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之間以便將制動(dòng)施加力從凸輪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)器中相對大的空氣腔和/或需要具有相對高摩擦系數(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。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的制動(dòng)器包括制動(dòng)器轂盤，所述制動(dòng)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(dòng)器還包括第一制動(dòng)蹄和第二制動(dòng)蹄。第一制動(dòng)蹄和第二制動(dòng)蹄中的每個(gè)具有能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到制動(dòng)器轂盤的第一端部。該制動(dòng)器還包括第一圓形凸輪從動(dòng)件、第二圓形凸輪從動(dòng)件和凸輪，所述第一圓形凸輪從動(dòng)件布置在第一制動(dòng)蹄的第二端部處，所述第二圓形凸輪從動(dòng)件布置在第二制動(dòng)蹄的第二端部處，所述凸輪與第一圓形凸輪從動(dòng)件和第二圓形凸輪從動(dòng)件接合。凸輪的運(yùn)動(dòng)造成第一制動(dòng)蹄和第二制動(dòng)蹄在與相關(guān)聯(lián)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)。第一圓形凸輪從動(dòng)件的中心被布置在距離中心軸線的第一距離處，第二圓形凸輪從動(dòng)件的中心被布置在距離中心軸線的第二距離處，第一距離與第二距離不同。

根據(jù)本發(fā)明的另外實(shí)施例的制動(dòng)器包括制動(dòng)器轂盤，所述制動(dòng)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(dòng)器還包括第一制動(dòng)蹄和第二制動(dòng)蹄。第一制動(dòng)蹄和第二制動(dòng)蹄中的每個(gè)具有能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到制動(dòng)器轂盤的第一端部。該制動(dòng)器還包括運(yùn)動(dòng)裝置，所述運(yùn)動(dòng)裝置與第一制動(dòng)蹄的第二端部和第二制動(dòng)蹄的第二端部接合，用于使第一制動(dòng)蹄和第二制動(dòng)蹄在與相關(guān)聯(lián)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)。在所述中心軸線與在第一制動(dòng)蹄和所述運(yùn)動(dòng)裝置二者之間的徑向最外接合點(diǎn)之間的距離與在所述中心軸線與所述第二制動(dòng)蹄和所述運(yùn)動(dòng)裝置二者之間的徑向最外接合點(diǎn)之間的距離不同。

根據(jù)本發(fā)明的另外實(shí)施例的制動(dòng)器包括制動(dòng)器轂盤，所述制動(dòng)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(dòng)器還包括第一制動(dòng)蹄和第二制動(dòng)蹄。第一制動(dòng)蹄和第二制動(dòng)蹄中的每個(gè)具有能夠樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到制動(dòng)器轂盤的第一端部。該制動(dòng)器還包括第一圓形凸輪從動(dòng)件、第二圓形凸輪從動(dòng)件和凸輪，所述第一圓形凸輪從動(dòng)件布置在第一制動(dòng)蹄的第二端部處，所述第二圓形凸輪從動(dòng)件布置在第二制動(dòng)蹄的第二端部處，所述凸輪與第一圓形凸輪從動(dòng)件和第二圓形凸輪從動(dòng)件接合。凸輪圍繞旋轉(zhuǎn)軸線的運(yùn)動(dòng)造成第一制動(dòng)蹄和第二制動(dòng)蹄在與相關(guān)聯(lián)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)。第一圓形凸輪從動(dòng)件的中心布置在第一平面的第一側(cè)，所述第一平面垂直于包含所述中心軸線和所述旋轉(zhuǎn)軸線的第二平面延伸，第二圓形凸輪從動(dòng)件的中心布置在第一平面的第二側(cè)。

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。