盘式制动器及其制造方法与流程

在这方面，本发明应当包括盘式制动器，盘式制动器包括与一个或更多个制动盘重叠的滑动卡钳或固定卡钳。主要地，但非排他性地，本发明涉及点型盘式制动器。

盘式制动器(特别地，用于载重卡车)已知具有在致动机构的类型、制动力传递到一个或数个制动盘上的方式以及用于补偿制动衬片磨损的调节类型的方面具有不同配置。

关于制动器致动机构，本发明应当优选但非排他性地涉及单个挺杆设计，如例如在申请人的国际专利申请wo2011/113554a2中已知的，在该设计中，复位机构和调节机构的元件被装配到挺杆设计中并且被由外套筒和内套筒组成的单元包围，外套筒和内套筒二者形成调节机构进而制动器致动机构的部分。装配在其中的调节机构由可旋转杆驱动，可旋转杆将来自致动器的夹紧力引入制动器致动机构中。可旋转杆被布置成，使得制动器致动机构的元件(例如，推力元件和调节器)中的夹紧力引入或多或少被引导到关于制动盘的轴向方向上(即，在与制动盘的旋转轴线基本上平行的方向上)；杆因此基本上朝向制动盘旋转。

与此相反，在径向型制动器中，可旋转杆被布置成，使得夹紧力相对于制动盘径向地(即，在与制动盘的旋转轴线基本上垂直的方向上)引入制动器致动机构中；因此，杆基本上朝向制动盘轴线旋转。在这方面，本发明应当优选但非排他性地参照径向型的盘式制动器。

与为此采用的制动器致动机构的实际设计无关，本发明的目的是允许盘式制动器有更紧凑设计的可旋转杆的新配置和布置。

其他目的可见于提供了一种易于组装并且其单个部件可按容易且成本有效的方式进行制造的制动器致动机构。

这些目的分别地通过根据权利要求1所述的盘式制动器和根据权利要求10所述的用于制造此盘式制动器的方法来应对。

根据本发明，提出了一种盘式制动器，所述盘式制动器包括：制动卡钳，所述制动卡钳与至少一个制动盘重叠；以及制动器致动机构，所述制动器致动机构具有：

-放大机构，其包括能围绕枢转轴承旋转以引入来自致动器的夹紧力的制动杆，所述制动杆具有在其致动器连接装置和其传动装置之间延伸的臂；

-推力元件，其与所述传动装置连接，以将放大后的所述夹紧力传递到所述制动盘上，

其中，所述制动杆包括在其致动器连接装置和其传动装置之间的凹部，所述枢转轴承的轴线横过所述凹部。

因此，凹部应当优选地被配置成在制动杆的致动器连接装置(通常是用于接纳致动器中的活塞的远端的凹形接纳部)和传动装置(通常是半圆柱形的延伸部或端部)之间延伸的闭环设计，致动器可以是气动、机电或液压型或类似类型，制动杆利用所述传动装置以旋转方式被支撑于相邻推力件、横梁或类似物的对应形状的承载外壳或类似物。

凹部的闭环设计为制动杆提供了更好的刚度，因此相对于推力元件旋转的制动杆(其制动杆臂)因此可由更少的材料和减轻的重量制成，仍然供应了用于占用来自致动器的扭矩的相同稳定性。

根据本发明的制动杆的这种设计和配置可同时用于轴向型和径向型的盘式制动器二者，如上所述。

根据参照径向型盘式制动器的一个优选实施方式，所述制动杆应当被相对于所述推力元件配置和布置，使得来自所述致动器的所述夹紧力在制动器致动时被基本上垂直于所述制动盘的轴线引导。

根据参照单挺杆设计的不同优选实施方式，所述放大机构和所述推力元件应当借助杆被功能相配合地安装在所述制动卡钳中，所述杆被支撑在所述制动卡钳的壳体中，从而在组装时不能在轴向方向上移位。

