带有复位装置的盘式制动器和制动衬片的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于机动车的盘式制动器，其具有：压紧装置；跨越制动盘(4)的滑动钳；优选衬片磨损补偿调节装置；制动器支架(2)，它带有沿制动盘(4)的圆周方向相对置的导向面，其中，在导向面之间在制动盘(4)的压紧侧和背侧分别有至少一个制动衬片平行于制动盘(4)的旋转轴线可移动地受到引导以及能够由压紧力进行操纵，所述制动衬片带有一个衬片支架(7)和至少一个摩擦片(6)；和至少一个复位装置，该复位装置至少将背侧的制动衬片以衬片支架(7)支撑在制动器支架(2)上，其中，所述复位装置包括至少两个复位元件(9)，所述复位元件以平行于制动盘(4)的旋转轴线可移动地受引导的方式安装在至少背侧的制动衬片(4)的衬片支架(7)上。
【专利说明】带有复位装置的盘式制动器和制动衬片
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的盘式制动器，特别是用于机动车。 本发明还涉及一种相应的制动衬片。
【背景技术】
[0002] 这种盘式制动器通常为压缩空气操纵的并且配备有自动作用的、机械式的衬片磨 损补偿调节装置。该衬片磨损补偿调节装置将变得过大的气隙减小。
[0003] 车轮制动器，特别是盘式制动器的残余滑磨力矩在组合式重型货车中可能引起高 达1%的更高的燃油消耗。此外，由于制动衬片的不断滑磨出现很高的制动衬片磨损，因此 车辆的保养费用升高。该残余滑磨力矩的原因就是在制动过程之后并没有使制动衬片与制 动盘完全分离。
[0004] 为了避免这些残余滑磨力矩必要的是：在先前的制动之后释放制动器时通过主动 拉回制动衬片在制动衬片的摩擦面与制动盘摩擦面之间产生一个最小气隙（最小间隙）。 为此已知有各种不同的方法。
[0005] 对于固定钳-盘式制动器（其具有制动钳和制动盘的固定位置），使制动衬片这样 地与作用在相应制动衬片上的操纵活塞相连接：操纵活塞在释放制动器时在其后退运动中 带动制动衬片并且以此方式恢复制动衬片与制动盘之间的气隙，如此即可。利用这种措施， 在固定钳-盘式制动器中可以大大地避免残余滑磨力矩。
[0006] 而对于滑动钳-盘式制动器，则不能单独地通过将制动衬片可后退地连接到操纵 活塞上或者钳背上实现使制动衬片充分分离，因为制动钳在它的滑动导向部中保持可自由 运动。这样可能导致两个制动衬片之一（通常是钳体侧的制动衬片）依然与制动盘保持滑 动接触。
[0007] 因此在滑动钳-盘式制动器中考虑：借助设置在滑动导向部上的夹紧元件在未操 纵状态中为制动钳提供一定程度上固定的位置，通过这种方式实现了两侧的气隙调节。DE 10 2007 001 213B4图示出这一点。这个解决方案花费比较大而且容易发生故障。特别是 在压缩空气操纵的盘式制动器应用在重型载货车上的情况中，这一点可能具有由于构件公 差和构件变形之故在很大限度内不确定的影响，从而就妨碍了该方法的应用（衬片可压缩 性、衬片的磨损状况、钳体变形、补偿调节装置的响应力、夹紧环的夹紧力、复位弹簧的力）。
[0008] DE22 30 949C3介绍了一种用于剖分式衬片-盘式制动器的制动块导向装置， 在该制动块导向装置中大大地排除了滑动钳的影响以及因此它的构件公差的影响。在此， 制动衬片通过夹紧元件直接摩擦锁合地支撑在位置固定的制动器支架的导向面上。在操纵 制动器时夹紧元件通过板簧的扩张力保持在这些导向面上，而制动衬片则在制动器的操作 力的作用下可以执行一种受限制的运动，以便与制动盘充分地摩擦接触。在制动操作之后， 制动衬片由一侧固定在这个制动衬片上和另一侧固定在夹紧元件上的板簧拉回到其起始 位置中并且如此产生了气隙。在出现衬片磨损和/或制动盘磨损时，衬片支承板在制动操 作时到达夹紧元件行程范围限制上的止挡，因此衬片支承板便在制动器的操作力的作用下 克服其夹紧力向制动盘的方向移动与所出现之磨损相应的量。
[0009] 这个似乎简单而实用的方法同样未获得重用。夹紧元件可能容易脏污和锈蚀。在 出现振动时它们会遭受由制动衬片造成的强大负荷。另外，夹紧元件可能由于锈蚀/卡阻 之故而影响制动器的效果。因此，这种解决方案不适于应用在重型载货车上。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的在于，提供一种改进的盘式制动器。
