CN115111291A - 制动器组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于重型商用车辆的盘式制动器组件。该盘式制动器组件包括：第一制动衬块和第二制动衬块，该第一制动衬块和第二制动衬块被布置成面向制动器转子的相反面；制动器支架，该制动器支架被布置成至少接纳第一制动衬块；夹钳，该夹钳被布置成相对于制动器支架滑动，以用于通过制动衬块沿第一纵向轴线夹紧和释放转子；以及致动装置，该致动装置被配置成选择性地使夹钳和制动器支架相对于彼此大致横向于第一纵向轴线移动，以便锁定或抑制夹钳相对于支架的滑动。

Description

制动器组件
领域
本传授内容涉及一种用于重型商用车辆的制动器组件。
背景
通常，气动重型车辆盘式制动器包括制动器支架、制动器夹钳、内侧制动衬块和外侧制动衬块。在使用中，制动器支架跨在制动器转子上，并且制动衬块位于制动器转子的相反侧上。典型地，制动器夹钳被布置成在引导销上相对于制动器支架自由滑动，并且制动衬块被固定到制动器夹钳。因此，在制动操作过程中，在制动器致动器的作用下，制动衬块可以相对于制动器支架移动，使得每个制动衬块上的摩擦材料接触制动器转子。
在制动操作之外，制动器致动器被释放，并且由于转子略微不平坦或具有一定程度的跳动，制动衬块典型地被“推”离转子回到静止位置。然而，制动衬块中的至少一者可能会无意地接触制动器转子。制动衬块与制动器转子之间的这种无意接触可能由例如发动机振动或转向力引起。在制动操作之外制动器转子与制动衬块之间的接触可能会导致车辆效率降低和燃料消耗增加，以及由于摩擦材料的磨损增加而缩短制动衬块的寿命。
用于主动衬块回缩的现有系统可以有助于确保制动衬块在制动器操作后被推离转子，但它们典型地位于内侧制动衬块和外侧制动衬块之间的中间位置，因此当内侧制动衬块和外侧制动衬块以及转子的相反表面以不同的速率磨损时，无法考虑到差速制动衬块和转子磨损。这种主动衬块回缩系统由于例如机加工公差也难以对准和定位。
本传授内容试图克服或至少减轻现有技术的问题。
概述
根据第一方面，提供了一种用于重型商用车辆的盘式制动器组件。该盘式制动器组件包括：第一制动衬块和第二制动衬块，该第一制动衬块和第二制动衬块被布置成面向制动器转子的相反面；制动器支架，该制动器支架被布置成至少接纳第一制动衬块；夹钳，该夹钳被布置成相对于制动器支架滑动，以用于通过制动衬块沿第一纵向轴线夹紧和释放转子；以及致动装置，该致动装置被配置成选择性地使夹钳和制动器支架相对于彼此大致横向于第一纵向轴线移动，以便锁定或抑制夹钳相对于支架的滑动。
有利地，由于致动装置可以选择性地锁定或抑制夹钳和制动器支架相对于彼此滑动，所以当在制动衬块与制动器转子之间需要运行间隙时，致动装置可以用于在制动操作之外停止夹钳相对于制动器支架滑动。因此，致动装置可以帮助防止制动衬块无意地接触制动器转子。
此外，当致动装置被操作以锁定或抑制夹钳与制动器支架之间的相对滑动时，致动装置还可以用于抑制不期望的振动效应，比如由于例如发动机振动而使盘式制动器组件的部件抵靠彼此邻接所引起的嘎嘎声。
致动装置可以安装到夹钳和制动器支架中的一者的安装部分。致动装置可以被配置成接合夹钳和制动器支架中的另一者的接合部分。
这允许致动器使夹钳和制动器支架经由致动器与接合部分的适当接合而相对于彼此移动。
致动装置可以被配置成在第一操作模式中使安装部分和接合部分背离彼此移动。致动装置可以被配置成在第二操作模式中使安装部分和接合部分朝向彼此移动。
有利地，通过使安装部分和接合部分朝向或背离彼此移动，可以改变夹钳相对于制动器支架的取向。这可以允许控制制动器支架和夹钳的部件和/或固定到制动器支架和夹钳的部件之间的摩擦，以便锁定或抑制夹钳相对于支架的滑动。
致动装置可以被配置成在第一操作模式中向接合部分施加增加的压缩力，并且在第二操作模式中向接合部分施加减小的压缩力。
致动装置可以被配置成在第一操作模式中向接合部分施加增加的张力，并且在第二操作模式中向接合部分施加减小的张力。
接合部分可以在轴向方向上延伸一定距离，所述距离足以允许致动装置在制动衬块的所有磨损状况下接合接合部分。
接合部分可以是夹钳和制动器支架中的一者的在轴向方向上具有基本上恒定轮廓的表面。
接合部分可以是夹钳和制动器支架中的一者的平面表面。
有利地，这可以允许致动装置向接合部分施加一致的力，而不管制动衬块的磨损状况如何。
盘式制动器组件可以包括第一夹钳引导组件和第二夹钳引导组件。夹钳引导组件可以被配置成使得夹钳可以相对于制动器支架沿着第一纵向轴线滑动。安装部分和接合部分可以与平面相交，所述平面平行于第一夹钳引导组件和第二夹钳引导组件并且基本上在第一夹钳引导组件与第二夹钳引导组件之间的中心。
有利地，这可以通过确保当致动装置使制动器支架和夹钳相对于彼此移动时摩擦力被均匀分布来帮助减少夹钳引导组件的磨损。
