CN112943828B - 盘式制动器和具有盘式制动器的车辆、尤其是商用车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及盘式制动器和具有盘式制动器的车辆、尤其是商用车辆，尤其是涉及用于商用车辆的盘式制动器，其具有制动钳，并且涉及用于压紧制动盘的制动衬块，其中，制动钳具有用于容纳压紧装置的、在朝向制动盘的侧上带有开口的第一结构空间，并且制动钳具有用于容纳制动盘的第二内部空间。本发明的任务是，提供具有制动钳和制动衬块的盘式制动器，其具有结构空间优势，重量轻并且降低了的制造成本。

Description

盘式制动器和具有盘式制动器的车辆、尤其是商用车辆
技术领域
本发明涉及盘式制动器，尤其是用于商用车辆的盘式制动器，该盘式制动器具有制动钳和压紧制动盘的制动衬块，其中，制动钳具有用于容纳压紧装置的、在朝向制动盘的侧上带有开口的第一内部空间，并且制动钳具有用于容纳制动盘的第二内部空间。
背景技术
开头所述类型的盘式制动器例如由DE 10 2012 016 712 A1所公知。该盘式制动器具有用于滑动钳盘式制动器的制动钳。借助放入在制动钳中的两个销栓引导部，使得制动钳轴向地朝制动盘的方向在盘式制动器的制动器载体的引导销栓上滑动，并且在制动过程期间压紧制动盘。制动器载体具有两个相对置的用于容纳和布置制动衬块的制动衬块井道。制动衬块在制动器载体中以能轴向移动的方式被引导和支撑。通过衬块压下弓形件和压下弹簧实现对制动衬块的保持。用于商用车辆的、尤其是用于重型商用车辆的制动器载体的缺点是，具有至少为9kg的高的自重。在第一内部空间内部布置有构造为压紧装置的执行器，该执行器经由第一内部空间的开口对压紧侧的制动衬块进行压紧。当前的压紧装置在其制动钳中有较高的结构空间需求以用于布置。将盘式制动器的在盘式制动器中布置有压紧装置的那一侧定义为压紧侧。将盘式制动器的与压紧侧相对置的侧定义为反作用侧。为了校正制动衬块的衬块磨损量，盘式制动器的压紧装置具有再调节设备。该再调节设备被设计成用于将气隙，即制动衬块与制动盘之间的间距保持恒定。在现代的盘式制动器中，该再调节被自动地进行。再调节设备与压紧装置一样布置在制动钳的第一内部空间中或布置在制动钳的设计为箱形芯的附加的内部空间中，从而必须将制动钳轴向和径向的尺寸确定得足够大以用于容纳压紧装置和再调节设备。
新的制动器构思正在朝着使得压紧装置的结构形式更窄的方向发展。压紧装置的窄的结构形式由减小制动衬块的衬块厚度的结果所导致，所减小的衬块厚度允许在与平行布置的压紧和再调节设备相同的结构长度中进行轴向布置。这种结构空间得到减小的压紧单元例如在DE 10 2017 004 436A1中示出。
发明内容
本发明的任务是提供具有制动钳和制动衬块的盘式制动器，该盘式制动器具有结构空间优势，重量轻并且降低了的制造成本。
该任务通过盘式制动器的制动钳的第二内部空间中的用于容纳制动衬块的凸出部来解决。由于在制动钳内部布置有凸出部，使得可以省去用于容纳制动衬块的制动器载体，由此减少了盘式制动器的总重量和制造成本。由于取消了制动器载体，使得车辆内部空出了附加的结构空间可用于其他目的。此外，盘式制动器的被尺寸确定得较小使得对于运输目的以及在装配期间更简单的安装是有利的，这是因为省去了诸如制动器载体的附加的构件。将用于容纳制动衬块的凸出部直接布置在制动钳中特别适合于如下制动钳，该制动钳在制动钳的第一内部空间中容纳有一个宽度和长度构建得较窄的并且相继地布置的压紧单元。由于将压紧单元的尺寸确定得较小，使得在制动钳中出现附加的自由空间。在制动钳的该附加提供的自由空间中可以布置有凸出部，而不必将制动钳的尺寸确定得更大。
