本發(fā)明涉及車輛制動(dòng)器。特別地，本發(fā)明涉及鼓式制動(dòng)器，在所述鼓式制動(dòng)器中，制動(dòng)器促動(dòng)裝置在偏置位置處接合制動(dòng)蹄以便改善制動(dòng)器促動(dòng)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(dòng)器10。在常規(guī)鼓式制動(dòng)器中，鼓12與最接近軸的一個(gè)端部的車輪或多個(gè)車輪一起旋轉(zhuǎn)。鼓12限定徑向內(nèi)制動(dòng)表面14。制動(dòng)器轂盤16圍繞軸布置，一對(duì)制動(dòng)蹄18、20的一個(gè)端部能夠樞轉(zhuǎn)地安裝到制動(dòng)器轂盤。每個(gè)制動(dòng)蹄片18、20的相對(duì)端部被促動(dòng)元件(比如凸輪22)接合以便使制動(dòng)蹄18、20在與制動(dòng)鼓的制動(dòng)表面接合的位置和脫離接合的位置之間運(yùn)動(dòng)。

如在圖1所示的常規(guī)的s形凸輪鼓式制動(dòng)器中，滾子24、26或凸輪從動(dòng)件被布置在制動(dòng)蹄18、20與凸輪22之間以便將促動(dòng)力從凸輪22轉(zhuǎn)移到制動(dòng)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(gè)分量—由箭頭32、34表示的包括有效制動(dòng)促動(dòng)力并與對(duì)應(yīng)制動(dòng)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(dòng)促動(dòng)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(dòng)力與由箭頭32、34表示的有效制動(dòng)促動(dòng)力之間的偏離具有若干缺點(diǎn)。第一，由箭頭36、38表示的力分量在制動(dòng)蹄18、20的腹板中產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，當(dāng)力分量36、38在被拖動(dòng)的制動(dòng)蹄中朝外導(dǎo)向時(shí)，所述機(jī)械應(yīng)力是特別嚴(yán)重的。所增加的應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)蹄腹板中的破裂以及高成本的停機(jī)時(shí)間和維修。第二，因?yàn)橛行У闹苿?dòng)促動(dòng)力小于由凸輪22施加的力，所以制動(dòng)器10的促動(dòng)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(dòng)制動(dòng)器，這導(dǎo)致在制動(dòng)器促動(dòng)器中相對(duì)大的空氣腔和/或需要具有相對(duì)高摩擦系數(shù)的制動(dòng)襯片。第三，凸輪22的旋轉(zhuǎn)的量以及因此制動(dòng)蹄18、20的偏移是相對(duì)有限的，從而限制制動(dòng)襯片的潛在厚度，并需要更頻繁的維護(hù)和/或維修。

本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到對(duì)這樣的制動(dòng)器的需求，所述制動(dòng)器將降低上面所確認(rèn)的不足中的一個(gè)或多個(gè)并且/或者提供改善的表現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

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

用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的鼓式制動(dòng)器中的制動(dòng)蹄包括具有第一端部和第二端部的第一腹板。所述第一端部構(gòu)造成能夠樞轉(zhuǎn)地連接到鼓式制動(dòng)器的相關(guān)聯(lián)的制動(dòng)器轂盤。所述制動(dòng)蹄還包括支撐在所述第一腹板上的制動(dòng)臺(tái)。第一腹板的第二端部構(gòu)造成接合相關(guān)聯(lián)的凸輪從動(dòng)件，由此使得所述制動(dòng)蹄在所述第一腹板的第二端上的第一徑向偏離位置和第二徑向偏離位置中任一處、在與相關(guān)聯(lián)的制動(dòng)表面相接合的位置以及脫離接合的位置之間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

用于根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的鼓式制動(dòng)器中的制動(dòng)蹄包括具有第一端部和第二端部的第一腹板。所述第一端部構(gòu)造成能夠樞轉(zhuǎn)地連接到鼓式制動(dòng)器的相聯(lián)的制動(dòng)器轂盤。所述制動(dòng)蹄還包括支撐在所述第一腹板上的制動(dòng)臺(tái)。第一腹板的第二端部限定第一徑向偏離部分和第二徑向偏離部分。所述第一徑向偏離部分和第二徑向偏離部分均構(gòu)造成接合相關(guān)聯(lián)的凸輪從動(dòng)件，由此使得所述制動(dòng)蹄在與相關(guān)聯(lián)的制動(dòng)表面相接合的位置以及脫離接合的位置之間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，由此將所述凸輪從動(dòng)件定位在相應(yīng)的第一徑向偏離位置和第二徑向偏離位置。

