专利名称：驻车制动器组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驻车制动器组件。更具体地，本发明涉及一种用于气动盘式制动器的驻车制动器组件。
背景技术：
气动盘式制动器通常用于重载车辆场合，例如用于卡车或公共汽车的制动。这种制动器通常如下操作向一个气室的隔板后导入加压空气，这样在推杆内产生一个负载。然后所述推杆向一个可枢转地安装的操纵轴施加一个力，使其转动。借助于一个偏心作用，一个放大的力被作用至一个或多个可调整的挺柱组件，这样将制动衬片移向制动盘，在制动盘上产生一个箝紧效应，从而在与挺柱接触的制动衬片和安装在制动盘相对面上的另一个制动衬片之间产生的摩擦力作用下阻止制动盘转动。
为了符合安全法规，当安装有气动制动器的车辆在驻车时，必须在不依靠加压空气的情况下机械地施加制动，以克服由于空气的偶然泄漏导致制动力去除而带来严重后果的风险。
传统上，在上述类型的气动制动器中，通过在气室的后部添加一个大的弹簧以在没有加压空气时在推杆上产生一个负载来实现这种驻车制动功能。
附加的弹簧，以及安装在用于行车制动器(service brake)的气室后方用于释放驻车制动器的附加气室，导致车辆制动系统的体积、重量和成本增加。
发明内容
本发明意在克服或至少减轻现有技术存在的问题。
因此，根据本发明，提供了一种用于气动盘式制动器的驻车制动器组件，所述气动盘式制动器包括一个气动致动器，气动致动器具有一个用于向制动衬片施加一个制动力的推杆，该推杆可在一个不施加所述制动力的非工作位置和一个施加所述制动力的致动位置之间大致平移，所述的驻车制动组件包括一个箝紧组件，箝紧组件可将推杆保持在致动位置从而施加驻车制动，所述箝紧组件配置成能安装在所述制动器的制动钳壳体内。
下面将参考相应附图并且仅以示例的方式对本发明进行描述，在所述附图中图1所示为本发明的车辆制动器的截面视图，处于未致动即解除制动的位置；图2所示为图1的车辆制动器在施加驻车制动时的情形；图3所示为图1车辆制动器某些部件的等距视图；图4所示为图3沿箭头A的方向所得视图；图5所示为从图2中单独拿出来的夹套的放大截面视图；图6所示为图1的部分放大视图；图7所示为用于本发明驻车制动器的箝紧装置的第二实施例；图8所示为用于本发明驻车制动器的箝紧装置的第三实施例；图9和图10为图1车辆制动器中一些部件的另外一些等距视图。
具体实施例方式
图1至6示出了制动器8的部件，制动器8可在行车模式下工作，即当相应车辆运行在公路上等情况时可以工作用来制动所述车辆。该制动器也可以用作驻车制动器，即可以施加驻车制动，这样车辆的操作人员可以离开车辆。
制动器8的行车操作传统且公知。不过，总的来说，这种制动器8包括一个制动钳壳体，其跨在一个制动碟或制动盘(未图示)上。制动钳通常安装在待制动车辆(未图示)的一个轴上，并且相可对于该轴纵向滑动。制动盘安装成与车轮一起转动。通过将加压空气(由箭头B1代表)导入气室15(仅示于图2)的隔板9后而致动制动器8。隔板(其可以包括在隔板和气室15之间提供密封的密封结构(未图示))连接至一个推杆11，该推杆11与位于制动器的操纵轴或“工作轴”14的径向外端处的一个槽17配合。所述的操纵轴大致呈T形。工作轴14的下部(从图1看)在其相对端处具有弧形的承载表面42，该表面42座于设置在制动钳内壳体部分16下端处的承载座43内，以允许工作轴14绕一个轴线转动。工作轴14的下端还设置有偏离工作轴的旋转轴线而定位的凹部(未图示)，凹部在转动时将一个力传递至一对间隔开的可调整挺柱组件。这些挺柱组件将来自致动器的输入负载作用于一个内部制动衬片(未图示)的后表面，从而压迫制动衬片上的摩擦材料使之与制动盘摩擦接合。
制动盘和内制动衬片之间的这种摩擦接合产生一个反作用力，其通过挺柱组件22和工作轴14馈回，并且由内壳体部分16承载。而内壳体部分16安装至一个外壳体部分(未图示)。这样，由工作轴14运动而产生的作用力通过反作用方式最终传递到外壳体部分，然后再压迫一个外制动衬片(未图示)使其与制动盘摩擦接合。因此，一旦工作轴14沿作用方向APP(见图1)移动，制动盘被箝紧在内制动衬片和外制动衬片之间，从而在推杆11施加的输入移动的控制下，产生一个用来使车辆发生行车制动的制动力。从气室释放气压将使所述推杆在回复弹簧(未图示)的作用下沿释放方向RLS(见图1)运动。
