CN104395633B - 盘式制动器的磨损调整装置和相应的盘式制动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磨损调整装置(10)，用于调整盘式制动器(1)的制动衬片(3)和制动盘(2)上的摩擦面磨损，所述盘式制动器包括压紧装置，所述磨损调整装置可在驱动侧与压紧装置耦合并且可在输出侧与盘式制动器的螺杆单元(5、5')耦合，其中，所述磨损调整装置在驱动侧能与压紧装置耦合，而在输出侧能与盘式制动器的螺杆单元耦合，其中，沿轴向在驱动元件(13)的两侧分别设有一个滚动体装置，其中一个滚动体装置构造为滚动轴承，而另一个滚动体装置构造为滚珠斜面离合器；设有中心轴(20)，该中心轴与滚珠斜面离合器耦合并且具有用于与螺杆单元耦合的输出接口(20c)；设有径向自由轮(18)，所述径向自由轮与滚珠斜面离合器通过过载弹簧单元(17)耦合并且与中心轴耦合；设有与方向有关的转矩装置(20g、21、22)；以及设有壳体(11)，驱动元件、各滚动体装置、过载弹簧单元、径向自由轮、中心轴和与方向有关的转矩装置设置在所述壳体中。

Description

盘式制动器的磨损调整装置和相应的盘式制动器

技术领域

本发明涉及一种盘式制动器的磨损调整装置，所述盘式制动器尤其是用于机动车的盘式制动器。本发明还涉及一种相应的盘式制动器。

背景技术

车辆和特定的技术设备通常使用摩擦制动器，以便转换动能。这里尤其是在乘用车和商用车领域中盘式制动器是优选的。在盘式制动器的典型结构方式中，盘式制动器包括带有内部机械装置的制动钳、通常还包括两个制动衬片以及制动盘。通过气动操作的气缸将气缸力导入内部机械装置中、通过偏心机构增大所述气缸力并将其作为压紧力经由螺纹杆传递到制动衬片和制动盘上，在此通过螺纹杆补偿制动盘和制动衬片的磨损。

压紧力经由两个制动衬片作用于制动盘，根据压紧力的大小，制动盘的旋转运动发生减速。该减速还主要还由制动盘和制动衬片之间的摩擦系数参与确定。由于衬片在结构上设计成磨损件并且摩擦系数与强度有关，衬片通常比制动盘要软，也就是说，衬片在其使用寿命中发生衬片厚度的变化、即衬片磨损。由于衬片厚度变化，需要磨损调整装置来补偿这种变化并且因此调整成恒定的气隙。恒定的气隙是必要的，以便保持小的制动器响应时间、确保制动盘的无干扰活动空间并且对于极限负荷情况保留行程储备。

DE102004037771A1记载了一种磨损调整装置的例子。这里驱动旋转运动例如由转矩限制装置、例如借助滚珠斜面通过连续作用的离合器(滑动离合器)传导到压力柱塞的调整螺杆上。此时连续地调整气隙。

如所述的那样，由功能引起地在制动衬片上产生磨损，该磨损应通过磨损调整装置得到补偿。在现有***中存在这样的问题：该***是以摩擦锁合为基础的并且因此仅在极窄的范围内或者说与温度和振动相关地工作，也就是说，在温度和振动的影响下需要额外的措施来稳定气隙。

发明内容

本发明的任务在于提供一种改进的磨损调整装置。

另一个任务是，提供一种改进的盘式制动器。

所述任务通过本发明的磨损调整装置和本发明的盘式制动器得以解决。

提供一种磨损调整装置，所述磨损调整装置在壳体内具有紧凑的结构并且是基本上与摩擦无关的，基本上形锁合地工作。

根据本发明的磨损调整装置设定为用于调整盘式制动器、尤其是用于机动车辆的盘式制动的制动衬片和制动盘上的摩擦面磨损，所述盘式制动器具有压紧装置、优选是旋转杆，该磨损调整装置在驱动侧能与压紧装置、优选与旋转杆耦合，而在输出侧能与盘式制动器的螺杆单元耦合，其中，沿轴向在驱动元件两侧分别设置一个滚动体装置，其中一个滚动体装置构造为滚动轴承，而另一个构造为滚珠斜面离合器；设置中心轴，该中心轴与滚珠斜面离合器耦合并且具有用于与螺杆单元耦合的输出接口；设有径向自由轮，所述径向自由轮通过过载弹簧单元与滚珠斜面离合器耦合并且与中心轴耦合；设有与方向有关的转矩装置；并且设有壳体，驱动元件、滚动体装置、过载弹簧单元、径向自由轮、中心轴和与方向有关的转矩装置设置在壳体中。

实现了一种位于壳体中的紧凑且节省空间的结构。所述壳体此外还具有针对湿气和污物的保护功能。

根据本发明的尤其是用于机动车的、优选气动操作的盘式制动器包括优选具有制动旋转杆的压紧装置、至少一个螺杆单元和至少一个磨损调整装置，所述磨损调整装置与优选具有制动旋转杆的压紧装置耦合，盘式制动器具有上面所述的磨损调整装置。

