專利名稱：鼓式制動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，尤其是一種使用單片制動(dòng)蹄的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)人擁有的美國(guó)專利5,246,093中披露了一種上述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)。在該專利中披露了一種摩擦襯片制動(dòng)蹄，其大致為圓環(huán)形并具有兩個(gè)分開的相對(duì)端。
該專利進(jìn)一步披露了一種鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其中有一個(gè)安置在該制動(dòng)蹄相對(duì)的兩端間的啟動(dòng)器，用來在制動(dòng)時(shí)將所述兩端分開從而使制動(dòng)蹄徑向擴(kuò)張到工作狀態(tài)，并使摩擦襯片與鼓制動(dòng)面相嚙合。制動(dòng)蹄被構(gòu)造成當(dāng)它徑向擴(kuò)張時(shí)發(fā)生彈性扭曲，并且當(dāng)相對(duì)的兩端間的啟動(dòng)力被解除時(shí)起到復(fù)位彈簧的作用，將制動(dòng)蹄復(fù)位到徑向收縮的非工作狀態(tài)，使得摩擦襯片與鼓制動(dòng)面分離。
美國(guó)專利5,246,093所披露的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)與在先技術(shù)的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)相比，方便地減少了其制動(dòng)元件的數(shù)量，并且簡(jiǎn)化了制動(dòng)蹄制造過程中摩擦襯片的加工或打磨。上述的美國(guó)專利5,246,093鼓式制動(dòng)系統(tǒng)所達(dá)成的元件減少，包括了減少用于保證制動(dòng)蹄處于正確位置靠著支持板并位于制動(dòng)鼓中所需要使用的元件的數(shù)量，因此，與在先技術(shù)的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)相比，美國(guó)專利5,246,093中的制動(dòng)蹄更少地受到鼓式制動(dòng)系統(tǒng)的限制。在該系統(tǒng)中，當(dāng)該鼓式制動(dòng)系統(tǒng)位于非工作狀態(tài)時(shí)，制動(dòng)蹄越過支持板的“漂移”或移位運(yùn)動(dòng)(此后稱為“橫向運(yùn)動(dòng)”)并沒有被完全地抑制。制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓間并不完全自由，因?yàn)橹苿?dòng)蹄相對(duì)的兩端連接在啟動(dòng)器上，并且通過彈簧夾或傳統(tǒng)的抑制彈簧抑制將其從支持板上提起脫離的動(dòng)作，然而，上述這些連接并不能在所有情況下防止前面提到的橫向移動(dòng)。因此，當(dāng)鼓式制動(dòng)系統(tǒng)位于非工作狀態(tài)時(shí)，也就是沒有施加制動(dòng)啟動(dòng)負(fù)載時(shí)，在特定情況下，例如劇烈的震動(dòng)中，制動(dòng)蹄可以橫向移出支持板，并導(dǎo)致制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓偏移，從而減少摩擦襯片與鼓制動(dòng)面間的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙，使其低于設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙。在某些情況下，所述偏移可能導(dǎo)致制動(dòng)蹄與鼓制動(dòng)面在非工作狀態(tài)下嚙合，而這應(yīng)加以避免。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)了的制動(dòng)系統(tǒng)，其使用一種類似上面描述的單片制動(dòng)蹄，其在非工作狀態(tài)時(shí)，能使制動(dòng)蹄更可靠地復(fù)位到不會(huì)與鼓制動(dòng)面相接觸的位置。
本發(fā)明提供了一種鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，包括一可旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓和一制動(dòng)蹄，該制動(dòng)鼓的徑向內(nèi)側(cè)具有鼓制動(dòng)面，該制動(dòng)蹄為單片結(jié)構(gòu)并大致為圓形，安裝在制動(dòng)鼓中并靠著支持板。所述制動(dòng)蹄具有一徑向外側(cè)面，摩擦襯片以面對(duì)徑向內(nèi)側(cè)鼓制動(dòng)面的關(guān)系安裝在所述徑向外側(cè)面上。所述制動(dòng)蹄的徑向外側(cè)面是由一長(zhǎng)條狀的連接板的徑向外側(cè)面所形成，并且所述制動(dòng)蹄包括至少一個(gè)凸緣，所述凸緣伴隨連接板延伸并自連接板向內(nèi)凸起。
所述制動(dòng)蹄具有兩個(gè)分開的相對(duì)端，啟動(dòng)裝置被置于所述兩個(gè)相對(duì)端之間，使其能擴(kuò)大所述兩端間的距離，從而導(dǎo)致制動(dòng)蹄從摩擦襯片與徑向內(nèi)側(cè)制動(dòng)面分開的非工作制動(dòng)關(guān)閉狀態(tài)，徑向擴(kuò)張到摩擦襯片與徑向內(nèi)側(cè)制動(dòng)面嚙合的工作制動(dòng)開啟狀態(tài)。
