CN110770461B - 盘式制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种盘式制动装置，即使制动衬片磨损，也能够使制动杆的开闭角度恒定、且能够将制动衬片维持为左右对称。盘式制动装置(1a)以如下方式形成，即，安装于在左右方向上进行开闭的制动杆(3L、3R)的制动衬片(4L、4R)对制动盘(2)进行夹持，由杆机构(11、12)和具有主轴(120)的连结装置(20)构成的连杆机构(10)与推力器(40)的杆(41)的升降动作联动地进行开闭动作，随着杆机构和连结装置的相对位移，利用单向离合器(130)使主轴向一个方向旋转而使得连结装置的全长D缩短，经由挠曲轴(150)而将使得连结装置缩短时的主轴的旋转传递至螺合安装于左右一者的制动杆的下端侧的止动件(74)的调整螺栓(72)，使得调整螺栓相对于止动件而向下方凸出。

Description

盘式制动装置

技术领域

本发明涉及一种用于卷扬机等一般作业机械的盘式制动装置。

背景技术

相关申请的交叉引用

本申请主张基于平成29年6月16日申请的日本特愿2017-118666、以及平成29年10月10日申请的日本特愿2017-1197147的优先权，并将其公开的全部内容并入本申请。

盘式制动器利用作为摩擦件的制动衬片对与作为制动对象的驱动体(例如车轮、传送带等)连结而旋转的制动盘的表面背面两面进行夹持，而产生制动力。图1A、图1B中示出了盘式制动装置1的动作说明图。图1A、图1B是将盘式制动装置1的要部放大后的图，图1A示出了处于制动状态的盘式制动装置1，图1B示出了处于制动解除时的状态的盘式制动装置1。此外，下面，将包含前后左右各方向的面设为水平面，并且设为制动盘2的旋转轴100朝向左右方向而延长。而且，图1A、图1B示出了从前后方向观察载置于水平面上的盘式制动装置1时的主视图。此外，在下面示出的各附图中，有时对相同或相似的部分标注相同的标号并省略重复的说明。根据附图的不同，有时在说明时省略不需要的标号。

如图1A、图1B所示，在制动盘2的左右两侧，向上方延长的一对制动杆(3L、3R)彼此相对，在左右的制动杆(3L、3R)各自延长的中途的制动盘2侧，经由制动片(brake shoe)4而安装有制动衬片(5L、5R)。并且，左右的制动杆(3L、3R)在下端具有前后方向的旋转轴(31L、31R)，并以经由连接于上端侧的连杆机构(未图示)而联动的方式左右摆动。另外，连杆机构构成为由规定的驱动装置驱动。

如图1A所示，对于盘式制动装置1而言，在制动状态下，左右的制动杆(3L、3R)向彼此接近的方向摆动、且制动衬片(5L、5R)对制动盘2进行夹持而形成为闭合状态。如果将制动状态解除，则如图1B所示，左右的制动杆(3L、3R)向彼此分离的方向摆动，在制动盘2与制动衬片(5L、5R)之间产生间隙(下面也称为间隙x)而形成为断开状态。

作为本申请的现有技术文献而存在专利文献1(日本特开平11-37186号公报)。专利文献1中对盘式制动装置的连杆机构进行了记载，本发明的实施例所涉及的盘式制动装置的连杆机构的基本结构、构造与该专利文献1所记载的盘式制动装置相似。下面，为了有助于理解本申请的发明，对专利文献1所记载的盘式制动装置的连杆机构的结构、构造以及这些机构的动作进行说明。另外，为了使该说明变得容易，只要未事先声明，则将任意旋转机构的旋转中心、或者用于在旋转机构中形成旋转中心的构造、部位、部件等称为“旋转轴”。

图2A、图2B是示出盘式制动装置1的整体结构的图，并且是分别从不同方向观察盘式制动装置1时的斜视图。如图2A、图2B所示，经由固定于底板6上的适当位置的各种托架而对盘式制动装置1的包括上述制动杆(3L、3R)在内的各种装置、机构进行安装。并且，2个制动杆(3L、3R)由前后相对的相同形状的2个板状部件构成，2个板状部件经由在前后方向上延长的螺栓32而连结。而且，经由设置于通用的托架61的个别的旋转轴(31L、31R)而对各制动杆(3L、3R)的下端进行安装。而且，在制动杆(3L、3R)的上端侧配置有以使得左右的制动杆(3L、3R)彼此接近、分离的方式摆动的连杆机构10制动杆。

图示的盘式制动装置1的连杆机构10由在上下左右方向具有面的板状的4根杆(11a、11b、12a、12b)、以及在左右方向上倾斜地延长的棒状的连结装置20构成。利用在前后方向上贯通的螺栓13将4根板状的杆(11a、11b、12a、12b)彼此固定而使得它们一体地进行动作。另外，4根杆(11a、11b、12a、12b)中包括：在前后方向上相对、且架设于左右的制动杆(3L、3R)的上方的构成一组的2根曲杆11；以及在前后方向上相对、且左右方向上的长度比曲杆11短的构成一组的2根短杆12。

这里，还如图中所示，如果将短杆12安装于右侧的制动杆3R而规定左右的各方向，并在从前方观察后方时以使得左右的各方向一致的方式规定前后的各方向，则短杆12具有相对于曲杆11向下方凸出的形状，安装于构成一组的2根曲杆11的右端侧前方。因此，在作为一体的结构而观察时，4根杆(11a、11b、12a、12b)形成为右端向下方弯曲的L字形。而且，构成一组的2根短杆12配置于构成右侧的制动杆3R的前后2根板状的杆部件之间，并且，在比曲杆11更靠下方的区域，2根短杆12以能够转动的方式轴支撑于该右侧的制动杆3R的上端侧的旋转轴33。