在一种实施方式中设定，与方向有关的转矩装置是防振动装置。通过这种方式形成内置的振动稳定功能。

为此还设定，磨损调整装置通过与方向有关的转矩装置而构造用成于间断的调整。因此也可实现内置的温度稳定功能。

在一种实施方式中，与方向有关的转矩装置包括与中心轴固定连接的转矩斜面区段、与转矩斜面区段啮合的转矩斜面盘，以及进给转矩弹簧，该进给转矩弹簧以可预先确定的轴向预紧力加载转矩斜面区段和转矩斜面盘。由于进给与几何参数有关，所以可实现形锁合功能。

在另一种实施方式中，进给转矩弹簧设置在壳体的底部区段和转矩斜面盘之间。通过这种紧凑的结构可实现小的尺寸。

在另一种实施方式中，与方向有关的转矩装置为了调整而构造有较缓的进给斜面，而为了在维护情况下的调整而构造有相对于较缓的进给斜面较陡的调整斜面，所述较缓的进给斜面和较陡的调整斜面至少部分地接触。这在极为狭小的空间内实现了高的功能性。转矩装置因此可满足多个功能。

在另一种实施方式中，轴向轴承由驱动元件、轴向轴承滚珠和壳体的盖区段构成。壳体因此也具有高的功能性并减少了构件数量。

另一种实施方式设定，中心轴具有导向区段，该导向区段在轴向上固定在壳体内。因此壳体可具有高的功能集成性。

共同的壳体所带来的另一个优点在于，轴向轴承、滚珠斜面离合器、过载弹簧单元和径向自由轮设置在导向区段和壳体的盖区段之间，由此可显著节省安装空间。

在另一种实施方式中，径向自由轮构造成弹簧组并且与中心轴的自由轮齿部啮合。径向自由轮也可具有在径向上堆叠的弹簧臂。由此可在锁止方向上实现相互的支撑，并且可在释放方向上设定确定的自由轮转矩。

在另一种实施方式中，壳体构造成具有至少一个钳旋转固定装置和/或旋转固定元件。由此在不同的制动器配置中实现大的应用范围。

在另一种实施方式中，滚珠斜面离合器具有过载斜面滚珠，所述过载斜面滚珠在滚珠保持架中被强制引导并且设置在驱动元件和过载斜面元件之间。这实现了节省空间的结构，并且可在不同的负荷情况下实现滚珠的同步转动。

一种包括两个螺杆单元和一个同步单元的盘式制动器可这样构成，使得磨损调整装置安装到盘式制动器的两个螺杆单元的一个上或中。这以下述方式实现，即，磨损调整装置不仅构造为外置结构方式而且也构造为内置结构方式(在螺杆内或围绕螺杆)。

根据本发明的磨损调整装置具有下述优点：

－内置的“振动稳定功能”(防振动功能)；

－根据几何参数进给－>形锁合；

－基本上与温度无关；

－间断地进给；

－构造为外置结构方式或内置结构方式(在螺杆内或围绕螺杆)；

－功能转矩可调整；

－与现有技术相比明显更短的结构方式。

附图说明

现在参考附图借助实施例详细说明本发明。附图如下：

图1示出根据本发明的盘式制动器的一种实施例的示意性剖面图；

图2和2a为从不同视角看的根据本发明的磨损调整装置的一种实施例的示意性透视分解图；

图3-10为根据图2和2a的实施例的构件的示意性透视图；

图11为具有径向自由轮的中心轴的示意性透视图；

图11a为径向自由轮的一个平面的横截面图；

图12为斜面的示意性剖面图；

图13为根据本发明的磨损调整装置的示意性剖面图；

图14为根据图13的本发明磨损调整装置的示意性透视图；

图15为根据本发明的磨损调整装置的一种变型方案的示意性剖面图；

图16为根据图15的变型方案的示意性透视图；

图17为根据本发明的盘式制动器的第二种实施例的示意性局部图；

图18为根据图13的本发明的磨损调整装置在根据图17的盘式制动器上的放大透视图；

图19为根据图15的本发明的磨损调整装置在根据图17的盘式制动器上的放大透视图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的盘式制动器的一个实施例的示意性剖面图。

该盘式制动器1在此以双杆制动器的实施方式示出，所述双杆制动器包括两个具有螺纹管6、6'的螺杆单元5、5'。在此构造为浮动钳的制动钳4跨装在制动盘2上，在制动盘上在两侧分别设有一个具有制动衬片支架3a的制动衬片3。压紧侧的制动衬片支架3a在螺纹管6、6'端部上通过压盘6a、6'a与螺杆单元5、5'连接。反应侧的另一个制动衬片支架3a在制动盘的另一侧固定在制动钳4中。螺纹管6、6'分别可转动地设置在横向件7中。该横向件7以及由此还有螺纹管6、6'能够通过压紧装置、在此为旋转杆8来操作，所述旋转杆的转动轴线垂直于制动盘2的旋转轴线。磨损调整装置10在此在调整轴5a上装入两个螺杆单元5、5'中的一个螺杆单元5中。调整轴5a通过同步装置23与随动轴5'a耦合，所述随动轴装入另一螺杆单元5'中。同步装置23在此包括在磨损调整装置10的调整轴5a的压紧侧端部上的同步轮23a(在此为链轮)、在随动轴5'a相应的端部上的同步轮23'a(在此为链轮)和同步器件23b(在此为链条)。由此在磨损调整过程中确保螺杆单元5和5'的同步运动。

