CN102197238B - 特别用于商用车辆的钳盘式制动器、制动钳及该制动钳的操纵机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钳盘式制动器，特别是用于商用车辆的钳盘式制动器，包括：制动钳(10)，所述制动钳具有包括第一功能开口(24)的第一法兰面(12)；操纵机构(14)，所述操纵机构具有第二法兰面(16)，所述第二法兰面包括在装配状态下与所述第一功能开口对准的第二功能开口(30)；及固定元件(36,38)，所述固定元件用于将所述操纵机构固定在所述制动钳上；其中，所述功能开口用于使操纵机构与压紧机构耦合。根据本发明，所述固定元件使所述第二法兰面在位于所述第二功能开口和固定元件之间的区域弯曲或变形时遇到一个弹性复位力，并且该弹性复位力至少在局部上使所述第二法兰面沿朝着所述第一法兰面的方向预张紧。

Description

特别用于商用车辆的钳盘式制动器、制动钳及该制动钳的操纵机构

本发明首先涉及一种钳盘式制动器，特别是用于商用车辆的钳盘式制动器，包括：

制动钳，所述制动钳具有包括第一功能开口的第一法兰面；

操纵机构，所述操纵机构具有第二法兰面，所述第二法兰面包括在装配状态下与第一功能开口对准的第二功能开口；及

固定元件，所述固定元件用于将操纵机构固定在制动钳上；

其中，功能开口用于使操纵机构与压紧机构耦合。压紧机构通常位于制动钳之中。

以上所述的钳盘式制动器已公知。在这里，特别是在商用车辆盘式制动器的情况下，操纵机构是指由压缩空气操纵的、装有或未装有弹簧储能器的制动缸、双膜片式制动缸或者电磁操纵机构。

近来在市场上流行采用标准化的固定方式，这种方式优选地采用以下实施方式，即法兰面一方面位于制动钳上，另一方面位于操纵机构的底部。这种标准化的固定方式确保不同厂家的操纵机构可用于同一种的制动片上，或者一种操纵机构用于不同的制动片上。

在传统的操纵机构上设有两个从固定元件中突出来的固定螺栓（螺丝），它们插入到制动钳上的法兰孔中并用螺母拧紧，在这里采用与螺丝对应的常用拧紧力矩。在功能开口的区域还装有环形密封件，它防止例如灰尘和水分进入到装配状态下的制动钳和操纵机构的内腔。

在已知的钳盘式制动器上，第二法兰面的外轮廓大致呈人眼状，第二功能开口位于其中心。总的来说，轮廓为矩形或椭圆形。其长度大于高度。

制动钳通常由高强度的铸件或钢铁件制成。其中，第一法兰面通过适当的加工手段达到平坦/平整。

操纵机构的壳体至少在底部件上即第二法兰面所在的区域，通过深拉伸由具有相应壁厚的板材制成。从底部件突出来的固定螺栓（螺丝）通常固定在底部件上，例如通过形锁合和/材料锁合的方式。

制动钳上带有第一法兰面的部分的材料强度，应大于操纵机构的底部件的材料强度。通过上述加工方式，使得第一法兰面比第二法兰面更平整。

如果在传统的钳盘式制动器上，操纵机构放在制动钳上并以上述的方式通过螺丝拧紧，那么在处于接触状态时由于操纵机构的法兰区域的凹凸不平或者通过固定元件的紧固作用会使得板材出现翘曲，这就在上法兰区域和下法兰区域形成间隙。换句话说，原本所想要达到的在整个接触面的预张紧就不会实现，因为这种预张紧只出现在螺丝连接的区域。如果在行驶状态下，会由于路面不平或者路况不好，使得相对较重的操纵机构出现明显的加速，从而使它弹入到间隙中。在平衡力矩减小（最小化的杆杠杆）的情况下，由于缺少支撑，在出现冲击时使材料出现变形，从而会导致材料断裂并造成制动器完全失灵。

本发明的目的是，对前面所述的那种盘式制动器进行改进，减少甚至消除对操纵机构和盘式制动器的不利影响，特别改善它们在恶劣路段上的驾驶性能。

根据本发明，本发明针对前面所述的盘式制动器的改进目的通过以下方式实现，即固定元件使第二法兰面在位于第二功能开口和固定元件之间的区域弯曲或变形时遇到一个弹性复位力，并且这个复位力至少在局部上使第二法兰面沿朝着第一法兰面的方向预张紧。

