CN1058775C - 鼓式制动器组件 - Google Patents

Abstract

一种鼓式制动器的执行机构，具有以伺服制动模式或者驻车制动模式操纵制动器的结构。该执行机构包括一活塞/缸总成，该总成位于制动蹄相对置端部上的支脚之间，并可使两相对置端部分离，以便以伺服制动模式施加制动。该执行机构还包括转动安装的操纵杆，在驻车制动模式中，转动该杆同时与制动蹄支脚之一共同作用并将活塞/缸总成推靠到另一支脚之一共同作用并将活塞/缸总成推靠到另一支脚上。因而活塞/缸总成在驻车制动的模式中作为所述操纵杆的一部分，以便使制动蹄张开并施加制动。

Description

鼓式制动器组件

本发明涉及一种用于鼓式制动器制动蹄的执行机构。本发明将以一种具有领从结构的鼓式制动器为参考进行具体描述。该鼓式制动器具有一基本呈圆形的单个蹄片。然而，应该理解，本发明还可用于具有不同的蹄片结构的鼓式制动器。

在制造用于机动车辆或类似装置的制动器的过程中，应使制动器总成的零部件尽可能少，为此可以具有许多优点，包括减小总成失效的可能性、缩短装配制动器所需的时间。一般来说也使装配成本相应地下降。前述类型的液压制动器通常至少配备一活塞/缸总成，该总成具有两个在所述缸中以相反方向运动的活塞，此两个活塞设置成与制动蹄总成的相对置的端部相接触。这种设置需对两个活塞的每一个进行单独的密封，为此进一步增加了整个总成所需零部件的数量。过去一直沿用的单个活塞的总成并不能使人完全满意，因为活塞/缸总成需要相对于装有制动器总成的背板滑动。而所述滑动的接触面由于可能产生腐蚀和卡滞而成为出现问题的主要根源。

在既具有伺服制动又具有驻车制动执行机构的鼓式制动器总成中，一般设置一驻车制动杆，它独立于液压伺服制动系统地由机械操纵。这种类型制动器的现有布置存在许多问题。其中的一种布置，驻车制动杆沿一大致平行于制动鼓的转动轴线的平面穿过制动器背板，以便从制动器总成的外侧进行操纵。这种布置方式称之为横拉式操纵杆，其缺点在于所述操纵杆必须穿过背板，因此在其穿过背板的位置上须分别密封或加套罩，以防止灰尘进入制动器总成。这种加套罩密封的措施增加了制动器总成的零件数目。在另一种称为纵拉式操纵杆的布置中，驻车制动杆在一相对制动鼓转动轴线基本为横向的平面内操纵，这种布置的缺点是，所述驻车制动机构在制动蹄上的作用点与伺服制动的作用点相分离，因而增加了驻车制动机构的零件数量。此外，这种作用点的分离设置，对于某些结构的制动蹄特别是具有一将制动蹄本体隔开的导槽的单蹄片制动器而言是不实用的。

美国专利第2666504号公开了一种鼓式制动器组件，它包括一对制动蹄，它们在一对相对的端部可摆动地连接，并借助一个活塞-罐总成在另一对相对的端部作用。该鼓式制动器还包括一根在活塞-缸总成和一个制动蹄之间作用的停车制动杆。制动蹄的膨胀是借助活塞-缸总成的液压作用或通过拉索的停车制动杆的机械作用而实现的，上述两种作用是相互独立的。这种鼓式制动器组件在各活动零件之间特别采用了滑动界面，这可导致严重的摩擦损失、表面磨损和机械效率低下，而且鼓式制动器组件的输入和输出负载都是通过活塞-缸总成传递的，这使该总成受到极大的负载作用。

此外，对当今制动器总成的一个要求就是应具有可自动调节以便补偿衬片在使用中的磨损的机构。另一要求是该自动调节机构可在伺服制动启用时工作，并与驻车制动的启用与否无关。该机构还应该相对地简单及安全。

