CN1386174A - 鼓式制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种鼓式制动装置(10),它被设计作为用于机动车的轮闸。本发明建议,该鼓式制动装置(10)具有一个放置在制动鼓(12)中、可沿着制动鼓(12)的径向方向弯曲的制动带(14),在制动带(14)的一个端部(18)上施加推力,同时制动带(14)的另一个端部(20)被固定,使得制动带(14)从内部压紧到制动鼓(12)上,并且产生一个制动力矩。本发明的优点是,由制动鼓(12)施加到制动带(14)上的摩擦力支持施加到制动带(14)的所述端部(18)上的推力,并且由此增强了制动力矩。另外的优点是,即使在制动鼓(12)由于被加热而膨胀时,该制动带(14)也始终在其整个圆周上均匀地贴靠在制动鼓(12)上。

Description

鼓式制动装置
现有技术
本发明涉及一种权利要求1前序部分所述类型的鼓式制动装置，它特别是被设置作为用于机动车的轮闸。
鼓式制动器已被公知。公知结构类型的鼓式制动器具有两个闸瓦，它们放置在一个制动鼓中。这些闸瓦在一个端部上被可转动地支撑，并且在另一个端部上可被向外、即从内部压到制动鼓上。被支撑的闸瓦在制动鼓上的压紧在制动鼓上产生一个制动力矩。
公知的鼓式制动器的闸瓦是上升(auflaufend)的，即在制动鼓与闸瓦之间的摩擦力支持闸瓦在制动鼓上的压紧力。也已知了所谓的双联鼓式制动器，其中两个闸瓦在制动鼓的一个旋转方向上是上升的。在操作已知的鼓式制动器时，上升闸瓦的支持闸瓦在制动鼓上的压紧力的作用，起到在已有的闸瓦在制动鼓上的压紧力上提高施加在制动鼓上的制动力矩意义上的制动力增强。由此可以以很小压紧力将闸瓦压紧在制动鼓上，从而获得高的制动力矩。不过，制动力的增强被这样限制，即太高的增强会导致上升闸瓦在制动鼓中“楔住”，即，上升闸瓦由于由旋转的制动鼓在上升闸瓦上施加的摩擦力原因而卡死制动鼓，而没有增大闸瓦在制动鼓上的压紧力。制动力的增强必须被选择得这样低，即可靠地排除在鼓式制动器的各种运行状态中由于由制动鼓作用在上升闸瓦上的摩擦力而造成的制动鼓卡死。鼓式制动器的这种自动卡死必须在各种转数中、在闸瓦在制动鼓上的各种压紧力下、在冷的以及被加热的鼓式制动器中并且在闸瓦和制动鼓的摩擦制动片的各种磨损状态中被可靠地排除。
公知的鼓式制动器的其它缺点是，新闸瓦的摩擦制动片必须通过鼓式制动器的操作而与制动鼓匹配，直到它在其整个长度上沿圆周方向均匀地靠置在制动鼓上(所谓的“磨合(Einbremsen)”)。如果制动鼓由于受热膨胀，则摩擦制动片不再在其整个长度上沿圆周方向均匀地靠置在制动鼓上，而是在闸瓦的有限的圆周区域上压紧力被提高。在这个圆周区域上摩擦制动片可以过热并且“玻璃化”。该闸瓦则必须被替换。
本发明的优点
具有权利要求1所述特征的本发明鼓式制动装置具有一个制动带来代替闸瓦。该制动带可在制动鼓的径向方向上被弯曲，并且放置在制动鼓中一个内圆周的区域上。为了操作本发明的鼓式制动装置，大致沿圆周方向在制动带的一个端部上施加一个推力，并且由此将制动带的该端部从内部压紧到制动鼓上。施加到制动带该端部上的该推力可以斜着向外进行，即具有一个径向向外指向的分量。在操作鼓式制动装置时，制动带的另一个端部在圆周方向上受到支撑固定。施加在制动带的所述一个端部上的在圆周方向上的推力在制动带的整个长度上延续，这样制动带在其整个长度上被从内部压紧到制动鼓上并且由此将一个制动力矩施加在制动鼓上。
制动带在鼓式制动装置的一个圆周段上伸展就足够了。最好是该制动带在鼓式制动装置的几乎整个圆周上伸展，这样在制动带的两个端部之间形成一个参照制动鼓圆周而言的小间距。