另外，与曲杆11以及短杆12一起构成连杆机构的棒状的连结装置20从前后2根短杆(12a、12b)之间朝向左斜上方延长。在连结装置20的左右两端，在前后方向上具有旋转轴的横梁(21、22)分别安装于矩形箱状的块状部件的前端面及后端面。图中所示的横梁(21、22)，具有作为旋转轴(23、24)的圆筒状的轴在矩形箱状的壳体的前后两端凸出的形状，左端侧的横梁21的旋转轴23转动自由地插入于在构成左侧的制动杆3L的前后2个板状的部件各自的上端侧形成的轴孔，右端侧的横梁22的旋转轴24转动自由地插入于在前后2根短杆(12a、12b)分别形成的轴孔。

另外，右端侧的横梁22的旋转轴24的位置，比在右侧的制动杆3R中对短杆12进行轴支撑的旋转轴33更靠下方。另外，在左侧的制动杆3L对连结装置20的左端的横梁21进行轴支撑的上下位置、和在右侧的制动杆3R对短杆12进行轴支撑的上下位置相同。并且，左右的制动杆(3L、3R)与具有上述结构的连杆机构10联动而以彼此接近或分离的方式摆动。概略而言，利用规定的动力源使曲杆11的左端侧升降，由此使得左右的制动杆(3L、3R)以彼此分离及接近的方式摆动。在图示的盘式制动装置1中，作为用于使连杆机构10进行动作而将制动盘2的制动状态解除的动力源，具有：推力器40，其使曲杆11的左端侧上升；以及弹簧机构50，其用于在推力器40未进行动作时维持闭合状态。

推力器40由电动致动器等构成，以如下方式构成，即，如果使推力器40进行动作，则将在上下方向上延长的杆41向上方导出。另外，推力器40在下端具有在前后方向上延长的旋转轴42，转动自由地安装于在底板6上的左后方设置的托架62。而且，允许伴随着连杆机构10的动作而略微在左右方向上摆动。在杆41的上端形成有配置于前后2根曲杆(11a、11b)之间的头部43，该头部43在前后方向上具有旋转轴44、且轴支撑于曲杆11的左端侧。另外，作为用于将头部43轴支撑为相对于曲杆11自由转动的结构，可以采用上述利用了横梁等的适当的旋转机构。

弹簧机构50由以下部件构成：中空方筒状的外壳51，其在上下方向上设置为筒轴；弹簧，其在上下方向上具有螺旋轴、且收纳于壳体内；以及连接机构，其用于将后述的弹簧的伸缩运动传递至连杆机构10。另外，方筒状的外壳(下面，也称为弹簧外壳51)的下端侧安装于在底板6上的后方、左右中央附近设置的托架63，与推力器40同样地以伴随着针对连杆机构10的作用而能够略微在左右方向上摆动的方式轴支撑于托架63。经由收纳于弹簧外壳51内的弹簧及杆(省略图示)而始终对曲杆11向下方进行预紧。

下面，对经由连杆机构10的制动杆的动作进行说明。图3中示出了从前方观察盘式制动装置1时的主视图。概略而言，制动杆(3L、3R)使曲杆11的左端侧向上方及下方移动，从而使得左右的制动杆(3L、3R)以彼此分离及接近的方式摆动。具体而言，如图3中涂黑的箭头所示，如果使推力器40进行动作，则曲杆11的左端对抗弹簧机构50的朝向下方的预紧力而上升(s1)。如果曲杆11的左端上升，则以轴支撑于右侧的制动杆3R的短杆12的旋转轴33为支点而使得曲杆11和短杆12一体地绕顺时针方向转动(s2)。

另外，连结装置20的右端轴支撑于比短杆12的旋转轴33更靠下方的位置，因此连结装置随着曲杆11和短杆12的转动而被向左侧推出(s3)。连结装置20的左端轴支撑于左侧的制动杆3L的上端，因此左侧的制动杆3L的上端被向左侧预紧(s4)。其结果，右侧的杆3R也受到反作用力而向右侧摆动。即，制动杆(3L、3R)向彼此分离的方向摆动(s5)，盘式制动装置1形成为将制动状态解除后的断开状态。

另一方面，如果通过将推力器40的电源切断等而使得该推力器形成为非动作状态，则如图中白色箭头所示，与弹簧机构50的杆的上端连接的曲杆11被向下方预紧(s11)，推力器40的杆41下降(s12)，曲杆11和短杆12一体地以短杆12的旋转轴33为支点而绕逆时针方向转动(s13)。而且，伴随着上述杆(11、12)的转动而将连结装置20的右端向右侧推出(s14)，对连结装置20的左端进行轴支撑的左侧的制动杆3L的上端被向右侧预紧(s15)。其结果，左右的制动杆(3L、3R)向彼此接近的方向摆动(s16)，利用经由制动片4而安装于制动杆(3L、3R)的制动衬片(5L、5R)对制动盘2进行夹持，使得盘式制动装置1形成为闭合状态。

但是，在具有上述连杆机构10的盘式制动装置1中，随着制动衬片(5L、5R)的磨损，闭合状态下的左右的制动杆(3L、3R)的距离逐渐缩短。因此，闭合状态下的左右的制动杆(3L、3R)的夹角α逐渐缩小。即，闭合状态下的曲杆11的左端逐渐向下方下降。而且，如果随着磨损的发展而使得推力器40的杆41下降至下止点，则此后无法缩小左右的制动杆(3L、3R)的夹角α。因此，利用制动衬片(5L、5R)对旋转的制动盘2进行夹持时的摩擦力降低，有可能无法可靠地对制动盘2进行制动。

