盘式制动器
阅读：42发布：2020-05-11
专利汇可以提供盘式制动器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了一种 盘式 制动 器 ，该 盘式制动器 具有防止或禁止第一制动衬 块 和第二制动衬块被单独地或组合地装配成使 摩擦材料 背离 转子 的安排。第一制动衬块的第一构造必须与制动器致动机构的挺杆的对应的第一构造相互作用，以使第一制动衬块被装配在第一安装结构中。第二制动衬块的第二构造必须与制动器的 支架 的对应的第二构造相互作用，以使第二制动衬块被装配在第二安装结构中。，下面是盘式制动器专利的具体信息内容。
1.一种盘式制动器，包括：
致动机构，所述致动机构包括挺杆，所述挺杆包括第一构造；
盘式制动器转子，所述盘式制动器转子被安排成围绕轴线旋转；
第一制动衬块安装结构和第二制动衬块安装结构，在使用中，所述第一制动衬块安装结构和所述第二制动衬块安装结构分别位于所述制动器转子的相反的内侧面和外侧面的附近，所述第二安装结构包括第二构造；
第一制动衬块和第二制动衬块，所述第一制动衬块和所述第二制动衬块分别由所述第一安装结构和所述第二安装结构定位，使得当应用所述致动机构时，所述衬块夹紧所述转子并且制动力矩是受到所述衬块安装结构反作用的；
其中，所述第一制动衬块具有用于与所述挺杆的第一构造相互作用的对应的第一构造，并且所述第二制动衬块具有用于与所述第二安装结构的第二构造相互作用的对应的第二构造，
其中，所述第一构造和所述第二构造不具有关于由所述转子的中心、径向轴线R、以及周向方向C所限定的平面的镜面对称性，所述周向方向与所述转子的旋转轴线A-A和径向轴线R二者正交，并且
其中，为了防止或禁止所述第一制动衬块和所述第二制动衬块被单独地或组合地装配成使摩擦材料背离所述转子，所述第一制动衬块的第一构造必须与所述对应的第一构造相互作用以使所述第一制动衬块被装配在所述第一安装结构中，并且所述第二制动衬块的第二构造必须与所述对应的第二构造相互作用以使所述第二制动衬块被装配在所述第二安装结构中。
2.如权利要求1所述的盘式制动器，其中，所述挺杆包括柱塞和撑挡板，所述挺杆的第一构造位于所述撑挡板上，并且所述柱塞和撑挡板由同一块材料一体地且整体地形成。
3.如权利要求1所述的盘式制动器，其中，所述挺杆具有用于与所述第一制动衬块接合的轴向外侧表面，并且所述挺杆的第一构造在所述挺杆的外侧表面上。
4.如权利要求3所述的盘式制动器，其中：
所述挺杆的第一构造是第一突出部，所述第一突出部从所述挺杆在轴向外侧方向上延伸；
所述第二安装结构的第二构造是第二突出部；
所述第一制动衬块的第一对应的构造是第一对应的凹陷，所述第一对应的凹陷用于定位所述挺杆的第一突出部；并且
所述第二制动衬块的第二对应的构造是第二对应的凹陷，所述第二对应的凹陷用于定位所述第二安装结构的第二突出部。
5.如权利要求4所述的盘式制动器，其中，所述第一突出部位于所述挺杆的外侧表面的径向内部边缘附近。
6.如权利要求5所述的盘式制动器，其中，所述第一突出部径向地延伸少于所述第一制动衬块的高度的百分之25。
7.如权利要求5所述的盘式制动器，其中，所述第一突出部在周向方向上具有某一宽度、并且在径向方向上逐渐变细，使得最宽的位置邻近所述挺杆的外侧表面的径向内部边缘，并且最窄的位置远离所述挺杆的外侧表面的径向内部边缘。
8.如权利要求4所述的盘式制动器，其中，所述第一突出部在所述轴向外侧方向延伸一定距离，使得当所述第一制动衬块在位时，所述第一突出部不会延伸超过由所述衬块的背板和与完全磨损的衬块的量相等的量的摩擦材料相组合而限定的距离。
9.如权利要求8所述的盘式制动器，其中，所述第一突出部不延伸超过所述第一衬块的背板。
10.如权利要求1所述的盘式制动器，其中，所述第一构造被定位成比所述挺杆的周向边缘更靠近所述挺杆的周向中心。
11.如权利要求10所述的盘式制动器，其中，所述第一构造穿过所述制动器的轴向中心线。
12.如权利要求1所述的盘式制动器，其中，所述第一安装结构是制动器支架，其中，所述第一制动衬块位于所述周向支架顶接部上，并且所述周向支架顶接部之间存在气隙。
13.如权利要求3所述的盘式制动器，其中，所述第一安装结构是所述撑挡板。
14.如权利要求1所述的盘式制动器，其中，所述制动器具有单个挺杆致动机构。
15.如权利要求1所述的盘式制动器，其中，所述第二安装结构是制动器支架，并且所述第二制动衬块位于支架顶接部上，所述支架顶接部位于所述制动器支架的外侧梁上。
16.如权利要求15所述的盘式制动器，其中，所述外侧梁在外侧方向上呈弓形，并且所述第二安装结构的第二构造是突出部，所述突出部轴向向内延伸，使得所述突出部与所述支架顶接部基本上平齐。
