致动装置包括：

杠杆元件(11)，其以能够枢转的方式安装着；和

传动元件(12)，其以能够沿纵向运动的方式安装着，所述传动元件(12)被设计成使得所述杠杆元件(11)的枢转运动被转变为所述传动元件(12)的纵向运动，

其中，在所述制动闸瓦与所述传动元件(12)之间设置有能够填充有液压流体的液压室(13)，用于在所述制动闸瓦与所述传动元件(12)之间传递力。

2.如权利要求1所述的致动装置(1)，

其中，所述致动装置(1)具有基体(20)和相对于所述基体(20)可移动地安装的缸体元件(14)，以形成所述液压室(13)，并且

其中，所述缸体元件(14)能够连接到所述制动闸瓦，特别地能够刚性地连接到所述制动闸瓦。

3.如权利要求2所述的致动装置(1)，

其中，在所述基体(20)与所述缸体元件(14)之间设置有密封元件(15)，并且

其中，所述密封元件(15)特别地被构造成使得所述密封元件(15)给所述缸体元件(14)加载返回力。

4.如权利要求3所述的致动装置(1)，

其中，所述密封元件(15)被构造成使得所述缸体元件(14)被加载返回力。

5.如权利要求1至4中任一项所述的致动装置(1)，

其中，所述缸体元件(14)由数段形成，以避免所述液压流体的热应力。

6.如前述权利要求中任一项所述的致动装置(1)，

其中，所述液压室(13)经由连接区域(17)与膨胀室(16)流体连接，以便所述液压流体的供应。

7.如权利要求6所述的致动装置(1)，

其中，在所述连接区域(17)中设置有止回阀。

8.如前述权利要求中任一项所述的致动装置(1)，

其中，所述传动元件(12)包括承载壳体(19)，所述承载壳体(19)至少部分地接纳所述杠杆元件(11)。

9.如权利要求6所述的致动装置(1)，

其中，所述承载壳体(19)和/或所述杠杆元件(11)相对于彼此偏心地安装着。

10.如权利要求7或8所述的致动装置(1)，

其中，所述致动装置被构造成使得：作用在所述杠杆元件(11)上的输入力与由所述制动闸瓦施加的夹紧力之间的转变率由所述杠杆元件(11)在所述承载壳体(19)中的偏心安装来确定。

11.如前述权利要求中任一项所述的致动装置(1)，

其中，所述杠杆元件(11)的一端安装在枢轴(18)上，并且

其中，安装在所述枢轴(18)上的所述一端以偏心安装的方式接合在所述传动元件(12)的所述承载壳体(19)中。

12.如权利要求9所述的致动装置(1)，

其中，所述杠杆元件(11)的远离所述枢轴(18)的一端被设置用于接收所述输入力。

13.制动器，特别是盘片式制动器，其具有如前述权利要求中任一项所述的致动装置(1)。

14.制动器特别是盘片式制动器的制造或升级方法，

其中，在杠杆元件(11)与制动闸瓦之间设置液压室(13)。

15.如权利要求12所述的制造或升级方法，

其中，将安装在基体(20)中的缸体元件(14)连接到所述制动闸瓦，并且/或者将所述承载壳体(19)构造成接纳所述杠杆元件(11)的一部分。