因此，专利文献1中记载的盘式制动装置具有自动磨损调整装置(下面也称为AWA(Automatic Wear Adjustment device))，即使制动衬片磨损，该自动磨损调整装置也根据制动衬片的磨损状态自动地调整制动状态下的左右的制动杆之间的距离，而不会使推力器的杆到达下止点。AWA是如下机构、结构，即，以随着制动衬片逐渐磨损，使得连结装置的长度逐渐缩短的方式进行动作，由此减小断开状态下的左右的制动杆的夹角，并且分别将断开状态和闭合状态下的左右的制动杆的夹角差维持为恒定。另外，专利文献1中详细记载了AWA的详情。

而且，专利文献1所记载的盘式制动装置还具有用于使左右的制动杆相对于制动盘左右对称地转动的机构。概略而言，如果利用AWA缩短连结装置的长度而使得断开状态时的左右的制动杆彼此的角度进一步减小，则有时基于弹簧的朝向下方的预紧力左右非对称地作用于连杆机构，左右的制动杆整体会向右侧的制动杆侧倾斜。即，AWA使得断开状态和关闭合状态下的左右的制动杆的夹角恒定，左右的制动杆未必相对于制动盘而左右对称地摆动。而且，如果左右的制动杆一体地向一侧的制动杆侧倾斜，则制动衬片单侧磨损。需要左右一组地更换制动衬片，因此制动衬片的更换频率增大，维护费用增加。

因此，专利文献1所记载的盘式制动装置在右侧的杆的下端侧具有自动间隙分配装置(下面也称为ACD(Automatic wear Centering Device))，该自动间隙分配装置用于以使得左右的制动杆相对于制动盘而左右对称地摆动的方式进行自动调整。ACD在此前的图2所示的盘式制动装置1中由在右侧的制动杆3R的下方配置的箱状的罩7覆盖。图4是将盘式制动装置1的右下侧放大后的斜视图，这里，示出了将上述ACD覆盖的罩7拆下后的状态。

如图4所示，ACD70的主体是设置于右侧的制动杆3R的下端侧的齿条小齿轮机构71，在以上下方向为轴而在周围形成有外螺纹的调整螺栓72的上端侧安装有小齿轮73。调整螺栓72的外螺纹从上方与在右侧的制动杆3R的下端朝向右侧外侧伸出的块状的部件(下面也称为止动件74)螺合，并且下端向止动件74的下方凸出。

另外，在底板6上，在该止动件74的正下方设置有对调整螺栓72的下端进行支撑的基座75。在该例中，对左右的制动杆(3L、3R)的下端进行轴支撑的托架61兼用作上述基座75。而且，ACD70的动作原理如下，即，如果调整螺栓72向拧入方向旋转，则在断开状态下调整螺栓72的下端与基座75抵接，相对于右侧的制动杆3R限制向右侧的摆动。而且，经由连杆机构(图2A、2B、3、8、9中的标号10)与右侧的制动杆3R连结的左侧的制动杆(图2中的标号3L)的摆动也受到限制，左右的制动杆(3L、3R)调整为相对于制动盘(图2中的标号2)而左右对称。

在ACD70中，为了根据以上原理自动地调整制动杆(3L、3R)的位置，小齿轮73经由单向离合器而安装于调整螺栓72的上端侧。如果调整螺栓72是右旋螺纹件，且从上方观察使小齿轮73绕顺时针方向旋转，则调整螺栓72向经由单向离合器而拧入的方向转动。如果是逆时针方向，则单向离合器空转，调整螺栓72不旋转而维持比止动件74更向下端凸出的长度。另一方面，与小齿轮73啮合的齿条76相对于底板6而固定。并且，在左右的制动杆(3L、3R)随着盘式制动装置1的向断开状态以及闭合状态的动作而在左右方向上开闭时，如果向与该齿条76啮合而将小齿轮73紧固连结于止动件74的方向、即小齿轮73被拧入的方向旋转，则制动杆(3L、3R)的倾斜复原。

图5A至图5D示出了ACD的动作的概况。这里，示出了从上方观察构成ACD的齿条小齿轮机构71时的俯视图。对于小齿轮73而言，伴随着图5A所示的闭合状态和图5B所示的闭合状态，如图中粗线箭头所示，相对于齿条76在左右方向上的相对位置关系发生变化。而且，在制动衬片未磨损的状态下，其相对位移收敛于背隙W内。由此，在制动衬片未磨损时，小齿轮73不旋转，调整螺栓72也不转动。

但是，如果上述AWA随着制动衬片的磨损进行动作而使得左右的制动杆的夹角减小，则小齿轮73与齿条76的相对位移在某个时刻超过设定于二者之间的背隙W。此时，在闭合状态下，右侧的制动杆更大幅度地向左侧摆动，如图5C所示，小齿轮73相对于齿条大幅度地向左侧移位。并且，小齿轮73的齿的左侧边缘与齿条76的齿的右侧边缘抵接，从上方观察，小齿轮73绕顺时针方向旋转。单向离合器77在从上方观察而绕顺时针方向旋转时使调整螺栓72向相同方向旋转。由此，调整螺栓72的下端相对于止动件更大幅度地凸出，在右侧的制动杆向右侧的摆动角度更小的阶段，调整螺栓72的下端与基座的上表面抵接。即，防止了右侧的制动杆过度地向右侧倾斜。

另外，如图5D所示，在断开状态下，即使小齿轮73的齿的右侧边缘与齿条76的齿的左侧边缘抵接而使得小齿轮73从上方观察时绕逆时针方向旋转，单向离合器77从上方观察时绕逆时针方向空转，因此调整螺栓72也不旋转。并且，在每个开闭的时机，逆时针方向的小齿轮73的旋转角度减小，最终如图5A、图5B所示，小齿轮73与齿条76的相对位移收敛于背隙W内，小齿轮73不转动。

