盘式制动

阅读:514发布:2020-05-18

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1.盘式制动器,所述盘式制动器具有
制动盘(2),
制动钳(3),
至少一个位于所述制动钳(3)内的在所述制动盘(2)的一侧上的压紧装置(4),能轴向移动的装置(5),所述能轴向移动的装置在制动器的操纵过程中通过至少一个促动丝杠(7)使制动衬片(10)轴向朝制动盘(2)方向移动,其中,所述促动丝杠(7)是能转动的、具有外螺纹(7a)并且旋入能移动的装置(5)中的螺纹孔中,以及
调校传动装置(11),所述调校传动装置能围绕平行于所述制动盘(2)的转动轴线的转动轴线(A-B)扭转并且在扭转过程中在导致调校的第一转动方向(11n)上由于在所述转动方向上作用的转动耦合而使所述促动丝杠(7)扭转,
其特征在于,
所述调校传动装置(11)具有螺纹装置,至少在沿与所述第一转动方向(11n)相反的第二转动方向(11l)扭转的情况下,所述螺纹装置与所述促动丝杠(7)的外螺纹(7a)咬合并且使所述调校传动装置(11)相对于所述促动丝杠(7)旋拧。
2.根据权利要求1所述的盘式制动器,其特征在于,所述螺纹装置是卷绕弹簧(14),所述卷绕弹簧具有与所述促动丝杠(7)的外螺纹(7a)相同的螺距
3.根据权利要求2所述的盘式制动器,其特征在于,所述卷绕弹簧(14)的两个或者更多个绕与所述促动丝杠(7)的外螺纹(7a)咬合。
4.根据权利要求2或3所述的盘式制动器,其特征在于,所述卷绕弹簧(14)的端部区段(14a)保持在所述调校传动装置(11)的引导套筒(15)上。
5.根据权利要求4所述的盘式制动器,其特征在于,所述引导套筒(15)具有至少一个与所述促动丝杠(7)的外螺纹(7a)咬合的螺纹装置。
6.根据权利要求2或3所述的盘式制动器,其特征在于,所述卷绕弹簧(14)的径向外部位于螺旋槽(15a)中。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的盘式制动器,其特征在于,所述调校传动装置(11)能轴向移动至少一段距离(X),所述至少一段距离对应于每个调校步骤的最大调校距离。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的盘式制动器,其特征在于具有反作用于所述促动丝杠(7)的扭转的制动装置(19)。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的盘式制动器,其特征在于在所述调校传动装置(11)上具有至少一个槽(16f),所述至少一个槽的宽度对应于额定气隙(L)。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的盘式制动器,其特征在于,所述调校传动装置(11)具有驱动区域(12)和从动区域(13)以及位于这两个区域(12、13)之间的依赖于矩的离合器
11.根据权利要求10所述的盘式制动器,其特征在于,所述依赖于力矩的离合器具有扭簧(17)。
12.根据权利要求11所述的盘式制动器,其特征在于,所述扭簧(17)是预紧的。
13.根据权利要求11所述的盘式制动器,其特征在于,所述扭簧(17)设计用于在制动超程的情况下储存能量并因此在释放行程中将所述促动丝杠(7)在调校意义上进行调节。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的盘式制动器,其特征在于,所述盘式制动器是商用车的盘式制动器。
15.根据权利要求2或3所述的盘式制动器,其特征在于,所述卷绕弹簧(14)的端部区段(14a)通过形状合保持在所述调校传动装置(11)的引导套筒(15)上。

说明书全文

盘式制动

技术领域

[0001] 本发明涉及一种盘式制动器,尤其是用于商用车的盘式制动器,该盘式制动器具有制动盘制动钳、至少一个位于制动钳内的在制动盘的一侧上的压紧装置、能轴向移动的装置,该能轴向移动的装置在制动器的操纵过程中通过至少一个促动丝杠使制动衬片轴向朝制动盘方向移动,其中,促动丝杠是可转动的、具有外螺纹并且旋入能移动的装置中的螺纹孔中,并且盘式制动器还具有调校传动装置,该调校传动装置可以围绕平行于制动盘的转动轴线的轴线扭转并且在扭转过程中在导致调校的第一转动方向上由于在该转动方向上作用的转动耦合而使促动丝杠扭转。

背景技术

[0002] 这种盘式制动器通常可以以气动或机电方式操纵。
[0003] 一般而言,磨损调校装置,例如机械调校装置以不同的实施方案公知,例如它们目前在常见的商用车盘式制动器中导致在特定的边界中恒定的气隙。因为这种调校装置必须在所有的行驶和制动状况下保持恒定的气隙,所以对这种调校装置的精度要求很高。也就是说其尤其是确定了必须克服的直至实现衬片接触的气隙、例如用于压紧的转动杆的摆动路程并因此确定了待施加的最大制动或者制动力储备。
[0004] 在这样的配备有调校装置的盘式制动器的情况下,在制动操纵以及相对于额定值发生改变的气隙的情况下将调校装置例如通过盘式制动器的压紧装置的进给元件激活。也就是说,如果发生制动衬片和/或制动盘的磨损和由此导致的气隙的变化(增大),那么借助调校装置,例如通过冲头的调节运动进行衬片的自动调校。在结构方面预设的气隙以固定的几何尺寸的形式绘制在参与调校过程的结构元件中。
