用于固定制动钳的装置的制作方法

本发明涉及一种用于固定制动钳的装置并且特别是涉及一种用于将液压制动钳固定在轨道车辆的转向架框架上的装置。

背景技术：

轨道车辆例如有轨电车通常在车辆下部结构中仅仅提供少量空间以便例如可靠安装制动系统。这种问题应当首先借助于图5-7示例性针对轨道车辆详细阐述。

图5示出示例性的轨道车辆的垂直于行驶方向(例如沿着z方向和y方向)的横向剖视图，其中示出液压制动钳20在示例的轨道车辆(例如有轨电车)的转向架框架40上的固定。转向架框架40(或车辆框架的其它部分)相对于制动盘60(其与至少一个车轮64固定连接)可运动地设置。例如转向架框架40通过初级弹簧30相对于在轮组上的制动盘60弹性地安装并且因此特别是需要的是：制动钳可以相对于制动盘60实施角度运动。图5示出围绕车辆纵轴线(例如x方向)的示例性的旋转。

不限于此：接下来使用一种坐标系，其中车轮的旋转轴线位于y方向上，x方向指向示例的轨道车辆的行驶方向并且z方向反向于轨道车辆的竖直方向延伸。

图6示出用于将制动钳20安装在转向架框架40上的其它细节。特别是制动钳固定装置包括第一保持件51和第二保持件52。第一保持件51将制动钳20相对于第一销11保持，该第一销与转向架框架40固定连接。第二保持件52包括支承杆53，该支承杆在两个球窝关节轴承54之间延伸，其中一个球窝关节轴承与转向架框架40固定连接并且另外一个球窝关节轴承与制动钳20固定连接。球窝关节轴承54同样可以构成为支承杆53的一部分。

第一保持件51在图6a中作为横向剖视图放大示出并且如此构成，使得所有的由制动钳20径向作用在第一销11上的径向力直接被传递到第一销11上。另外一方面，第一保持件51允许沿第一销11的纵向方向的轴向运动。此外，可以实现第一保持件51相对于第一销11的旋转运动。

第二保持件52经由两个球窝关节轴承54和位于这两个球窝关节轴承之间的支承杆53将制动钳20这样与转向架40连接，使得阻止沿着车辆纵轴线(x方向)的运动，然而可以实现沿着车辆轴62的轴线方向(y方向)的运动。特别是该支承杆悬挂装置允许制动钳20相对于转向架框架40的旋转，并且制动钳20可以跟随车轮60(例如制动盘)相对于转向架框架40的旋转运动，如在图5中所示。

制动钳20相对于制动盘60的角度运动性在该通常的悬挂装置中按照如下方式实现：制动钳20在一个接口(第一保持件51)上在y方向上可轴向移动地并且在所有方向上可旋转地支承。径向于销作用的力可以在所有方向上被传递(固定支承)。在第二接口(第二保持件52)上形成球窝关节54，该球窝关节将剩余的反作用力从制动钳20沿着在两侧利用球窝关节支承的支承杆53的方向进一步引导到转向架框架40上(活动支承)。

图7示出制动钳20的悬挂装置的其它细节，其中转向架框架40不可见。如由图7可见，支承杆53是长度可调节的并且在对置的各侧上分别具有一个球窝关节轴承54，所述球窝关节轴承在一侧与转向架框架固定连接并且在另一侧与制动钳20固定连接。第一保持件51以相同的方式构成，如在图6中示出。制动钳20又耦合到车辆的制动盘60上，该制动盘经由固定装置61与轨道车辆的轴或车轮连接。

所示的制动钳20在转向架框架40上的这种通常的保持具有这样的缺点，即由于支承杆53而存在较大的空间需求。通常不考虑进一步缩短支承杆，因为最小长度是必要的，以便提供足够的运动间隙。该附加的空间不是在任何情况下都存在。例如正是在有轨电车中期望的是，客舱布置成尽可能深并且为上下车提供大量的空间，这强烈限制了构造空间。

