盤(pán)式制動(dòng)片底座以及保持系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于車(chē)輛的盤(pán)式制動(dòng)器，并且特別地涉及一種在盤(pán)式制動(dòng)器中安裝、移除和保持制動(dòng)片的系統(tǒng)和方法，盤(pán)式制動(dòng)器諸如用于商用車(chē)的氣動(dòng)的盤(pán)式制動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]至少?gòu)?0世紀(jì)70年代起氣動(dòng)的盤(pán)式制動(dòng)器經(jīng)歷了在商用車(chē)輛上的發(fā)展和應(yīng)用，并且由于在諸如冷卻、抗褪色性和使用可靠性領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)開(kāi)始替換鼓式制動(dòng)器。德國(guó)專利申請(qǐng)DE 4032886A1，并且特別地該文件的圖1，公開(kāi)了這種空氣盤(pán)式制動(dòng)器的實(shí)例。在該設(shè)計(jì)中，氣動(dòng)隔膜室(氣動(dòng)致動(dòng)器)附接于盤(pán)式制動(dòng)器卡鉗外殼的后表面，并且通過(guò)線性致動(dòng)器棒將制動(dòng)致動(dòng)力施加到卡鉗內(nèi)的制動(dòng)致動(dòng)器桿。制動(dòng)器的致動(dòng)器桿反過(guò)來(lái)將由致動(dòng)棒施加的力傳送到一個(gè)或者多個(gè)軸并且倍增，該軸強(qiáng)制制動(dòng)片抵靠制動(dòng)盤(pán)或者轉(zhuǎn)子。術(shù)語(yǔ)“制動(dòng)盤(pán)”、“轉(zhuǎn)子”和“制動(dòng)轉(zhuǎn)子”在這里可以互換使用。
[0003]如DE 4032886A1的圖1所示，致動(dòng)器大部分安裝在制動(dòng)器卡鉗上，因?yàn)樯逃密?chē)輛輪輞的尺寸僅僅提供用于過(guò)去在這種車(chē)輛上采用的鼓式制動(dòng)器的足夠的間隙。因?yàn)檐?chē)輪和其輪軸之間包覆的產(chǎn)生空間是被限制的，致動(dòng)器必須位于鄰近車(chē)輪的空間中。基于相同理由，制動(dòng)片必須被構(gòu)造成符合被限制的可用的徑向空間，并且因此典型地已經(jīng)利用橫向懸掛銷和/或利用配置在制動(dòng)片的整個(gè)外徑的板簧類型金屬條被定位和保持在制動(dòng)器卡鉗或者制動(dòng)器卡鉗支架/底座中的一個(gè)上。制動(dòng)片已經(jīng)通過(guò)將制動(dòng)片捕捉在卡鉗底座框架和制動(dòng)器卡鉗的跨設(shè)在制動(dòng)盤(pán)上的部分之間被保持。(如本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)意識(shí)到的，同樣的制動(dòng)片支撐功能可以通過(guò)被設(shè)計(jì)成支撐制動(dòng)片的制動(dòng)器卡鉗支架/底座或者通過(guò)與卡鉗底座結(jié)構(gòu)分離的制動(dòng)片支架設(shè)置。為了方便描述，術(shù)語(yǔ)卡鉗支架、卡鉗底座和制動(dòng)片支架可以在不將制動(dòng)器標(biāo)準(zhǔn)支撐結(jié)構(gòu)限制到任何具體的制動(dòng)片和制動(dòng)器卡鉗承載結(jié)構(gòu)的情況下相互替換。)