設(shè)置定位裝置，用于當(dāng)制動(dòng)鼓處于非工作狀態(tài)時(shí)定位制動(dòng)蹄，防止其橫向移動(dòng)并與鼓制動(dòng)面嚙合，用來確保在非工作狀態(tài)時(shí)摩擦襯片與鼓制動(dòng)面相分離。該定位裝置包括與制動(dòng)蹄凸起或支持板中之一相連的嚙合裝置，用來嚙合到與制動(dòng)蹄凸起或支持板中另一個(gè)相連的接合裝置。所述接合裝置包括徑向內(nèi)外兩側(cè)的接點(diǎn)，而所述嚙合裝置被安置成用來在系統(tǒng)的非工作狀態(tài)嚙合所述徑向內(nèi)側(cè)接點(diǎn)，定位所述摩擦襯片使其遠(yuǎn)離所述鼓制動(dòng)面，當(dāng)所述制動(dòng)蹄通過摩擦襯片與鼓制動(dòng)面間設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙從非工作狀態(tài)徑向擴(kuò)張到系統(tǒng)的工作狀態(tài)時(shí)，嚙合所述徑向外側(cè)接點(diǎn)。為了在襯片磨損時(shí)維持摩擦襯片與鼓制動(dòng)面間設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙，相對(duì)于與其相連的制動(dòng)蹄凸緣或支持板，嚙合裝置或接合裝置之一被形成為一可徑向替換的可替換部件。對(duì)制動(dòng)蹄施加偏置使其回到非工作狀態(tài)的偏置裝置，在非工作狀態(tài)時(shí)促進(jìn)嚙合裝置與接合裝置間的嚙合。所述偏置裝置可以包括制動(dòng)蹄自身的功能，所以當(dāng)制動(dòng)蹄徑向擴(kuò)張時(shí)制動(dòng)蹄發(fā)生彈性扭曲，并在制動(dòng)蹄徑向擴(kuò)張時(shí)起到復(fù)位彈簧的功能，當(dāng)啟動(dòng)負(fù)載解除后徑向收縮制動(dòng)蹄。偏置裝置也可以包括作用在制動(dòng)蹄上使制動(dòng)蹄復(fù)位的偏置彈簧用來定位嚙合裝置與接合裝置間的嚙合。較佳的安排是，當(dāng)偏置彈簧起到確保嚙合裝置與接合裝置間的嚙合的功能時(shí)，制動(dòng)蹄起到徑向收縮的復(fù)位彈簧的功能。也可以使用其它的偏置裝置。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種用于鼓式制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)蹄，所述制動(dòng)蹄大致為圓形，并包括一長(zhǎng)條狀的連接板，在其徑向外側(cè)面上裝有摩擦襯片，凸緣伴隨連接板延伸并自連接板向內(nèi)凸起。所述制動(dòng)蹄具有兩個(gè)分開的相對(duì)端，啟動(dòng)裝置被置于所述兩個(gè)相對(duì)端之間，使其能擴(kuò)大所述兩端間的距離使制動(dòng)蹄徑向擴(kuò)張。所述制動(dòng)蹄的凸緣包括一設(shè)置在使用制動(dòng)蹄的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)中的定位裝置的一部分，并且該部分為嚙合裝置或接合裝置之一，該接合裝置在使用中確定了徑向內(nèi)側(cè)及外側(cè)的接點(diǎn)。在使用中，另一部分與所述鼓式制動(dòng)系統(tǒng)的支持板相連，而在系統(tǒng)的非工作狀態(tài)，所述兩部分能夠?qū)⑺鲋苿?dòng)蹄的摩擦襯片定位到相對(duì)于鼓式制動(dòng)系統(tǒng)的鼓制動(dòng)面完全分離的位置。所述嚙合裝置與接合裝置間的關(guān)系包括在非工作狀態(tài)時(shí)，由嚙合裝置嚙合所述徑向內(nèi)側(cè)接點(diǎn)使摩擦襯片定位到遠(yuǎn)離 鼓制動(dòng)面的位置；在工作狀態(tài)則與所述徑向外側(cè)接點(diǎn)嚙合。所述定位裝置的一部分可以被替換，最好是與所述凸緣相連的部分。為了在襯片磨損時(shí)維持摩擦襯片與鼓制動(dòng)面間設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙，相對(duì)于與其相連的凸緣，所述部分是一可徑向替換地安裝于其上的可替換部件。
本發(fā)明進(jìn)一步提供構(gòu)成作為上述類型的接合裝置或嚙合裝置的替換部件，用來固定根據(jù)本發(fā)明的制動(dòng)蹄的凸緣或根據(jù)本發(fā)明的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)的支持板之一。所述構(gòu)成的接合裝置或嚙合裝置在使用上將是可徑向替換。
上述定位裝置能使嚙合裝置與接合裝置在制動(dòng)蹄的一單獨(dú)位置或區(qū)域相嚙合，或在兩個(gè)或更多的位置或區(qū)域嚙合。在這方面，所述偏置裝置，包括制動(dòng)蹄內(nèi)部的偏置以及偏置彈簧，被用來確保在非工作狀態(tài)時(shí)所述嚙合裝置與接合裝置恰當(dāng)?shù)貒Ш?。在?yōu)選的安排中，所述定位裝置在所述制動(dòng)蹄與支持板間的兩個(gè)位置上動(dòng)作，雖不強(qiáng)求但最好是相對(duì)沿著制動(dòng)蹄相對(duì)的兩端間延伸的中心線對(duì)稱，并且最好是在中心線每側(cè)的30°-60°區(qū)域內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)能方便地工作，在非工作狀態(tài)時(shí)將制動(dòng)蹄定位到摩擦襯片與鼓制動(dòng)面之間。也就是說，在非工作狀態(tài)時(shí)，嚙合裝置與接合裝置間的嚙合將制動(dòng)蹄相對(duì)制動(dòng)鼓確切定位，使摩擦襯片與鼓制動(dòng)面隔開，并且因此在此條件下達(dá)到設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙。此外，可以替換所述定位裝置的一部分，使得可以補(bǔ)償摩擦襯片的磨損，從而維持設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙。
