本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的具有同步机构的盘式制动器,该盘式制动器特别是用于机动车。
背景技术:
1、车辆和一些技术设备通常使用摩擦制动器来转换动能。在此,盘式制动器特别是在乘用车领域和商用车领域是优选的。
2、在图1中示出了现有技术中的盘式制动器的典型结构的示意性局部剖面图。在图2和3中示出了传统的变型实施方案的示意性透视图。图4、5示出了常规盘式制动器1的传统的同步机构的示意图。
3、所述盘式制动器1包括一个带有制动盘轴线2a的制动盘2、一个连同内部机构的制动钳3和通常两个制动衬片4、5。气缸力通过一个例如气动操作的制动缸17导入到所述内部机构上,通过一个偏心机构增大,并且作为压紧设备的压紧力通过螺杆传递到制动衬片和制动盘上,其中通过螺纹柱塞7、8(也称为丝杠/螺纹轴)对制动盘2和制动衬片4、5的磨损进行补偿。
4、所述螺纹柱塞7、8通常为了均匀地调节磨损而通过一个同步机构12(同步装置)相互联接。在气动操作的盘式制动器中,制动钳3通常构造成滑动钳、枢转钳或者固定钳。在制动钳3中,压紧设备布置在一个压紧部段3a中并且用于将制动盘2两侧的制动衬片4、5与制动盘2相互作用连接,以便通过摩擦实现制动效果。
5、所述压紧设备具有一个制动旋转杆11,该制动旋转杆在其下端部具有一个偏心附件,该偏心附件通过第一枢转轴承可旋转地支承在制动钳3的压紧部段3a中,并且该偏心附件通过一个支撑辊支撑在一个横梁6上,螺纹柱塞7、8被拧入到该横梁中,所述螺纹柱塞能够通过压紧件作用于主动侧的制动衬片4,以使该制动衬片在制动过程中向着制动盘2的方向移动。此外,这个已知的气动操作的盘式制动器具有一个自动调节设备9,以便补偿衬片磨损和制动盘磨损。
6、文献de 10 2004 037 771 a1说明了这样一种调节设备的示例及其功能。
7、所述螺纹柱塞7、8设置有外螺纹,用于补偿衬片磨损。为了能够补偿衬片磨损,必须通过自动调节设备9使所述螺纹柱塞7、8相应地旋转。由于所述调节设备9在具有两个螺纹柱塞7、8的盘式制动器1中只布置在一个螺纹柱塞7旁,所以需要借助于一个传递元件(下面也称为同步元件13)和一个所谓的带动器装置10使第二螺纹柱塞8一起旋转。
8、所述调节设备9在此旋转地作用于第一螺纹柱塞7,用于通过螺纹柱塞7与横梁6之间的相对螺纹连接来改变这个螺母/螺杆设置单元的长度,从而增大制动衬片与制动钳3的压紧部段3a的内部上的压紧设备支架之间的压紧设备的总长度,从而再次补偿越来越大的衬片磨损。
9、图1中示出的两个螺纹柱塞7和8通过同步机构12联接,该同步机构将调节设备9的与第一螺纹柱塞7联接的轴围绕调节器轴线9a的旋转传递到一个具有带动器装置10的带动器轴线10a的轴上,所述带动器装置与第二螺纹柱塞8联接。调节器轴线9a和带动器轴线10a彼此平行延伸。
10、此处,所述同步机构12包括一个同步元件13和两个同步轮14、15。所述同步元件13是链条或者滚子链或者齿带,并且作为环绕传动装置与同步轮14、15配合作用。所述同步轮14、15在所示出的示例中是链轮,所述同步轮中的第一同步轮14与第一螺纹柱塞7不可相对旋转地联接。第二同步轮15与带动器装置10的轴不可相对旋转地连接,并因此与另一根螺纹柱塞8不可相对旋转地连接。
11、所述盘式制动器1设计成:滚子链作为同步元件13在制动钳3的压紧部段3a之外布置在所述压紧部段3a的壁的端侧18上。包括同步轮14、15和所述同步轮14、15周围的区域在内的同步元件13布置在一个单独的密封封盖16内。在图4中示出了这一点。滚子链作为同步元件13布置在调节器轴线9a与带动器轴线10a的假想的连接线的两侧。