另外，如下面的非专利文献1和非专利文献2记载的那样，作为产品而能提供与专利文献1所记载的盘式制动装置实质上等同的盘式制动装置。

专利文献1：日本特开平11-37186号公报

非专利文献1：日本アイキャン株式会社、"SUPER-STOP IB30&IB31"、[online]、[平成29年5月22日检索]、因特网<URL：http://www.ican.co.jp/ican_wp/wp-content/uploads/2014/03/SUPERSTOP_IB30andIB31_-DiscBrakeJP.pdf>

非专利文献2：GAUS INDUSTRIAL SYSTEMS CO.LTD，"IB30&IB31 series"，[online]、[平成29年5月22日检索]、因特网<URL：http://www.egaius.co.kr/sinye_Shopping_sangpum/1264998848-7.pdf>

发明内容

在专利文献1所记载的盘式制动装置中，具有AWA和ACD，即使制动衬片磨损，也能够将断开状态下的制动盘与制动衬片的间隔维持为恒定且维持为左右对称。然而，制动盘的盘面未必在整个面都相对于旋转轴精密地正交。即使极小，多数情况下制动盘的盘面也存在微小的凹凸、起伏、或者旋转轴与制动盘的盘面的角度从90°偏离。并且，制动衬片抵接的制动盘的盘面的位置在每次形成为闭合状态时都不同。因此，左右的制动杆的倾斜根据闭合状态下的制动盘的旋转位置而在左右方向上略微变化。而且，如果该位移超过ACD中允许的背隙，则对于ACD有可能引起误动作，调整螺栓会不必要地在拧入调整螺栓的方向上旋转。由此，无法使得左右的制动杆左右对称地开闭。

如果是图3所示的盘式制动装置，则闭合状态下的左右的制动杆整体向左侧倾斜，右侧的制动衬片单侧磨损。另外，在处于断开状态时，如果左右的制动杆总体向左侧倾斜，则右侧的制动衬片也有可能与未必是平坦面的制动盘的盘面接触。如果制动衬片与旋转中的制动盘接触，则还有可能导致使制动盘旋转的制动对象的驱动体的动作变得不稳定。

因此，本发明的目的在于提供一种盘式制动装置，即使制动衬片磨损，也能够使制动时与解除制动后的状态之间的左右的制动杆的夹角差恒定，并且能够将制动杆维持为相对于制动盘而左右对称。

为了实现上述目的，本发明的一个方式是一种盘式制动装置，其通过使在左右方向上彼此相对的左侧和右侧的所述制动衬片对制动盘进行夹持而对所述制动盘的旋转施加制动，所述盘式制动装置的特征在于，具有：

左侧和右侧的制动杆，它们分别在下端立起设置有沿前后方向延长的旋转轴，并且分别安装有所述制动衬片；

连杆机构，其使左侧和右侧的所述制动杆以彼此接近和分离的方式摆动；

推力器，其使所述连杆机构进行动作，以使得左右的所述制动杆彼此分离而成为将制动解除后的断开状态；

弹簧机构，其使所述连杆进行动作，以使得左右的所述制动杆在所述推力器不进行动作时彼此接近而成为施加制动的闭合状态；

自动磨损调整装置，其根据所述制动衬片的磨损状态而对断开状态下的左右的所述制动杆的夹角进行调整；以及

自动间隙分配装置，其在断开状态下均匀地对所述制动盘以及左侧和右侧的各所述制动衬片之间的左右方向上的间隔进行调整，

所述连杆机构由在左右方向上架设于左右的所述制动杆的上方的杆机构和连结装置构成，

所述杆机构在左右一者的端部具有沿前后方向延长的旋转轴、且轴支撑于左右一者的制动杆的上端侧，并且朝向左右另一者的制动杆的上端侧架设，

所述连结装置为棒状，在左右另一者的端部具有沿前后方向延长的旋转轴、且轴支撑于左右另一者的制动杆的上端侧，并且在直至左右一者的端部的中途具有沿前后方向延长的旋转轴、且轴支撑于所述杆机构的左右一者的端部，

所述推力器具有杆，所述杆的上端经由旋转轴而安装于所述杆机构的左右另一者的端部而使得所述杆能够沿上下方向升降，通过使所述杆上升而形成为所述断开状态，

所述弹簧机构经由旋转轴而安装于所述杆机构的规定位置，并利用弹簧的复原力对所述杆机构进行预紧以维持所述闭合状态，

所述连结装置具有棒状的在轴向上具有旋转轴的主轴，该主轴向规定方向旋转而使得全长缩短，

所述自动磨损调整装置具有使所述主轴仅向一个方向旋转的单向离合器，根据所述杆机构和所述连结装置的各自的左右一者的端部的位置的相对位移而使所述单向离合器旋转，

所述自动间隙分配装置具有调整螺栓、基座以及挠曲轴，所述调整螺栓螺合安装于在左右一者的所述制动杆的下端侧朝向左右一者的外侧凸出的止动件，且在上下方向上将该止动件贯通，所述基座从下方对调整螺栓的下端进行支撑，所述挠曲轴介于所述主轴与所述调整螺栓之间而使得该主轴和所述调整螺栓的旋转联动，随着所述主轴以使得所述连结装置缩短的方式旋转，所述自动间隙分配装置使所述调整螺栓以相对于所述止动件向下方凸出的方式旋转。