磨损调整装置10通过驱动装置9与旋转杆8共同作用。驱动装置9包括与旋转杆8连接的操作器8a和磨损调整装置10的驱动元件13的控制拨杆13a。

制动衬片3和制动盘2之间的距离被称为气隙。由于衬片磨损和盘磨损该气隙越来越大。如果这种变化得不到补偿，盘式制动器1不能达到其峰值效率，因为操作机构的操作行程、在此即旋转杆8的操作行程或旋转角度不再够用。

盘式制动器1可具有不同的力驱动装置。旋转杆8在此例如是气动操作的。关于气动盘式制动器1的结构和功能参见DE 19729024C1。

根据本发明的磨损调整装置10——其在下文中还将详细描述——构造成用于预先确定的气隙的磨损调整，该气隙被称为“标称气隙”。用语“调整”是指减小气隙。预先确定的气隙由盘式制动器1的几何形状决定并且具有所谓的结构性气隙。换言之，当现有气隙相对于预先确定的气隙过大时，磨损调整装置10减小现有气隙。

图2和图2a从不同的视角示出根据本发明的磨损调整装置10的一个实施例的示意性透视分解图。

磨损调整装置10包括壳体11、轴向轴承滚珠12、具有控制拨杆13a的驱动元件13、具有滚珠保持架15的过载斜面滚珠14、过载斜面元件16、过载弹簧单元17、径向自由轮18、自由轮滚珠19、中心轴20，转矩斜面盘21和进给转矩弹簧22。

现在结合图3至10的构件示意透视图来说明根据图2和图2a的实施例的磨损调整装置10的各功能构件。

用语“上侧”是指各构件的在安装在盘式制动器1中的状态下朝向压紧侧的一侧。各构件的下侧则朝向制动盘2。

在图3和3a中示出壳体11。该壳体具有大致空心圆柱形的主体，所述主体具有环绕的壁11a，该壁在大约四分之一的圆周上被一个壁开口11f贯穿并且在上方由具有圆形开口11b的盖区段11d覆盖。在壳体11的下侧上设置平行于盖区段11d的底部区段11e，该底部区段也具有圆形开口11c。壳体11在壁开口11f的一侧上且与壁开口相邻地被削平，在此形成钳旋转固定装置11g，借助该钳防旋转装置磨损调整装置10可通过壳体11防旋转地固定在制动钳4内。

壁开口11f在此在其右侧、即在右上四分之一处通过用于控制拨杆13a的止挡11h(亦参见图14)部分封闭。

在壳体11内部，在壁11a的内侧上成形有导向槽11i，所述导向槽用于接纳中心轴20的导向区段20e(图9；13)。在导向槽11i下方，在壁11a的内侧上成形有防旋转元件11j，其形式是沿圆周方向延伸的细长的突起。防旋转元件11j与锁止槽21c的共同作用地用于将转矩斜面盘21(参见图10)防旋转地固定在壳体11中。

在盖区段11d的内下侧上成形有未详细示出的、用于轴向轴承滚珠12的轴向轴承滚道(参见图13)。

最后，在壁开口11f下方，在底部区段11e上成形有沿径向向外延伸的舌状的旋转固定元件11k。该旋转固定元件用于防止壳体11在横向件7的相应容纳部内的旋转。

驱动元件13在图4和图4a中示出。驱动元件具有圆环体，销状的控制拨杆13a设置在该圆环体上。控制拨杆13a从圆环体的外圆周沿径向向外延伸。在驱动元件13的圆环体的上侧中(图4)成形有用于轴向轴承滚珠12的轴向轴承滚道13b。在图4a所示的驱动元件13的下侧中成形有用于过载斜面滚珠14的过载斜面滚道13c。

图5示出滚珠保持架15，该滚珠保持架在此设置为用于八个过载斜面滚珠14。当然，滚珠保持架也可以构造成用于更多或更少的过载斜面滚珠14。

在图6和6a中示出过载斜面元件16，它构造成圆环状的并且在其上侧(图6)具有用于过载斜面滚珠14的过载斜面滚道16a(对应于过载斜面滚道13c)。在图6a所示的过载斜面元件16下侧的边缘圆周上成形有四个弹簧固定槽16b，所述弹簧固定槽用于固定过载弹簧单元17(图7-7a)。

过载弹簧单元17在图7和图7a示出并且在此具有两个以其内开口上下叠置设置的弹簧17a和17b，所述弹簧构造为盘簧。过载弹簧单元17构造为弹簧组，在此两个盘簧在其内开口上通过组连接装置17c彼此连接。弹簧17a和17b在外圆周边缘上分别设有四个固定突起17d。上弹簧17a的固定突起17d设置成用于与过载斜面元件16的弹簧固定槽16b共同作用，下弹簧17b的固定突起17d与图8和图8a所示的径向自由轮18共同作用。