12、文献ep 0 566 008 a1图示说明了一种由压缩空气操纵的盘式制动器。
13、气动操作的盘式制动器1在制动缸布局方面基本上具有两种变型实施方案。
14、所述制动缸17安装在(例如用螺栓固定在)制动钳3的压紧部段3a的法兰部段3b上,并且其挺杆与制动旋转杆11作用连接。所述制动旋转杆11由一个杆壳体3c包围,该杆壳体在此处是制动钳3的压紧部段3a的组成部分。
15、第一变型方案是所谓的轴向制动器(图2)。以此是指制动缸17相对制动盘2的制动盘轴线2a的定向。在轴向实施方式中,制动缸17的作用方向基本上平行于制动盘2的制动盘轴线2a定向。
16、第二变型方案是所谓的径向制动器(图3)。在这个径向制动器中,制动缸17的作用方向基本上相对于制动盘2的制动盘轴线2a垂直或者径向定向。
17、此处列举的盘式制动器1的另一个设计特征是制动钳3设计成一个所谓的单体制动钳。以此是指:所述制动钳3(滑动钳)由一个唯一的铸件构成。这个设计一方面能够提高坚固性、强度和刚性,另一方面能够降低制造成本。
18、然而,制动钳3的单体设计无法在径向制动器和迄今为止之前作为同步机构12同步元件13的滚子链布置中来体现。这一点已经证实为不利的。为了确保制动旋转杆11自由移动,需要根据滚子链的布置将该制动旋转杆11按下述方式大幅度弯曲,即为该制动旋转杆11形成一个大幅度外伸的、类似天鹅颈的形状。图5示出了这个解决方案。在此,也被视为不利的是,所述制动旋转杆11的重量也因此受到非常不利的影响。
19、然而,一个特别的缺点是,由于制动旋转杆11的这个外伸的造型,与轴向制动器的制动钳3不同,不能再将制动旋转杆11通过设计为单体制动钳的制动钳3中的开口插入压紧部段3a中。制动钳3中的这个开口是压紧部段3a的一个面向制动盘2并通过一个所谓的底板b封闭的开口。所述螺纹柱塞7、8穿过这个底板b平行于制动盘轴线2a延伸至制动盘2(参见图1)。这也被称为底板接口。
20、因此,不能将径向制动器的制动钳3(径向制动钳)设计成单体制动钳。所以,当前的径向制动器由三个铸件构成,这三个铸件必须利用相对复杂的接口相互螺栓连接。在此,只有付出较大的费用才能确保接口的密封性和强度。这被视为是特别不利的。
技术实现思路
1、因此,本发明的任务在于提供一种改进的盘式制动器,其具有用于调节机构的螺纹柱塞的改进的同步机构,这允许将径向制动器的制动钳也构成为单体制动钳。
2、该任务的解决方案就是本发明的目标。
3、本发明通过权利要求1的内容解决该任务。
4、本发明的盘式制动器特别是用于机动车的盘式制动器包括:具有压紧部段的制动钳,在所述压紧部段中布置有具有制动旋转杆的压紧设备、至少两个螺纹柱塞、调节设备和带动器装置;以及用于使螺纹柱塞的旋转运动同步的同步机构,该同步机构在制动钳的壳体之外在密封的封盖内布置在所述制动钳的压紧部段上,所述同步机构具有至少一个同步元件和两个同步轮,所述同步轮中的第一同步轮与一个所述螺纹柱塞不可相对旋转地连接并且第二同步轮与另一个所述螺纹柱塞不可相对旋转地连接。所述同步机构在制动钳的压紧部段上布置成围绕制动旋转杆的杆壳体被引导,所述杆壳体突出于制动钳的压紧部段。
5、由于根据本发明设置用于调节螺纹轴的同步机构,通过这种方式能够有利地按下述方式构成制动旋转杆,即可以如在轴向制动器中那样通过用于底板的开口装配制动旋转杆。
6、另一个显著的优点是制动旋转杆获得了尽可能简单且紧凑的结构,该优点通过围绕所述杆引导同步机构产生。
7、此外有利地实现了,由于车辆中制动器安装的限制之故,同步机构布置成使得不超过制动器的允许安装空间。
