盘式制动器组件的制作方法

本发明涉及一种盘式制动器组件、尤其是一种气动盘式制动器组件。

发明背景

随着时间的过去，盘式制动器的摩擦元件以及在较小程度上的制动转子随着重复的制动操作将逐渐磨损并且需要替换以便使盘式制动器组件继续提供足够的制动。许多用于重型车辆的气动盘式制动器具有调节器机构来设定这些摩擦元件相对于制动转子的位置以考虑到其摩擦材料的磨损，同时与转子维持合适的运转间隙。

当这些摩擦元件(通常被称为制动器衬块)完全磨损时，可以将这些摩擦元件替换为新的较厚的元件。如果当摩擦材料剩余有基本厚度时过早地替换这些摩擦元件，则增加了车辆的操作成本。然而如果对这些摩擦元件的替换出现得过晚，在这些元件已经过量磨损并且不再剩余有摩擦材料之后，所得到的制动效果可能是不够的和/或可能导致对盘式制动器组件的损害。

由于这种原因，操作者必须能够监测这些摩擦元件已经出现的磨损量。典型地，在盘式制动器组件上提供了视觉磨损指示器，以使操作者能够视觉地检查这些元件的磨损。在一些安装中，气动盘式制动器装配有监测这些摩擦元件的磨损的电气连续性磨损传感器。然而，在这种系统中视觉指示器仍然是期望的。

典型地，提供了呈弹簧加载的销钉形式的视觉磨损指示器，该弹簧加载的销钉延伸穿过夹钳的内侧面并且从该内侧面突出并且抵靠制动器支架的内侧面。随着这些摩擦元件逐渐磨损，销钉向外侧移动并且从夹钳突出的量减小。

这种系统需要对夹钳进行加工以便容纳销钉，并且还需要这些额外的销钉和弹簧构件，增加了支出。此外，取决于具体的制动安装，通过装配到制动器上的车轮可能难以看到销钉。这使磨损的视觉检查不方便。

本发明致力于克服或至少减轻与现有技术相关联的这些问题中的一些或所有问题。

发明概述

本发明的第一方面提供一种盘式制动器组件，该盘式制动器组件包括：支架，该支架在其内侧表面上具有第一结构，该第一结构具有预定形状；可滑动地安装到该支架上的夹钳，该夹钳具有在使用中邻近于该第一结构的第二结构，该第二结构具有预定形状，其中在使用中，该第一结构和该第二结构的相对位置表明该组件的转子和/或制动器摩擦元件的磨损量。

在内侧表面上提供第一结构意味着当典型地安装在车轮的轮辋内时使其可以更容易地被看见。

该支架可以包括用于将该支架安装到车辆上的安装件，并且其中该第一位置结构在所述安装件的内侧。在该安装件的内侧可以进一步增加该结构的可见度。

该安装件可以包括适用于将该支架径向地安装到车辆上的孔。

该安装件可以包括在与通过该盘式制动器的转子旋转所描绘的圆相切的方向上延伸穿过该支架的孔。

该第一结构可以从该支架突出。这可以进一步增加该第一结构的可见度。

该第一结构可以至少在内侧方向上突出。这可以进一步增加该第一结构的可见度。

该第一结构可以至少在朝向该第二结构的方向上突出。这可以进一步增加该第一结构的可见度并且可以有助于对比该第一结构和该第二结构的相对位置。

该第二结构任选地从该夹钳突出。这可以增加该第二结构的可见度。

该第二结构任选地朝向该支架突出。这可以进一步增加该第二结构的可见度并且可以有助于对比该第一结构和该第二结构的相对位置。

该第一结构可以是该支架的一体部件。优选地，该第一结构和该支架被形成为单个部件。更优选地，该第一结构与该支架整体铸造。通过提供为一体部件，不再需要进一步的部件或制造操作。

该第二结构可以是该支架的一体部件。优选地，该第二结构和该支架是单个部件。更优选地，该第二结构与该夹钳整体铸造。通过提供为一体部件，不再需要进一步的部件或制造操作。

该第一结构可以包括第一平面内侧表面，并且该第二结构可以包括第二平面内侧表面。这种安排可以使对磨损程度的判断更加容易。

在一个实施例中，该第一结构可以在该正切孔的内侧。

在一个实施例中，该第一结构可以至少在朝向该第二结构的方向上突出。

在一个实施例中，该第一结构和/该第二结构在形状上可以基本上是立方体的。

该盘式制动器组件任选地进一步包括摩擦元件。

该夹钳和该支架被任选地安排成，当该摩擦元件完全磨损时，该第一结构的内侧表面基本上与该第二结构的内侧表面共平面。因为摩擦元件的完全磨损状态是需要了解的最重要的状态，以此方式来安排该第一结构和该第二结构意味着这是最容易看清楚的磨损状态。