本发明的目的是提供一种改进的鼓式制动器的执行机构，它具有较简单的结构形式以及利用较少的零部件。本发明的另一目的是，在一最佳结构形式中，提供一种机构，它可与一单片制动蹄一起使用，并可克服或至少减少上述缺点的一部分。本发明的又一目的是，在一最佳结构中，提供这样一种具有单活塞液压执行装置的机构。本发明的再一目的是，在一最佳结构中，提供一具有简单有效的自动调节装置的机构。

根据本发明的一个方面，在此提供一鼓式制动器的执行机构，它包括-活塞/缸总成，该总成构成了主制动执行机构的一部分；一构成辅助制动执行机构一部分并与所述总成相连及绕一枢轴线转动的执行元件，所述枢轴线相对于所述总成的纵向轴线横向延伸；反作用装置构成了所述执行元件的一部分，并与所述枢轴线沿该轴线的横向间隔开；所述总成和执行元件共同作用而成为一组合结构，它位于一制动蹄的两个相对且相间的支脚之间，以便所述反作用装置与一个所述支脚共同作用，而所述总成与另一所述支脚共同作用；在此，所述组合结构是可操纵的，以便增加所述支脚间的间距，并且当所述执行元件沿某一方向绕所述枢轴线运动时，由此可使制动蹄沿径向张开；而所述总成可独立于所述组合结构地操纵，从而产生所述的径向张开。

根据本发明的另一方面，在此提供了一鼓式制动器的执行机构，它包括一构成主制动执行机构一部分的活塞/缸总成；一构成辅助制动执行机构一部分并与所述总成相连及绕一枢轴线转动的执行元件，所述枢轴线相对于所述总成的纵向轴线横向延伸；构成所述执行元件一部分的反作用装置，它与所述枢轴线沿该轴线的横向间隔开；所述总成和执行元件共同作用构成一组合结构，它位于一制动蹄的两相对且相间的支脚之间，以便所述总成与所述支脚之一共同作用并可与所述支脚的另一个共同作用，所述反作用装置与上述的另一支脚共同作用；在此，所述主制动执行机构为可操纵的，从而使所述总成与上述的两个支脚共同作用并沿轴向延伸，以致于由此增大所述支脚间的间距，并使制动蹄沿径向张开而与制动鼓啮合；所述辅助制动执行机构是可操纵的，从而使所述执行元件可沿某一方向绕所述枢轴线运动，由此将所述反作用装置推靠到所述一个支脚处，而将所述总成推靠到所述另一支脚处，以此使所述的间距增加。

在前述中论及的与支脚共同作用的问题，应当清楚也包含有与支脚的非直接共同作用的情形，即与支脚的共同作用可由中间部件完成。

在本发明的一最佳方式中，活塞/缸总成为液压操纵的并构成伺服制动执行机构的一部分。为此，活塞/缸总成对制动蹄张开与收缩的影响可能在相当程度上与由所述辅助执行机构的执行元件的枢轴运动所产生的类似影响无关。也就是说，所述活塞/缸总成的相对置的端部可能与伺服制动操纵的相应支脚共同作用，而所述总成的唯一一端可能与驻车制动操纵的支脚共同作用。另一方面，上面所论及的主执行机构一般为伺服制动的执行机构，而辅助执行机构为驻车制动的执行机构。

所述辅助执行机构的执行元件最好为一操纵杆，它可在一大致相对于相应的制动鼓的转动轴线横置的平面内移动。上述的反作用装置位于所述杆的一端部，一钢丝绳或其他的力传递装置可以与所述杆的相对的另一端相连。在所述两端部之间设置与活塞/缸总成的枢轴连接，该连接可以是杠杆支点式的布置。

本发明的实施例将在如下的参照附图的说明书段落中予以详细的描述。然而，这些附图仅示意性地表示了本发明的可能实施的方式，因此不应将所示的各个特征的具体结构及布置形式理解为对本发明的限定。

