鼓式制動器裝置的製作方法
2023-05-26 08:21:46 1
專利名稱：鼓式制動器裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鼓式制動器裝置，在該鼓式制動器裝置中，根據反作用力來控制制動蹄對制動鼓的推力，以便高效地施加制動和保持制動的穩定性。更具體而言，本發明涉及鼓式制動器裝置的改進，用於在施加制動的同時，平穩地傳遞制動的輸入。
背景技術：
為了制動行駛的車輛，傳統上已使用各種鼓式制動器。根據被推到大體為圓柱形的鼓輪的內周面上的制動蹄的布置，這些鼓式制動器裝置被分為領從式鼓式制動器、雙領式鼓式制動器、雙向侍服式鼓式制動器。
總的說來，雙向侍服式鼓式制動器裝置具有一對制動蹄，所述制動蹄包括彼此相對地布置在圓柱形鼓輪中的主蹄和從蹄。
在主蹄中，鼓輪的前向轉動方向的入口側是輸入部分，以及鼓輪的前向轉動方向的出口側例如經過調整器被連接到從蹄的入口側。另一方面，從蹄的出口側與設置在底板上的固定部分相接觸，該固定部分接受施加到主蹄和從蹄上的反作用力(制動扭矩)。
由於前述原因，當主蹄和從蹄被膨脹並被推向制動鼓的內周面上時，施加到主蹄上的反作用力被輸入到從蹄的入口側，以便從蹄能夠被推到制動鼓的內周面上。因此，自伺服作用被應用於主蹄和從蹄上。所以有可能得到很大增益的制動力。
與領從式和雙領式鼓式制動器裝置相比，前述雙向侍服式制動器裝置具有下如下優點。雙向侍服制動器裝置有可能提供很高的制動力強度。而且，雙向侍服制動器裝置可容易地縮小尺寸。更進一步，停車制動器可被容易地包括到雙向侍服式制動器裝置中。
然而，上述雙向侍服式制動器裝置對制動蹄摩擦片的磨擦係數的變化很敏感。因此，具有制動力很難穩定的傾向。因此，有必要進行設計以穩定製動力的強度。
就目前車輛使用的制動器裝置而言，為了提供具有諸如防抱死制動系統的高智能的制動功能，或者為了適應適於減小環境汙染的電子車輛(EV車輛)，發展電制動器裝置是有待完成的一項非常重要的任務。
根據上述背景，本申請已提出下面的連杆機構以用作蹄驅動機構，用於在施加制動的同時膨脹制動蹄。在行車制動操作的同時，一對制動蹄根據從操縱力產生裝置傳遞到輸入杆上的蹄操縱力被膨脹並且被推向鼓輪。另一方面，當施加到支承銷上的反作用力的強度相對於蹄操縱力的強度增加時，制動限制力通過連杆機構被施加到輸入杆上(如，參考JP-A-2001-254766)，所述制動限制力沿著減小蹄操縱力的作用的方向作用。
當使用這種連杆機構時，有可能穩定雙向侍服式鼓式制動器裝置的制動力。而且，當電動操縱力產生裝置被用作上述操縱力產生裝置來替代傳統的液壓輪缸時，可容易地實現電制動器裝置，所述電動操縱力產生裝置包括電動機和其它部件。
然而，在上述傳統連杆機構被用作蹄驅動機構的情況下，可能遇到下述問題。在上述蹄驅動機構中，在施加制動的同時反作用力被反饋到輸入杆上，從而控制制動力。因此，在施加制動的同時反饋到輸入杆上的反作用力妨礙了輸入傳遞到制動蹄上。所以，不能平穩地進行輸入的傳遞，並降低了輸入的傳遞效率。
發明內容
本發明著眼於前述情況而提出，本發明的一個目的是提供一種鼓式制動器裝置，其中，可根據反作用來控制制動力；可穩定地保持制動的效果；以及用於控制制動力的被反饋的反作用力不會傳遞到用於膨脹制動蹄的輸入傳遞裝置上，從而在施加制動時能夠平穩地傳遞輸入，並能夠提高傳遞效率。
