本發(fā)明涉及車輛制動器。特別地，本發(fā)明涉及鼓式制動器，在所述鼓式制動器中，制動器促動裝置在偏置位置處接合制動蹄以便改善制動器促動力的方向。

背景技術(shù)：

參考圖1，示出了常規(guī)現(xiàn)有技術(shù)的鼓式制動器10。在常規(guī)鼓式制動器中，鼓12與最接近軸的一個端部的車輪或多個車輪一起旋轉(zhuǎn)。鼓12限定徑向內(nèi)制動表面14。制動器轂盤16圍繞軸布置，一對制動蹄18、20的一個端部能夠樞轉(zhuǎn)地安裝到制動器轂盤。每個制動蹄片18、20的相對端部被促動元件(比如凸輪22)接合以便使制動蹄18、20在與制動鼓的制動表面接合的位置和脫離接合的位置之間運動。

如在圖1所示的常規(guī)的s形凸輪鼓式制動器中，滾子24、26或凸輪從動件被布置在制動蹄18、20與凸輪22之間以便將促動力從凸輪22轉(zhuǎn)移到制動蹄18、20。由凸輪22通過滾子24、26沿箭頭28、30所指示的方向分別施加力，所述箭頭從凸輪22的“功率環(huán)”延伸，所述凸輪的“功率環(huán)”由大體漸開線凸輪22的旋轉(zhuǎn)軸的半徑所限定。由箭頭28、30表示的該力的向量可以分解成兩個分量—由箭頭32、34表示的包括有效制動促動力并與對應制動蹄18、20的樞軸弧(pivotarc)相切的分量，以及由箭頭36、38表示的包括由凸輪22施加在滾子24、26上的力的方向與有效制動促動力的方向之間偏離的分量。

由凸輪22施加并由箭頭28、30表示的促動力與由箭頭32、34表示的有效制動促動力之間的偏離具有若干缺點。第一，由箭頭36、38表示的力分量在制動蹄18、20的腹板中產(chǎn)生機械應力，當力分量36、38在被拖動的制動蹄中朝外導向時，所述機械應力是特別嚴重的。所增加的應力會導致制動蹄腹板中的破裂以及高成本的停機時間和維修。第二，因為有效的制動促動力小于由凸輪22施加的力，所以制動器10的促動效率低于最優(yōu)情況。結(jié)果，需要更大的流體壓力以便促動制動器，這導致在制動器促動器中相對大的空氣腔和/或需要具有相對高摩擦系數(shù)的制動襯片。第三，凸輪22的旋轉(zhuǎn)的量以及因此制動蹄18、20的偏移是相對有限的，從而限制制動襯片的潛在厚度，并需要更頻繁的維護和/或維修。

本文的發(fā)明人已經(jīng)認識到對這樣的制動器的需求，所述制動器將降低上面所確認的不足中的一個或多個并且/或者提供改善的表現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及車輛制動器。特別地，本發(fā)明涉及鼓式制動器，其中制動器促動裝置在偏置位置處接合制動蹄以便改善制動器促動力的方向。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的制動器包括制動器轂盤，所述制動器轂盤具有中心孔，所述中心孔構(gòu)造成接收沿該中心孔的中心軸線延伸穿過該中心孔的軸。該制動器還包括第一制動蹄和第二制動蹄。第一制動蹄和第二制動蹄中的每個具有能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到制動器轂盤的第一端部。第一制動蹄的第一端部和第二制動蹄的第一端部被支撐在從制動器轂盤延伸的錨固銷上。該制動器還包括第一圓形凸輪從動件、第二圓形凸輪從動件和凸輪，所述第一圓形凸輪從動件布置在第一制動蹄的第二端部處，所述第二圓形凸輪從動件布置在第二制動蹄的第二端部處，所述凸輪與第一圓形凸輪從動件和第二圓形凸輪從動件接合。凸輪的運動造成第一制動蹄和第二制動蹄在與相關(guān)聯(lián)的制動表面接合的位置和脫離接合的位置之間運動。錨固銷的中心至第一圓形凸輪從動件的中心的距離不同于從錨固銷的中心至第二圓形凸輪從動件的中心的距離。

