鼓式制动器和闸瓦的制作方法

本发明涉及一种尤其是用于诸如卡车、半拖车、拖车等商用车辆的鼓式制动器和鼓式制动器的闸瓦。

背景技术：

这里讨论的鼓式制动器的类型在现有技术中是众所周知的。这里，制动鼓设置成在其内部枢转地安装有两个闸瓦，并且经由凸轮滚子和凸轮轴将闸瓦压靠在制动鼓的内周面上。然而，这种类型的鼓式制动器的问题在于，在致动鼓式制动器时，不具有用于在轮毂上安装的连接区域的制动鼓的敞开区域由于热影响而扩展，结果使得制动衬片不再与制动鼓全表面接触。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种尤其是用于商用车辆的鼓式制动器和鼓式制动器的闸瓦，其特别地通过将制动衬片全表面支承在制动鼓上而确保了在所有运行状态下的高操作可靠性。

所述目的通过具有权利要求1的特征的尤其是用于商用车辆的鼓式制动器以及通过具有权利要求13的特征的尤其是用于商用车辆的鼓式制动器的闸瓦来实现。优选实施方案是从属权利要求的主题。

根据本发明，提供了一种尤其是用于商用车辆的鼓式制动器，包括具有用于将制动鼓配置在诸如轮毂等车辆部件上的连接区域和带有第一接触面的壳体区域的制动鼓，和具有面向所述壳体区域的第二接触面的摩擦衬片，其中第一接触面和第二接触面沿着或在径向面中是曲面的。因此，特别地，制动鼓由两个区域(即，连接区域和壳体区域)构成。连接区域用于将制动鼓紧固或配置或安装在可以构造为轮毂或车轴的车辆部件上。为此，连接区域从壳体区域以径向部件朝向转动轴线延伸，并且具有用于安装在车辆部件上的相应的连接或紧固区域。优选地，壳体区域在连接区域的外周上在轴向方向上(即，在平行于鼓式制动器的转动轴线的方向上)延伸。结果，壳体区域方便地构造成具有圆环形横截面的圆柱体的形式。第一接触面构造在壳体区域的内周上，因此第一接触面同样围绕转动轴线基本上周向地延伸。此外，在鼓式制动器的组装状态下，在设有面向壳体区域(特别地，其第一接触面)的第二接触面的外周上设有摩擦衬片。这里，摩擦衬片配置或可以配置在第一接触面上。因此，换句话说，摩擦衬片可以与第一接触面接触或可以使其与第一接触面接触。摩擦衬片(特别地，其第二接触面)也可以与壳体区域(特别地，其第一接触面)配合。特别有利的是，第一接触面和第二接触面沿着或在径向面中是曲面的。径向面由转动轴线和垂直于转动轴线的半径限定。因此，径向面与制动鼓和摩擦衬片相交，从而如在所述径向面中观察的，第一接触面和第二接触面在每种情况下都是曲面的。方便地，曲部为圆形或弧形或曲线形的，但不是多边形的。结果，可以特别有利的是，第一接触面和第二接触面全表面接触或者可以使其全表面接触，而与制动鼓和摩擦衬片相对于彼此的轴向位置无关。

方便地，制动鼓和摩擦衬片构造成单独的元件或部件或者多个组件。

有利地，所述摩擦衬片和所述壳体区域可以相对于彼此轴向移动。换句话说，摩擦衬片和壳体区域可以相对于彼此移动，使得至少发生部件在轴向方向上或在转动轴线的方向上的移动。特别地，该移动通过所设置的第一接触面和第二接触面相对于彼此的滑动移动来发生。这里，至少发生部件在轴向方向上的移动使得移动或位移遵循第一接触面和第二接触面的曲率。因此，换句话说，由于摩擦衬片和壳体区域之间的可动性，所以能够在至少两个不同的状态或位置中设置制动鼓相对于摩擦衬片的位置。在鼓式制动器的致动情况下，由于制动鼓的自由区域就其直径而言被扩展(蘑菇状或变成圆锥形)，所以这是特别有利的，由此产生摩擦衬片和壳体区域之间的相对移动。

优选地，所述接触面中的一个具有凹形构造，并且所述接触面中的另一个具有凸形构造。因此，换句话说，第一接触面或第二接触面沿着或在径向面中具有凹形构造。以与此类似的方式，接触面中的另一个具有相应的凸形构造。