挺柱组件可以调整，以补偿制动衬片上摩擦材料的磨损。
为获取制动器8行车操作的进一步解释，读者可以参考US6435319，该文献阐述了一种类似的制动器以及其行车操作的内容。
上面已经提到，制动器8也可以用作一种驻车制动器，图3和图9示出了该驻车制动器组件的主要零件。除了推杆11和隔板9，图3所示的所有其他零件的主要目的是提供一种驻车制动功能。这些零件是一个夹套20(也公知为一可楔紧构件)、一个箝紧座22、箝紧座安装部24和26、一个释放杆28、一个释放致动器30、一个释放杆枢转安装部32以及一个弹簧34(图1图示效果最佳)。
夹套20(在图5中最佳地图示)具有一个呈大致圆柱形的本体部分46。有突起48(此时总共有6个)从本体部分46伸出。本体部分46和突起48具有共同的内直径47。每个突起通过一个狭缝49与邻近的突起隔开。每个突起包括一个径向外部楔形表面50，楔形表面50相对于本体部分46的轴线C倾斜角度B(在此例子中，近似6度)。狭缝49允许每个突起48沿径向向内移动，以与推杆摩擦接合，这一点将在后面作进一步描述。一个阶梯式凸缘50A从本体部分46上远离突起48的一端大致沿径向突出。阶梯式凸缘50A包括一个凹部51以及一个释放表面52。夹套20可滑动地安装于推杆11上，并使轴线C与推杆11的轴线D大致重合。
箝紧座22有一个大致为圆柱形且具有四个“平面”56的本体54。从两个相对平面上突伸出圆柱形的凸台(boss)58(也称为凸耳)。本体54的内孔59被加工为具有与圆柱形本体部分46和楔形表面50的径向外轮廓互补的轮廓。特别地，内孔59的区域60为锥形，并且相对于内孔59的轴线倾斜与角度B相等的角度。
如图6最佳图示，当组装完成后，区域60与楔形表面50相对。
在凹部51内安装有一个弹簧34，其作用于夹套20，并且将夹套20向左(从图6看)偏置，并紧压箝紧座22。
弹簧力足以在施加驻车制动时将夹套相对于箝紧座向左移动，从而将突起48楔在箝紧座的区域60和推杆之间，这一点将在后面作进一步描述。
因此，可以理解，夹套20和箝紧座22一起提供了一箝紧组件。
箝紧座安装部24和26安装至壳体部分16，并且每个都包括一个狭槽62，其内安装一个对应的圆柱形凸台58。狭槽62允许圆柱形凸台58竖直运动，进而允许箝紧座22竖直运动(当参考图3时也就是沿推杆横向的运动)，但是防止箝紧座22的轴向运动(当考虑推杆11的轴线时)。
如图4最佳所示，两个平面56贴合地安装在箝紧座安装部24和26之间。所述平面和箝紧座安装部24和26的内表面之间的相互作用防止箝紧座22顺时针或逆时针方向(由图4看)发生转动。圆柱形凸台58具有一个轴线E，因此当制动器工作时箝紧座可以绕轴线E转动。从图1和图2中可以理解，当制动器工作时槽17随操纵轴14的转动而沿一个弧线运动。不过，隔板9大致沿一直线运动。这样，当制动器从图1所示的位置移动到图2所示的位置时，夹套20先升再降，并绕轴线E倾斜。这种升降由狭槽62(如上所述)来适应，而这种倾斜由箝紧座绕圆柱形凸台58外表面的略微转动来适应。
释放杆28通过销64绕枢转轴线F可枢转地安装。销64的相对端安装在对应的释放杆枢转安装部32内。释放杆28的上端成叉形，并且在推杆的两侧都具有叉齿66(图3中仅示出了其中的一个)。叉齿66的端部与释放表面52的一个附近区域接合。释放杆28的下部与一释放致动器30连接。在此例子中，释放致动器30是一个气动致动器，其中，供应空气来将致动器激励到一个致动状态。若要使空气致动器返回至非工作状态，可排出空气，而一个外部的回复弹簧(未图示)使该致动器返回到非工作状态。可以理解，可以使用其他的致动器，如气动马达、电马达或线性电致动器。
释放致动器30的工作使释放杆28的下端沿箭头G(见图1、3和9)的方向移动，从而使叉齿66向右(当从图1看时)移动夹套20。
如图1、2、9和10最佳所示，释放致动器30的位置紧邻制动钳壳体16的后壁70和基壁72，大致与制动钳的竖直中心线对齐，并直接位于推杆11下方。为了将释放致动器20放于壳体16内，在后表面70的下部设置一个突出部74，在这里，突出部不妨碍气室15在后表面上突出部的上方定位。
