用于盘式制动器的制动钳的制作方法

本发明涉及一种用于盘式制动器的制动钳。本发明特别是涉及一种用于载重汽车的盘式制动器的制动钳。所述制动钳具有构建为适于跨越所述制动盘的钳框架，和用于容置压缩机构的壳体，所述压缩机构用于压缩所述盘式制动器。

背景技术：

这类制动钳通常具有构建为注塑件的钳框架，钳框架构成壳体的覆盖物，并且通常构成壳体与相对这个壳体布置的钳背之间的拉紧杆，这些拉紧杆将钳背与制动钳的固定侧端连接在一起并且止推支承特别是在制动时支撑在钳背上的制动板。

由ep0108860a1已知这种制动钳的一个部件，这个部件由两个彼此相对布置的金属板件构成。这些金属板件形成用于容置压缩机构的压缩元件的容置部，以及充当用于保持可动制动板的固定轴承和浮动轴承的圆柱形容置部。

目前常见的钳框架构建为注塑件，带来多种缺点。举例而言，所铸造的构件非常重。用消失模来铸造铸模是不经济的。壁厚由于其工艺而在10mm以上。

技术实现要素：

本发明的欲解决的问题在于提出一种制动钳，其以成本更低且更经济的方式制成，并且具有更小的自重。

本发明用以达成上述问题的解决方案是提出一种具有权利要求1的特征的制动钳。所述制动钳特别是指一种用于载重汽车的制动钳。所述制动钳具有壳体，所述壳体具有外区段和与所述外区段大体平行的内区段。这两个区段大体平行于旋转的制动盘，进而平行于由制动钳所保持的制动板的制动面。所述壳体在顶侧被覆盖物限制，在底侧被底部区段限制。特定而言，壳体在底部大体是完全封闭的，以防止污染物和异物渗入壳体，否则可能损伤压缩机构。

根据本发明，前文提到的这四个区段均由金属板制成。每个区段通常通过对经轧制的金属板进行成形处理和/或冲裁处理或切割处理而制成。优选每个金属板均为一体成型的整体式金属板，也就是说并非通过将不同的金属板接合在一起而制成。在任何情况下，每个区段的起始材料均为通常经轧制的平面金属板件。为制造这些区段，这个金属板可以受到冲裁和/或弯曲处理。

根据本发明，至少两个区段由整体式金属板元件构成。这两个区段随后通常通过弯曲处理而彼此相对定向。壳体的简单结构使得底部区段和覆盖物区段大体与外区段和内区段成直角。

作为替代或补充方案，设置在所述壳体中的用于支承待压缩制动板的固定和浮动轴承由金属管构成，所述金属管通过对至少一个金属板进行弯曲处理而一体成型。所述至少一个金属板构成所述区段中的至少一个，优选构成所述底部区段。所述金属管无需周向封闭。此外，所述金属管也不必布置在壳体内。确切而言，所述轴承通常处于壳体的高度上，并且大体被钳框架覆盖，优选被盖元件覆盖，然而布置在压缩机构的壳体外。

由此可见，本发明的制动钳可以仅由金属板半成品制成。如果轴承并非通过金属板元件中的一个的成形而构成，那么这个轴承通常由偏转的长形零件构成，这些长形零件由预制的管件半成品构成。所有金属板材料优选均由焊接性良好的材料制成，使得制动钳的构成盘式制动器的可动部分的支架和轴承的部分可以通过焊接而彼此连接成一个整体。在制造这个框架的过程中无需采用铸件，这样就能制成重量较小的制动钳。此外，使用金属板后，可以针对性地选择以特定方式通过轧制以及视情况通过热处理而增强的材料，这个材料最大程度地符合针对制动钳所提出的机械要求。就所需的成形处理或弯曲处理而言，视情况同样就冲裁处理而言，所选的金属板材料一方面应具有良好的强度，另一方面也具有良好的可成形处理性和/或可弯曲处理性。优选采用碳含量相对较低(介于0.01wt％与0.12wt％之间)的钢材，例如s135mc或s420mc。

根据本发明的一种进一步优选方案，所述钳框架由一个整体式的金属板元件构成，所述金属板元件也构成钳背。所述钳框架通常构成制动钳的某个部分，这个部分构成覆盖物区段、这两个拉紧杆和将这两个拉紧杆端部连接在一起的钳背。在覆盖物区段与钳背之间通常设有用于容置制动盘的自由空间。