制动器支架可以包括内侧支架部分和相反的外侧支架部分。夹钳可以包括内侧夹钳部分和相反的外侧夹钳部分。盘式制动器组件可以包括夹钳引导组件，该夹钳引导组件被包括在内侧支架部分和内侧夹钳部分中和/或安装到内侧支架部分和内侧夹钳部分。夹钳引导组件可以被配置成使得夹钳能够相对于制动器支架沿着第一纵向轴线滑动。外侧夹钳部分和外侧支架部分中的一者可以包括安装部分。外侧夹钳部分和外侧支架部分中的另一者可以包括接合部分。
有利地，这可以帮助减少需要由致动装置施加到接合部分的张力/压缩力，以便抑制由于接合部分与夹钳引导组件之间的较大力矩臂而引起的夹钳与制动器支架之间的相对滑动。
夹钳可以包括沿第一纵向轴线延伸的第一引导孔。盘式制动器组件可以包括固定到制动器支架的第一引导销。第一引导销可以沿着第二纵向轴线延伸并且被接纳在第一引导孔内。第一引导孔和第一引导销可以被配置成使得当第一纵向轴线与第二纵向轴线基本是对准时，夹钳可相对于制动器支架滑动。致动装置可以被配置成使夹钳和制动器支架相对于彼此在第一配置与第二配置之间移动，在该第一配置中，第一纵向轴线和第二纵向轴线基本上对准，在该第二配置中，第一纵向轴线和第二纵向轴线不对准。在第二配置中，夹钳和制动器支架可以被锁定或抑制相对于彼此滑动。
在第二配置中，由于引导孔与引导销之间有足够的摩擦力，可以抑制夹钳与制动器支架之间的相对滑动。
致动装置可以被固定在夹钳或制动器支架中的凹陷部内。
致动装置可以用螺栓固定或压配合在凹陷部内。
有利地，这可以帮助提供制动器组件的紧凑设计。
致动装置可以是线性致动器。
这提供了用于向接合部分施加张力和/或压缩力的简单且有效的手段。
线性致动器可以是电子线性致动器。
线性致动器可以是螺杆驱动的线性致动器。
有利地，这可以提供用于相对于夹钳移动制动器支架的稳健且一致的装置。
夹钳可以包括第二引导孔，该第二引导孔沿第三纵向轴线延伸。制动器组件还可以包括固定到制动器支架的第二引导销，该第二引导销沿第四纵向轴线延伸并被接纳在第二引导孔中。第三纵向轴线和第四纵向轴线可以在第一配置中基本上对准并且在第二配置中不对准。
根据第二方面，提供了一种用于抑制根据第一方面的制动器组件的夹钳和制动器支架之间的相对滑动的方法。该方法包括以下步骤：启动致动装置以使夹钳和制动器支架相对于彼此从第一配置移动到第二配置，在该第一配置中，夹钳相对于支架沿着第一纵向轴线自由滑动，在第二配置中，夹钳被锁定或抑制相对于支架滑动。
该方法可以进一步包括以下步骤：启动致动装置以使夹钳和制动器支架相对于彼此从第二配置移动到第一配置。
附图说明
现在仅参考附图通过举例的方式来披露实施例，在附图中：
图1是根据实施例的制动器组件的上部等距视图；
图2是图1的制动器组件在第一配置中的x-y平面中的截面图；
图3是图2的放大图，示出了处于第一配置的第一引导组件；
图4是图1的制动器组件的上部等距视图，其中夹钳的一部分被移除以示出致动器；
图5是图1的制动器组件在第一配置中的y-z平面中的局部截面图，示出了致动器；
图6是图5的放大图，示出了致动器；
图7是图1的制动器组件在第二配置中的y-z平面中的截面图，示出了第一夹钳引导组件；并且
图8是致动装置和接合部分的另一实施例的截面图的示意表示。
具体实施方式
图1至图7示出了根据实施例的用于重型商用车辆的盘式制动器组件100。盘式制动器组件100包括夹钳102，该夹钳通过两个引导组件112a和112b相对于制动器支架101可滑动地安装。夹钳102具有典型地由铸铁或钢形成的壳体120。支架101典型地也由铸铁或钢形成。夹钳102包括内侧夹钳部分102a和相反的外侧夹钳部分102b(有时称为夹钳桥)。
制动器支架101在内侧支架部分101a上承载内侧制动衬块103a，并且在外侧支架部分101b上承载外侧制动衬块103b(参见图5)。
可围绕沿内侧-外侧轴向方向A-A延伸的轴线旋转的转子140(参见图2、图5和图6)相对于车辆(未示出)的车轮的轮毂可旋转地固定并定位在制动衬块103a、103b之间。提供了空气致动器(未示出)来经由容纳在夹钳壳体120内的致动机构122(参见图2)将内侧制动衬块103a移动成与转子140摩擦接触，并且该空气制动器作用于内侧制动衬块103a。
在替代性实施例(未示出)中，制动器支架101可以仅接纳内侧制动衬块103a或外侧制动衬块103b中的一者。例如，外侧制动衬块103b可以被接纳在夹钳102中。
内侧制动衬块103a包括背板207a，该背板支撑安装到背板207a的摩擦材料209a。外侧制动衬块103b包括背板207b，该背板支撑安装到背板207b的摩擦材料209b。
在制动操作期间，当内侧制动衬块103a被推向并接触转子140时，随后引起夹钳102沿着第一夹钳引导组件112a和第二夹钳引导组件112b向内侧滑动。随着夹钳102向内侧滑动，该夹钳使外侧制动衬块103b朝向转子140移动。因此，转子140在内侧制动衬块103a与外侧制动衬块103b之间被夹紧，并且以摩擦方式抑制转子140的旋转。