而且，图1、2和9中最为明显，释放致动器30的定位使其可以在工作轴14下方延伸入一个位于弧形承载表面42之间的凹部76，这样优化了释放致动器30在致动器内的封装。
如前所述，制动器8可以工作在行车模式下，或者工作在驻车制动模式。当以行车模式工作时，显然并不施加驻车制动。在这样的条件下，释放致动器30被激励至一个致动状态，从而将释放杆28的下端向左(当从图1看时)移动。这样就使得叉齿66向右(从图1看时)移动夹套20，这样确保在夹套、推杆和箝紧座之间不存在楔紧作用。因而，推杆可以在夹套内随意滑动。因此，当需要施加行车制动时，空气被导入气室15，这样沿作用方向APP向右压迫隔板和推杆，使得操纵轴14旋转并施加制动。当空气从气室15释放时，制动器可以自由地回到图1所示的位置。特别地，箝紧装置并不限制推杆沿释放方向RLS的运动。
当需要施加驻车制动时，释放致动器30解除致动，即空气从致动器中排出，从而允许释放杆28的下部向右(从图2看)移动，因而叉齿将向左(从图1看)移动。这样就允许弹簧34在从图2看过去时向左压迫夹套。不过，随着突起48逐步地楔入区域60和推杆从而箝紧推杆，夹套的这种向左运动被限制。
可以理解的是，这样的楔紧作用防止了推杆向左(从图2看)运动。因此，一种施加驻车制动的方法是首先向压气室15施加行车制动，使操纵轴14旋转，并施加制动。然后所述释放致动器可以解除致动，使得夹套楔入箝紧座和推杆之间。当随后释放行车制动时，气压B1将释放，但是推杆被夹套和箝紧座箝紧而保持在图2所示的位置。
同样可以理解的是，夹套的楔紧作用可以防止推杆如图2所示(沿释放方向RLS)向左运动，但是不会阻止推杆如图2所示(沿作用方向APP)向右运动。
因此，另一种施加驻车制动的方法是从图1所示的位置开始，首先解除释放致动器的致动，从而在解除制动的状态下使夹套楔紧推杆。接下来施加行车制动使得推杆向右(沿作用方向APP)运动，这是因为推杆沿该方向运动时楔紧作用将不起作用。不过，一旦施加行车制动来实施致动，则当行车制动释放时，推杆将不会向左(沿释放方向RLS)运动，这是因为当推杆试图向左运动时楔紧作用起作用，从而推杆被箝紧装置保持在所在位置。可以理解，一旦释放致动器被解除致动，则箝紧装置本身接合并本身箝紧推杆，以施加驻车制动。
如上所述，夹套20具有径向外楔形表面50(一个可楔紧构件的楔形表面)，其与箝紧座的区域60(一个箝紧座的楔形表面)接合。在另一个实施例中，还可以通过仅在夹套上设置楔形表面而不在箝紧座上设置楔形表面而获得楔紧作用。特别地，参见图7，其示出了一个箝紧装置的部分截面视图，该箝紧装置具有一个可楔紧构件120，该构件具有一个与楔形表面50类似的楔形表面150，但是其箝紧座122不具有与箝紧座22之区域60等价的楔形表面。在另外一个可选实施例中，还可以通过仅在箝紧座上设置楔形表面而不在夹套上设置楔形表面来获得楔紧作用。特别地，参见图8，其为一个箝紧装置的部分截面视图，该箝紧装置具有一个箝紧座222，该箝紧座222具有与区域60等价的楔形表面260，但其可楔紧构件220不具有与夹套20之楔形表面50等价的楔形表面。因此，本申请所使用的术语可楔紧构件不局限于具有一个楔形表面的构件，其是指构件能被楔紧的能力。因此应该理解的是，依照该定义，尽管部件220不具有一个楔形表面，其仍然是一个可楔紧构件。
权利要求
1.一种用于气动盘式制动器的驻车制动器组件，所述气动盘式制动器包括一个气动致动器，气动致动器具有一个用于向制动衬片施加一个制动力的推杆，该推杆可在一个不施加所述制动力的非工作位置和一个施加制动力的致动位置之间大致平移，所述的驻车制动组件包括一个箝紧组件，该箝紧组件可将推杆保持在致动位置从而施加驻车制动，所述箝紧组件被配置成能安装在所述制动器的制动钳壳体内。
2.如权利要求1所述的驻车制动器组件，其中，当推杆被移至所述致动位置以施加驻车制动时，所述的箝紧组件本身箝紧所述推杆。
3.如权利要求1或2所述的驻车制动器组件，其中，所述的箝紧组件包括一个在所述推杆的轴线方向上相对于所述驻车制动器组件基本固定的箝紧座；以及一个可楔紧构件，该可楔紧构件可以通过箝紧座和推杆之间的楔紧作用而将推杆保持在致动位置。