8、因此,所述同步机构有利地布置成,使得其布置在轮辋之外和制动钳壳体的背离车辆轴梁的那侧。
9、从其他的从属权利要求中可以获得另外的有利的构造设计。
10、在一个实施方式中,所述制动钳具有侧向安装或者一体成型在压紧部段上的阳台状的支撑部段,该支撑部段沿制动盘轴线的方向突出于所述制动钳的压紧部段,其中所述支撑部段的上侧与压紧部段的端侧一起在一个共同平面中延伸。因此有利地实现了面积扩大,用于以简单的方式将同步机构围绕杆壳体布置。
11、如果所述支撑部段是制动钳的压紧部段的附加的铸造轮廓的话,这一点是特别有利的,因为这样省略了安装支撑部段的额外装配作业。
12、一个实施方式规定,同步机构的所述至少一个同步元件是链条或者滚子链或者齿带,并且作为环绕传动装置与同步轮配合作用,其中所述同步机构在密封的封盖内布置在制动钳的压紧部段上和支撑部段上。链条是坚固耐用、经济的构件,并且在市场上可以获得高质量的链条。这也适用于齿带。
13、有利的是,所述至少一个同步元件设置成借助于链条导向装置围绕制动旋转杆的杆壳体被引导。
14、在一个实施方式中,所述链条导向装置具有形式上为圆柱形拱顶、转向辊和/或导轨的导向元件。因此可以非常容易地实现低摩擦的导向。
15、在另一个实施方式中,所述至少一个同步元件围绕制动旋转杆的杆壳体的走向是假想的梯形形状的组成部分,其中同步元件的所述走向布置在支撑部段的倾斜边缘(这些倾斜边缘构成所述假想的梯形的腰的组成部分)和支撑部段的直边缘(该直边缘是所述假想的梯形的短底边)的区域中。
16、一个备选的实施方式规定,同步机构的所述至少一个同步元件由若干同步齿轮构成,并且作为正齿轮传动机构与同步轮配合作用,其中同步机构在密封的封盖内布置在制动钳的压紧部段上和支撑部段上。这是有利的,因为传输损耗几乎不受偏转值的影响。可经济地、高质量地获得的价格低廉的齿轮也是有利的。装配也变得简单。
17、在另一个备选的实施方式中,同步机构的所述至少一个同步元件由若干同步轴构成,所述同步轴相互之间联接并且与同步轮通过分别安装在同步轴的端部上的联接单元联接。在这种情况下,优点是部件数量少和安装简单。
18、此外,在一个实施方式中,如果所述联接单元具有锥齿轮,其中同步轮是具有锥齿的冠状齿轮的话,是有利的。这些构件价格低廉。
19、在一个备选的实施方式中,所述联接单元可具有万向节、等速万向节或者弹性联接元件。这些构件也可以在市场上经济、高质量地获得。
20、在另一个实施方式中,如果同步机构的所述至少一个同步元件由一个或者多个柔性轴构成的话,可以有利地减少部件数量。
21、在一个特别优选的实施方式中,所述制动钳与支撑部段共同一体地构成为单体制动钳。在此,特别有利的是装配简单且便利。在这种情况下,另一个重要的优点是,由于单体结构之故,可以通过节省铸件重量实现减轻重量。
22、在另一个优选的实施方式中,盘式制动器是由压缩空气操纵的。这是有利的,因为这个结构是可靠和坚固耐用的。
23、与现有技术相比,通过本发明可以实现所谓的单体制动钳作为制动钳,具有以下优点:
24、显著地节省成本(铸件更少,避免接口)。
25、通过避免制动钳壳体区域中的螺栓连接和密封的接口,提高坚固性和可靠性。
26、装配简化并且更加便利。
27、由于是单体结构,通过节省铸件重量而减轻重量。
28、由于制动钳重量减轻,制动钳轴承的负荷减小并且因此坚固性提高了。
29、车辆中的安装条件由于制动钳更加紧凑的结构而更有利。