17.如权利要求1所述的盘式制动器，其中，所述第二安装结构是夹钳，并且所述第二制动衬块位于支架顶接部上，所述支架顶接部位于所述夹钳的外侧部分上。
18.如权利要求1所述的盘式制动器，其中，所述第一构造和所述第二构造不具有关于从所述第一安装结构与所述第二安装结构之间的中心位置径向延伸的轴线的旋转对称性。
19.如权利要求1所述的盘式制动器，所述盘式制动器进一步包括：孔口，所述孔口用于在径向方向装配和移除所述制动衬块，其中，所述孔口允许在所述制动器转子在位的情况下实现所述制动衬块的装配和移除。
20.如权利要求19所述的盘式制动器，其中，所述第一制动衬块和所述第二制动衬块被配置成通过衬块固位器而被径向地固位在所述安装结构中，其中，如果所述第一制动衬块和所述第二制动衬块中的至少一个制动衬块不正确地定向，则防止所述衬块固位器被紧固在所述制动衬块上。
盘式制动器
技术领域
背景技术
[0002] 从EP 0752541(ArvinMeritor,Inc)中已知在一对制动衬块上提供构造、并且在制动器支架的顶接表面中提供对应的特征，以禁止该制动器被按衬块以其背板面向制动盘定向的方式完全组装。以此方式不正确装配这些制动衬块是非常不可取的，因为该制动器的制动有效性被显著地减少并且还可能发生对于衬块和制动盘的损害。
[0003] 在此专利中，这两个衬块是完全相同的、并且配备有关于与制动盘的旋转轴线相垂直地延伸的轴线具有旋转对称性的构造，使得虽然衬块不能被装配成使背板面向制动盘，但这些衬块在内侧和外侧的意义上是可互换的。
[0004] 在大多数应用中，这样的安排是完全令人满意的。然而，诸位发明人已经认识到，在某些情况中，可能需要另一些措施来确保在“滥用”的情况下，使用者无法强行改装衬块固位件。这种情况可能出现，是因为提升不正确取向的衬块所要求的阶梯状的衬块顶接部之间的竖直高度差是由制动器支架的强度要求限制的。阶梯状的顶接部位于开口的末端处而衬块固位器位于中心使这种情况恶化，这样末端处的高度差导致了中心处大约二分之一的高度差，从而使得更难以避免滥用。
[0005] EP 1473481(BPW)披露了替代的衬块防错操作安排。在一个实施例中，在衬块窗口的非加工部分中提供了具有旋转对称性而不具有镜面对称性的凸耳，这些凸耳靠近机加工的表面。这个位置是不可取的，其原因是该位置是支架的高应力区域，并且可能导致衬块的锥形磨损(由于两个柱塞中的一个柱塞施加相同的制动力，但是是在较低的衬块区域上)。
[0007] 本发明致力于克服或者至少减轻现有技术中的问题。
发明内容
[0008] 提供一种盘式制动器，该盘式制动器包括：
[0009] 致动机构，该致动机构包括挺杆，该挺杆包括第一构造；
[0010] 盘式制动器转子，该盘式制动器转子被安排成围绕轴线旋转；
[0011] 第一制动衬块安装结构和第二制动衬块安装结构，在使用中，该第一制动衬块安装结构和该第二制动衬块安装结构将分别位于该制动器转子的相反的内侧面和外侧面的附近，该第二安装结构包括第二构造；
[0012] 第一制动衬块和第二制动衬块，该第一制动衬块和该第二制动衬块分别由该第一安装结构和该第二安装结构定位，使得当应用该致动机构时，这些衬块夹紧该转子并且制动转矩是受到这些衬块安装结构反作用的；
[0013] 其中，该第一制动衬块具有用于与该挺杆的第一构造相互作用的对应的第一构造，并且该第二制动衬块具有用于与该第二安装结构的第二构造相互作用的对应的第二构造，
[0015] 其中，为了防止或禁止该第一制动衬块和该第二制动衬块被单独地或组合地装配成使摩擦材料背离该转子，该第一制动衬块的第一构造必须与该对应的第一构造相互作用以使该第一制动衬块被装配在该第一安装结构中，并且该第二制动衬块的第二构造必须与该对应的第二构造相互作用以使该第二制动衬块被装配在该第二安装结构中。
[0016] 该第一构造和该第二构造与第一制动衬块和第二制动衬块的对应的第一构造和第二构造的相互作用有助于防止制动衬块被安装成使摩擦材料背离转子，其原因是，如果对应的构造不能相互作用，则不能将制动衬块装配到第一安装结构和第二安装结构中。使第一构造位于挺杆自身上保持了低的制造成本，其原因是挺杆的第一构造或第一制动衬块的第一构造的不需要严格的公差。这是因为第一制动衬块将总是与挺杆接合，所有在使用中不需要考虑部件的相对移动，并且所以铸造中的任何轻微的误差将不会影响制动器的功能和制动衬块的防错操作。
[0017] 挺杆可以包括柱塞和撑挡板，该第一构造位于该撑挡板上。柱塞和撑挡板可以由同一块材料一体地且整体地形成。
[0018] 这可以进一步简化挺杆的制造并且减少制动器的重量。
