用于车辆的制动单元以及具有这样的制动单元的车辆的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于车辆(1)、尤其用于轨道车辆的制动单元(7；107)，其具有压紧装置(8；108)和连接件(14)，所述压紧装置(8；108)具有两个制动臂(9)，所述制动臂(9)设有摩擦衬片(10)并且在一个使所述摩擦衬片(10)和制动盘(6)之间建立摩擦连接的操纵元件(11)的作用下，可压紧在制动盘(6)上，将压紧装置(8；108)固持在连接件(14)上，其中可将连接件(14)固定地定位在车辆(1)的行走机构(2)上。为了阻止制动单元(7；107)的摩擦衬片(10)单侧地紧贴在对应配设给它的制动盘(6)上，规定，给每个制动臂(9)分别对应配设一个弹簧元件(20；120)用来打开制动臂(9)，所述弹簧元件(20；120)以其第一端部(20b；129a)支承在制动臂(9)上，以及以其第二端部(20c；130)支承在连接件(14)或者行走机构(2)上，此时每个制动臂(9)为对应配设给它的弹簧元件(20；120)构成保护框，在所述保护框内容纳了弹簧元件(20；120)的大部分，而且两个制动臂(9)中的至少一个，设有用于调节支承在其上的弹簧元件(20；120)预紧力的调节装置(21)。本发明还涉及一种具有这样的制动单元(7；107)的车辆(1；101)。
【专利说明】用于车辆的制动单元以及具有这样的制动单元的车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于车辆，尤其用于轨道车辆的制动单元，其具有包含两个制动臂的压紧装置和连接件，所述制动臂设有摩擦衬片，并且在一种使所述摩擦衬片和制动盘之间建立一种摩擦连接的操纵元件的作用下，可压紧在制动盘上，将压紧装置固持在所述连接件上，同时可将连接件固定地定位在车辆的行走机构上。
[0002]本发明还涉及一种车辆，尤其轨道车辆，其具有行走机构，将一种轴固持在所述行走机构上，将制动盘防旋转地布设在所述轴上，以及将对应配设给所述制动盘的一种这样的制动单元固定地定位在所述行走机构上。
【背景技术】
[0003]例如从专利文献DE 101 35 796 Cl中公知一种这一类型的制动单元。在这种公知的制动单元中，在运行使用时会出现摩擦衬片单侧地紧贴在制动盘上。摩擦衬片的这种单侧的紧贴，可以例如是由不均匀的磨损或者由在将连接元件紧固在行走机构上时的公差造成的。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是，阻止制动单元的摩擦衬片单侧地紧贴在对应配设给它的制动盘上。
[0005]为了解决该技术问题，在上述类型的制动单元中规定，给每个制动臂分别对应配设一个弹簧元件用来打开制动臂，所述弹簧元件以其第一端部支承在制动臂上，以及以其第二端部支承在连接件上或者行走机构上，其中，每个制动臂为对应配设给它的弹簧元件构成一个保护框，在所述保护框内纳入了弹簧元件的大部分，而且两个制动臂中的至少一个，设有用于调节支承在其上的弹簧元件的预紧力的调节装置。
[0006]借助于按照本发明的制动单元，可以有利地撑开处于松开状态时的制动器，因而不必在操纵元件11中完成该功能，而且确保了制动钳的可调节的对中。
[0007]通过采用两个相互独立的弹簧元件，其中至少一个可借助于调节装置来改变其预紧力，尤其还可以在初次安装以后在制动单元运行使用时，例如在摩擦衬片和制动盘被不均匀磨损的情况下，调整摩擦衬片和制动盘之间的空隙，同时借助于弹簧元件对外界影响的特别防护，确保弹簧元件完好无损，并且以此确保所调节的预紧力稳定不变。
[0008]按照一种技术上尤其容易实施的方案，规定，调节装置具有调节螺栓以及用于嵌接所述调节螺栓的制动臂的螺孔，其中弹簧元件的与制动臂对应的第一端部，直接支承在调节螺栓上。
[0009]在此，制动臂优选为支承在调节螺栓上的弹簧元件第一端部构建一个导向装置，从而确保弹簧元件不会失去其在调节螺栓上的支承。
[0010]如果弹簧元件以其第二端部直接支承在一个构建在连接件上的支承凹槽中，被认为是有利的。与两个弹簧元件对应配设的支承凹槽，可以因此以一种制造工艺便利的方法在成型加工连接件时，被设计为连接件的一个整体的组成部分。