附图中：

图1为将根据本发明的实施例的执行机构装到一制动器总成上的该总成的局部端剖视图；

图2为图1所示制动器总成的上部分视图，为便于说明表示出了活塞/缸总成的剖面图；

图3为图1中沿III-III线的剖视图，为便于描述省略了部分部件；

图4与图3相类似，它表示了活塞/缸总成的缸体的剖面，其中为便于说明省略了一些部件：

图5为图1中沿V-V线的剖视图：

图6、7和8根据本发明的执行机构工作方式的原理图。

图1中所示的布置中，鼓式制动器的执行机构1安装在固定于机动车(未示)上的背板2上，并相对于所述的可旋转制动鼓是固定的。制动蹄3最好如图所示大致呈圆形，并以径向相对置的位置安装到背板2上。制动蹄本体4具有相对且相间隔开的端部5和6，在该两端部之间设置执行机构1，并可使该两端部相分离，从而使制动蹄本体4径向外表面上的摩擦材料7与制动鼓上相应的内表面接触。蹄端5和6可以任意适当的方式保持靠在背板2上，如在背板2与浮动支承的活塞/缸总成9之间作用的偏压弹簧8。制动蹄3与执行机构1径向相对置的一侧可与一承受制动扭矩的支脚座10相连，并且该侧可以任何适当的方式如弹簧夹11保持其靠在背板2上。

执行机构1包括：活塞/缸总成9，该总成9以其纵向轴线在制动蹄3的端5和6之间延伸的方式设置。所述机构1最好具有一自动调节器，该调节器可包括一螺杆12，螺杆12与在制动蹄端部6的末端构成的支脚13相接触。螺杆12设置于活塞/缸总成9的一端处，并正如在下文的描述那样与总成9的缸体14相连。所示的布置方式中，使总成9的另一相应端与支脚15间接地共同作用，该支脚15位于蹄端5处。这种间接的共同作用是通过蹄端5的延伸部分16进行。

当所述制动器以伺服制动的模式被操纵时，受压流体被迫进入缸体14，从而使总成9的活塞17朝向延伸部分16移动；该移动使活塞杆18压靠到延伸部分16上，由此迫使制动蹄3的端部5和6相分离。图7原理性地示出了这种分离，与图6相比较，这种分离使蹄端5和6之间的间距增加。活塞杆18及调节螺杆12各自有一槽口，槽口中分别设置延伸部分16和支脚13。由此总成9在不与背板2相接触的情况下由蹄端5和6来支承。

执行机构，包括一辅助执行机构1的执行元件，在所示的布置方式中为一操纵杆19，该杆19可独立于活塞/缸总成9地进行工作。该杆19最好由带拉索20的机械连杆机构来操纵，以便在总成9或相应的液压系统发生故障时仍可对制动器进行操纵。在所示布置方式中，操纵杆19的一端21位于制动蹄端的延伸部分16上形成的槽22中，而其相应的另一端23具有一钩24，拉索20围绕其上，以便操纵所述杆19。所述杆端21构成反作用装置，该装置与所述蹄的支脚15共同作用。

操纵杆19可转动地与总成9在所述杆的端部21和23之间的某一位置相连。在所示布置方式中，这种连接为一种杠杆支点连接形式的部件。最好如图2所示，操纵杆19安装在构件26的两横向间隔开的臂25之间，构件26连接到缸体14上或与其构成一整体。操纵杆19的边缘处构成的槽27(图2)接收构件26的一部分，该槽27的底部与构件26的支点边缘28(图2)相配合，从而形成可转动式连接。显然，操纵杆19和构件26将通过上述的结构保持适当的关系。此外，这种布置的操纵杆19可相对于构件26绕一枢轴线转动，该轴线相对于总成9的纵轴线横置，并大致平行于相应的制动鼓的转动轴线。

当制动器以驻车制动模式工作时，如图8示意性的表示那样，操纵杆19相对于构件26转动。其结果是，反作用装置21压靠到支脚15上，总成9沿相反方向移动压靠到支脚13上。这种相反方向的移动由作用于支点边缘28处的反作用而产生的。因而操纵杆19与总成9结合构成了组合结构，并由此使制动器所施加的力反作用到制动蹄的两端部5和6上。具体而言，操纵杆19直接作用于端部5，而通过总成9间接作用于另一端部6。