為了實現上述目的，根據本發明的鼓式制動器裝置包括第一和第二制動蹄，其彼此相對地布置在鼓輪中；操縱力產生器，用於產生蹄操縱力以將制動蹄推向鼓輪產生制動力；以及蹄驅動凸輪，其利用施加制動的同時作用到制動蹄上的反作用力控制制動力，所述蹄驅動凸輪包括第一和第二凸輪銷，其中每一凸輪銷與每一制動蹄的端部相接觸；凸輪板，其被垂直設置在底板上的支承銷可樞轉地支撐，其中，凸輪銷插入凸輪板中，在凸輪銷和凸輪板之間設置間隙；以及具有輸入力接受部分的杆板(leverplate)，所述輸入力接受部分用於接受蹄操縱力，其中，第一和第二凸輪銷中的一個與杆板相接合，而第一和第二凸輪銷中的另一個與杆板相接觸。而且，制動蹄通過杆板根據蹄操縱力的轉動經凸輪銷被張開，以及凸輪板根據施加到任一凸輪銷上的反作用力繞支承銷轉動，以便控制制動力。
在上述組成的鼓式制動器裝置中，制動力的產生如下所述。在施加制動的同時，一對凸輪銷被蹄驅動凸輪的杆板的旋轉作用所移動，由操縱力產生裝置所輸出的蹄操縱力作用於蹄驅動凸輪上，並且，隨著一對凸輪銷的移動，由制動蹄的膨脹產生制動力。
在施加制動的同時，由輸出側的制動蹄施加到凸輪銷上的反作用力被傳遞到插有凸輪銷的凸輪板上。當凸輪板在被傳遞的反作用力的作用下繞支承銷轉動時，凸輪銷對制動蹄的約束通過凸輪銷隨著凸輪板繞支承銷的轉動產生位移而被解除。因此，制動力的增加可被抑制。
上述的蹄驅動凸輪被設置在操縱力產生裝置和制動蹄之間，並機械地執行制動力控制。因此，就操縱力產生裝置而言，不僅可利用諸如傳統液壓輪缸的液壓式驅動器，而且還可利用諸如電動機的電驅動器。
在上述的蹄驅動凸輪中，凸輪板和杆板通過一對凸輪銷互相連接。而且，當設計凸輪板和杆板與凸輪銷相接合的接合形式時，有可能提供凸輪板和杆板彼此相對轉動的連接結構。當凸輪板和杆板在相對轉動的同時互相連接時，由杆板和所述一對凸輪銷組成的輸入系統的傳遞機構可從由所述一對凸輪銷和凸輪板所組成的控制系統的傳遞機構上分開，從而，在輸入系統的傳遞機構和控制系統的傳遞機構之間不能夠直接進行動力的傳遞。因此，在施加制動時作用到凸輪板上的反作用力不會被傳遞到杆板上。
圖1示出了本發明的鼓式制動器裝置的一個優選實施例的主要部分的前視圖；圖2示出了圖1所示的鼓式制動器裝置的前視圖，其中，去除了蹄驅動凸輪的一個杆板；圖3為圖2所示的蹄驅動凸輪的透視圖；圖4示出了圖3所示的鼓式制動器裝置的透視圖，其中從圖3所示的鼓式制動器裝置中去除了蹄驅動凸輪的一個凸輪板；圖5為組裝狀態的圖1中所示的蹄驅動凸輪的前視圖；圖6是圖5所示的蹄驅動凸輪的透視圖；圖7是用於說明在施加圖1所示的蹄驅動凸輪的前向制動時，每一凸輪銷轉動的動作的示意圖。
圖中標號1表示鼓式制動器裝置，3表示主蹄(制動蹄第一制動蹄)，4表示從蹄(制動蹄第二制動蹄)，6表示操縱力產生裝置(輪缸，操縱力產生器)，7表示蹄驅動凸輪(蹄驅動機構)，8表示調整裝置，10表示支承銷，21表示主凸輪銷(凸輪銷第一凸輪銷)，23表示從凸輪銷(凸輪銷第二凸輪銷)，25表示輸入銷(輸入力接受部分)，30表示杆板，以及76表示凸輪板。
具體實施例方式
參照附圖，下面將詳細描述本發明的鼓式制動器裝置的優選實施例。