根據(jù)本發(fā)明的另外實施例的制動器包括制動器轂盤，所述制動器轂盤具有中心孔，所述中心孔構(gòu)造成接收沿該中心孔的中心軸線延伸穿過該中心孔的軸。該制動器還包括第一制動蹄和第二制動蹄。第一制動蹄和第二制動蹄中的每個具有能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到制動器轂盤的第一端部。所述第一制動蹄的第一端部與第二制動蹄的第一端部被支撐在從所述制動器轂盤延伸的錨固銷上。該制動器還包括運動裝置，所述運動裝置與第一制動蹄的第二端部和第二制動蹄的第二端部接合，用于使第一制動蹄和第二制動蹄在與相關(guān)聯(lián)的制動表面接合的位置和脫離接合的位置之間運動。在所述錨固銷的中心與在第一制動蹄和所述運動裝置二者之間的徑向最外接合點之間的距離與在所述錨固銷的中心與所述第二制動蹄和所述運動裝置二者之間的徑向最外接合點之間的距離不同。

根據(jù)本發(fā)明的另外實施例的制動器包括制動器轂盤，所述制動器轂盤具有中心孔，所述中心孔構(gòu)造成接收沿該中心孔的中心軸線延伸穿過該中心孔的軸。該制動器還包括第一制動蹄和第二制動蹄。第一制動蹄和第二制動蹄中的每個具有能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到制動器轂盤的第一端部。第一制動蹄的第一端部被支撐在從所述制動器轂盤延伸的第一錨固銷上，第二制動蹄的第一端部被支撐在從所述制動器轂盤延伸的第二錨固銷上。該制動器還包括第一圓形凸輪從動件、第二圓形凸輪從動件和凸輪，所述第一圓形凸輪從動件布置在第一制動蹄的第二端部處，所述第二圓形凸輪從動件布置在第二制動蹄的第二端部處，所述凸輪與第一圓形凸輪從動件和第二圓形凸輪從動件接合。所述凸輪的運動引起第一制動蹄和第二制動蹄在與相關(guān)聯(lián)的制動表面接合的位置和脫離接合的位置之間運動。從第一錨固銷的中心至第一圓形凸輪從動件的距離不同于從所述第二錨固銷的中心至所述第二圓形凸輪從動件的中心的距離。

根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的制動器包括制動器轂盤，該制動器轂盤具有中心孔，該中心孔構(gòu)造成接收沿著該中心孔的中心軸線延伸穿過該中心孔的軸。所述制動器還包括第一制動蹄和第二制動蹄。所述第一制動蹄和第二制動蹄二者中的每一個均具有能夠樞轉(zhuǎn)地連接至所述制動器轂盤的第一端部。第一制動蹄的第一端部被支撐在從所述制動器轂盤延伸的第一錨固銷上，第二制動蹄的第一端部被支撐在從所述制動器轂盤延伸的第二錨固銷上。所述制動器還包括與第一制動蹄的第二端部以及第二制動蹄的第二端部相接合的運動裝置，以使得所述第一制動蹄和第二制動蹄在與相關(guān)聯(lián)的制動表面相接合的位置以及脫離接合的位置之間進行運動。第一錨固銷的中心與所述第一制動蹄和所述運動裝置二者之間的徑向最外接合點之間的距離不同于第二錨固銷的中心與所述第二制動蹄和所述運動裝置二者之間的徑向最外接合點之間的距離。

與常規(guī)制動器相比，根據(jù)本發(fā)明的制動器提供了改進之處。特別地，通過調(diào)整凸輪從動件的位置以及偏置凸輪從動件，由凸輪施加到凸輪從動件和制動蹄的力可以大體與制動蹄的樞軸弧相切并降低在有效制動促動力和由凸輪施加的力之間的任何偏離。結(jié)果，降低了制動蹄腹板中的機械應力以及由腹板破裂導致的停機時間和維修成本。也增加了制動器的促動效率，使得用于制動器促動器的空氣腔尺寸降低和/或使用具有更低摩擦系數(shù)的制動襯片。本發(fā)明的制動器也允許凸輪從動件的行程增加，并且允許制動蹄進一步回縮從而允許使用更厚的制動襯片并且提高制動蹄的壽命。