操纵杆端部或反作用装置21可由任意适当的方式保持于槽22中，例如，由从所述杆19的一侧横向延伸的部分切除的凸出29(图2)来获得或承担。而杆19的进一步移动可由槽22中爪30的定位部分就像“钥匙”那样来防止。

如图所示，操纵杆19最好在制动蹄张开的平面内，即相对于制动鼓的旋转轴线横向伸展的平面内工作。这种布置方式有许多优点，首先操纵杆19不需像横拉式驻车制动杆那样穿过背板2，因而也无需像所述横拉式杆所要求的那样单独地加罩套；其次可采用相对来说操作较简单的自动调节装置。

利用缸体14作为一系列的在驻车制动时使制动器起作用的部件之一具有许多优点，其较重要的优点在于在伺服制动模式中所用的制动蹄支脚也可用于驻车制动模式。因此，在制动蹄的一端处仅需一单个的支脚，而在另一端处设置一具有延伸部分的单个支脚。从而为制动器的执行机构提供了一相对较简单的支脚布置方式。

如前所述，本发明特别适用于与基本呈圆形的单片制动蹄一起使用。这种类型的制动蹄具有包括较少的零部件数目在内的许多优点，它还具有便于从制动施加位置退回到制动解除位置而无需单独的回位弹簧的固有回弹能力。在一最佳方案中。制动蹄本体4由截面为导槽形或U形的金属材料制成。在U形断面的金属型材上设置支脚(挡块)是不太方便的，一般需额外的焊接或机加工，在所示的最佳布置中，上述问题已通过将端部5和6处的导槽幅板或底板向内弯折从而构成支脚的方案而得以避免。

机构1最好具有一自动调节器，并可具有任何适当的形式。附图中示出了一种令人满意的调节器。该调节器具有位于缸体14内的套筒31(图2)以便可绕所述缸体的轴线转动，套筒31具有一与螺杆12的螺纹体部分32相配合的螺纹孔。一棘轮或齿轮33固定在套筒31上并可一起转动。该调节器还包括棘爪30，它可转动地与操纵杆19的上端相连，同时也与缸体14相连。棘爪30由一拉紧弹簧34(图1)迫使其靠在棘轮33上。

当执行机构1以驻车制动模式以伺服制动模式工作时，而制动蹄的两端部5和6过分地分离时，棘爪30将相对于棘轮33转动，因此不会发生与棘轮33周缘上的齿相脱离的情况。当制动解除时，棘爪30向后摆动回到其原始位置，同时使棘轮33转动。并由此使套筒31相对螺杆12转动，由于螺杆12与套筒31间为螺纹配合，因此使螺杆12沿轴向朝筒套31的外侧移动。结果使总成19的有效长度增加，因而当衬片7磨损时，制动蹄3由解除制动到施加制动的行程基本保持不变。

与上述的情况相对应，弹簧34以这样的方式在棘爪30与缸体14之间进行作用，即迫使棘爪30沿一适当的方向转动。在这方面，棘爪30可绕一构成于操纵杆端21处或在该端附近的轴摆动到一极限位置。如前所述，棘爪30一部分设置于槽22中。

制动蹄3的上端部借助于使缸体14连接到背板2上的拉紧弹簧8安装到背板2上。在所示布置方式中，拉紧弹簧8连接到一突耳35上，该突耳35从缸体14靠近制动鼓转动轴线横向突出。所述连接使缸体14具有沿拉紧弹簧8所施加的力的方向转动的趋势。操纵杆19支靠在一于背板2上形成的突起平台36(图1)上，由此限定缸体14的可转动范围。因而弹簧8起到将制动蹄3的上端部保持靠在背板2上的作用，同时还将操纵杆19保持靠在背板2的位置上。上述的布置方式保证操纵杆19在车辆运行中不会产生不希望的颤动或移动。