[0005] 由DE 195 07 308 A1和DE 10 2008 037 775 B3已知盘式制动器,它们具有转动杆操纵的压紧装置。在这种情况下,转动杆和以偏心方式起作用的制动轴属于压紧装置本身,该制动轴的转动轴线或者滑动轴线平行于制动盘面并且它作用于在制动钳中能移动的压上。有时也说横梁或者桥,而不是“压块”。因此,为了简单起见,下面仅言及“能移动的元件”。能移动的元件本身抗相对转动地(drehfest)布置在制动钳中。在能移动的元件中在中间支承有按压丝杆装置,该按压丝杆装置具有可转动的并且设有按压凸肩(Druckbund)的调校螺母和旋入其中的但是抗相对转动地保持的按压丝杆或者促动丝杠。通过这些部件将压紧力传递到至少一个制动衬片上,该制动衬片于是压靠于制动盘。
[0006] 在上述的已知的盘式制动器的情况下,调校装置在可转动的且设有按压凸肩的调校螺母的背离制动盘的端部区域上保持位置固定。因为调校螺母本身同样位置固定地支承在能移动的元件中,所以调校装置跟随在压紧运动中能移动的元件的轴向运动。
[0007] 术语“位置固定”涉及在未操纵的制动器的情况下和在操纵的制动器的情况下以及调校本身期间调校装置的位置。
[0008] 属于调校装置的部件在功能上划分为驱动区域和从动区域,其中,驱动区域与用于转动同步的转动杆耦合。通过充当单向离合器的卷绕弹簧将转动运动传递到从动区域上,它通过弹簧负载的并因此依赖于负载或转矩起作用的机械分离离合器/分离装置导致调校螺母的扭转。分离离合器/分离装置例如是摩擦锥形件。因为旋入可转动的调校螺母中的按压丝杆或者促动丝杠扭转刚性地(verdrehfest)保持,所以其朝制动盘方向旋出。当调校螺母支承或者螺纹配对中的摩擦由于力行程而提高并且超过最大可能的调校力矩时,调校步骤(Nachstellschritt)结束。依赖于转矩的离合器于是打滑(durchrutschen),由此,力行程期间的弹性的制动器变形不能够影响调校路程。
[0009] 在上述已知的制动器的情况下,属于调校装置的部件在轴向方向上看彼此依次布置,并且与能移动的元件位置固定地连接。这要求在轴向方向上的相应的安装长度。此外,因为压紧部件,即调校螺母和按压丝杆占用了相应的结构空间,所以为了获得更高的压紧力而进行的部件的增大由于预设的钳轮廓而是不可能的。此外,在所有的调校装置中,形成弹簧负载的机械分离装置的调校部件在接触区域中可能会承受相对的磨损,这影响调校精度。
[0010] 由DE 40 34 165 A1已知一种盘式制动器,该盘式制动器具有被称为横梁的能移动的元件。该能移动的元件设有螺纹孔,促动丝杠旋入到该螺纹孔中,该促动丝杠与调校装置(转动驱动器)处于作用连接(Wirkverbindung),以设定气隙。
[0011] 在这种已知的制动器的情况下,用作转动驱动器的调校装置的整体在轴向方向上细长地或者管状地实施为关联的结构组件。它通过背离制动盘的钳开口送入钳内部,并且在那里位置固定地紧固在钳端部上,从而使它延伸到促动丝杠的开口中。因此,转动驱动器同心地位于空心的转动丝杆内。在这种情况下,转动驱动器或者其从动部件是不可转动的,但是以能轴向移动的方式与促动丝杠通过轴向的造型部耦合。因此,调校器的转动运动传递到促动丝杠上。随着磨损调校的逐渐增加,促动丝杠在制动衬片或者制动盘的方向上从能移动的元件旋出,并因此也相对于位置固定的调校装置在轴向上移动。摩擦离合器或者棘轮在调校器结构组件内部充当依赖于力矩的分离装置,摩擦离合或者棘轮分别是弹簧负载的并且以机械方式起作用。
[0012] 因为在根据DE 40 34 165 A1的制动器的情况下,调校装置位置固定地紧固在制动钳上,并且被称为横梁的能移动的元件与促动丝杠在任何操纵的过程中移动,所以在调校装置或者其从动部件和促动丝杠之间的接触区域中发生反向的相对移动,其此外还在调校步骤期间与转动运动叠加。因为在这里一方面的压紧装置和另一方面的调校装置是独立的结构组件,所以这需要相应的安装成本。反向的相对运动此外还可影响调校精度。
[0013] 根据DE-GM 92 06 052的制动器包括具有转动杆的压紧装置和按压丝杆装置,它不是在附加的能移动的元件中、而是直接在制动钳中支承。调校装置又位置固定地保持在制动钳上并且作为独立的结构组件位于与按压丝杆装置的转动轴线平行的轴线中。转动运动由调校装置通过齿轮传动装置传递到按压丝杆装置上。
[0014] EP 1 852 627 A2示出一种与DE-GM 92 06 052类似的盘式制动器。它尽管设计为单丝杆制动器,但是又在调校装置和按压丝杆装置之间设置有轴线偏移和位于它们之间的齿轮传动装置。
[0015] 根据DE-GM 92 06 052的制动器和根据EP 1 852 627 A2的制动器均设有以机械方式起作用的分离装置(摩擦离合器),该分离装置由弹簧力控制并且应该防止力行程中的过度的调校。