这个凹口通常从内区段伸出，这个内区段优选构成所述制动板中的至少一个的保持件。

进一步优选地，所述内区段和外区段以及所述底部区段由一体式成形的金属板元件构成。外区段和内区段通常通过围绕相互平行的轴线斜切而构成，使得这两个相互平行的区段与底部区段成直角。底部区段通常在这两个内外区段之间朝覆盖物区段方向朝至少一个端侧，通常朝两个端侧向上弯曲，以形成侧向限制壳体的壁部。外区段和内区段以及底部区段通常通过焊接而相连，以便首先将这个进一步优选方案所要求的预制构件制备成固定的整体，随后与制动钳的其余部分连接在一起。

如前所述，根据本发明的另一进一步优选方案，所述钳背一体式地构建在所述钳框架上，优选构建在所述覆盖物区段上。所述钳背通过加固元件而加固，这个加固元件在其与钳背之间将一个空腔暴露出来。所述加固元件通常构成制动板中的一个的抵靠面，这个抵靠面通过钳背受到止推支承。

所述钳背或所述加固元件优选承载用于保持制动磨擦片保持支架的固定元件，所述制动磨擦片保持支架伸出钳框架并且跨越所述制动盘。这个固定元件通常以钝端焊接。

根据本发明的一种进一步优选方案，所述区段如此地相对彼此定向，使得单独一个，优选所有将所述金属板或金属板区段焊接在一起的焊缝均构建为角焊缝。采用上述方案后便无需在焊接这些区段前实施焊缝准备，从而进一步节约制造成本。

根据本发明的另一进一步优选方案，设有一体式锻造的轴承座元件，其优选设在所述壳体中，并且通过可以从外部施加在所述外区段上的焊缝与该壳体焊接在一起。从外侧施加焊缝能够实现全自动化制造，因为焊接机器人可以无阻碍地从外侧起作用。此外还能防止焊接飞溅物进入壳体。为此，外区段通常具有至少一个用来施加焊缝的焊孔。优选将所述焊缝施加至周向包围这个凹口的壁部。

根据本发明的一种进一步优选方案，所述轴承座元件具有形状配合凸起，所述形状配合凸起为将所述轴承座元件定位在所述壳体中而形状配合地被容置在所述外区段的凹口中。通过以下方式来进行形状配合的保持：通过凹口与凸起间的紧密配合来实现轴承座元件的预定位。所述形状配合凸起与对应的凹口例如可以采用旋转对称的构建方案，使得尚不会因这个形状配合而产生防扭保护。但这种防扭保护是优选方案，因为在这种情况下，在将形状配合凸起装入凹口后，轴承座元件精确地被容置在安装位置上。

附图说明

下面结合附图所示实施例对本发明的更多细节和优点进行详细说明。其中：

图1为制动钳的第一实施例的侧面透视图；

图2为构成图1所示实施例的元件的不设置覆盖物的壳体的侧面透视图；

图3为根据图1的第一实施例中构成覆盖物的构件的侧面透视图；

图4为构建在图3的构件中的加固元件的俯视透视图；

图5为第一实施例的纵向剖面的透视图；

图6为第一实施例的轴承座元件的背面透视图；

图7为图6所示轴承座元件的俯视透视图；

图8为本发明的制动钳的第二实施例的俯视透视图；

图9为根据图1的第二实施例中构成覆盖物的构件的侧面透视图；

图10为第二实施例的外区段的内表面的俯视透视图；

图11为第二实施例的内区段的俯视图；

图12为第二实施例的构成底部区段的金属板部件的俯视透视图；

图13为第二实施例中构成覆盖物的构件的纵向剖面的透视图；

图14为根据图10的第二实施例的外区段的俯视图；

图15为构成覆盖物的构件的纵向剖面的透视图，这个构件上焊接有加固元件；以及

图16为本发明的第三实施例的纵向剖面的透视图。

具体实施方式

图1为制动钳的一个实施例的透视图，下文对该制动钳的主要构件进行描述。这个一般性描述适用于全部实施例。

用参考符号1表示的制动钳具有钳框架2，这个钳框架仅由经切割或经冲裁、深拉且通常通过焊接而相连的金属板元件构成。这个钳框架2包括覆盖物区段4，这个覆盖物区段构建为一体式金属板元件，并且构成拉紧杆6以及将这两个拉紧杆6连接在一起的钳背8。拉紧杆6与由覆盖物区段4构成的覆盖物10分离，这个覆盖物在顶侧限制并覆盖下文还将进一步描述的壳体12。如图1所示，这个壳体12相对用参考符号s表示的对称轴镜像对称。覆盖物10具有上覆盖物拱顶14，这个覆盖物拱顶覆盖在中间的上钻孔16上，这个钻孔开在外区段18上并且采用适于制动缸的操纵杆穿过的构建方案。