本发明的鼓式制动装置的优点是，它的制动带由于其沿制动鼓径向方向的可弯曲性而在其整个圆周长度上均匀地、即以相同压紧力径向向外地在内部贴靠在制动鼓上。避免了制动带在局部上过负荷。该制动带与制动带以及制动鼓的磨损状态无关地总是均匀地在其整个圆周上贴靠在制动鼓上。即使在制动鼓被加热和膨胀时，该制动带也在其整个长度上均匀并且因此最佳地贴靠在制动鼓上。通过制动带在制动鼓上的局部提高的压紧力而产生的局部过热被避免。
在操作本发明的鼓式制动装置时，一个由旋转的制动鼓施加到制动带上的摩擦力在制动带上产生圆周方向作用的力，它支持为了操作鼓式制动装置而施加到制动带的所述一个端部上的推力。在操作鼓式制动装置时由制动鼓施加到制动带上的摩擦力提高了鼓式制动装置的制动力矩。本发明的鼓式制动装置具有高的可控制的制动力增强，这样允许以一个很小的作用在制动带的所述一个端部上的推力(操作力)产生一个高的制动力矩。这里，可控制是指避免没有提高作用在制动带的端部上的推力由于制动力的所述增强而造成制动鼓卡死。
从属权利要求具有对权利要求1中说明的本发明技术方案进行的有利构型和进一步构造。
本发明的鼓式制动装置的制动带可以具有一个在圆周方向连续的、在径向方向可弯曲的制动带。该制动带例如可以在径向方向上是弹性或者是易弯曲的。该制动带在圆周方向上最好是抗压刚性的，这样在操作鼓式制动装置时，它不会或者仅仅很小地缩短。为了构造制动带，也可以将一个在圆周方向上连续的或中断的摩擦制动片衬安置到可弯曲的承载带上。在本发明的一种构型中，该制动带由相互铰接连接的链节组成(权利要求2)。
附图
以下结合在附图中示出的实施例对本发明进一步描述。唯一的附图以一个简化的立体示意图示出了本发明的鼓式制动装置。
实施例的说明
在附图中示出的本发明鼓式制动装置10被设计为用于未示出的机动车车轮的轮闸。该鼓式制动装置10具有一个制动鼓12，在附图中仅仅示出了它的一个圆周壁，并且删去了一个前壁，以便可清楚地看到鼓式制动装置10的其它部件。
另外，剖切掉大约1/4圆弧段示出了该鼓式制动装置10，以便可以清楚地看到鼓式制动装置10的结构。
在制动鼓12中放置有一个制动带14。该制动带14同心地放置在制动鼓12中。在松开的鼓式制动装置10中，在制动鼓12和制动带14之间存在着一个缝隙16。该制动带14在制动鼓12的几乎整个圆周上伸展，在制动带14的两个端部18、20之间存在着一个与制动鼓12的圆周相比短的间距。该制动带14可沿制动鼓12径向方向弯曲。在所示出的实施例中，该制动带14由链节22组成，它们通过铰链24可摆动地相互连接。铰链24的设想的摆动轴线平行于鼓式制动装置10的设想的旋转轴线伸展。
为了操作鼓式制动装置10，对制动带14的一个端部(端部链节)18沿大致圆周方向施加一个推力，并且将制动带14的另一个端部(端部链节)20在圆周方向上固定。在制动带14的一个端部18上的推力通过其链节22延续到制动带14的另一个被支撑住的端部20上。通过在圆周方向的推力使得制动带14的所有链节22被均匀地、即以相同的力径向向外并且由此从内部压到制动鼓12上。它在制动带14和制动鼓12之间产生了一个摩擦力的作用，该摩擦力使得制动鼓12制动。在制动鼓12和制动带14之间的摩擦力在制动带14上沿圆周方向作用一个力，并且支持施加在制动带14的端部18上的推力。鼓式制动装置10具有增强其制动力的作用，即为了操作鼓式制动装置10而施加在制动带14的所述一个端部18上的推力以及由此施加在制动鼓12上的制动力矩通过由制动鼓12施加在制动带14上的摩擦力而被提高。因此，可以通过在制动带14的端部18上的弱的推力而获得一个更大的制动力矩，在制动带14端部18上的推力与鼓式制动装置10的操作力相同。