技术实现要素：

本发明的任务在于可以实现制动钳在车辆框架上的一种固定，该固定是节省空间的并且提供与制动钳的通常固定相同的功能。

上述任务通过根据权利要求1或权利要求2或权利要求13的装置解决。从属权利要求涉及独立权利要求的内容的有利的进一步发展。

本发明涉及一种用于将制动钳固定在车辆的框架上的装置，该制动钳属于车辆制动器，以便制动可旋转的制动盘。该装置包括下述特征：第一销和第二销，第一销和第二销都与框架固定连接；第一保持件，用于将制动钳保持在第一销上；以及第二保持件，用于将制动钳保持在第二销上。第一保持件和第二保持件的组合构成用于将制动钳在垂直于制动盘旋转轴线的平面中保持为不可旋转的并且允许围绕垂直于制动盘旋转轴线的至少一个另外的旋转轴线的旋转，所述第一保持件相对于第二保持件是不可运动的。

本发明此外涉及另外一种用于将制动钳固定在车辆的框架上的装置，制动器构成用于制动车辆的围绕旋转轴线可旋转的制动盘，该另外一种装置包括下述特征：第一销和第二销，第一销和第二销都与框架固定连接；以及第一保持件和第二保持件，第一保持件和第二保持件构成用于将制动钳相应地保持在第一销上和保持在第二销上，使得制动钳在垂直于制动盘的旋转轴线的平面中是不可旋转的并且围绕垂直于制动盘旋转轴线的至少一个另外的旋转轴线是可旋转的。在该另外一种装置中，第一保持件至少部分地包裹第一销，和/或第二保持件至少部分地包裹第二销，第一保持件在沿第一销的轴向方向上是可移动的，并且第二保持件在沿第二销的轴向方向上是可移动的。第一销和第二销因此构成浮动销，其允许制动钳与制动盘一起沿着横向方向(沿着车轮的旋转轴线)的共同运动。

在本发明的范围中径向力应当理解成，其涉及所有沿着径向方向(即垂直于轴向方向)作用到销上的力。各实施例特别是确保，径向力尽可能直接沿着x方向传递，其中x方向例如可以如此定义，即其涉及由待补偿的转矩施加在制动钳上的力方向(例如车辆的行驶方向，当制动钳例如在行驶方向上设置在车轮之后时)。

框架也可以任意选择，只要其适合于吸收在制动时待补偿的转矩。框架应当宽地解释并且可以包括任何经由弹簧级耦合到车轮或车辆轴上的元件。例如框架可以是示例的轨道车辆的转向架框架。框架同样可以是任意的与转向架框架连接的元件，例如发动机壳体或变速器壳体或类似的车辆元件。

因此各实施例涉及没有支承杆的、用于固定制动钳的装置，其中支承杆在当前背景下也可以定义为一种杆，其阻止在垂直于车轮旋转轴线的平面中的运动(以便由此传递转矩)。因此在其它的实施例中不仅第一保持件而且第二保持件是无支承杆的保持件。

在另外的实施例中，第一保持件构成用于将所有的径向力传递到第一销上，和/或第二保持件构成用于在仅一个方向上将径向力传递到第二销上。

在另外的实施例中，制动钳包括至少一个制动钳臂并且第二保持件包括至少一个关节套筒，该关节套筒与制动钳臂固定连接，并且关节套筒的内轮廓如此成型，使得能实现围绕所述至少一个另外的旋转轴线的旋转并且径向力在所述仅一个方向上被传递。

在另外的实施例中，第二保持件和/或第二销构成用于在围绕旋转轴线(例如y轴)的转矩时确保无弹性的力传递并且允许围绕所述至少一个另外的旋转轴线(例如z轴或x轴)的弹性的力传递。