[0011]此外，如果两个制动臂分别具有两个通过至少一个连接梁固定地连接的分臂，而所述分臂构成一个保护框，被认为是有利的。这种通过至少一个连接梁固定地连接的分臂，也可以以一种制造工艺便利的方法在成型加工各制动臂时形成。
[0012]如果两个弹簧元件中的每一个，都是一个扭转弹簧，其弹簧轴线平行于制动盘地延伸穿过对应配设的制动臂，则可以尤其便利地将弹簧元件安置在由制动臂构成的保护框内。
[0013]在此，可以使用于构成制动钳的两个制动臂分别借助于连接螺栓与连接件铰接地连接，其中每一个扭转弹簧的弹簧轴线，沿对应配设给各制动臂的连接螺栓的轴线延伸，以此使所需的结构空间得到最佳程度的安排。
[0014]所述扭转弹簧优选是一种卷绕在连接螺栓上的蝶形弹簧或者扭杆弹簧，它穿过所述连接螺栓或者构成所述连接螺栓。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了对本发明作进一步的说明，在
[0016]图1中示出具有按照本发明的制动单元的第一实施形式的第一种按照本发明的轨道车辆的局部视图，在
[0017]图2至图7中示出按照本发明的制动单元的第一实施形式的各种视图和剖视图，在
[0018]图8中示出按照本发明的制动单元的第一实施形式的连接件，借助于所述连接件将该制动单元固定地定位在轨道车辆的行走机构上，在
[0019]图9中示出具有按照本发明的制动单元的第二实施形式的第二种按照本发明的轨道车辆的局部视图，以及在
[0020]图10中示出按照本发明的制动单元的第二实施形式的剖视图。
【具体实施方式】
[0021]按照图1，第一种按照本发明的轨道车辆式的车辆1，具有被构造成转向架的行走机构2以及转向架构架3。将轴4通过一个此处未示出的初级悬挂系统固持在行走机构2的转向架构架3上，在所述轴4上防旋转地布设着两个轮子，在此只示出了其中一个轮子5。在所示出的轮子5的两侧，各设计有一个制动面6a，设有制动面6a的轮子，因而构成一种轮装式制动盘形式的制动盘6。除了轮装式制动盘外，还可以设置一种轴装式制动盘，即一种位于轮子旁边防旋转地布设在轴上的制动盘。
[0022]与制动盘6对应配设一个按照本发明的第一实施形式的制动单元7，所述制动单元7被固定地定位在行走机构的转向架构架3上。
[0023]作为此方案的替代方式，还可以将制动单元固定地定位以及以此支承在一个轴承箱或者变速箱或者行走机构(转向架)的马达壳体上。
[0024]按照图2至图7，按照本发明的制动单元7的第一实施形式具有一种整体用8表示的带有两个制动臂9的压紧装置(制动杆)。所述制动臂9设有摩擦衬片10，并且在一个使摩擦衬片10和制动盘6的制动面6a之间建立一种摩擦连接的操纵元件11的作用下，可压紧在制动盘6上。可以采用例如电气的或者电液的或者机电的执行器(执行机构)作为所述操纵元件11。将摩擦衬片10紧固在衬片支架12上，将所述衬片支架12通过铰链13铰接地固持在制动臂9上。
[0025]在所示出的制动单元中，压紧装置8被构造成制动钳。作为替代方式，还可以将压紧装置8构造成制动鞍。
[0026]此外，制动单元7还具有一种整体用14表示的连接件，将压紧装置8固持在所述连接件上，同时，连接件14借助于此处被表示成点划线的螺旋连接15，被固定地定位在行走机构2的转向架构架3上。
[0027]连接件14在此包含一个设有两个销轴16的制动桥17，其中位于所述制动桥17两侧的两个销轴16，具有用于穿过螺旋连接装置15的紧固孔18。
[0028]在将制动单元7初次安装在行走机构2的转向架构架3上时，可以通过固紧螺旋连接装置15来调整制动单元7的位置，但是之后的调节是相当费事的。
[0029]由摩擦衬片10和制动盘6的不均匀磨损、转向架2的相对运动或者还有由压紧装置8的不灵活而引起的问题，会在初次安装了制动单元7之后的运行使用中出现，此外还会出现，只有一个摩擦衬片10紧贴在制动盘6上，或者制动器两侧的摩擦面上的空隙不一样大。因此在运行使用时会发生摩擦副10、6单侧地紧贴的情况。
[0030]因此，为两个制动臂9中的每一个，分别对应配设一个扭转弹簧式的弹簧元件20。两个扭转弹簧的弹簧轴线20^分别平行于制动盘6的制动面63地延伸经过对应配设给它们的制动臂9。所述扭转弹簧分别以其第一端部206支承在对应配设的制动臂上，以及以其第二端部20^支承在连接件14的制动桥17上。