在盘式制动装置中，所述挠曲轴是螺旋式挠曲轴。或者，也可以形成为如下盘式制动器装置，即，所述挠曲轴为万向接头式挠曲轴。

也可以形成为如下盘式制动装置，即，具有介于所述主轴与所述柔性轴之间的变速齿轮。也可以形成为如下盘式制动装置，即，根据所述主轴的螺距和所述控制螺栓的螺距之比，如果所述主轴以规定角度旋转，则使得所述调整螺栓相对于所述止动件以规定长度向下方凸出。另外，也可以形成为如下盘式制动装置，即，具有将所述主轴的旋转轴变换为向下方延长的旋转轴的齿轮机构。

发明的效果

根据本发明的盘式制动装置，即使制动衬片磨损，也能够使制动时与将制动解除后的状态之间的左右的制动杆的夹角的差恒定，并且能够将制动杆维持为相对于制动盘而左右对称。另外，通过下面的记载而使得其他效果变得明确。

附图说明

图1A是表示盘式制动装置的基本构造和动作的图。

图1B是表示盘式制动装置的基本构造和动作的图。

图2A是表示现有的盘式制动装置的整体构造的图。

图2B是表示现有的盘式制动装置的整体构造的图。

图3是表示现有的盘式制动装置的具体动作的图。

图4是表示构成现有的盘式制动器装置的自动间隙分配装置(ACD)的概况的图。

图5A是表示上述自动间隙分配装置(ACD)的动作的图。

图5B是表示上述自动间隙分配装置(ACD)的动作的图。

图5C是表示上述自动间隙分配装置(ACD)的动作的图。

图5D是表示上述自动间隙分配装置(ACD)的动作的图。

图6是表示本发明的实施例所涉及的盘式制动装置所具有的连结装置的基本构造的图。

图7A是表示当前和本发明的实施例所涉及的盘式制动装置具有的自动磨损调整装置(AWA)的动作的图。

图7B是表示当前和本发明的实施例所涉及的盘式制动装置具有的自动磨损调整装置(AWA)的动作的图。

图7C是表示当前和本发明的实施例所涉及的盘式制动装置具有的自动磨损调整装置(AWA)的动作的图。

图7D是表示当前和本发明的实施例所涉及的盘式制动装置具有的自动磨损调整装置(AWA)的动作的图。

图8是表示本发明的实施例所涉及的盘式制动装置的图。

图9是用于说明本发明的实施例所涉及的盘式制动装置的各部位的尺寸、角度的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。另外，在用于下面的说明的附图中，有时也对相同或相似的部分标注相同的标号并省略重复的说明。根据附图的不同，有时还在说明时省略不需要的标号。

＝＝＝关于实施例＝＝＝

在现有的盘式制动装置中，即使利用AWA将制动杆的开闭角度维持为恒定，利用ACD调整后的制动杆的倾斜的修正状态也有可能在使盘式制动装置进行动作的过程中失常。因此，本发明的实施例所涉及的盘式制动装置中具有基于如下技术思想的结构、构造，即，如果利用ACD对制动杆的倾斜进行了调整，则只要未利用AWA再次对制动杆的开闭角度进行调整，就维持其倾斜的调整状态。概略而言，本发明的实施例所涉及的盘式制动装置的基本结构与上述专利文献1或上述非专利文献1和非专利文献2所记载的盘式制动装置相同，AWA的结构、构造也与这些文献所记载的结构、构造实质上相同。然而，通过巧妙地利用AWA的机构、动作，能够可靠地抑制ACD的误动作。因此，下面首先对AWA的机构、动作进行详细说明，在此基础上对本实施例所涉及的盘式制动器的结构、构造以及动作进行说明。

＝＝＝AWA＝＝＝

图6是表示作为AWA而进行动作的连结装置的图。该图是从相对于轴正交的方向观察棒状的连结装置20时的图，相当于图3中的a-a向视方向。另外，关于图示的连结装置20的一部分，为了能够容易理解构造，示出了利用包含轴的面进行剖切时的剖面。另外，剖面相当于图3中的b-b向视剖面，利用剖面线示出了剖面。这里，关于从右侧朝向左侧且向斜下方延长的连结装置20、以及构成连结装置20的各部件，如果将右侧的端部设为基端、将左侧的端部设为前端，则连结装置20具有在前端侧的周围侧面形成有外螺纹121的主轴120，主轴120的前端侧的外螺纹121与内螺纹123螺合，该内螺纹123形成于在该主轴120的前端侧配置的套筒(下面，也称为螺纹套筒122)的内表面。由此，主轴120的前端侧插入于螺纹套筒122的基端侧。

在螺纹套筒122安装有在前后方向上凸出的横梁21，连结装置20的前端侧经由该横梁21而轴支撑于左侧的制动杆3L的上端。另外，在该例子中，中空圆筒状的套筒(下面也称为保护套筒124)与螺纹套管122的基端侧连接，主轴120的长度方向上的中间部分由该保护套筒124支撑。

主轴120从插入于螺纹套管122的前端侧经由保护套筒124的中空部而朝向右斜下方延长并到达基端。主轴120在到达其基端的中途插入于与此前的两个套筒(122、124)不同的套筒(下面也称为推力套筒125)。在推力套筒125的基端侧连接有与安装于螺纹套筒122的横梁21相同的横梁22。该横梁22轴支撑于短杆12。主轴120经由推力套筒125而插入于横梁22，比该横梁22的基端侧进一步向右侧凸出。并且，单向离合器130以与主轴120的旋转轴126同轴的方式安装于该凸出的部分。

由弹簧销构成的卡合销131以相对于旋转轴126向辐射方向外侧凸出的方式安装于单向离合器130。另外，在前后相对的2根短杆(12a、12b)中的一个短杆12b安装有以松动嵌合状态对该卡合销131进行收纳的套环止动件140。另外，在该例子中，在后方的短杆12b安装有套环止动件140。并且，套环止动件140形成为以前后方向为轴的中空圆筒状，且卡合销131侧的端面开口。并且，卡合销131的前端侧从其开口插入于套环止动件140的中空部141。另外，卡合销131的直径为套环止动件140的中空部141的内径的1/3左右。而且，对于这里所示的连结装置20，在从基端朝向前端侧观察时，如果单向离合器130绕顺时针方向旋转，则主轴120也向相同方向旋转，如果单向离合器130绕逆时针方向旋转，则该单向离合器130相对于主轴120而空转，不会使主轴120绕轴126旋转。