[0016] 根据DE 10 2005 003 223 A1的盘式制动器是一种双丝杆制动器,它具有与开头提到的根据DE 195 07 308 A1和DE 10 2008 037 775 B3的制动器类似的基本结构。也就是说,具有调校螺母和促动丝杠的按压丝杆装置又支承于能移动的元件中。该调校装置一方面在能移动的元件上并且另一方面(例如也根据DE 40 34 165 A1)在制动钳端部上位置固定地安置。因为在这里也发生反向的相对运动(并且反向的相对运动甚至发生在调校装置内),所以将调校装置的第一和第二区域通过轴向的连接离合器(爪式离合器)进行耦合。该调校装置也具有以机械方式起作用的分离装置(滑动离合器),用于避免过度的调校。
[0017] DE 20 2006 021 050 U1示出一种在制动钳上位置固定地保持的并且在两个冲头之间支承的调校装置(该调校装置位于压紧装置的力流中),并且示出一种依赖于负载或者转矩起作用的机械分离装置,该分离装置的形式为在轴向上起作用的球形离合器,用于避免过度的调校。
[0018] DE 43 07 018 A1示出一种盘式制动器,它具有在每种运行状态下在制动钳上位置固定地保持的调校装置,该调校装置的从动部件纵向延伸到促动丝杠中。调校装置通过异型盘抗相对转动地、但是以能轴向移动的方式与促动丝杠处于作用连接或者与其耦合。扭转弹簧的直接与转动杆耦合的弹簧腿充当用于通过单向离合器进行调校的转动驱动器,其中,扭转弹簧充当过载保护装置和蓄能器,以便必要时即使在制动释放行程中也能调校在制动过程中出现的衬片磨损。除了在压紧装置和调校装置之间的接触区域中在压紧和调校过程中不利的反向的相对运动本身以外,调校装置关于转动杆和制动钳的实施和支承以及关于调校部件彼此间的支承由于摩擦影响是易受破坏的。因此可能损害调校精度。此外,因为压紧装置和调校装置的部件在制动钳中(在轴向上看)依次布置,所以产生了不满足商用车中的狭窄的安装状况的要求的钳结构长度。此外,安装成本不满足所有的自动化要求。

发明内容

[0019] 本发明源于由DE 40 34 165 A1已知的盘式制动器。它的任务是改善已知的制动器,从而避免在结构、支承、调校精度和使用灵活性方面的上述缺点。
[0020] 根据本发明,所提出的任务在开头所提到的类型的盘式制动器中通过如下方式解决:调校传动装置具有螺纹装置,至少在沿与第一转动方向相反的第二转动方向扭转的情况下,该螺纹装置与促动丝杠的外螺纹咬合并且使调校传动装置相对于促动丝杠旋拧。
[0021] 换言之,调校传动装置不像在已知的制动器中那样在制动钳上位置固定地保持或者在能移动的元件上位置固定地保持。相反地直接在促动丝杠的螺纹区域处/上进行保持/支承。直接通过促动丝杠的外螺纹建立作用连接。因此可以省去在已知的盘式制动器中所需的调校传动装置在能移动的元件上或者在制动钳上的紧固/保持。促动丝杠本身承载调校传动装置。
[0022] 如以上阐述的那样,根据本发明,调校传动装置直接保持在促动丝杠上。因此可以省去调校螺母。由此将制动器明显地简化。
[0023] 根据本发明优选的是,螺纹装置是卷绕弹簧,其具有与促动丝杠的外螺纹相同的螺距。该卷绕弹簧因此可以同时满足两项功能。一方面它用于使得调校传动装置能与促动丝杠旋拧,这至少涉及第二转动方向。另一方面它是单向离合器,该单向离合器保证调校传动装置在沿第一转动方向扭转时与促动丝杠转动耦合并因此将促动丝杠扭转。
[0024] 根据本发明还优选地设置的是,卷绕弹簧的两个或者更多个绕与促动丝杠的外螺纹咬合。由此得到可靠的耦合。
[0025] 根据本发明的一种更优选的实施方式设置的是,卷绕弹簧的端部区段保持在调校传动装置的引导套筒上,优选通过形状合来保持。由此提供了卷绕弹簧与引导套筒的特别简单的耦合形式。
[0026] 引导套筒可以具有至少一个与促动丝杠的外螺纹咬合的螺纹装置。换言之,根据该实施方式,不仅促动丝杠(在第二转动方向上)而且还有引导套筒与促动丝杠的外螺纹咬合。由此,引导套筒更可靠地保持在促动丝杠上,而不必仅依赖卷绕弹簧。
[0027] 根据本发明更优选的是,卷绕弹簧的径向外部位于螺旋槽中。由此保证的是,卷绕弹簧一方面在轴向上与促动丝杠耦合,另一方面也在轴向上与调校传动装置的其余的部件耦合,由此保证整个调校传动装置与促动丝杠的总体上可靠的轴向耦合。
[0028] 根据本发明还优选地设置的是,调校传动装置能轴向移动至少一段距离,该距离对应于每个调校步骤的最大调校距离。该设计方案保证的是,调校传动装置在可想到的运行状态下不会由于轴向移动而止挡于某处。
[0029] 根据本发明还优选的是可以设置有反作用于促动丝杠的扭转的制动装置。这样的制动装置一方面用于在调校传动装置沿第二转动方向的旋拧运动期间将促动丝杠固定。另一方面,该制动装置用于避免由于恶劣路段上的振动和颠簸而发生的(不期望的)调节。
[0030] 根据本发明还优选的是,调校传动装置具有至少一个槽,该槽的宽度对应于额定气隙。在通过转动杆压紧的盘式制动器的情况下,该槽容纳随动销,该随动销用于在制动过程中调校传动装置的扭转。在这种情况下,随动销在该槽中的间隙确定了气隙。
[0031] 根据本发明的一种更优选的实施方式,调校传动装置具有驱动区域和从动区域以及位于这两个区域之间的依赖于力矩的离合器。在这种情况下,该依赖于力矩的离合器是过载保护装置。
[0032] 根据本发明优选的是,该依赖于力矩的离合器具有扭簧
[0033] 根据本发明更优选的是,该扭簧是预紧的。
