技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
盘式制动器。更具体地讲，但非排他性地，本发明涉及一种空气盘式制动器、以及一种组装盘式制动器的方法。
背景技术
[0002] 用于诸如
卡车和公共
汽车等重型车辆的空气致动的盘式制动器具有致动机构，所述致动机构被配置成用于致动制动器并且移动制动衬
块更靠近
转子以使车辆减速。通常，致动机构的大部分位于制动器
夹钳的壳体内形成的空腔中。
[0003] 技术上的进步使得制动器安排更加有效和可靠。然而，这些进步经常导致在
致动器的组装过程中产生难点。
[0004] 所希望的是，提供可以改进组装工艺的盘式制动器，以使组装工艺更加有效且制造成本减少。
发明内容
[0005] 提供一种盘式制动器。所述盘式制动器包括：
[0006] 夹钳，所述夹钳具有限定空腔的壳体；
[0007] 致动机构，所述致动机构至少部分地位于所述夹钳壳体的空腔内；以及[0008] 盖板，所述盖板封闭所述空腔的口部，在使用中所述口部邻近所述盘式制动器的转子，并且所述盖板通过至少一个紧固构件可释放地安装至所述壳体的面向外侧的表面，所述紧固构件在总体上内侧方向上是可插入的并且在总体上外侧方向上是可移除的，[0009] 其中，所述致动机构包括撑
挡板，所述撑挡板用于将
力从所述致动机构的
活塞传递至所述制动器的内侧制动衬块，在使用中所述撑挡板被安排在所述盖板和所述转子中间，并且
[0010] 其中，所述撑挡板包括至少一个尺寸确定且对齐的孔或凹陷，以便允许工具触及所述至少一个紧固构件以装配或移除所述盖板。
[0011] 因为撑挡板具有至少一个凹陷和/或孔，所以工具可以触及所述至少一个紧固构件，以将盖板固定至夹钳壳体或者如果必要的话移除所述盖板。在致动器的组装过程中这是特别有益的，因为致动机构和/或调节机构的多个部件、以及所述盖板可以作为单个子组件来提供，在从外侧递送工具穿过每个凹陷/孔来装配每个紧固构件以将所述盖板安装至所述夹钳之前，所述单个子组件作为模块化组装工艺的一部分只需简单插入所述壳体的空腔中。这样提高了组装工艺的效率、从而降低每个单元的总制造成本。这种安排还有助于避免需要
定位紧固构件从而所述紧固构件没有限制性部件，或者有助于以某种其他方式重新设计部件(例如通过使所述部件更小)，从而所述部件不会阻碍触及紧固构件。这些替代性选项更困难且更昂贵，并且可能导致设计不是最佳的。
[0012] 所述撑挡板和活塞可以由同一块材料一体且整体地形成。
[0013] 这样减少了组装过程中的步骤，因为撑挡板和活塞可以作为单个部件提供；例如，作为子组件的一部分。
[0014] 盘式制动器可以包括至少两个紧固构件，所述紧固构件将所述盖板安装至壳体的面向外侧的表面，在壳体空腔的口部的每个相反的周向侧有一个紧固构件，其中，撑挡板包括至少两个尺寸确定且对齐的孔或凹陷，以允许工具触及两个紧固构件。
[0015] 壳体空腔的口部的任一周向侧具有紧固构件，这有助于确保盖板与壳体之间有效且可靠的密封。
[0016] 所述盘式制动器可以包括将所述盖板安装至所述壳体空腔的口部的径向内侧
位置处的、面向外侧的表面的所述至少一个紧固构件，其中，所述撑挡板包括至少一个孔或凹陷，所述孔或凹陷被尺寸确定且对齐以允许工具触及所述紧固构件。
[0017] 撑挡板可以具有径向内部边缘。每个凹陷可以是从所述径向内部边缘延伸以允许工具触及所述紧固构件的切口部分，所述紧固构件将所述盖板安装至所述壳体空腔的径向内侧位置处的、面向外侧的表面。