夹钳102限定了孔口105，该孔口被布置成接纳制动器支架101和制动衬块103a、103b，如图1所示。有利地，孔口105使得内侧制动衬块103a和外侧制动衬块103b能够在转子140就位的情况下沿径向方向安装和移除。
在制动操作期间，期望内侧制动衬块103a和外侧制动衬块103b与转子140等距地定位，以帮助确保内侧制动衬块103a和外侧制动衬块103b以及转子140的两侧在盘式制动器组件100的寿命内尽可能均匀地磨损。
由于内侧制动衬块103a的摩擦材料209a、外侧制动衬块103b的摩擦材料209b和转子140在盘式制动器组件100的寿命内磨损，因此调节机构(众所周知且不详细描述)被配置成如果内侧制动衬块103a与转子140之间的间隙大于期望值，则在制动操作期间将内侧制动衬块103a朝向转子140推进。调节发生直到内侧制动衬块103a的摩擦材料209a接触转子140的表面，此时停止调节。
当盘式制动器组件100在制动操作结束时被释放时，内侧制动衬块103a和外侧制动衬块103b背离转子140移动，使得存在内侧衬块间隙和外侧衬块间隙。
如以下将更详细描述的，在该实施例中，盘式制动器组件100包括致动装置150，该致动装置通过抑制夹钳102与制动器支架101之间的相对移动(这会抑制内侧制动衬块103a、外侧制动衬块103b和转子140之间的相对移动)而有助于在制动操作之外维持内侧衬垫间隙和外侧衬垫间隙。
衬块带210被布置成在孔口105上沿轴向方向延伸以帮助固位内侧制动衬块103a和外侧制动衬块103b。在本实施例中，衬块带210在盘式制动器组件100的内侧固定到壳体120，并且可以在盘式制动器组件100的外侧用螺栓固定到夹钳102，以固位内侧制动衬块103a和外侧制动衬块103b，但可以使用其他已知的固位装置。由于孔口105，内侧制动衬块103a和外侧制动衬块103b可以相对于转子140在径向方向上组装在盘式制动器组件100中。例如，这使得内侧制动衬块103a和外侧制动衬块103b能够在完全磨损时被移除和更换，而无需拆卸盘式制动器组件100和/或移除转子140。
内侧制动衬块103a进一步包括布置在内侧制动衬块103a的背板207a与衬块带210之间的衬块弹簧111。具体地，内侧制动衬块103a的背板207a包括径向延伸的突起，这些突起与衬块弹簧111中的相应凹陷部接合。
外侧制动衬块103b进一步包括布置在外侧制动衬块103b的背板207b与衬块带210之间的衬块弹簧111。外侧制动衬块103b的背板207b包括径向延伸的突起，这些突起与衬块弹簧111中的相应凹陷部接合。
衬块弹簧111用于帮助使内侧制动衬块103a和外侧制动衬块103b在径向向内方向上偏置并且帮助抑制它们的移动，以帮助防止部件在使用中发出嘎嘎声。在其他实施例中，可以利用其他已知的偏置装置。
在图2中可以看出，第二引导组件112b比第一引导组件112a更长。在其他方面，第一引导组件112a与第二引导组件112b基本上相同。因此，以下将仅详细讨论第一引导组件112a。
在替代性实施例(未示出)中，第一引导组件112a和第二引导组件112b可以具有相同的长度。
参考图3，第一引导组件112a包括沿着平行于图3中的轴线A-A的第一纵向轴线115a延伸穿过夹钳壳体120的孔122a。孔122a位于内侧夹钳部分102a中。在下文中，平行于轴线A-A的任何方向将被称为轴向方向。
在该实施例中，孔122a具有圆形截面轮廓并且接纳具有圆形外轮廓的引导销124a和具有圆形外轮廓的至少一个引导衬套123a，以在孔122a内引导引导销124a。
衬套123a被配置成与孔122a形成紧配合并且在孔122a内起内衬的作用。对于重型车辆应用，衬套123a的内径典型地在25mm至40mm的范围内。如在图2中可以看到的，衬套123a并未延伸孔122a的全部深度。
衬套123a可以由钢、青铜、塑料、橡胶或它们中的任何复合物制造，并且可以包括低摩擦的涂层(比如PTFE)。衬套123a可以具有平滑的内表面或者合适图案的凹陷，以协助夹钳滑动并且固位润滑剂。
引导销124a沿第二纵向轴线117a延伸。在图2和图3中，第一纵向轴线115a和第二纵向轴线117a重合并且因此彼此对准。
孔112a和引导销124a被配置成使得当第一纵向轴线115a与第二纵向轴线117a基本上对准时，夹钳102可沿着第一纵向轴线115a相对于支架101滑动。这通过在衬套123a与引导销124a的外表面125a之间提供足够的间隙来实现。
引导销124a包括紧固件126a，以将引导销124a固定到制动器支架101的内侧支架部分101a。在所展示的实施例中，紧固件126a是螺栓，该螺栓通过旋拧进入到制动器支架101中的螺纹孔中而附连至制动器支架101。
引导销124a还包括基本上围绕紧固件126a的引导套筒128a。在该实施例中，套筒128a是具有基本上圆形截面轮廓的空心管件。套筒128a包括中心孔129a，紧固件126a被接纳在该中心孔内。中心孔129a的头部部分131a是阶梯状的，使得当紧固到支架101上时，紧固件126a能够将套筒128a保持在适当位置。
