用于載貨車的盤式制動(dòng)器的制造方法
【專利摘要】載貨車的盤式制動(dòng)器，具有固定在制動(dòng)支架上、搭接制動(dòng)盤的制動(dòng)鉗，其中布置壓緊裝置，其具有在橋形件上的、能旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)桿，其中布置兩個(gè)平行并間隔開定位的、能調(diào)節(jié)的沖頭，其接觸縱向延伸的與橫軸線鏡面對(duì)稱的壓緊側(cè)制動(dòng)襯片的襯片支承板，制動(dòng)襯片如在反應(yīng)側(cè)抵靠在制動(dòng)鉗背的制動(dòng)襯片位于由制動(dòng)支架角部限定的襯片井道中，制動(dòng)襯片由兩側(cè)在制動(dòng)位置中壓向制動(dòng)盤，盤式制動(dòng)器這樣設(shè)計(jì)，即襯片支承板的一半的面重心比沖頭的中心作用點(diǎn)至橫軸線的距離小，和/或沖頭的中心作用點(diǎn)比平面重心至制動(dòng)盤中軸線的徑向距離小，和/或在制動(dòng)過(guò)程中由入口側(cè)沖頭的擠壓力產(chǎn)生的力矢量比由出口側(cè)擠壓力產(chǎn)生的力矢量至出口側(cè)制動(dòng)支架角部的自由邊緣的距離小。
【專利說(shuō)明】用于載貨車的盤式制動(dòng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于載貨車的盤式制動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]這種盤式制動(dòng)器是充分已知的。例如可以參閱公開了這種盤式制動(dòng)器的DE 94 22342 Ul0
[0003]這種能夠以氣動(dòng)或機(jī)電方式操作的盤式制動(dòng)器具有大面積的制動(dòng)襯片，以便達(dá)到盡可能長(zhǎng)的使用壽命。
[0004]然而，隨著這種大面積制動(dòng)襯片的使用，造成了壓力分配到磨損不均勻的摩擦面上的問(wèn)題。
[0005]在只具有沖頭(Druckstempel)的盤式制動(dòng)器中，為了在壓力區(qū)避免或減少摩擦片襯片的過(guò)度磨損，即所謂的空心磨損，襯片支承板設(shè)計(jì)為實(shí)心的，也就是非常厚。因?yàn)檫@種空心磨損需要提升的制動(dòng)器的沖程需求，此外還導(dǎo)致發(fā)出更強(qiáng)的噪音。
[0006]在這種盤式制動(dòng)器中改善了壓力分配，在該盤式制動(dòng)器中設(shè)置有兩個(gè)平行并且彼此間隔開布置的沖頭，使得可以不需將襯片支承板設(shè)計(jì)為實(shí)心。
[0007]然而，如果在徑向上對(duì)沖頭的力的作用過(guò)大或過(guò)小或者在切線方向上兩個(gè)沖頭的的間距過(guò)大或過(guò)小，則也可能在這種盤式制動(dòng)器中出現(xiàn)對(duì)制動(dòng)襯片不相等的磨損。
[0008]除此之外，存在這樣的危險(xiǎn)，S卩，由于制動(dòng)襯片在制動(dòng)支架角部上沿制動(dòng)圓盤的圓周方向或旋轉(zhuǎn)方向的支撐高度過(guò)低使相應(yīng)的制動(dòng)襯片徑向地旋出。這導(dǎo)致的后果是，制動(dòng)鉗通過(guò)作用在制動(dòng)鉗背面擠壓面上的摩擦力在徑向方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，并且進(jìn)而使這個(gè)壓緊面處于與制動(dòng)盤摩擦面不平行的位置。由此導(dǎo)致不同的壓緊條件和不相等且總體增高的磨損。
[0009]另一個(gè)問(wèn)題是由所謂的動(dòng)態(tài)受力移動(dòng)造成的。在此，在操作力較大的情況下，在伴隨著制動(dòng)鉗變形較大，力在制動(dòng)鉗背面的作用點(diǎn)由于制動(dòng)鉗不均勻地?cái)U(kuò)展而徑向向外部移動(dòng)。因此，存在徑向傾斜磨損以及制動(dòng)襯片旋出的危險(xiǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]本實(shí)用新型的目的在于，這樣改進(jìn)這種類型的盤式制動(dòng)器，即通過(guò)在兩個(gè)制動(dòng)襯片的整個(gè)摩擦面上實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)制動(dòng)襯片始終均勻的摩擦應(yīng)力并因此延長(zhǎng)使用壽命。