[0019] 挺杆的第一构造可以是第一突出部，该第一突出部从挺杆在轴向外侧方向上延伸。第二安装结构的第二构造可以是第二突出部。第一制动衬块的第一对应的构造可以是第一对应的凹陷，该第一对应的凹陷用于定位挺杆的第一突出部。第二制动衬块的第二对应的构造可以是第二对应的凹陷，该第二对应的凹陷用于定位第二安装结构的第二突出部。
[0020] 在衬块的安装期间，如果第一凹陷和第二凹陷不与第一突出部和第二突出部对齐，则不能将制动衬块装配到安装结构中。因此，这有助于防止衬块被安装成使摩擦材料背离转子。有利地，因为第一突出部是在挺杆上，所以不需要对第一突出部的外侧面进行机加工，其原因是第一突出部与制动器转子之间不需要精确控制的间隙；最关键的是挺杆与第一制动衬块之间的相对距离，该相对距离在制动器的整个寿命期间保持不变。
[0021] 挺杆可以具有轴向外侧表面，该轴向外侧表面用于接合第一制动衬块。第一突出部可以位于这个表面的径向内部边缘附近。
[0022] 这使得第一制动衬块能够在制动器的组装过程中以及第一和第二制动衬块的更换过程中在挺杆和转子保持就位的同时简单地从径向方向“落入”。
[0023] 第一突出部可以径向地延伸少于制动衬块的高度的百分之25。
[0024] 这进一步有助于确保挺杆表面的很大区域可以接合制动衬块，并且有助于使为了在第一制动衬块上产生对应的第一凹陷而必须牺牲的摩擦材料的量最小。
[0025] 第一突出部可以在周向方向上具有某一宽度并且可以在径向方向上逐渐变细，使得最宽的位置邻近外侧挺杆的径向内部边缘，并且最窄的位置远离该径向内部边缘。
[0026] 锥形的突出部充当导引件、并且当在径向方向上安装第一制动衬块时使装配者可以更易于定位该第一制动衬块。
[0027] 第一突出部可以在轴向外侧方向上延伸一定距离使得当第一制动衬块在位时，第一突出部不会延伸超过由衬块的背板和与完全磨损的衬块的量相等的量的摩擦材料相组合而限定的距离。第一突出部不会延伸超过第一衬块的背板。
[0028] 这有助于防止突出部与转子的接触，其原因是第一制动衬块的摩擦材料被磨薄。
[0029] 第一构造可以被定位成比挺杆的周向边缘更靠近挺杆的周向中心。第一构造可以穿过制动器的轴向中心线。
[0030] 这有助于确保第一制动衬块和第二制动衬块的向后兼容性，即它们可以与老式的双挺杆或单个挺杆制动器一起使用。
[0031] 第一安装结构可以是制动器支架。第一制动衬块可以位于周向支架顶接部上。这些周向支架顶接部之间可以存在气隙。
[0032] 在内侧周向顶接部之间具有气隙的制动器支架制造便宜且很轻(例如，与具有内侧梁的支架相比)。然而，由于挺杆具有第一构造并且第一制动衬块具有对应的第一构造，第一制动衬块仍然可以有利地被防错操作。
[0033] 第一安装结构可以是撑挡板。
[0034] 盘式制动器可以具有单个挺杆致动机构。第二安装结构可以是支架顶接部，这些支架顶接部位于支架的外侧梁上。外侧梁可以在外侧方向上呈弓形。第二构造可以是突出部，该突出部轴向向内地延伸，使得该突出部基本上与支架顶接部平齐。
[0035] 这有助于确保第二制动衬块不能装配在第二突出部与转子之间。
[0036] 第二安装结构可以是支架顶接部，这些支架顶接部位于夹钳的外侧部分上。
[0037] 这使得能够简化支架的制造，从而减少成本。
[0038] 第一构造和第二构造可以不具有关于从第一安装结构与第二安装结构之间的中心位置径向延伸的轴线的旋转对称性。
[0039] 这进一步防错操作制动衬块，以有助于防止第一制动衬块和第二制动衬块被安装在内侧/外侧意义上的错误的位置。
[0040] 盘式制动器可以进一步包括孔口，该孔口用于在径向方向上装配和移除制动衬块。这个孔口可以允许在制动器转子在位的情况下实现制动衬块的装配和移除。第一制动衬块和第二制动衬块可以被配置成通过衬块固位器而被径向地固位在安装结构中。如果第一制动衬块和第二制动衬块中的至少一个制动衬块被不正确地定向，则可以防止衬块固位器被紧固在这些制动衬块上。
[0041] 对于制动器组件而言，使得径向地安装衬块容易得多。防止衬块固位器被紧固使得制动衬块的安装者容易知道制动衬块何时未被正确地安装，其原因是制动器不能被完全组装，即，固位器不能被紧固。这增加了制动器的安全性。附图说明
[0042] 现在将参见附图来说明本发明的实施例，在附图中：
[0043] 图1是空气致动的盘式制动器的等距视图；
[0044] 图2是图1的制动器的平面视图；
[0045] 图3是自图1的制动器的支架、柱塞、以及撑挡板的外侧方向的等距视图，其中制动衬块在位；
[0046] 图4是自图1的制动器的支架、柱塞、以及撑挡板的外侧方向的等距视图，其中制动衬块未在位；