設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙是摩擦襯片與鼓制動(dòng)面間的理想間隔。該間隔可能在沿摩擦襯片長(zhǎng)度上的一點(diǎn)或多點(diǎn)計(jì)算，但沿著長(zhǎng)度該間隔大小會(huì)發(fā)生變化。設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙應(yīng)該是一適宜的間隔，是在摩擦襯片運(yùn)行到與鼓制動(dòng)面嚙合所需的最小距離，使摩擦襯片遠(yuǎn)離鼓制動(dòng)面，從而，在非工作狀態(tài)時(shí)確保摩擦襯片與鼓制動(dòng)面在該狀態(tài)下不會(huì)接觸所需要的空間的平衡與折衷。嚙合裝置與徑向外側(cè)接點(diǎn)間的嚙合將導(dǎo)致制動(dòng)蹄通過設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙徑向擴(kuò)張，但僅當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)被正確得設(shè)定時(shí)，而非徑向擴(kuò)張小于設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙時(shí)。
徑向擴(kuò)張小于設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙的情況，可能在例如當(dāng)摩擦襯片是全新的或未磨損的并且襯片與鼓制動(dòng)面間的間隔小于設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙的情況下發(fā)生。也可能在啟動(dòng)裝置被設(shè)置在制動(dòng)蹄相對(duì)的兩端間抵抗制動(dòng)蹄的徑向收縮，使得設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙能被充分地達(dá)到的情況下發(fā)生。
這里所提到的支持板，可以被選擇作為一防塵罩，并且因此，“支持板”的表述應(yīng)被理解為包含防塵罩的范圍。
更好的安排是，所述可替換部件被形成為一彈簧夾，適合于支持板或凸緣并由其彈力保護(hù)。支持板或制動(dòng)蹄凸緣以任何適合的方式保護(hù)該彈簧夾，例如支持板可以設(shè)置一開口，用來接納該彈簧夾并允許該彈簧夾嚙合支持板的相對(duì)端。在本例中，所述彈簧夾被形成為大致U形。作為選擇，該支持板可以包括一裝配機(jī)構(gòu)用來裝配該彈簧夾，該機(jī)構(gòu)可以與支持板一體成型或是附加在其上。該機(jī)構(gòu)可能包括一適于裝配U形，彈簧夾的裝配部分。作為一種可選擇的方案，該彈簧夾可能是U形以便嚙合所述制動(dòng)蹄的凸緣的相對(duì)端。所述可替換部件也可以選擇其他形式。
為了與接合裝置相嚙合，所述嚙合裝置可以包括一凸起。如果所述嚙合裝置被形成為可替換部件，該凸起最好是與嚙合裝置的裝配部分一體成型，該裝配部分是用來將嚙合裝置裝配到凸緣或支持板之一的例如上面描述的彈簧夾。作為選擇，所述凸起可以是在嚙合裝置的平坦部分沖壓形成，或者通過例如焊接或螺紋連接固定到該部分。作為選擇，如果所述嚙合裝置并非可替換部件，該凸起可以直接從凸緣或支持板上通過沖壓或整體連接形成。作為另一種選擇，該凸起可以是形成有唇緣的嚙合裝置朝上的邊緣，最好是垂直于凸緣或支持板。這樣的唇緣可能僅具有很淺的高度或深度足以與接合裝置嚙合并且可以因此形成一個(gè)臺(tái)階。
更好的形式是，該凸起為圓形，其軸心被安放成與制動(dòng)蹄凸緣或支持板的平面基本垂直。在這種形式下，該凸起可以被安置成在外側(cè)圓形外圍的兩個(gè)直徑相對(duì)的圓周位置與接合裝置嚙合。也就是，該圓形凸起具有一在鼓式制動(dòng)系統(tǒng)非工作狀態(tài)時(shí)嚙合的圓周的第一位置，以及一在工作狀態(tài)嚙合的與第一位置直徑相對(duì)的圓周的第二位置。
所述凸起可以選擇不同的形狀，例如公知的“魚背”形、卵形、橢圓形、正方形或矩形，或者具有不止一個(gè)凸起。
所述接合裝置可以是任何恰當(dāng)?shù)男问剑诜枪ぷ骱凸ぷ鳡顟B(tài)中的任一個(gè)都適于與嚙合裝置接合。該接合裝置可以因此形成一個(gè)具有內(nèi)圓面且通過所述嚙合裝置與所述接合裝置嚙合的圓形開口，其靠近所述內(nèi)圓面的截然相反位置。作為選擇，該接合裝置可以形成一個(gè)圓周或切線的凹槽開口或開槽開口，其具有用于通過所述嚙合裝置嚙合的各相對(duì)面。無論哪種情況，最好是允許制動(dòng)操作中制動(dòng)蹄的圓周運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)是單片制動(dòng)蹄的代表特征，對(duì)該運(yùn)動(dòng)的阻礙是不受歡迎的。
雖然，其可可以固定在支持板或凸緣上的分立零部件構(gòu)成并且該分立零部件是可替換部件，例如彈簧夾，但所述接合裝置最好形成一個(gè)在所述鼓式制動(dòng)系統(tǒng)的支持板，或所述制動(dòng)蹄的凸緣上車出或沖壓出的開口。相應(yīng)的，最好是嚙合或接合裝置中的一個(gè)形成為分開且可連接的構(gòu)件，并且每一個(gè)都形成為可替換部件。如果每個(gè)都被形成為可連接部件，那么最好只將一個(gè)形成為可替換(根據(jù)本發(fā)明的定義)而將另一個(gè)固定。該固定構(gòu)件可能仍被形成為一個(gè)彈簧夾，但具有大于可替換部件的負(fù)載，用來維持其位置防止移位。作為選擇，可以包括一與凸緣或支持板連鎖的配置。作為另一選擇，本發(fā)明也可以通過使每個(gè)構(gòu)件可替換來達(dá)成，但那很可能會(huì)增加鼓式制動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)雜程度。