下面，对AWA的动作进行说明。图7A至图7D中示出了AWA的动作原理。图7A至图7D示意性地示出了从右侧观察连结装置20和短杆12时的状态。另外，图7A至图7D分别示出了不同的AWA的动作状态。而且，下面，在对AWA的动作进行说明时，参照该图7A至图7D以及前面所示的图3和图6。

如上所述，短杆12轴支撑于右侧的制动杆(图3中的标号3R)的上端侧的旋转轴(图3中的标号33)，与曲杆(图3中的标号11)形成为一体，以该旋转轴33为中心而摆动。另外，套环止动件140安装于短杆12，如果从前方观察，则套环止动件140随着短杆12的摆动以上述旋转轴33为中心而描绘出圆弧状的轨道。即，如果从右侧观察，则套环止动件140沿上下方向往返运动。

这里，首先，对制动衬片(图3中的标号5L、5R)未磨损的情况进行说明，如图7A、7B所示，即使套环止动件140上下转动，卡合销131也安装于单向离合器130，并且卡合销131在套环止动件140的中空部141内相对地上下移动，但是不与中空部141的内表面抵接，不会经由卡合销131使得单向离合器130转动。

然而，这里，参照图3，对于盘式制动装置1，如果制动衬片(5L、5R)磨损，则在闭合状态下与制动衬片(5L、5R)未磨损时相比，曲杆11的左端进一步向下方下降，与此相伴，从前方观察，短杆12以比制动衬片(5L、5R)未磨损时更大的旋转角度绕逆时针方向旋转。即，如图7C所示，套环止动件140相对于卡合销131以相对较大的幅度向上方移动。由此，卡合销131与套环止动件140的内表面下侧抵接而被推起。此时，从基端侧观察，单向离合器130绕逆时针方向转动，但相对于主轴120进行空转，主轴120并未旋转。

如果接下来变为断开状态，则如图7D所示，卡合销131与套环止动件140的内表面上侧抵接而被向下方按压，从基端侧观察，单向离合器130绕顺时针方向旋转。由此，主轴120被拧入至螺纹套筒(图6中的标号122)。其结果，连结装置20的前端和基端侧的各横梁(21、22)的旋转轴之间(23-24)的距离(下面也称为全长D)缩短。如果连结装置20的全长D缩短，则在断开状态下而图3所示的左右的制动杆(3L、3R)的夹角α缩小，制动盘2与制动衬片(5L、5R)之间的间隙减小。由此，在闭合状态下施加于制动盘2的制动力维持为与制动衬片(5L、5R)磨损之前相同。

＝＝＝AWA-ACD联动机构＝＝＝

本实施例的盘式制动装置所具有的特征在于，使AWA与ACD直接联动的机构。关于AWA，如上所述，利用与现有的盘式制动装置相同的机构而进行动作。关于本实施例的盘式制动装置的ACD，用于调整间隙的原理本身与现有的ACD相同。即，通过使调整螺栓旋转而使得向止动件的下方凸出的调整螺栓的长度变化，由此将左右的制动杆调整为相对于制动盘而左右对称地摆动。然而，在本实施例的盘式制动装置中，ACD的用于使调整螺栓旋转的机构并非由齿条小齿轮机构构成，而是由直接与AWA的主轴的旋转运动联动的机构构成。

图8中示出了本发明的实施例所涉及的盘式制动装置1a。如该图所示，盘式制动装置1a将以连结装置20的延长方向作为轴126而旋转的主轴120的旋转动作，经由挠曲轴150而传递至调整螺栓72。挠曲轴150是能够在自由地改变方向的同时传递旋转的轴，在该例子中，使用被称为“螺旋式挠曲轴”、“柔性轴”等的挠曲轴(下面也称为柔性轴150)。例如，柔性轴150具有如下构造，即，从内部侧朝向表层侧，对细线至粗线以螺旋状依次反向卷绕、且紧密地重叠卷绕。

另外，在该例子中，内置有锥齿轮的齿轮箱160与主轴120的基端连接，并且柔性轴150的一端与该齿轮箱160的输出轴161连接，另一端与调整螺栓72的上端连接。并且，齿轮箱160内的锥齿轮是减速齿轮，相对于从主轴120输入的旋转角度以规定比例的旋转角度使输出轴161旋转，并与该旋转角度相应地使调整螺栓72旋转。另外，如果从上方观察齿轮箱160的输出轴161，则与从前端朝向基端观察主轴120时的旋转方向一致。因此，从基端观察，如果主轴120以使得连结装置20的全长D缩短的方式绕顺时针方向旋转，则柔性轴150使调整螺栓72从上方观察时绕逆时针方向旋转。因此，在本实施例中，将调整螺栓72的外螺纹和止动件74的内螺纹设为左旋螺纹。

这样，在本实施例所涉及的盘式制动装置1a中，将柔性轴150设为主体，根据齿轮箱160的减速比、在主轴120的外周形成的外螺纹的螺距、调整螺栓72的螺距、主轴120和调整螺栓72的螺纹方向(右旋螺纹和左旋螺纹)等而实现了ACD的功能。而且，在本实施例所涉及的盘式制动装置1a中，柔性轴15将伴随着AWA的动作的主轴120的旋转运动直接传递至调整螺栓72而使得调整螺栓72旋转。通过上述AWA的动作而使得主轴120仅向一个方向旋转，因此调整螺栓72也不向旋回方向旋转。即，只要主轴120不向使得连结装置20的全长D缩短的方向旋转，则调整螺栓72也不旋转。因此，即使制动盘2的盘面存在起伏、凹凸，ACD也不会进行误动作。

