CN1306182C - 具有固定卡钳的点式圆盘制动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种主要用于公路车辆的圆盘制动器。圆盘制动器包括一跨在一个或多个制动圆盘(2)上的固定卡钳(1)；一块或多块推力板(6)以及许多制动垫片(8)。制动圆盘(2)位于一旋转轮毂(3)上，制动圆盘(2)与旋转轮毂(3)之间的关系是：制动圆盘(2)不能绕旋转轮毂(3)转动，但其可沿旋转轮毂(3)轴向移动。引导制动垫片(8)，使其可在卡钳(1)内轴向移动，卡钳(1)承担了制动垫片(8)的载荷。

Description

具有固定卡钳的点式圆盘制动器
技术领域
本发明涉及一种圆盘制动器，圆盘制动器具有一种固定卡钳以及一个或多个可移动的辅助制动圆盘。
背景技术
过去人们已经知道将一种圆盘制动器的一个或多个制动圆盘设置成可在一种轴向方向上移动。在一种推力板或类似物的作用下，制动圆盘和制动垫片都是可移动的。通过用多个制动圆盘来代替单个制动圆盘，可减小每个制动圆盘的制动力。因而，可减少圆盘制动器的维修次数。
发明概述
本发明的一个目的是减小制动圆盘和制动垫片的热应力及热磨损，从而减少这些部件的更换次数。
本发明的第二目的是通过减小制动圆盘的热应力，来减少制动圆盘破裂的危险频率。
本发明的第三目的是使得车辆制造商能将一种尺寸的圆盘制动器用于不同尺寸的车轮，而制动器的热量不会超负荷。
本发明的再一目的是消除或至少减少在轮毂和每个圆盘之间的接合处产生噪音及磨损。
上述目的通过这样一种圆盘制动器来实现，其中，引导制动垫片，使其可在制动卡钳内轴向移动，制动卡钳承担了制动垫片的载荷。
阅读了以下对本发明优选实施例的详细说明后，本发明的其它目的和优点对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
附图的简要说明
图1是根据本发明的一种圆盘制动器的透视图。
图2是图1所示圆盘制动器的分解图。
图3是沿图1中线III-III的截面图。
图4，5a和5b表示了在圆盘制动器中制动圆盘与轮毂之间接合处的第二种实施例。
图6，7a和7b表示了在圆盘制动器中制动圆盘与轮毂之间接合处的第三种实施例。
图8至11表示了一种保护装置的不同方案。
图12a和12b是根据本发明一种实施例的一种截头形状齿条(spine)的示意图。
优选实施例的详细说明
本发明的圆盘制动器包括一种固定卡钳1，为清楚起见如图1中虚线所示。卡钳1跨在一个或多个可轴向移动的制动圆盘2上，制动垫片8设置在每个制动圆盘2的两侧上，每个制动垫片8包括一种支撑9，支撑9的一侧或两侧上载有一种制动衬面，当起动制动器时，每个制动垫片8对一个制动圆盘2起作用，制动圆盘2位于一种旋转轮毂3上，制动圆盘2可轴向移动，但不能相对于轮毂3转动。
在本说明书中，措词“轴向”和“径向”以及类似的措词是以轮毂3的轴为参照物。
在推力板6的作用下，制动圆盘2和制动垫片8可在轮毂3上轴向地移动。在其它实施例中(未表示)，用二块或多块推力板或类似物来代替单块推力板，通常每块推力板都利用各自单独的推力装置来起动。
在一实施例中，放置在制动圆盘2之间的制动垫片8形成有一单个支撑9，在支撑9的两侧上都具有制动衬面。
在卡钳1的上部分内具有一开口18，经由卡钳1的该开口18来插入和移除制动垫片8。在卡钳1内，沿纵向槽19且基本上垂直于一个或多个圆盘2设置有两定位销7。利用锁定销20或其它合适的固定装置，使定位销可移动地与卡钳1相连。
在制动垫片8的支撑9的上拐角处具有环形凹进12，凹进12的形状为半圆形。在其它实施例中(未表示)，凹进12具有其它与销7的形状相配合的截面形状，例如，椭圆形，矩形，多边形等。制动垫片8的凹进12与定位销7相作用。在推力板6的上拐角处也可具有凹进(未表示)。同样，推力板6的凹进11也与定位销7相作用。利用定位销7和凹进11将制动垫片8固定在卡钳1上，且令制动垫片8仅能沿轴向移动。将推力板6及制动垫片8的下边缘放置在离轮毂3一定距离处。这样，在轮毂3与推力板6之间以及在轮毂3与制动垫片8之间都具有一种间隙。