[0011] 另一个目的是，提供一种用于盘式制动器的改进的制动衬片。
[0012] 此目的通过具有权利要求1所述特征的盘式制动器和具有权利要求13所述特征 的制动衬片得以实现。
[0013] 按照本发明的盘式制动器具有各一个用于至少背侧的制动衬片的复位装置，该复 位装置的释放功能不受制动钳的影响。复位装置具有简单的构造和高耐用性。复位装置作 用内的故障对盘式制动器不产生影响。盘式制动器可以是压缩空气操纵的以及特别适用于 重型载货车，其中避免了残余滑磨力矩和不必要的制动衬片磨损。
[0014] 按照本发明的特别是用于机动车的盘式制动器包括：压紧装置；跨越制动盘的制 动钳，特别是滑动钳；优选衬片磨损补偿调节装置；制动器支架，它带有沿制动盘的圆周方 向相对置的导向面，在所述导向面之间在制动盘的两侧分别有至少一个带有衬片支架的制 动衬片平行于制动盘的旋转轴线可移动地受到引导以及能够由压紧力进行操纵；和各一个 复位装置，该复位装置至少将背侧的制动衬片以衬片支架支撑在制动器支架上。每个复位 装置包括至少两个复位元件，所述复位元件以平行于制动盘的旋转轴线可移动地受引导的 方式安装在至少背侧的制动衬片的衬片支架上。
[0015] 通过使用合适的复位元件，可以避免其他容易发生故障的构件，诸如夹紧元件，并 且构件数量得以减少。
[0016] 在从属权利要求中对其他的有益构造设计进行了阐述。
[0017] 根据一种有益的实施变型规定：复位元件构造成平行于制动盘的旋转轴线可移动 地支承在衬片支架的接纳孔中的套筒，从所述套筒朝向制动盘分别伸出一个可弹性地克服 预定的力复位的复位头，该复位头可以支撑在从导向面沿制动盘的圆周方向凸伸的支撑面 上。通过支撑在套筒内的复位头，以简单的方式实现了在制动过程结束后制动衬片的分离。
[0018] 优选接纳孔设置在凹陷部内，该凹陷部构造在衬片支架上沿制动盘的圆周方向的 外边缘区域处，以便即使在制动衬片的摩擦片严重磨损情况下也能为复位头和弹性元件及 其支撑部提供充分的结构空间。
[0019] 为了将作用在制动盘的摩擦面上的摩擦片面积保持得尽可能大，制动衬片的摩擦 片中的每一个各自构造有至少部分地包围复位元件的开口。
[0020] 复位元件的外罩壳有益地构造成紧固套。这一点一方面保证了复位元件在衬片支 架内的可靠配合，并且其次还保证了复位元件在衬片支架的接纳孔中的必要的可移动性。
[0021] 在一种可选的实施变型中也可以考虑：复位元件的外罩壳设置有滚花，该滚花在 衬片磨损增加的情况下穿过衬片支架的接纳孔越来越远地移离制动盘。这个变型同样实现 了复位元件的可靠配合以及必要的可移动性。
[0022] 优选复位头具有加压面、垂直于该加压面伸入到外罩壳中的轴体。根据一个实施 变型，该轴体受弹簧过压地（Uberfedert)保持在外罩壳中。
[0023] 在一种可选的实施变型中，轴体支撑在至少一个支承在外罩壳中的弹簧上，该弹 簧特别是螺旋弹簧或碟形弹簧。
[0024] 为了限制复位头在复位元件的外罩壳中的移动行程，优选加压面能够支撑在外罩 壳的面朝支撑面的端侧上。
[0025] 为了保证制动衬片与制动盘分离以及为了保证基于摩擦片磨损对复位元件的补 偿调节，复位元件位置固定地保持在衬片支架中，直到平行于制动盘的旋转轴线作用一个 力，该力小于由压紧装置在制动过程中施加的压紧力。由此，在制动过程中的压紧期间，复 位元件中的每一个都可以相应地在衬片支架的接纳孔内移动到一个位置，在该位置中，摩 擦片贴靠在制动盘上以及复位头贴靠在制动器支架的支撑面上。在制动过程结束之后或者 在制动器压紧结束之后复位头的预紧力在复位元件的外罩壳中这样地起作用，即，将制动 衬片从制动盘压回，以及在制动衬片与制动盘之间的气隙恢复的情况下将制动衬片压回它 的起始位置中。
[0026] 在另一种有益的实施变型中，复位装置在制动盘的不同侧面上具有大小不同的复 位力。由此可以产生两侧气隙的均匀分配。