优选地，杆的其背离制动盘并且被导向制动卡钳的后壳体部分的端部延伸到制动杆的所述凹部中。

制动器致动机构带着其全部单个部件应当被配置和布置成，使得可如申请人的国际专利申请wo2011/113554a2中详细描述地实现与杆基本上的配合，该国际专利申请的公开内容应当以引用方式随本文排他性地包括在内。

换句话讲，杆应当用作安装装置，该安装装置保持制动器致动机构的单个部件(诸如放大机构、调节器、推力元件、复位或重置装置和制动杆)一起功能相配合，其中，这些部件可出于组装目的被分成不同的自支撑子模块或单元。特别地，杆还用于将单个制动部件安装在制动卡钳的壳体中，使得这些部件确实平行于制动盘的旋转轴线起作用。

杆可被配置成使得它将固定在制动卡钳的壳体中，在轴向方向上不可移动地支撑。

出于该目的，根据本发明的盘式制动器还包括安装支具，所述安装支具具有用于以固定方式接纳所述杆的接纳装置，所述安装支具在所述制动器致动机构的组装状态下横过所述制动杆的所述凹部。

所述安装支具的这些接纳装置可被配置成允许与所述杆进行力配合和/或形状配合。

根据一个实施方式，所述杆的背离所述制动盘的自由端包括带螺纹的外表面，而所述安装支具包括带螺纹开口，使得所述杆的自由端可被简单旋入该开口中。根据另一个实施方式，所述杆和所述安装支具可包括不同种类的接合装置，所述接合装置在形状和尺寸上互补，以允许所述杆和所述安装支具之间的固定连接。

为了允许拆卸制动器致动机构，例如，在大修工作期间，安装支具被设计成能释放地固定在制动卡钳中。因此，根据需要，也可释放杆和安装支具之间的连接。

出于该目的，所述制动卡钳包括凹部和与所述凹部直接相对的横向开口，所述凹部用于接纳所述安装支具的一端，所述横向开口用于将所述安装支具引入所述制动卡钳中。在组装期间，安装支具可通过所述横向开口被容易地引入制动卡钳中，横过制动杆的凹部，并且被支撑在接纳安装支具的制动卡钳内部的内壁上的对应位置处的对应形状凹部中。关于对下面进一步组装的方法的描述，这种配置的其他细节变得显而易见。

根据本发明的优选实施方式，制动杆(无论是轴向型还是径向型布置)应当被配置成围绕杆的轴线安装在不同的角位置处。

换句话讲，带有凹部的制动杆可相对于杆安装在一个角位置处，并且因此，相对于制动盘和推力元件，对应于调整后的制动卡钳的壳体设计，允许调整成围绕轮轴和周围底盘的不同空间约束，这些不同空间约束可能是针对不同车辆(例如，越野卡车或低地板巴士)存在的。

此外，本发明涉及一种用于制造或组装如上所述的这种盘式制动器的方法。

因此，本发明提出了一种用于制造盘式制动器的方法，所述盘式制动器包括与至少一个制动盘重叠的制动卡钳并包括制动器致动机构，所述制动器致动机构具有：

-放大机构，其包括能围绕枢转轴承旋转以引入来自致动器的夹紧力的制动杆，所述制动杆具有在其致动器连接装置和其传动装置之间延伸的臂，其中，所述制动杆还包括在其致动器连接装置和其传动装置之间的凹部，所述枢转轴承的轴线横过所述凹部；