在另外的实施例中，第二保持件和/或第二销具有至少一个弹性的元件，以便确保围绕所述至少一个另外的旋转轴线(例如z轴或x轴)的弹性的力传递。

在另外的实施例中，第二保持件具有沿第二销的径向方向的平移方向(例如车辆的竖直方向)的最小间隙。平移方向例如是z轴的方向。

在另外的实施例中，最小间隙通过在第二销和第二保持件之间的缝隙提供。

在另外的实施例中，平移方向垂直于在制动盘的旋转轴线和制动钳的重心之间的连接线。可选地，平移方向可以沿着在第一销和第二销之间的连接线延伸，该平移方向例如沿着车辆的竖直方向延伸。

在另外的实施例中，第二保持件具有弹性体元件，该弹性体元件构成用于最小化沿着一个方向(制动钳在该方向上是不可旋转的)的间隙和用于弹性缓冲制动钳。在另外的实施例中，附加地或替代地，第一和/或第二销自身构成为弹性的，以便允许在规定的范围内的弹性变形。在受载之后，销可以而后重新弹性返回到最初的初始位置。销然而也可以具有覆盖层，其提供规定的弹性。弹性作用可以在所有方向上相同地构成或与方向相关(例如沿着x方向可较小或较强地弹性变形)。

在另外的实施例中，第二保持件包括关节元件，并且该关节元件构成用于允许沿着第二销的平移运动并且允许围绕所述至少一个另外的旋转轴线的旋转运动。

本发明还涉及一种用于将制动钳固定在车辆的框架上的装置，制动器构成用于制动车辆的围绕旋转轴线可旋转的制动盘，该装置包括下述特征：用于将转矩传递至框架的器件，该转矩在制动盘制动时被传递到制动钳上；以及用于将制动钳相对于框架在垂直于所述转矩的方向上枢转的器件。该用于枢转的器件具有最小间隙并且在至少一个枢转方向上的枢转范围与所述最小间隙的大小相关。

本发明也涉及一种包括制动钳和上述装置的制动钳悬挂装置。

本发明也涉及一种轨道车辆，其包括框架、制动盘和上述的制动钳悬挂装置。框架可以例如是转向架框架。

附图说明

本发明的实施例由接下来的详细说明和多个不同实施例的附图更好地理解，这些实施例然而不应当理解成将公开内容限于这些具体实施方式，而是仅仅用于阐述和理解。

图1a、1b示出根据本发明的一个实施例的装置。

图2说明用于固定制动钳的装置的一个实施例的其它细节。

图3示出第二保持件和第一保持件的其它细节。

图4示出用于第二保持件的一个另外的实施例。

图5示出示例的轨道车辆的横向剖视图。

图6说明在利用通常的支承杆的情况下制动钳在转向架框架上的安装。

图7示出制动钳的通常的悬挂装置的其它细节。

具体实施方式

图1示出用于将制动钳20固定在车辆的框架40上的装置。该制动钳20属于车辆的制动器，该制动器设计用于制动可旋转的制动盘60(和因此制动车辆)。该装置包括第一销110和第二销120，这两个销与框架40固定连接。第一销110和第二销120可以例如构成为直线形状的。此外制动钳20通过第一保持件210保持在第一销110上并且通过第二保持件220保持在第二销120上。第一保持件210和第二保持件220的组合构成用于将制动钳20在垂直于制动盘60的旋转轴线r1的平面x-z中保持为不可旋转的和允许围绕垂直于制动盘60的旋转轴线r1的至少一个另外的旋转轴线r2、r3的旋转。第一保持件210相对于第二保持件是不可运动的。

根据本发明的实施例，第一销110和第二销120分别形成浮动销。因此第一保持件和第二保持件也可以可选地或替代地如下定义。第一保持件210至少部分地包裹第一销110并且在沿着第一销110的轴向方向(y方向)上是可移动的。此外，第二保持件220可以至少部分地包裹第二销120并且也在沿着第二销120的轴向方向y上是可移动的。