当要更换制动垫片8时，松开用于将定位销7固定在卡钳1上的锁定销20；接着，从槽19中抽出定位销7，由此就可从卡钳1中提出制动垫片；通过卡钳1的开口18，降下新制动垫片8；然后重新将定位销7插入槽19中，由此定位制动垫片8的凹进12以容纳定位销7；最后，利用锁定销或类似物将定位销7固定到卡钳1上。
于是，使制动垫片8可轴向移动地设置在定位销7上。
在一种可供选择的设置中(未表示)，定位销用形成在制动器卡钳1内的支座代替。在该支座上导引制动垫片8，或许还能导引一块或多块推力板6。制动垫片8的支撑9具有与支座相互配合的凹进，该凹进的形状与支座的形状相配合。为了能插入和移除制动垫片8，在卡钳1内或者该支座附近形成有槽。
如上所述，制动圆盘2位于轮毂3上，在车辆运转期间，轮毂3将转动。在如图1至3所示的第一种实施例中，轮毂3与制动圆盘2之间的连接为齿条4类型，齿条4使得制动圆盘2可以轴向运动，且将轮毂3的旋转运动传递给制动圆盘2。
可处理和/或涂覆齿条的表面，以抵抗轮毂3与制动圆盘2之间接合处的磨损并减小接合处的摩擦。
在第二实施例中，如图4和5所示，轮毂3与制动圆盘2之间的连接为一种由齿条4和弹簧5的组合，弹簧5分别位于轮毂3以及制动圆盘2的凹进14，15内。轮毂3以及制动圆盘2的凹进14，15都具有一种半圆形截面。凹进14，15相互相邻的放置，以形成一用于容纳弹簧5的圆筒。弹簧5允许制动圆盘2相对于轮毂3轴向运动，并将轮毂3的旋转运动传递给圆盘2。在图4和5中，表示了轮毂3和圆盘2之间的接合处有四个弹簧5。本领域技术人员都知道还可采用其它数量的弹簧5，但是，至少应采用以120°隔开的三个弹簧。
当仅传递一种较小的制动转矩或不传递制动转矩时，弹簧5会矫正每个圆盘2的中心，以避免其与轮毂3的齿条4接触。随着制动转矩的增加，弹簧5将发生径向的弹性变形，借此，齿条4就传递制动转矩。利用弹簧4矫正圆盘2的中心的目的是：避免在圆盘2无载荷转动时产生噪音并发生磨损。
在第三实施例中，如图6和7所示，轮毂3与制动圆盘2之间的连接为弹簧5类型，而没有采用任何齿条。对于第二实施例，弹簧5容纳在分别由轮毂3以及制动圆盘2的凹进14，15形成的圆筒内。当不传递制动力矩时，圆盘2可通过在弹簧5上滑动而轴向移动。由于例如制动卡钳1的弹性，在转矩传递期间就需要圆盘2作一定的轴向运动。通过利用弹簧5沿轴向的弹性特性，可实现这种轴向运动，而没有滑动，这对于减少磨损很有利。同样在这种情况下，弹簧5将矫正圆盘2的中心，因而避免在圆盘2无载荷转动时产生噪音并发生磨损。
在上一实施例的一种变形方式中，某些弹簧稍大于其它弹簧，且没有其它弹簧那么硬。
为保护轮毂3与制动圆盘2之间的连接，将一种保护装置放置在访轮毂与制动垫片8之间的间隙内。将保护装置轴向地放置在制动圆盘2之间，并且在每个圆盘2的外侧上。保护装置应阻挡路上的灰尘以及可能的热辐射。
在图8中，示意性地表示了保护装置的布置。本领域技术人员都知道保护装置可具有许多不同的形式。在图9至11中，表示了图8中区域A经放大后所示的保护装置的三种不同实施例。
在第一实施例中(图9)，保护装置为一种由金属制成的伸缩套管10。伸缩套管10在轴向上具有弹性，且当圆盘2之间的距离减小时，伸缩套管10将被压缩。伸缩套管10的端部固定在相应的制动圆盘2上。
在第二实施例中(图10)，保护装置为一种金属螺旋管13。金属螺旋管13由一种钢带制成，卷绕钢带以形成螺旋管13。所形成的螺旋管13在轴向上，即垂直于圆盘2的方向上具有弹性，且当圆盘2之间的距离减小时，螺旋管13将被压缩。此外，轴向地偏压螺旋管13，以总是填满轮毂3上圆盘2之间的距离以及可能的圆盘2的外侧。
在第三实施例中(图11)，保护装置为一种织物带16，将该织物带的端部连接到圆盘上。
在又一实施例中(未表示)，保护装置可为一种由伸缩套管10或螺旋管13，和织物带16组成的组合物。在这种情况下，通常将织物带16放置在套管10或者螺旋管13的内侧，即最靠近轮毂3。
保护装置10，13，16将阻止在轮毂3与制动圆盘2之间产生路尘。为减少热传递，齿条4可具有如图12所示的一种截头(截切)形状。图12中截头齿条的形状仅作为一种例子给出。本领域技术人员都知道其可具有许多不同的形状。利用截头形状，可减少制动圆盘2与轮毂3之间的体接触，因而，可减少热传递，当然，这仅应用于包括齿条4的实施例。