圖1示出了本發明的鼓式制動器的一個優選實施例的前視圖。本實施例的鼓式制動器1也稱作雙向侍服式鼓式制動器裝置。鼓式制動器1包括一對由主蹄3和從蹄4組成的制動蹄3、4，所述制動蹄3、4彼此相對地設置在大體上為圓柱形的鼓輪中形成的空間內，所述鼓輪在圖1中沒有示出；操縱力產生裝置6(作為操縱力產生器)，用於產生蹄操縱力，以便在施加行車制動時將制動蹄3、4推向鼓輪的內周面，操縱力產生裝置6被設置在成對制動蹄3、4的一個相對端側上；蹄驅動凸輪7，所述蹄驅動凸輪7是蹄驅動機構，用於將由操縱力產生裝置6產生的操縱力傳遞到制動蹄3、4；調整裝置8，即連杆機構，用於將主蹄3的輸出輸入到從蹄4上，調整裝置8被設置在制動蹄3、4的另一相對端側上，以及支承銷10，其被垂直地設置在底板上，以便支撐這些部件。
在此，在圖1中省去了底板和鼓輪。而且，還省去了用於在某一方向推動制動蹄3、4以使制動蹄3、4互相靠近的復位彈簧，以及在圖1中還省去了用於驅動調整裝置8的驅動機構。
在此，在圖中沒有示出的鼓輪與底板同心地設置。因此，當車輛被向前驅動時，鼓輪沿圖1的箭頭R的方向轉動。
制動蹄3、4通過未示出的蹄固定裝置安裝到底板上，以便制動蹄3、4能夠向鼓輪的內周移動。
在圖中未示出的復位彈簧的作用下，操縱力產生裝置6一側的制動蹄3、4的端部被分別沿著所述各個蹄的端部能夠彼此靠近的方向推動(沿著蹄能夠被從鼓輪上分離的方向)。
由圖中未示出的蹄到蹄彈簧(shoe-to-shoe spring)推動調整裝置8一側的制動蹄3、4的端部，以便調整裝置8的端部與制動蹄3、4的端部保持接觸。
在這個實施例中，操縱力產生裝置6是用於輸出推動力的制動輪缸，在施加行車制動時，當制動輪缸的輸出杆因諸如踏在制動踏板上的制動操作沿「X」方向突出時，所述推動力成為蹄操縱力W(如圖7所示)。
調整裝置8最初設置用於根據每一制動蹄3、4的摩擦片的磨損情況調整制動蹄3、4的端部之間的距離。調整齒輪8a在調整杆的轉動作用下轉動，所述調整杆根據制動蹄3、4的移動而轉動，以便可自動地調整制動蹄3、4的端部之間的距離。
如圖6所示，本實施例的蹄驅動凸輪7包括一對杆板30；一對凸輪板76，它們互相隔開設置在這些杆板30、30之間，並被插入到銷接合孔76a中的支承銷10可樞轉地支撐著；主銷21和從銷23；以及輸入銷25，其為輸入接受部分，用於接受來自操縱力產生裝置6的蹄操縱力W，並被樞轉地支撐在一對杆板30、30之間。
關於主銷21和從銷23，如圖1和7所示，主銷21作為與主蹄3的端部相接觸的蹄接合凸輪部分，從銷23作為與從蹄4的端部相接觸的蹄接合凸輪部分。當支承銷10介於主凸輪銷21和從凸輪銷23之間時，主凸輪銷21被設置在鼓輪的徑向的外側位置上，從凸輪銷23被設置在鼓輪的徑向的內側位置上。
如圖7所示，輸入銷25被設置在遠離從銷23的徑向更靠內的位置上。
在本實施例中，凸輪銷21、23可樞轉地插入到凸輪板76中。如圖2和5所示，凸輪銷21、23被插入到銷接合孔76b、76c中，所述銷接合孔76b、76c的形狀具有間隙Δs1和Δs2，通過間隙Δs1和Δs2凸輪銷21、23可被設置在孔中，並且，凸輪銷21、23與杆板30相接合。
在不施加制動時，如圖2所示，凸輪銷21、23被設置在非接觸的位置上，在該非接觸位置，凸輪銷的外周面與制動蹄3、4分開間隙Δs1和Δs2。然而，如圖4所示，環形體21a、23a與成對凸輪板76、76之間的凸輪銷21、23外部接合。每一制動蹄3、4被設置在成對凸輪板76、76之間，以便每一制動蹄3、4經環形體21a、23a與每一凸輪銷21、23接觸。