径向自由轮18在图8中以其下侧示出，而在图8a中以其上侧示出，所述径向自由轮也设计成圆环状的。在其下侧上成形有用于自由轮滚珠19的自由轮轴向轴承滚道18a。这里在径向自由轮18的内开口的圆周边缘上成形有八个径向倾斜向内延伸的自由轮弹簧18b，所述自由轮弹簧在其自由端部上具有型面18c。型面18c在此构造成齿状的并设定为用于与中心轴20的自由轮齿部20h共同作用(见图9；11和11a)。在径向自由轮18上侧的外圆周边缘上(图8a)成形有四个弹簧固定槽18d，用于固定过载弹簧单元17的下弹簧17b的固定突起17d。

图9示出从中心轴上侧观察的中心轴20。从中心轴20下侧观察的视图在图9a中示出。在该实施例中，中心轴20为具有圆形横截面的空心圆柱体。该空心圆柱体具有上驱动区段20a和具有输出接口20c的下输出区段20b，所述输出接口在内壁上具有输出元件20k。驱动区段20a在其上侧是封闭的并设有盘状的齿环，该齿环具有传感器齿部20i。这里，在中心轴20的驱动区段20a的封闭的上侧上居中地设有六角形轴头作为沿轴向方向的调整接口20d。调整接口20d用于安置工具、如六角形扳手，以便手动调整磨损调整装置10，这在下面将详细说明。在六角形轴头和驱动区段20a之间的过渡位置上成形有密封环槽20j，用于容纳密封环、如线密封垫(O形环)，以便相对于制动钳4实现密封。

两个区段20a和20b通过盘状的导向区段20e划分，该导向区段的外径在该实施例中比两个区段20a和20b外径约大三分之一。此外，导向区段20e的外径大于壳体11的内径(见图13)，在此安装通过壁开口11f进行。

导向区段20e在其环形的外侧上设有用于自由轮滚珠19的自由轮轴向轴承滚道20f，并且在导向区段20e的下侧中和/或上成形有转矩斜面区段20g，用于与根据图10和10a的转矩斜面盘21共同作用。

输出接口20c用于与调整轴5a的上端部连接，该端部具有轴向槽，所述轴向槽与输出元件20k相对应。因此组装的磨损调整装置10能够不可相对旋转地套装在调整轴5a上，这在下面还将描述。

图10示出转矩斜面盘21的上侧，而图10a示出其下侧。转矩斜面盘21设计成圆环状的并且在其上侧设有转矩斜面21a，所述转矩斜面与中心轴20的转矩斜面区段20g共同作用。这里在转矩斜面盘21的外圆周上成形有四个从下侧到上侧连续的锁止槽21c，所述锁止槽与壳体11的壁11a内侧上的防旋转元件11j共同作用。

图11示出中心轴20与径向自由轮18的示意性透视图。图11a示出径向自由轮18的一个平面的横截面。

自由轮滚珠19设置在导向区段20e的自由轮轴向轴承滚道20f上并且支承径向自由轮18。径向自由轮18这样通过中心轴20的驱动区段20a安置在自由轮滚珠19上，使得自由轮弹簧18b的型面18c与中心轴20的自由轮齿部20h啮合。

在根据图11a的横截面图中，可以看到这种布置结构在安装在壳体11内的状态下朝径向自由轮18上侧观察时的俯视图。在此可以看出，这样确定壁开口11f的尺寸，使得中心轴20可以以导向区段20e穿过壁开口11f***(在此不可见的)导向槽11i内，由此中心轴20连同设置在其上/周围的功能构件在轴向上固定在壳体11中。

自由轮弹簧18b在此这样倾斜设置，使得中心轴20的(绕其未示出的、但很容易想到的纵轴线的)旋转运动在此在俯视图中可以沿顺时针方向相对于径向自由轮18进行。在逆时针方向上，中心轴20与径向自由轮18通过自由轮弹簧18b的、与自由轮齿部20h啮合的型面18c形锁合地不可相对旋转地连接，因此在中心轴20和径向自由轮18之间不能发生相对运动。径向自由轮18的其它功能在下面还将结合磨损调整装置10进一步详述。

图12用示意性剖面图示出在组装状态下中心轴20的导向区段20e的斜面区段20g的斜面，所述斜面区段与转矩斜面盘21的转矩斜面21a共同作用。中心轴20的斜面区段20g与转矩斜面盘21的转矩斜面21a啮合，在此较陡的斜面和较缓的斜面彼此这样接触，使得转矩斜面盘21的较陡的调整斜面21d与中心轴20的较陡的调整斜面20g'相互贴靠，并且转矩斜面盘21的较缓的进给斜面21e与中心轴20的较缓的调整斜面20g”相互贴靠。这里，各斜面分别仅部分相互贴靠。例如，调整斜面21d和20g'大约仅在其一半的斜面长度上在其顶部区域中相互贴靠。在图12的图示中，斜面在剖面图中构成齿廓形式。下面还将说明斜面不同斜度的功能。

图13示出根据本发明的磨损调整装置10的示意性剖面图，而图14示出根据图13的本发明的磨损调整装置10的示意性透视图。

中心轴20这样装入壳体11中，使得驱动区段20a的上侧以调整接口20d穿过壳体11盖区段11d的开口11b突出并且壳体11的盖区段11d与驱动区段20a的上侧齐平。输出区段20b延伸穿过壳体11底部区段11e的开口。磨损调整装置10在壳体11内的功能构件从上面开始按以下顺序设置。

