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。
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。