-推力元件，其与所述传动装置连接，以将放大后的所述夹紧力传递到所述制动盘上，

其中，带有所述制动杆的所述放大机构和所述枢转轴承借助杆作为自支撑的第一单元功能相配合地进行安装；

该方法包括以下步骤：

-从所述制动盘侧将所述第一单元经由一开口插入所述制动卡钳中；

-将安装支具经由所述制动卡钳中的横向开口插入，使得所述安装支具横过所述制动杆的所述凹部；

-将所述杆的端部与所述安装支具连接，所述端部面对所述制动卡钳的后部。

在一个实施方式中，所述安装支具包括带螺纹开口，并且所述杆的端部为装入所述带螺纹开口中的带螺纹端部，使得该方法还包括以下步骤：

-在所述杆的与其带螺纹端部轴向相对的那一侧应用可旋转安装工具；以及

-旋转所述杆，以便将其带螺纹端部旋入所述安装支具的所述带螺纹开口中。

在杆的端部以螺纹方式与安装支具的开口接合之前不久第一单元利用杆放置到制动卡钳的内部中而带有杆的第一单元和安装支具二者将对应对准地放置之后，将工具施用于杆的制动盘侧端部，使其旋转。出于该目的，杆的制动盘侧端部可在其连接于所述工具(诸如，插座)的面侧包括对应装置。

根据本发明的方法仍然还包括以下步骤：

-将包括所述推力元件的第二单元附接至所述第一单元的所述制动盘侧端部，所述推力元件包括内螺纹并且所述第一单元的所述制动盘侧端部包括外螺纹；以及

-启动与所述第一单元连接的重置装置，由此将所述第二单元旋拧到所述第一单元上。

例如，作为重置装置，可理解是手动或机器操作的重置装置，其包括调节小齿轮，调节小齿轮与调节机构相配合以出于制动衬片改变的目的而使调节机构复位。例如在申请人的以上提到的wo2011/113554a2中描述了此重置装置，本文明确参照了该申请的重置装置。

根据本发明的另一个实施方式，一种用于制造盘式制动器的方法，所述盘式制动器包括与至少一个制动盘重叠的制动卡钳并包括制动器致动机构，所述制动器致动机构具有：

-放大机构，其包括能围绕枢转轴承旋转以引入来自致动器的夹紧力的制动杆，所述制动杆具有在其致动器连接装置和其传动装置之间延伸的臂，其中，所述制动杆还包括在其致动器连接装置和其传动装置之间的凹部，所述枢转轴承的轴线横过所述凹部；

-推力元件，其与所述传动装置连接，以将放大后的所述夹紧力传递到所述制动盘上，

其中，带有所述制动杆的所述放大机构与所述枢转轴承和所述推力元件借助杆作为自支撑单元功能相配合地进行安装；

该方法包括以下步骤：

-从所述制动盘侧将所述自支撑单元经由一开口插入所述制动卡钳中；

-将安装支具经由所述制动卡钳中的横向开口插入，使得所述安装支具横过所述制动杆的所述凹部；以及

-将所述杆的端部与所述安装支具连接，所述端部面对所述制动卡钳的后部，由此能够进行形状配合和/或力配合。

特别地，为了允许此形状配合，所述杆可包括接合装置，并且所述安装支具可包括与其互补的接合装置，使得根据该实施方式的方法还可包括以下步骤：

-将所述安装支具横向移位到所述杆的所述端部上，由此使所述安装支具和所述杆二者的接合装置接合。

在该接合位置中，杆进而整个制动器致动机构被安装在制动卡钳中的最终工作位置。

所述制动器致动机构还可包括调节机构和与所述调节机构配合的复位装置，所述复位装置包括复位弹簧元件，其中，所述调节机构、带有所述复位弹簧元件的所述复位装置、带有所述制动杆的所述放大机构以及所述枢转轴承和所述推力元件借助所述杆作为自支撑单元被功能相配合地进行安装。

所述复位装置被配置成，使得在所述制动器致动机构的组装状态下，所述复位弹簧元件被设置在预张力下，由此通过在轴向方向上将弹簧力永久地施加到扭矩离合器上，形成调节机构的限定的扭矩离合器的扭矩极限。