上述種類的嚙合大致為襯片嚙合裝置與接合裝置間的嚙合，但同樣可能該嚙合是通過一個(gè)寬闊的表面。舉例而言，該嚙合表面可能形成嵌套嚙合，并且可以包括彼此嵌套的配合面，例如凸出和凹進(jìn)的嵌套表面。
所述接合裝置的徑向內(nèi)側(cè)和外側(cè)接點(diǎn)被分開一段距離，允許所述制動(dòng)蹄在非工作和工作狀態(tài)間通過設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙徑向擴(kuò)張與收縮，從而在每種情況下，嚙合各自的接點(diǎn)及嚙合裝置。如前所述，如果徑向擴(kuò)張小于設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙，則在工作狀態(tài)嚙合裝置與徑向外側(cè)接點(diǎn)間不會(huì)有嚙合。在上面所述的安排中，其中的嚙合裝置包括一個(gè)凸起，當(dāng)制動(dòng)蹄擴(kuò)張時(shí)在接點(diǎn)間切換，在內(nèi)側(cè)和外側(cè)接點(diǎn)間的距離，可以通過組合在內(nèi)側(cè)和外側(cè)接點(diǎn)間的全部凸起最大徑向長(zhǎng)度和預(yù)期或設(shè)定的摩擦襯片與內(nèi)側(cè)鼓制動(dòng)面間的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙獲得。內(nèi)側(cè)與外側(cè)接點(diǎn)分開的距離允許所述制動(dòng)蹄在非工作和工作狀態(tài)間擴(kuò)張和收縮一個(gè)等于設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙的量。例如，當(dāng)凸起為圓形時(shí)內(nèi)側(cè)與外側(cè)接點(diǎn)間的距離等于組合全部凸起的外側(cè)直徑以及設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙。
上述安排在鼓式制動(dòng)系統(tǒng)非工作狀態(tài)時(shí)，通過嚙合裝置嚙合徑向內(nèi)側(cè)接點(diǎn)，在摩擦襯片和鼓制動(dòng)面間提供了一個(gè)正的間隙，制動(dòng)蹄抑制在非工作狀態(tài)時(shí)相對(duì)制動(dòng)鼓的橫向移動(dòng)，所以防止了在非工作狀態(tài)時(shí)摩擦襯片與鼓制動(dòng)面的嚙合。此外，當(dāng)摩擦襯片磨損后，所述嚙合裝置嚙合外側(cè)徑向接點(diǎn)，幾乎同時(shí)摩擦襯片嚙合鼓制動(dòng)面。嚙合導(dǎo)致可替換部件相對(duì)于支持板或凸緣移向徑向外側(cè)，作為啟動(dòng)裝置繼續(xù)徑向擴(kuò)張所述制動(dòng)蹄。
所述移位重新定位可替換部件，所以徑向內(nèi)側(cè)接點(diǎn)移位到徑向外側(cè)。該可替換部件將在襯片的相鄰區(qū)域移動(dòng)一個(gè)相對(duì)于襯片磨損的量。當(dāng)鼓式制動(dòng)系統(tǒng)被設(shè)定在非工作狀態(tài)時(shí)，之前可替換部件的移位將確保達(dá)成恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)轉(zhuǎn)間隙。
本發(fā)明適用于任一種類的單片制動(dòng)蹄，包括一從支撐連接板的摩擦襯片徑向向內(nèi)擴(kuò)張的凸緣，安裝在支持板或類似物上。本發(fā)明特別適用于美國(guó)專利5,246,093披露的制動(dòng)蹄種類，其為凹槽形的截面形狀，具有大致圓形連接板及一對(duì)自其側(cè)緣徑向向內(nèi)的平行凸緣。在使用中，第一凸緣靠著或鄰近支持板安放，同時(shí)第二凸緣軸向遠(yuǎn)離支持板安放。嚙合裝置或接合裝置之一可以方便地連接到或形成在第一凸緣上，配合嚙合或接合裝置中的另一個(gè)形成在或連接到支持板上，最好是在第一凸緣下方的位置。該設(shè)計(jì)可以十分緊湊，從而不會(huì)影響鼓式制動(dòng)系統(tǒng)的其他部分。
定位裝置的安裝最好在裝配鼓式制動(dòng)系統(tǒng)前進(jìn)行。在首選的安裝方法中，可替換部件適合于固定住在安裝夾具中的單片制動(dòng)蹄的凸緣，該安裝夾具模仿一鼓式制動(dòng)系統(tǒng)。安放在制動(dòng)蹄相對(duì)的兩端間的啟動(dòng)器徑向擴(kuò)張制動(dòng)蹄，使摩擦襯片嚙合一模擬的鼓制動(dòng)面。在模擬動(dòng)作的制動(dòng)鼓制動(dòng)狀態(tài)下，嚙合裝置將嚙合接合裝置的外側(cè)徑向接點(diǎn)，如果需要可替換部件將移位到設(shè)定的位置。通過如此設(shè)定可替換部件，所述制動(dòng)蹄能被方便地裝配到鼓式制動(dòng)系統(tǒng)中。假定安裝夾具不能精確地模擬每個(gè)鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，裝在安裝夾具中的可替換部件相對(duì)于制動(dòng)蹄的精確度就會(huì)不理想而這卻十分重要。如果放在安裝夾具中的可替換部件的位置導(dǎo)致在實(shí)際的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)中移位部件所在區(qū)域的局部運(yùn)轉(zhuǎn)間隙太大的話，那么嚙合裝置將會(huì)在摩擦襯片嚙合鼓制動(dòng)面前嚙合接合裝置的外側(cè)徑向接點(diǎn)。
然而，這將在鼓式制動(dòng)系統(tǒng)第一次使用時(shí)由可替換部件在第一次制動(dòng)鼓制動(dòng)操作時(shí)移向徑向外側(cè)加以修正。相反，任何使得運(yùn)轉(zhuǎn)間隙太小的錯(cuò)誤結(jié)果可以由裝配人員在安裝鼓式制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)修正，而本發(fā)明首選的方法是將可替換部件設(shè)成比需要的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙稍大，而后依靠鼓式制動(dòng)系統(tǒng)第一次運(yùn)行時(shí)修正。