通過閱讀下面的說明書和權(quán)利要求書并參考附圖，本發(fā)明的前述和其他的方面、特征、細節(jié)、效用和優(yōu)點將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)制動器的平面圖。

圖2是根據(jù)本教導的一個實施例的制動器的平面圖。

圖3是根據(jù)本教導的另外的實施例的制動器的平面圖。

圖4是用于根據(jù)本教導的用于制動蹄的腹板的一個端部的放大視圖。

具體實施方式

現(xiàn)在參考附圖，其中在各種視圖中同樣的附圖標記用于標識相同的部件，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的制動器40。設置制動器40以便減慢一個或多個車輛車輪的旋轉(zhuǎn)。制動器40特別地適于在重型車輛中使用。然而應當理解的是，制動器40可以用在各種各樣的車輛上以及非車輛應用中。制動器40被構(gòu)造成對環(huán)狀制動鼓42施加作用，所述環(huán)狀制動鼓與軸(未示出)的一個端部處的車輛車輪或多個車輪一起旋轉(zhuǎn)。制動器40可以包括制動器轂盤44、一個或多個錨固銷46、制動蹄48、50、復位和保持彈簧52、54和用于使制動蹄48、50在與制動表面接合的位置和脫離接合的位置之間運動的裝置(比如凸輪56和滾子或凸輪從動件58、60)。

轂盤44被設置用于安裝制動器40的各種部件。轂盤44限定具有中心軸線64的中心孔62，所述中心軸線可以與車輛車輪的旋轉(zhuǎn)軸線相重合。中心孔62被構(gòu)造成接收車軸，所述車軸沿中心軸線64延伸穿過所述中心孔。轂盤44還可以限定在孔62的任一側(cè)的孔(未示出)，所述在任一側(cè)的孔構(gòu)造成接收錨固銷46和凸輪軸(未示出)，所述凸輪軸支撐凸輪56。

錨固銷46被設置來將制動蹄48、50能夠樞轉(zhuǎn)地安裝到制動器轂盤44。錨固銷46可以包括圓銷，所述錨固銷可以安裝在制動器轂盤44上并且從所述制動器轂盤延伸。參考圖3，在替換的實施例中，制動器40’可以包括多個錨固銷46，其中制動蹄48、50中的每個制動蹄均能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到單獨的錨固銷46。

制動蹄48、50設置為用于與鼓42的制動表面66選擇地接合，以便將制動扭矩施加到制動鼓和一個或多個車輛車輪。制動蹄48、50可以一起包括適于在制動器40、40’中使用的制動蹄套件。制動蹄48、50被支撐在錨固銷(多個錨固銷)46上并且從而在一個端部處能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到轂盤44。每個制動蹄48、50可以包括一個或多個腹板68、制動臺70和一個或多個制動襯片72。

