制动装置 |
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| 申请号 | CN201580014197.7 | 申请日 | 2015-07-08 | 公开(公告)号 | CN106104060A | 公开(公告)日 | 2016-11-09 |
| 申请人 | KYB株式会社; | 发明人 | 铃木努; | ||||
| 摘要 | 制动 装置(100)包括：第一连结构件(35)，其与一对 连杆 臂(30)中的一个的一端部(31)相连结；第二连结构件(36)，其与所述一对连杆臂(30)中的另一个的所述一端部(31)相连结，并且进退自如地连结于所述第一连结构件(35)； 驱动器 (20)，其用于使输出构件(21)进退；杠杆(40)，其能够转动地连结于所述输出构件(21)，利用所述输出构件(21)的进退而转动；以及增 力 单元(50)，其用于对利用所述杠杆(40)的转动而传递来的力进行增力，使所述第二连结构件(36)相对于所述第一连结构件(35)进退。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种制动装置，其中， |
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| 说明书全文 | 制动装置技术领域[0001] 本发明涉及一种制动装置。 背景技术[0003] 在JP10－505038A中公开了一种这样的制动钳单元：钳杆的一个端部互相连结，其另一个端部分别枢轴安装于制动垫片，设于钳杆的两端部之间的支点的偏心体传动装置使钳杆转动。偏心体传动装置具有用于承受制动力产生器所产生的力并旋转的偏心销，在该偏心销的旋转的作用下使钳杆以一个端部为中心地转动。 发明内容[0004] 但是，在JP10－505038A的钳式制动单元中，在制动垫片滑动接触于制动盘的制动时，自制动盘作用于制动垫片的周向上的切向力作用于偏心体传动装置的偏心销。因此，为了在制动时使偏心销旋转而需要较大的力，很难提高机械效率。 [0005] 本发明的目的在于提高制动装置的机械效率。 [0006] 根据本发明的一个技术方案，夹持与车轮一同旋转的制动盘而进行制动的制动装置包括：制动主体，其支承于车身或转向架；一对连杆臂，其一端部与另一端部之间的支承部能够转动地支承于所述制动主体，且分别面向所述制动盘的两面而设置，所述另一端部支承与所述制动盘滑动接触并施加摩擦力的制动衬片；第一连结构件，其与所述一对连杆臂中的一个的所述一端部相连结；第二连结构件，其与所述一对连杆臂的另一个的所述一端部相连结，并且进退自如地连结于所述第一连结构件；驱动器，其用于使输出构件进退；杠杆，其能够转动地连结于所述驱动器的所述输出构件，利用所述输出构件的进退而转动； 以及增力单元，其用于对利用所述杠杆的转动而传递来的力进行增力，使所述第二连结构件相对于所述第一连结构件进退。 附图说明 [0007] 图1是本发明的第一实施方式的制动装置的俯视图。 [0008] 图2是图1的主视图。 [0009] 图3是图2的左视图。 [0010] 图4是本发明的第一实施方式的变形例的制动装置的俯视图。 [0011] 图5是本发明的第二实施方式的制动装置的俯视图。 [0012] 图6是本发明的第三实施方式的制动装置的俯视图。 具体实施方式[0013] 以下，参照附图来说明本发明的实施方式。 [0014] (第一实施方式) [0015] 首先，参照图1～图4来说明本发明的第一实施方式的制动装置100的结构。 [0016] 制动装置100主要应用于铁道车辆。制动装置100夹持与车轮1一同旋转的制动盘1a而制动车轮1。具体地讲，制动装置100利用一对制动衬片2从制动盘1a的两面夹持该制动盘1a，利用制动盘1a和制动衬片2之间的摩擦力来制动车轮1的旋转。 [0017] 制动盘1a形成在车轮1的正面、背面这两面而与车轮1一体地旋转。也可以是，替代将制动盘1a与车轮1一体地形成的结构，而设置与车轮1一同旋转的独立的制动盘1a。 [0018] 制动衬片2在非制动时与制动盘1a之间空开预先设定了的预定的间隔地与该制动盘1a相对(图1所示的状态)。制动衬片2在制动时朝向制动盘1a移动，与制动盘1a平行地抵接而被按压。 [0019] 制动衬片2具有支承于制动装置100的衬片保持部3的背板部2a和在制动时抵接于制动盘1a的摩擦构件2b。摩擦构件2b包括多个区段，并固定在背板部2a的表面。制动衬片2利用由于摩擦构件2b和制动盘1a相抵接而产生的摩擦力来对车轮1的旋转进行制动。 [0020] 衬片保持部3具有榫槽(省略图示)，制动衬片2的背板部2a插入于该榫槽。在衬片保持部3的上下端部分别设有利用一对地脚螺栓5而固定于衬片保持部3的地锚4。地锚4用于固定制动衬片2的背板部2a的长度方向(在图2中是上下方向)上的端部。由此，插入到榫槽的制动衬片2被保持于衬片保持部3。 [0021] 制动装置100包括：制动主体10；一对连杆臂30，它们的一端部31与另一端部33之间的支承部32能够转动地支承于制动主体10；第一连结构件35，其与一对连杆臂30中的一个的一端部31相连结；第二连结构件36，其与一对连杆臂30中的另一个的一端部31相连结，并进退自如地连结于第一连结构件35；驱动器20，其用于使作为输出构件的杆21进退；杠杆40，其能够转动地连结于驱动器20的杆21，并利用杆21的进退而转动；以及增力单元50，其用于对利用杠杆40的转动而传递来的力进行增力，使第二连结构件36相对于第一连结构件 35进退。 [0022] 在制动装置100应用于铁道车辆的情况下，制动主体10支承于转向架(省略图示)。在制动装置100用于除铁道车辆之外的车辆的情况下，制动主体10支承于车身(省略图示)。 [0023] 驱动器20是利用作为工作流体的压缩空气的压力进行工作的流体压力驱动器。也可以是，替代压缩空气而使用工作油等的液体等其他的流体作为工作流体。驱动器20安装于一对连杆臂30中的一个。驱动器20设于由第一连结构件35、第二连结构件36以及一对连杆臂30包围的区域的内侧。 [0024] 驱动器20包括驱动器主体20a、在驱动器主体20a内划定用于供排压缩空气的压力室20b的作为弹性膜的隔膜20c、与杆21连结且利用隔膜20c的变形而进退的活塞20d以及用于克服压力室20b的压缩空气的压力对活塞20d施力的作为施力构件的复位弹簧20e。驱动器20基于驾驶人员的制动操作进行工作，使杆21相对于驱动器主体20a进退。 [0025] 在制动装置100为非制动状态的情况下，由于压缩空气自压力室20b排出，因此，利用复位弹簧20e的作用力对活塞20d施力而使杆21进入到驱动器主体20a内。另一方面，在向压力室20b供给压缩空气时，由于压力室20b的压力而产生的力克服复位弹簧20e的作用力，使杆21自驱动器主体20a退出。由此，制动装置100成为制动状态。 [0027] 此外，也可以像图4所示的变形例的制动装置150这样将驱动器20设为向一个连杆臂30的同与另一个连杆臂30相对的面相反的那一侧突出。在这种情况下，驱动器20设在由第一连结构件35、第二连结构件36以及一对连杆臂30包围的区域的外侧。因而，能够防止在制动时制动衬片2滑动接触于制动盘1a而产生的摩擦热被传递到驱动器20。此外，由于驱动器20接触外部空气，因此，能够提升驱动器20的冷却性。 [0028] 杆21具有用于将杠杆40能够转动地连结于连结部21a的连结轴22。连结轴22被配设为其中心轴线与制动衬片2平行。杆21相对于驱动器主体20a进退，并且能够向接近和离开增力单元50的方向(在图1中是左右方向)摆动。也可以取而代之，驱动器20自身借助摆动机构(省略图示)以能够相对于连杆臂30摆动的方式支承于该连杆臂30。 [0029] 如图1所示，连杆臂30分别面向制动盘1a的两面地设置。一对连杆臂30的一端部31利用第一连结构件35和第二连结构件36相互连结。连杆臂30的另一端部33将滑动接触于制动盘1a并施加摩擦力的制动衬片2支承为能够摆动。如图2所示，连杆臂30形成为具有上下设置的一对臂部30a的大致字母U形。 [0030] 如图1所示，在一个连杆臂30的一端部31设有贯穿连结第一连结构件35和连杆臂30的连结轴31a，在另一个连杆臂30的一端部31设有贯穿连结第二连结构件36和连杆臂30的连结轴31a。 [0031] 在连杆臂30的支承部32设有贯穿连结连杆臂30和制动主体10的臂轴32a。连杆臂30利用臂轴32a能够转动地支承于制动主体10。在制动装置100制动时自制动盘1a作用于制动衬片2的周向上的切向力从支承部32通过臂轴32a作用于制动主体10。 [0032] 在连杆臂30的另一端部33设有贯穿连结连杆臂30和衬片保持部3的摩擦衬片轴33a。衬片保持部3利用摩擦衬片轴33a以能够转动的方式支承于连杆臂30。由此，制动衬片2能够相对于连杆臂30摆动，在制动时能够始终与制动盘1a平行地抵接。 [0033] 如图3所示，第一连结构件35具有借助增力单元50连结于第二连结构件36的顶端部35a和形成于顶端部35a且在与连结轴31a平行的方向上贯通顶端部35a的通孔35b。第一连结构件35以能够相对于一个连杆臂30以连结轴31a为转动轴地转动的方式与该一个连杆臂30相连结。在通孔35b贯穿有增力单元50的后述的偏心凸轮51的旋转部52。 [0034] 第二连结构件36具有借助增力单元50连结于第一连结构件35的一对顶端部36a和分别形成于一对顶端部36a且在与连结轴31a平行的方向上贯通顶端部36a的通孔36b。第二连结构件36以能够相对于另一个连杆臂30以连结轴31a为转动轴地转动的方式与该另一个连杆臂30连结。在各个通孔36b贯穿有增力单元50的后述的偏心凸轮51的偏心部53。 [0035] 一对顶端部36a设于第一连结构件35的顶端部35a的轴向两端。一对通孔36b同轴地形成。一对通孔36b自第一连结构件35的通孔35b偏心距离L2(参照图1)而形成。另外，也可以是，将第二连结构件36以能够转动的方式连结于一个连杆臂30，将第一连结构件35以能够转动的方式连结于另一个连杆臂30。 [0036] 如图1所示，杠杆40用于向增力单元50传递由于驱动器20的杆21的进退而产生的力。杠杆40的一端部41能够转动地连结于杆21的连结轴22。杠杆40的另一端部42以无法转动的方式连结于增力单元50的后述的旋转部52。在杆21相对于驱动器主体20a进退时，杠杆40在连结轴22和旋转部52之间转动。 [0037] 如图1和图3所示，增力单元50具有偏心凸轮51，该偏心凸轮51利用杠杆40的转动以旋转轴线A1为中心地旋转，使第二连结构件36相对于第一连结构件35进退。 [0038] 偏心凸轮51设于第一连结构件35和第二连结构件36的连结部。偏心凸轮51具有：旋转部52，其以能够以旋转轴线A1为中心地旋转的方式与第一连结构件35相连结；以及偏心部53，其在自旋转轴线A1偏移了的位置具有中心轴线A2，利用杠杆40的转动以旋转轴线A1为中心呈圆弧状转动。 [0039] 旋转部52形成为与第一连结构件35的通孔35b大致相同直径。旋转部52的中心轴线是偏心凸轮51的旋转轴线A1。杠杆40以无法相对旋转的方式连结于旋转部52。因而，在杆21相对于驱动器主体20a进退而杠杆40转动时，偏心部53呈以旋转轴线A1为中心的圆弧状地转动。 [0040] 偏心部53形成为直径比旋转部52小。偏心部53形成为与第二连结构件36的通孔36b大致相同直径。偏心部53分别设于旋转部52的轴向两侧。 [0041] 这样，偏心凸轮51在其中央具有旋转部52，在其两端具有直径比旋转部52小的偏心部53。因而，偏心凸轮51从中央朝向两端部去而变得小径，因此，加工容易。此外，由于能够依次将第一连结构件35和第二连结构件36组装于偏心凸轮51，因此，组装性良好。 [0042] 制动装置100还包括根据制动衬片2的磨损量使第二连结构件36伸长的调整器38。因而，在制动衬片2磨损时，第二连结构件36伸长与该磨损量相对应的量，因此，即使制动衬片2磨损，也能够维持制动衬片2和制动盘1a之间的预定的间隔。 [0043] 调整器38设于第一连结构件35和第二连结构件36中的与没有安装驱动器20的连杆臂30相连结的一个。因此，在驱动器20安装于连结有第二连结构件36的连杆臂30的情况下，调整器38设于第一连结构件35。调整器38通过使调整杆37伸长而使第二连结构件36伸长。在制动装置100成为制动状态而制动衬片2磨损时，调整器38使设于第二连结构件36内的调整螺钉(省略图示)旋转，使调整杆37伸长。 [0044] 如此，由于调整器38设于第二连结构件36，因此，即使制动衬片2磨损而第二连结构件36伸长，驱动器20和增力单元50的位置关系也不会变化。因而，即使制动衬片2磨损，也能够使驱动器20的工作特性不发生变化。 [0045] 接着，说明制动装置100的作用。 [0046] 在基于驾驶人员的制动操作而使驱动器20进行工作时，制动装置100自非制动状态(图1～图3所示的状态)成为制动状态。 [0047] 在利用被供给到驱动器20的压力室20b的压缩空气的压力使杆21自驱动器主体20a退出时，杠杆40被连结轴22按压而转动。驱动器20使杆21退出的力借助杠杆40而被传递到偏心凸轮51的旋转部52。 [0048] 偏心凸轮51利用借助杠杆40而传递的力向一方向(在图1中是顺时针方向)旋转。此时，偏心部53以旋转轴线A1为中心呈圆弧状转动。由此，第二连结构件36与偏心部53一体地向离开第一连结构件35的方向移动，因此，一对连杆臂30的一端部31向互相分开的方向移动。 [0049] 由于连杆臂30利用支承部32以能够转动的方式支承于制动主体10，因此，在一端部31向互相分开的方向移动时，另一端部33向互相接近的方向移动。因而，制动衬片2朝向制动盘1a移动，与制动盘1a平行地抵接而被按压，能够对车轮1的旋转进行制动。 [0050] 此时，偏心凸轮51根据连结轴22的中心轴线A3和旋转轴线A1之间的距离L1与旋转轴线A1和偏心部53的中心轴线A2之间的距离L2的杠杆比而使从杆21借助杠杆40而传递的力增大至L1/L2倍并传递到连杆臂30。因而，不设置大型的驱动器就能够得到较大的制动力。因而，制动装置100能够小型轻量化。 [0051] 此外，连杆臂30的一端部31与另一端部33之间的支承部32能够转动地支承于制动主体10。对利用杠杆40的转动而被传递到杆21的力进行增力并使连杆臂30转动的偏心凸轮51设于第一连结构件35和第二连结构件36的连结部。因此，在制动装置100制动时自制动盘 1a作用于制动衬片2的周向上的切向力作用于支承部32的臂轴32a，不作用于偏心凸轮51。 因而，由于偏心凸轮51旋转时的摩擦阻力不会变大，因此，能够提高制动装置100制动时的机械效率。 [0052] 从偏心凸轮51传递到连杆臂30的一端部31的力根据一端部31和支承部32之间的距离L3与支承部32和另一端部33之间的距离L4的杠杆比而增大至L3/L4倍。在制动装置100中，由于距离L4大于距离L3，因此，将制动衬片2按压于制动盘1a的力成为小于从偏心凸轮51传递到连杆臂30的一端部31的力的力。 [0053] 但是，在制动装置100中，利用偏心凸轮51从驱动器20的杆21借助杠杆40传递的力以较大的倍率增大。因此，即便为了使制动装置100小型轻量化而缩短连杆臂30且减小距离L3，也能够得到足够大的制动力。 [0054] 另外，在制动装置100中，通过将偏心凸轮51设于第一连结构件35和第二连结构件36的连结部，支承部32的臂轴32a的位置的设计自由度升高。因此，也能够将臂轴32a配置于面向车轮1的侧面的位置。因而，也能够使距离L3大于距离L4，也能够进一步增大利用偏心凸轮51而增大了的力并将制动衬片2按压于制动盘1a。 [0055] 在基于驾驶人员的制动解除操作而使驱动器20向与制动时相反的方向工作时，制动装置100自制动状态成为非制动状态(图1～图3所示的状态)。 [0056] 在排出驱动器20的压力室20b的压缩空气且利用复位弹簧20e的作用力使杆21进入到驱动器主体20a内时，杠杆40被连结轴22牵拉而转动。