在这方面，该方法因此还可包括以下步骤：

-在将所述安装支具横向移位到所述杆的所述端部上将所述杆在轴向方向上移位，由此

-对所述复位弹簧元件施加限定的预张力。

由此，杆将将固定在安装支具中，安装支具基本上布置成更靠近制动卡钳的壳体部分的后侧，由此设置复位装置的复位弹簧元件，所述复位弹簧元件基本上在所期望的预张力下与其轴向相对地布置在杆上。另外，关于此，还应当参照申请人的wo2011/113554a2的公开内容。

相对于附图中示出的实施方式，本发明的其他优点和特征变得显而易见，其中：

图1是根据本发明的制动卡钳的立体局部剖视图，制动卡钳包含具有制动杆的制动器致动机构；

图2是拆卸下安装支具的制动器致动机构的立体图；

图3是制动器致动机构的局部水平剖视图；

图4是制动器致动机构的杆部分的局部垂直剖视图；

图5是示出了制动杆的不同角位置的根据本发明的包含具有制动杆的制动器致动机构的制动卡钳的另一立体局部剖视图；

图6示意性示出了组装方法的不同步骤；

图7a示意性地示出了杆的后侧端部；

图7b示意性示出了装有此杆的安装支具；以及

图7c示出了穿过所述安装支具的横截面。

图1以立体图示出了具有其大量部件的根据本发明的盘式制动器，这些部件被示出处于它们的组装状态下。

盘式制动器包括制动卡钳1，制动卡钳1被可滑动地引导到支架2上。制动卡钳1接收制动器致动机构3，优选地但非排他性地如wo2011/113554a2中描述的那种种类。

制动器致动机构3包括制动杆4，制动杆4布置在制动卡钳1的延长的颈状后壳体部分5中，使得由未示出的致动器施加到制动杆4的致动器连接装置6上的夹紧力将被相对于制动盘(未示出)的轴线基本上垂直地引导。因此，制动杆4相对于制动盘的轴线水平地旋转一些角度。

根据本发明的制动器致动机构3被设计成，使得其(一方面)能够在制动卡钳1中进行简单组装并且(另一方面)实现了无故障功能，同时由于相对于彼此的单个部件的特定布置，实现了紧凑配置。

在图2中，如此示出制动器致动机构3。

制动器致动机构3包括放大机构7，放大机构7将源自液压、气动或机电致动器(这里未示出)的夹紧力引入制动器致动机构3中，由此对应于按其结构确定的传动比来施加夹紧力。这是通过以下实现的：制动杆4可枢转地支撑在两个圆柱形辊8上，圆柱形辊8相对于制动杆4的传动装置9偏心地布置，利用传动装置9，制动杆4可旋转地支撑在力传递块10上，力传递块10与推力元件11附接。

推力元件11本身被线性轴向引导到制动卡钳1中，以便在制动杆4旋转时朝向制动盘前进。

圆柱形辊8被可旋转地接纳在布置在两个支撑罩13中的对应滚针轴承保持架12中，由此形成用于制动杆4的偏心枢转轴承14。

支撑罩13被支撑在制动卡钳1的横向壳体部分15上，如可在图3中最佳看到的。

制动杆4相对于偏心枢转轴承14进行设计和配置，使得在围绕圆柱形辊8进行枢转移动时，制动杆4发生偏心移位，即，其传动装置9相对于圆柱形辊8发生偏心移位，该偏心移位或偏置导致力的施加从致动器引入制动杆4中。

与圆柱形辊8相对，制动杆4借助另一滚针轴承罩16被支撑在力传递块10上。力传递块10被形成为单件，优选地，形成为铸造或锻造的部件，并且在制动杆的侧面包括两个基本上半杯形的凹部，凹部用于接纳滚针轴承罩16。在制动盘的侧面，力传递块10形成有平坦表面，以便抵靠推力元件11或被接纳在推力元件11的内部中的调节器机构(未示出)的任何部件。

根据本发明，如特别地在图1、图2、图4、图5和图6中可看出的，制动杆4包括凹部17，凹部17被布置在致动器连接装置6和传动装置9之间并且在其间延伸。凹部17基本上形成为闭合环，以允许制动杆性能具有一定强度能力。