[0047] 图5是自图1的制动器的支架、柱塞、以及撑挡板的内侧方向的等距视图，其中制动衬块在位；
[0048] 图6是自图1的制动器的支架、柱塞、以及撑挡板的内侧方向的等距视图，其中制动衬块未在位；
[0049] 图7是图1的制动器的等距视图，示出了支架、柱塞、以及撑挡板的下侧，其中制动衬块在位；并且
[0050] 图8是图1的制动器的支架、柱塞、以及撑挡板的平面视图，其中制动衬块未在位。
具体实施方式
[0051] 参考图1和图2，示出了盘式制动器1。在此实施例中，盘式制动器1是结合了致动机构的盘式制动器，该致动机构包括适用于商用车辆的单个挺杆。这种类型的制动器旨在是空气致动的，并且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。
[0052] 描述了盘式制动器的各个取向。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直接被致动机构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形件部分上的这个衬块。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轴最顶上的盘式制动器的取向，而应了解的是在使用中，这种盘式制动器可以根据车辆的包装要求而采取任何车轴取向。
[0053] 制动器1包括支架3，该支架被固定至转矩板8。在使用中，转矩板8被固定至车辆的车桥或转向节(未示出)。制动器具有“窗口”形式或径向开口6、7形式的第一制动衬块安装结构和第二制动衬块安装结构，这些径向开口用于接纳完全相同的内侧制动衬块2a和外侧制动衬块2b。
[0054] 如从图3和图4最清楚可见的，在此实施例中，内侧开口6和外侧开口7位于支架3中。支架3跨在制动盘或转子4上，该制动盘或转子被安装成围绕轴线A-A随有待制动的车轮(未示出)旋转。外侧方向由OB指示，并且内侧方向由IB指示。箭头R指示延伸穿过转子4的中心、与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。箭头C指示与轴线A-A和轴线R两者均正交的周向方向。
[0055] 制动器进一步包括夹钳10，该夹钳可滑动地安装在支架3上，以便沿轴线A-A移动。夹钳10也跨在转子4上、并且施加夹紧负载以应用该制动器并且减慢车轮的旋转。
[0056] 在图1和图2中，制动器1的致动机构总体上以5指示、并且是现有技术中任何合适的已知的类型。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(常被称为操纵轴)，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与该操作轴的旋转轴线偏离、并且形成偏心致动安排。操作轴的弯曲的外侧表面支承抵靠轭构件，该轭构件被安排成使得它可以线性地致动以接合推力组件(在这种情况下是可调节的单个挺杆组件)。图5和图6示出挺杆组件的一部分(外部柱塞部分12)，该外部柱塞部分具有带螺纹的内表面，该外部柱塞部分使得该挺杆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。
[0057] 在此实施例中，外部部分12是与撑挡板30成一体的，即外部柱塞和撑挡板30被整体铸造为单个部件。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28和周向顶接表面26(图4中最清楚可见、并且将在下文中更详细地描述)。因此，在使用中，相互作用的撑挡板30和支架3防止外部柱塞12旋转，并且在制动器致动操作期间，撑挡板30由支架3导引。
[0058] 在此实施例中，撑挡板30通常是矩形的且通常是平面的，具有比外部柱塞部分12的截面面积更大的表面面积。撑挡板30具有周向的径向内部边缘和径向外部边缘。每个周向边缘包括延伸部，该延伸部具有周向接合表面37，该周向接合表面用于接合周向支架顶接部28。径向内部边缘包括两个邻近周向边缘的延伸部。每个延伸部具有径向接合表面38，该径向接合表面用于接合径向顶接部26。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可以在这些表面上相对于支架3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低。撑挡板30的径向内部边缘还包含两个半圆形的切口35。这些切口35使得螺栓能够进入，以将盖板紧固至夹钳的壳体9，以有助于密封制动器的内部部件。