在壳体的盖区段11d的下侧和驱动元件13的上侧之间形成具有轴向轴承滚珠12的轴向轴承。驱动元件13的下侧靠置在过载斜面滚珠14上，所述过载斜面滚珠保持在滚珠保持架15内并且在过载元件16的上侧上被引导。过载元件16的下侧靠置在弹簧单元17的上弹簧17a上并且通过弹簧固定槽16b中的固定突起17d与弹簧单元不可相对旋转地耦合。下弹簧17b靠置在径向自由轮18的上侧上并且通过其在径向自由轮的弹簧固定槽18d中的固定突起17d与径向自由轮不可相对旋转地连接。径向自由轮18以其下侧靠置在自由轮滚珠19上，所述自由轮滚珠本身又在中心轴20导向区段20e的上侧上被引导。如上所述，自由轮弹簧18b、这里也称为弹簧组，与中心轴20的自由轮齿部20h啮合。

导向区段20e容纳在壳体11的导向槽11i中。转矩斜面盘21设置在导向区段20e的下方并通过进给转矩弹簧22的弹簧力以其上侧的转矩斜面21a与中心轴20的导向区段20e的转矩斜面区段20g啮合。进给转矩弹簧22设置在转矩斜面盘21的下侧和壳体底部区段11e的内侧之间并因此通过支承在底部区段11e上向转矩斜面盘21施加轴向预紧。有壳体11内侧的防旋转元件11j嵌接在锁止槽21c中，转矩斜面盘21不可相对旋转地固定在壳体11内，但可轴向移动，因为锁止槽21c沿轴向从上侧到下侧连续地构成在转矩斜面盘21的圆周边缘上。

在图13中磨损调整装置10以输出接口20c套装到调整轴5a或螺纹管6的上端部上并且通过输出元件20k不可相对旋转地与调整轴5a耦合。磨损调整装置10相对于横向件7利用旋转固定元件11k防旋转地固定在未详细示出的容纳部中。

图14透视地示出从下面观察的磨损调整装置10，这里可以清楚地看到壁开口11f中的止挡11h。止挡11h位于控制拨杆13a的转动平面中。止挡11h用作控制拨杆13a的止挡，控制拨杆13a在壁开口11f的左上侧边缘和止挡11h之间(在图14中能清楚地看到)能绕壳体11的纵轴线和因此绕磨损调整装置10的(未示出、但很容易想到的)纵轴线转动。壳体11以紧凑的结构方式容纳磨损调整装置10的所有功能构件并相应地保护它们。

图15示出根据本发明的磨损调整装置10的一种变型方案的示意性剖面图，而图16示出根据图15的方案的示意性透视图。

根据图15的方案与根据图13的方案的区别在于，壳体11不具有旋转固定元件11k。一种防旋转措施在于，钳旋转固定装置11g在磨损调整装置10的组装状态下与制动钳4上相配的用于防旋转的表面共同作用(参见图19)。

根据图15的方案与根据图13的方案的另一个区别在于，输出接口20c构造成具有轴向的输出舌20l，所述输出舌具有轴向的输出边缘20m以及位于输出舌20l之间的轴向凹口。调整轴5a的相应匹配的端部未示出，但很容易想到。所述端部设有轴向槽，当磨损调整装置10被安装到调整轴5a上时，输出舌20l嵌入这些轴向槽中。

根据图15的磨损调整装置10方案的功能构件在壳体11中的结构对应于结合图13所描述的结构。

在图17中示出根据本发明的盘式制动器1的第二实施例的示意性局部图，而图18示出根据图13的本发明磨损调整装置10在根据图17的盘式制动器1上的放大透视图。在该第二实施例中，磨损调整装置10并未装入螺杆单元5内，而是套装在螺杆单元5的调整轴5a的端部上。磨损调整装置10在根据图13的实施方式中套装在调整轴5a的端部上，而旋转固定元件11k容纳在横向件7内。调整轴5a具有作为同步轮23a的链轮。另外，还示出了随动轴5'a的带有同步轮23'a和用于输出元件20k的轴向槽5'c的端部。磨损调整装置10不仅可以套装在调整轴5a上，也可以套装在随动轴5'a上。代替作为同步轮23a、23'a的链轮，当然也可使用例如其它齿轮(正齿轮、锥齿轮或类似齿轮)。

最后，在图19中示出根据图15的方案的本发明的磨损调整装置10安装在根据图17的盘式制动器1上的放大透视图。磨损调整装置10的输出接口20c的输出舌20l嵌入调整轴5a端部的型廓5b的轴向槽内。钳旋转固定装置11g构成磨损调整装置10的防旋转装置。

此外，图19中示例性示出驱动装置9。控制拨杆13a与操作器8a嵌接，该操作器8a在此构造为与旋转杆8连接的主体8b中的凹槽。借助操作器8a的凹槽例如可确定结构性气隙。