每一桿板30通過衝壓成形由金屬板構成。如前所述，一對杆板30被設置在凸輪板76的兩側。
成對杆板30的一個端側被連接到輸入銷25上，所述輸入銷25接受由操縱力產生裝置6所產生的蹄操縱力W。
每一桿板30包括銷接合部分30a，其形狀為彎曲的凸面，並與主凸輪銷21相接合；以及銷接合部分30b，其形狀為孔形，並與從凸輪銷23相接合。
成對銷接合部分30a、30b分別與成對凸輪銷21、23相接合，以便杆板30連接到凸輪板76，同時繞凸輪銷21或23轉動。
凸輪銷21、23能夠在凸輪板76上移動。通過凸輪銷21、23的移動距離，與銷接合部分30a、30b相接合的杆板30可相對凸輪板76移動。
上述的蹄驅動凸輪7操作如下。例如，在車輛向前行駛中施加制動時，如圖7所示，當輸入銷25接受操縱力產生裝置6的蹄操縱力W時，杆板30繞凸輪銷21或凸輪銷23逆時針轉動。通過由轉動引起的每一凸輪銷21、23的移動，制動蹄3、4被膨脹以產生制動力。杆板30和凸輪銷21、23以這種方式作為輸入系統的傳遞機構，用於將蹄操縱力W傳遞到制動蹄3、4。
在此，當成對制動蹄3、4被膨脹時，凸輪板76隨著凸輪銷21、23的移動繞支承銷10逆時針轉動。
另一方面，在施加制動時，反作用力Fa從制動蹄(在前向制動的情況下的從蹄4，在後向制動情況下的主蹄3)經從銷23或主銷21施加到輸出側的凸輪板76上。該反作用力Fa引起繞支承銷10順時針的轉動力矩M3。因此，通過根據凸輪板76的順時針轉動的成對凸輪銷21、23的移動，控制制動力，以便能夠減小所述制動力。即，凸輪銷21、23和凸輪板76作為控制系統的傳遞機構，用於根據反作用力Fa來控制制動力。
在施加制動時由反作用力Fa所引起的凸輪板76的順時針轉動是很小的。由凸輪板76的順時針轉動所引起的超過間隙Δs1和Δs2的成對凸輪銷21、23的移動也是很小的。
當凸輪板76在反作用力Fa的作用下順時針轉動時，即使成對凸輪銷21、23被移動，杆板30可被保持在先前的位置處。因此，可避免反作用力Fa從控制系統的傳遞機構傳遞到輸入系統的傳遞機構。
當蹄驅動凸輪7中的輸入銷25和支承銷10之間的距離由L1來表示並且從操縱力產生裝置6輸入的蹄操縱力由W來表示時，在蹄操縱力W的作用下逆時針作用到凸輪板76上的轉動力矩M1由下式表示。
M1＝W×L1(1)當主凸輪銷21將主蹄3推向鼓輪的力由F0表示，並且，支承銷10和主凸輪銷21之間的距離由L2表示時，主蹄3的反作用力作用在凸輪板76上的轉動力矩M2由下式表示。
M2＝F0×L2(2)在施加如圖7所示的前向制動時，當經從凸輪銷23由從蹄4作用在凸輪板76上的反作用力由Fa表示，從銷23和支承銷10之間的距離由S表示時，由反作用力Fa順時針作用在凸輪板76上的轉動力矩M3由下式表示。
M3＝Fa×S(3)蹄驅動凸輪7控制制動力，以便平衡由公式(1)至(3)所示的轉動力矩。
在施加後向制動時，當蹄操縱力W從操縱力產生裝置6被傳遞到輸入銷25時，杆板30繞凸輪銷21或凸輪銷23逆時針轉動。由於由杆板30的轉動而引起的凸輪銷21、23的運動，制動蹄3、4被膨脹並產生制動力。
在施加制動時，順時針轉動力矩通過反作用力作用在凸輪板76上，所述反作用力通過主蹄作用到凸輪銷21上。因此，與施加前向制動的方式相同，制動力被控制。即使在施加後向制動時，由於凸輪銷21、23在凸輪板76上移動，反作用力不被施加到杆板30上。