如果第一接触面和第二接触面的曲部具有相对于彼此适配的构造，则这是特别有利的。因此，特别地，第一接触面和第二接触面可以具有基本上相同的曲率半径。“基本上相同的曲率半径”是指第一接触面的曲率半径与第二接触面的曲率半径之比为0.95～1.05，特别地为0.98～1.02。这确保了第一接触面和第二接触面可以彼此全表面接触。

有利地，第一接触面和第二接触面沿着所述径向面的曲率半径大于沿着枢转面的曲率半径。枢转面垂直于鼓式制动器的转动轴线并因此平行于转动轴线的半径。结果，在一个特定实施方案中，第一接触面和第二接触面因此形成了桶的壳面的构造。

优选地，第一接触面和/或第二接触面沿着所述枢转面的曲率半径与第一接触面和/或第二接触面沿着所述径向面的曲率半径之比为0.01～0.08，优选为0.02～0.06。特别地，通过0.02～0.06的比值，可以在制动操作期间利用力的最佳传递来获得摩擦衬片和制动鼓之间的最佳可动性。

方便地，第一接触面和第二接触面的曲率半径沿着径向面和/或枢转面是恒定的。换句话说，第一接触面和第二接触面与转动轴线所在的径向面和/或垂直于转动轴线的枢转面的相交线或曲线因而具有恒定的曲率半径，结果使得所述相交线基本上是圆弧形的。特别地，通过沿着或在径向面中的恒定曲率半径来确保摩擦衬片的特别均匀的角偏移补偿。

在一个优选实施方案中，所述摩擦衬片与所述制动鼓配合，从而防止所述摩擦衬片相对于所述壳体区域在周向上的移动。因此，周向围绕转动轴线周向地延伸。换句话说，由于与制动鼓的配合而防止了摩擦衬片围绕鼓式制动器的转动轴线转动。这里，摩擦衬片和制动鼓之间的配合特别地以摩擦锁定的方式进行。

优选地，在所述壳体区域的第一接触面上设有第一配合区域，在所述摩擦衬片的第二接触面上设有第二配合区域，并且优选地，所述配合区域中的一个构造成凹槽，所述配合区域中的另一个构造成突起。不言而喻，有利地，可以设置分布在周向上的多个第一配合区域和第二配合区域。如果配合区域均匀分布在第一接触面和第二接触面的周向上，则这是特别有利的。配合区域的延伸方向优选地使得它们特别地径向和/或轴向(即，平行于转动轴线)延伸。如果配合区域构造成方便地相对于彼此具有适配设计的突起和凹槽，则这是特别有利的。另外或作为替代，可以提供单独的配合装置或多个单独的配合装置，其作用在第一配合区域和第二配合区域之间。因此，可以说，制动鼓和摩擦衬片之间的配合用于在制动鼓和制动衬片之间围绕转动轴线的防转动紧固。

方便地，所述摩擦衬片构造成周向闭合的环。因此，换句话说，所述摩擦衬片形成围绕转动轴线周向延伸的环形体。

作为替代，所述摩擦衬片可以构造成环形段。因此，环形段有利地围绕鼓式制动器的转动轴线周向地延伸。特别有利地，鼓式制动器具有一对环形段，所述环形段配置成相对于转动轴线彼此基本相对地放置。在另一个有利的实施方案中，设有方便地配置在壳体区域的内周上的多个环形段。

优选地，设有压紧装置，所述压紧装置被设计为使构造成环形段、优选多个环形段的摩擦衬片压靠或推动或迫动所述壳体区域的第一接触面。压紧装置可以由一个或多个压紧元件来构成。为此，优选地，在摩擦衬片的各轴向端部处，即，在摩擦衬片的面向连接区域的端部处以及摩擦衬片的远离连接区域的端部处配置压紧装置。这里，压紧装置或压紧元件周向地延伸并且方便地构造成环或压紧环。

优选地，所述摩擦衬片的与第二接触面相对的面构造成摩擦面。优选地，摩擦面沿着或在枢转面中具有围绕鼓式制动器的转动轴线的曲面构造。然而，如在径向面中观察的，摩擦面有利地是直的(即，非曲面的)构造，也就是说，以非曲面的方式在轴向方向上延伸。