腹板68支撐制動臺70。腹板68還可以提供用于復位彈簧52和保持彈簧54的連接點。腹板68可以由金屬和金屬合金(比如鋼)制成。腹板68是弧形并且在制動蹄48、50的相對端部之間延伸。應當理解的是，在每個制動器48中的腹板68的數(shù)量可以變化，并且每個制動蹄48、50可以因此包括彼此大體平行延伸的多個腹板68。使用焊接或其他常規(guī)緊固方式，腹板68可以被固定到制動臺70。每個腹板68可以具有有如下結(jié)構(gòu)的一個端部74，所述端部限定構(gòu)造成接收對應錨固銷46的半圓的凹口76。根據(jù)本教導的一個方面，每個腹板68的相對端部78可以被構(gòu)造成在第一徑向偏置位置和第二徑向偏置位置中的任一處接合滾子58、60。參考圖4，腹板68的端部78可以劃分成多個徑向偏置部分，比如部分80、82。每個部分80、82可以被構(gòu)造成接合滾子58、60，并從而在對應的徑向偏置位置處定位滾子58、60。例如，腹板68可以限定多于一個的半圓的凹口84、86，所述半圓的凹口構(gòu)造成接收滾子58、60，其中每個部分80、82包括對應的凹口84、86。腹板68的端部78還可以限定徑向延伸邊緣88，所述徑向延伸邊緣具有徑向內(nèi)端部90和徑向外端部92。凹口84、86可以沿邊緣88形成并且所述凹口被布置在邊緣88的端部90、92之間。凹口84、86各自分別限定用于滾子58、60的徑向最內(nèi)接合點和徑向最外接合點94、96以及98、100，以及分別限定徑向中心接合點102、104，所述徑向中心接合點在對應的徑向最內(nèi)接合點和最外接合點94、96之間以及98、100之間的近似中途處。參考圖2-圖3，滾子58、60可以定位成使得在制動蹄48的腹板68的凹口84內(nèi)接收滾子58，而在制動蹄50的腹板68的凹口86內(nèi)接收滾子60。結(jié)果，參考圖4，在制動蹄48中、在邊緣88的徑向內(nèi)端部90與制動蹄48的腹板68和滾子58的徑向中心接合點102之間的距離與在制動蹄50中、在邊緣88的徑向內(nèi)端部90和制動蹄50的腹板68和滾子60的徑向中心接合點104之間的距離不同。相似地，在制動蹄48中、在邊緣88的徑向外端部92與制動蹄48的腹板68和滾子58的徑向中心接合點102之間的距離與在制動蹄50中、在邊緣88的徑向外端部92與制動蹄50的腹板68和滾子60的徑向中心接合點104之間的距離不同。

在圖2和圖3中所示的實施例中，每個制動蹄48、50的腹板68在構(gòu)造上相同，使得腹板68和制動蹄48、50在制動器40或40’內(nèi)是可相互調(diào)換的。特別地，每個腹板68包含凹口84、86，其中凹口84布置在凹口86的徑向外側(cè)。然而在替換的實施例中，制動蹄48、50的腹板(多個腹板)68以及特別是制動器腹板68的端部78的形狀可以不同。例如，制動蹄48的腹板(多個腹板)68可以僅包括凹口84、86中的一個，比如徑向外部凹口84，而制動蹄50的腹板(多個腹板)68包括凹口84、86中的另一個，比如徑向內(nèi)部凹口86。

制動臺70設置來支撐制動襯片72。制動臺70被支撐在腹板68上并且所述制動臺可以是弧形的。制動臺70可以由常規(guī)金屬和包括鋼的金屬合金制成。

制動襯片72設置用于與鼓42的制動表面66摩擦接合。襯片72可以由常規(guī)摩擦材料制成。制動襯片72被布置在制動臺70上并且使用多個鉚釘或其他常規(guī)緊固件而可將所述制動襯片固定到制動臺70上。

復位彈簧52被設置來將制動蹄48、50朝與鼓42的制動表面66脫離接合的位置偏壓。保持器彈簧54設置來將制動蹄48、50以及特別是腹板68保持在錨固銷(多個錨固銷)46上。彈簧52、54是本領域中常規(guī)的。彈簧52的端部可以接合從制動蹄48、50的腹板68延伸的銷(未示出)，而彈簧54的端部延伸通過制動蹄48的腹板68中的對應孔。

凸輪56與滾子58、60一起提供促動組件或促動裝置，用于使制動蹄48、50在與制動鼓42的制動表面66接合的位置和從制動鼓42的制動表面66脫離接合的位置之間運動。在示出的實施例中，凸輪56包括接合滾子58、60的雙葉式s形凸輪。凸輪56被連接到凸輪軸(未示出)的一個端部，并且所述凸輪響應由制動促動器(未示出)施加在凸輪軸上的力而圍繞旋轉(zhuǎn)軸線106旋轉(zhuǎn)。