[0004]常規(guī)的商用車(chē)輛空氣盤(pán)式制動(dòng)器一般需要安裝輔助的制動(dòng)片保持機(jī)構(gòu)，和/或使用制動(dòng)器卡鉗本身以在工作期間保持制動(dòng)片。這兩種方法，并且特別地使用制動(dòng)器卡鉗作為保持裝置，需要拆卸制動(dòng)片保持機(jī)構(gòu)和/或移除制動(dòng)器卡鉗從而替換磨損的制動(dòng)片和安裝新的制動(dòng)片。因此，在先前的氣動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器設(shè)計(jì)中的制動(dòng)片的替換已經(jīng)是勞動(dòng)密集型的，并且因此是成本高的程序。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)制動(dòng)片的進(jìn)一步問(wèn)題為在制動(dòng)操作期間制動(dòng)片旋轉(zhuǎn)和/或振動(dòng)的趨勢(shì)。如圖6所示，當(dāng)制動(dòng)片101抵靠在方向DR上旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)盤(pán)(圖中未示)的摩擦表面被施加時(shí)，制動(dòng)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)引起制動(dòng)片101和其相鄰的底座抵接表面(為了清晰圖中未示)之間的運(yùn)動(dòng)和反作用力。具體地，在制動(dòng)片的引導(dǎo)邊緣102，制動(dòng)片試圖響應(yīng)于沿著制動(dòng)片的表面的摩擦力(這里通過(guò)越過(guò)制動(dòng)片101的表面的力的箭頭表示)在方向LU上向上移動(dòng)。在制動(dòng)片的尾隨邊緣103，制動(dòng)片試圖在方向TD上向下移動(dòng)。然而，因?yàn)橹苿?dòng)片101通過(guò)相鄰的底座抵接表面被束縛，制動(dòng)片的總體移動(dòng)大致繞著平行于制動(dòng)盤(pán)旋轉(zhuǎn)軸線的軸線旋轉(zhuǎn)。該運(yùn)動(dòng)可以在制動(dòng)施加期間是單側(cè)的，或者可以清楚表明運(yùn)動(dòng)本身在其底座中是制動(dòng)片的中度到重度的振蕩，顯著地增加抵接制動(dòng)片和底座表面的磨損。
[0006]為了防止在其底座中制動(dòng)片的不期望的旋轉(zhuǎn)和/或振動(dòng)(例如，繞著制動(dòng)施加方向旋轉(zhuǎn))，制動(dòng)片背板和相鄰底座支架角狀物需要相對(duì)高的徑向高度以在背板的轉(zhuǎn)角部接觸相鄰框架角狀物之前最小化制動(dòng)片旋轉(zhuǎn)(被稱為“制動(dòng)片跳動(dòng)”或者“制動(dòng)片外旋”的運(yùn)動(dòng))的量，相鄰底座支架角狀物在圓周方向上支撐制動(dòng)片。這個(gè)相對(duì)高的結(jié)構(gòu)反過(guò)來(lái)將要求制動(dòng)器卡鉗使其對(duì)應(yīng)的底座角狀物的徑向外側(cè)的相對(duì)的內(nèi)表面足夠削減以容納制動(dòng)片和/或底座角狀物的外轉(zhuǎn)角部，制動(dòng)器卡鉗安裝在制動(dòng)片和底座支架的上方。這個(gè)變薄帶來(lái)的問(wèn)題是:因?yàn)橹苿?dòng)器卡鉗的最大外直徑通常是通過(guò)非常緊密的間隙束縛到相鄰輪輞的內(nèi)側(cè)，跨設(shè)在卡鉗的作用側(cè)和反作用側(cè)之間的制動(dòng)盤(pán)上的制動(dòng)器卡鉗臂可能最終在這個(gè)區(qū)域中比期望的更薄從而容納高的支架底座角狀物和緊密適配的輪輞。這能夠?qū)е略诒^(qū)域上非常高的張力和彎曲應(yīng)力，并且不期望地減少疲勞壽命和使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明通過(guò)提供一種制動(dòng)片底座和保持裝置與安裝和移除方法而解決這些及其他問(wèn)題，該安裝和移除方法更容易安裝和移除在原位的制動(dòng)片而不需要制動(dòng)器卡鉗移除或者其他顯著的制動(dòng)器拆卸工作。該解決方案顯著于高空間限制的商用車(chē)輛空氣盤(pán)式制動(dòng)器應(yīng)用，其中制動(dòng)片在不需要顯著的制動(dòng)器拆卸工作卡鉗的情況下工作，這在先前不被相信具有商業(yè)可行性。