[0027] 此外，构造成套筒的复位元件例如还可以通过对弹簧的选择而附加地构造 有不同的刚度特性。这一点实现了：复位元件以较大的行程记录下较强的力下降 (KrMfteabfall),借此产生均衡弥补气隙的作用。
[0028] 盘式制动器的相应制动衬片配置有上述的复位装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0029] 现在参照附图详细地阐述本发明的有益的实施变型。
[0030] 附图示出：
[0031] 图1为本发明的盘式制动器的一个实施变型的部分区段的示意性俯视图；
[0032] 图2为具有复位元件的制动衬片的透视图；
[0033] 图3为图2所示出的制动衬片，复位元件被剖开；
[0034] 图4和5为制动衬片的支撑在制动器支架上的复位元件的不同的细节透视图；
[0035] 图6为图5所示出的设置在制动衬片的衬片支架中的复位元件的示意性剖视图；
[0036] 图7和8为复位元件的其他实施变型的示意图；
[0037] 图9至11为制动衬片的摩擦片不同程度地磨损的、支撑在制动器支架上的复位元 件的示意性剖视图，该复位元件设置在制动衬片的衬片支架内。
【具体实施方式】
[0038] 在下文的【专利附图】
【附图说明】中，如上、下、左、右、前、后等概念仅仅是针对于盘式制动器、制 动衬片、复位元件等等在相应附图中所选择的示例性的图示和位置。这些概念应该理解为 非限制性的，也就是说，这些关系由于不同的工作状态或者镜像对称的设计等等可能有所 变化。
[0039] 在图1中，本发明的盘式制动器的实施例总之标注为附图标记1。盘式制动器1具 有压紧装置、跨越制动盘4的制动钳3,该制动钳优选构造成滑动钳。此外，优选盘式制动器 1还具有一个衬片磨损补偿调节装置，用以对制动盘4与设置在该制动盘4两侧的制动衬片 5之间的气隙进行调节，所述制动衬片分别具有一个衬片支架和至少一个摩擦片6。在此， 制动衬片5在带有与制动盘4的圆周方向相对置的导向面21的制动器支架2中平行于制 动盘4的旋转轴线可移动地受到引导以及可以由压紧力进行操纵。盘式制动器1例如可以 构造为压缩空气操纵的盘式制动器1。
[0040] 制动衬片5中的每一个都是在制动器支架2的导向面21之间平行于制动盘4的 旋转轴线能够可逆移动地受到引导。衬片支架7的纵向与制动盘4相切地延伸。衬片支架 6垂直于该纵向、沿着制动盘4的径向延伸。
[0041] 制动盘4的摩擦面与制动衬片5的衬片摩擦面相对置。在此，这个制动衬片5或者 这些制动衬片5与制动盘4之间的间距称为气隙。在制动过程中，当操纵盘式制动器1时 首先要消除所述气隙，其中，制动衬片5从起始位置沿着进给方向被压紧而靠向制动盘4， 压紧力Z也沿该进给方向作用。在此，由于制动衬片5的摩擦片6以及制动盘4发生磨损 之故，所述气隙将变大。
[0042] 一旦在压紧盘式制动器时消除了气隙，进一步的压紧便通过将制动衬片压紧到制 动盘4上而引起制动。
[0043] 如果释放压紧装置，将制动衬片5从压紧位置复位到释放位置的复位装置用来在 制动衬片5与制动盘4之间重新建立气隙。例如由补偿调节装置基于磨损情况对制动衬片5 进行补偿调节，以便将气隙调整到预定的值，在这里对该补偿调节装置可不作进一步阐释。
[0044] 至少将背侧的制动衬片5利用衬片支架7支撑在制动器支架2上的复位装置包括 至少两个复位元件，所述复位元件以平行于制动盘4的旋转轴线可移动地受引导的方式安 装在至少背侧的制动衬片的衬片支架7上。
[0045] 优选的是，压紧侧的制动衬片5也配置有两个或者更多个复位元件。但是，压紧侧 的制动衬片5也可以通过与压紧装置的压力件相连接，在盘式制动器1释放时与制动盘4 分离。
[0046] 如在图2至8中所示的那样，复位元件9、9'、9"构造成平行于制动盘4的旋转轴 线可移动地支承在衬片支架7的接纳孔72中的套筒，从所述套筒朝向制动盘4分别伸出一 个可弹性地克服预定的力复位的复位头94、94"，该复位头可支撑在从导向面21沿制动盘 4的圆周方向凸伸的支撑面22上。
[0047] 在此，图2至6中示出的是复位元件9的第一实施变型，而图7和8分别示出了该 复位元件9'、9"的可选的实施变型。