第一引导组件112a的孔122a是从夹钳壳体120的第一侧(内侧)130延伸到第二侧(外侧)132的细长孔。通过使引导销124a滑动穿过孔122a，夹钳102相对于制动器支架101可滑动地安装。因此，当盘式制动器被致动时，夹钳102能够在轴向方向A-A上沿引导销124a滑动。
盘绕波纹管式的密封件136环绕引导销124a并且连接至支架101和夹钳102以保护引导组件112a不受污染。
为了进一步抑制夹钳引导组件112a被异物污染，被布置成封闭引导孔122a的开口的盖或覆盖件138a被固定到孔122a的内侧端130。盖138a是由金属形成的并且被压配合至孔122a的末端。然而，在替代性实施例(未示出)中，盖138a可以部分地或全部地由比如塑料材料的不同材料形成。
参考图4至图6，制动器组件100包括致动装置150，该致动装置被配置成使夹钳102和制动器支架101在大致横向于第一纵向轴线115a和第二纵向轴线117a的方向上相对于彼此移动。致动装置150包括主体152和从主体152延伸的轴154。
在展示的实施例中，致动装置150是电子线性致动器、特别是本领域已知类型的螺旋驱动的线性致动器。主体152容纳电动马达，该电动马达在被启动时使轴154沿图6中所示的轴线162相对于主体152线性移动。
在替代性实施例(未示出)中，致动装置150可以是气动或液压线性致动器，或任何合适的电子线性致动器。替代性地，致动装置150可以不是线性致动器。例如，致动装置150可以是被配置成使构件在图中的x-z平面中相对于主体152旋转的旋转致动器。
在展示的实施例中，致动装置150被安装到夹钳壳体120的安装部分156，并且致动装置150被配置成接合制动器支架101的接合部分160。
安装部分156位于夹钳102的外侧夹钳部分102b中并且包括形成在夹钳壳体120中的凹陷部158。如图5和图6所示，通过将致动装置150的主体152压配合在凹陷部158内将致动装置150固定在凹陷部158内。
在替代性实施例(未示出)中，致动装置150可以经由任何合适的方式、比如经由机械紧固件(例如螺栓)或者经由例如粘合安装到安装部分156。在一些替代性实施例中，致动装置150可以不固定在凹陷部158内，而是可以固定到夹钳102的外表面。
在展示的实施例中，致动装置150的基本上全部主体152都位于凹陷部158内，并且轴154延伸出凹陷部158。然而，在替代性实施例(未示出)中，主体152的至少一部分可以位于凹陷部158的外部。
在图4中可以看出，凹陷部158的体积大于致动装置150的体积。如图5和图6所示，一旦经由在主体152与限定了凹陷部158的两个相对壁之间的摩擦接触进行压配合，主体152就固定在凹陷部158内。
在替代性实施例(未示出)中，凹陷部158的形状可以被确定成对应于主体152的形状，使得凹陷部158的体积与主体152的体积基本上相同。
接合部分160位于支架101的外侧支架部分101b中。在展示的实施例中，接合部分160是位于外侧制动衬块103b外侧的外侧支架部分101b的表面。
如图4至图6所示，致动装置150的轴154的远侧端部164被布置成抵靠接合部分160邻接。
在替代性实施例(未示出)中，接合部分160可以位于内侧支架部分101a上，而安装部分156可以位于内侧夹钳部分102a上。
在下文中，将讨论用于抑制支架101与夹钳102之间的相对滑动的方法。
在第一步骤中，支架101和夹钳102处于第一配置，其中孔122a的第一纵向轴线115a和引导销124a的第二纵向轴线117a基本上对准，如图2和图3所示。因此，夹钳102相对于支架101自由滑动。
在随后的步骤中，致动装置150以第一操作模式操作。
在第一操作模式中，致动装置150被配置成使夹钳102的安装部分156和支架101的接合部分160背离彼此移动。这通过启动致动装置150以使轴154沿轴线162朝向接合部分160线性移动来实现。随着轴154的远侧端部164抵靠接合部分160邻接，轴154朝向接合部分160的移动导致致动装置150向接合部分160施加增加的压缩力。
“压缩力”是指由致动装置150在从致动装置150到接合部分160的方向上施加到接合部分160的力。
随着由致动装置150施加到接合部分160的压缩力增加，夹钳102的安装部分156和支架101的接合部分160背离彼此移动。由于孔122a形成在夹钳102中并且引导销124a安装到支架101，因此安装部分156和接合部分160背离彼此的移动导致孔122a的第一纵向轴线115a和引导销124a的第二纵向轴线117a的相对位置发生变化。
当支架101和夹钳102处于第二配置时致动装置150被停用，在该第二配置中，孔122a的第一纵向轴线115a和引导销124a的第二纵向轴线117a未对准，如图7所示。应注意，在图7中，第一纵向轴线115a由点划线表示，并且第二纵向轴线117a由虚线表示。此外，在图7中，为了清楚起见夸大了第一纵向轴线115a和第二纵向轴线117a的相对位置。
