CN1696531A - 驻车制动器组件 - Google Patents

Abstract

一种用于气动盘式制动器(8)的驻车制动器组件(58)，所述组件包括一个用于放大由空气致动器(15)所提供的力并将所述力传递至制动瓦片(25)的操作轴杆(14)，所述操作轴杆可绕一轴线在没有施加制动力的闲置位置和施加制动力的致动位置之间枢转，在所述操作轴杆上设有一个构形(62)，所述构形可选择地与所述组件的一个配合闩锁(52)接合，以将所述操作轴杆保持在致动位置并因此施加驻车制动。

Description

驻车制动器组件

技术领域

本发明涉及一种驻车制动器组件。更具体地，本申请涉及一种用于气动盘式制动器的驻车制动器组件。

背景技术

气动盘式制动器通常用于重型车辆中，如用于卡车或公共汽车等的制动。这样的制动器通常如下运作：

加压空气被引入到空气室隔板的后面，其在推杆中加载。推杆转而施力于可枢转地安装的操作轴杆，而使该操作轴杆旋转。通过偏心作用，将放大的力施加于一个或多个将制动瓦片推向制动转子的挺杆组件，从而在制动转子上产生夹持作用，从而，由于在与挺杆接触的瓦片和另一安装在转子另一面上的制动瓦片间产生摩擦，而延迟了转子的旋转。

为了符合安全规范，当停驻装有气动制动器的车辆时，必须在不依靠加压空气的情况下机械地施加制动作用，以克服由于空气泄漏而解除制动力的风险，上述制动力的解除会带来严重的后果。

通常，在上述类型的气动制动器中，驻车制动(parking brake)功能通过在空气室后部加入一个大弹簧以在没有加压空气时在推杆上加载而实现。

弹簧的添加以及安装在上述空气室后部用于施加行车制动的另一解除驻车制动所需的空气室，增加了车辆制动系统的体积、重量和成本。

发明内容

本发明旨在克服或至少减少现有技术中的问题。

因此，本发明的一方面提供了一种用于气动盘式制动器的驻车制动器组件，所述组件包括一个用于放大空气致动器所提供力，并将所述力传递至制动瓦片的操作轴杆，所述操作轴杆可绕一轴线在没有施加制动力的闲置位置和施加有制动力的致动位置之间枢转，在所述操作轴杆上设有一构形，所述构形可选择地与组件的一配合闩锁接合，以将操作轴杆保持在致动位置并因此施加驻车制动。

本发明的第二方面提供了一种施加气动盘式制动器的驻车制动组件的方法，所述组件包括一个可由闲置位置枢转至致动位置的操作轴杆，所述方法包括以下步骤：首先施加行车制动以将操作轴杆移动到致动位置；及将一闩锁与制动器操作轴杆的配合构形机械地接合，使操作轴杆保持在致动位置，以施加驻车制动。

附图说明

下面参照附图仅以举例的方式描述本发明的实施方式，其中：

图1为根据本发明一实施方式的制动钳的截面视图；

图2为沿图1中轴线2-2的截面视图；

图3为图1和图2的操作轴杆的立体图，示出了处于脱开的收回位置的闩锁装置；

图4和图5为带有处于接合的使用位置的闩锁装置的操作轴杆的立体图；及

图6为驻车制动控制系统的方块图。

具体实施方式

参照图1和图2，制动器8为如下类型：其包括一个跨置在一个盘或转子(图未示)上的制动钳壳体。制动钳通常安装在要制动车辆的车轴(图未示)上，并可相对于所述车轴沿纵向滑动。转子安装为与车辆车轮一同旋转。制动器8通过在空气室15的隔板(图未示)后面引入加压空气而被驱动。隔板连接于一推杆11，推杆11与位于制动器操作轴杆14径向外侧端的承窝17相配合。操作轴杆14的内侧端在其轴向相对端部处具有位于支承座43中的弧形支承表面42，支承座43设置在制动钳内壳体部16的下端，从而使操作轴杆14可绕轴线A-A转动。操作轴杆14的内侧端还设有相对于操作轴杆的旋转轴线A-A偏心定位的槽穴45(图4)，随着旋转，其产生传递至辊20的力。辊20转而将所施加的载荷传递至一对间隔设置的内挺杆构件22。将内挺杆构件22旋入而与对应的外挺杆构件24接合，外挺杆构件24将制动器的输入载荷施加至内制动瓦片25的后部，从而将制动瓦片的摩擦材料压向与转子摩擦接合。