[0059] 撑挡板30的主要功能是将由单个柱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，使处于高速的车辆停止)特别有用，以便使施加至衬块的载荷更均匀地分布、并且有助于防止制动失效。对磨损也存在影响；即，可以减少更靠近衬块的中心(其中应用了柱塞)的磨损，以提供更均匀的磨损分布。
[0060] 在此实施例中，撑挡板30具有由凸起部分36围绕的两个孔34。孔34和凸起部分36被安排成邻近撑挡板30的周向边缘。孔34具有提供通向制动器的盖板的入口的功能，使得盖板可以被栓接至夹钳的壳体9以有助于密封制动器1的内部部件。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(与柱塞成直线)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。
[0061] 如在下文中更详细描述的，撑挡板30还具有有助于防错操作制动衬块的装配(即防止内侧制动衬块2a被装配成使其摩擦材料20a背离转子4)的构造。
[0062] 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挺杆组件平行于轴线A-A地施加至撑挡板30。这使负载散布在制动衬块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上的周向移动和沿轴线R向内的径向移动。沿轴线R向外的径向移动是由衬块弹簧14和衬块固位器16限制。如从图2最清楚可见的，夹钳10具有孔口18，可以通过该孔口在径向方向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。
[0063] 调节器组件位于壳体9内、并且可以是任何适当的常规类型的(无需详细说明)。调节器对内侧制动衬块2a的过量移动(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，并且产生内部柱塞13相对于外部柱塞12(与支架3的接合限制了该外部柱塞的旋转)的结果旋转，以使挺杆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挺杆组件而不是单个挺杆组件，并且也可以与本发明一起使用。
[0064] 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，该背板通常是矩形形状的、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。在可替代的实施例(未示出)中，衬块弹簧可以替代地被固定至衬块固位器。
在此实施例中，撑挡板30也具有衬块弹簧保持构造24。在可替代的实施例(未示出)中，衬块弹簧可以替代地被固定至衬块固位器。
[0065] 可以使用合适的机械的用键固定(keying)的安排将摩擦材料20a、20b固定至衬块2a、2b。摩擦材料通常具有大约初始15mm至20mm的厚度，并且当仅剩2mm的材料时(尽管在本领域中不可能总是保证遵循这个最小阈值)，通常认为衬块完全磨损而需要更换。
[0066] 在此实施例中，径向地延伸的通道在摩擦材料的中心处延伸穿过摩擦材料20a、20b的一部分深度(参见图3和图5)。这样的通道通常被提供用于防止摩擦材料发生不期望的开裂，这种开裂是由使用过程中的温度应力或负荷应力导致的。在其他实施例中，衬块可以不具有这样的通道，或者在其他位置提供有两个或两个以上的通道。
[0067] 参考图4(其中，为清楚起见未示出制动衬块2a、2b)，随着制动衬块的摩擦材料20a、20b磨损、并且调节器组件使挺杆组件延伸以保持合适的运行间隙(在每个衬块2a、2b与转子4之间通常是0.5mm)，内侧衬块2a沿径向内侧顶接表面26和周向内侧顶接表面26向外移动。假设在内侧衬块2a和外侧衬块2b上、以及在转子4的内侧面和外侧面上摩擦材料
20a、20b的磨损相等，内侧衬块2a在径向顶接表面29和在周向顶接表面27向外移动的距离与外侧衬块2b向内移动的距离相等。然而，考虑到衬块2a、2b两者的磨损，挺杆组件必须延伸两倍此距离。
20a、20b的磨损相等，内侧衬块2a在径向顶接表面29和在周向顶接表面27向外移动的距离与外侧衬块2b向内移动的距离相等。然而，考虑到衬块2a、2b两者的磨损，挺杆组件必须延伸两倍此距离。
[0068] 另外，尽管制动器转子4以较慢的速度磨损，一旦每个面损失3mm就可以认为转子完全磨损。