如图7所示，第一纵向轴线115a和第二纵向轴线117a不重合。相反，第一纵向轴线115a和第二纵向轴线117a相对于彼此以非零角度定向。
在第二配置中，由于第一纵向轴线115a和第二纵向轴线117a的未对准，在引导销124a和衬套123a的部分之间存在零间隙。引导销124a和衬套123a的彼此接触的部分之间的摩擦力足以抑制支架101与夹钳102之间的相对滑动。
更具体地，“抑制支架101与夹钳102之间的相对滑动”是指需要施加到制动器支架101和/或夹钳102以克服引导销124a与孔122a之间的摩擦力的力大于在正常操作期间例如在转弯操纵期间施加在制动器支架101和/或夹钳102上的力。
在随后的步骤中，致动装置150以第二操作模式操作。
在第二操作模式中，致动装置150被配置成使夹钳102的安装部分156和支架101的接合部分160朝向彼此移动。这通过启动致动装置150以使轴154沿轴线162背离接合部分160线性移动来实现。
轴154背离接合部分160的移动导致致动装置150向接合部分160施加减小的压缩力。随着由致动装置150施加到接合部分160的压缩力减小，夹钳102的安装部分156和支架101的接合部分160朝向彼此移动。这是因为当由致动装置150施加到接合部分160的压缩力减小时，由于在第二配置中引导销124a的弯曲产生反作用力，夹钳102的安装部分156朝向支架101的接合部分160移动。
当支架101和夹钳102处于第一配置时致动装置150被停用，在该第一配置中，孔122a的第一纵向轴线115a和引导销124a的第二纵向轴线117a对准。应理解，通过将安装部分156定位在外侧夹钳部分102b中并且将接合部分160定位在外侧支架部分101b中，相对于安装部分156和接合部分160进一步向内侧定位的情况，需要由致动装置150施加到接合部分160以便抑制夹钳102与制动器支架101之间的相对滑动的压缩力更小。这是由于接合部分160与第一夹钳引导组件112a之间的更大的力矩臂。
参考图5和图6，可以看出接合部分160是外侧支架部分101b的沿第二纵向轴线117a具有基本上恒定轮廓的表面，该第二纵向轴线在第一配置中平行于轴向方向A-A。所述表面平行于第二纵向轴线117a延伸距离w。在展示的实施例中，接合部分160是外侧支架部分101b的平面表面。
由于制动衬块103a、103b上的摩擦材料209a、209b在重复的制动操作中磨损，因此每个制动衬块103a、103b的总厚度沿轴向方向A-A减小。随着制动衬块103a、103b的厚度减小，夹钳102和因此致动装置150在图5和图6中向右(即，正z方向)移动，以便维持转子140与外侧制动衬块103b之间的一致间隙。
接合部分160的距离w被选择为足以允许致动装置150在每个制动衬块103a、103b的从未磨损的最大厚度状态到完全磨损的最小厚度状态的整个厚度范围内接合到接合部分160。因此，致动装置150能够在制动衬块103a、103b的所有磨损状况下相对于彼此移动夹钳102和支架101。
接合部分160的平面表面与轴线162基本上正交。因此，对于轴154的远侧端部164与主体152之间沿轴线162的恒定距离，致动装置150能够在制动衬块103a、103b的所有磨损状况下向接合部分160施加一致的力。
如前所述，制动器组件100包括第二夹钳引导组件112b。参考图2，第二引导组件112b包括在夹钳102内沿第三纵向轴线115b延伸的引导孔以及固定到制动器支架101的沿第四纵向轴线117b延伸的引导销。应理解，类似于第一夹钳引导组件112a，第三纵向轴线115b和第四纵向轴线117b在第一配置中基本上对准并且在第二配置中未对准。
参考图2和图4，可以看出内侧支架部分101a和外侧支架部分101b通过两个桥接部分107连接。内侧支架部分101a、外侧支架部分101b和两个桥接部分107限定了用于接纳转子140的孔口109(参见图2)。
通过比较图2和图4可以看出，接合部分160在第一夹钳引导组件112a与第二夹钳引导组件112b之间基本上位于外侧支架部分101b的中心；即，接合部分160与y-z平面相交，该平面平行于第一纵向轴线115a和第三纵向轴线115b并且基本上位于它们的中心和/或平行于第二纵向轴线117a和第四纵向轴线117b并且基本上位于它们的中心。同样，安装部分156和致动装置150位于外侧夹钳部分102b的相应的大致中心部分上。
应注意，在展示的实施例中，接合部分160和安装部分156并不准确地位于第一夹钳引导组件112a和第二夹钳引导组件112b之间的中心，而是沿着x轴略微偏离准确中心。然而，在替代性实施例(未示出)中，接合部分160和安装部分156可以准确地位于第一夹钳引导组件112a与第二夹钳引导组件112b之间的中心。