在另外的有利的设计方案中，将各两个凸出部相对置地布置并且形成用于容纳制动衬块的衬块载体井道。一个制动衬块载体井道布置在盘式制动器的制动钳的第二内部空间中的压紧侧处。另一制动衬块载体井道关于制动盘轴线平行地布置在盘式制动器的制动钳的第二内部空间中的与压紧侧相对置的反作用侧上。衬块载体井道简化了对属于该盘式制动器的制动衬块的装配。只有在大小方面尺寸被确定得正确的制动衬块才准确配合到由凸出部成形的制动衬块载体井道中。将制动衬块的长度、宽度和深度理解为制动衬块的大小。
在另外的实施方案中，制动钳的两个轴向的横梁分别具有两个朝第二内部的方向置放的部分区域，这些部分区域被构造为凸出部。也能想到在轴向的横梁上的更多的部分区域，由这些部分区域形成凸出部。在轴向的横梁上的部分区域在没有附加的材料耗费的情况下垂直于制动钳的轴向的轴线地限制了制动衬块。制动盘进入部的区域和制动盘离开部的区域没有被构造为凸出部的部分区域。
在另外的设计方案中，凸出部呈L形地构成，从而使得制动衬块以防翻转且防扭转的方式布置在制动钳中。由于凸出部呈L形的设计，使得还防止了制动衬块从制动钳中转动出来。
在另外的实施方案中，凸出部和制动钳由唯一的构件成形，由此减少了制造过程中的成本。
在另外的设计方案中，由一个构件成形的具有凸出部的制动钳由具有抗扭刚度的铸造成形件成形，或由易加工的铝构件成形或由易加工的复合材料成形的构件成形。铝材料和复合材料除了易于加工之外与其他材料相比附加地具有轻的总重量。此外，由铝或复合材料成形的凸出部可以容易地例如通过轧制或冲压过程从构件成形和再加工出来。
在另外的有利的设计方案中，第一内部空间被构造成用于容纳压紧装置和再调节设备。将压紧装置和再调节装置轴向相继地布置、以及将它们布置在制动钳的第一内部空间中，使得在制动钳中需要较小的结构空间，因此可以将制动钳的第一内部空间的尺寸确定得较小，并且使得在制动钳的第二内部空间中存在有附加的结构空间用于布置凸出部，并存在有用于将制动衬块容纳在凸出部中的附加的结构空间。
此外已被证实有利的是，制动衬块具有用于布置在凸出部上的支撑面。为了防止扭转，制动衬块在周边侧具有如下支撑面，其在尺寸方面，也就是说在长度和深度或者高度和深度方面与凸出部相应。
在另外的设计方案中，制动衬块的支撑面垂直于制动钳的轴向的轴线地贴靠在凸出部上，并且沿径向的方向放置在凸出部上。支撑面有利地形成一种编码结构。这防止错误装入制动衬块，这是因为只有支撑面与制动钳的凸出部相一致时才能够将制动衬块准确配合到制动钳中。
此外，在另外的构造方案中，布置在盘式制动器的压紧侧上的制动衬块的支撑面的轴向的长度小于制动钳的压紧侧上的凸出部的轴向的长度。在制动钳的压紧侧上的凸出部的附加的长度能够实现借助制动钳朝制动盘的方向的移动来再调节气隙。将制动盘与制动衬块之间的间距定义为气隙。
此外，在另外的实施方案中，制动钳的压紧侧上的凸出部的轴向的长度由压紧侧的支撑面的轴向的长度、反作用侧的制动衬块的磨损程度和制动盘的磨损程度之和形成。因此，在制动钳的压紧侧上的凸出部的轴向的长度相当于压紧侧的制动衬块的最大的气隙再调节量，并且因此相当于压紧侧的制动衬块的最大磨损量并且相当于反作用侧的制动衬块的最大磨损量。
在一种改进方案中，盘式制动器的制动钳轴向地具有两个销栓引导部，其用于布置在车辆侧的车桥法兰上。在两个销栓引导部上同轴地布置有各一个用于防止环境影响和腐蚀的销栓引导部盖。盘式制动器的制动钳经由两个布置在各一个销栓引导部中的螺栓固定在车辆侧的车桥法兰上。不需要用于将盘式制动器布置在车辆侧的车桥法兰上的另外的紧固器件。