附圖顯示出前述種類的本發(fā)明實(shí)施例的具體例子。圖中的特性及相關(guān)的描述并非用于替代前述的對(duì)本發(fā)明的主要描述所具有的一般性。
圖1和圖2顯示了在先技術(shù)的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)；
圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例沿著圖2中IH-III線的截面剖視圖；圖3A是本發(fā)明圖3實(shí)施例中的支持板部分平面圖；圖4和圖5是本發(fā)明第二、第三實(shí)施例沿著圖2中III-HI線的截面剖視圖。
具體實(shí)施例圖1和圖2顯示了作為在先技術(shù)的申請(qǐng)人擁有的美國(guó)專利5,246,093中的內(nèi)容。簡(jiǎn)要的說，圖中顯示的制動(dòng)系統(tǒng)包括制動(dòng)蹄2和支持板11。制動(dòng)蹄2具有U形凹槽截面的主體5，該主體5由一圓形連接板25和一對(duì)自連接板25的側(cè)緣徑向向內(nèi)延伸的平行凸緣26構(gòu)成。
制動(dòng)蹄2具有一對(duì)附著在連接板25徑向外側(cè)面8上的摩擦襯片6和7。該制動(dòng)蹄上構(gòu)成兩個(gè)相對(duì)端28，圖1顯示了能夠擴(kuò)大兩個(gè)相對(duì)端28間的距離，從而徑向擴(kuò)張制動(dòng)蹄2的啟動(dòng)裝置9。連接到支持板11的是一抑制彈簧45，圖2顯示出該彈簧延伸出一凸緣26的邊緣。抑制彈簧45嚙合凸緣26的連接，以及制動(dòng)蹄兩個(gè)相對(duì)端28與啟動(dòng)裝置9的凹槽22的配合，防止了將制動(dòng)蹄2從支持板11上提升脫離。
制動(dòng)蹄2被構(gòu)造成當(dāng)啟動(dòng)裝置9把一啟動(dòng)負(fù)載施加到徑向擴(kuò)張制動(dòng)蹄時(shí)發(fā)生彈性扭曲。
相應(yīng)地，當(dāng)解除啟動(dòng)負(fù)載時(shí)，制動(dòng)蹄徑向收縮。
制動(dòng)蹄2的結(jié)構(gòu)使得制動(dòng)蹄的兩個(gè)相對(duì)端28總是，尤其是，在鼓式制動(dòng)系統(tǒng)非工作狀態(tài)時(shí)與凹槽22保持穩(wěn)固接觸。制動(dòng)蹄2的結(jié)構(gòu)以及鼓式制動(dòng)系統(tǒng)的操作在美國(guó)專利5,246,093中有著詳細(xì)描述。該專利的說明書因此通過交叉引用組合于此，當(dāng)需要進(jìn)一步探討技術(shù)細(xì)節(jié)時(shí)作為參考。
圖3顯示了本發(fā)明的一種形式，是沿著在先技術(shù)圖2中HI-III線的截面剖視圖。因此，給予相同的部分以相同的編號(hào)加上100。相應(yīng)地，圖3顯示了一凹槽開口截面的制動(dòng)蹄102包括一連接板125及一對(duì)徑向向內(nèi)的凸緣126。一摩擦襯片107固定在該連接板125的徑向外側(cè)面上，以面對(duì)鼓制動(dòng)面124的關(guān)系放置。制動(dòng)蹄102鄰近支持板111放置，該支持板111包括一開口130形式的接合裝置。
安放到開口130的是一凸起131，如圖所示，該凸起131自形成為彈簧夾的主體132沿著凸緣126凸起。
凸起131和主體132組成嚙合裝置，此后稱為嚙合部件133。主體132的彈簧夾形式被構(gòu)造成將主體安全的扣住到鄰近支持板111的凸緣126上。嚙合裝置與接合裝置組成本發(fā)明的定位裝置。
凸起131的平面圖基本上為圓形，而開口130則為任意合適的形狀，例如圓形或長(zhǎng)條形。圖3a是支持板111一部分的平面圖，顯示了具有長(zhǎng)條形的開口130。開口130最重要的特征是其確定了一對(duì)徑向隔開的接點(diǎn)134和135，使得制動(dòng)蹄徑向收縮和擴(kuò)張時(shí)，凸起131能夠移動(dòng)到與對(duì)應(yīng)的接點(diǎn)134和135嚙合。在圖3所示位置，鼓式制動(dòng)系統(tǒng)處于非工作狀態(tài)時(shí)，凸起131與徑向內(nèi)側(cè)接點(diǎn)134嚙合，如圖所示摩擦襯片107按照設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙與鼓制動(dòng)面124分開。長(zhǎng)條形的開口130同樣方便于適應(yīng)凸起131典型發(fā)生于如前所述單片制動(dòng)蹄制動(dòng)操作時(shí)的圓周運(yùn)動(dòng)。
圖3所示的裝置最好對(duì)稱的設(shè)置在圖2在制動(dòng)蹄2相對(duì)的兩端28間延伸的中心線的另一側(cè)。通過在中心線的兩側(cè)提供兩種設(shè)置，最好是彼此對(duì)稱，制動(dòng)蹄102在非工作狀態(tài)時(shí)能確切定位摩擦襯片與鼓制動(dòng)面間的間隙。
制動(dòng)蹄102會(huì)在其自身的彈力或通過與額外的偏置裝置的組合回到嚙合徑向內(nèi)側(cè)接點(diǎn)134的狀態(tài)。額外的偏置裝置可以采用任何恰當(dāng)?shù)男问剑缏菪龔椈苫蚴窃谥苿?dòng)蹄102和支持板111間接觸延伸的彈簧。舉例而言，額外的偏置裝置可能包括兩個(gè)在每一嚙合部件區(qū)域與制動(dòng)蹄連接的螺旋彈簧。偏置裝置可以選擇包括超過兩個(gè)的彈簧，以任何恰當(dāng)?shù)男问桨卜诺街苿?dòng)蹄上并與支持板連接。彈簧連接到制動(dòng)蹄102的連接點(diǎn)可能位于凸緣126上遠(yuǎn)離支持板111，通過這樣的安排，每個(gè)彈簧將向制動(dòng)蹄施加朝向支持板的作用力。這樣，就不再需要圖2中的抑制彈簧45。單個(gè)彈簧最好是連接在制動(dòng)蹄在圖2中的中心線上，尤其是當(dāng)定位裝置對(duì)稱設(shè)置在中心線的兩側(cè)時(shí)。