[0034] 最后,根据本发明优选地设置的是,扭簧设计用于在制动超程(Bremsüberhub)中储存能量并因此在释放行程中将促动丝杠在调校的意义中进行调节。通过该设计方案使得在较大磨损的情况下可以更快地再次实现额定气隙,这只是因为不仅在制动行程中而且附加地还在释放行程中进行调校。
[0035] 如以上实施的那样,根据本发明优选地,调校传动装置划分成至少两个功能区域,即驱动区域和从动区域。这两个区域优选地彼此同心,并且彼此耦合成使得它们不仅在径向上而且也在轴向上彼此承载。因此,调校传动装置是预安装的紧凑的结构组件。因此与常规制动器相比可以节约结构空间,在常规制动器中,各个调校部件在轴向上在钳内部依次布置。此外,不再需要保持件或者紧固部件,例如制动钳区域来将各个部件彼此在周向方向上并且在轴向上连接或者耦合。
[0036] 优选地,促动丝杠和调校传动装置之间的作用连接在促动丝杠的背离制动盘的螺纹区域上实现,该螺纹区域从能移动的元件延伸到钳内部。结构空间的由此获得的节省可以用于增大各个部件的尺寸和/或用于附加的功能部件。
[0037] 优选地,调校传动装置在工作位置中通过其从动区域在轴向方向上通过形状锁合性固定在促动丝杠的螺纹区域上,从而使得至少在未进行调校步骤的运行状态下总是存在相对于能移动的元件的限定的间隔位置。由于一方面能移动的元件和另一方面调校传动装置的相关的彼此面对的面之间的功能间隙,所以也不会存在由于在保持方面的张紧导致的影响调校的(粘附)摩擦等。
[0038] 调校传动装置与促动丝杠的为了设定额定气隙的作用连接设计成使得在由于衬片磨损而导致气隙增大的情况下可以在制动操纵过程中和/或制动操纵后进行所需的调校步骤。
[0039] 为此优选地,调校传动装置通过用作单向离合器的卷绕弹簧与促动丝杠的螺纹区域耦合,其中,带有优选至少两个环绕部的卷绕弹簧还形状锁合地置入在促动丝杠的螺纹型廓中。因为卷绕弹簧形状锁合地并且依赖于转动方向地在锁止方向上(也就是说在所需的调校步骤中)起作用,所以促动丝杠朝制动盘方向从能移动的元件的螺纹孔旋出,其中,卷绕弹簧(并且因此整个调校传动装置)由于转动并且相应于调校参量地一起进行该轴向移动。换言之,促动丝杠和调校传动装置在调校步骤中进行同步的运动。
[0040] 为了使经由卷绕弹簧旋到促动丝杠上的调校传动装置在该旋出运动过程中不抵靠在能移动的元件上并因此被阻碍,在上面已经提到的功能间隙作为一方面的调校传动装置和另一方面的能移动的元件的彼此面对的面之间的间距优选大于最大可能的调校步长或者调校路程。
[0041] 因此,通过形状锁合性并且在卷绕弹簧的锁止方向上存在调校传动装置通过促动丝杠的“悬浮的”支承。
[0042] 在上面的意义中的“悬浮的”指的是调校传动装置至少在相应的调校步骤的路程上同步地跟随促动丝杠。在这种情况下,上面提到的功能间隙(暂时)变小。
[0043] 如果进行了调校步骤并且制动过程结束,则压紧部件和调校部件通过至少一个压缩弹簧的复位力再次运动到其起始位置。在这种情况下,调校传动装置在卷绕弹簧的空转方向上再次旋回到其起始位置并回到上述的功能间隙。为了在此过程中促动丝杠不一起旋回,根据本发明优选的是设置有制动环,该制动环例如保持在能移动的元件上并且以恒定的摩擦力矩作用于促动丝杠上。由此作用于促动丝杠的外螺纹上或者在轴向上作用于螺纹侧面上的摩擦力矩或者保持力矩优选大于自身开启的和置入在螺纹中的卷绕弹簧的释放力矩或者空转力矩。因为所提到的摩擦力矩连续地起作用,所以即使例如在制动器振荡等的情况下也不能够实现促动丝杠的不期望的转动运动和不期望的气隙变化。
[0044] 在调校传动装置在整个补偿磨损的调校路程(制动衬片/制动盘)上相对于能移动的元件保持在固定的且恒定的/无支撑的位置中期间,促动丝杠逐渐在制动盘方向上旋出,直到达到衬片磨损边界。
[0045] 根据本发明优选地,充当单向离合器的卷绕弹簧在内部布置在属于调校传动装置的套筒状的从动区域(下面称为引导套筒)中,其中,这里根据本发明更优选的是,至少在一个卷绕弹簧端部上存在与引导套筒的形状锁合,作为弹簧端部到凹部中的嵌入或者弹簧端部在附件/凸起部上的部分环绕。因此,两个部件在周向上并且在轴向上彼此固定,这是因为卷绕弹簧以旋上的方式/以形状锁合的方式置入在促动丝杠螺纹中。
[0046] 为了进一步改善一方面的卷绕弹簧相对于螺纹区域的定位以及另一方面的引导套筒相对于卷绕弹簧的定位,根据本发明更优选的是,引导套筒具有螺旋槽形式的、与螺纹螺距相应的造型部,卷绕弹簧置入在该造型部中。因此彼此间建立了限定的形状锁合性,它不仅改善功能精度,而且也改善在首次安装过程中调校传动装置在促动丝杠上的装配/旋上。由此将引导套筒间接地经由卷绕弹簧定位在促动丝杠的螺纹区域上。
[0047] 根据本发明进一步优选的是,在置入卷绕弹簧的情况下,通过引导套筒直接嵌入到由卷绕弹簧形成的螺纹中实现引导套筒在轴向方向上相对于促动丝杠的螺纹区域的保持的进一步的改善,以便必要时在调校和/或释放过程中从调校系统中去除张紧。
[0048] 在这种情况下,引导套筒于是具有向内的、部分在周向上的并且与促动丝杠的螺纹走向相应的凸起部,凸起部嵌入到促动丝杠的螺纹中。在具有或不具有螺旋槽的情况下,凸起部在轴向上看优选地彼此间隔成使得在其中间区域中卷绕弹簧为了嵌入到螺纹中而置入。由此,卷绕弹簧没有轴向引导部,这是因为引导套筒在促动丝杠的螺纹上的轴向的形状锁合性直接通过凸起部实现。