[0008]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，制動(dòng)器卡鉗底座制動(dòng)片支撐角狀物設(shè)置有在角狀物的面向與制動(dòng)盤(pán)相反側(cè)的窄的豎直凹槽或者狹縫。凹槽布置成允許制動(dòng)片在徑向向內(nèi)方向上沿著凹槽向下滑動(dòng)，直到制動(dòng)片到達(dá)安裝位置，該制動(dòng)片具有在其橫向側(cè)的對(duì)應(yīng)厚度的部件。角狀物進(jìn)一步在其基部或者基部附近具有平行于制動(dòng)盤(pán)旋轉(zhuǎn)軸線延伸的橫向凹槽，該橫向凹槽布置成接收制動(dòng)片的側(cè)部件，從而當(dāng)制動(dòng)片被制動(dòng)器卡鉗的致動(dòng)器向前推時(shí)制動(dòng)片可以朝向制動(dòng)盤(pán)前進(jìn)。在使用期間，制動(dòng)片通過(guò)以下的結(jié)合被確實(shí)地保持在制動(dòng)器中:(i)在底座角狀物中的橫向凹槽，該橫向凹槽防止制動(dòng)片從卡鉗中升高和制動(dòng)片的過(guò)分旋轉(zhuǎn)(即，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)盤(pán)試圖在制動(dòng)片的另一端向下推的同時(shí)提高制動(dòng)片的一端時(shí)，在卡鉗中的制動(dòng)片的扭絞或者“翻轉(zhuǎn)”);(?)制動(dòng)盤(pán)，該制動(dòng)盤(pán)防止制動(dòng)片前進(jìn)得太遠(yuǎn)以至于從底座角狀物橫向凹槽中脫出；和(iii)通過(guò)制動(dòng)施加裝置，該制動(dòng)施加裝置防止制動(dòng)片退回得太遠(yuǎn)以至于到達(dá)底座角狀物豎直凹槽并且滑出卡鉗的頂部。
[0009]這個(gè)布置也便于簡(jiǎn)易和迅速的制動(dòng)片改變，因?yàn)樵谳喿右瞥酝耆爻坊刂苿?dòng)施加裝置之后移除制動(dòng)片所需的只是，軸向地滑動(dòng)制動(dòng)片背板以到達(dá)底座角狀物豎直凹槽，然后簡(jiǎn)單地使制動(dòng)片從在仍然處于安裝狀態(tài)的制動(dòng)器卡鉗的頂部中的開(kāi)口中抬起。新的制動(dòng)片然后可以插入到豎直凹槽中直到背板的橫向部件與橫向凹槽對(duì)齊，接下來(lái)使制動(dòng)施加裝置在制動(dòng)片后面前進(jìn)足夠距離以防止其退出橫向凹槽。
[0010]本發(fā)明也提供顯著地降低底座角狀物的高度的能力，因此允許在高應(yīng)力區(qū)域中的制動(dòng)器卡鉗厚度被制得更厚以增加強(qiáng)度和卡鉗使用壽命。相對(duì)緊湊的凹槽和在制動(dòng)片背板上相應(yīng)的接合部件的幾何形狀確保在支架內(nèi)制動(dòng)片旋轉(zhuǎn)的量相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)布置被顯著地被限制。因此，因?yàn)椴辉儆斜匾O(shè)置相對(duì)高的底座角狀物以限制制動(dòng)片的旋轉(zhuǎn)(由于現(xiàn)在凹槽限制制動(dòng)片旋轉(zhuǎn))，可以使角狀物更矮。對(duì)于角狀物高度的減少，在角狀物的整個(gè)區(qū)域中在角狀物和制動(dòng)器卡鉗的內(nèi)表面之間新建立的額外的間隙允許卡鉗在這些高負(fù)載區(qū)域中被制得更厚?？ㄣQ材料在這些區(qū)域中的增加提供了附加負(fù)載負(fù)荷截面面積，和局部應(yīng)力水平的響應(yīng)減少和卡鉗疲勞壽命的增加。
[0011]優(yōu)選地制動(dòng)片、底座和/或制動(dòng)器卡鉗可以設(shè)置有振動(dòng)阻尼部件，諸如在背板橫向延伸部上的彈簧負(fù)載支架或者在背板的上表面上和卡鉗或者在卡鉗底座上的彈簧構(gòu)件接合凸耳。
[0012]通過(guò)以下參考附圖的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的其它目的，優(yōu)勢(shì)和新穎特征將變得更加明顯。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1