框架20可以例如是轨道车辆的转向架框架40，该转向架框架根据转向架设计通常提供唯一的用于制动钳20的连接可能性。此外，制动钳20在通过初级弹簧而弹性支承的转向架上的固定用于减小车辆中的非利用弹簧支承的质量并且减小通过撞击和振动而作用到制动钳20的负载。

哪个保持件称为第一保持件和哪个保持件称为第二保持件是可以自由选择的。第二保持件可以例如如此定义，即其是这样的保持件，该保持件非在所有径向方向上通过销固定，而是在至少一个方向上留出一定的间隙。

当制动钳不是如图1中所示设置在车轮之后，而是例如设置在车轮上方或车轮之前时，可以例如选择不同的坐标系。因此这些实施例特别是参照这样的坐标系，其中y轴定义车轮的旋转轴线并且x轴是车轮的指向制动钳20的径向方向，并且z轴定义与之垂直的方向。

图2示出用于将制动钳20固定在车辆的框架40上的装置的一个实施例的其它细节。在该示出的实施例中，在制动钳20上固定液压的制动设备23，该制动设备经由杠杆24操作制动装置27(该制动装置耦合到制动盘60上)并且由此引入制动过程。在制动过程中导致车轮60(例如制动盘)的制动。这导致，在制动钳20和固定在制动钳上的制动设备上作用一个在x-z平面中的转矩(即围绕y轴的一个平行轴线)。该转矩必须通过制动钳20吸收，以便促成车辆的制动。因此根据实施例，用于制动钳的第一保持件210和第二保持件220如此构成或成型，使得抑制在框架40和制动钳20之间的、在x-z平面中的相对旋转运动(即制动钳20在该旋转平面中是不可旋转的)。

这可以例如通过横截面几何形状实现，如在图2a和2b中可看出。

图2a示出制动钳20的第一保持件210在与框架40固定连接的第一销110上的放大视图。在示出的实施例中，如此实现第一保持件210在第一销110上的固定，使得所有方向上的径向力被传递到销110上。这导致：在制动时一个转矩作用到制动钳20上，并且该转矩围绕第一销110起作用。第一保持件210的该设计因此与图6的通常的悬挂装置是类似的或相同的。

第二保持件220提供制动钳20在第二销120上的固定，其中第二销120也与框架40固定连接。为了抑制在x-z平面中的所述旋转运动，第二保持件220如此构成，使得沿着x方向作用的力直接被传递到第二销120上。同时然而应当确保，制动钳20利用车辆的弹性系统可以相对于框架40运动或转动，从而制动盘60始终保持平行于制动装置定向，以便由此确保有效的制动。为此根据实施例，第一和第二销110、120构成为浮动销。为此不仅第一保持件210而且第二保持件220可沿着第一或第二销在轴向上移动。此外制动钳20通过第一保持件210和第二保持件220如此借助于第一销110和第二销120固定在框架40上，使得不仅围绕z方向的旋转而且围绕x方向的旋转(至少在预定范围中)是可能的。

具体地，这些功能在示出的实施例中由此确保，即第一保持件210例如经由倒圆的轮廓耦合到第一销210上(见图2a)，并且第二保持件220同样经由倒圆的轮廓耦合到第二销120上(见图2b)。沿着销110、120的倒圆的轮廓在销110、120的两个径向侧(在x侧和z侧)上构成并且使得可以实现：制动钳20与第一保持件210和第二保持件220一起围绕z轴可旋转。

为了同样可以实现围绕x轴在规定的旋转范围内的旋转，第二保持件220具有在第二销120和第二保持件220的倒圆的表面之间的间隙sz。由此可能的是，在围绕x轴旋转时制动钳20在第二保持件220处稍微沿着轴向在y方向上移动。由于在第二销120和倒圆的表面220之间的间隙sz，这样的移动在同时围绕第一保持件210的固定点在规定范围上的旋转时是可能的。