通过转子和内制动瓦片25之间的摩擦接合而产生反作用力，该反作用力通过挺杆构件22与24、辊20以及操作轴杆14反馈，并由内壳体部16承受。内壳体部16固定至外壳体部(图未示)。因此，所施加的由操作轴杆14运动而产生的力最终通过反作用装置传递到外壳体部，其转而将一个外制动瓦片(图未示)压向与转子接合。因此，随着操作轴杆14的运动，转子被夹在内制动瓦片25和外制动瓦片之间，在从推杆11所施加的输入运动的控制下，而产生用于制动车辆的制动力。

设有一个整体标号为40的调节机构，用以通过相对内挺杆构件22延伸外挺杆构件24来自动适应制动瓦片摩擦材料的磨损，正如所公知的那样。

如由图3至图5所清楚看到的，一个居于轴线A-A中间的螺旋形构形设置在操作轴杆14上轴向位于支承表面42中间。所述构形主要包括一个沿径向由轴线A-A向外延伸的螺旋形支顶表面62。

可通过电机60及减速齿轮组件沿平行于轴线A-A的方向驱动驻车制动器组件58的闩锁52，所述减速齿轮组件包括一个行星小齿轮64和冕形齿轮66，以及一个导螺杆装置56。闩锁52设有一个成一角度的表面64，以与操作轴杆14的螺旋形表面62在闩锁接触的表面62的任意线性位置处互补配合。而且，操作轴杆14由其闲置位置枢转越多，则驱动闩锁52以接触表面62的距离越大。通过将支顶表面62定位于支承表面42之间，操作轴杆14可闩锁在大的角度范围上。这是因为相较于其较为靠近操作轴杆的径向外端部设置的情况，由于在该位置处操作轴杆的轴向长度增加，所述构形可在相对于轴线A-A的更大角度范围上延伸。

闩锁52具有另一支撑表面68，该支撑表面68可滑动地支撑于制动钳内壳体部16的配合表面70上。表面68优选设有一个凹部72用以协助表面68与70间的润滑。

当闩锁52与支顶表面62接触时，阻止操作轴杆14枢转回其闲置位置。

在如图1、4及5所示的施加驻车制动而未施加行车制动的情况下，可以看出，内挺杆组件22在辊20上作用力F1。该力由支承表面43的力F2以及作用于闩锁52的表面64和操作轴杆的支顶表面62间的力F3反作用，而将操作轴杆14保持在图1所示的位置，且保持制动施加状态。

在本实施方式中，力F3具有平行操作轴杆14的轴线A-A作用的分力。由于导螺杆56的螺纹导向和螺纹形式的选择，该分力使导螺杆与闩锁52“锁”在施加位置，且导螺杆不发生旋转。因此，当闩锁52与表面62接触时，操作轴杆14由闩锁机械地保持在位，而无需外部动力源将其保持在该位置。

在另一实施方式中，齿轮64和66可由不可反向驱动的蜗杆和轮型齿轮装置代替以确保锁定。在又一实施方式中，操作轴杆上的螺旋形表面62可以是台阶型的，并且闩锁52具有相匹配的台阶形式，从而防止产生平行于轴线A-A的分力并使得操作轴杆14的角向位置得以锁定。在又一可选实施方式中，可以使用一个由螺线管操作的阻挡构件来将闩锁锁在所需位置。

图6示意性地示出了用于驻车制动器组件58的控制系统。该系统包括一个控制器80，控制器80从安装于驻车制动手柄或开关(图未示)的传感器82接收输入信号，所述驻车制动手柄或开关安装在车辆司机室或乘客室。而控制器80能够发出打开及关闭行车制动空气阀84的信号，用以能够施加车辆行车制动；控制器80也能够发出使驻车制动器组件58的电机60运转的信号，用以张开或收回闩锁52。控制器80优选为一个微处理器。所述组件还可与US 2002/0117892或EP 0995659所公开的控制系统一起使用。