该夹钳和该支架任选地被安排成，当该第一制动摩擦元件过量磨损时，该第二内侧表面在相对于该第一内侧表面的内侧。

该第一结构和该第二结构可以包括平面表面，当该摩擦元件完全磨损时，这些平面表面基本上是相对的。这种安排可以使对磨损程度的判断更加容易。

根据本发明的第二方面，提供了一种制造盘式制动器的方法，该方法包括以下步骤：制造支架，该支架在其内侧表面上具有第一结构，其中该第一结构具有预定形状并且与该支架是整体形成的；制造夹钳，该夹钳具有第二结构，其中该第二结构具有预定形状并且与该夹钳是整体形成的；并且将该夹钳可滑动地安装到该支架上，使得该第二结构邻近该第一结构定位，从而使得在使用中该第一结构和该第二结构的相对位置表明该组件的转子和/或制动器摩擦元件的磨损量。

在一个实施例中，该第一结构和/或该第二结构分别是与该支架或该夹钳整体铸造的。

该支架可以包括用于将该支架安装到车辆上的安装件，并且其中该第一位置结构在所述安装件的内侧。在该安装件的内侧可以进一步增加该结构的可见度。

该安装件可以包括适用于将该支架径向地安装到车辆上的孔。

该安装件可以包括在与通过该盘式制动器的转子旋转所描绘的圆相切的方向上延伸穿过该支架的孔。

该第一结构可以从该支架突出。这可以进一步增加该第一结构的可见度。

该第一结构可以至少在内侧方向上突出。这可以进一步增加该第一结构的可见度。

该第一结构可以至少在朝向该第二结构的方向上突出。这可以进一步增加该第一结构的可见度并且可以有助于对比该第一结构和该第二结构的相对位置。

该第二结构任选地从该夹钳突出。这可以增加该第二结构的可见度。

该第二结构任选地朝向该支架突出。这可以进一步增加该第二结构的可见度并且可以有助于对比该第一结构和该第二结构的相对位置。

该第一结构可以包括第一平面内侧表面，并且该第二结构可以包括第二平面内侧表面。这种安排可以使对磨损程度的判断更加容易。

附图简要说明

现在将参见附图来说明本发明的多个实施方案，在附图中：

图1是现有技术的盘式制动器的分解等距视图；

图2是图1的盘式制动器在未磨损摩擦元件位置中的视觉磨损指示器的放大等距视图；

图3是图1的盘式制动器在完全磨损摩擦元件位置中的视觉磨损指示器的放大等距视图；

图4是根据本发明的实施例的盘式制动器的等距视图；

图5是图4的盘式制动器在未磨损摩擦元件位置中的视觉磨损指示器的放大等距视图；

图6是图4的盘式制动器在未磨损摩擦元件位置中的视觉磨损指示器的放大侧视图；

图7是图4的盘式制动器在完全磨损摩擦元件位置中的视觉磨损指示器的放大等距视图；

图8是图4的盘式制动器在完全磨损摩擦元件位置中的视觉磨损指示器的放大侧视图；并且

图9是具有装配到其上的车轮的图4的盘式制动器的等距视图。

实施例的详细说明

在图1至图3中展示了现有技术的气动盘式制动器的示例性部件。该盘式制动器组件总体上以10来表示。在图1中以分解视图展示了组件10的支架12、夹钳壳体14和视觉磨损指示器16。

夹钳壳体14配备有孔20，该孔在方向A上延伸穿过夹钳壳体14，其中在图1中由箭头示出的方向A是平行于盘式制动器的转子的旋转轴线的方向并且是基本上垂直于与该转子的平面基本上相平行的一个平面的。

已知的视觉磨损指示器16与支架12和夹钳壳体14分离并且是呈弹簧24的形式的，该弹簧是围绕被插入到孔20中的细长销钉22同心地安排的。细长销钉22在第一末端处具有头部26，该头部被配置和定位成在使用中抵靠支架12的表面。视觉磨损指示器的弹簧24起作用来使销钉22偏置抵靠在支架12的表面上。细长销钉22还包括第二纵向末端28，该第二纵向末端被配置和定位成能够从孔20中从夹钳壳体14的内侧表面突出。