[0011]這一目的通過(guò)根據(jù)本實(shí)用新型的盤式制動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，該盤式制動(dòng)器具有固定在車輛側(cè)的制動(dòng)支架上的、搭接制動(dòng)盤的制動(dòng)鉗，在該制動(dòng)鉗中布置有壓緊裝置，該壓緊裝置具有作用在橋形件上的、能偏轉(zhuǎn)的制動(dòng)桿，其中，在該橋形件中布置有兩個(gè)平行并且彼此間隔開定位的能調(diào)節(jié)的沖頭，該沖頭與縱向延伸的、關(guān)于橫軸線鏡面對(duì)稱的壓緊側(cè)的制動(dòng)襯片的襯片支承板接觸，該制動(dòng)襯片冋樣如冋在反應(yīng)側(cè)抵罪在制動(dòng)甜背面上的制動(dòng)襯片位于由制動(dòng)支架角部限定的制動(dòng)支架的襯片井道中，并且其中，兩個(gè)制動(dòng)襯片由兩側(cè)在制動(dòng)位置中向制動(dòng)盤擠壓，其特征在于，襯片支承板的每一半的面重心比所屬?zèng)_頭的中心作用點(diǎn)至橫軸的距離小，和/或相應(yīng)的沖頭的中心作用點(diǎn)比所屬面重心至制動(dòng)盤中軸線的徑向距離小，和/或在制動(dòng)過(guò)程中由入口側(cè)的沖頭的擠壓力產(chǎn)生的力矢量至出口側(cè)所述制動(dòng)支架角部的自由邊緣的距離比由出口側(cè)擠壓力產(chǎn)生的力矢量至出口側(cè)制動(dòng)支架角部的自由邊緣的距離小。
[0012]通過(guò)這種結(jié)構(gòu)措施可以優(yōu)化壓力在制動(dòng)襯片上的分配、達(dá)到襯片支承板的最小變形以及避免從制動(dòng)支架中旋出，其中，制動(dòng)襯片的磨損在整個(gè)摩擦面上是均勻的。
[0013]磨損是與轉(zhuǎn)化在單位面積上的摩擦能成比例的。這個(gè)摩擦能肯定還要通過(guò)表面壓力X摩擦系數(shù)X面積X摩擦速度的乘積來(lái)確定。因?yàn)槟Σ了俣扰c摩擦半徑成比例地增長(zhǎng)，所以肯定會(huì)成反比地改變表面壓力。另一方面要考慮的是，摩擦系數(shù)通常根據(jù)速度減小，這在確定壓力分配時(shí)同樣必須考慮。
[0014]在此，制動(dòng)盤摩擦環(huán)的外直徑與內(nèi)直徑之間的摩擦速度比約為1.65:1。在中等摩擦速度時(shí)，所屬摩擦系數(shù)之比約為1:0.75。由此得出，力引入位置，即用于達(dá)到均勻磨損特征的對(duì)沖頭的中心作用位置與所屬的半個(gè)制動(dòng)襯片的面重心相比必須在徑向方向上更加朝向制動(dòng)圓盤中心布置。
[0015]因?yàn)閼?yīng)使制動(dòng)襯片保持較小的重量，所以要將襯片支承板設(shè)計(jì)得盡可能輕，并且因此要設(shè)計(jì)為薄壁。此時(shí)為了在切線方向上也達(dá)到想要的壓力分配，必須在選擇力引入點(diǎn)時(shí)也必須考慮襯片支承板在沖頭之間的區(qū)域內(nèi)的相對(duì)于邊緣區(qū)域的不同剛性特性(Steifungsverhalten)。簡(jiǎn)言之,襯片支承板位于沖頭之間的中間區(qū)域此時(shí)符合在區(qū)間載荷(Streckenlast)作用下兩側(cè)夾緊的支架，同時(shí)，襯片支承板的自由端符合在區(qū)間荷載作用下一側(cè)夾緊的支架。通過(guò)本實(shí)用新型，應(yīng)這樣選擇兩個(gè)沖頭之間的距離，即，在考慮襯片端部的不同變形特性的條件下得出與兩個(gè)沖頭之間的中點(diǎn)相同的撓度。
[0016]為了避免制動(dòng)襯片在制動(dòng)過(guò)程中從制動(dòng)支架中旋出，根據(jù)本實(shí)用新型提出，在制動(dòng)過(guò)程中由入口側(cè)沖頭的擠壓力產(chǎn)生的力矢量至出口側(cè)制動(dòng)支架角部的自由邊緣的距離比由出口側(cè)擠壓力產(chǎn)生的力矢量至出口側(cè)制動(dòng)支架角部的自由邊緣的距離小。兩個(gè)距離之間的差值優(yōu)選地至少為百分之10，從而實(shí)現(xiàn)安全支撐。
[0017]本實(shí)用新型的其它有利的設(shè)計(jì)方案由從屬權(quán)利要求中得出。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]以下根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例加以描述。