4.如权利要求3所述的驻车制动器组件，其中，所述箝紧座围绕所述推杆。
5.如权利要求3或4所述的驻车制动器组件，其中，所述的楔紧座有一个箝紧座楔形表面，该楔形表面可与所述的可楔紧构件接合以产生所述楔紧作用。
6.如权利要求5所述的驻车制动器组件，其中，所述的箝紧座楔形表面为锥形。
7.如权利要求3至6中任一项所述的驻车制动器组件，其中，所述的箝紧座包括一个支承表面，该支承表面在工作中可以允许箝紧座大致随着推杆在其横向上的移动而沿所述横向移动。
8.如权利要求7所述的驻车制动器组件，其中，所述的支承表面设置在箝紧座的凸耳上。
9.如权利要求3至8中任一项所述的驻车制动器组件，其中，所述的箝紧座包括一个枢转装置，该枢转装置在工作中可以允许箝紧座随着推杆的枢转而枢转。
10.如引用权利要求8的权利要求9所述的驻车制动器组件，其中，所述的枢转装置由所述的凸耳提供。
11.如权利要求3至10中任一项所述的驻车制动器组件，其中，所述的可楔紧构件围绕所述推杆。
12.如权利要求3至11中任一项所述的驻车制动器组件，其中，所述的可楔紧构件具有一个可楔紧构件楔形表面，该表面可与所述箝紧座接合以产生楔紧作用。
13.如权利要求12所述的驻车制动器组件，其中，所述的可楔紧构件楔形表面为锥形。
14.如权利要求12或13所述的驻车制动器组件，其中，所述的可楔紧构件楔形表面设置在多个弹性地安装的突起上，所述突起的个数优选为4个或6个或8个。
15.如权利要求14所述的驻车制动器组件，其中，所述的可楔紧构件为夹套式的。
16.如权利要求3至15中任一项所述的驻车制动器组件，其中，所述的箝紧组件包括一个偏置构件，该偏置构件可以相对于所述箝紧座偏置所述可楔紧构件以提供楔紧作用。
17.如权利要求16所述的驻车制动器组件，其中，所述的偏置构件可以在相对于箝紧座释放推杆的方向上偏置所述可楔紧构件。
18.如前述权利要求中任一项所述的驻车制动器组件，其中，一个激励致动器可以释放所述箝紧组件，从而释放驻车制动。
19.如引用权利要求3的权利要求18所述的驻车制动器组件，其中，所述的激励致动器作用用来将可楔紧构件移至一个非楔紧位置而释放驻车制动。
20.如权利要求19所述的驻车制动器组件，其中，所述的激励致动器作用用来将可楔紧构件沿推杆的作用方向移动至非楔紧位置。
21.如权利要求18至20中任一项所述的驻车制动器组件，其中，所述的激励致动器通过一个可枢转的杆作用用来释放驻车制动。
22.如前述权利要求中任一项所述的驻车制动器组件，还包括一个制动钳壳体，所述的箝紧组件位于该制动钳壳体内。
23.如权利要求22所述的驻车制动器组件，其中，所述箝紧组件的一部分位于所述制动钳壳体的一个壁的内部。
24.如权利要求23所述的驻车制动器组件，其中，所述箝紧组件的所述部分定位在所述壳体内一容纳所述推杆的开口附近。
25.如权利要求22至24中任一项所述的驻车制动器组件，还包括一个激励致动器，该激励致动器可以释放箝紧组件，从而释放驻车制动，所述激励致动器位于所述制动钳壳体内。
26.如权利要求25所述的驻车制动器组件，其中，所述的激励致动器定位在所述壳体的一个后壁和一个底壁附近。
27.如权利要求25或26所述的驻车制动器组件，其中，所述的激励致动器的位置大致沿着所述壳体的中心线与所述推杆的作用线对齐。
28.如权利要求26或27所述的驻车制动器组件，其中，所述的壳体后壁包括一个突出部，所述突出部向后延伸以容放所述的激励致动器。
全文摘要
一种用于气动盘式制动器的驻车制动器组件，所述气动盘式制动器包括一个气动致动器，该气动致动器具有一个用于向制动衬片施加一个制动力的推杆，该推杆可在一个不施加所述制动力的非工作位置和一个施加所述制动力的致动位置之间大致平移，所述的驻车制动组件包括一个箝紧组件，该箝紧组件可将推杆保持在致动位置从而施加驻车制动，所述箝紧组件配置成能安装在所述制动器的制动钳壳体内。
文档编号F16D65/54GK1696529SQ20051006938
公开日2005年11月16日 申请日期2005年5月16日 优先权日2004年5月14日
发明者罗伊斯顿·伦纳德·莫里斯, 马丁·波斯·泰勒, 莱斯特·克拉克, 诺曼·布里克韦尔, 艾德里安·R·金德 申请人:英国美瑞特重型车制动系统有限公司