[0018] 因为切口部分从撑挡板的径向内部边缘延伸，撑挡板的表面面积仅存在最小限度的减小，所以当致动制动器时来自致动机构的力仍然分布在内侧制动衬块的
背板的较大面积上。
[0019] 每个孔可以至少部分为圆形。每个凹陷可以至少部分为圆形。
[0020] 这种形状能够使得，例如，标准
螺栓的头部穿过。
[0021] 所述盘式制动器可以包括将所述盖板安装至所述壳体空腔的径向外侧位置处的、面向外侧的表面上的至少一个紧固构件。所述位置还可以是所述撑挡板的径向外部边缘的径向外侧位置，使得不需要孔或凹陷来使工具触及所述紧固构件。
[0022] 有利地是撑挡板尺寸被确定成使得当组装制动器时，可以通过工具触及上部两个紧固构件。
[0023] 盘式制动器可以包括六个紧固构件。紧固构件中的两个紧固构件可以位于壳体空腔的口部的相反的周向侧。紧固构件中的两个紧固构件可以是在壳体空腔的径向内侧位置处。紧固构件中的两个紧固构件可以是在壳体空腔的径向外侧位置处。
[0024] 盘式制动器可以进一步包括制动器
支架以将制动引起的
扭矩负载从所述内侧制动衬块传递至车桥等，其中，所述撑挡板接合所述支架，使得当致动盘式制动器时所述撑挡板由所述支架导向。
[0025] 制动器支架可以包括用于定位撑挡板和内侧制动衬块的开口。制动器支架中的开口可以包括至少一个总体上周向的支架顶接部。所述撑挡板可以具有至少一个对应的周向接合表面，所述周向接合表面用于接合所述制动器支架上的所述周向支架顶接部。
[0026] 所述撑挡板的每个周向接合表面可以位于从所述撑挡板沿周向方向凸出的延伸部分上。
[0027] 因为每个周向接合表面仅被提供在撑挡板上的相对小的延伸部分上，所以需要机加工的总面积可以保持较小，从而使制造成本最小。
[0028] 制动器支架可以包括用于定位撑挡板和内侧制动衬块的开口。制动器支架中的开口可以包括至少一个总体上径向的支架顶接部。所述撑挡板可以具有至少一个对应的径向接合表面，所述径向接合表面用于接合所述制动器支架上的所述径向支架顶接部。所述撑挡板的每个径向接合表面可以位于从所述撑挡板沿径向内侧方向凸出的延伸部分上。
[0029] 进一步，当每个径向接合表面仅被提供在撑挡板的相对较小的延伸部分上时，需要机加工的总面积可以保持较小，从而使制造成本最小。
[0030] 盖板可以包括开口，活塞延伸穿过所述开口。
[0031] 这对于组合的活塞和盖板安排尤其有利，这是因为盖板可以位于撑挡板与夹钳壳体的外侧表面之间。
[0032] 每个紧固构件可以是在面向外侧的表面上带有轮廓的螺栓，以便接纳具有紧凑的头部的工具。
[0033] 所述轮廓可以是凸出的公六
角形轮廓或凹入的母六角形轮廓，以便接收
艾伦六角
扳手(Allen key)，这使得每个孔和/或凹陷的尺寸是最小的，这是由于不需要额外的间隙来使得环形扳手或扳钳可以插入(例如，拧紧螺栓)。
[0034] 还提供了一种组装盘式制动器的方法。所述方法包括以下步骤：
[0035] 提供夹钳，所述夹钳具有限定空腔的壳体；
[0036] 将致动机构的至少一部分定位在所述夹钳壳体的空腔内；
[0037] 通过由在总体内侧方向上插入至少一个紧固构件将所述盖板可释放地安装至所述壳体的面向外侧的表面，从而通过盖板将所述空腔的口部封闭，在使用中，所述口部邻近所述盘式制动器的转子，
[0038] 其中，所述致动机构包括撑挡板，所述撑挡板用于将力从所述致动机构的活塞传递至所述制动器的内侧制动衬块，在使用中所述撑挡板被安排在所述盖板和所述转子中间，并且