在使用时，通常的方式是利用一种制动机构11来起动圆盘制动器，制动机构11由一种致动器，优选为一种气动致动器(未表示)驱动。在其它实施例中，也可采用一种液压致动器或电力致动器。由于致动机构没有形成本发明的一部分，在此不再对其进行说明。一种致动机构的例子表示在图1至3中。
当起动制动器时，制动机构将朝向制动圆盘2的方向移动一块或多块推力板6。在这种移动中，一块或多块推力板6将使得制动垫片8与制动圆盘2相接触。除了可能的最后一制动垫片8，即离一块或多块推力板6最远的制动垫片8之外，所有的制动垫片8和制动圆盘2都可以利用一块或多块推力板6来移动。当制动垫片8与制动圆盘2相接触时，将使得轮毂3的转动慢下来，或者在通常方式下使轮毂3停下来。这反过来将减小车辆的速度或者使车辆停下来。制动垫片8的切向载荷将由位于卡钳1内的定位销7承担。
本领域技术人员都知道可改变制动圆盘的数量，而不脱离本发明的范围，如从属权利要求所限定的。

Claims (13)

1.一种用于公路车辆的圆盘制动器，包括一跨在一个或多个制动圆盘(2)上的固定卡钳(1)；一块或多块推力板(6)以及多个制动垫片(8)，其特征在于：所述制动圆盘(2)通过弹簧(5)设置在旋转轮毂(3)上，该弹簧(5)用于把制动转矩自制动圆盘(2)传递给轮毂(3)，所述制动圆盘(2)与旋转轮毂(3)之间的关系是：所述制动圆盘(2)不能绕所述旋转轮毂(3)转动，但其可沿所述旋转轮毂(3)轴向地移动；导引所述制动垫片(8)使其可在所述卡钳(1)内轴向地移动，所述卡钳(1)承担了所述制动垫片(8)的载荷；所述卡钳(1)具有一开口(18)，经由该开口(18)插入和移除所述制动垫片(8)。
2.如权利要求1所述的圆盘制动器，其特征在于：在定位销(7)或卡钳(1)中的支座上导引所述一块或多块推力板(6)，该定位销(7)可拆卸地固定在卡钳(1)上。
3.如权利要求2所述的圆盘制动器，其特征在于：所述制动垫片(8)包括支撑(9)，所述支撑(9)具有用于与所述定位销(7)或所述支座相互配合的凹进(12)；通过所述一块或多块推力板(6)轴向地移动所述制动垫片(8)和所述一个或多个制动圆盘(2)。
4.如权利要求3所述的圆盘制动器，其特征在于：所有制动垫片(8)都具有相同的形状。
5.如权利要求3所述的圆盘制动器，其特征在于：对于至少一个制动垫片(8)而言，所述支撑(9)的两侧上都具有制动衬面。
6.如权利要求5所述的圆盘制动器，其特征在于：设置有两个制动圆盘(2)。
7.如权利要求6所述的圆盘制动器，其特征在于：通过齿条(4)和弹簧(5)使所述制动圆盘(2)可轴向移动地位于所述轮毂(3)上，其中，在临界制动转矩之下，制动转矩通过弹簧(5)自制动圆盘(2)传递给轮毂(3)。
8.如权利要求7所述的圆盘制动器，其特征在于：当所述制动圆盘(2)和所述轮毂(3)之间的连接包括有齿条(4)和弹簧(5)两者时，则至少有三根弹簧(5)。
9.如权利要求7所述的圆盘制动器，其特征在于：所述弹簧(5)为在所述制动圆盘(2)以及所述轮毂(3)的轴向上设置的螺旋弹簧；所述弹簧(5)分别位于所述轮毂(3)和所述制动圆盘(2)的半圆形凹进(14，15)内；所述弹簧(5)允许所述制动圆盘(2)轴向地移动，但抵制该制动圆盘(2)的径向移动。
10.如权利要求9所述的圆盘制动器，其特征在于：保护装置(10，13，16)安装在所述圆盘(2)之间及外侧的所述轮毂(3)的轴向上；所述保护装置为织物带(16)和/或金属管(10)或螺旋管(13)；所述保护装置(13、16)在轴向上受到偏压，但该保护装置不阻碍所述制动圆盘(2)的轴向移动。
11.如权利要求10所述的圆盘制动器，其特征在于：处理所述圆盘(2)和/或所述轮毂(3)的啮合面，以抵抗磨损和/或腐蚀；所述制动器为气致动的、液压致动的或电致动的。
12.如权利要求11所述的圆盘制动器，其特征在于：所述齿条(4)是截头的，以减少所述制动圆盘(2)与所述轮毂(3)之间的热传递。
13.如权利要求7所述的圆盘制动器，其特征在于：在临界制动转矩之上，制动转矩通过齿条(4)自制动圆盘(2)传递给轮毂(3)。
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