[0048] 关于图2至6和9至11所出的实施变型，在凹陷部71中（该凹陷部构造在衬片 支架7中沿制动盘4的圆周方向的外边缘区域处），优选为在曲拐部中，设有接纳孔72。在 此，这些凹陷部71远离摩擦片6地构造，以便即使在摩擦片6几乎完全磨损的情况下也能 够维持推开制动衬片所需的行程。
[0049] 优选摩擦片6构造有至少部分地包围复位元件9的开口 61，从而，尽管装入了复位 元件9依然可获得尽可能大的摩擦面。
[0050] 如在图4至6中可以看到的那样，复位元件9的外罩壳91优选构造成紧固套，该 紧固套一方面如此紧固地固定在衬片支架7内，以便无需移动就将制动衬片5从制动盘4 推开，但同时由于在压紧过程中由压紧装置施加的较高的轴向力（通常为大于500牛顿的 力）的作用而可以在衬片支架7的接纳孔72中移动。
[0051] 代替作为紧固套的构造设计，也可以考虑为复位元件9的外罩壳91设置滚花，所 述滚花在衬片磨损增大时可以在接纳孔72中相对衬片支架7移动。
[0052] 另外，复位元件9具有加压面96以及垂直于该加压面96伸入到外罩壳91中的轴 体97,该轴体在图4至6所示的实施变型中支撑在至少一个支承在外罩壳91上的弹簧93 上，特别是在一个螺旋弹簧或者一个或多个碟形弹簧上。
[0053] 优选轴体94具有用于容纳例如呈0型环形状的密封件95的缺口或槽98,这个0 型环或这些0型环向外支撑在一个环绕轴体94的套筒元件92上，该套筒元件在垂直于轴 体94的加压面96的下方的区域内设置有卷边（Einrollierung)，其中，套筒元件92的上端 部平行于加压面96弯曲并且支撑在外罩壳91的面朝加压面96的端面上。
[0054] 在图8示出的复位元件9"的可选的实施变型中，复位体94"通过弹簧保持在外 罩壳91"上。这里，通过将加压面96"压向制动器支架的支撑面22而造成弹簧95"延长， 该弹簧在制动过程实施之后通过将支撑面96"相对于充分紧固地固定在衬片支架上的外 罩壳91"压出而使制动衬片与制动盘4分离，其中，弹簧95"重新弹回到其在图8中示出 的起始位置。对这个弹簧95"的预紧通过如下方式实现：使它在外罩壳91"的与加压面 96"相对置的端侧上固定在一块对顶板93"上。
[0055] 对于两个实施变型来说共同之处在于：加压面96、96"可以支撑在外罩壳91、 91"的面朝支撑面22的端侧上，这样，在压紧过程中，加压面96、96"首先被压到外罩壳 91、91"的面朝支撑面22的端侧上，并且随着衬片磨损的加重，如其在图9至11中示出的 那样，复位元件9、9'、9"被进一步压入到衬片支架7的接纳孔72中。特别是通过如下方 式实现复位元件9、9'、9"的这种"自动磨损调节":复位元件9、9'、9"(直到平行于制动 盘4的旋转轴线作用的、小于压紧装置在制动过程中施加的压紧力Z的一个力）位置固定 地保持在衬片支架7中，进而，在一个力由于压紧过程施加到复位元件上的情况下，复位元 件9、9'、9"才能够在接纳孔72中相对于衬片支架7移动。
[0056] 对于既在背侧的制动衬片中也在压紧侧的制动衬片5中设置有复位装置的实施 变型，可能有益的是：复位装置在制动盘4的不同侧面上具有不同大小的复位力。
[0057] 这一点特别适用如下情况：压紧侧的制动衬片5耦联于压紧装置上并且在压紧装 置分离时制动衬片由制动盘4拉回。在此优选的是，反作用侧的（reaktionsseitig)制动 衬片的复位元件使整个钳体移动以及出于这个原因必须克服在制动钳导向系统中产生的 制动钳滑移力。
[0058] 上述实施例并不限制本发明，而本发明可在所附权利要求的范围内加以修改。
[0059] 附图标记列表
[0060] 1 盘式制动器
[0061] 2 制动器支架
[0062] 3 制动钳
[0063] 4 制动盘
[0064] 5 制动衬片
[0065] 6 摩擦片
[0066] 7 衬片支架
[0067] 9 复位元件
[0068] 9'复位元件
[0069] 9" 复位元件
[0070] 21 导向面
[0071] 22 支撑面
[0072] 61 开口
[0073] 71 曲拐部
[0074] 72 接纳孔
[0075] 91 外罩壳
[0076] 91" 外罩壳
[0077] 92 套筒元件