将接合部分160和安装部分156分别定位在外侧支架部分101b和外侧夹钳部分102b的大致中心有助于确保第一夹钳引导组件112a的引导销124a与衬套123a之间的摩擦力和第二夹钳引导组件112b的引导销与衬套之间的摩擦力在第二配置中是相似的。有利地，这通过确保当致动装置150被启动以抑制夹钳102和支架101相对于彼此滑动时摩擦力被均匀分布来帮助减少第一夹钳引导组件112a和第二夹钳引导组件112b的部件的磨损。
现在将描述盘式制动器组件100的操作，并且特别是致动装置150的操作。
在制动操作期间，盘式制动器组件100处于第一配置。随着致动机构122将内侧制动衬块103a朝向转子140移动，内侧制动衬块103a的摩擦材料209a接触转子140。随着内侧制动衬块103a的摩擦材料209a接触转子140，内侧制动衬块103a将不再前进。相反，反作用力通过内侧制动衬块103a并传递到夹钳102，使得夹钳102相对于制动器支架101沿内侧轴向方向滑动。外侧制动衬块103b被夹钳102接合，从而使外侧制动衬块103b在转子140的方向上移动，并且外侧制动衬块103b的摩擦材料209b与转子140接触，从而进一步限制其旋转并使车辆减慢。
在制动操作之后，期望内侧制动衬块103a和外侧制动衬块103b完全背离转子140移动，因为内侧制动衬块103a的摩擦材料209a或外侧制动衬块103b的摩擦材料209b与转子140的任何接触将引起拖曳，从而导致车辆效率低下，这是因为必须克服摩擦力才能加速并且制动衬块103a、103b和转子140的过早磨损，然后必须比原本需要的更早地进行更换。
当盘式制动器组件100不再被致动时，由于转子140的不平坦表面以及第一引导组件112a和第二引导组件112b对夹钳102滑动的低阻力，内侧制动衬块103a和外侧制动衬块103b典型地背离转子140移动，这意味着仅需要很小的轴向力以使夹钳102在与制动操作期间相反的轴向方向上相对于制动器支架101滑动。
盘式制动器组件100可以包括主动衬块回缩系统(未示出)，比如插置在内侧制动衬块103a与外侧制动衬块103b之间的本领域已知类型的一个或多个主动衬块回缩弹簧。这种主动衬块回缩系统有助于确保内侧制动衬块103a和外侧制动衬块103b在制动操作之后背离转子140移动。
当制动操作已经结束并且当内侧制动衬块103a和外侧制动衬块103b与转子140间隔开时，致动装置150以第一操作模式操作，直到盘式制动器组件100处于抑制支架101与夹钳102之间的相对滑动的第二配置为止。因此，内侧制动衬块103a和外侧制动衬块103b的位置相对于转子140保持基本上固定，而不管在车辆的正常运行期间施加在制动衬块103a、103b上的力如何。因此，在制动操作之外，阻止制动衬块103a、103b接触转子140。
优选地，仅当内侧制动衬块103a和外侧制动衬块103b与转子140等距地定位时，才操作致动装置150来抑制夹钳102与支架101之间的相对滑动。这有助于确保制动衬块103a、103b在制动衬块103a、103b的寿命内均匀磨损。
当发起随后的制动操作时，致动装置150以第二操作模式操作，直到盘式制动器组件100处于支架101和夹钳102相对于彼此自由滑动的第一配置为止。
在展示的实施例中，致动装置150是自锁的。自锁意味着致动装置150可以维持轴154相对于主体152的位置而不需要电力。因此，当致动装置150以第一操作模式操作直到盘式制动器组件100处于第二配置时，致动装置150不需要电力来将盘式制动器组件100维持在第二配置。
在盘式制动器组件100处于第二配置并且致动装置150没有电源的情况下，盘式制动器组件100仍然能够执行制动操作。这是因为致动装置150与接合部分160之间的摩擦力小于在制动操作期间由致动机构122施加到内侧制动衬块103a的力。因此，由致动机构122施加到内侧制动衬块103a的力足以克服致动装置150与接合部分160之间的摩擦力并且使夹钳102相对于制动器支架沿轴向方向移动。
在展示的实施例中，致动装置150被配置成确定第一夹钳引导组件112a和/或第二夹钳引导组件112b的磨损状况。特别地，致动装置150被配置成确定第一夹钳引导组件112a的引导衬套123a和/或第二夹钳引导组件112b的引导衬套123b的磨损状况。
为了实现这一点，当致动装置150将盘式制动器组件100从第一配置移动到第二配置时，致动装置150被配置成确定轴154的远侧端部164相对于主体152的移位。防止夹钳102相对于支架101滑动所需的远侧端部164相对于主体152的移位越大，引导衬套123a、123b的磨损量就必须越大。这是因为随着引导衬套在盘式制动器组件100的寿命内磨损，引导销与相应的引导衬套之间的间隙会增加。因此，为了防止夹钳102相对于支架101滑动，相对于引导衬套处于未磨损状况的情况，致动装置150需要将夹钳102和支架101背离彼此移动更大的量，以确保引导销与引导衬套之间有足够的摩擦接触。