在上述的鼓式制動器裝置1中，在施加制動時，成對凸輪銷21、23通過蹄驅動凸輪7的杆板30的轉動作用被移動，由操縱力產生裝置6輸出的蹄操縱力W施加到所述蹄驅動凸輪7上。由於隨成對凸輪銷21、23移動的成對制動蹄3、4被膨脹，產生制動力。
在施加制動時，輸出側的制動蹄作用在凸輪銷上的反作用力被傳遞到支撐凸輪銷21、23的凸輪板76上。當凸輪板76在這樣傳遞的反作用力作用下繞支承銷轉動時，通過由凸輪板76的轉動而引起的凸輪銷21、23的移動，凸輪銷21、23對制動蹄3、4的約束被解除，並且制動力的增加被抑制。因此，可保持穩定的制動效果。
上述的蹄驅動凸輪7被設置在操縱力產生裝置6和制動蹄3、4之間，並機械地執行制動力的控制。因此，關於操縱力產生裝置6，不僅諸如液壓輪缸的傳統液壓式驅動器可用於制動器裝置，而且諸如電動機的電動驅動器也可用於制動器裝置。因此，通過電動制動器裝置，可容易地實現智能制動功能，而且，車輛可被容易地製成雙動力型車輛。
在上述蹄驅動凸輪7中，凸輪板76和杆板30組成機構，在所述機構中，凸輪板76和杆板30經成對凸輪銷21、23彼此可樞轉地連接。
當凸輪板76和杆板30互相連接同時能夠相對轉動時，由杆板30和成對凸輪銷21、23組成的輸入系統的傳遞機構能夠與由成對凸輪銷21、23和凸輪板76組成的控制系統的傳遞機構分開，以便在輸入系統的傳遞機構和控制系統的傳遞機構之間不能直接傳遞動力。因此，在施加制動時施加到凸輪板76上的反作用力不會傳遞到杆板30上。
因此，被反饋的用於控制制動力的反作用力不會傳遞到用於根據操縱力W膨脹制動蹄的輸入傳遞裝置上。因此，在施加制動時，輸入可被平穩地傳遞，並可提高輸入的傳遞效率。
在此，為了將凸輪板76和杆板30互相連接在一起以便它們能夠相對轉動，在本實施例中，如圖2和5清楚地所示，設置在凸輪板76、76上並與凸輪銷21、23相接合的銷接合孔76b、76c形成具有間隙Δs1和Δs2的適當形狀，以便凸輪銷21、23可在銷接合孔76b、76c中移動。
然而，關於凸輪板76和杆板30互相連接且能夠相對轉動的結構，有可能實現由以下方式構成的結構，其中，凸輪銷21、23分別具有用於杆的軸部，所述軸部與杆板30接合，所述軸部從與凸輪板76相接合的主體軸部偏離。
如上所述，根據本發明的鼓式制動器裝置，在施加制動時，一對凸輪銷因蹄驅動凸輪的杆板的轉動作用而移動，由操縱力產生裝置輸出的蹄操縱力被施加到所述蹄驅動凸輪上，隨著成對凸輪銷的移動，制動蹄被膨脹產生制動力。
在施加制動時，由輸出側的制動蹄作用在凸輪銷上的反作用力被傳遞到支撐凸輪銷的凸輪板上。當凸輪板在這樣傳遞的反作用力作用下繞支承銷轉動時，通過凸輪銷的移動可解除由凸輪銷實施的對制動蹄的限制，制動力的增加被抑制。因此，可保持穩定的制動效果。
蹄驅動凸輪被設置在操縱力產生裝置和制動蹄之間，並機械地執行制動力控制。因此，不僅諸如液壓制動輪缸的傳統液壓式驅動器可用於制動器裝置，而且諸如電動機的電動驅動器也可用於制動器裝置。因此，通過電動制動器裝置，可容易地實現智能制動功能，而且，還可容易地將車輛製成雙動力型車輛。
在上本發明的蹄驅動凸輪中，凸輪板和杆板組成了這樣的機構，其中，凸輪板和杆板經成對凸輪銷而互相可樞轉地連接。