[0078] 93 弹簧
[0079] 93" 对顶板
[0080] 94 复位头
[0081] 94" 复位头
[0082]95 密封件
[0083]95"弹簧
[0084] 96 加压面
[0085] 96" 加压面
[0086] 97 轴体
[0087] 98 凹入部
[0088] Z 压紧力
【权利要求】
1. 盘式制动器（1)，特别是用于机动车，其具有： -压紧装置， -跨越制动盘（4)的制动钳（3)，特别是滑动钳， -优选衬片磨损补偿调节装置， -制动器支架（2)，该制动器支架带有沿所述制动盘（4)的圆周方向相对置的导向面 (21)， -其中，在所述导向面（21)之间在所述制动盘（4)的压紧侧和背侧分别有至少一个制 动衬片（5)平行于制动盘（4)的旋转轴线可移动地受到引导以及能够由压紧力（Z)进行操 纵，所述制动衬片带有一个衬片支架（7)和至少一个摩擦片（6)， -和至少一个复位装置，该复位装置至少将背侧的制动衬片（5)以衬片支架（7)支撑在 所述制动器支架（2)上， 其特征在于： -所述复位装置包括至少两个复位元件（9,9'，9")，所述复位元件以平行于所述制 动盘（4)的旋转轴线可移动地受引导的方式安装在至少背侧的制动衬片（4)的衬片支架 ⑵上。
2. 如权利要求1所述的盘式制动器（1)，其特征在于：所述复位元件（9,9'，9")构造 成平行于所述制动盘（4)的旋转轴线可移动地支承在所述衬片支架（5)的接纳孔（72)中 的套筒，从所述套筒朝向所述制动盘（4)分别伸出一个能够弹性地克服预定的力复位的复 位头（94、94")，该复位头能够支撑在从所述导向面（21)沿所述制动盘（4)的圆周方向凸 伸的支撑面（22)上。
3. 如权利要求2所述的盘式制动器（1)，其特征在于：所述接纳孔（72)设置在凹陷部 (71)内，所述凹陷部构造在所述衬片支架（7)上沿所述制动盘（4)的圆周方向的外边缘区 域处。
4. 如前述权利要求之任一项所述的盘式制动器（1)，其特征在于：所述制动衬片（4)的 摩擦片（6)构造有至少部分地包围所述复位元件（9)的开口（61)。
5. 如前述权利要求之任一项所述的盘式制动器（1)，其特征在于：所述复位元件（9， 9'，9")的外罩壳（91，91〃）构造成紧固套。
6. 如前述权利要求之任一项所述的盘式制动器（1)，其特征在于：所述复位元件（9， 9'，9")的外罩壳（91，91〃）设置有滚花。
7. 如前述权利要求之任一项所述的盘式制动器（1)，其特征在于：所述复位头（94， 94")具有加压面（96,96〃）和垂直于该加压面（96,96〃）伸入到所述外罩壳（91，91〃） 中的轴体（97,94")。
8. 如权利要求7所述的盘式制动器（1)，其特征在于：所述轴体（94")受弹簧过压地 保持在所述外罩壳（91，91")中。
9. 如权利要求7所述的盘式制动器（1)，其特征在于：所述轴体（94")支撑在至少一 个支承于所述外罩壳（91，91")中的弹簧（93)上，该弹簧特别是螺旋弹簧或碟形弹簧。
10. 如前述权利要求之任一项所述的盘式制动器（1)，其特征在于：所述加压面（96， 96")能够支撑在所述外罩壳（91，91")的面朝所述支撑面（22)的端侧上。
11. 如前述权利要求之任一项所述的盘式制动器（1)，其特征在于：所述复位元件（9、 9'、9")位置固定地保持在所述衬片支架（7)中，直到平行于制动盘（4)的旋转轴线作用 一个力，该力小于由所述压紧装置在制动过程中施加的压紧力（Z)。
12. 如前述权利要求之任一项所述的盘式制动器（1)，其特征在于：所述复位装置在制 动盘（4)的不同侧面上具有大小不同的复位力（R)。
13. 如前述权利要求之任一项所述的盘式制动器（1)的制动衬片（5)，其具有复位装 置。
【文档编号】F16D65/097GK104271978SQ201380022943
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年3月21日 优先权日:2012年3月26日
【发明者】J·鲍姆加特纳, A·韦特, R·维加特纳, R·基尔巴萨, T·费施尔 申请人:克诺尔商用车制动系统有限公司