[0039] 其中，所述撑挡板包括至少一个尺寸确定且对齐的孔或凹陷，以便允许工具触及所述至少一个紧固构件以装配所述盖板。
[0040] 由于撑挡板具有至少一个凹陷和/或孔，所以在制动器的组装过程中，工具可以触及至少一个紧固构件，以将盖板装配至夹钳壳体。有利地，致动机构和/或调节机构的多个部件、以及所述盖板可以作为单个子组件来提供，在从外侧递送工具穿过每个凹陷/孔来装配每个紧固构件以将所述盖板安装至所述夹钳之前，所述单个子组件作为模块化组装工艺的一部分只需简单插入所述壳体的空腔中。这样提高了组装工艺的效率、从而降低每个单元的总制造成本。这种安排还有助于避免需要定位紧固构件从而所述紧固构件没有限制性部件，或者有助于以某种其他方式重新设计部件(例如通过使所述部件更小)，从而所述部件不会阻碍触及紧固构件。这些替代性选项更困难且更昂贵，并且可能导致设计不是最佳的。
附图说明
[0041] 现在参考附图仅通过举例来描述本发明的
实施例，在附图中：
[0042] 图1是根据本发明的实施例的盘式制动器的来自外侧方向的等距视图；
[0043] 图2是图1的制动器的平面视图；
[0044] 图3是图1的盘式制动器的支架、内侧制动衬块和外侧制动衬块、撑挡板以及外部活塞部分的来自内侧方向的等距视图；
[0045] 图4是图1的制动器的等距视图，其中为了清楚起见省略了转子、内侧制动衬块、和外侧制动衬块；
[0046] 图5是图1的制动器的平面视图，其中为了清楚起见省略了转子、内侧制动衬块、和外侧制动衬块；
[0047] 图6是穿过如图5所示的盘式制动器的径向平面C-C的截面视图；并且[0048] 图7至图9是等距视图，所述等距视图展示了组装图1的盘式制动器的三个阶段。
具体实施方式
[0049] 图1和图2展示了本发明的空气致动的盘式制动器1。盘式制动器1结合有致动机构，所述致动机构包括适用于商用车辆的单个活塞。这种类型的制动器特别地但并非排他地适合于较轻负载的重型车辆，例如较小的卡车或
牵引车-拖车组合的拖车。
[0050] 制动器1包括支架3，所述支架被固定至扭矩板8。在使用中，扭矩板8被固定至车辆的车桥或
转向节(未示出)。制动器1具有呈“窗口”或径向开口6、7形式的用于接纳完全相同的内侧制动衬块2a和外侧致动衬块2b的第一制动衬块安装结构和第二制动衬块安装结构。如从图3中可以最清楚地看到，在此实施例中，内侧开口6和外侧开口7位于支架3中。
[0051] 支架3跨在
制动盘或转子4上，所述制动盘或转子被安装成围绕有待被制动的
车轮(未示出)的轴线A-A转动。所述支架被固定至扭矩板8。外侧方向由OB指示，并且内侧方向由IB指示。轴线R-R指示延伸穿过转子4的中心、与用来移除或安装内侧制动衬块2a和外侧制动衬块2b的方向平行的径向轴线。轴线C-C指示与轴线A-A和轴线R两者均垂直的周向方向。
[0052] 描述了盘式制动器1的各个取向。具体地，内侧方向和外侧方向是指当盘式制动器装配到车辆上时的典型取向。在这个取向上，最靠近车辆中心的制动衬块是由致动机构直接致动的衬块并且是内侧衬块，而外侧衬块是安装到夹钳的桥部分上的这个衬块。因而内侧可以等同于盘式制动器的致动侧，而外侧可以等同于反作用侧。术语径向、周向、切向、以及弦向描述了相对于制动器转子的取向。术语竖直和
水平描述了关于安装在车桥最顶上的盘式制动器的取向，而应了解的是在使用中此类盘式制动器可以取决于车辆的封装要求而采取任何车桥取向。
[0053] 制动器进一步包括夹钳10，为了沿着轴线A-A运动，夹钳被可滑动地安装在支架3上。夹钳10也跨在转子4上并且施加一个夹紧