在最后的设计方案中，销栓引导部盖经由螺接或卡接布置在销栓引导部上。螺接和卡接具有的优点是装配简单并且使得销栓引导部盖的拆卸简单。
附图说明
下面参照附图阐述本发明的所选出的实施例。其中：
图1以侧向转动的俯视图示出具有制动钳的盘式制动器，该制动钳具有凸出部；
图2a以侧向转动的视图示出根据图1的制动钳的压紧侧的制动衬块；
图2b以侧向转动的视图示出根据图1的制动钳的反作用侧的制动衬块；
图3a、3b、3c示出根据图1的盘式制动器的制动钳的不同的视图；
图4示出根据图1的盘式制动器，其具有根据图1和图3a、3b、3c的制动钳。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的具有制动钳2的盘式制动器1。在制动钳2中，从制动钳2的轴向的轴线A出发，在压紧侧引入成形为第一内部空间4的凹陷部，该凹陷部用于容纳轴向依次布置的压紧装置7。压紧装置7经由压紧侧的制动衬块3、反作用侧的制动衬块3a并且经由在第一内部空间4中轴向地朝制动盘6的方向引入的开口5压紧制动盘6。为了容纳压紧侧的制动衬块3和反作用侧的制动衬块3a以及布置在压紧侧的制动衬块3与反作用侧的制动衬块3a之间的制动盘6，制动钳2具有第二内部空间8。朝制动钳2的第二内部空间8的方向地，在轴向的第一横梁11上构造有部分区域12、12a，并且在轴向的第二横梁12a上构造有部分区域12b，12c。由这些部分区域构成凸出部9、9a、9b、9bb、9c、9cc，其中，在图3b中示出了凸出部9bb和凸出部9cc。凸出部9、9a呈L形地构成，其中，凸出部9、9a形成用于容纳制动衬块3a的衬块载体井道10，而凸出部9b，9c形成用于容纳制动衬块3的衬块载体井道10a。凸出部9、9a轴向地具有长度Ly，该长度由制动衬块3的轴向的长度L和反作用侧的制动衬块3a的衬块磨损量X组成。衬块磨损量X(参见图2b)应被理解为反作用侧的制动衬块3a的摩擦衬块20的损耗度。由于凸出部9、9a延长了制动衬块3a的衬块磨损量X，使得考虑到了制动钳2的移动，并且因此也考虑到了制动衬块3朝制动盘6方向的移动，由此，阻止了压紧侧的制动衬块3从制动钳2掉出。制动钳2还具有两个销栓引导部15、15a，其在图4中详细地描述。制动盘6的磨损程度Y在图2a、图2b中详细描述。
在图2a和图2b中示出了压紧侧的制动衬块3和反作用侧的制动衬块3a的详细视图。制动衬块3、3a在其周边上侧向地具有支撑面13、13a、13b、13c和撑托面21、21a、21b、21c，其中，支撑面13、13a、13b、13c垂直于制动钳2的轴向的轴线A(图1)地与制动钳的凸出部9、9a、9b、9c(图1)接触，并且撑托面21、21a、21b、21c径向地与凸出部9、9a、9b、9c(图1)接触。压紧侧的制动衬块3与反作用侧的制动衬块3a的不同之处仅在于撑托面21、21a、21b、21c和支撑面13、13a、13b、13c的尺寸。通过将制动衬块3、3a准确定位和布置在凸出部9、9a、9b、9c上，防止了制动衬块3、3a倾斜并且防止了从制动钳2掉出。在压紧侧的制动衬块3中，支撑面13、13a的轴向的长度Lx小于凸出部9、9a的轴向的长度Ly(图1)。凸出部9、9a的轴向的长度Ly由支撑面13、13a的轴向的长度Lx、反作用侧的制动衬块3a的磨损程度X和制动盘6的磨损程度Y(图1)组成。撑托面21、21a的轴向的长度Lz相当于凸出部9、9a的轴向的长度Ly(图1)。在反作用侧的制动衬块3a中，支撑面13b、13c的轴向的长度Lx1相当于支撑部9b，9c的轴向的长度Ly1(图1)，并且撑托面21b、21c的轴向的长度Lz1相当于凸出部9bb、9cc的轴向的长度Ly1(图1)。