作為選擇，一對(duì)彈簧可能自遠(yuǎn)離支持板111的凸緣126在嚙合部件133的區(qū)域中延伸，在圖3中顯示了其中一條彈簧136。無論是否使用偏置裝置，回復(fù)偏置強(qiáng)度必須低于在凸緣126上移位嚙合部件133的程度。
圖3所示的裝置能通過下述方式方便地允許補(bǔ)償摩擦襯片107上的摩擦襯片磨損。開口130徑向延伸的尺寸允許凸起131的徑向移動(dòng)，徑向向外遠(yuǎn)離接點(diǎn)134并與接點(diǎn)135嚙合。在接點(diǎn)間的移動(dòng)大致等于摩擦襯片107與鼓制動(dòng)面124間預(yù)期的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙，所以在一片未磨損的摩擦襯片中，摩擦襯片嚙合鼓制動(dòng)面124的同時(shí)，凸起131嚙合外側(cè)接點(diǎn)135。然而，凸起131與接點(diǎn)135的嚙合并非用來阻止摩擦襯片磨損后摩擦襯片107與鼓制動(dòng)面124恰當(dāng)?shù)膰Ш稀?br> 更恰當(dāng)?shù)恼f，嚙合操作將切換嚙合部件133相對(duì)于凸緣126的位置，從而補(bǔ)償摩擦襯片107的磨損。
通過下面的方法提供磨損補(bǔ)償。制動(dòng)蹄102徑向擴(kuò)張到使摩擦襯片107嚙合鼓制動(dòng)面124。當(dāng)發(fā)生上述嚙合時(shí)，凸起131嚙合外側(cè)接點(diǎn)135。當(dāng)摩擦襯片10磨損后，摩擦襯片107嚙合鼓制動(dòng)面124時(shí)，凸起131將嚙合接點(diǎn)13。將主體132固定到凸緣126的力不能有效的防止制動(dòng)蹄102進(jìn)一步向鼓制動(dòng)面124徑向擴(kuò)張，但由于接點(diǎn)135是固定的，嚙合部件133將相對(duì)于凸緣126徑向向內(nèi)強(qiáng)行切換。當(dāng)解除制動(dòng)啟動(dòng)負(fù)載并且制動(dòng)蹄102徑向收縮時(shí)，凸起131將從與外側(cè)接點(diǎn)135嚙合切換回與內(nèi)側(cè)接點(diǎn)134嚙合。然而，由與嚙合部件133的徑向切換，以及凸起131在外側(cè)和內(nèi)側(cè)接點(diǎn)134和135間運(yùn)動(dòng)的距離時(shí)固定的，制動(dòng)蹄102能比摩擦襯片磨損前徑向收縮較小的量，從而連接板125被定位到更靠近鼓制動(dòng)面124的位置。通過總是維持摩擦襯片的徑向外側(cè)表面與鼓制動(dòng)面124保持設(shè)定的舉例，更靠近的定位補(bǔ)償了摩擦襯片的磨損。
一個(gè)可選擇的設(shè)置，與圖3顯示的實(shí)施例能達(dá)到相同的功能，但結(jié)構(gòu)不同，顯示在圖4中。該設(shè)置能被定位在圖2中與圖3的設(shè)置相同的位置上。
與圖3類似，圖4是沿著圖2中III-III線的截面剖視圖。
在圖4中，相同的部分以相同的編號(hào)加上100。相應(yīng)的，圖4顯示了一制動(dòng)蹄202，包括一中心連接板225及一對(duì)從側(cè)緣徑向向內(nèi)延伸的凸緣226。制動(dòng)蹄202包括一固定在連接板225的徑向外側(cè)面上的摩擦襯片207，以面對(duì)鼓制動(dòng)面224的關(guān)系放置。制動(dòng)蹄202鄰近支持板111放置，并自該支持板延伸向裝配機(jī)構(gòu)240，包括軸向延伸部分241和徑向延伸部分242。安裝到裝配機(jī)構(gòu)240的是一嚙合部件233，其具有凸起231和形成為彈簧夾的主體232。
鄰近徑向延伸部分242的凸緣226包括一開口230，用來接納凸起231，開口230具有相對(duì)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)接點(diǎn)234和235。圖4中裝置的操作與圖3類似，當(dāng)鼓式制動(dòng)系統(tǒng)處于相應(yīng)的操作和非操作狀態(tài)時(shí)，凸起231分別與內(nèi)側(cè)和外側(cè)接點(diǎn)234和235嚙合。然而需要注意，與圖3相比這里的嚙合次序相反。但同樣，嚙合部件233是可替換的，以補(bǔ)償摩擦襯片磨損，但在圖4中，移位發(fā)生在裝配機(jī)構(gòu)240的徑向延伸部分242。
如圖4所示，裝配機(jī)構(gòu)240與支持板211一體成型。作為選擇，裝配機(jī)構(gòu)可以通過合適的裝置例如焊接螺栓或鉚釘、螺紋嚙合或者摩擦配合與支持板連接。為了安裝方便，徑向延伸部分242可以是圓盤形并與軸向延伸部分241中心連接，所以當(dāng)將裝配機(jī)構(gòu)作為分立構(gòu)件安裝到支持板時(shí)不會(huì)有定位困難。
使嚙合部件133和233靠著制動(dòng)蹄凸緣126(圖3)或徑向部件242(圖4)的彈簧力必須在非工作狀態(tài)時(shí)有效地抑制各個(gè)嚙合部件在負(fù)荷下的移位，但允許其在工作狀態(tài)時(shí)移位以補(bǔ)償摩擦襯片的磨損。
在非工作狀態(tài)時(shí)移位部件施加的負(fù)荷包括單片制動(dòng)蹄的彈性回復(fù)力及任何可能施加的偏置力。負(fù)荷還可能包括震動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)負(fù)荷。上述負(fù)荷通常小于造成摩擦襯片與鼓制動(dòng)面嚙合的啟動(dòng)負(fù)載，裝配嚙合部件需要的負(fù)荷不會(huì)影響到制動(dòng)操作。