[0019]圖中示出:
[0020]圖1在部分截面的俯視圖中示出盤式制動(dòng)器的示意性結(jié)構(gòu)，
[0021]圖2在示意性側(cè)視圖中示出盤式制動(dòng)器的局部圖，
[0022]圖3是根據(jù)圖1中的線II1-1II穿過(guò)盤式制動(dòng)器橫截面圖，
[0023]圖4是盤式制動(dòng)器的制動(dòng)桿在其操作過(guò)程中的偏心輪軌道的放大的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1示出滑動(dòng)制動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器，具有搭接制動(dòng)圓盤11的制動(dòng)鉗1，該制動(dòng)鉗能移動(dòng)地保持在車輛側(cè)的制動(dòng)支架2上。
[0025]在制動(dòng)支架2中布置有兩個(gè)制動(dòng)襯片8，相應(yīng)地由襯片支承板9和固定在該襯片支承板上的摩擦片襯面10構(gòu)成，該摩擦片襯面可以在對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行操作時(shí)壓向制動(dòng)盤11。[0026]為此，在制動(dòng)鉗I中布置有壓緊裝置3，具有兩個(gè)沖頭4，該沖頭沿軸向可調(diào)節(jié)地支撐在橋形件5中，并且末端作用在壓緊側(cè)制動(dòng)襯片8的所屬的襯片支承板上。
[0027]在制動(dòng)過(guò)程中，可氣動(dòng)或機(jī)電操作的挺桿13壓向制動(dòng)桿6 (圖3)，該制動(dòng)桿在另一端設(shè)計(jì)為偏心輪15，并且該偏心輪一方面抵靠在支撐在橋形件5上的支承軸14上，并且另一方面抵靠在制動(dòng)鉗I的偏心輪軌道16上。
[0028]為了補(bǔ)償由磨損造成的制動(dòng)襯片8的空隙，設(shè)置了與沖頭4嚙合的調(diào)整裝置7，可以通過(guò)扭轉(zhuǎn)該調(diào)整裝置來(lái)補(bǔ)償所述的空隙。
[0029]在圖2中可以識(shí)別出裝在兩側(cè)由制動(dòng)支架角部12限制的襯片井道中的縱向延伸的制動(dòng)襯片8，該制動(dòng)襯片設(shè)計(jì)為關(guān)于橫軸線Q鏡面對(duì)稱。
[0030]根據(jù)本實(shí)用新型，襯片支承板9的每一半的面重心SI，S2比所屬?zèng)_頭4的中心作用點(diǎn)Z至橫軸線Q的距離小，該沖頭的輪廓在圖2中以虛線示出。
[0031]可替換地或作為補(bǔ)充，相應(yīng)的沖頭4的中心作用點(diǎn)Z至制動(dòng)盤11中軸線M的徑向距離X5比所屬的面重心SI，S2至中軸線的徑向距離X6小。
[0032]此外，在制動(dòng)過(guò)程中由入口側(cè)沖頭4的擠壓力產(chǎn)生的力矢量F2至出口側(cè)制動(dòng)支架角部12的自由邊緣K的距離b比由出口側(cè)擠壓力產(chǎn)生的力矢量Fl至該制動(dòng)支架角部的自由邊緣的距離a小。
[0033]在實(shí)例中，襯片支承板9的長(zhǎng)度L為248mm，兩個(gè)沖頭4的中心作用點(diǎn)Z彼此之間的距離X1S 131mm，并且面重心SI，S2彼此之間的距離X2S 116.4mm。利用這個(gè)大約15毫米的偏差可以為考慮的制動(dòng)襯片尺寸達(dá)到總體上最小的撓度。
[0034]面重心SI，S2與制動(dòng)支架2的襯片井道中的支承件A之間的距離X7為50毫米。兩個(gè)重心SI，S2的連接直線是理論上示出最佳的力的作用線，與制動(dòng)盤11的中軸線M之間的距離乂6為163mm，并且兩個(gè)中心作用點(diǎn)Z的連接直線與中軸線M之間的距離乂5為161mm，其中，這個(gè)力的作用線的允許公差范圍在159至162_之間。
[0035]由此，按照平均值，力的作用線位于兩個(gè)面重心SI，S2的連接線以下大約2至3_，由此可以在考慮制動(dòng)襯片摩擦系數(shù)的速度依賴性的條件下對(duì)在徑向方向上增長(zhǎng)的摩擦速度的影響進(jìn)行令人滿意的補(bǔ)償。
[0036]在實(shí)例中，必要的支撐高度，即制動(dòng)支架角部12邊緣K至襯片井道的支承面A的高度為71mm，并且摩擦半徑R為172.6mm。