[0049] 上述类型的间接和直接的支承可以根据需要彼此任意地组合。
[0050] 根据本发明进一步优选的是,另一套筒形的部件充当调校传动装置的驱动区域,该另一套筒形的部件在下面被称为槽环。槽环在引导套筒上相对可转动地支承,其中,两个部件优选在端部侧具有如下轮廓,即,使得槽环也在轴向上保持在引导套筒上。
[0051] 根据本发明的一种更优选的实施方式,槽环具有至少一个轴向的槽区域,该槽区域优选在径向上突出,并且在调校传动装置的激活意义上,至少一个与用于压紧制动器的转动杆或者这样的制动轴连接的随动件、优选随动销嵌入到该槽区域中。在至少一个轴向槽和至少一个随动销的壁之间的止挡间隙中预设结构上的额定气隙。但是,为了进一步保证嵌入,也可以通过类似齿轮的槽片断和多个间隔开的随动销进行额定气隙的预设。此外也可以在运动学上将嵌入逆转,只要几何关系允许这样做。转动杆或者制动轴于是设有一个或者多个槽,并且槽环承载一个或多个随动销。
[0052] 为了针对调校步骤将来自槽环的转动通过引导套筒传递到卷绕弹簧上并因此也传递到促动丝杠上,根据本发明优选的是,弹性部件支承在槽环上,并且与槽环和引导套筒在预紧的情况下耦合成使得槽环和引导套筒通过弹性部件的复位力在周向方向上相对彼此在彼此限定的止挡部上张紧。弹性部件优选是扭簧,该扭簧通过其弹簧端部在预紧的状态下分别嵌入槽环区域和引导套筒区域。
[0053] 根据本发明进一步优选地,扭簧以一定的径向间隙相对于用于其支承的构件布置,构件在这里是槽环、引导套筒或者附属的随动盘。由此可以避免在扭转过程中弹簧行程的搁浅或者阻碍。附图说明
[0054] 下面借助优选实施例在参考具有更多细节的附图的情况下更详细地阐述本发明。其中:
[0055] 图1示出根据本发明一种优选实施例的盘式制动器的有部分剖面的俯视图,[0056] 图2示出盘式制动器的有剖面的侧视图,
[0057] 图3示出与图2相同的视图,但是具有磨损的制动衬片和旋出的促动丝杠,[0058] 图4示意性地示出具有置入的卷绕弹簧的促动丝杠,
[0059] 图5示出调校传动装置的分解视图,
[0060] 图6示出作为预安装的结构组件的调校传动装置,
[0061] 图7示出具有旋上的调校传动装置的促动丝杠的示意性的剖视图,
[0062] 图8示出结构组件的示意性的立体视图,该结构组件具有压紧装置以及处于起始位置的旋上的调校传动装置,
[0063] 图9示出与图8相同的视图,但是具有部分剖面,
[0064] 图10a至10c示出处于不同功能位置的来自图1的部分剖视图,
[0065] 图11示意性地示出处于正常位置的调校传动装置,和
[0066] 图12示出与图11相同的视图,但是处于过载区域。

具体实施方式

[0067] 图中所示的用附图标记1表示的盘式制动器是一个以气动方式或者机电方式操纵的盘式制动器,其制动钳3包绕制动盘2。在制动盘2的两侧设置有制动衬片10,它们分别具有制动衬片载体10a。压紧装置整体上用附图标记4表示。该压紧装置在这里单侧地布置于制动钳3中,该制动钳可以是滑动钳或者固定钳。转动杆6属于压紧装置4,该转动杆与平行于制动盘2的主平面2a布置于制动钳3中的压紧轴或制动轴6a连接。此外还设置有同样横向于制动盘平面2a延伸的并且在制动钳3中引导的能移动的元件5。转动杆6是引入力的操纵装置(未示出)和制动轴6a之间的连接。制动轴线平行于制动盘2的主轴线(未示出)并且用附图标记A-B表示。
[0068] 如果转动杆6以这里未更详细阐述的方式通过紧固在制动钳端部上的操纵装置借助例如贯穿功能开口的压杆沿方向D摆动,那么它通过横向的制动轴6a将压力施加到能移动的元件5上,该能移动的元件在所示的实施例的情况下由制动器的抗弯的横梁形成并且是不可转动的,但是以能轴向移动的方式支承于制动钳3中。压紧装置4通过至少一个布置于制动钳3中的压缩弹簧9张紧,从而使得所有的功能部件相互抵靠,并且转动杆6位于其静止位置,从而避免滑移。
[0069] 能移动的元件5具有至少一个螺纹孔,具有外螺纹7a的促动丝杠7旋入该螺纹孔中。图中所示的实施例是单丝杆制动器。(唯一的)促动丝杠7在中间旋入在能移动的元件5中。因此,压紧力要么直接通过促动丝杠7要么如所示的实施例中那样通过插入促动丝杠7中的压块8传递到压紧侧的制动衬片10上。因此,在转动杆6的操纵过程中,制动衬片10移动并且在克服(额定)气隙L后挤压制动盘2。
[0070] 在制动盘侧,在其内部容纳所有功能部件的制动钳3通过封闭盖21封闭,其中,封闭盖中的用于促动丝杠7的通孔通过至少一个波纹衬垫22密封。因此将制动钳内部空间在这一侧封闭并且相对于例如环境影响进行保护。
[0071] 调校传动装置的完全预安装的结构组件整体上用附图标记11表示。它在图1和2中在起始位置中在新的制动衬片10的情况下示出。在这种情况下,直接旋到促动丝杠7上的调校传动装置11存在于能移动的元件5后方的位置。在调校传动装置11的端面15f和能移动的元件5的端面5a之间存在功能间隙X作为间距。功能间隙X大于在调校过程中旋出的促动丝杠7的最大可能的调校步长或者调校路程。要注意的是,图中所示的尺寸L、X仅用于阐述,并且实际大小取决于相应的制动器类型。