换句话说，利用例如固定元件的底部件的弹性复位力，来防止出现变形或者进行补偿，从而避免出现前面所述的间隙。

根据本发明，固定元件原则上可以采用任意形式实现。它优选地具有螺丝和/或螺母，特别是两个螺丝和两个螺母。

根据本发明，优选地设有两个固定元件，它们位于一条直线上并相对于第一功能开口和/或第二功能开口对称。

在这里必须明确指出，本发明并不局限于操纵机构直接固定在制动钳上的钳盘式制动器。更确切地说，根据本发明，也可设有一个位于制动钳和操纵机构之间的中间元件，它具有第三法兰面。

这种中间元件的实施例为电磁驻车制动器的壳体。

为了实现发明所规定的第二法兰面的弯曲遇到一个弹性复位力，在固定元件和功能开口之间的第一法兰面、第二法兰面和/或第三法兰面可以是不平整的。

因此可规定，第一法兰面、第二法兰面和/或第三法兰面在固定元件和功能开口之间具有台阶。

作为补充或者备选，根据本发明也可在两个相邻的法兰面之间设有衬垫，它延伸到功能开口和固定元件之间，但与固定元件相隔一定距离。

根据本发明，一个密封件用于第一功能开口和/或第二功能开口之间的密封。

根据本发明的一个特别优选的实施方式，两个或更多的固定元件用于固定操纵机构。在这里，根据本发明，第二功能开口可优选地位于两个固定元件之间的中心位置。这与传统的紧固实施方式相同。

根据本发明，操纵机构原则上可以沿着任何方向固定在制动钳上。根据本发明，操纵机构优选地布置在制动片的轴向或径向位置上。

根据本发明的一个优选实施方式，至少在已装配的操纵机构上的、弯曲时遇到弹性复位力的部件是由板材制成的深拉伸件。

除了上面所述的钳盘式制动器之外，本发明还涉及这种制动器的制动钳以及这种制动器的操纵机构。

下面通过优选的实施例并对照附图对本发明进行详细说明。其中，

图1是根据本发明的一个实施例的制动钳的立体示意图；

图2是与之对应的操纵机构的轴向示意图；

图3是制动钳及装在其上面的但尚未被螺丝拧紧固定的操纵机构的剖面示意图；

图4、5 和6示出另一个实施例的与图1、2 和3相当的视图；

图7和8示出第三实施例的与图2和3相当的视图。

在图1到图3所示的实施例中，制动钳10具有法兰面12。此外，操纵机构14具有法兰面16。操纵机构14例如可采用由压缩空气操纵的、装有或未装有弹簧储能器的制动缸的形式。但是也可以采用双膜片制动缸。另一个实施例可以是电磁操纵机构。法兰面16分为两段16a和16b。它们位于操纵机构14的底部18上。如图3所示，法兰面16的段16a高出段16b，这样就形成两个台阶20、22。

制动钳10具有功能开口24以及两个固定开口26、28。与之相对应，操纵机构也具有功能开口30以及两个固定开口32和34，固定螺栓36、38分别从这两个固定开口中突出来。固定螺栓36、38固定在操纵机构14上。功能开口24、30以及固定开口32、34位于一条直线上，并且所述固定开口相对于穿过功能开口24、30的对称轴对称。

在已装配的状态下，固定螺栓（螺丝）36、38穿过相互对准的固定开口32、26或34、28。以同样的方式，在已装配的状态下，操纵元件（推杆）40穿过相互对准的功能开口30、24。在已装配的情况下，操纵元件40在制动钳10的内部与压紧机构（未图示）耦合。密封圈42用于密封两个功能开口24、30。

在图3中，制动钳10与装在其上面的操纵机构14 尚未用螺栓拧紧。为了拧紧，将图中未示的螺母旋到固定螺栓36、38上。因此，螺母位于法兰面12的背面。接下来如果要将螺栓拧紧，那么一方面在固定螺栓36、38之间、另一方面在功能开口30之间的区域中的法兰面16a、16b将出现弯曲，因为图3中所示的间隙44或46会闭合。由于弯曲具有弹性，因此相应的弹性复位力作用于法兰面16上，所述复位力沿朝着法兰面12的方向将法兰面16预张紧。

换句话说，螺栓的力量被施加到整个面上。在螺栓拧紧的情况下避免了上述间隙。因此，与传统的制动器上的线性支承面不同，这里形成了十字形的支承面。将变形中的弹性的材料预张紧施加到整个面上，确保了在径向上通过长杠杆达到最大平衡力矩。这就大大改善了恶劣路段的驾驶性能。杠杆作用在图2中通过附图标号H₁和H₂ 表示。