支架12包括多个凹陷15以接收内侧摩擦元件和外侧摩擦元件(未示出)，并且这些凹陷被配置成将这些摩擦元件环圆周地并且径向在内地约束在其中。在支架12中形成了四个孔18a、18b、18c、18d，这些孔各自被配置用于接收穿过其的螺栓(未示出)以将该支架附接到安装件(未示出)上。这些孔中的两个孔18a、18b定位在盘式制动器组件10的支架12的一侧处，并且另外两个孔18c、18d与这两个孔18a、18b间隔开并且定位在盘式制动器组件10的支架12的相反侧处(即，当该安装件被附接到其上时在车桥的相反侧)。两个内孔18b、18c被提供成更靠近支架12的纵向中心(即，当该安装件被附接到其上时更靠近车桥)，其中两个外孔18a、18d被定位成邻近该支架的纵向末端(即，当该安装件被附接到其上时距车桥更远)。这些孔18a、18b、18c、18d在方向T上延伸穿过支架12。在这个实施例中，这些孔18a、18b、18c、18d完全地延伸穿过支架12。在图1中由箭头示出的方向T是就盘式制动器组件的转子而言来限定的、并且是与由盘式制动器的转子的旋转所描绘的圆相切的方向、并且总体上与将摩擦元件插入支架或从中移除的方向平行或对齐。

这种盘式制动器的运行是众所周知的并且在例如WO 9906725中更加详细地描述。简单地说，为了采取制动，通过一个或多个活塞(未示出)施加力使内侧摩擦元件(未示出)朝向制动盘(未示出)移动。一旦内侧摩擦元件已经接触了转子，则由于通过夹钳传递的反作用力而致使外侧摩擦元件朝向转子的相反面移动。通过重复应用盘式制动器，需要调整以考虑这些摩擦元件和转子的摩擦材料的磨损。提供了调节器系统(未示出)从而相对于转子调整这些摩擦元件并且因此相对于支架12改变夹钳壳体14的位置以应对这种磨损。

在使用中，视觉磨损指示器16的销钉22被配置成，当夹钳壳体14可滑动地安装到所述支架上时，抵靠支架12的表面。当未磨损的摩擦元件位于盘式制动器组件10中时，销钉22被配置成从夹钳壳体12的内侧表面突出，如在图2中展示的。随着这些摩擦元件磨损，而夹钳壳体14相对于支架12向内侧移动。这种移动导致销钉22从孔20突出的长度减小。这个过程继续，直到当摩擦元件完全磨损时销钉22不再从孔20突出，如在图3中展示的。此时，操作者将能够视觉地确认需要更换这些摩擦元件。

现参照图4至图9，根据本发明的实施例的盘式制动器组件总体上以110表示并且包括支架112和夹钳壳体114。盘式制动器组件110及其运行以将摩擦元件应用到转子上并针对摩擦元件和转子的磨损加以调整是与图1至图3的盘式制动器的那些内容相类似的。这些附图的对应部件相对于图1至图3标识有前缀‘1’并且仅讨论不同之处。

在这个实施例中，在销钉22的位置处，支架112配备有第一结构130，该第一结构位于支架112的与孔118a、118b相同的一侧上。在这个实施例中，在支架112的内侧表面上提供了具有预定形状的第一结构130。在展示的实施例中，该预定形状基本上是立方形的。第一结构130从支架112的表面突出。第一结构130具有第一表面134，该第一表面基本上是平面的并且平行于内侧方向A的平面。第一结构130在垂直于内侧方向A的方向上朝夹钳壳体114延伸。表面134是这个延伸部的前缘。第一结构130具有第二表面136，该第二表面基本上是平面的并且平行于盘式制动器组件110的转子的平面。第一结构130被提供为邻近外孔118a并且相对于孔118a位于内侧。在替代实施例中，第一结构130可以被提供为邻近内孔118b。

在这个实施例中，夹钳壳体114配备有第二结构132，该第二结构(在使用中)位于夹钳壳体114的与支架112的孔118a、118b相同的一侧上。当盘式制动器组件已经组装好时，第二结构132被定位成邻近于第一结构130，如在图4中展示的。第二结构132被提供为具有预定形状。在展示的实施例中，该预定形状基本上是立方形的，但是应理解的是可以使用任何合适的形状。第二结构132被提供在当盘式制动器组件110组装好时与第一结构130相对的表面上。第二结构132从夹钳壳体114突出，并且在这个实施例中朝支架112的第一结构130突出。

第二结构132具有第一表面140，该第一表面基本上是平面的并且平行于内侧方向A的平面。第二结构132在垂直于内侧方向A的方向上朝支架112延伸，其中表面140是这个突出部的前缘。这些表面134、140基本上相对于彼此平行并且被配置成在使用中彼此相对。第二结构132具有第二表面138，该第二表面基本上是平面的并且平行于盘式制动器组件110的转子的平面。第二结构132在基本上内侧方向上延伸。表面138是这个延伸部的前缘。