[0072] 调校传动装置11的耦合或者激活通过保持在制动轴6上的随动销20进行,该随动销嵌入到调校传动装置11的轴向槽16f中。在所示的实施例中示意性地示出了制动环19,该制动环将恒定的摩擦力矩或者保持力矩施加到促动丝杠7上,并因此防止促动丝杠7的不期望的转动运动。优选地,制动环19保持在能移动的元件5上。
[0073] 图1和2示出具有在制动器内部空间中的相应的部件位置的制动衬片10或者制动盘2的新状态,而图3示意性地示出在已磨损的制动衬片10的情况下具有相应改变的部件位置的状态。图3与图1和2的对比可以明显看出的是,促动丝杠7如何由于调校步骤或者调校运动而向制动盘2方向从能移动的元件5并相对于调校传动装置11旋出,其中,所有其他的部件位置得以保持。这里所示的调校传动装置的相应的优点还在于制动安全性方面。如果例如在行驶运行中无论什么原因超过了最大可能的衬片磨损并且磨损过度的制动器继续运行,那么通过卷绕弹簧14的嵌入的降低来防止促动丝杠7从能移动的元件5的过度的旋出。换言之,不再能够传递调校力矩并因此也不再能够传递调校运动。由此,即使在极端状态下也仍然存在螺纹接触,在衬片磨损的范围内,来自转动杆的力流在制动过程中通过该螺纹接触行进。在常规的调校中,不能可靠地防止这种伴随着立即的制动失效的旋出。
[0074] 如果在该状态下将制动衬片10更新,那么必须再次将促动丝杠7旋回,以便产生新的衬片所需的到制动盘2的距离。为此,在这里所示的实施例的情况下,在制动器后侧上设置有功能开口23,通过该功能开口可以以这里未更详细阐述的方式并且用合适的机构将促动丝杠7旋回其起始位置。在进行衬片更换后,部件位置又如图1和2中所示。功能开口23通过合适的机构密闭地封闭。
[0075] 图4示意性地示出充当单向离合器的(并且产生与调校传动装置11的结构组件的作用连接的)卷绕弹簧14(它具有突出的端部14a、14b)如何形状锁合地置入在促动丝杠7的外螺纹7a中。该细节在已安装的情况下不再清晰可见。
[0076] 图5以分解视图示出调校传动装置11,它具有配属于驱动区域12和从动区域13的部件。槽环16属于驱动区域12。卷绕弹簧14、引导套筒15和与其连接的随动盘18属于从动区域13,其中,该连接可以以摩擦锁合、材料锁合、力锁合和/或形状锁合的方式构造。扭簧17位于驱动区域12和从动区域13之间。然而在本发明的框架内,在合适的材料选择的情况下也可以将引导套筒15与随动盘18以所需的功能轮廓一体式地制造。为此,仅必须为了其他部件装配,例如扭簧17和槽环16的保持/紧固,将这些部件在保留其基本功能的情况下相应地构造。
[0077] 引导套筒15在其内部空间中容纳卷绕弹簧14,其中,卷绕弹簧14轴向固定地定位在引导套筒15的在功能上预设的装入区域和/或保持区域中/上。为此,在引导套筒15上在一侧存在径向附件或者凸起部15b。在这里,要么卷绕弹簧14的伸出的弹簧端部14a嵌入到保持开口中,要么卷绕弹簧14的端部14a环圈状地包绕凸起部15b,从而在周向方向上与其耦合。卷绕弹簧14的另一个伸出的端部14b嵌入到引导套筒15的相对在周向上延伸的长开口15c中。由此,卷绕弹簧14和引导套筒15彼此耦合。为了使置入在促动丝杠7的外螺纹7a中的卷绕弹簧14将形状锁合不仅传递到引导套筒15上,而且还更有效地传递到调校传动装置11的结构组件上,在图中所示的实施例的情况下,在引导套筒15中构造有螺旋槽15a,该螺旋槽具有与卷绕弹簧的螺距相应的螺距。它用于可靠的接触贴靠。如在上面已经阐述的那样,引导套筒15也可以具有向内的部分在周向上的并且与促动丝杠7的螺纹走向相应的凸起部/成形部15g,它们嵌入到促动丝杠7的外螺纹7a中。这些凸起部/成形部15g在轴向方向上彼此间隔成使得在其间可以置入用于嵌入到外螺纹7a中的卷绕弹簧14,不管是具有或者不具有螺旋槽15a。由此,卷绕弹簧14没有轴向引导部。也就是说,引导套筒15在外螺纹7a上的轴向的形状锁合直接通过凸起部/成形部15g实现。这种类型的间接和/或直接的支承可以根据需要任意组合。在卷绕弹簧14和引导套筒15的内壁之间存在径向的功能间隙,从而使得卷绕弹簧14在打开方向或者释放方向上可以充分扩展。由此保证调校传动装置11在该方向上的灵活性。
[0078] 在引导套筒15的径向附件15b上存在沿周向方向构造的止挡面15e,其功能将在下面阐述。周向上的径向凸肩形成引导套筒15的这一侧的结束部,该径向凸肩的端面15f在装入状态下与能轴向移动的元件5的端面5a对置,其中,在其间构造出已经在上面阐述的功能间隙X。在调校传动装置11装配完成的情况下,随动盘18位置固定地紧固在引导套筒15的另一端部上。根据实施方案的不同,这可以是摩擦锁合、材料锁合、力锁合或者形状锁合的连接。在附图中所示的实施方式的情况下,在引导套筒15上设置有周向上的异型开口15d并且在随动盘18上设置有卡扣凸起部18a,以便将两个部件卡口式地彼此锁定。针对其他的调校功能必要的是,随动盘18具有径向突出的凸起部18b。