滾子58、60被設置來將制動促動力從凸輪56轉(zhuǎn)移到制動蹄48、50。滾子58、60的橫截面是圓形的并且被構(gòu)造成被接收在腹板68的凹口84、86內(nèi)，所述凹口分別形成在制動蹄48、50的端部78處。滾子58、60接合腹板68和凸輪56，并且當凸輪56旋轉(zhuǎn)時所述滾子跟隨所述凸輪的表面，從而造成制動蹄48、50圍繞樞軸軸線108(圖2)或者樞軸軸線110、112(圖3)樞轉(zhuǎn)，所述樞軸軸線限定在錨固銷46的中心處。根據(jù)本發(fā)明，滾子58、60彼此偏置。平面114包含軸線64和凸輪56的旋轉(zhuǎn)軸線106。參考圖2，平面114還可以包含在錨固銷46的中心處的樞軸軸線108。替換地，參考圖3，在采用多個錨固銷46的實施例中，錨固銷46的樞軸軸線110、112可以在平面114的兩側(cè)上與平面114等距。包含凸輪56的旋轉(zhuǎn)軸線106的另外的平面116垂直于平面114延伸。滾子58的中心布置在平面116的一側(cè)，而滾子60的中心布置在平面116的另一側(cè)。此外，因為滾子58、60彼此偏置，所以軸線64和滾子58的中心之間的距離d1與軸線64和滾子60的中心之間的距離d2不同。在示出的實施例中，距離d1大于距離d2。相似地，參考圖2，錨固銷46的中心(即，樞軸軸線108)和滾子58的中心之間的距離d3與錨固銷46的中心與滾子60的中心之間的距離d4不同。在示出的實施例中，距離d3大于距離d4。類似地，參考圖3，在制動蹄48、50被安裝在單獨的錨固銷46的制動器中(所述錨固銷以平面114的任一側(cè)的點為中心并且與平面114等距)，支撐制動蹄48的錨固銷46的中心和滾子58的中心之間的距離d5也與支撐制動蹄50的錨固銷46的中心和滾子60的中心之間的距離d6不同。盡管錨固銷(或多個錨固銷)46和滾子58、60之間的距離在示出的實施例中不同，但在某些實施例中即便例如通過布置在圖3中的兩個錨固銷46使得滾子的偏置位置處于對應的偏置關(guān)系中，該距離也可以相等。盡管在圖2和圖3中從錨固銷(多個錨固銷)46到滾子58、60的距離不同導致了在制動器40或40’中的不平衡力，但該影響顯著小于因為現(xiàn)有(leading)制動蹄的通常的動力學自激作用而已經(jīng)存在于制動器40或40’中的不平衡力。滾子58、60的精確位置可以被進一步優(yōu)化以考慮滾子軸頸中的摩擦。

與常規(guī)制動器相比，根據(jù)本發(fā)明的制動器40或制動器40’提供了一些改進。特別地，通過調(diào)整滾子58、60的位置以及偏置滾子58、60，凸輪56向滾子58、60和制動蹄48、50施加垂直于平面114(并且平行于平面116)的促動力(由箭頭118、120表示)。這些力大體與制動蹄48、50的樞軸弧相切，并且因此降低或消除有效制動促動力和由凸輪56施加的力之間的任何偏離。結(jié)果，降低了在制動蹄腹板68中的機械應力和由腹板破裂所導致的停機時間以及維修成本。也增加了制動器40或40’的促動效率，減小了用于制動促動器的空氣腔尺寸和/或能夠使用具有更低摩擦系數(shù)的制動襯片72。本發(fā)明的制動器40或40’也允許凸輪從動件58、60的行程增加，并允許制動蹄48、50進一步的回縮從而允許使用更厚的制動襯片72和提高制動器40或40’的壽命。

盡管通過參考本發(fā)明的一個或多個特定實施例，已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明，但那些本領域技術(shù)人員將要理解的是，可以進行各種改變和修改而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。