制动杆4布置在制动卡钳1的壳体内(特别地，其延长部分5内)，使得枢转轴承14的轴线横过凹部17，同时制动卡钳1的支撑所述枢转轴承14的横向壳体部分15横过所述凹部17。

这允许径向型致动的盘式制动器也具有非常紧凑的设计。

优选地被制成为单件本身的制动杆4被分成制动杆臂18的以小宽度延伸到制动卡钳1的后部并且基本上包括凹部17的部分，以及其横向宽度显著大于制动杆臂部分18的前方、制动盘侧传动装置9，如在图3中可看出的。

为了能够得到所期望的紧凑设计，具有此设计的制动杆4应当被从制动盘侧引入制动卡钳1的内部中。为此目的，横向壳体部分15包括开口19，制动杆臂18可穿过该开口19插入以在所述开口19内自由地旋转，而较宽的传动装置9停留在横向壳体部分15的前方。

制动器致动机构3包括居中布置的杆20。

如以上已经说明的，根据本发明，特别地，杆20用于将放大机构7和/或未示出的调节装置和/或推力元件11和/或未示出的复位装置保持在一起，作为出于组装目的的自支撑组装单元，或者所有部件都作为单个模块或者多个部件作为单独子模块，每者均作为预先安装的自支撑组件单元，而中心杆20与制动盘的轴线同轴地对准。

如从下面可看出的，杆20一方面用作制动器致动机构3的单个组件组的安装装置，另一方面用作制动卡钳1的壳体中的制动器致动机构3的固定装置。

如从图3中可最佳看出的，为了供中心杆20通过，制动杆4的传动装置9包括开口21，并且力传递块10包括开口22，而圆柱形辊8和具有轴承罩13的滚针轴承保持架12分别被布置于杆20两侧的对应位置处。

此外，杆20在制动卡钳1的横向壳体部分15中自由地横过开口19并且延伸，使其后端处于制动杆4的凹部17中，如可在图2中最佳看出的。基本上，杆20定位在由所述凹部17限定的平面中。

在其背离制动盘的后端处，杆20包括螺纹23。在制动器致动机构3的组装状态下，杆20的螺纹端23与安装支具24相配合。

优选地包括旋转对称形状的安装支具24用于在安装支具24横过制动杆4的凹部17时，将杆20进而整个制动器致动机构3固定在制动卡钳1的壳体内。

出于此目的，制动卡钳1在对应位置处包括横向开口25，在组装时，可将安装支具24通过横向开口25插入。与横向开口25相对并且与其轴向对准地，在制动卡钳1的内壁处设置有旋转对称凹部26，如在图3中可最佳看到的。

在安装支具24的最终位置中，其带螺纹通道27与杆20的安装取向对准，使得杆20的螺纹端23可被旋入带螺纹通道27中。

为了防止此螺纹接合例如由于振动而可能变松，可提供配对螺杆28并且将其轴向插入安装支具24中的对应螺纹轴向开口中，以便进一步阻挡杆20的带螺纹端23。

然后，制动卡钳1中的横向开口25可被对应的密封罩29闭合。

为了适应由盘式制动器周围的约束引起的空间需求(特别地，相对于外部致动器的布置)，横向开口25和内部凹部26在对准取向上可成角度地布置，相对于关于制动盘的轴线限定的水平或垂直平面偏置。据此，制动杆4也可布置在图5中指示的对应角位置处。

这尤其能够实现，因为根据本发明的整个制动器致动机构3大部分围绕中心杆20旋转对称地取向。此外，由于力传递块10确实以平面方式抵靠推力元件11(或其部件)，因此利用放大机构7的单个部件将制动杆4相对于杆20并且相对于轴向线性引导的推力元件11旋转，并且利用放大机构7将制动杆4固定在所期望的角位置上。这也需要对例如横向壳体部分15进行对应的改造。