应当指出，上述的设置不是强制需要的。例如上述叙述涉及一种特殊情况，即第一和第二销110、120沿竖直方向上下(沿着z方向)设置。当销110、120以其它方式设置时，需将整个系统相应地移动或转动。仅仅重要的是，第一和第二保持件210、220提供用于所需功能的器件，即用于传递制动转矩的器件和用于将制动钳20相对于框架40且垂直于制动转矩枢转的器件。

图3示出了第二保持件220的其它细节。第一保持件210可以根据实施例以相同的方式构成，如在图6和7中所示。

在所示的实施例中第二保持件220例如经由制动钳臂22与制动钳20固定连接。此外，第二保持件220具有关节套筒222，该关节套筒围绕第二销120套筒状地延伸(见图3b)。

图3c示出关节套筒222(例如在中间)的垂直于第二销220轴向方向的横向剖视图。图3d示出沿着横向剖视线b-b的横向剖视图并且图3e示出沿着横向剖视线a-a的横向剖视图，这些横向剖视线是在图3c中定义的。此外关节套筒222具有弹性体元件226，以便例如确保经由销支承的弹性。可选地，同样可以经由销120自身实现弹性(例如经由表面涂层)。另外的弹性元件127可以例如在销120与保持件120的接触点处构成。所述另外的弹性元件127可以具有下述特征：其将所需要的沿x方向的间隙最小化并且起到弹性缓冲作用。可选地所述另外的弹性元件也可以具有比弹性体元件126大的强度，以便可以实现转矩的尽可能直接的传递。

如由图3可见，第二销120由套筒222包围。关节套筒222的内轮廓在此具有类似于双曲线的横截面，其中，关节套筒222的内轮廓沿着x方向接触第二销120(或者说在该方向上提供固定保持，直至最小间距)并且沿着z方向与第二销120隔开距离，即具有间隙sz。

如由图3e可见，沿着z方向的间距(间隙或缝隙sz)沿着第二销120的轴向延伸不是恒定的。更确切地说，关节套筒222的内轮廓沿着第二销120的轴向方向从一侧首先朝向第二销120延伸，以便而后重新远离第二销，从而从关节套筒的内部观察，产生一种凸出的表面(或在横截面平面中产生类似于双曲线的形状)。这提供优点，即关节套筒222可以与制动钳20一起在x方向上旋转并且直至第二销120沿着剖视线a-a接触凸出构成的内轮廓为止。因此，利用间隙sz可以调节制动钳20的(围绕x方向的)振幅。

如在图3d中可以看到，例如在第二销120的轴向长度的中间处，关节套筒222沿着横向剖视线b-b靠近第二销120直至最小间距。内轮廓也如此成型，使得关节套筒222朝向两个端部进一步打开，以便由此也在该横截面平面中构成两个凸出构造的、彼此对置的内轮廓(即双曲线)。这具有如下效果：关节套筒222能相对于第二销120围绕z方向转动，具体而言转动一个角度alpha_z。

图4示出用于第二保持件220的另一实施例，其中图4a示出装置与制动钳20和制动装置一起的空间视图，并且图4b又示出第二保持件220的放大视图。在该实施例中第二保持件220的(如在图3中所述的)特殊内轮廓通过关节轴承190替代，该关节轴承沿着y方向可移动。

图4c示出可移动的关节轴承190的垂直于y方向的剖视图，图4d示出沿着(如在图4c中可看到的)剖视平面b-b的另一剖视图，并且图4e示出沿着(如在图4c中定义的)剖视平面a-a的剖视图。

该示出的关节轴承190提供与在之前示出的实施例中相同的功能。旋转功能在此并非通过关节套筒222的内表面的相应构造的轮廓提供，而是通过关节轴承190提供。不仅第一保持件210而且第二保持件220也沿第一和第二销110、120沿着轴向在y方向上(至少在一定范围内)可移动。