与第一夹钳引导组件112a和第二夹钳引导组件112b的磨损状况有关的信息可以经由有线连接或无线地发送到车辆(未示出)以便显示给驾驶员。附加地或替代性地，此类信息可以存储在盘式制动器组件100或车辆中的存储器装置中。
有利地，致动装置150通过在盘式制动器组件100处于第二配置时抑制引导销与引导衬套之间发出嘎嘎声来帮助抑制第一夹钳引导组件112a和第二夹钳引导组件112b的磨损。
在前面的描述中，致动装置150被安装到夹钳102的安装部分156，并且致动装置150被配置成接合支架101的接合部分160。然而，在替代性实施例(未示出)中，通过适当的修改，致动装置150可以被安装到支架101的安装部分，并且致动装置150可以被配置成接合夹钳102的接合部分。在这种实施例中，支架101的安装部分和夹钳102的接合部分可以分别在外侧支架部分101b和外侧夹钳部分102b上，或者分别在内侧支架部分101a和内侧夹钳部分102a上。
在前面的描述中，致动装置150被配置成在第一操作模式中向接合部分160施加增加的压缩力，并且在第二操作模式中向接合部分160施加减小的压缩力。
然而，在替代性实施例(未示出)中，致动装置150可以被配置成在第二操作模式中向接合部分160施加增加的张力以使安装部分156和接合部分160朝向彼此移动，以便从第一配置移动到第二配置。“张力”是指由致动装置150在从接合部分160到致动装置150的方向上施加到接合部分160的力。附加地或替代性地，致动装置150可以被配置成在第一操作模式中向接合部分160施加减小的张力，以使安装部分156和接合部分160背离彼此移动，以便从第二配置移动到第一配置。
图8示出了致动装置250和接合部分260的替代性实施例。图8中所示的布置允许致动装置250向接合部分260施加张力。
致动装置250包括主体152和具有T形轮廓的轴254。轴254包括具有第一宽度w1的近侧部分254a和具有第二宽度w2的远侧部分254b。第二宽度w2大于第一宽度w1。
接合部分260包括在轴向A-A上具有恒定截面轮廓的T形通道270。通道270包括被配置成接纳近侧部分254a的第一通道部分270a和被配置成接纳远侧部分254b的第二通道部分270b。第一通道部分270a由两个壁280限定并且具有大于宽度w1但小于宽度w2的宽度。第二通道部分270b的宽度大于宽度w2。
在图8所示的实施例中，在第二操作模式中，致动装置250被启动，使得轴254沿轴线162背离接合部分260移动。当轴254背离接合部分260移动时，远端部分254b抵靠壁280邻接，并且因此向接合部分260施加增加的张力。在第一操作模式中，致动装置250被启动，使得轴254沿轴线162朝向接合部分260移动，并且因此施加减小的张力或增大的压缩力。
由于通道270沿轴向方向具有恒定的截面轮廓，因此致动装置250沿轴向方向A-A相对于接合部分260自由移动。因此，当夹钳102和支架101处于第一配置时，致动装置250和接合部分260不会阻碍夹钳102相对于支架101沿轴向方向自由滑动。
在前述描述中，致动装置150是线性致动器，其被布置成经由施加机械压缩力和张力来使夹钳102和支架101相对于彼此移动。然而，在替代性实施例(未示出)中，致动装置150可以包括电磁体，该电磁体被布置成分别经由电磁吸引或排斥而使接合部分朝向或背离安装部分移动。在这种实施例中，接合部分可以由磁性材料形成。替代性地，致动装置150可以形成凸轮机构的一部分。例如，致动装置150可以包括旋转致动器，该旋转致动器被配置成使偏心凸轮围绕图中的y轴旋转。偏心凸轮的边缘可以接合接合部分，使得凸轮的旋转改变接合部分与安装部分之间的间距。
在前述描述中，盘式制动器组件100包括具有引导销124a和引导孔122a的第一夹钳引导组件112a，以及具有引导销和引导孔的第二夹钳引导组件112b。在替代性实施例(未示出)中，盘式制动器组件100可以仅包括第一夹钳引导组件112a。替代性地，第一夹钳引导组件112a和/或第二夹钳引导组件112a可以不包括引导销和引导孔。在这种实施例中，第一夹钳引导组件112a和/或第二夹钳引导组件112b可以包括允许夹钳102相对于支架101滑动的不同的滑动装置。例如，夹钳102可以包括比如舌部的形成件，该形成件被布置成接纳在支架101中并且接合支架中的形成件(比如凹槽)。所述形成件可以被配置成允许夹钳102相对于支架101滑动，以用于通过制动衬块103a、103b沿轴向方向A-A夹紧和释放转子140。

Claims (18)

1.一种用于重型商用车辆的盘式制动器组件，所述盘式制动器组件包括：
第一制动衬块和第二制动衬块，所述第一制动衬块和所述第二制动衬块被布置成面向制动器转子的相反面；
制动器支架，所述制动器支架被布置成至少接纳所述第一制动衬块；
夹钳，所述夹钳被布置成相对于所述制动器支架滑动，以用于通过所述第一制动衬块和所述第二制动衬块沿第一纵向轴线夹紧和释放所述制动器转子；以及