驱动器20使杆21进入的力借助杠杆40被传递到偏心凸轮51的旋转部52。 [0057] 偏心凸轮51利用借助杠杆40而传递的力向另一方向(在图1中是逆时针方向)旋转。此时，偏心部53呈以旋转轴线A1为中心的圆弧状地转动。由此，一对连杆臂30的一端部31向互相接近的方向移动。因而，一对连杆臂30的另一端部33向互相分开的方向移动。由此，制动衬片2自制动盘1a分开，车轮1的制动被解除。 [0058] 采用以上的第一实施方式，起到以下所示的效果。 [0059] 连杆臂30的一端部31与另一端部33之间的支承部32能够转动地支承于该制动主体10。对利用杠杆40的转动而被传递到杆21的力进行增力且使连杆臂30转动的偏心凸轮51设于第一连结构件35和第二连结构件36的连结部。因此，在制动装置100制动时从制动盘1a作用于制动衬片2的周向上的切向力作用于支承部32的臂轴32a，不作用于偏心凸轮51。因而，偏心凸轮51旋转时的摩擦阻力不会变大，因此，能够提高制动装置100制动时的机械效率。 [0060] (第二实施方式) [0061] 接着，参照图5来说明本发明的第二实施方式的制动装置200的结构。另外，在以下所示的各实施方式中，对与前述的第一实施方式同样的结构标注相同的附图标记，适当地省略重复的说明。 [0062] 在第二实施方式中，驱动器20设于制动主体10，在这一点上与第一实施方式有所不同。 [0063] 驱动器20设于制动主体10的一对连杆臂30之间。在这种情况下，也与上述第一实施方式同样，在制动装置100制动时从制动盘1a作用于制动衬片2的周向上的切向力作用于支承部32的臂轴32a，不作用于偏心凸轮51。因而，偏心凸轮51旋转时的摩擦阻力不会变大，因此，能够提高制动装置100制动时的机械效率。 [0064] 此外，采用第二实施方式，由于在一对连杆臂30之间配置有驱动器20，因此，能够提升制动装置200的左右的重量平衡。此外，由于驱动器20设于制动主体10，因此，容易配置用于向驱动器20供排压缩空气的配管。 [0065] (第三实施方式) [0066] 接着，参照图6来说明本发明的第三实施方式的制动装置300的结构。 [0067] 在第三实施方式中，在驱动器20设于第一连结构件35，在这一点上与第一和第二实施方式有所不同。 [0068] 驱动器20设于比连杆臂30的一端部31远离支承部32的位置。也就是说，驱动器20被设为隔着第一连结构件35与制动主体10相对。 [0069] 在这种情况下，也与上述第一实施方式和第二实施方式同样，在制动装置100制动时从制动盘1a作用于制动衬片2的周向上的切向力作用于支承部32的臂轴32a，不作用于偏心凸轮51。因而，偏心凸轮51旋转时的摩擦阻力不会变大，因此，能够提高制动装置100制动时的机械效率。 [0070] 此外，采用第三实施方式，由于驱动器20设于由第一连结构件35、第二连结构件36以及一对连杆臂30包围的区域的外侧，因此，连杆臂30的设计自由度提升。因而，能够缩短连杆臂30，因此，制动装置100能够小型轻量化。 [0071] 另外，驱动器20安装于第一连结构件35或第二连结构件36即可。因此，也可以将驱动器20设于由第一连结构件35、第二连结构件36以及一对连杆臂30包围的区域的内侧。在驱动器20安装于第二连结构件36的情况下，调整器38设于第一连结构件35。 [0072] 以下，归纳说明本发明的实施方式的结构、作用以及效果。 [0073] 第一～第三实施方式的特征在于，夹持与车轮1一同旋转的制动盘1a地进行制动的制动装置100、150、200、300包括：制动主体10，其支承于车身或转向架；一对连杆臂30，其一端部31与另一端部33之间的支承部32能够转动地支承于制动主体10，且分别面向制动盘1a的两面而设置，另一端部33支承与制动盘1a滑动接触并施加摩擦力的制动衬片2；第一连结构件35，其与一对连杆臂30中的一个的一端部31相连结；第二连结构件36，其与一对连杆臂30中的另一个的一端部31相连结，并且以相对于第一连结构件35进退自如的方式与该第一连结构件35相连结；驱动器20，其用于使杆21进退；杠杆40，其以能够转动的方式与驱动器20的杆21相连结，利用杆21的进退而转动；以及增力单元50，其用于对利用杠杆40的转动而传递来的力进行增力，使第二连结构件36相对于第一连结构件35进退。 [0074] 在该结构中，连杆臂30的一端部31与另一端部33之间的支承部32能够转动地支承于制动主体10。用于对利用杠杆40的转动而被传递到杆21的力进行增力的增力单元50以使第二连结构件36相对于第一连结构件35进退的方式设置。因此，在制动装置100制动时从制动盘1a作用于制动衬片2的周向上的切向力作用于支承部32，不作用于增力单元50。因而，能够提高制动装置100制动时的机械效率。 [0075] 此外，第一～第三实施方式的特征在于，增力单元50具有偏心凸轮51，该偏心凸轮51利用杠杆40的转动以旋转轴线A1为中心地旋转，使第二连结构件36相对于第一连结构件 35进退。 [0076] 此外，第一～第三实施方式的特征在于，偏心凸轮51具有：旋转部52，其与第一连结构件35和第二连结构件36中的一个相连结，以旋转轴线A1为中心地旋转；以及偏心部53，其与第一连结构件35和第二连结构件36中的另一个相连结，在自旋转轴线A1偏移了的位置具有中心轴线A2，利用杠杆40的转动以旋转轴线A1为中心呈圆弧状转动。 [0077] 利用这些结构，偏心凸轮51利用杠杆40的两端部之间的距离L1与从旋转轴线A1到偏心部53的中心轴线A2的距离L2的杠杆比使从杆21借助杠杆40而传递的力以L1/L2倍增大且将其传递到连杆臂30。因而，不设置大型的驱动器就能够得到较大的制动力。因而，制动装置100能够小型轻量化。 [0078] 此外，第一实施方式的特征在于，驱动器20安装于一对连杆臂30中的一个。 [0079] 此外，第一实施方式的特征在于，驱动器20向一个连杆臂30的同与另一个连杆臂30相对的面相反的那一侧突出地设置。 [0080] 在这些结构中，驱动器20设于由第一连结构件35、第二连结构件36以及一对连杆臂30包围的区域的外侧。因而，能够防止在制动时制动衬片2滑动接触于制动盘1a而产生的摩擦热被传递到驱动器20。此外，由于驱动器20接触外部空气，因此，能够提升驱动器20的冷却性。 [0081] 此外，第一～第三实施方式的特征在于，还包括调整器38，该调整器38根据制动衬片2的磨损量使第一连结构件35或第二连结构件36伸长。 [0082] 在该结构中，在制动衬片2磨损时第一连结构件35或第二连结构件36伸长相应的量，因此，即使制动衬片2磨损，也能够维持制动衬片2和制动盘1a之间的预定间隔。 [0083] 此外，第一实施方式的特征在于，调整器38设于第一连结构件35和第二连结构件36中的与没有安装驱动器20的连杆臂30相连结的一个。 [0084] 在该结构中，由于调整器38设于第一连结构件35和第二连结构件36中的与没有安装驱动器20的连杆臂30相连结的一个，因此，即使制动衬片2磨损而第一连结构件35伸长，驱动器20和增力单元50的位置关系也不会变化。因而，即使制动衬片2磨损，也能够使驱动器20的工作特性不变。 [0085] 此外，第二实施方式的特征在于，驱动器20安装于制动主体10。 [0086] 此外，第三实施方式的特征在于，驱动器20安装于第一连结构件35或第二连结构件36。 [0087] 在这些结构中，即使变更驱动器20的安装位置，也与第一实施方式同样，能够提高制动装置200、300制动时的机械效率。 [0088] 以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只不过示出了本发明的应用例的一部分，并不是将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构的意思。 [0090] 另外，上述实施方式能够适当地组合。 |
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