载荷以便应用制动器、并且减慢车轮的转动。
[0054] 在图1和图2中，制动器1的致动机构总体上以5指示、并且是
现有技术中已知的任何合适类型。致动机构5被安装在夹钳10的壳体9内。壳体9被适配成将常规的空气致动器或其他动力致动器，例如机电致动器(未示出)安装在该壳体的外部面上。致动杠杆(未示出)可以在动力致动器的推力构件作用下执行角度上的往复摆动运动，该杠杆是整合的、或被附接至旋转致动构件(常被称为操作轴)，该致动构件被可旋转地
支撑在夹钳中。操作轴在圆柱形滚子上枢转，这些滚子的纵向轴线是与操作轴的旋
转轴线相偏离的并且形成偏心的致动安排。操作轴的弯曲的外侧表面支撑抵靠轭19，在这种可调节的单个活塞组件(在本领域中活塞有时还被称为挺杆)的情况下，该轭被安排成使得其可以线性地致动以接合推力组件。图3示出了活塞组件的一部分，外部活塞12(所述外部活塞具有带
螺纹的内表面)使得活塞在需要时能够延伸以使得制动衬块2a、2b与转子4之间的距离靠近、并且由此随着制动衬块的
摩擦材料磨损而在制动衬块与转子之间保持合适的运行间隙。
[0055] 在此实施例中，外部活塞12与撑挡板30是一体的，即外部活塞12与撑挡板30被整体浇铸为单个部件。撑挡板30接合内侧制动衬块2a的背板22a、以及支架3的机加工的径向顶接表面26和周向顶接表面28(图3中示出)。因此，在使用中，相互作用的撑挡板30和支架3防止外部活塞12旋转，并且在制动器致动操作过程中，撑挡板30由支架3导引。
[0056] 在此实施例中，撑挡板30总体上是矩形的并且总体上是平面的、具有比外部活塞12的截面面积更大的表面面积。撑挡板30具有周向边缘、径向内部边缘以及径向外部边缘。
每个周向边缘包括延伸部分，所述延伸部分具有用于接合周向支架顶接部28的周向接合表面37。径向内部边缘包括邻近周向边缘的两个延伸部分。每个延伸部分具有用于接合径向支架顶接部26的径向接合表面38。典型地，周向接合表面37和径向接合表面38是机加工的，使得撑挡板30可以相对于支架3在这些表面上滑动。由于周向接合表面37和径向接合表面
38仅被提供在撑挡板30的相对较小的延伸部分上，因此需要机加工的总面积可以保持较小，从而使制造成本保持尽可能地小。撑挡板30的径向内部边缘还包括至少一个凹陷。在此实施例中，存在两个凹陷，这些凹陷是从撑挡板30的径向内部边缘延伸的半圆形切口部分
35(切口35的功能将在下文更详细地描述)。
[0057] 撑挡板30的主要功能是将由单个活塞施加的载荷散布在内侧衬块2a的周向宽度上，这对于高压应用(例如在高速下停止车辆)特别有用，以便更均匀地分布施加到衬块的载荷并且有助于防止制动失效。对磨损也产生影响；即，可以减少更靠近衬块的中心(其中应用活塞)的磨损，以便提供更均匀的磨损分布。
[0058] 在此实施例中，撑挡板30具有被凸起的部分36围绕的两个孔34。在此实施例中，每个孔34为圆形形状。孔34和凸起的部分36被安排成是邻近撑挡板30的周向边缘(孔34的功能将在下文更详细地描述)。凸起部分36在外侧方向上凸出以充当用于内侧衬块2a的衬块
接触表面。撑挡板30的凹陷的剩余外侧表面(与活塞成直线)旨在仅用于紧急制动。换言之，在正常操作中，仅凸起部分36与制动衬块2a接触，但在紧急制动操作中，制动衬块2a将挠曲到有限的程度，并且还将在撑挡板30的中心发生接触以有助于提供更强的制动力。