为了松开鼓式制动装置10在制动带14的一个端部18、20上在大致圆周方向上施加一个拉力。
鼓式制动装置10具有两个环，用于操作和用于松开，它们与鼓式制动装置10同心安置并且可被驱动旋转。在所示出和描述的本发明实施例中，这两个环被构造为具有内齿的齿圈26、28，这些齿圈被安置在制动带14的内部。所述齿圈26、28的其它配置、例如配置在制动带14旁侧、在原理上同样是可能的(未示出)。两个齿圈26、28中的每一个通过一个杠杆(传动链节)30、32与制动带14的一个端部18、20连接。杠杆30、32相对于圆周方向倾斜地从齿圈26、28向外伸到制动带14的端部18、20，这样通过旋转齿圈26、28可将一个推力作为压力或将一个拉动作为拉力通过杠杆30、32施加到制动带14的端部18、20上。通过杠杆30、32的倾斜位置，所述推力具有一个沿径向方向向外的分量，它与该推力在圆周方向上的一个分量叠加。
为了旋转齿圈26、28，为每个齿圈26、28配置了一个带有通过法兰连接上的传动装置38、40的电机34、36，其中一个齿轮42、44与相应的齿圈26、28啮合，所述齿轮无相对转动地安装在传动装置38、40的一个输出轴上。电机34、36的传动装置38、40被构造成自联锁的。通过借助于对应的电机34旋转地驱动齿圈26，使得通过杠杆30在制动带14的所述端部18上施加一个推力，它以上面描述的方式将制动带14在其整个长度上均匀地从内部压靠在制动鼓12上，并且在制动鼓12上产生一个制动力矩。因为电机34、36的传动装置38、40是自联锁的，总是另外的电机36通过借助法兰连接上的传动装置40、所述的另外的齿圈28和杠杆32在圆周方向上支撑固定制动带14的所述另外的端部20。为了松开鼓式制动装置10，通过反向旋转鼓式制动装置10的齿圈26或者通过沿相同方向旋转另外的齿圈28，经杠杆30、32在制动带14的一个端部18、20上施加一个拉力。最好是为了操作鼓式制动装置10在制动带14的沿制动鼓12旋转方向上的前端部上施加一个推力。在假设制动鼓12的旋转方向为箭头46方向时，将所述推力施加到在图中用18标示出的制动带14端部上。该端部18也被称为制动带14的上升端部。在制动带14的沿制动鼓12旋转方向上的前端部18上施加推力具有的优点是，由制动鼓12施加到所述端部18上的摩擦力与由电机34通过传动装置38、齿圈26和杠杆30施加到制动带14的端部18上的推力沿相同方向起作用。由此，借助于电机34对鼓式制动装置10的操作受到由制动鼓12施加在制动带14的端部18上的摩擦力的支持。这样的优点是，相对较小的并且小功率的电机34就足以用于操作鼓式制动装置10。另外的优点是，在操作鼓式制动装置10时有高的动态特性(Dynamik)。
为了松开鼓式制动装置10，借助于另外的电机36通过其传动装置40对另外的齿圈28进行旋转驱动，其旋转方向与齿圈26先前为了操作鼓式制动装置10的旋转方向相同。为了操作和松开鼓式制动装置10，两个齿圈26、28的旋转方向也即是制动鼓12的旋转方向46。通过旋转齿圈28，经杠杆32在制动带14的在制动鼓12旋转方向上位于后部的端部20上施加一个拉力并且将制动带14从制动鼓12上松开，这样制动鼓12又可以自由旋转。制动带14的沿制动鼓12旋转方向46看的后端部也被称为制动带14的滑出(ablaufend)端部20。在制动带14的沿旋转方向46看的后端部20上的拉力受到由制动鼓12施加在制动带14上的摩擦力沿圆周方向上的支持。通过在制动带14的沿制动鼓12的旋转方向看位于后部的端部20上的拉力而松开鼓式制动装置10具有的优点是，同样有高的动态特性以及能够使用小的以及小功率的电机36。