用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的鼓式制動(dòng)器中的制動(dòng)蹄套件包括第一制動(dòng)蹄。該第一制動(dòng)蹄包括具有第一端部和第二端部的腹板。所述第一端部構(gòu)造成能夠樞轉(zhuǎn)地連接到鼓式制動(dòng)器的相關(guān)聯(lián)的制動(dòng)器轂盤，所述第二端部構(gòu)造成與相關(guān)聯(lián)的第一凸輪從動(dòng)件相接合，所述第一制動(dòng)蹄通過所述第一凸輪從動(dòng)件而在與相關(guān)聯(lián)的制動(dòng)表面相接合的位置以及脫離接合的位置之間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。所述第二端部包括具有徑向內(nèi)端部和徑向外端部的徑向延伸的邊緣。所述第一制動(dòng)蹄還包括支撐在所述腹板上的制動(dòng)臺(tái)。該制動(dòng)蹄套件還包括第二制動(dòng)蹄。該第二制動(dòng)蹄包括具有第一端部和第二端部的腹板。第二制動(dòng)蹄的腹板的第一端部構(gòu)造成能夠樞轉(zhuǎn)地連接到鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)器轂盤，第二制動(dòng)蹄的腹板的第二端部構(gòu)造成與相關(guān)聯(lián)的第二凸輪從動(dòng)件相接合，所述第二制動(dòng)蹄通過所述第二凸輪從動(dòng)件而在與所述制動(dòng)表面相接合的位置以及脫離接合的位置之間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。第二制動(dòng)蹄的腹板的所述第二端部包括具有徑向內(nèi)端部和徑向外端部的徑向延伸的邊緣。所述第二制動(dòng)蹄還包括支撐在該第二制動(dòng)蹄的所述腹板上的制動(dòng)臺(tái)。第一制動(dòng)蹄的腹板以及第二制動(dòng)蹄的腹板構(gòu)造成接合所述第一凸輪從動(dòng)件和所述第二凸輪從動(dòng)件中對(duì)應(yīng)的一個(gè)，由此使得第一制動(dòng)蹄的腹板的徑向延伸的邊緣的徑向外端部與第一制動(dòng)蹄的腹板與第一凸輪從動(dòng)件二者之間的徑向上的接合中心點(diǎn)之間的距離不同于第二制動(dòng)蹄的腹板的徑向延伸的邊緣的徑向外端部與第二制動(dòng)蹄的腹板與第二凸輪從動(dòng)件二者之間的徑向上的接合中心點(diǎn)之間的距離。

與常規(guī)制動(dòng)器相比，根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)器提供了改進(jìn)之處。特別地，通過調(diào)整凸輪從動(dòng)件的位置以及偏置凸輪從動(dòng)件，由凸輪施加到凸輪從動(dòng)件和制動(dòng)蹄的力可以大體與制動(dòng)蹄的樞軸弧相切并降低在有效制動(dòng)促動(dòng)力和由凸輪施加的力之間的任何偏離。結(jié)果，降低了制動(dòng)蹄腹板中的機(jī)械應(yīng)力以及由腹板破裂導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間和維修成本。也增加了制動(dòng)器的促動(dòng)效率，使得用于制動(dòng)器促動(dòng)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(dòng)襯片。本發(fā)明的制動(dòng)器也允許凸輪從動(dòng)件的行程增加，并且允許制動(dòng)蹄進(jìn)一步回縮從而允許使用更厚的制動(dòng)襯片并且提高制動(dòng)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(xì)節(jié)、效用和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)制動(dòng)器的平面圖。