[0069] 随着挺杆组件延伸，撑挡板30(该撑挡板接合内侧径向表面28和周向表面26)移动经过内侧制动衬块窗口6。另外，磨损致使夹钳10相对于支架3向内移动、并且因此需要在径向方向R上、在夹钳10的外侧部分与外侧支架梁40之间的间隙。
[0070] 根据本发明，尤其参照图4、图6、图7、和图8，支架3的构型总体上具有与已知的支架类似的形式，但具有一些重大差异。在此实施例中，支架被铸造为单个铁制部件或钢制部件。在其他实施例中，该支架可以由两个或两个以上的部件形成，这些部件中的一个或多个可以是锻制的。
[0071] 在此实施例中，不存在在周向顶接部26之间延伸的内侧支架梁。而是，在周向顶接部26之间在周向方向C存在气隙42。由于需要更少的材料，这个气隙42使支架能够以减少的制造成本生产，并且还产生更轻的制动器。来自内侧制动衬块2a的阻力负载中的大部分被该支架所固定至的车桥安装托架/转向节(未示出)吸收。由于减小了部件碰撞的风险，气隙还可以允许安装过程中更大的自由度。
[0072] 相比之下，在此实施例中，在外侧存在支架梁40。如从图4和图8最清楚可见的，外侧支架梁40在轴线A-A上向外并且径向向外呈弓形。外侧梁40需要大量的强度以经受外侧制动衬块2b所产生的阻力负载，并且已经发现向外呈弓形的形状提供了最佳强度重量之比。
[0073] 径向顶接表面28、29位于周向表面26、27的附近，但与这些周向表面是间隔开的。径向和周向顶接表面28、29、26、27由额外的材料铸造并且随后被机加工以提供适度光滑且尺寸精确的表面。另外，可以对这些表面进行处理(例如，感应淬火)以获得额外的耐久性。
[0074] 在此实施例中，这些顶接表面的面向转子的面28'、29'、26'、27'(即，总体上与轴线R平行)也是机加工的，以便获得充分紧密的公差以使得在未磨损的转子与该转子的任一侧的面28'、29'、26'、27'之间能够存在大约1.5mm的标称间隙。
[0075] 这样，甚至例如在转子处于完全磨损的情况(每个面损失3mm)下，使用6mm的钢背板，并且衬块被磨损直到没有摩擦衬片剩余，在衬块与顶接表面之间存在1.5mm的重叠，所以衬块2不会通过转子4与支架3之间的空隙弹出。当然，如果可以确保只使用更厚的铸造背板，则可以提供更大的间隙(例如可以提供3mm的间隙)，并且在这个例子中，由于这样允许铸造部件固有更大的公差，可能不必对这些面对的表面进行机加工。
[0076] 参考图3至图8，为了“防错操作”制动衬块2a、2b的装配，使得在组装或维护操作期间这些衬块仅可以以正确的取向(即，摩擦材料20a、20b面向转子4)径向向内地装配到内侧窗口6和外侧窗口7中，并且然后在未磨损的和磨损的两种情况下，通过使用衬块固位器将衬块紧固在位使制动器完全组装，每个衬块2a、2b在此实施例中在径向内部边缘中包括凹陷44a、44b形式的构造，该径向内部边缘延伸穿过摩擦材料20a、20b和背板22a、22b两者。在制动器中，在内侧位置和外侧位置提供互补的构造。在此实施例中，内侧构造和外侧构造是突出部32和46的形式。制动衬块2a、2b上的构造被提供在与内侧突出部32和外侧突出部46的位置相对应的位置。
[0077] 在此实施例中，内侧突出部32与撑挡板30一体地铸造，并且在此实施例中，该内侧突出部是具有倒圆角的梯形，并且在A-A轴线上具有基本恒定的横截面。该突出部从撑挡板30的外侧表面在外侧方向上延伸。
[0078] 内侧突出部32位于撑挡板30的外侧表面的径向内部边缘的附近。该内侧突出部在径向方向上延伸。在此实施例中，突出部32在径向上延伸少于制动衬块的高度的25％。这有助于使撑挡板的可以与内侧制动衬块2a和背板22a接合的面积最大。这还有助于使为了在第一制动衬块上产生相应的第一凹陷而必须牺牲的摩擦材料的量最小。
[0079] “梯形的”形状意指突出部32在周向方向上的最宽的位置邻近撑挡板30的径向内部边缘，而最窄的位置远离撑挡板30的径向内部边缘。这个锥形化使得构造32能够充当引导件，并且使得在径向方向上安装内侧衬块时更易于安装器定位该内侧衬块。
[0080] 在此实施例中，突出部32位于撑挡板30的中心的附近(在此处，轴线R和轴线A限定的平面与撑挡板30以90°相交)，但从图4观察是略微向左偏移的。