[0079] 在引导套筒15上可转动地支承的槽环16(在附图左侧)具有在周向方向上延伸的长的凹部16a,该凹部(在附图下方)构造出止挡面16b。凹部16a以如下方式确定尺寸,即,使引导套筒15的具有止挡面15e的径向附件15b嵌入凹部中。在这种情况下,一方面这两个止挡面15e和16b彼此抵靠。另一方面,根据凹部16a的长度,槽环16在引导套筒15上的相对可转动性是可能的。槽环16还具有径向附件16e,一方面该径向附件用于扭簧的弯成度的弹簧端部17a的形状锁合的支承/保持,另一方面在该径向附件上与保持区域间隔开地构造出具有槽壁16g、16h的轴向槽16f。为了调校激活,已经阐述的随动销20嵌入到轴向槽16f中。在这里,在附图右侧,在槽环16中设置有另一长的凹部16c,卷绕弹簧14的贯穿引导套筒15的开口15c的端部14b延伸到凹部16c的开口区域中。该长度也以如下方式确定尺寸,即,根据凹部16c的长度,槽环16在引导套筒15上的相对可转动性是可能的。当止挡面16d在打开卷绕弹簧14的意义上挤压弹簧腿14b时,也可以是相反的情况。
[0080] 在以上详细阐述的部件的装配过程中,扭簧17通过其弹簧端部17a、17b并且在相应的预紧角的情况下装在保持区域16e、18b后方。在这种情况下,通过其复位力一方面将槽环16并且另一方面通过随动盘18将引导套筒15在其止挡面15e、16b上彼此预紧。
[0081] 在该情况下要明确指出的是,在本发明的附图所示的实施例的情况下,调校传动装置11的用于预紧和调校的部件或功能区域(例如部件15e、16a、b、e、f、17a、b和18b)在已安装的状态下在周向方向上看彼此处于由结构预设的尺寸和/或角位置中。
[0082] 图6示出调校传动装置11的自承载的并且预安装的结构组件,其中也示出了具有壁16g、16h的轴向槽16f。
[0083] 根据图7,调校传动装置11形状锁合地经由卷绕弹簧14旋到具有外螺纹7a的促动丝杠7上。随后根据图8、9,具有调校传动装置11的促动丝杠7装入/旋入能移动的元件5中。
[0084] 各个构件彼此间的装入位置/距离以如下方式确定尺寸,即,使得轴向槽16f的取向以及对于顺利的调校过程来说需要的功能间隙X为了完成与压紧装置的其他部件的装配均可以预先调整出。图1、2示出了装入位置和功能位置。参见上面的阐述。
[0085] 下面尤其是参考图2、10、11和12详细示出调校过程。
[0086] 如果根据图2的制动器通过安置于制动钳3上的并且在附图中未示出的操纵装置进行操纵,则发生转动杆6沿方向D的摆动,其中,通过制动轴6a将前方的压紧部件与压缩弹簧9的弹簧力相抗地沿轴线A-B以制动衬片10朝制动盘2方向移动。在此情况下克服与额定气隙L相应的空行程。额定气隙L在这里在结构上根据图10a作为止挡间隙预设在轴向槽16的壁和随动销20之间。随动销20起初位于上槽壁16h上。如果空行程或者接触行程在额定气隙L以内,则不进行调校运动,而是仅进行压紧运动。
[0087] 如果存在偏离额定气隙L的气隙变化,并且转动杆6进一步扭转,则随动销20沿方向20z挤压槽壁16g,并将槽环16扭转。通过扭簧17的预紧力矩M2或者坚固性/刚性(扭簧在附图所示的实施例中设计为递减的),槽环16将与引导套筒15连接的随动盘18转动,从而置入在引导套筒15和促动丝杠7的外螺纹7a之间的卷绕弹簧14由于其在锁止方向上的转动而将转矩传递到促动丝杠7上。因为预紧力矩M2大于由制动环19作用于促动丝杠7上的摩擦力矩M1,所以促动丝杠7扭转并且气隙减小。在这种情况下,调校传动装置11沿调校方向11n在功能间隙X减小的情况下同步地跟随促动丝杠7的运动。
[0088] 如果将转动杆6和制动轴6a在制动过程后通过压缩弹簧9运动回,那么随动销20沿释放方向20l运动并且在抵靠于槽壁16h上的情况下将槽环16转回起始位置。因为由制动环19作用于促动丝杠7上的摩擦力矩M1大于卷绕弹簧14的空转力矩M3,所以卷绕弹簧14与调校传动装置11的其他部件沿释放方向11l在不随其转动的促动丝杠7上转回,直到它再次达到其具有功能间隙X的起始位置。
[0089] 由此再次设定额定气隙L。
[0090] 如果发生如下制动操纵:其要么超出正常的制动行程并伴有例如制动钳3的相应的弹性变形,要么在下坡行驶中由于长时间制动发生提高的衬片磨损,那么由于超程导致卷绕弹簧14上的力矩急剧提高,并且引导套筒15的转动运动停止。通过随动销20在压紧方向20z上驱动的槽环16的进一步的转动运动因此产生扭簧17的变形,其超出系统的预应力。在这种情况下,具有凹部16a的槽环16进一步转动并且在此用其止挡面16b离开引导套筒15的止挡面15e,参见图12。因为在附图所示的实施例中,扭簧17设计为递减的,所以通过超程仅产生弹簧力矩的相对较小的升高。但是,扭簧17由于其在端部位置的收缩/变形导致的预紧力矩M4低于卷绕弹簧14相对于促动丝杠7的最小所需的并且可传递的锁止力矩M5。
[0091] 如果转动杆6与制动轴6a在制动过程后摆动回其起始位置,那么槽环16由于随动销20沿方向20l的运动而转回,直到再次实现扭簧17的预紧。止挡面15e和16b于是也再次相互抵靠。这对应于根据图11的起始位置。
[0092] 因此避免了过度的调校,这是因为扭簧17将超程吸收到其变形中。与在已知的盘式制动器中不同的是,它因此不充当具有相应的耦合部件的机械分离装置。
[0093] 在附图所示的实施例的情况下,扭簧17的另一优点在于它通过超程时的变形储存能量,并且在转动杆6的回程中通过松弛导致通过调校传动装置11到促动丝杠7上的调校运动,直到调校传动装置11的部件再次在预紧的初始状态中张紧,并且止挡面15e和16b彼此抵靠。