[0031]作为此方案的替代方式，还可以将两个弹簧元件的第二端部支承在其它的构件上，所述其它的构件固定地与制动单元的紧固元件连接，所述紧固元件在此由行走机构的制动构架构成。因此还可以为弹簧元件的两个第二端部对应配设支承点，所述支承点直接位于转向架上。
[0032]至少一个弹簧元件20的预紧力是可调节的。在所示出的制动单元7中，两个制动臂9中的每一个，分别设有一个用于调节支承在其上的扭转弹簧的预紧力的调节装置21。
[0033]对扭转弹簧的预紧力进行调节，提供了一种在运行使用时可以快速而便利地应对摩擦副单侧地紧贴的方法。因此，可以对例如制动单元7的紧固元件(悬挂机构)在横向方向V上相对于制动盘6的制动面63的相对偏移进行补偿，并且以此使制动单元7相对于其悬挂机构以及相对于制动盘6对中。
[0034]调节装置21包括一个调节螺栓22(也称作“调整螺栓”或者“止挡螺栓”)以及一个用于嵌接所述调节螺栓22的对应配设的制动臂9的螺孔23。
[0035]扭转弹簧的与对应各制动臂9配设的第一端部201在此分别直接支承在调节螺栓22的远离头部的自由的一端223上。借助于调节装置21，可以在制动单元7投入运行时，便利而快速地对不对称性或者尺寸偏差进行补偿。
[0036]在制动臂的朝向制动盘6的一侧，在每个制动臂中设计一个与弹簧轴线203正交地延伸的导向槽。该导向槽用作对应配设给制动臂9的扭转弹簧第一端部206的导向装置，所述扭转弹簧第一端部20)3被构造成杆状的支脚。
[0037]如尤其可从图3、图7和图8中得知的那样，在连接件14的制动桥17上设计两个支承凹槽25。扭转弹簧以其同样被设计成杆状支脚的第二端部20c，分别直接地支承在该支承凹槽25中。
[0038]两个制动臂9分别由两个分臂9a、9b构成，所述分臂9a、9b在此通过两个连接梁9c、9d固定地连接。在此，所述连接梁9c、9d横向于分臂9a、9b地延伸，从而使得扭转弹簧的弹簧轴线20a平行于连接梁9c、9d地延伸。每个制动臂9因此为对应配设给它的弹簧元件20构成一个保护框，在所述保护框内部容纳了弹簧元件20的大部分。如此，沿轨道车辆I的高度方向z延伸的连接梁9c、9d，保护弹簧元件20免受尤其沿纵向方向X作用的有害物质的侵害。分臂9a、9b保护弹簧元件20免受尤其沿高度方向z作用的有害物质的侵害。因此可以尤其有效地阻止弹簧元件20受到迎面风中的或者在行驶时向高处涡旋扬起的有害物质的侵害。
[0039]为了构成制动钳，使压紧装置8的两个制动臂9分别借助于连接螺栓26与连接件14的制动桥17铰接地连接。扭转弹簧的弹簧轴线20a在此沿对应配设给各制动臂9的连接螺栓26的轴线延伸。
[0040]一个制动杆9的两个分臂9a、9b的第一杆臂，与操纵元件11的凹槽27a、27b铰接地连接。另一制动杆9的两个分臂9a、9b的第一杆臂，与操纵元件11的凹槽28a、28b铰接地连接。通过凹槽27a、27b的提升运动，驱使凹槽27a、27b、28a、28b互相分开并且以此使第一杆臂互相叉开。将设有摩擦衬片的衬片支架铰接在制动杆9的两个分臂9a、9b的第二杆臂上，所述衬片支架在第一杆臂互相叉开时压紧在制动盘上。
[0041]在图1至图7中示出的按照本发明的制动单元7的第一实施形式中，弹簧元件20是一种卷绕在连接螺栓26上的蝶形弹簧式的扭转弹簧。
[0042]图9和图10示出按照本发明的制动单元107的第二种实施形式。在此，与第一实施形式的零件基本相同的第二实施形式的零件，被设有同样的附图标记。
[0043]在按照本发明的制动单元107的第二实施形式中，则设有一种弹簧元件120，所述弹簧元件120被构造成一种扭杆弹簧式的扭转弹簧。在此，所述扭杆弹簧同时还构成连接螺栓126。扭杆弹簧具有一个在其端部设有固定的夹紧元件129、130的杆131。第一夹紧元件129具有一种支承在调节螺栓22上的杆状支脚129a。第二夹紧元件130防旋转地与连接元件14的制动桥17连接。
[0044]作为被构造成扭转弹簧的弹簧元件20 ；120的替代方式，还可以采用诸如拉簧或者压簧式的其它弹簧元件。
[0045]按照本发明的制动单元7 ；107的两种实施形式，以其尤其简单的构造以及在其弹簧元件20 ；120的预紧力调节方面的易操作性而见长。它们是能够应对运行时出现的摩擦副单侧地接触的低成本的解决方案。