致动装置，所述致动装置被配置成选择性地使所述夹钳和所述制动器支架相对于彼此大致横向于所述第一纵向轴线移动，以便锁定或抑制所述夹钳相对于所述制动器支架的所述滑动。
2.如权利要求1所述的盘式制动器组件，其中，所述致动装置被安装到所述夹钳和所述制动器支架中的一者的安装部分，并且其中所述致动装置被配置成接合所述夹钳和所述制动器支架中的另一者的接合部分。
3.如权利要求2所述的盘式制动器组件，其中，所述致动装置被配置成在第一操作模式中使所述安装部分和所述接合部分背离彼此移动，并且其中所述致动装置被配置成在第二操作模式中使所述安装部分和所述接合部分朝向彼此移动。
4.如权利要求3所述的盘式制动器组件，其中，所述致动装置被配置成在所述第一操作模式中向所述接合部分施加增加的压缩力并且在所述第二操作模式中向所述接合部分施加减小的压缩力，或者其中所述致动装置被配置成在所述第一操作模式中向所述接合部分施加增加的张力并且在所述第二操作模式中向所述接合部分施加减小的张力。
5.如权利要求2所述的盘式制动器组件，其中，所述接合部分在轴向方向上延伸一定距离，所述距离足以允许所述致动装置在所述制动衬块的所有磨损状况下接合所述接合部分。
6.如权利要求5所述的盘式制动器组件，其中，所述接合部分是所述夹钳和所述制动器支架中的一者的在所述轴向方向上具有基本上恒定轮廓的表面。
7.如权利要求6所述的盘式制动器组件，其中，所述接合部分是所述夹钳和所述制动器支架中的一者的平面表面。
8.如权利要求2所述的盘式制动器组件，其中，所述盘式制动器组件包括第一夹钳引导组件和第二夹钳引导组件，所述第一夹钳引导组件和所述第二夹钳引导组件被配置成使得所述夹钳能够沿着所述第一纵向轴线相对于所述制动器支架滑动，其中所述安装部分和所述接合部分与平面相交，所述平面平行于所述第一夹钳引导组件和所述第二夹钳引导组件并且基本上在所述第一夹钳引导组件和所述第二夹钳引导组件之间的中心。
9.如权利要求2所述的盘式制动器组件，其中，所述制动器支架包括内侧支架部分和相反的外侧支架部分，并且所述夹钳包括内侧夹钳部分和相反的外侧夹钳部分，其中所述盘式制动器组件包括夹钳引导组件，所述夹钳引导组件被包括在所述内侧支架部分和所述内侧夹钳部分中和/或安装到所述内侧支架部分和所述内侧夹钳部分，所述夹钳引导组件被配置成使得所述夹钳能够沿着所述第一纵向轴线相对于所述制动器支架滑动，其中所述外侧夹钳部分和所述外侧支架部分中的一者包括所述安装部分，并且其中所述外侧夹钳部分和所述外侧支架部分中的另一者包括所述接合部分。
10.如权利要求1所述的盘式制动器组件，其中，所述夹钳包括沿所述第一纵向轴线延伸的第一引导孔，
其中所述盘式制动器组件包括固定到所述制动器支架的第一引导销，所述第一引导销沿着第二纵向轴线延伸并且被接纳在所述第一引导孔内，
其中所述第一引导孔和所述第一引导销被配置成使得当所述第一纵向轴线与所述第二纵向轴线基本上对准时，所述夹钳可相对于所述制动器支架滑动，
其中所述致动装置被配置成使所述夹钳和所述制动器支架相对于彼此在第一配置与第二配置之间移动，在所述第一配置中，所述第一纵向轴线和所述第二纵向轴线基本上对准，在所述第二配置中，所述第一纵向轴线和所述第二纵向轴线不对准，并且
其中在所述第二配置中，所述夹钳和所述制动器支架被锁定或抑制相对于彼此滑动。
11.如权利要求1所述的盘式制动器组件，其中，所述致动装置被固定在所述夹钳或所述制动器支架中的凹陷部内。
12.如权利要求11所述的盘式制动器组件，其中，所述致动装置被用螺栓固定或压配合在所述凹陷部内。
13.如权利要求1所述的盘式制动器组件，其中，所述致动装置是线性致动器。
14.如权利要求13所述的盘式制动器组件，其中，所述线性致动器是电子线性致动器。
15.如权利要求14所述的盘式制动器组件，其中，所述线性致动器是螺杆驱动的线性致动器。
16.如权利要求9所述的盘式制动器组件，其中，所述夹钳包括第二引导孔，所述第二引导孔沿第三纵向轴线延伸，其中所述盘式制动器组件进一步包括固定到所述制动器支架的第二引导销，所述第二引导销沿第四纵向轴线延伸并被接纳在所述第二引导孔中，其中所述第三纵向轴线和所述第四纵向轴线在所述第一配置中基本上对准并且在所述第二配置中不对准。
17.一种用于抑制如任一前述权利要求所述的制动器组件的所述夹钳与所述制动器支架之间的相对滑动的方法，所述方法包括以下步骤：
启动所述致动装置以使所述夹钳和所述制动器支架相对于彼此从第一配置移动到第二配置，在所述第一配置中，所述夹钳相对于所述支架沿着所述第一纵向轴线自由滑动，在所述第二配置中，所述夹钳被锁定或抑制相对于所述支架滑动。
18.如权利要求17所述的方法，进一步包括以下步骤：
启动所述致动装置以使所述夹钳和所述制动器支架相对于彼此从所述第二配置移动到所述第一配置。
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