上述弹簧8仅为一例子，安装在其他位置完成类似功能的其他形式的偏压弹簧也是可行的。

如图4所清楚地表示的那样，缸体14有一入口37，通过该口在压力作用下流体被输送到所述缸之内。缸体14还具有一将流体从所述缸体排出的出口38，所述入口和出口均设置于缸体14的突出部39上，该突出部39穿过背板2上的孔40。一橡胶套41(图3)围绕缸体14安装在缸体14上形成的槽42(图2)中。套41经一系列围绕孔40所形成的槽与背板2相连，并且套41至少可基本上防止灰尘从该处进入制动器总成中。进入所述缸的高压流体最好由一挠性软管或金属管43(图3)供给，所述管43由标准螺母44与入口相连。在后一种情形下，管43(金属的)最好安装在一对位于缸体14上的指状定位件45(图3)之间，以便支承供给管43，并防止其在拧紧螺母44时发生转动。

当需将制动鼓从车上拆下来时，首先可能要通过向内旋拧螺杆12以减小活塞/缸总成9的有效长度。为此，需从背板2上拆下套41，从而才可能使棘爪30与棘轮33脱离啮合并使棘轮33沿相反方向转动，以便减小总成9的有效长度。

由于液压系统仅利用了一单个活塞，因此缸体14在制动器的工作过程中及衬片7的整个使用寿命期间须能相对于背板2移动，故贯穿背板2的孔40须足够大，以便允许上述的移动。然而，实际上所述缸体14最好不直接接触背板2。在所示的布置中，上述目的的实现是由使制动蹄3在平台46(图5)上滑动来完成，平台46由背板2向外压出而产生的突起构成，且每一突起的程度沿半径方向一致。当制动蹄3由U形断面的型材材料制成时，两边板47(图5)最好稍微倾斜成八字形，以便背板平台46上与制动蹄3的接触面是从背板2的外边缘处沿径向向内的。

由于缸体14不与背板2接触，几乎不存在缸体14卡靠在背板2上的可能性。此前，这种卡靠已表明是这种缸体与背板间具有滑动接触的制动器存在的一大缺点。为避免上述制动器总成的上侧被偶然地拉起而脱离背板2，缸体14最好具有一唇部48(图4)，该唇部48位于穿过背板2的孔40之后。当制动器总成从背板2上升起时，该唇部48与背板2的背面接触，反之它们之间将不存在接触。

本发明除前已述及的优点之外，还有其他各种优点，具体而言，由于支脚设置的简化，不再需要专门的操纵杆或附加的支脚座，制动蹄3的向内的径向空间对于制动器的零部件是比较宽裕的，由此所产生的制动器总成内的额外空间可用于设置如所需的防抱死制动系统或类似的装置。零部件数目的减少还将使制动器的总成本降低，以及简化装配和缩短装配时间。

在此，所述零部件的布置和结构在不脱离本发明权利要求书所限定的精神或范围的情况下，可以具有各种改型、增补或变换。此外，说明书中所用的相应术语“左手”和“右手”并非是欲将本发明限定到具体所示的布置方式上，这些术语仅用于对本发明的简单描述，而其他的结构也是完全可行的。

Claims (11)

1.鼓式制动器组件，有

一背板(2)；

一与背板(2)相连的制动蹄(3)，有两个相对的间隔开的端部(5，6)，一在制动蹄(3)一端(5)的第一支脚(15)和一在制动蹄(3)另一端(6)的第二支脚(13)，该制动蹄(3)包括一单件构成的本体(4)和衬附在其上的摩擦材料(7)；

一主制动执行机构有一活塞-缸总成(9)，其具有第一和第二端，所述第一端经转动连接可移动地支撑在制动蹄(3)的第一端(6)，所述活塞-缸总成的第二端通过一个辅助制动执行机构经转动连接可移动地支撑在制动蹄(3)的第二端(5)，这样活塞-缸总成(9)可相对上述背板(2)移动，至少可相对于制动鼓的回转轴线径向地移动，上述活塞-缸总成(9)有一活塞部件(18)和一缸部件(14)，它们各自可操纵以与上述一各上述支脚(13，15)共同作用；