举例来说，图6示意性示出了安装支具24和杆20进入螺纹接合的安装状态的不同位置。

在安装支具24已经通过横向开口25被横向插入制动卡钳1中并且被内部凹部26接纳使得安装支具24中的带螺纹通道27和杆20的带螺纹端23处于对准取向之后，将推力元件11被取出的制动器致动机构3被作为第一单元插入制动卡钳1的内部中。

安装工具(未示出)(例如，常见的线性扳手或类似物)将附接于杆20的对应地针对该目的配置的制动盘侧端部。通过工具的旋转，杆20将旋转并且带螺纹端23将旋入安装支具24的通道27中。由于横向开口25和凹部26在这方面用作某种支撑物或配对轴承，因此当杆20被完全旋入通道27中时，整个制动器致动机构3将被固定地安装在制动卡钳内部的正确轴向位置处。

为了最终将推力元件11作为通常包括内螺纹的第二单元进行安装，使用单独的重置装置，该内螺纹与调节器装置(未示出)的调节心轴或套筒的外螺纹接合。

在这方面，特别地，参考国际专利申请wo2011/113554a2，该国际专利申请示出了此重置装置以及调节器装置的径向外推力元件11和径向内调节心轴的螺纹相互作用二者。

实际上，提供了单独的重绕或重置装置，以便将调节装置带回到轴向位置，从而使得能够改变完全磨损的制动衬片。重置装置被配置成，使得可通过对应工具经由制动卡钳1的壳体中的对应开口从外部致动它。通过利用工具简单地转动重置装置的轴，直接或间接地与调节心轴连接的小齿轮将被设置成进行旋转，由此调节心轴可旋转并且由于与推力元件11的螺纹接合，推力元件11被拉入制动卡钳1内部，直到它到达其与制动器致动机构3的空转模式对应的最终轴向位置。

在图7a至图7c中示出了安装支具24和杆20之间的替代接合机构。

杆20的后端包括径向凹槽30(图7a)，而安装支具24包括对应形状的凹部31(图7b、图7c)，使得在组装时，安装支具24可简单地移位到杆20的后端，以便当安装支具24被内部凹部26接纳时，将杆20与制动卡钳1中的制动器致动机构3相匹配，然后进行固定。

根据优选的实施方式，安装支具24的对应形状的凹部31逐渐变细，使得在移位过程期间，杆20将被进一步拉到制动卡钳1的内部。

对应形状的凹部31的尺寸确定应当使得，在与杆20的后端组装和接合时，将在预定的预张力下应用复位机构的弹簧元件，一旦不再施加制动力，复位机构就自动地应当将制动器致动机构3带回到其起始位置。另外，在这方面，特别地参考国际专利申请wo2011/113554a2。弹簧元件(即，卷簧)布置在杆的制动盘侧端部处并且施加弹簧力，该弹簧力一方面用于将限定的预载荷施加到调节装置的扭矩离合器上，由此限定所期望的扭矩极限，另一方面应当用于一旦制动垫不再与制动盘接触，就施加用于整个制动机构的复位力。

根据本发明，安装支具24和杆20二者的配置应当使得，在最终将制动器致动机构3安装到制动卡钳1中之后，将自动地形成此扭矩极限和/或此复位力。

附图标记列表：

1制动卡钳

2支架

3制动器致动机构

4制动杆

5延伸的后壳体部分

6致动器连接装置

7放大机构

8圆柱形辊

9传动装置

10力传递块

11推力元件

12滚针轴承保持架

13支撑罩

14偏心枢转轴承

15横向壳体部分

16滚针轴承罩

17制动杆的凹部

18制动杆臂部分

19横向壳体部分中的开口

20杆

21开口

22开口

23杆的带螺纹端

24安装支具

25制动卡钳中的横向开口

26制动卡钳中的横向凹部

27安装支具中的带螺纹通道

28配对螺杆

29密封塞

30径向凹槽

31安装支具中的逐渐变细的凹部