为了保证操纵机构14的底部18能够出现弹性弯曲，在图示的实施例中，上述底部18由深拉伸件制成。

图4到图6所示的实施例基本上与图1到3所示的相同，但是在这里不是操纵机构14的底部18的法兰面16带有台阶，而是制动钳10的法兰面12带有台阶。

在这个实施例中，两个固定螺栓36、38在拧紧时产生弯曲力矩，其中，由此产生的弹性复位力至少在局部区域沿朝着法兰面12的方向将法兰面16预张紧。

图7到8中所示为第三实施例。制动钳10与图1所示相同。法兰面12和16（与传统的制动器一样）是平整的。但是它们之间布置着衬垫47，它的外部边缘48、50与固定螺栓36、38或者与固定开口32、34相隔一定的距离A。边缘48、50的功能与台阶20、22相同。在拧紧螺栓时，借助于衬垫47的刚性产生了弯曲力矩，同时，由此产生的弹性复位力将法兰面16压向法兰面12。衬垫47可以是可分开的零件，也可以直接固定在制动钳10的法兰面12和/或操纵机构14的法兰面16上。

由于弹性复位力，螺栓36、38在装配时也可以只通过摩擦锁合来防止出现共同转动，从而不再需要借助形锁合或者材料锁合的方式。

在上面的说明书、本发明权利要求书以及附图中公开的本发明的技术特征，既可以以单独的形式，也可以以任意组合的形式，用于本发明的各种实施方式以实现本发明。

Claims (14)

1.钳盘式制动器，包括：

制动盘；

制动钳(10)，所述制动钳具有包括第一功能开口(24)的第一法兰面(12)；

操纵机构(14)，所述操纵机构具有第二法兰面(16)，所述第二法兰面包括在装配状态下与所述第一功能开口对准的第二功能开口(30)；及

固定元件(36, 38)，所述固定元件用于将所述操纵机构固定在所述制动钳上；

其中，所述功能开口(24, 30)用于使操纵机构与压紧机构耦合；

其特征在于，

所述固定元件使所述第二法兰面在位于所述第二功能开口和固定元件之间的区域弯曲或变形时遇到一个弹性复位力，并且该弹性复位力至少在局部上使所述第二法兰面沿朝着所述第一法兰面的方向预张紧，

所述第一法兰面和/或第二法兰面在所述固定元件(36, 38)和功能开口(24, 30)之间具有台阶(20, 22)。

2.根据权利要求1所述的制动器，其特征在于，所述固定元件(36, 38)包括螺丝。

3.根据权利要求1或2所述的制动器，其特征在于，所述固定元件(36, 38)包括螺母。

4.根据前述权利要求1或2所述的制动器，其特征在于，所述固定元件(36, 38)位于一条直线上并相对于所述第一功能开口和/或第二功能开口(24, 30)对称。

5.根据前述权利要求1或2所述的制动器，其特征在于，位于所述制动钳(10)和操纵机构(14)之间的中间元件具有第三法兰面。

6.根据权利要求5所述的制动器，其特征在于，所述第三法兰面(12, 16)在所述固定元件(36, 38)和功能开口(24, 30)之间具有台阶(20, 22)。

7.根据前述权利要求1或2所述的制动器，其特征在于，在两个相邻的法兰面(12, 16)之间设有衬垫(47)，所述衬垫延伸到所述功能开口(24, 30)和固定元件(36, 38)之间，但与所述固定元件相隔一定距离(A)。

8.根据前述权利要求1或2所述的制动器，其特征在于，密封件(42)用于第一功能开口和第二功能开口(24, 30)之间的密封。

9.根据前述权利要求1或2所述的制动器，其特征在于，设有两个或更多的所述固定元件(36, 38)。

10.根据权利要求9所述的制动器，其特征在于，所述第二功能开口(30)位于两个固定元件(36, 38)之间的中心位置。

11. 根据前述权利要求1或2所述的制动器，其特征在于，操纵机构(14)设置在制动盘的轴向或径向位置上。

12.根据前述权利要求1或2所述的制动器，其特征在于，在已装配的操纵机构(14)上、弯曲时遇到弹性复位力的部件(18)是由板材制成的深拉伸件。

13.一种用于根据前述权利要求中任一项所述的制动器的制动钳，其特征在于，在所述固定元件(36, 38)和功能开口(24, 30)之间的第一法兰面（12）是不平整的。

14.一种用于根据权利要求中1到12中任一项所述的制动器的操纵机构，其特征在于，在所述固定元件(36, 38)和功能开口(24, 30)之间的第二法兰面（16）是不平整的。