图3a、3b、3c示出了根据图1至图2b的盘式制动器1的制动钳2的三个视图，但是没有制动衬块3、3a。尤其地，再次示出了压紧侧的凸出部9、9a的L形的设计方案。此外特别良好可见的是，与反作用侧的凸出部9b、9bb、9c、9cc相比，凸出部9、9a轴向延长了制动衬块3a的衬块磨损量X(图1、图2a、图2b)。
图4中示出了销栓引导部15的销栓引导部盖18的布置和销栓引导部15a的销栓引导部盖18a的布置。销栓引导部盖18朝压紧装置7的方向轴向地经由销栓引导部15的螺纹22与销栓引导部15拧接，而另外的销栓引导部盖18a朝压紧装置7的方向轴向地经由销栓引导部15a的螺纹22a与销栓引导部15a拧接。出于视图目的，在销栓引导部15a中示出了螺栓16，其用于与未示出的车桥接驳。为了将盘式制动器1装配到未示出的车桥上，在将销栓引导器盖18a从销栓引导部15拧下之后，将螺栓16从销栓引导部15a转动出来。随后，将螺栓16再次转动进入到销栓引导部15中。
作为说明书一部分的附图标记列表
1 盘式制动器
2 制动钳
3 压紧侧的制动衬块
3a 反作用侧的制动衬块
4 第一内部空间
5 第一内部空间4的开口
6 制动盘
7 压紧装置
8 第二内部空间
9、9a 制动钳2的压紧侧上的凸出部
9b，9bb，9c，9cc 制动钳2的反作用侧上的凸出部
10、10a 衬块载体井道
11 轴向的第一横梁
11a 轴向的第二横梁
12、12a 轴向的横梁11的部分区域
12b、12c 轴向的横梁11a的部分区域
13、13a 制动衬块3的支撑面
13b、13c 制动衬块3a的支撑面
15、15a 制动钳2的销栓引导部
16 销栓引导部15a的螺栓
18、18a 销栓引导部盖
20 制动衬块3a的摩擦衬块
21、21a 制动衬块3的撑托面
21b、21c 制动衬块3a的撑托面
22 销栓引导部15的螺纹
22a 销栓引导部15a的螺纹
A 轴向的轴线
L 制动衬块3的轴向的长度
Lx 支撑面13、13a的轴向的长度
Lx1 支撑面13b、13c的轴向的长度
Ly 凸出部9、9a的轴向的长度
Ly1 凸出部9b、9c的轴向的长度
Lz 撑托面21、21a的轴向的长度
Lz1 撑托面21b、21c的轴向的长度
X 反作用侧的制动衬块3a的衬块磨损量
Y 制动盘6的磨损程度

Claims (13)

1.盘式制动器(1)，其用于车辆，所述盘式制动器具有制动钳(2)和用于压紧制动盘(6)的制动衬块(3、3a)，其中，所述制动钳(2)具有用于容纳压紧装置(7)的、在朝向所述制动盘(6)的侧上带有开口(5)的第一内部空间(4)，并且所述制动钳(2)具有用于容纳所述制动盘(6)的第二内部空间(8)，其特征在于，所述制动钳(2)在所述第二内部空间(8)中具有用于容纳压紧侧的制动衬块(3)的至少两个第一凸出部(9、9a)和用于容纳反作用侧的制动衬块(3a)的至少两个第二凸出部(9b、9c、)以及至少两个第三凸出部(9bb、9cc)，其中，至少两个第一凸出部(9、9a)相对置地布置并形成用于容纳所述压紧侧的制动器衬块(3)的衬块载体井道(10)，并且至少两个第二凸出部(9b、9c)相对置地布置，并且至少两个第三凸出部(9bb、9cc)平行于所述制动钳(2)的轴向的轴线(A)地布置并形成用于容纳所述反作用侧的制动衬块(3a)的另外的衬块载体井道(10a)，并且其中，第一凸出部(9、9a)、第二凸出部(9b、9c)以及第三凸出部(9bb、9cc)呈L形地构成。