因为电机34、36的传动装置38、40是自联锁的，为了稳定制动力矩，电机34、36不需要被加电流。这一点以及由制动鼓12施加在制动带14上的摩擦力的所述支持操作和松开的作用使得鼓式制动装置10的电流消耗很小，该鼓式制动装置10因此以及由于上述的制动力增强作用，并且由于它的在操作和松开时高的动态特性良好地适合用作汽车的电机械式轮闸装置。电机34、36的传动装置38、40是自联锁的并且在电机34、36没有通电流时维持所产生的制动力矩，因此该鼓式制动装置10适合作为停车制动器。
在松开鼓式制动装置10时，通过旋转齿圈28例如一个预定的旋转角度，实现自动的磨损补偿。
原理上，当制动带14的所述另一个端部20在圆周方向上被固定地支撑时，鼓式制动装置10也可以仅借助于一个电机34、一个传动装置38和一个齿圈26或者仅仅一个其它的未示出的操作装置来操作和松开，借助所述操作装置可将一个推力或拉力作用在制动带的一个端部18上。鼓式制动装置10允许以这种方式被简单地构造。不过，所示出的鼓式制动装置10的具有两个电机34、36、两个传动装置38、40、两个齿圈26、28的复杂的结构具有上面所述的优点，即，不仅所述的操作而且所述的松开都受到由制动鼓12施加在制动带14上的摩擦力支持，并且由此使得能够使用小的并且小功率的电机34、36。鼓式制动装置10的所示出和描述的结构的其它优点是，在制动鼓12的两个旋转方向上，为了操作鼓式制动装置10，都可在制动带14的在旋转方向上看的前端部18、20上施加一个推力，并且为了松开而在制动带14的在制动鼓12旋转方向上的后端部18、20上施加一个拉力。鼓式制动装置10的所述操作以及松开的支持是与旋转方向无关的。

Claims (9)

1、鼓式制动装置，具有一个制动鼓，其特征在于，该鼓式制动装置(10)具有一个放置在制动鼓(12)中、可沿着制动鼓(12)的径向方向弯曲的制动带(14)，它为了操作鼓式制动装置(10)可通过大致沿圆周方向施加在制动带(14)的一个端部(18，20)上的推力从内部压紧到制动鼓(12)上。
2、按照权利要求1所述的鼓式制动装置，其特征在于，该制动带(14)具有相互铰接连接的链节(22)。
3、按照权利要求1所述的鼓式制动装置，其特征在于，所述推力被施加在制动带(14)的沿制动鼓(12)旋转方向(46)看的前端部(18)上。
4、按照权利要求1所述的鼓式制动装置，其特征在于，所述鼓式制动装置(10)通过沿圆周方向施加在制动带(14)的沿制动鼓(12)旋转方向(46)看的后端部(20)上的拉力被松开。
5、按照权利要求1所述的鼓式制动装置，其特征在于，该鼓式制动装置(10)为了操作和松开而具有两个环(26，28)，它们可绕着与制动鼓(12)相同的轴线旋转地被支承，并且它们可以相互独立地被驱动旋转，一个环(26)通过一个传动链节(30)与制动带(14)的所述一个端部(18)连接，所述另一个环(28)通过一个传动链节(32)与制动带(14)的所述另一个端部(20)连接。
6、按照权利要求5所述的鼓式制动装置，其特征在于，这些环是齿圈(26，28)。
7、按照权利要求5所述的鼓式制动装置，其特征在于，这些环(26，28)被安装在制动带(14)的内部。
8、按照权利要求5所述的鼓式制动装置，其特征在于，该鼓式制动装置(10)具有用于旋转驱动环(26，28)的电机(34，36)。
9、按照权利要求6所述的鼓式制动装置，其特征在于，该电机(34，36)具有自联锁的传动装(38，40)。
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