[0037]圖3示出盤式制動(dòng)器的截面圖作為杠桿運(yùn)動(dòng)原理示意圖，同時(shí)，圖4示出在對(duì)制動(dòng)桿6進(jìn)行操作的過(guò)程中偏心輪軌道16的放大的示意圖。
[0038]在操作力較大并且從而制動(dòng)鉗變形較大的情況下，還會(huì)導(dǎo)致操作路徑較長(zhǎng)，支承軸14的關(guān)節(jié)軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)在其環(huán)形軌道上偏離平行于制動(dòng)盤軸線的直線在制動(dòng)圓盤的中軸線M方向上移動(dòng)幾個(gè)十分之一毫米。由此，導(dǎo)致橋形件5以及擰緊在其中的沖頭4輕微傾斜，從而使沖頭4的壓力面也相對(duì)于制動(dòng)盤摩擦面輕微傾斜，確切地說(shuō)，壓力面徑向內(nèi)部比徑向外部至制動(dòng)盤摩擦面的距離小，如箭頭所示。由此，對(duì)沖頭4的力的作用的移動(dòng)發(fā)揮徑向向內(nèi)的作用。
[0039]因?yàn)榇藭r(shí)對(duì)與橋形件5相對(duì)布置的鉗背面的力的作用由于不相等的擴(kuò)展而徑向向外移動(dòng)并且對(duì)沖頭4的力的作用由于轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)轉(zhuǎn)移而徑向向內(nèi)移動(dòng)，所以基于力作用線的距離產(chǎn)生橫向于縱軸線作用在制動(dòng)鉗I上的轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩對(duì)制動(dòng)鉗I的作用是糾正制動(dòng)鉗擴(kuò)展的違背意愿的效果。
[0040]為了達(dá)到這一效果，這樣設(shè)計(jì)杠桿節(jié)軸承的偏心輪軌道16的裝置，即，在克服空隙之后，基本上僅僅還進(jìn)行關(guān)節(jié)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)偏離直線向制動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)軸線的運(yùn)動(dòng)。在制動(dòng)器全行沖程中，這個(gè)與直線之間的偏差X4最小為0.3mm,最大為0.8mm。
[0041]另一種可以避免制動(dòng)鉗背的擠壓面與制動(dòng)盤摩擦面不平行的后果的可能性為，徑向向外限定這個(gè)壓力面。由此可以實(shí)現(xiàn)，不平行的擠壓面只是有限地對(duì)制動(dòng)鉗背面的力引入比產(chǎn)生影響。
[0042]用于實(shí)現(xiàn)均勻的制動(dòng)襯片8磨損特性的盤式制動(dòng)器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案通過(guò)以下，在可能的情況下以組合方式應(yīng)用的結(jié)構(gòu)特征來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，標(biāo)注尺寸的單位是毫米。另外，這個(gè)實(shí)例是為輪盤尺寸為22.5"的盤式制動(dòng)器設(shè)計(jì)的。
[0043]
【權(quán)利要求】
1.一種用于載貨車的盤式制動(dòng)器，具有固定在車輛側(cè)的制動(dòng)支架(2)上的、搭接制動(dòng)盤(11)的制動(dòng)鉗(1)，在所述制動(dòng)鉗中布置有壓緊裝置(3)，所述壓緊裝置具有作用在橋形件(5)上的、能偏轉(zhuǎn)的制動(dòng)桿(6)，其中，在所述橋形件(5)中布置有兩個(gè)平行并且彼此間隔開定位的能調(diào)節(jié)的沖頭(4)，所述沖頭與縱向延伸的、關(guān)于橫軸線(Q)鏡面對(duì)稱的壓緊側(cè)的制動(dòng)襯片(8)的襯片支承板(9)接觸，所述制動(dòng)襯片同樣如同在反應(yīng)側(cè)抵靠在所述制動(dòng)鉗(I)背面上的所述制動(dòng)襯片(8)位于由制動(dòng)支架角部(12)限定的所述制動(dòng)支架(2)的襯片井道中，并且其中，兩個(gè)所述制動(dòng)襯片(8)由兩側(cè)在制動(dòng)位置中向所述制動(dòng)盤(11)擠壓，其特征在于，所述襯片支承板(9)的每一半的面重心比所屬所述沖頭(4)的中心作用點(diǎn)(Z)至所述橫軸(Q)的距離小，和/或相應(yīng)的所述沖頭(4)的所述中心作用點(diǎn)(Z)比所屬所述面重心(S1，S2)至所述制動(dòng)盤(11)中軸線的徑向距離小，和/或在制動(dòng)過(guò)程中由入口側(cè)的沖頭(4)的擠壓力產(chǎn)生的力矢量(F2)至出口側(cè)所述制動(dòng)支架角部(12)的自由邊緣(K)的距離(b)比由出口側(cè)擠壓力產(chǎn)生的力矢量(Fl)至出口側(cè)所述制動(dòng)支架角部的所述自由邊緣的距離(a)小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤式制動(dòng)器，其特征在于，所述距離(a)至少比所述距離(b)大 10% ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的盤式制動(dòng)器，其特征在于，兩個(gè)所述面重心(S1，S2)的間距在輪盤尺寸為22.5〃的盤式制動(dòng)器中為112 - 120mm，并且所述中心作用點(diǎn)(Z)的間距為125 - 136mm0
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的盤式制動(dòng)器，其特征在于，相應(yīng)的所述面重心(S1，S2)與所述制動(dòng)支架(2)的支承面 (A)之間的距離(X7)為45 - 52mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的盤式制動(dòng)器，其特征在于，所述制動(dòng)支架角部(12)的所述自由邊緣(K)至所述制動(dòng)盤(11)所述中軸線(M)的切線距離(X3)為180 - 190mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的盤式制動(dòng)器，其特征在于，所述制動(dòng)支架角部(12)的所述自由邊緣(K)至所述制動(dòng)盤(11)所述中軸線(M)的切線距離(X3)為180 - 190mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的盤式制動(dòng)器，其特征在于，相應(yīng)的所述制動(dòng)支架角部(12)的所述自由邊緣(K)至所述支承面(A)的距離為67 - 80mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的盤式制動(dòng)器，其特征在于，相應(yīng)的所述制動(dòng)支架角部(12)的所述自由邊緣(K)至所述支承面(A)的距離為67 - 80mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的盤式制動(dòng)器，其特征在于，反應(yīng)側(cè)的所述制動(dòng)襯片(8)的所述支承面在所述制動(dòng)鉗(I)鉗背側(cè)上具有傾斜邊緣。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的盤式制動(dòng)器，其特征在于，反應(yīng)側(cè)的所述制動(dòng)襯片(8)的所述支承面在所述制動(dòng)鉗(I)鉗背側(cè)上具有傾斜邊緣。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的盤式制動(dòng)器，其特征在于，所述面重心(SI，S2)至所述中軸線(M)的切線距離(X6)為158 - 165mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的盤式制動(dòng)器，其特征在于，所述面重心(S1，S2)至所述中軸線(M)的切線距離(X6)為158 - 165mm。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的盤式制動(dòng)器，其特征在于，所述中心作用點(diǎn)(Z)至所述中軸線(M)的切線距離(X5)為157 - 163mm。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的盤式制動(dòng)器，其特征在于，所述中心作用點(diǎn)(Z)至所述中軸線(M)的切線距離(X 5 )為157 - 163mm。
【文檔編號(hào)】F16D65/095GK203548651SQ201320456195
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月31日
【發(fā)明者】約翰·鮑姆加特納, 亞歷山大·韋特 申請(qǐng)人:克諾爾商用車制動(dòng)系統(tǒng)有限公司