[0046]除了将制动盘6两侧的摩擦衬片10的空隙构造得相等的功能(对中功能)外，弹簧元件20 ；120还要满足其它的功能。所述其它的功能是，在操纵元件11没有将用于沿压紧方向压紧压紧装置8的操纵力导入时，能够打开制动臂(复位功能)。
【权利要求】
1.一种用于车辆(I)，尤其用于轨道车辆的制动单元(7;107)，具有 -包含两个制动臂(9)的压紧装置(8 ; 108)，所述制动臂(9)设有摩擦衬片(10)并且用于在摩擦衬片(10)和制动盘(6)之间建立摩擦连接的操纵元件(11)的作用下，可压紧在制动盘(6)上，以及 -连接件(14)，将所述压紧装置(8 ；108)固持在所述连接件(14)上， -其中可将所述连接件(14)固定地定位在车辆(I)的行走机构(2)上， 其特征在于， -与每个制动臂(9)分别对应地配设一个弹簧元件(20 ;120)用来打开制动臂(9)，所述弹簧元件(20 ;120)以其第一端部(20b ；129a)支承在制动臂(9)上，以及以其第二端部(20c ；130)支承在连接件(14)或者行走机构(2)上，其中每个制动臂(9)为对应配设给它的弹簧元件(20 ;120)构成保护框，在所述保护框内容纳了弹簧元件(20 ;120)的大部分，以及 -两个制动臂(9)中的至少一个，设有调节装置(21)，用于调节支承在其上的弹簧元件(20 ；120)的预紧力。
2.按照权利要求1所述的制动单元(7;107)，其特征在于，所述调节装置(21)具有调节螺栓(22)以及用于嵌接所述调节螺栓(22)的制动臂(9)的螺孔(23)，其中将对应配设给制动臂(9)的弹簧元件(20 ;120)的第一端部(20b ；129a)直接支承在所述调节螺栓(22)上。
3.按照权利要求2所述的制动单元(7)，其特征在于，所述制动臂(9)为支承在调节螺栓(22)上的弹簧元件第一端部(20b)构成导向装置(24)。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的制动单元(7)，其特征在于，所述弹簧元件(20)以其第二端部(20c)直接支承在构建所述在连接件(14)上的支承凹槽(25)中。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的制动单元(7; 107)，其特征在于，所述两个制动臂(9)分别具有两个通过至少一个连接梁(9c，9d)固定地连接的分臂(9a，9b)，所述分臂(9a，9b)构成了保护框。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的制动单元(7; 107)，其特征在于，所述两个弹簧元件(20 ;120)中的每一个，都是扭转弹簧，所述扭转弹簧的弹簧轴线(20a ；120a)平行于制动盘(6)地延伸穿过对应配设的制动臂(9)。
7.按照权利要求6所述的制动单元(7;107)，其特征在于， -为了构成制动钳，使两个制动臂(9)分别借助于连接螺栓(26 ；126)与连接件(14)铰接地连接， -其中每个扭转弹簧的弹簧轴线(20a;120a)沿对应配设给每个制动臂(9)的连接螺栓(26 ；126)的轴线延伸。
8.按照权利要求7所述的制动单元(7)，其特征在于，所述扭转弹簧(20)是卷绕在所述连接螺栓(26)上的蝶形弹簧。
9.按照权利要求7所述的制动单元(107)，其特征在于，扭转弹簧(120)是扭杆弹簧，其中所述扭杆弹簧穿过连接螺栓或者构成连接螺栓(126)。
10.一种车辆(I)，尤其轨道车辆，具有 -行走机构(2)，将轴(4)固持在所述行走机构(2)上，在所述轴(4)上防旋转地布设制动盘￠)，以及将对应配设给制动盘(6)的制动单元(7 ；107)固定地定位在行走机构(2)上， 其特征在于，按照权利要求1至9中任一项设计制动单元(7 ；107)。
【文档编号】F16D65/12GK104334905SQ201380027950
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年4月10日 优先权日:2012年4月30日
【发明者】M.比尔德斯坦, A.盖利, T.希弗斯 申请人:西门子公司