[0059] 为了致动制动器1，杠杆和所连接的操作轴的旋转使得致动推力经由活塞组件平行于轴线A-A地施加至撑挡板30。这使载荷散布在制动衬块2a的背板22a上(即，因此其被直接致动)并且通过经由夹钳10的反作用力散布至外侧制动衬块2b(其被间接致动)。制动衬块2a、2b被安装成面向转子4的相应的侧面。支架3限制了制动衬块在方向C上的周向运动和沿轴线R向内的径向运动。沿轴线R向外的径向运动是由衬块
弹簧14和衬块固位器16限制。如从图2中可以最清楚地看到，夹钳10具有孔口18，通过该孔口可以在径向方向R上插入和移除制动衬块2a、2b。这使得即使是在制动器1仍然安装在车轮上(即转子4仍然在位)时也能够插入和移除制动衬块2a、2b。
[0060] 调节机构位于壳体9内、并且可以是任何适当的常规类型(无需详细说明)。调节机构对内侧制动衬块2a的过量运动(例如，由于制动衬块2a、2b的摩擦材料20a、20b的磨损，和/或由于在使用中转子4的磨损(如在下文中更详细描述的))做出响应，并且产生内部活塞13相对于外部活塞12(与支架3的接合限制了该外部活塞的旋转)的合成旋转，以使活塞组件延伸并且使制动衬块2a、2b移动更靠近转子。其他的力传动装置是已知的，但使用类似的原理运行，并且本发明对于这些力传动装置是可应用的。某些已知的力传动装置使用双活塞组件而不是单个活塞组件，并且也可以与本发明一起使用。
[0061] 在此实施例中，内侧制动衬块2a和外侧制动衬块2b是基本上相似的。每个制动衬块2a、2b包括基本上平面的
铸铁背板22a、22b，该背板总体上是矩形形状的并且具有大约9mm至10mm的典型厚度。在其他实施例中，可以替代地使用具有大约6mm(例如，5mm至8mm)的典型厚度的
冲压钢背板。在其他实施例中，甚至可以使用更薄(例如，2mm至3mm)的背板。背板22a、22b具有合适的衬块弹簧保持构造24，这些衬块弹簧保持构造用于将衬块弹簧14固定到其上。在此实施例中，撑挡板30也具有衬块弹簧保持构造24。在替代性实施例(未示出)中，这些衬块弹簧可以替代地固定到衬块固位器上。
[0062] 可以使用合适的机械键入安排来将摩擦材料20a、20b固定至内侧制动衬块2a和外侧致动衬块2b。摩擦材料通常初始具有大约15mm至20mm的厚度，并且当仅剩2mm的材料时(尽管在本领域这个最小
阈值不可能总是被保证遵守)，通常认为衬块完全磨损而需要更换。
[0063] 图7至图9展示了如何组装制动器1。图7示出了制动器夹钳10和制动器夹钳的壳体9。壳体9具有空腔42，其中口部44在空腔的外侧端部处，所以当制动器1在使用中时，口部44邻近转子4。在壳体9的面向外侧的表面中，多个带螺纹的孔口46围绕口部44。在此实施例中，在位于壳体空腔42的口部44的每个相反的周向侧处有一个孔口46。在壳体空腔42的口部44的径向内侧位置处还有两个孔口46。最后，在壳体空腔42的口部44的径向外侧位置处有两个孔口46。每个孔口46被配置成用于接纳紧固构件48，使得盖板40可以被可释放地安装至壳体5的面向外侧的表面。在此实施例中，盖板40总体上是椭圆的，其中中央开口41的尺寸被确定成使得当组装制动器1时致动机构的活塞延伸穿过开口41。当外部活塞12和撑挡板30是由同一块材料一体且整体地形成时，这在此实施例中是特别有利的，其原因是，组合的活塞和撑挡板可以致动穿过盖板40的开口41。盖板可以位于撑挡板与夹钳壳体9的外侧表面之间。
[0064] 在此实施例中，每个紧固构件48是螺栓，但是应了解的是，可以使用任何合适类型的紧固构件。每个紧固构件48因此在总体上内侧方向上可以插入并且在总体上外侧方向上可以移除。以此方式，盖板40可以封闭壳体空腔42的口部44。