开在外区段18上的这个钻孔16高度处的较小钻孔20用于固定制动缸且位于覆盖物10上方，也就是说，位于覆盖物外部10且在覆盖物拱顶14旁边。

在外区段18中，在对称轴s上钻孔16下方开有凹口22，这个凹口用于容置构建在图6和图7所示轴承座元件26上的形状配合凸起24。在外区段18上，在凹口22的高度处以大体相对对称轴s对称的方式开有其他钻孔28，这些钻孔用于连接用来测量制动磨擦片磨损的磨损电位器，或者实现通向用于重新调整或减小制动路径磨损的调整装置的通道。此外，图1还示出内区段30，这个内区段正如外区段18那样易于在顶侧伸出并在侧向包围覆盖物10。内区段30构成第一固定元件32，这个固定元件形式为用于容置伸出钳框架的制动磨擦片保持支架(未绘示)的舌板。在钳背8的高度处可看到一个孔眼，这个孔眼构建为这个制动磨擦片保持支架的第二固定元件34。图2示出第一实施例的第一特点。壳体12由通过切割或冲裁和弯曲而制成的整体式第一金属板元件32，和一体式覆盖物区段4的构成覆盖物10的部分构成。除这两个大体彼此平行的外区段和内区段18、30外，第一金属板元件36还包括底部区段38，这个底部区段在这两个区段18、30之间延伸且具有向上弯曲的侧壁40，这些侧壁构成用于抵靠至覆盖物10的端侧抵靠面42。侧壁40的自由端易于朝外倾斜，使得在这个区域内，抵靠面42的倾斜度相当于覆盖物10的倾斜度(参阅图1)。

在图2中用参考符号44表示未绘示的角焊缝的接点，这些角焊缝用于焊接相应区段18、30、38，使得这些区段不仅通过金属板的弯曲而达到相对彼此的期望定向，而且彼此固定相连。如此地选择区段18、30、38的相应边缘的重叠，从而不需要实施焊缝准备。单凭角焊缝便足以将第一金属板元件36构建为矩形。

特定而言，如图3所示，覆盖物区段4构建为具有球面外表面的壳形区段。钳背8大体构建为弓段。钳背8在任何情况下均通过深拉构成覆盖物区段4的整体式金属板材料而成形。

图4示出加固元件46，将这个加固元件焊接至覆盖物区段4以加强钳背8。加固元件46作为金属板而成形，因而呈平面状。俯视图示出大体呈环段形的设计方案。在凸形的上边缘上构建由凸肩48构成且向前突出的凸台50，这个凸台在接合状态下伸出构建在拉紧杆6之间的开口52。在这个过程中，凸肩48以形状配合的方式被容置在拉紧杆8的内边缘之间并被固定。

如图3所示，钳背8的背离开口52的末端朝开口52和内区段30弯曲。加固元件46如此抵靠在覆盖物区段4的以上述方式构成的自由端面54上，从而也能在此处焊接角焊缝(参阅图5中的接头44)。这一点相应地适用于加固元件46与在顶侧限制开口52的端面56之间的相对布置的接合处，这个端面同样由覆盖物区段4构成。

在图5中，其他参考符号44表示的是其他位置，可以在这些位置上通过填角焊缝将钳框架2的不同金属板区段或元件连接在一起。附图示出，可以各通过一个角焊缝单侧以及双侧地连接金属板部件。优选仅从外部设置用于将构成壳体12的金属板区段连接在一起的焊缝，以及用于将外区段18上的形状配合凸起24连接在一起的焊缝。

此外如图5所示，内区段具有单独一个中心开口58，用于压缩制动盘的压缩机构的未绘示元件穿过这个中心开口。这些元件布置在壳体12内，并且作用于设置在开口52内且与内区段30相邻设置的制动磨擦片，制动磨擦片同样未绘示。