另外，ACD进行动作的定时(timing)是变为使得AWA进行动作的闭合状态的定时。在闭合状态下，对止动件74进行固定的右侧的制动杆3R向左侧摆动，螺合安装于该止动件74的调整螺栓72的下端处于浮起或未被强力按压于基座75的状态。即，调整螺栓72处于能够容易地旋转的状态。因此，利用柔性轴150的旋转转矩而使得调整螺栓72可靠且高精度地旋转。其结果，自动地以极高的精度对间隙进行调整并维持该状态。

另外，能够根据齿轮箱160的减速比、制动衬片(5L、5R)的磨损状态而适当地对连结装置20的全长D缩短的长度、与该长度相应的闭合状态、断开状态下的左右的制动杆(3L、3R)的夹角α、在主轴120的外周形成的外螺纹的螺距、以及调整螺栓72的螺距进行变更。

图9是关于盘式制动装置1a的各部位的尺寸、角度的说明图。图9是从前方观察本实施例的盘式制动装置1a时的主视图，图中利用各种标号示出了各部位的尺寸等。在该图中，将从制动杆(3L、3R)的旋转轴(31L、31R)至制动衬片(5L、5R)的上下中央位置为止的上下方向的距离设为A，将从该制动衬片(5L、5R)的上下中央位置至连结装置20的前端侧的横梁21轴支撑于左侧的制动杆3L的上下位置为止的距离设为B，并将从右侧的制动杆3R的旋转轴31R至调整螺栓72的下端为止的左右方向的距离设为C。另外，将连结装置20相对于与水平面平行的左右方向的倾斜角度设为θ，将主轴120的螺距设为P1，将调整螺栓72的螺距设为P2。此外，上述AWA以根据制动衬片(5L、5R)的磨损而将倾斜角度θ维持为恒定的方式调整连结装置20的全长D。

此外，可以适当地设计图8、图9所示的盘式制动装置1的各部位的尺寸、角度(A、B、C、θ、P1、P2)、以及作为断开闭合这两种状态下的夹角α之差的转动角、齿轮箱160的减速比、从制动衬片(5L、5R)未磨损的状态直至变为需要更换制动衬片(5L、5R)的磨损状态为止将调整螺栓72拧入的长度等。无论如何，在本实施例所涉及的盘式制动装置1a中，适当地设定以上各部位的尺寸、角度、螺距以及减速比等，如果各制动衬片(5L、5R)的左右方向上的厚度磨损，则能够使得断开状态下的制动衬片(5L、5R)与制动盘2的距离与该磨损的厚度相应地减小。

＝＝＝其他实施例＝＝＝

在上述实施例中，利用锥齿轮将主轴的旋转轴的方向大致变换为铅直上下方向，但如果允许盘式制动装置的设置空间，则也可以将柔性轴直接安装于主轴的旋转轴，使柔性轴在该旋转轴方向上延长、且朝向下方弯曲而与调整螺栓连接。或者，也可以将金属制的轴等不具有挠性的轴安装于齿轮箱的输出轴、调整螺栓，还可以将柔性轴与该轴的前端连接。无论如何，只要在从主轴的基端至调整螺栓的路径的一部分存在柔性轴，即使各部位的相对位置关系随着盘式制动装置的开闭动作而变化，也能够通过主轴的旋转使调整螺栓旋转。

当然，挠曲轴并不局限于柔性轴，也可以是利用万向接头(也称为万向节)将较短且具有刚性的轴连结的万向接头式挠曲轴。也可以是柔性轴和万向接头式挠曲轴混合存在的挠曲轴。无论如何，都可以根据盘式制动装置的设置环境、制造成本、挠曲轴所要求的耐久性等而采用适当的挠曲轴。

作为将主轴旋转轴变换为向下方延长的旋转轴的齿轮机构，除了各种锥齿轮(直齿锥齿轮、弯齿锥齿轮、零度直齿锥齿轮等)以外，还可以采用平面齿轮、高惰轮等适当的齿轮机构。当然，一个齿轮机构也可以通过适当地组合种类不同的多个齿轮机构而成。

在上述实施例中，使用的调整螺栓的螺距过大，因此如果调整螺栓与主轴以相同的旋转角度旋转，则调整螺栓会相对于止动件过度地向下方凸出。因此，根据齿轮箱内的齿轮的减速比对主轴与调整螺栓的旋转角度的差进行调整，如果主轴以规定角度旋转，则调整螺栓相对于止动件以规定长度而凸出。当然，在上述实施例中，即使齿轮箱的传动比相等，如果适当地设定主轴的螺距与调整螺栓的螺距之比，则在主轴以规定的旋转角度转动时也能够使得调整螺栓以期望的长度相对于止动件向下方凸出。例如，在上述实施例中，如果齿轮箱的传动比为1/2，则也可以将该传动比设为1、且将调整螺栓的螺距设为1/2。

另外，在主轴和调整螺栓中的一者的螺距过大(例如大于或等于6mm)等情况下，对于主轴、控制螺栓也可以采用多头螺纹。具体而言，如果要针对主轴和调整螺栓这两者采用单头螺纹、且增大两者的导程比，则有时主轴和调整螺栓中的一者的螺距会变得过大。而且，如果螺距变得过大，则主轴、调整螺栓的外螺纹以及与上述外螺纹匹配的内螺纹的螺纹牙的尺寸增大。如果螺纹牙增大，则难以高精度地对螺纹进行加工。而且，为了形成较大的螺纹牙，需要对较大的体积进行切削，加工所需的时间、成本增大。