借助所述的根据本发明的磨损调整装置10可实现以下功能范围，这些功能范围在下面讨论：

1.标称气隙设定

2.气隙调整

3.过载情况

4.维护情况

5.其它

1.标称气隙设定

标称气隙对应于结构性气隙并且通过过载斜面滚道13c上的控制拨杆13a和相配的在结构上设定的相对于操作器8a的间隙实现(见图14和19)，在此不再对其赘述。这里作用方式如下：在结构性气隙之内，直到操作器8a的确定操作角度，磨损调整装置的调整机构都不被驱动。

2.气隙调整

在运行情况下，当现有气隙大于标称气隙时，在经过结构性气隙之后开始调整过程。在此驱动元件13通过控制拨杆13a由操作器8a驱动并且向进给方向旋转。进给方向在此是指这样的旋转方向，即，使制动衬片3向制动盘2移动所需的旋转方向。在此，结合图11和图11a进给方向是指顺时针的旋转方向。

通过过载斜面滚珠14与过载斜面元件16存在形锁合，过载斜面元件与过载弹簧单元17存在形锁合，过载弹簧单元与径向自由轮18存在形锁合，通过利用自由轮弹簧18b对径向自由轮的锁止，径向自由轮18与中心轴20存在形锁合，所述自由轮弹簧与中心轴20的自由轮齿部20h构成形锁合，以及中心轴通过输出接口20c与调整轴5a或螺纹杆6形锁合。

转矩斜面区段20g的转矩斜面位于中心轴20上，所述转矩斜面克服相对于壳体11通过防旋转元件11j和锁止槽21c防旋转固定的转矩斜面盘21和进给转矩弹簧22工作。转矩斜面盘21具有两个斜度彼此不同的斜面，如图12所示。它们是进给斜面21e和调整斜面21d，调整斜面也可以称为维护斜面。所述斜面通过进给转矩弹簧22的预紧形成与方向有关的转矩。在沿进给方向旋转时(在图12中转矩斜面区段20g向左运动，此时转矩斜面盘21固定)，转矩斜面盘21通过较缓的进给斜面21e与转矩斜面区段20g的进给斜面20g”的接触沿轴向克服进给转矩弹簧22移动(在图12中向下)，为了永久性地减小间隙，齿廓必须跃入下一齿中，此时必须克服确定的转动角度和确定的轴向移动并产生在调整轴5a(螺杆)和壳体11之间作用的“进给转矩”。

通过这种方式形成与方向有关的转矩装置，该装置包括转矩斜面区段20g、转矩斜面盘21和进给转矩弹簧22。

最小可能的进给量通过转矩斜面区段20g的齿在相应的齿直径上的节距和所使用的螺距来限定，气隙减小的总值与驱动元件13的转动角度或者说与操作机构、如旋转杆8和操作器8a的转动角度有关。由此，要永久性地减小气隙，作用于***的外部干扰参数必须克服“进给转矩”，该进给转矩因此相当于“防振动转矩”，其又可称为“抗振动性”。

在盘式制动器1卸荷或驱动元件13回转到初始位置时，气隙减小通过径向自由轮18的释放(参见图11和11a)来保持。初始位置通过集成在壳体11中的止挡11h明确地限定。

3.过载情况

当调整过程结束或存在标称气隙并且螺纹杆6、6'贴靠在制动衬片3/制动衬片支架3a上时，在施加压紧力时由于制动***中的弹性驱动元件13会继续沿进给方向旋转，但螺纹杆被防旋转地锁止。通过螺纹杆6、6'(或与之耦合的调整轴5a/随动轴5'a)与中心轴20的形锁合，中心轴20也被锁止。

驱动元件13却继续旋转，由此通过过载斜面滚珠14向过载斜面元件16、过载弹簧单元17、径向自由轮18施加转矩，但由于锁止的径向自由轮18不会出现旋转。过载斜面滚珠14在驱动元件13的过载斜面滚道13c和过载斜面元件16的斜面轮廓内滚动并且引起过载斜面元件16克服过载弹簧单元17的轴向移动，过载弹簧单元被压缩。

在盘式制动器1释放或驱动元件13回转时，径向自由轮18的径向自由轮转矩必须这样大，使得过载斜面滚珠14再次转回到初始位置中。通过壳体11中集成的止挡11h确保维持控制拨杆13a和操作器8a之间的结构性气隙。

4.维护情况

维护情况包括在制动衬片磨损时更换制动衬片3，此时使螺纹杆6、6'最大程度地移出并且必须返回到初始位置中。这里在中心轴20的调整接口20d上施加旋转，以便沿安装方向(与进给方向相反)移动调整轴。由于中心轴20通过输出接口20c形锁合地与螺纹杆6、6'(或调整轴5a和具有随动轴5'a的同步装置23)连接，所以旋转运动直接传递到螺纹杆6、6'上。

在此中心轴20的转矩斜面区段20g以调整斜面20g'克服转矩斜面盘21的调整斜面21d(维护斜面)旋转(见图12)并且转矩斜面盘21沿轴向克服进给转矩弹簧22移动，因为中心轴20在壳体11内通过导向区段20e轴向固定在导向槽11i中。产生“斜面复位转矩”。

