[发明专利]具有致动挺杆的气压致动的盘式制动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的气压致动的盘式制动器。

背景技术

气压致动的盘式制动器由DE 40 32 885 A1或WO 97/22 814所公开。所期望的是，减小这样的制动器的空间需求和重量，并且特别减小所对应的执行器(制动缸)的装配空间需求。然而这种制动器仍然应该具有压缩气体致动的制动器的运转特性，也就是安全的自动解除和制动效果的精确的定量性能。同样该压缩气体致动的盘式制动器应保持有简易性和坚固性，以及较低的制造成本。

发明内容

本发明的目的是解决该问题。

本发明的目的通过权利要求1的内容来实现。

在鼓式制动器中，自行增力的应用受系统限制地给出。应用在重型载货车辆上的压缩气体致动的鼓式制动器也拥有自行增力，然而这种自行增力依照不同的结构形式在使用时有很大差别。

很高程度的自行增力在支撑楔致动的双作用鼓式制动器中实现。这样的制动器作为压缩空气致动的制动器在过去被应用在重型载货车辆上，但是没有进一步推广，这是因为除了级别受限以外，高的自行增力引起了不同的制动效果以及不同的磨损比。

具有S-凸轮致动的单作用鼓式制动器在直到气压致动的盘式制动器出现前几乎是唯一的用于重型载货车辆的制动装置。这种鼓式制动器的结构形式的特别的优点在于，由于通过S-凸轮牢固压紧减轻了自行增力带来的影响，并且主要使在制动器内的紧制动蹄与松制动蹄的磨损均匀。然而对于S-凸轮制动器来说也还存在着相对巨大的制动力区别，由此带来了不同的制动效果和不太良好的制动性能。

在西欧，S-凸轮鼓式制动器已经逐渐被压缩气体致动的盘式制动器所取代，其中，该制动器的特别优点在于，在其中恰好不存在具有与之相联系的缺点的自行增力效果。

另一方面，从电机致动的盘式制动器的情况来看是基本不同的，其中被关注的是，通过自行增力的使用可以尝试降低这种制动器结构形式在其他方面很高的电能需求量。此外，电机致动的制动器能够位置受控制地运转，由此容易可控地保持作用在运转特性上的自行增力的效果(参见，例如DE 101 56 348，DE 101 39 913.8或DE 10 2005 030 618.7和DE 10 2006 036 279.9或WO2007/082658)。

基于自行增力的鼓式制动器的经验，在压缩空气致动的盘式制动器中恰好不必力求应用自行增力，这是因为致动能量的供给本身是一个不值一提的问题。本发明避开了这一趋势，因为在将来的车辆与轴的方案中，致动缸所需结构空间的问题逐渐增加。特别是为了实现驻车制动功能所需的弹簧储能器而使得安装制动器变的非常困难。根据本发明的盘式制动器特别有助于解决此问题，其中，相邻于扭杆的压紧装置优选地具有自行增力装置，并且在任何情况下，压紧侧的制动衬片不仅在平行于制动盘旋转轴线的方向上而且在平行于制动盘摩擦面的方向上都可推移。优选的是自行增力装置被并行于压紧装置连接。

这样通过使用自行增力效应减少了制动缸的功率需求量，从而也缩小了结构空间尺寸。特别是当根据权利要求2所述的特征设计这种制动器时，这种制动器保持着有利的运转特性。根据权利要求2和3，自行增力的思想在气压致动的盘式制动器中非常有利地得到补充，这是因为已经以相对小的自行增力系数使制动缸与弹簧储能器的尺寸明显减小成为了可能。在此通过楔角和斜面角(Rampenwinkel)的相应的尺寸确定来这样选择自行增力，即使得制动衬片在最大可能的摩擦系数时也可以保证制动器安全自动地松开。与电机的盘式制动器不同的是，用于压紧制动器的力发生器因此也不必用于制动器的松开。利用这样的设计还可以获得大约为2的自行增力系数。

这将根据实施例被详细说明。

当估算摩擦系数为0.375时，假设分散带宽范围是+/-20％，运转中出现的摩擦系数可以处于0.3到0.45之间。当这样地选择楔角或斜面角α时，即在考虑机械损耗情况下tan(α)等于值eta*μ＝0.65(eta＝机械效率，μ＝衬片摩擦系数)时，以摩擦片衬面的性能为基础，通过还是足够高的复位力可以实现安全的复位性能，以便实现快速自动松开。

在一种这样的设计方案中，不仅运行制动缸的结构空间和能量需求减半，而且驻车制动的弹簧储能器的所需的驻车能量(Stellenergie)也减半，这是因为当车停在斜坡上时，由于下滑力的作用，自行增力也能在驻车制动的情况下起到作用，。