由於凸輪板和杆板互相連接，同時能夠相對轉動，由杆板和成對凸輪銷組成的輸入系統的傳遞機構能夠與由成對凸輪銷和凸輪板組成的控制系統的傳遞機構分開，以便在輸入系統的傳遞機構和控制系統的傳遞機構之間不能直接進行動力的傳遞。因此，在施加制動時施加到凸輪板76的反作用力不會被傳遞到杆板上。
因此，被反饋的用於控制制動力的反作用力不會傳遞到用於根據操縱力而膨脹制動蹄的輸入傳遞裝置上。因此，在施加制動時，輸入可被平穩地傳遞，並可提高輸入的傳遞效率。
權利要求
1.一種鼓式制動器裝置，包括第一和第二制動蹄，它們彼此面對地設置在鼓輪中；操縱力產生器，用於產生蹄操縱力，以便將制動蹄推向鼓輪以產生制動力；和蹄驅動凸輪，其利用在施加制動時作用到制動蹄上的反作用力來控制制動力，所述蹄驅動凸輪包括第一和第二凸輪銷，其中每一凸輪銷與每一制動蹄的端部相接觸；凸輪板，其被垂直設置在底板上的支承銷可樞轉地支撐，其中，凸輪銷插入凸輪板中，在凸輪銷和凸輪板之間設置有間隙；和杆板，其具有用於接受蹄操縱力的輸入力接受部分，其中，第一和第二凸輪銷中的一個與杆板相接合，以及第一和第二凸輪銷中的另一個與杆板相接觸。
2.根據權利要求1所述的鼓式制動器裝置，其特徵在於，制動蹄通過根據蹄操縱力的杆板的轉動經凸輪銷張開，和凸輪板根據作用在任一凸輪銷上的反作用力繞支承銷轉動，以便控制制動力。
3.根據權利要求1所述的鼓式制動器裝置，其特徵在於，第一和第二凸輪銷被設置為插入支承銷，以便第一凸輪銷被設置在鼓輪的徑向外側位置處，第二凸輪銷被設置在鼓輪的徑向內側位置處，和輸入力接受部分被設置在從第二凸輪銷沿徑向更靠內側的位置處。
4.根據權利要求2所述的鼓式制動器裝置，其特徵在於，第一和第二凸輪銷被設置為插入支承銷，以便第一凸輪銷被設置在鼓輪的徑向外側位置處，第二凸輪銷被設置在鼓輪的徑向內側位置處，和輸入力接受部分被設置在從第二凸輪銷沿徑向更靠內側的位置處。
5.根據權利要求1所述的鼓式制動器裝置，其特徵在於，杆板包括用於與第一凸輪銷相接觸的第一銷接合部分和與第二凸輪銷相接合的第二銷接合部分，並可繞第一和第二凸輪銷其中之一轉動；凸輪銷可在凸輪板上移動，和凸輪板和杆板經凸輪銷互相連接，並可相對移動。
6.根據權利要求2所述的鼓式制動器裝置，其特徵在於，杆板包括用於與第一凸輪銷相接觸的第一銷接合部分和與第二凸輪銷相接合的第二銷接合部分，並可繞第一和第二凸輪銷其中之一轉動；凸輪銷可在凸輪板上移動，和凸輪板和杆板經凸輪銷互相連接，並可相對移動。
全文摘要
在具有蹄驅動凸輪的鼓式制動器裝置中，其制動力根據通過制動蹄作用到支承銷上的反作用力被機械地控制，由支承銷(10)可樞轉地支撐的凸輪板(76)和杆板(30)互相連接且能夠經與制動蹄(3、4)相接觸的一對凸輪銷(21、23)相對地轉動，蹄操縱力通過操縱力產生裝置(6)被施加到所述凸輪板(76)上，以及由杆板(30)和成對凸輪銷21、23組成的輸入系統的傳遞機構和由成對凸輪銷(21、23)和凸輪板(76)組成的控制系統的傳遞機構處於分離狀態，在分離狀態中，在它們之間不能直接進行動力傳遞。
文檔編號F16D65/09GK1573158SQ200410049019
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月11日 優先權日2003年6月16日
發明者前原利史 申請人:曙制動器工業株式會社