[0081] 外侧突出部46具有与内侧突出部32基本相同的横截面、并且从外侧梁40在内侧方向上延伸，并且在到达由外侧径向和周向顶接表面29、27的面27'、29'所限定的平面之前终止。在其他实施例中，突出部可以以与面27'，29'平齐地终止(即，也具有与转子4的外侧面相距标称1.5mm的间隙)、并且可以在类似的操作中被机加工。由于外侧梁40向外侧呈弓形，突出部46沿轴线A-A向内侧延伸的距离大于突出部32向外侧延伸的距离。这考虑了以下事实：外侧衬块2b相对于支架3滑动而内侧衬块相对于撑挡板30具有固定的关系。在此实施例中，外侧突出部的长度是18.5mm，并且内侧突出部的长度是12mm，但应当理解的是，这些长度可以根据应用而变化。例如，长度可以根据背板的厚度、摩擦材料的厚度、以及摩擦材料和转子的限定的磨损留量而变化。
[0082] 在内侧，由于内侧衬块2a的位置将相对于撑挡板30的位置是固定的，重要的是控制突出部的长度以有助于确保随着摩擦材料磨损，突出部32不会与转子4发生接触。完全磨损的衬块将具有一定量的剩余摩擦材料(例如，2mm)。突出部不应在外侧方向上突出超出此摩擦材料。换言之，突出部不应延伸超过由衬块的背板和与完全磨损的制动衬块相等的摩擦材料的量相组合而限定的轴向距离。在实践中，这个准确的长度可以变化，但本领域技术人员将能够根据应用计算适当的长度。在此实施例中，当衬块2a坐于窗口6中时，突出部32不会沿轴线A-A延伸超过衬块2a的背板22a，即突出部32被安排成根本不会延伸到内侧衬块2a的摩擦材料20a中。这有助于确保即使随着摩擦材料20a在制动器使用期间磨损，突出部
32将仍然不与转子4发生接触。对于外侧突出部46这将不会成为问题，因为随着制动器被调节，外侧制动衬块2b相对于固定的突出部46在向内的方向上滑动，而该外侧突出部将保持在固定的轴向位置。
32将仍然不与转子4发生接触。对于外侧突出部46这将不会成为问题，因为随着制动器被调节，外侧制动衬块2b相对于固定的突出部46在向内的方向上滑动，而该外侧突出部将保持在固定的轴向位置。
[0083] 外侧突出部46靠近梁40的中心，但以与内侧突出部32向左偏移相同的量向右偏移。
[0084] 换言之，突出部32和46关于轴线R具有旋转对称性，但关于由方向R和方向C所限定的平面不具有镜面对称性。
[0085] 突出部32、46的高度典型地由外侧梁40与夹钳10之间的间隙限制，使得当衬块2a、2b被磨损时夹钳10可以在梁40上方移动。
[0086] 在此实施例中，制动衬块2a、2b完全相同，并且其中的凹陷44a、44b是与突出部32和46形状基本相同，但具有更大的宽度和高度以提供足够的间隙，使得在正常使用中突出部不接触衬块2a、2b，并且因此不干扰这些衬块的正常操作。在此实施例中，该间隙大约是3.5mm以考虑补偿衬块2a、2b在窗口6和7内的周向间隙、背板22a、22b和突出部32、46中的公差、以及热膨胀等。
[0087] 由于摩擦材料20a、20b从背板22a、22b的周边回缩大约0.5mm，摩擦材料中的凹陷略大于该背板中的凹陷。
[0088] 由于凹陷44a、44b稍微大于突出部32、46，在此实施例中可见的是，这些凹陷穿过衬块的中心(即，穿过由轴线R和轴线A所限定的平面)。对于衬块而言，这具有诸多益处。首先，由于该区域的被移除的一部分落在通道内，该凹陷在扫掠衬块区域上的碰撞最小。具体地，由于在制动衬块的一侧上移除摩擦材料来形成凹陷44a、44b，因此存在不均匀磨损的风险，其原因是具有凹陷的大部分的一侧将具有比另一侧更小的摩擦材料总面积。然而，确保凹陷44a、44b靠近衬块的中心将有助于使移除摩擦材料导致不均匀磨损的风险最小，其原因是这减小了所施加的制动力在制动衬块2a、2b的摩擦材料20a、20b上的不均匀分布的范围。
[0089] 进一步，这避免了在通道与凹陷44a、44b之间留有摩擦材料的相对较薄并因此脆弱的部分，该部分可能在使用中断裂而使扫掠衬块区域减小。此外，突出部位于支架3和撑挡板30的应力相对较小的区域中。
[0090] 在具有单个挺杆组件的实施例中，理论上，可以使凹陷44a、44b和突出部32、46进一步移动远离衬块2a、2b的中心，其原因是不存在由于挺杆头的位置的限制，而例如在双挺杆组件中将存在这种限制。然而，如以上所陈述的，中心位置确实具有优点，并且还具有优点的情况是，制造的用于当前制动器1的制动衬块2a、2b仍将在老式制动器设计中起作用，由于制造的原因，这种向后兼容性是有利的。进一步，移动凹陷44a、44b和突出部32、46的位置可能使得难以通向安装螺栓(用于将盖板紧固至壳体9)的入口。