另外，对于单头螺纹的外螺纹，如果增大螺距，则螺纹槽变深，螺纹槽底直径减小。因此，形成有外螺纹的部件的强度降低。例如，主轴也是连杆机构的一部分，需要确保足够的强度。对于作为与主轴的外螺纹匹配的螺纹套筒的内螺纹，如果外径相同则会减薄。因此，特别是对于主轴的外螺纹、螺纹套筒的内螺纹难以采用担忧强度不足的较大螺距的单头螺纹。因此，如果将上述螺纹设为多头螺纹，则能够维持导程且减小螺距，能够确保加工精度和强度。当然，多头螺纹的头数可以根据主轴的导程与调整螺栓的导程之比、或者加工精度等而适当地设定。无论如何，盘式制动装置只要具有下述结构即可，即，如果主轴以规定的旋转角度旋转，则调整螺栓经由柔性轴而被拧入、且以规定的长度向下方前进。

在上述实施例中，主轴设为右旋螺纹、且调整螺栓设为左旋螺纹，如果主轴向使得连结装置缩短的方向旋转，则调整螺栓向相对于止动件拧入的方向旋转，调整螺栓的下端侧相对于止动件进一步向下方凸出。当然，也可以在利用齿轮使主轴的旋转方向反转的状态下使柔性轴旋转。由此，对于调整螺栓也可以采用通常的右旋螺纹。

标号的说明

1、1a盘式制动装置、2制动盘、3L、3R制动杆、4制动片、5L、5R制动衬片、6底板、10连杆机构、11、11a、11b曲杆、12、12a、12b短杆、20连结装置、21、22连结装置的横梁、40推力器、50弹簧机构、72调整螺栓、74止动件、75基座、120主轴、130单向离合器、140套环止动件、150柔性轴(挠曲轴)、160齿轮箱。

Claims (6)

1.一种盘式制动装置，其通过使在左右方向上彼此相对的左侧和右侧的制动衬片对制动盘进行夹持而对所述制动盘的旋转施加制动，所述盘式制动装置的特征在于，具有：

左侧和右侧的制动杆，它们分别在下端立起设置有沿前后方向延长的旋转轴，并且分别安装有所述制动衬片；

连杆机构，其使左侧和右侧的所述制动杆以彼此接近和分离的方式摆动；

推力器，其使所述连杆机构进行动作，以使得左右的所述制动杆彼此分离而成为将制动解除后的断开状态；

弹簧机构，其使所述连杆进行动作，以使得左右的所述制动杆在所述推力器不进行动作时彼此接近而成为施加制动的闭合状态；

自动磨损调整装置，其根据所述制动衬片的磨损状态而对断开状态下的左右的所述制动杆的夹角进行调整；以及

自动间隙分配装置，其在断开状态下均匀地对所述制动盘以及左侧和右侧的各所述制动衬片之间的左右方向上的间隔进行调整，

所述连杆机构由在左右方向上架设于左右的所述制动杆的上方的杆机构和连结装置构成，

所述杆机构在左右一者的端部具有沿前后方向延长的旋转轴、且轴支撑于左右一者的制动杆的上端侧，并且朝向左右另一者的制动杆的上端侧架设，

所述连结装置为棒状，在左右另一者的端部具有沿前后方向延长的旋转轴、且轴支撑于左右另一者的制动杆的上端侧，并且在直至左右一者的端部的中途具有沿前后延长的旋转轴、且轴支撑于所述杆机构的左右一者的端部，

所述推力器具有杆，所述杆的上端经由旋转轴而安装于所述杆机构的左右另一者的端部而使得所述杆能够沿上下方向升降，通过使所述杆上升而成为所述断开状态，

所述弹簧机构经由旋转轴而安装于所述杆机构的规定位置，利用弹簧的复原力对所述杆机构进行预紧以维持所述闭合状态，

所述连结装置具有棒状的在轴向上具有旋转轴的主轴，该主轴向规定方向旋转而使得全长缩短，

所述自动磨损调整装置具有使所述主轴仅向一个方向旋转的单向离合器，根据所述杆机构和所述连结装置的各自的左右一者的端部的位置的相对位移而使所述单向离合器旋转，

所述自动间隙分配装置具有调整螺栓、基座以及挠曲轴，所述调整螺栓螺合安装于在左右一者的所述制动杆的下端侧朝向左右一者的外侧凸出的止动件，且在上下方向上将该止动件贯通，所述基座从下方对调整螺栓的下端进行支撑，所述挠曲轴介于所述主轴与所述调整螺栓之间而使得该主轴和所述调整螺栓的旋转联动，随着所述主轴以使所述连结装置缩短的方式旋转，所述自动间隙分配装置使所述调整螺栓以相对于所述止动件向下方凸出的方式旋转。

2.根据权利要求1所述的盘式制动装置，其特征在于，

所述挠曲轴为螺旋式挠曲轴。

3.根据权利要求1所述的盘式制动装置，其特征在于，

所述挠曲轴为万向接头式挠曲轴。

4.根据权利要求1所述的盘式制动装置，其特征在于，

具有介于所述主轴与所述挠曲轴之间的变速齿轮。

5.根据权利要求1所述的盘式制动装置，其特征在于，

根据所述主轴的螺距和控制螺栓的螺距之比，如果所述主轴以规定角度旋转，则所述自动间隙分配装置使得所述调整螺栓相对于所述止动件以规定长度向下方凸出。

6.根据权利要求1所述的盘式制动装置，其特征在于，

具有将所述主轴的旋转轴变换为向下方延长的旋转轴的齿轮机构。

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