[0065] 如在图8中最清楚地示出的，为了组装制动器1，在子装组件50的至少一部分在内侧方向上插入穿过口部44并且进入壳体空腔42中之前，致动机构和调节机构的多个部件、以及盖板40作为子组件50提供。在此实施例中，所述子组件50被示出至少包括撑挡板30、盖板40，紧固构件48、轭19以及手动重绕轴21(可以接合所述重绕轴并且可以使其旋转，以便手动地重绕调节机构)。应了解的是，在其他实施例中，子组件50可以包括调节机构和/或致动机构的更多或更少的部件。有利地，将多个部件作为子组件提供，以此方式提高了组装工艺的效率、从而降低每个单元的总制造成本。
[0066] 如将从图9中可以理解的(以及图6的正视图)，当盖板40抵靠壳体9的外侧表面放置时，撑挡板30被安排在盖板40和转子4中间，使得通常不可能触及将盖板40固定至壳体9的紧固构件48。确切地，在此实施例中，撑挡板30的形状通常会导致不可能触及位于壳体空腔42的口部44的每个相反的周向侧处的孔口46中的紧固构件48。通常还不可能触及位于壳体空腔42的口部44的径向内侧位置处的两个孔口46中的紧固构件48。在此实施例中，仅可以触及位于壳体空腔42的口部44的径向外侧位置处的孔口46中的紧固构件48，这是由于所述紧固构件位于撑挡板30的径向外部边缘的径向外侧处，这将不能满足牢固地安装盖板40。
[0067] 因此，本领域的技术人员所希望的是包括撑挡板30作为子组件50的部件将导致组装困难或甚至不可能组装，这是由于实际上撑挡板30将阻碍触及紧固构件48并且抑制或妨碍安装盖板40。这是当前安排的一个具体问题，其中存在组合的活塞和撑挡板，从而使组装特别困难。然而，本发明的诸位
发明人已经认识到存在一种在子组件50中包括撑挡板30的方法，并且有益于显著提高模块化组装工艺的效率。
[0068] 如上提及的，诸位发明人已经认识到通过将撑挡板30
修改为包括孔34和切口35，如果孔34和切口35被确定尺寸且对齐以允许工具触及紧固构件48，则撑挡板30可以被包括在所述子组件50中。可以在图6的正视图中最清楚地看到示例分布。已经发现，这种安排(其中，两个紧固构件48位于壳体空腔42的口部44上方、两个紧固构件48位于壳体空腔42的口部44下方、并且一个紧固构件位于壳体空腔42的口部44的任一周向侧上)尤其有效地有助于确保盖板40与壳体9的外侧表面之间的有效且可靠的密封。然而，应了解的是，紧固构件48的其他合适的分布可以用于将盖板40安装至壳体9的外侧表面。换言之，可以根据与紧固构件48的安排相匹配的需要来调节孔34和/或切口35的安排和数量，只要每个孔34和/或切口35被尺寸确定且对齐就可以允许工具触及对应的紧固构件48。
[0069] 如果使用螺栓作为紧固构件48，则切口35的半圆形形状以及孔34的圆形形状允许标准螺栓的头部穿过。进一步，如果使用可以接纳带有紧凑的头部的工具的螺栓，例如，如果螺栓在外侧表面上具有诸如凸出的公六角形轮廓或凹入的母六角形轮廓以接收艾伦
内六角扳手(对于凹形轮廓的实例，见图6的紧固构件48)轮廓，那么每个孔34和/或切口35的尺寸可以最小，这是由于不需要额外的间隙来使环形扳手或扳钳插入(例如，拧紧螺栓)。
[0070] 应了解的是切口35和孔34可以是任何其他适合的形状，这取决于使用的紧固构件48的类型。
[0071] 应了解的是，可以在本发明的范围内做出很多其他的改变。例如，本发明的某些方面可以应用于其他类型的制动器，诸如双活塞或电磁致动的制动器。