所述辅助制动执行机构有一包含在制动件总成的执行元件(19)，上述执行元件(19)有一反作用装置(21)，经转动将所述执行元件(19)连到制动蹄(3)的第二端(5)；

把上述执行元件(19)可转动地连到其中上述活塞-缸总成部件(14，18)之一的装置，用来绕平行制动鼓回转轴线延伸的枢轴轴线作相对运动，上述枢轴轴线与上述反作用装置(21)在上述枢轴轴线的横向方向间隔开；

其中，在上述制动器总成的第一操纵模式中，上述活塞-缸总成部件(14，18)之一和上述执行元件(19)协调而形成一复合结构，上述反作用装置(21)与制动蹄第二端(6)共同作用而上述活塞-缸总成部件(14，18)之一与制动蹄第一端(5)的支脚共同作用，这样当上述执行元件(19)在绕上述枢轴轴线以第一方向移动时，上述复合结构可操纵以增加上述制动蹄(3)两端(5，6)的间隔而使制动蹄径向膨胀；

其中在上述第二操纵模式中，上述活塞-缸组件(9)可独立于上述执行元件(19)而操纵，而且与上述制动蹄两端(5，6)共同作用来增加制动蹄两端(5，6)之间的间隔以使制动蹄(3)径向扩张。

2.根据权利要求1所述的鼓式制动器组件，其特征在于，上述缸部件(14)构成上述活塞-缸总成(9)的一部件。

3.根据权利要求1所述的鼓式制动器组件，其特征在于，还包括还有上述第一支脚的延伸(16)；

其中，当上述活塞-缸总成(9)独立于上述复合结构操作时上述活塞-缸总成与上述第二支脚(13)和上述的延伸(16)共同作用，从而使制动蹄(3)径向扩张。

4.根据权利要求1所述的鼓式制动器组件，其特征在于，还有用来移动上述执行元件(19)的操作装置(20)，上述执行元件(19)是以杆的形式，上述反作用装置(21)位于执行元件(19)的第一端部，上述操作装置(20)与上述执行元件(19)在执行元件(19)面对第一端部的第二端部(24)处相连而且上述一活塞-缸总成部件(14，18)在上述第一和第二端部之间与上述执行元件(19)相连。

5.根据权利要求1所述的鼓式制动器组件，其特征在于，上述活塞-缸总成(9)穿过背板(2)上的开孔(40)不与背板(2)接触而延伸。

6.根据权利要求1所述的鼓式制动器组件，其特征在于，在上述执行元件(19)上的上述反作用装置(21)与上述第一支脚(15)通过第一枢轴状接头共同作用而上述一活塞-缸总成部件(14，18)与上述第二支脚(13)通过第二枢轴状接头共同作用和上述第一和第二枢轴状接头的枢轴在平行于制动鼓回转轴线的方向延伸。

7.根据权利要求1所述的鼓式制动器组件，其特征在于，一弹簧件(8)连到上述背板(2)和上述活塞-缸总成(9)，上述弹簧件(8)把上述制动蹄端部(5，6)压向上述背板(2)。

8.根据权利要求1所述的鼓式制动器组件，其特征在于，上述枢轴轴线在上述执行元件沿着上述活塞-缸总成(9)的纵轴移动的方向延伸。

9.根据权利要求1所述的鼓式制动器组件，其特征在于，上述活塞-缸总成(9)包括有自动调整其有效长度的装置以补偿一相关的制动蹄磨损。

10.根据权利要求9所述的鼓式制动器组件，其特征在于，上述调整装置包括一开有螺纹的调节螺杆(12)，该调节螺杆有一齿轮(33)和共同作用于该齿轮(33)的弹簧偏压爪(30)，上述调节螺杆(12)位于上述活塞-缸总成的端头，邻近上述第二支脚(13)。

11.根据权利要求1所述的鼓式制动器组件，其特征在于，上述制动蹄本体(4)具有槽形横截面，上述支脚(13，15)的每一个是由将该槽形底的端部径向向内弯曲而成。

Images