此外，通过这个设计方案在加固元件46与钳背6之间构建一个空腔59。相应的设计方案对钳框架2起加固作用，以便支承通过制动板而作用于制动盘的进给力。

此外，可从图5、图6和图7看出经锻造的轴承座元件26。轴承座元件26具有用于抵靠至外区段18的内表面的抵靠面，这个抵靠面在图6中用参考符号60表示，且形状配合凸起24从这个抵靠面伸出。轴承座元件26在相对布置的内表面上具有两个经切削加工的功能面区域62。轴承座元件26同样与对称轴32对称布置。轴承座元件26构成所示实施例中的两个容置操纵杆或轴体的轴承的轴承座，未绘示的进给机构的操纵杆作用于这个轴体。经切削加工的功能面区域62各构成一个半圆柱形的轴承架。如图1和图5所示，可以通过从外区段18的外侧实施焊接而将轴承座元件26与这个外区段连接在一起。穿过凹口22而到达焊接点。也可以在焊缝中实施这种焊接，这个焊缝在图5中用参考符号44表示。

通过未绘示的导引杆对通过压缩机构而运动的制动钳的进给运动实施导引，这些导引杆布置在轴承64中。轴承64由偏转的管段构成且在图1中示出。轴承64构成固定轴承并且用作用于支承制动钳的浮动轴承。

图8至图15示出本发明的另一示例。相同的构件用相同的参考符号表示。

在第二实施例中，内区段30具有其他钻孔70。相应的轴承64与这些钻孔对齐，并且在此处通过角焊缝而被焊接。轴承64因圆柱形的护套区段72而具有浑圆的横截面，这些护套区段通过弯曲底部区段74而成形，这个底部区段在图12中示出且由整体式金属板构成。这个底部区段64正如此前讨论的底部区段38那样构成底部区段74的底部76和侧壁40。

图9示出的金属板部件可以由两个首先分开的深拉金属板元件构成，在深拉后借助对接焊缝将这些金属板元件接合在对称轴s上。

这个底部区段74通过角焊缝而布置在外区段18与内区段30之间，并与这个内区段焊接在一起。对应这两个轴承64的内区段30各具钻孔70，而外区段18仅具有一个外钻孔78。轴承64中的一个为构成固定轴承而与外区段18焊接在一起。在就对称轴s而言相对布置一侧上，未设置外区段18的相应脚边。在此处，构成浮动轴承的护套区段72暴露出来。图14示出内侧焊接至外区段18的轴承座80。相关设计方案和定向参阅此前讨论的实施例。

如图15所示，这个实施例中的加固元件82抵靠在钳背8的内表面上，且配设有与钳背8成直角的面区段84，这个面区段抵靠在钳背8的内表面上并被焊接至这个钳背。此处设有的制动磨擦片的抵靠面由加固元件82的环形区段面86和覆盖物区段4的限制开口52的自由端面56构成(参阅图13、图15)。

在示出第三实施例的图16中，在开口52的这个靠近钳背8的末端设有一个制动板90，这个制动板以之前图15中描述的方式止推支承在钳框架2上。

在这个第三实施例中，外区段18和内区段30通过弯曲覆盖物区段4的面区段而构成。通常在弯曲处理前实施冲裁处理，以便在覆盖物区段4上形成全部的凹口。在图16中用参考符号74表示底部区段，这个底部区段通过角焊缝，优选仅通过外角焊缝44而与覆盖物区段4焊接成一个整体。

附图标记表

1制动钳

2钳框架

4覆盖物区段

6拉紧杆

8钳背

10覆盖物

12壳体

14覆盖物拱顶

16中间的上钻孔

18外区段

20较小钻孔

22凹口

24形状配合凸起

26轴承座元件

28其他钻孔

30内区段

32第一固定元件

34第二固定元件

36第一金属板元件

38底部区段

40侧壁

42抵靠面

44用于角焊缝的角焊缝接头(角焊接头、t形接头、双t接头、多接头)

46加固元件

48凸肩

50凸台

52开口

54自由端面

56端面

58中心开口

59空腔

60抵靠面

62功能面区域

64轴承

70其他钻孔

72护套区段

74底部区段

76底部

78外钻孔

80轴承座

82加固元件

84面区段

86环段面

90制动板

s对称轴