如在图4d的剖视平面中可以看出，第二保持件220也与第二销120在x方向上隔开距离，直至最小间距(其在理想情况下是0；sz＝0)。在另外一侧，如在图4e中示出，在第二保持件220和关节轴承190之间在z方向上设置预定的间隙sz，该间隙也允许围绕x轴的旋转。所示出的关节轴承190可以不仅允许围绕x轴的旋转而且允许围绕z轴的旋转，其中在这两个旋转之间的区别在于，在围绕x轴旋转时(因为该旋转围绕第一保持件110实现)实现第二保持件220的轴向移动，同时在关节轴承190和制动钳臂22之间的z间距减小。

如上所述，上述说明针对于特定的坐标系，本发明不应当限于该坐标系。所示的坐标系仅仅是示例。特别是制动钳相对于框架在所示侧上的设置仅仅是示例并且可以在其它的实施例中选择成不同的。

这些实施例提供优点，即支承杆是可取消的，从而本发明也可以在受限的安装空间时实施。特别是即使在没有支承杆的情况下也可以实现制动钳的力传递和角度运动性。本发明的其它重要方面也可以如下概括。

经由固定的或活动的构件，制动钳的运动性如此确保，使得替代双重支承的支承杆，单个支承位置就足够了。在接口1中的固定支承以及在接口2中的活动支承的原理得到保留。活动支承仅可以在靠近x方向处传递力。

各实施例尤其涉及固定-活动支承。接口1保持不变地沿y方向可轴向移动并且在角度方面围绕所有的轴线可运动。不仅接口1而且接口2可以通过固定的销实现。

关节套筒与制动钳臂固定连接。关节套筒的内轮廓如此设计，使得以尽可能小的间隙sx确保沿x方向的力传递。同时提供围绕z轴的角度运动性(alpha_z)。

间隙sz如此设计，使得在z方向上不能传递任何力，然而在销固定的情况下确保制动钳的围绕x轴的角度运动性(alpha_x)。

在制动钳臂中如此安装关节轴承，使得关节轴承在z方向上可被移动。在x方向上该设置是近似无间隙的。

本发明的其它实施例也涉及下述的编号的示例：

(1)用于将制动钳固定在轨道车辆中的装置，该装置允许制动盘相对于制动钳连接件围绕x和z轴的角度运动。该装置的特征在于，该装置通过两个固定的用于浮动支承的销构成。

(2)根据示例1的装置，其进一步特征在于，在浮动销上的支承构成为固定支承和活动支承。固定支承可以将所有的径向力传递到浮动销上，活动支承仅能传递沿x方向或靠近x方向的力。

(3)根据示例1或2的装置，其进一步特征在于，活动支承通过一体的或多部分的关节套筒构成，该关节套筒与制动钳臂固定连接。关节套筒的内轮廓设计成确保根据示例1的制动盘的角度运动以及根据示例2的力传递。

(4)根据示例1或2的装置，其进一步特征在于，用于浮动支承的销设计成对于沿x方向的力传递是足够刚性的并且对于围绕z轴的角度运动是足够弹性的。该弹性或者可以通过销自身实现或者可以经由(例如具有附加的弹性元件的)销支承实现。

(5)根据示例1或2的装置，其进一步特征在于，浮动支承通过沿z方向可移动地支承的关节轴承构成。

(6)根据示例1或2的装置，其进一步特征在于，例如经由弹性体元件最小化沿x方向的所需要的间隙并且提供弹性缓冲作用。

在说明书、权利要求书和附图中公开的本发明的特征可以不仅单独地而且以任意的组合对于实现本发明是重要的。

附图标记清单

11、12第一和第二销

20制动钳

22制动钳臂

30弹簧

35弹簧角

40框架

51第一制动钳固定件

52第二制动钳固定件

53支承杆

54球窝关节

60制动盘

61固定装置

62车辆轴

64车轮

110第一销

120第二销

210第一保持件

220第二保持件

222关节套筒

226弹性体元件

r1、r2、r3彼此垂直的旋转轴线