在另一个优选实施方案中，鼓式制动器具有能够相对于所述制动鼓移动的闸瓦，所述摩擦衬片经由连接面固定或能够固定在所述闸瓦的衬片支架的配置面上。特别地，闸瓦可以相对于制动鼓移动，使得闸瓦可以与制动鼓配合并脱离与制动鼓的配合，以致动鼓式制动器。为此，闸瓦枢转地安装在制动器支架上。有利地，闸瓦的配置面围绕鼓式制动器的转动轴线沿着或在枢转面中具有曲面构造。在径向面中，配置面方便地是直的(即，非曲面的)构造，也就是说，以非曲面的方式在轴向方向上延伸。换句话说，配置面形成圆柱体的壳面。摩擦衬片固定或可以固定在衬片支架的配置面上，使得不能发生摩擦衬片和衬片支架之间的相对移动。

方便地，第一接触面构造成所述壳体区域的摩擦面，并且第二接触面构造成所述摩擦衬片的摩擦面。因此，摩擦面用于将由于制动鼓相对于闸瓦的转动而产生的力分散成摩擦能和热能。换句话说，第一接触面和第二接触面因此形成摩擦配对。

方便地，闸瓦安装成使其可以相对于转动轴线枢转。为此，设有制动器支架，其形成用于闸瓦的支架。闸瓦可以相对于制动器支架枢转或倾斜，结果使得可以改变其角度，如在枢转面中观察的，以致动鼓式制动器。特别有利地，闸瓦也可以在径向面中枢转或倾斜，结果使得可以改变相对于转动轴线的角度。

此外，根据本发明，提供了一种尤其是用于商用车辆的鼓式制动器的闸瓦，包括：具有配置面的衬片支架，所述配置面围绕所述鼓式制动器的转动轴线沿着或在枢转面中是曲面的；和配置或可以配置在所述配置面上的摩擦衬片，其中所述摩擦衬片具有与所述配置面相对并且沿着或在径向面中是曲面的摩擦面。特别地，摩擦衬片的摩擦面可以具有上面关于根据本发明的鼓式制动器所述的第二接触面的所有特征和功能。闸瓦构造成使得其具有用于相对于制动鼓移动的装置，从而使得其可以与制动鼓配合并脱离与制动鼓的配合，以致动鼓式制动器。为此，闸瓦具有安装区域，经由该安装区域闸瓦可以枢转地安装在制动器支架上。有利地，闸瓦的配置面围绕鼓式制动器的转动轴线沿着或在枢转面中具有曲面构造。在径向面中，配置面方便地是直的(即，非曲面的)构造，也就是说，以非曲面的方式在轴向方向上延伸。换句话说，配置面形成圆柱体的壳面。摩擦衬片固定或可以固定在衬片支架的配置面上，使得摩不能发生擦衬片和衬片支架之间的相对移动。特别有利的是，摩擦面沿着或在径向面中是曲面的。径向面由转动轴线和垂直于转动轴线的半径限定。因此，径向面与制动鼓和摩擦衬片相交，结果使得，如在所述径向面中观察的，摩擦面是曲面的。方便地，曲部为圆形或弧形或曲线形的，但不是多边形的。结果，特别有利的是，摩擦面可以与制动鼓的接触面全表面接触或者可以使其与制动鼓的接触面全表面接触，而与制动鼓和摩擦衬片相对于彼此的轴向位置无关。

方便地，所述摩擦面具有凸形构造。

优选地，所述摩擦面沿着所述径向面的曲率半径大于沿着所述枢转面的曲率半径。枢转面垂直于鼓式制动器的转动轴线并因此平行于转动轴线的半径。结果，在一个特定实施方案中，摩擦面因此形成了桶的壳面的构造。

有利地，所述摩擦面沿着所述枢转面的曲率半径与所述摩擦面沿着所述径向面的曲率半径之比为0.01～0.08，优选为0.02～0.06。特别地，通过0.02～0.06的比值，可以在制动操作期间利用力的最佳传递来获得摩擦衬片和制动鼓之间的最佳可动性。

方便地，摩擦面的曲率半径沿着径向面和/或沿着枢转面是恒定的。换句话说，摩擦面与转动轴线所在的径向面和/或垂直于转动轴线的枢转面的相交线或曲线因而具有恒定的曲率半径，结果使得所述相交线基本上是圆弧形的。特别地，通过沿着或在径向面中的恒定曲率半径来确保摩擦衬片的特别均匀的角偏移补偿。