進(jìn)一步可選擇的方案見圖5。與圖3相同的部分以相同的編號(hào)加上200。相同的特征顯然可以從中看出，因此，詳細(xì)的描述僅針對(duì)不同的特征。在圖5的實(shí)施例中，開口350形成在支持板311上用來接納嚙合部件333。
嚙合部件333被形成為彈簧夾來與支持板311的相對(duì)端嚙合。該設(shè)計(jì)與前面的圖3和4的操作類似，嚙合部件將制動(dòng)蹄302置于非工作制動(dòng)鼓制動(dòng)狀態(tài)，并且在工作狀態(tài)可以相對(duì)于支持板311替換從而補(bǔ)償摩擦襯片的磨損。
圖3至5所示的設(shè)計(jì)全部將嚙合部件顯示為彈簧夾，但請(qǐng)注意彈簧夾僅是嚙合部件種類可以使用的一個(gè)例子，本發(fā)明的范圍也包括了其他各種形式。
這里描述的發(fā)明內(nèi)容允許變化、修改和/或增加沒有描述的其他特征，但都應(yīng)當(dāng)理解為本發(fā)明包括了所有屬于權(quán)利要求范圍的變化、修改和/或增加。
權(quán)利要求
1.一種鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其包括一可旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓和一制動(dòng)蹄，該制動(dòng)鼓的徑向內(nèi)側(cè)具有鼓制動(dòng)面，該制動(dòng)蹄為單片結(jié)構(gòu)并大致為圓環(huán)形，其安裝在制動(dòng)鼓中并靠著支持板；所述制動(dòng)蹄具有一徑向外側(cè)面，摩擦襯片以面對(duì)所述制動(dòng)鼓的徑向內(nèi)側(cè)制動(dòng)面的關(guān)系安裝在所述制動(dòng)蹄的徑向外側(cè)面上；所述制動(dòng)蹄具有兩個(gè)分開的相對(duì)端，啟動(dòng)裝置置于所述兩個(gè)相對(duì)端之間并可操控?cái)U(kuò)大所述兩個(gè)相對(duì)端間的距離，從而導(dǎo)致制動(dòng)蹄從摩擦襯片與制動(dòng)鼓的徑向內(nèi)側(cè)制動(dòng)面分開的非工作制動(dòng)關(guān)閉狀態(tài)可制動(dòng)蹄徑向擴(kuò)張到摩擦襯片與制動(dòng)鼓的徑向內(nèi)側(cè)制動(dòng)面嚙合的工作制動(dòng)開啟狀態(tài)；所述制動(dòng)蹄的徑向外側(cè)面是由一長(zhǎng)條狀的連接板的徑向外側(cè)面所形成，并且所述制動(dòng)蹄包括至少一個(gè)凸緣，所述凸緣伴隨該連接板延伸并自連接板向內(nèi)凸起；定位裝置被設(shè)置成用于在非工作狀態(tài)時(shí)，把制動(dòng)塊定位在制動(dòng)鼓里面，防止其橫向移動(dòng)而變成與該鼓制動(dòng)面嚙合，以確保在非工作狀態(tài)時(shí)摩擦襯片與制動(dòng)鼓制動(dòng)面相分離，該定位裝置包括與制動(dòng)蹄凸起或支持板中之一相連的嚙合裝置，用來嚙合到與制動(dòng)蹄凸起或支持板中另一個(gè)相連的接合裝置；所述接合裝置包括徑向內(nèi)外兩側(cè)的接點(diǎn)，而所述嚙合裝置被安置成用來在系統(tǒng)的非工作狀態(tài)嚙合所述徑向內(nèi)側(cè)接點(diǎn)，以定位所述摩擦襯片使其遠(yuǎn)離所述制動(dòng)鼓制動(dòng)面，當(dāng)所述制動(dòng)蹄通過摩擦襯片與制動(dòng)鼓制動(dòng)面間設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙，從非工作狀態(tài)徑向擴(kuò)張到系統(tǒng)的工作狀態(tài)時(shí)，則嚙合所述徑向外側(cè)接點(diǎn)；為了在襯片磨損時(shí)維持摩擦襯片與鼓制動(dòng)面間設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙，相對(duì)于與其相連的制動(dòng)蹄凸緣或支持板，嚙合裝置或接合裝置之一被形成為一可徑向替換的可替換部件；對(duì)制動(dòng)蹄施加偏置使其回到非工作狀態(tài)的偏置裝置在非工作狀態(tài)時(shí)促進(jìn)嚙合裝置與接合裝置間的嚙合。
2.如權(quán)利要求1所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述偏置裝置包括制動(dòng)蹄自身的功能，當(dāng)制動(dòng)蹄徑向擴(kuò)張時(shí)制動(dòng)蹄發(fā)生彈性扭曲，當(dāng)啟動(dòng)負(fù)載解除后使制動(dòng)蹄徑向收縮。
3.如權(quán)利要求2所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述偏置裝置進(jìn)一步包括一偏置彈簧。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述定位裝置用來使所述制動(dòng)蹄在兩個(gè)或更多位置或區(qū)域?qū)Ш涎b置嚙合到接合裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個(gè)位置，彼此相對(duì)于在制動(dòng)蹄的兩個(gè)相對(duì)端間并穿越所述制動(dòng)蹄中心延伸的中心線成空間對(duì)稱。
6.如權(quán)利要求5所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個(gè)位置是在中心線每側(cè)的30°-60°區(qū)域內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述可替換部件被形成為一彈簧夾，適合于把支持板或制動(dòng)蹄凸緣之一裝配到其上面，而且彈簧加載可靠。
8.如權(quán)利要求7所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述支持板包括一用來接納該彈簧夾的開口，使該彈簧夾能夠嚙合支持板的相對(duì)端。