[0094] 因此,通过调校传动装置11的结构组件的上面描述的设计方案可以用简单的机构有效地并且在没有由常规制动器已知的机械分离离合器的情况下控制所需的调校运动。在这种情况下,与已知的制动器相比也可以减少用于设定额定气隙的调校步骤的数量,这是因为调校过程可以根据情况或者根据制动进程在转动杆的两个运动方向上进行。因此,与在常规的解决方案中相比将更快地调校额定气隙,常规的解决方案仅在沿一个方向的运动过程中调校。由此也可以间接地改善制动行程或者制动效率。
[0095] 如果例如在制动器本身的服役期间或者在制动衬片更换过程中需要手动调节,那么这将通过促动丝杠7在进给或者释放方向上的扭转来进行,该扭转通过合适的机构经由制动钳3的后侧上的上面已经提到的功能开口23来进行。
[0096] 关于用于调校传动装置11的材料选择要指出的是,尤其是引导套筒15、槽环16和随动盘18可以由相同或不同的材料,例如金属、板材成形件、烧结材料和/或塑料制成。
[0097] 尽管参照单丝杆制动器阐述了本发明,但是根据本发明的调校传动装置也可以用于双丝杆或者多丝杆制动器中。在这种情况下,可以例如在双丝杆制动器中为每个促动丝杠配备自身的调校传动装置。替选地,可以将调校运动由仅一个调校传动装置通过相应的同步装置同步传递到另一促动丝杠上。
[0098] 本发明的在以上说明书权利要求以及附图中公开的特征既可以单独地也可以以任意的组合的方式对于在本发明的不同的实施方式中实现本发明来说是关键的。
[0099] 附图标记列表
[0100] 1        盘式制动器
[0101] 2        制动盘
[0102] 2a       制动盘平面
[0103] 3        制动钳
[0104] 4        压紧装置
[0105] 5        能移动的元件(压块/横梁/桥)
[0106] 5a       轴向端面(在方向15f上)
[0107] 6        转动杆
[0108] 6a       偏心制动轴
[0109] 7        促动丝杠
[0110] 7a       促动丝杠的外螺纹
[0111] 8        压块
[0112] 9        作为压缩弹簧的复位弹簧
[0113] 10       制动衬片
[0114] 10a      制动衬片载体
[0115] 11       调校传动装置
[0116] 11n      (11的)调校方向
[0117] 11l      (11的)释放方向
[0118] 12       驱动区域
[0119] 13       从动区域
[0120] 14       卷绕弹簧(单向离合器)
[0121] 14a、b    卷绕弹簧的端部
[0122] 15       引导套筒
[0123] 15a      被造型的螺旋槽
[0124] 15b      (用于14a的)具有开口的径向附件或凸起部
[0125] 15c      (用于14b的)长开口
[0126] 15d      (用于18a的)异型开口
[0127] 15e      (用于16b的)止挡面
[0128] 15f      轴向端面(在方向5a上)
[0129] 15g      (15上的)凸起部/成形部
[0130] 16       槽环
[0131] 16a      (用于15b的)凹部/开口
[0132] 16b      (用于15e的)止挡面
[0133] 16c      (用于14b的)凹部/开口
[0134] 16d      (用于14b的)止挡面
[0135] 16e      具有(用于17a的)开口的径向附件
[0136] 16f      (用于20的)轴向槽
[0137] 16g      槽壁
[0138] 16h      槽壁
[0139] 17       扭转弹簧/扭簧
[0140] 17a、b    扭转弹簧/扭簧的端部
[0141] 18       随动盘
[0142] 18a      (用于15d的)卡扣凸起部
[0143] 18b      (用于17b的)凸起部
[0144] 19       制动环
[0145] 20       (6a上的)随动销
[0146] 20z      (20的)压紧方向
[0147] 20l      (20的)释放方向
[0148] 21       (3上的)封闭盖
[0149] 22       波纹衬垫
[0150] 23       (3上的)功能开口
[0151] L        空程/气隙
[0152] X        (5a和15f之间的)功能间隙
[0153] D        转动杆的摆动方向
[0154] A-B      促动丝杠的压紧轴线和转动轴线
[0155] M1       制动环的恒定的摩擦力矩
[0156] M2       扭转弹簧或者扭簧的预紧力矩
[0157] M3       卷绕弹簧的空转力矩
[0158] M4       扭转弹簧或者扭簧在端部位置中的预紧力矩
[0159] M5       卷绕弹簧的最小所需的可传递的锁止力矩
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