第一结构130的表面136与第二结构132的表面138的相对位置表明了在使用中组件的这些摩擦元件的磨损和/或转子的磨损。当摩擦元件完全磨损时，第一结构130的表面136基本上如可以在图7和图8中看见地对齐(即，共平面)。当摩擦元件过量磨损时，第二结构132的表面140相对于第一结构130的表面136在内侧。当摩擦元件未磨损或部分磨损时，第二结构132的表面138相对于第一结构130的表面136在外侧，如在图5和图6中展示的。

在展示的实施例中，支架112和夹钳壳体114均是铸造部件，并且第一结构130和第二结构132分别与壳体112和夹钳壳体114是一体的。也就是说，第一结构130和第二结构132分别是与支架112和夹钳壳体114整体铸造的。应理解的是，整体形成意味着形成为单个部件，并且不涵盖将这些结构分开制造并然后永久或暂时地附接支架或夹钳的安排，

如此，不需要额外的部件或加工操作。在替代实施例中，分别只有第一结构130或第二结构132之一可以与支架112或夹钳壳体114整体铸造。可替代地，第一结构和第二结构可以是单独制造的并且分别被紧固到支架112和夹钳壳体114上。

第一结构130和第二结构132已经被描述为在邻近孔118a、118b的位置处定位在支架112和夹钳壳体114上。然而，应理解的是，第一结构130和第二结构132可以替代地定位在支架112和夹钳壳体114的相反侧上。

进一步的，应注意的是，在这个实施例中夹钳是由两个主要结构部分形成的；在支架上延伸的桥形件部分114a，以及在其中含有致动和调整部件(不可见)的壳体部分114b。两个部分均是铸造的并且被多个螺栓119螺接在一起并且在夹钳上的第二结构132的直接内侧上的互补平面加工配合面117处彼此接触。

在替代实施例(未示出)中，第二结构132的内侧面与桥形件114a的配合面117共平面，并且可以是用与配合面117的加工相同的操作来加工的。

参照图9，相对于具有附接到其上的车轮的轮辋150展示了盘式制动器组件110。在孔118a内侧、邻近支架的侧向外边缘并且还向内侧延伸地提供的第一结构130连同邻近夹钳的侧向外边缘地提供的第二结构使得当由操作者来看时能够更容易地检查该视觉磨损指示器。这是由于在操作者与视觉磨损指示器之间不存在组件的中间部件。对于操作者而言，当沿与转子的面共平面的平面来看时这种可见度将进一步增强，因为第一结构将明显地从组件的其他部件延伸开。

此外，当与用于将支架附接到车辆上的转矩板(未示出)相关联而言时由于这些孔118a、118b、118c、118d的构型(即，安装到在具有相切或径向(而不是轴向)类型的、车桥或转向节上的转矩板上)，通过第一结构和第二结构的位置进一步改善了由操作者检查视觉磨损指示器的容易度。这是因为当车辆车轮末端完全组装好时，操作者的视线将不会被转矩板和轮辋的组合所阻挡。

尽管没有展示，但每个摩擦元件都具有使用合适的机械键入安排来固定到其上的摩擦材料。该摩擦材料典型地具有初始大约15至25mm的厚度，并且一旦剩下2mm的材料(尽管在本领域这个最小阈值不可能总是被保证遵守)，该摩擦元件就典型地被认为完全磨损并需要进行更换。

应该认识到上述的尺寸用于说明性的目的，并且将根据本发明应用的制动器的大小和几何形状而改变。术语“完全磨损的摩擦元件”旨在指已经达到针对其剩余摩擦材料的量而言的最小设计极限的摩擦元件—即在以上特定实施例中的2mm的摩擦材料。术语“过量磨损的摩擦元件”旨在指具有少于最小设计极限的剩余摩擦材料的摩擦元件—例如1mm或0.5mm。

尽管结构的位置仅是通过外侧摩擦元件和转子的外侧面来确定的，但两个摩擦元件是成套替换的并且是以相同速率磨损的，所以视觉磨损指示器可以认为是对内侧元件和外侧元件两者的磨损的指示器。

虽然以上通过参考一个或多个优选实施例已经对本发明进行了说明，但应了解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可做出不同的改变或修改。

在展示的实施例中，第一结构和第二结构在形状上基本上是立方形的，但是应理解的是，对于第一、第二或两个结构而言可以使用任何合适的形状，例如(部分)圆柱形、梯形或三棱柱形状、立方体或任何其他合适的形状。

在替代实施例中，第一结构或第二结构可以包括一系列的记号，从而使得操作者能够确定这些摩擦元件的磨损量。

在替代实施例中，结构可以比在以上实施例中示出的进一步向内侧延伸，即，比围绕孔118b的材料的向内侧程度限定的平面进一步向内侧延伸。

在替代实施例中，夹钳结构可以铸造到壳体中，而不是桥形件中。在其他实施例中，壳体和桥形件可以被形成为单个铸造件。