9.如權(quán)利要求7所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述支持板包括一裝配機(jī)構(gòu)用來裝配該彈簧夾。
10.如權(quán)利要求7所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述彈簧夾嚙合所述制動(dòng)蹄的凸緣的相對(duì)端。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述嚙合裝置包括一凸起，用來與接合裝置相嚙合。
12.如權(quán)利要求11所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述嚙合裝置被形成為可替換部件，所述凸起是與可替換部件的裝配部分一體成型，用來將可替換部件裝配到支持板或制動(dòng)蹄凸緣之一。
13.如權(quán)利要求11所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述凸起是從支持板或制動(dòng)蹄凸緣上凸起形成。
14.如權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述凸起為圓形，其軸心被安放成與制動(dòng)蹄凸緣或支持板的平面基本垂直，該凸起可以被安置成在外側(cè)圓形外圍的兩個(gè)直徑相對(duì)的圓周位置與接合裝置嚙合。
15.如權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述凸起為“魚背”形、卵形、橢圓形、正方形或矩形。
16.如權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述接合裝置形成一個(gè)具有內(nèi)圓面圓周而通過所述嚙合裝置與所述接合裝置嚙合的圓形開口，其靠近所述內(nèi)圓面的截然相反位置。
17.如權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述接合裝置被形成一個(gè)圓周或切線的凹槽開口或開槽開口，其具有通過所述嚙合裝置嚙合的各相對(duì)面，并允許制動(dòng)蹄的圓周運(yùn)動(dòng)。
18.如權(quán)利要求16或17所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述開口形成在凸緣或支持板上。
19.如權(quán)利要求16或17所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述開口以固定在凸緣或支持板上的分立零部件構(gòu)成。
20.如權(quán)利要求19所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述固定在凸緣或支持板上的分立零部件是可替換部件。
21.如權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述制動(dòng)蹄包括一對(duì)自長(zhǎng)條狀的連接板側(cè)緣徑向向內(nèi)的平行凸緣，在使用中，第一凸緣靠著或鄰近支持板安放，第二凸緣軸向遠(yuǎn)離支持板安放，嚙合裝置或接合裝置之一連接到第一凸緣上，嚙合裝置或接合裝置中的另一個(gè)連接到支持板上。
全文摘要
一種鼓式制動(dòng)系統(tǒng)，包括一可旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓以及一制動(dòng)蹄(102)，該制動(dòng)鼓的徑向內(nèi)側(cè)具有鼓制動(dòng)面，該制動(dòng)蹄為單片結(jié)構(gòu)并大致為圓形，安裝在制動(dòng)鼓中并靠著支持板(111)。該制動(dòng)蹄包括摩擦襯片(107)和至少一個(gè)徑向向內(nèi)凸起的凸緣(126)。該制動(dòng)蹄(102)具有定位裝置，用來在非工作狀態(tài)將制動(dòng)蹄(102)定位到制動(dòng)鼓避免橫向移動(dòng)與鼓制動(dòng)面嚙合，用來確保摩擦襯片(107)和鼓制動(dòng)面在非工作狀態(tài)時(shí)的間隙。定位裝置包括用來與接合裝置(130)嚙合的嚙合裝置(131、132)。接合裝置(130)包括徑向內(nèi)側(cè)和外側(cè)接點(diǎn)(134、135)，嚙合裝置(131、132)被安置成用來在系統(tǒng)的非工作狀態(tài)嚙合所述徑向內(nèi)側(cè)接點(diǎn)(134)，定位所述摩擦襯片(107)使其遠(yuǎn)離所述鼓制動(dòng)面，當(dāng)所述制動(dòng)蹄(102)徑向擴(kuò)張時(shí)，嚙合所述徑向外側(cè)接點(diǎn)(135)。為了在襯片磨損時(shí)維持摩擦襯片與鼓制動(dòng)面間設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙，相對(duì)于制動(dòng)蹄凸緣(126)或支持板(111)，嚙合裝置(131、132)或接合裝置(130)之一被形成為一可徑向替換的可替換部件。對(duì)制動(dòng)蹄施加偏置使其回到非工作狀態(tài)的偏置裝置(136)，在非工作狀態(tài)時(shí)促進(jìn)嚙合裝置(131、132)與接合裝置(130)間的嚙合。偏置裝置可能是使制動(dòng)蹄承受彈性扭曲的復(fù)位彈簧或作用在制動(dòng)蹄上的偏置彈簧。
文檔編號(hào)F16D65/14GK1549905SQ02817029
公開日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2002年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月31日
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