2.根据权利要求1所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述制动钳(2)具有轴向的第一横梁(11)和轴向的第二横梁(11a)，并且轴向的第一横梁(11)的两个朝所述第二内部空间(8)的方向置放的部分区域构造为凸出部，而轴向的第二横梁(11a)的两个朝所述第二内部空间(8)的方向置放的部分区域构造为凸出部。
3.根据权利要求1或2所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述制动钳(2)、所述第一凸出部(9、9a)、所述第二凸出部(9b、9c)和所述第三凸出部(9bb、9cc)由一个构件成形。
4.根据权利要求3所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述构件是铸造成形件。
5.根据权利要求3所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述构件是铝构件或者是由复合材料成形的构件。
6.根据权利要求1或2所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述第一内部空间(4)被构造成用于容纳轴向布置的压紧装置(7)。
7.根据权利要求1或2所述的盘式制动器，其特征在于，所述压紧侧的制动衬块(3)具有第一支撑面(13、13a)和第一撑托面(21、21a)，以用于布置在第一凸出部(9、9a)上，并且所述反作用侧的制动衬块(3a)具有第二支撑面(13b、13c)和第二撑托面(21b、21c)，以用于布置在第二凸出部(9b、9c)和第三凸出部(9bb、9cc)上。
8.根据权利要求7所述的盘式制动器(1)，其特征在于，第一支撑面(13、13a)垂直于轴向的轴线(A)地贴靠在所述制动钳(2)的压紧侧的第一凸出部(9、9a)上，并且第一撑托面(21、21a)径向地放置在所述第一凸出部(9、9a)上，并且第二支撑面(13b、13c)垂直于轴向的轴线(A)地贴靠在第二凸出部(9b、9c)上，并且第二撑托面(21b、21c)径向地放置在第二凸出部(9b、9c)和第三凸出部(9bb、9cc)上。
9.根据权利要求7或8所述的盘式制动器(1)，其特征在于，布置在所述盘式制动器(2)的压紧侧上的制动衬块(3)的第一支撑面(13、13a)的轴向的长度(Lx)小于所述制动钳(2)的压紧侧上的第一凸出部(9、9a)的轴向的长度(Ly)。
10.根据权利要求9所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述制动钳(2)的压紧侧上的第一凸出部(9、9a)的轴向的长度(Ly)由所述第一支撑面(13、13a)的轴向的长度(Lx)、所述反作用侧的制动衬块(3a)的磨损程度(X)和所述制动盘(6)的磨损程度(Y)之和形成。
11.根据权利要求1或2所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述制动钳(2)具有销栓引导部(15、15a)，所述销栓引导部带有同轴地布置在所述制动钳(2)的销栓引导部(15、15a)上的销栓引导部盖(18、18a)。
12.根据权利要求11所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述销栓引导部盖(18、18a)经由螺接或卡接紧固在所述销栓引导部(15、15a)上。
13.根据权利要求1所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述盘式制动器(1)用于商用车辆。
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