圖2是根據(jù)本教導(dǎo)的一個(gè)實(shí)施例的制動(dòng)器的平面圖。

圖3是根據(jù)本教導(dǎo)的另外的實(shí)施例的制動(dòng)器的平面圖。

圖4是用于根據(jù)本教導(dǎo)的用于制動(dòng)蹄的腹板的一個(gè)端部的放大視圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參考附圖，其中在各種視圖中同樣的附圖標(biāo)記用于標(biāo)識(shí)相同的部件，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的制動(dòng)器40。設(shè)置制動(dòng)器40以便減慢一個(gè)或多個(gè)車輛車輪的旋轉(zhuǎn)。制動(dòng)器40特別地適于在重型車輛中使用。然而應(yīng)當(dāng)理解的是，制動(dòng)器40可以用在各種各樣的車輛上以及非車輛應(yīng)用中。制動(dòng)器40被構(gòu)造成對(duì)環(huán)狀制動(dòng)鼓42施加作用，所述環(huán)狀制動(dòng)鼓與軸(未示出)的一個(gè)端部處的車輛車輪或多個(gè)車輪一起旋轉(zhuǎn)。制動(dòng)器40可以包括制動(dòng)器轂盤44、一個(gè)或多個(gè)錨固銷46、制動(dòng)蹄48、50、復(fù)位和保持彈簧52、54和用于使制動(dòng)蹄48、50在與制動(dòng)表面接合的位置和脫離接合的位置之間運(yùn)動(dòng)的裝置(比如凸輪56和滾子或凸輪從動(dòng)件58、60)。

轂盤44被設(shè)置用于安裝制動(dòng)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(shè)置來將制動(dòng)蹄48、50能夠樞轉(zhuǎn)地安裝到制動(dòng)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(dòng)器轂盤44上并且從所述制動(dòng)器轂盤延伸。參考圖3，在替換的實(shí)施例中，制動(dòng)器40’可以包括多個(gè)錨固銷46，其中制動(dòng)蹄48、50中的每個(gè)制動(dòng)蹄均能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到單獨(dú)的錨固銷46。

制動(dòng)蹄48、50設(shè)置為用于與鼓42的制動(dòng)表面66選擇地接合，以便將制動(dòng)扭矩施加到制動(dòng)鼓和一個(gè)或多個(gè)車輛車輪。制動(dòng)蹄48、50可以一起包括適于在制動(dòng)器40、40’中使用的制動(dòng)蹄套件。制動(dòng)蹄48、50被支撐在錨固銷(多個(gè)錨固銷)46上并且從而在一個(gè)端部處能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到轂盤44。每個(gè)制動(dòng)蹄48、50可以包括一個(gè)或多個(gè)腹板68、制動(dòng)臺(tái)70和一個(gè)或多個(gè)制動(dòng)襯片72。

腹板68支撐制動(dòng)臺(tái)70。腹板68還可以提供用于復(fù)位彈簧52和保持彈簧54的連接點(diǎn)。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(dòng)蹄48、50的相對(duì)端部之間延伸。應(yīng)當(dāng)理解的是，在每個(gè)制動(dòng)器48中的腹板68的數(shù)量可以變化，并且每個(gè)制動(dòng)蹄48、50可以因此包括彼此大體平行延伸的多個(gè)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(dòng)臺(tái)70。每個(gè)腹板68可以具有有如下結(jié)構(gòu)的一個(gè)端部74，所述端部限定構(gòu)造成接收對(duì)應(yīng)錨固銷46的半圓的凹口76。根據(jù)本教導(dǎo)的一個(gè)方面，每個(gè)腹板68的相對(duì)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(gè)徑向偏置部分，比如部分80、82。每個(gè)部分80、82可以被構(gòu)造成接合滾子58、60，并從而在對(duì)應(yīng)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(gè)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(gè)部分80、82包括對(duì)應(yīng)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(diǎn)和徑向最外接合點(diǎn)94、96以及98、100，以及分別限定徑向中心接合點(diǎn)102、104，所述徑向中心接合點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的徑向最內(nèi)接合點(diǎn)和最外接合點(diǎn)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(dòng)蹄48的腹板68的凹口84內(nèi)接收滾子58，而在制動(dòng)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(dòng)蹄48中、在邊緣88的徑向內(nèi)端部90與制動(dòng)蹄48的腹板68和滾子58的徑向中心接合點(diǎn)102之間的距離與在制動(dòng)蹄50中、在邊緣88的徑向內(nèi)端部90和制動(dòng)蹄50的腹板68和滾子60的徑向中心接合點(diǎn)104之間的距離不同。相似地，在制動(dòng)蹄48中、在邊緣88的徑向外端部92與制動(dòng)蹄48的腹板68和滾子58的徑向中心接合點(diǎn)102之間的距離與在制動(dòng)蹄50中、在邊緣88的徑向外端部92與制動(dòng)蹄50的腹板68和滾子60的徑向中心接合點(diǎn)104之間的距離不同。