通过锁止的径向自由轮18、与过载弹簧单元17的形锁合和与过载斜面元件16的形锁合，中心轴20的旋转传递到过载斜面滚珠14上。驱动元件13沿安装方向通过壳体11中集成的止挡11h防旋转地被锁止，过载斜面滚珠14在驱动元件13的过载斜面滚道13c和过载斜面元件16的过载斜面滚道16a的斜面轮廓上滚动并且使过载斜面元件16沿轴向克服过载弹簧单元17移动，产生“过载复位转矩”。

两个转矩“斜面复位转矩”和“过载复位转矩”之和产生“维护转矩”，为了使***复位，必须(通过调整接口或者说维护接口20d)被克服所述维护转矩。

5.其它

借助滚珠保持架15强制引导过载斜面滚珠14，以便在不同的负载情况下确保过载斜面滚珠14的同步转动。

径向自由轮18包括径向堆叠的弹簧臂，以便在锁止方向上实现相互的支撑。中心轴20上的对应轮廓构造为自由轮齿部20h，弹簧臂在锁止方向上支撑在自由轮齿部中并且在释放方向上设定确定的自由轮转矩。

在中心轴20上在调整接口20d(六角形轴头)下方设有密封环槽20j，根据具体实施方式可在该密封环槽内安装O形环或膜片。

在中心轴20上设置作为传感器齿部20i的齿部，用于磨损电位器分接，由此可借助旋转角度传感器沿轴向与调整器作用线错开地检测磨损。传感器齿部20i的直径与磨损传感器行星齿轮传动机构适配。

磨损调整装置作为斜面磨损调整器主要用于商用车辆领域中的气动压紧的盘式制动器的磨损调整，但也可用于所有其它需要磨损补偿的应用中。

磨损调整装置10不仅可以以外置结构方式而且也可以以内置结构方式构成。外置结构方式是指，磨损调整装置10绕螺杆单元5、5'的螺纹杆6、6'设置或套装在其上。内置结构方式是指，磨损调整装置10可装入螺杆单元5、5'中、如螺纹杆6、6'内，如根据图1的盘式制动器1的第一实施例中那样。

上述实施例并不限制本发明，本发明可在所附权利要求的范围中进行改变。

例如可想到，代替上述盘簧***(过载弹簧单元17和进给转矩弹簧22)也可使用压簧***、弹性体***或变型方案。

所描述的过载斜面滚道13c和16a中的斜面***在斜面滚道的设计和凹部的数量上可自由变化。

中心轴20的转矩斜面区段20g的所述转矩斜面20g'、20g”和转矩斜面盘21的调整斜面21d和进给斜面21e的螺距和节距可自由变化。

代替所述的径向自由轮18，可使用所有与轴向力脱耦的自由轮***。

中心轴20相对于螺纹杆6、6'(或调整轴5a、随动轴5'a)的输出接口20c的实施方式在形状和设计上可自由变化。

壳体11的固定装置11g和11k在形状和设计上可自由变化。

旋转固定装置(防旋转元件11j、弹簧固定槽16b、组连接装置17c、固定突起17d、锁止槽21c)在形状和设计上可自由变化。

附图标记列表

1 盘式制动器 11k 旋转固定元件

2 制动盘 12 轴向轴承滚珠

3 制动衬片 13 驱动元件

3a 制动衬片支架 13a 控制拨杆

4 制动钳 13b 轴向轴承滚道

5、5' 螺杆单元 13c 过载斜面滚道

5a 调整轴 14 过载斜面滚珠

5'a 随动轴 15 滚珠保持架

5b 型廓 16 过载斜面元件

5'c 轴向槽 16a 过载斜面滚道

6、6' 螺纹管 16b 弹簧固定槽

6a、6'a 压盘 17 过载弹簧单元

7 横向件 17a、17b 弹簧

8 旋转杆 17c 组连接装置

8a 操作器 17d 固定突起

8b 主体 18 径向自由轮

9 驱动装置 18a 自由轮轴向轴承滚道

10 磨损调整装置 18b 自由轮弹簧

11 壳体 18c 型面

11a 壁 18d 弹簧固定槽

11b、11c 开口 19 自由轮滚珠

11d 盖区段 20 中心轴

11e 底部区段 20a 驱动区段

11f 壁开口 20b 输出区段

11g 钳旋转固定装置 20c 输出接口

11h 止挡 20d 调整接口

11i 导向槽 20e 导向区段

11j 防旋转元件 20f 自由轮轴向轴承滚道

20g 转矩斜面区段

20g' 调整斜面

20g” 进给斜面

20h 自由轮齿部

20i 传感器齿部

20j 密封环槽

20k 输出元件

20l 输出舌

20m 输出边缘

21 转矩斜面盘

21a 转矩斜面

21b 压力侧

21c 锁止槽

21d 调整斜面

21e 进给斜面

22 进给转矩弹簧

23 同步装置

23a、23'a 同步轮

23b 同步器件

Claims (20)