不言而喻，根据本发明的鼓式制动器的其他优点和特征(特别是如结合闸瓦所描述的)可以用在根据本发明的闸瓦中。

附图说明

从以下关于附图的优选实施方案的说明中得出本发明的其他优点和特征，其中：

图1示出了根据本发明的鼓式制动器的一个优选实施方案在两种状态下的两个断面图，

图2示出了根据本发明的鼓式制动器的另一个优选实施方案的断面图，和

图3示出了根据本发明的鼓式制动器的另一个优选实施方案的断面图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的鼓式制动器的第一优选实施方案的径向面中的两个断面图。这里，图1(a)示出了处于冷态的鼓式制动器，图1(b)示出了在热膨胀的情况下(即，处于致动状态下)的鼓式制动器。鼓式制动器包括制动鼓2、摩擦衬片4和闸瓦6。

制动鼓具有用于将制动鼓2配置在诸如轴元件或轮毂等车辆部件上的连接区域8。这里，方便地，连接区域在径向方向上延伸，但在径向方向上至少具有一个部件。以邻接连接区域8的方式，制动鼓2具有基本上构成中空圆柱体的形状的壳体区域10。壳体区域10在其内周上具有第一接触面12。

摩擦衬片4具有面向壳体区域10(特别地，第一接触面12)的第二接触面14。以与第二接触面14相对的方式，摩擦衬片4具有连接面16，经由该连接面将摩擦衬片4配置或固定在闸瓦6上。

为此，闸瓦6具有衬片支架18，其具有向外指向的配置面20。闸瓦6安装在制动器支架22上，使得其可以相对于转动轴线x枢转或转动。

为了能够在摩擦衬片4与壳体区域10之间实现在轴向方向上(即，平行于转动轴线x)的移动，第一接触面12和第二接触面14沿着或在径向面r中具有曲面构造。为此，方便地，第一接触面12具有第一曲率半径r1，并且第二接触面14具有第二曲率半径r2。有利地，沿着或在径向面r中的第一曲率半径r1和第二曲率半径r2大于沿着或在枢转面s中的第一曲率半径和第二曲率半径。因此，换句话说，第一接触面12和第二接触面14方便地形成桶的壳面的表面形状。

图2示出了根据本发明的鼓式制动器的第二优选实施方案，图2(a)示出了枢转面s中的断面，图2(b)示出了径向面r中的断面。在所示的实施方案中，同样设有摩擦衬片4配置在其上的制动鼓2。然而，该摩擦衬片未固定在闸瓦上，而是与制动鼓2配合，从而防止摩擦衬片4相对于壳体区域10在周向u上的移动。为此，在第一接触面12上设有第一配合区域24，在摩擦衬片4的第二接触面14上设有第二配合区域26。在所示的实施方案中，第二配合区域26构造成径向突出、轴向延伸的突起，该突起配合到构造成(优选适配地)凹槽的第一配合区域24中。在替代的改进方案中，两个配合区域24,26也可以都构造成凹槽，单独的配合装置作用在凹槽之间。

与图1所示的其中接触面12和第二接触面14构造成摩擦面并因此构造成摩擦配对的实施方案不同的是，在图2所示的实施方案中，设有与第二接触面14相对的摩擦面28。

图3示出了根据本发明的鼓式制动器的另一个优选实施方案。图3(a)示出在枢转面s的断面图中的鼓式制动器，图3(b)示出了在径向面r的断面图中的鼓式制动器。与图2所示的实施方案不同的是，摩擦衬片4未构造成周向闭合的环，而是由多个环形段30构成。为了将环形段30压靠或迫动在壳体区域10的第一接触面12上，设有压紧装置32。例如，压紧装置32可以构造成沿周向u延伸的环，并且如沿轴向方向观察的，配置在摩擦衬片或环形段30的周向边缘区域上。

附图标记列表

2制动鼓

4摩擦衬片

6闸瓦

8连接区域

10壳体区域

12第一接触面

14第二接触面

16连接面

18衬片支架

20配置面

22制动器支架

24第一配合区域

26第二配合区域

28摩擦面

30环形段

32压紧装置

r径向面

u周向

s枢转面

x转动轴线

r1,r2曲率半径