在圖2和圖3中所示的實(shí)施例中，每個(gè)制動(dòng)蹄48、50的腹板68在構(gòu)造上相同，使得腹板68和制動(dòng)蹄48、50在制動(dòng)器40或40’內(nèi)是可相互調(diào)換的。特別地，每個(gè)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(shí)施例中，制動(dòng)蹄48、50的腹板(多個(gè)腹板)68以及特別是制動(dòng)器腹板68的端部78的形狀可以不同。例如，制動(dòng)蹄48的腹板(多個(gè)腹板)68可以僅包括凹口84、86中的一個(gè)，比如徑向外部凹口84，而制動(dòng)蹄50的腹板(多個(gè)腹板)68包括凹口84、86中的另一個(gè)，比如徑向內(nèi)部凹口86。

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

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

復(fù)位彈簧52被設(shè)置來將制動(dòng)蹄48、50朝與鼓42的制動(dòng)表面66脫離接合的位置偏壓。保持器彈簧54設(shè)置來將制動(dòng)蹄48、50以及特別是腹板68保持在錨固銷(多個(gè)錨固銷)46上。彈簧52、54是本領(lǐng)域中常規(guī)的。彈簧52的端部可以接合從制動(dòng)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(dòng)蹄48的腹板68中的對(duì)應(yīng)孔。

凸輪56與滾子58、60一起提供促動(dòng)組件或促動(dòng)裝置，用于使制動(dòng)蹄48、50在與制動(dòng)鼓42的制動(dòng)表面66接合的位置和從制動(dòng)鼓42的制動(dòng)表面66脫離接合的位置之間運(yùn)動(dòng)。在示出的實(shí)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(gè)端部，并且所述凸輪響應(yīng)由制動(dòng)促動(dòng)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(shè)置來將制動(dòng)促動(dòng)力從凸輪56轉(zhuǎn)移到制動(dòng)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(dòng)蹄48、50的端部78處。滾子58、60接合腹板68和凸輪56，并且當(dāng)凸輪56旋轉(zhuǎn)時(shí)所述滾子跟隨所述凸輪的表面，從而造成制動(dòng)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(gè)錨固銷46的實(shí)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?yàn)闈L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(shí)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(shí)施例中，距離d3大于距離d4。類似地，參考圖3，在制動(dòng)蹄48、50被安裝在單獨(dú)的錨固銷46的制動(dòng)器中(所述錨固銷以平面114的任一側(cè)的點(diǎn)為中心并且與平面114等距)，支撐制動(dòng)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(dòng)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(gè)錨固銷)46和滾子58、60之間的距離在示出的實(shí)施例中不同，但在某些實(shí)施例中即便例如通過布置在圖3中的兩個(gè)錨固銷46使得滾子的偏置位置處于對(duì)應(yīng)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(gè)錨固銷)46到滾子58、60的距離不同導(dǎo)致了在制動(dòng)器40或40’中的不平衡力，但該影響顯著小于因?yàn)楝F(xiàn)有(leading)制動(dòng)蹄的通常的動(dòng)力學(xué)自激作用而已經(jīng)存在于制動(dòng)器40或40’中的不平衡力。滾子58、60的精確位置可以被進(jìn)一步優(yōu)化以考慮滾子軸頸中的摩擦。

與常規(guī)制動(dòng)器相比，根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)器40或制動(dòng)器40’提供了一些改進(jìn)。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(dòng)蹄48、50施加垂直于平面114(并且平行于平面116)的促動(dòng)力(由箭頭118、120表示)。這些力大體與制動(dòng)蹄48、50的樞軸弧相切，并且因此降低或消除有效制動(dòng)促動(dòng)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(dòng)蹄腹板68中的機(jī)械應(yīng)力和由腹板破裂所導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間以及維修成本。也增加了制動(dòng)器40或40’的促動(dòng)效率，減小了用于制動(dòng)促動(dòng)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(dòng)襯片72。本發(fā)明的制動(dòng)器40或40’也允許凸輪從動(dòng)件58、60的行程增加，并允許制動(dòng)蹄48、50進(jìn)一步的回縮從而允許使用更厚的制動(dòng)襯片72和提高制動(dòng)器40或40’的壽命。

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