[0091] 如果衬块2a、2b中的一者被置于窗口6、7中而背板22a、22b面向转子4、并且在这个取向上成功装配，这种不正确的装配将显著地损害制动器使其所装配至的车辆停止的能力。然而，通过当前的防错操作的安排，即使具有完全磨损的制动衬块2a、2b(剩余2mm的摩擦材料)和完全磨损的转子4(每个面磨损3mm)，突出部32、46将不位于凹陷44a、44b中，并且在背板22a、22b与突出部32、46之间将存在足够的重叠以用于突出部防止背板22a、22b能够坐在径向顶接表面28、29上。这将导致衬块2a、2b处于径向提升大约8mm的位置。在这种情况下，钩到夹钳10的壳体9上的凹陷中衬块固位器16，将向外倾斜到甚至使衬块弹簧14被压下的程度，衬块固位器螺栓17将不能与夹钳10中的互补的带螺纹的孔接合。结果是，可以防止重新组装。制动器装配者也将被警告它们的错误，并且将能够纠正此错误。
[0092] 有可能通过以下方式来规避这种针对基本上磨损的衬块的防错操作，即，通过将挺杆完全卷回，也就是在撑挡板30与转子4之间产生最大距离。然而这不太可能成为问题，其原因是，在实践中，在被立即再次替换之前，部分磨损的衬块将仅被移除以用于检查(假设衬块不需要进行替换)。在这种情况下，没有理由使装配者对挺杆进行再调整(de-adjust)。
[0093] 应当认识到的是，可以利用衬块2a、2b的许多其他凹陷形状，并且通过对这些凹陷形状的仔细挑选，它们不仅可以用于防错操作，而且还可以确保用于一种制动器模型的特定规格的衬块不可用在供这些衬块使用的其他模型上。
[0094] 应该认识到，上述尺寸是用于说明性目的，并且将根据本发明应用的制动器的大小和几何形状而改变。术语“完全磨损的衬块”意指一种衬块，该衬块上剩余的摩擦材料的量已达到其最小的设计极限(即，在以上特定的实施例中是2mm的摩擦材料)。术语“过度磨损的衬块”意指一种衬块，该衬块具有的剩余摩擦材料少于其最小的设计极限(例如，1mm或0.5mm)。对于盘式制动器的其他模型，这个厚度可能不同，但将在维修手册中和/或在示出制动衬块需要更换的磨损指示器的条款中做出规定。
[0095] 本发明的诸多益处通过不使用中心通道的制动衬块来实现，并且通过位于其他处的凹陷来实现。
[0096] 虽然以上通过参考一个或多个优选实施例已经对本发明进行了说明，但应了解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以做出不同的改变或修改。例如，类似的原理可以应用于既不具有旋转对称性也不具有镜面对称性的安排中，例如以防止衬块被装配在错误的取向以及错误的位置。这样的例子可以是内侧衬块和外侧衬块具有不同的强度或其他不相似的特性，并且对于将内侧衬块装配到外侧而言和/或反之亦然，进行制动操作将是有害的。突出部32、46和对应的凹陷44a、44b可以从制动器的中心线偏移不同的量。在这种情况下，内侧衬块2a和外侧衬块2b将不是完全相同的。这将防止这些衬块被装配到错误的内侧/外侧位置，并且防止这些衬块被不正确地装配而使摩擦材料面向转子。
[0097] 如果仅与较厚的(例如，大约3mm)铸造背板制动衬块一起使用，则突出部的与转子面邻近的面可以具有更大的间隙。在此实施例中，可能不需要对这些面进行机加工。
[0098] 在替代的实施例(未示出)中，外侧径向顶接表面29和周向顶接表面27可以提供在制动器1的夹钳10上而不是在支架3上，使得外侧衬块2b将被直接支撑在夹钳10上而不是通过支架3进行支撑。在这种情况下，可以通过将外侧构造提供在夹钳10的外侧梁上而保持防错操作的功能。
[0099] 在进一步的替代的实施例(未示出)中，内侧径向顶接表面28和周向顶接表面26可以提供在制动器1的撑挡板30上而不是在支架3上，使得内侧衬块2a将被直接支撑在撑挡板30上而不是通过支架3进行支撑。在这种情况下，内侧构造32将仍然提供在撑挡板30上。
[0100] 在上文中，内侧构造和外侧构造被描述为突出部32、46，而制动衬块2a、2b上的对应的构造是凹陷44a、44b。然而，例如在替代的实施例中，内侧构造可以是凹陷，并且第一制动衬块上的构造可以是在轴向内侧方向上延伸的突出部。在这种情况下，突出部将典型地被提供在与第一制动衬块的径向外部边缘邻近的位置，使得制动衬块仍然可以径向地安装，但其被阻止安装成使摩擦材料面向转子，其原因是，在这个取向中，突出部将与转子碰撞。在外侧位置提供凹陷以与第二制动衬块的径向向外延伸的突出部相互作用在技术上也是可行的。
[0101] 在又另一进一步的替代实施例中，撑挡板30可以被安排成使得该撑挡板不与支架3的内侧径向顶接表面和周向顶接表面接合。在这种安排中，内侧突出部32可以充当抗旋转特征，而突出部32与内侧衬块2a之间的相互作用防止外部柱塞12旋转，并且提供防错操作的功能。
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
盘式制动器热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