驻车制动器组件的操作如下：

车辆使用者使用驻车制动手柄或其他安装在乘客室中的输入装置施加驻车制动，从而使传感器82向控制器80发出信号。根据控制器80中预编程的控制逻辑，控制器首先发出信号来打开行车制动空气阀84以在空气室隔板之后引入空气压力，从而使推杆11驱动操作轴14，施加行车制动。

然后，随着行车制动的施加，控制器80发出信号来驱动电机60以使闩锁52推进到与螺旋形支顶表面62相接触。一旦闩锁与表面62接触，控制器响应检测到的电机失速引起的电机电流中的变化而发出信号停止电机60驱动。在其它实施方式中，可使用可选择的检测装置来检测闩锁与表面62的接触，例如电机速度传感器或近程传感器等。

随着闩锁52与表面62相接触，施加驻车制动，且控制器80发出信号关闭行车制动空气阀84以解除行车制动。但是，驻车制动器组件58仍保持施加状态。

当车辆使用者希望解除驻车制动时，控制器80响应传感器82的输入在发出电机反向驱动的信号之前首先发出信号来施加行车制动。此外，首先施加行车制动最小化了必须由电机提供的克服表面62和64间摩擦力的力的大小，另一方面，可使用小的、便宜的、低功率的电机。但是，在其他一些实施方式中，可设置一个较高功率的电机，因此，在驻车制动施加或解除前，无需施加行车制动。

可以理解，本发明提供了一种紧凑、可靠且成本低的方式，其可提供高可靠性和安全性的车辆驻车制动。还可理解，本文所使用的诸如“内”、“外”等的术语是为了易于说明，而并非限制性的解释。

在本发明范围内可进行多种变化。例如，类似的原理可用于各种类型的气动或电动的盘式制动器、滑动转子制动器上，如球或斜面(通过具有居中于旋转轴线的螺旋线)，可使用其它使闩锁装置移动的装置，如齿条和行星齿轮装置等。可使用其它装置驱动闩锁，如压缩空气/气动马达或液压马达等。

Claims (14)

1.一种用于气动盘式制动器(8)的驻车制动器组件(58)，所述组件包括一个用于放大由一个空气致动器(15)所提供的力并将所述力传递至制动瓦片(25)的操作轴杆(14)，所述操作轴杆可绕一轴线在没有施加制动力的闲置位置与施加有制动力的致动位置之间枢转，在所述操作轴杆上设有一个构形(62)，所述构形可选择地与所述组件的一个配合闩锁(52)接合，以将所述操作轴杆保持在致动位置并因此施加驻车制动。

2.如权利要求1所述的组件，其中，所述构形包括所述操作轴杆的支顶表面(62)。

3.如权利要求1或2所述的组件，其中，所述构形为螺旋形。

4.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述构形为台阶状。

5.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述闩锁可在一接合位置和一脱开位置之间线性移动。

6.如权利要求5所述的组件，其中，所述线性移动由一个导螺杆装置(56)提供。

7.如权利要求6所述的组件，其中，所述导螺杆设置成不会由于所述闩锁和构形间的接触而反向驱动。

8.如前述权利要求中任一项所述的组件，还包括一个驱动所述闩锁的电机(60)。

9.如权利要求1-7中任一项所述的组件，还包括一个驱动所述闩锁的气动马达。

10.如前述权利要求中任一项所述的驻车制动器组件，其中，所述闩锁可滑动地支撑于该制动器的壳体(16)上。

11.如前述权利要求中任一项所述的驻车制动器组件，其中，所述构形设置在所述操作轴杆上位于操作轴杆的第一和第二支承表面(42)之间。

12.一种应用气动盘式制动器的驻车制动器组件的方法，所述组件包括一个可由闲置位置枢转至致动位置的操作轴杆，所述方法包括以下步骤：

i)首先施加行车制动以将该操作轴杆移动到该致动位置；及

ii)将一闩锁与该制动器操作轴杆的配合构形机械地接合，以将操作轴杆保持在致动位置，以施加驻车制动。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述构形为螺旋形支顶表面。

14.如权利要求12或13所述的方法，其中，所述构形位于该操作轴杆的第一和第二支承表面中间。

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