1.一种磨损调整装置(10)，用于调整盘式制动器(1)的制动衬片(3)和制动盘(2)上的摩擦面磨损，所述盘式制动器包括压紧装置，所述磨损调整装置(10)在驱动侧能与压紧装置耦合，而在输出侧能与盘式制动器(1)的螺杆单元(5、5')耦合，其中，

a)沿轴向在驱动元件(13)的两侧分别设有一个滚动体装置，其中一个滚动体装置构造为滚动轴承，而另一个滚动体装置构造为滚珠斜面离合器；

b)设有中心轴(20)，该中心轴与滚珠斜面离合器耦合并且具有用于与螺杆单元(5、5')耦合的输出接口(20c)；

c)设有径向自由轮(18)，所述径向自由轮与滚珠斜面离合器通过过载弹簧单元(17)耦合并且与中心轴(20)耦合；

d)设有与方向有关的转矩装置(20g、21、22)；和

e)设有壳体(11)，驱动元件(13)、各滚动体装置、过载弹簧单元(17)、径向自由轮(18)、中心轴(20)和与方向有关的转矩装置(20g、21、22)设置在所述壳体中。

2.根据权利要求1所述的磨损调整装置(10)，其特征在于，所述与方向有关的转矩装置(20g、21、22)是防振动装置。

3.根据权利要求1所述的磨损调整装置(10)，其特征在于，所述磨损调整装置(10)通过与方向有关的转矩装置(20g、21、22)构造成用于间断的调整。

4.根据权利要求2所述的磨损调整装置(10)，其特征在于，所述磨损调整装置(10)通过与方向有关的转矩装置(20g、21、22)构造成用于间断的调整。

5.根据权利要求1至4之一所述的磨损调整装置(10)，其特征在于，所述与方向有关的转矩装置(20g、21、22)包括与中心轴(20) 固定连接的转矩斜面区段(20g)、与转矩斜面区段(20g)啮合的转矩斜面盘(21)以及进给转矩弹簧(22)，该进给转矩弹簧以可预先确定的轴向预紧力加载转矩斜面区段(20g)和转矩斜面盘(21)。

6.根据权利要求5所述的磨损调整装置(10)，其特征在于，所述进给转矩弹簧(22)设置在壳体(11)的底部区段(11e)和转矩斜面盘(21)之间。

7.根据权利要求5所述的磨损调整装置(10)，其特征在于，所述与方向有关的转矩装置(20g、21、22)构造有较缓的进给斜面(20g”、21e)以进行补充调整，并且构造有相对于较缓的进给斜面(20g”、21e)较陡的调整斜面(20g'、21d)，以在维护情况下进行调整，所述较缓的进给斜面和较陡的调整斜面至少部分地接触。

8.根据权利要求6所述的磨损调整装置(10)，其特征在于，所述与方向有关的转矩装置(20g、21、22)构造有较缓的进给斜面(20g”、21e)以进行补充调整，并且构造有相对于较缓的进给斜面(20g”、21e)较陡的调整斜面(20g'、21d)，以在维护情况下进行调整，所述较缓的进给斜面和较陡的调整斜面至少部分地接触。

9.根据权利要求1至4之一所述的磨损调整装置(10)，其特征在于，轴向轴承由驱动元件(13)、轴向轴承滚珠(12)和壳体(11)的盖区段(11d)构成。

10.根据权利要求1至4之一所述的磨损调整装置(10)，其特征在于，所述中心轴(20)具有导向区段(20e)，该导向区段轴向固定在壳体(11)内。

11.根据权利要求9所述的磨损调整装置(10)，其特征在于，所述中心轴(20)具有导向区段(20e)，该导向区段轴向固定在壳体(11)内，并且所述轴向轴承、滚珠斜面离合器、过载弹簧单元(17)和径向自由轮(18)设置在导向区段(20e)和壳体(11)的盖区段(11d)之间。

12.根据权利要求1至4之一所述的磨损调整装置，其特征在于，所述径向自由轮(18)构造为弹簧组并且与中心轴(20)的自由轮齿部(20h)啮合。

13.根据权利要求12所述的磨损调整装置(10)，其特征在于，所述径向自由轮(18)具有沿径向堆叠的弹簧臂。

14.根据权利要求1至4之一所述的磨损调整装置(10)，其特征在于，所述壳体(11)构造成具有至少一个钳旋转固定装置(11g)和/或旋转固定元件(11k)。

15.根据权利要求1至4之一所述的磨损调整装置(10)，其特征在于，所述滚珠斜面离合器具有过载斜面滚珠(14)，所述过载斜面滚珠在滚珠保持架(15)中被强制引导并且设置在驱动元件(13)和过载斜面元件(16)之间。

16.根据权利要求1至4之一所述的磨损调整装置(10)，其特征在于，所述盘式制动器是用于机动车的盘式制动器。

17.根据权利要求1至4之一所述的磨损调整装置(10)，其特征在于，所述压紧装置是旋转杆(8)。

18.一种盘式制动器(1)，包括压紧装置、至少一个螺杆单元(5、5')和至少一个磨损调整装置(10)，所述磨损调整装置与压紧装置耦合，其特征在于，所述磨损调整装置(10)根据权利要求1至17之一构成。

19.根据权利要求18所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述盘式制动器是气动操作的盘式制动器。

20.根据权利要求18或19所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述盘式制动器包括两个螺杆单元(5、5')和一个同步单元(23)，所述磨损调整装置(10)安装在盘式制动器(1)的两个螺杆单元(5、5')之一上或中。