1.盘式制动器(1)、特别是用于机动车的盘式制动器,所述盘式制动器包括:具有压紧部段(3a)的制动钳(3),在所述压紧部段中布置有具有制动旋转杆(11)的压紧设备、至少两个螺纹柱塞(7,8)、调节设备(9)和带动器装置(10);以及用于使螺纹柱塞(7,8)的旋转运动同步的同步机构(12),该同步机构(12)在制动钳(3)的壳体之外在密封的封盖(21)内布置在所述制动钳(3)的压紧部段(3a)上,所述同步机构(12)具有至少一个同步元件(13)和两个同步轮(14,15),所述同步轮中的第一同步轮(14)与一个所述螺纹柱塞(7)不可相对旋转地连接并且第二同步轮(15)与另一个所述螺纹柱塞(8)不可相对旋转地连接,
2.根据权利要求1所述的盘式制动器(1),其特征在于:所述制动钳(3)具有侧向安装或者一体成型在压紧部段(3a)上的阳台状的支撑部段(19),该支撑部段沿制动盘轴线(2a)的方向突出于所述制动钳(3)的压紧部段(3a),其中所述支撑部段(19)的上侧(20)与压紧部段(3a)的端侧(18)一起在一个共同平面中延伸。
3.根据权利要求2所述的盘式制动器(1),其特征在于:所述支撑部段(19)是制动钳(3)的压紧部段(3a)的附加的铸造轮廓。
4.根据权利要求2或3所述的盘式制动器(1),其特征在于:同步机构(12)的所述至少一个同步元件(13)是链条或者滚子链或者齿带,并且作为环绕传动装置与同步轮(14,15)配合作用,其中所述同步机构(12)在密封的封盖(21)内布置在制动钳(3)的压紧部段(3a)上和支撑部段(19)上。
5.根据权利要求4所述的盘式制动器(1),其特征在于:所述至少一个同步元件(13)设置成借助于链条导向装置围绕制动旋转杆(11)的杆壳体(3c)被引导。
6.根据权利要求5所述的盘式制动器(1),其特征在于:所述链条导向装置具有形式上为圆柱形拱顶、转向辊和/或导轨的导向元件(23,23a)。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的盘式制动器(1),其特征在于:所述至少一个同步元件(13)围绕制动旋转杆(11)的杆壳体(3c)的走向是假想的梯形形状的组成部分,其中同步元件(13)的所述走向布置在支撑部段(19)的倾斜边缘(19b,19c)和支撑部段(19)的直边缘(19a)的区域中,所述倾斜边缘构成所述假想的梯形的腰的组成部分,所述直边缘是所述假想的梯形的短底边。
8.根据权利要求2或3所述的盘式制动器(1),其特征在于:同步机构(12)的所述至少一个同步元件(13)由若干同步齿轮(24,25,25a)构成,并且作为正齿轮传动机构与同步轮(14,15)配合作用,其中同步机构(12)在密封的封盖(21)内布置在制动钳(3)的压紧部段(3a)上和支撑部段(19)上。
9.根据权利要求2或3所述的盘式制动器(1),其特征在于:同步机构(12)的所述至少一个同步元件(13)由若干同步轴(26,26',26”)构成,所述同步轴相互之间联接并且与同步轮(14,15)通过分别安装在同步轴(26,26',26”)的端部上的联接单元联接。
10.根据权利要求9所述的盘式制动器(1),其特征在于:所述联接单元具有锥齿轮(27,27a;27',27'a;27”,27”a),其中同步轮(14,15)是具有锥齿的冠状齿轮。
11.根据权利要求9所述的盘式制动器(1),其特征在于:所述联接单元具有万向节、等速万向节或者弹性联接元件。
12.根据权利要求2或3所述的盘式制动器(1),其特征在于:同步机构(12)的所述至少一个同步元件(13)由一个或者多个柔性轴构成。
13.根据前述权利要求中任一项所述的盘式制动器(1),其特征在于:所述制动钳(3)与支撑部段(19)共同一体地构成为单体制动钳。
14.根据前述权利要求中任一项所述的盘式制动器(1),其特征在于:该盘式制动器(1)是由压缩空气操纵的。
