CN101595325B

CN101595325B - 车辆湿式多片制动装置

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Publication number: CN101595325B
Application number: CN2008800004522A
Authority: CN
Inventors: 坂原辰郎
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2008-07-29
Publication date: 2012-01-04
Anticipated expiration: 2028-07-29
Also published as: JP2009150486A; EP2093452A1; JP5039530B2; EP2093452B1; US20100012447A1; EP2093452A4; WO2009081613A1; CN101595325A; US8272483B2

Abstract

在车辆湿式多片制动装置中设有自动控制机构，它具有简单的结构且恒定地维持液压活塞的活塞冲程，该机构可靠地运行。活塞套筒(61)滑动地设置在容纳有液压活塞(55)的液压活塞孔(57)的内周表面与液压活塞(55)的外周表面之间，且具有滑动阻力以同液压活塞(55)一起移动。此外，复位片(67)设置成能仅与活塞套筒(61)接触且能同活塞套筒(61)一起移动预定距离。当液压压力被供给到油室(59)时，抵抗复位片(67)的复位力，液压活塞(55)和活塞套筒(61)一起移动预定距离(C)，然后，仅液压活塞(55)滑动直到与制动片接触为止，使得恒定地维持液压活塞(55)与活塞套筒(61)之间的位置关系并恒定地维持液压活塞(55)的冲程。

Description

车辆湿式多片制动装置

技术领域

本发明涉及一种车辆湿式多片制动装置，该车辆湿式多片制动装置可应用于包括工业车辆制动装置的多种车辆制动装置，并且其中，附接到与轴壳相连接的框架支承件的匹配片被构造成与摩擦片接合或者从摩擦片分离，该摩擦片附接到与车轴相连接的制动毂，并且更具体地，本发明涉及一种车辆湿式多片制动装置，该车辆湿式多片制动装置设有用于当运行制动器时恒定地维持液压活塞的活塞冲程的自动控制机构。

背景技术

在用于带轮子的工业车辆例如铲车和用于特种操作的车辆的制动装置中，湿式多片制动器被广泛地使用，在湿式多片制动器中，匹配片被构造成通过利用液压活塞与摩擦片接合或者从摩擦片分离。

在这种湿式多片制动器中，当匹配片或摩擦片磨损时，液压活塞的活塞冲程改变，由此，引起了问题：在制动操作后制动时间或非制动时间改变，驾驶感变差，于是，必需的油量增加。

对于这些原因，作为传统的解决方法，已公开了通过控制供给到液压活塞的操作油本身的量来恒定地维持活塞冲程的方法、通过利用液压活塞的活塞密封件中产生的滑动阻力的复位力来恒定地维持活塞冲程的方法等。

然而，在控制供给油量的方法中，不利的是，由于装置尺寸的增大，附接空间和成本大大增加。此外，由于具有在使用活塞密封件的冲程调节中存在调节量的限制，所以当制动片的数量增加时，问题出现，即滞后等发生。

此外，安装有用于在操作制动器时恒定地维持液压活塞的活塞冲程的自动控制机构的多片制动装置公开在例如专利文献1(日本专利申请公开号2000-304078)中。

如图4中所示，专利文献1中公开的技术具有这种结构：设置环形活塞04，使得以构成盘式制动器01的盘形内盘02和环形外盘03彼此在摩擦状态中接合的方式操作制动器，并且在操作制动器时，液压压力被供给到设置在活塞04的后面中的油室05。

进一步，设置孔07，使得朝向活塞04的延长部分06敞开，并且套筒08以摩擦接合状态装配到孔07。然后，杆09插入通过套筒08的中心部分，在周向方向上在杆09与该中心部分之间存在间隙。杆09的一端通过螺钉连接部分010螺钉连接到活塞04的延长部分06。此外，杆09的另一端设有与套筒08的内端表面相对的头部011，在该头部011与该内端表面之间存在预定间隙A。

然后，通过孔07与套筒08之间的摩擦接合产生的滑动阻力被设定成当活塞04在活塞04根据液压动作前进预定间隙A的状态中再次前进并且头部011与套筒08的端表面接合时，允许套筒08前进，但是该滑动阻力被设定成当一旦去除液压压力活塞04就通过复位弹簧012后退时，不允许套筒08后退。

因此，套筒08通过盘02和03产生的摩擦量在前进方向上移动，并且始终都恒定地维持间隙A。因此，即使当盘02和03磨损时，也始终恒定地维持活塞04的冲程。

然而，专利文献1(日本专利申请公开号2000-304078)中公开的用于控制液压活塞的活塞冲程的自动控制机构具有以下待解决的问题。

由于活塞04被构造成一个环形构件，所以活塞04的靠在盘02和03上的接触表面易于扭曲。因此，利用供给到油室05的液压压力的活塞04的运动不能一致地在轴向方向上作用。而且，由于盘02和03的磨损状态，不能高精确度地完成活塞04的运动。因此，由于盘02和03的磨损状态，难于得到高精确度设定活塞04的运动冲程的自动控制机构。

换句话说，为了维持专利文献1中示出的预定间隙A，通过复位弹簧的复位力来设定套筒08的初始位置。然而，由于复位弹簧012推压外盘03、推压活塞04然后经由活塞04推压套筒08，所以套筒08的初始位置在复位复位弹簧012时不稳定地确定，由此，引起了不能以高精确度控制冲程的问题。

此外，由于复位弹簧012作用于外盘03，所以当设定具有大的弹簧常数的复位弹簧以可靠地复位活塞04时，复位弹簧的力随着制动盘02和03的磨损状态而增大，由此，引起驾驶感变差的问题。

然后，由于通过装配状态来控制套筒08的轴向力，所以难于完成加工和组装操作。而且，当磨损在使用期内出现时，损害了性能。

发明内容

因此，由于上述问题设计本发明，并且本发明的目的是提供一种车辆湿式多片制动装置，该车辆湿式多片制动装置能够实现具有简单结构和恒定地维持液压活塞的活塞冲程的自动控制机构，该机构可靠地操作。因此，能够提供一种车辆湿式多片制动装置，该车辆湿式多片制动装置在启动的时候阻止制动滞后并且在启动的时候阻止失去扭矩，由此，减轻燃料效率变差并且提高驾驶感。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种车辆湿式多片制动装置，在该装置中，附接到与轴壳相连接的框架支撑件的匹配片被构造成与摩擦片接合或从摩擦片脱离，该摩擦片通过利用液压活塞附接到与车轴相连接的制动毂，多个液压活塞被设置在绕制动器中心的周向方向上，并且每个液压活塞设有油室，作用于液压活塞的操作用油供给到该油室，其中，环形活塞套筒可滑动地设置在容纳液压活塞的液压活塞孔的内周表面与液压活塞的外周表面之间，其中，活塞套筒具有滑动阻力，以便在将液压压力供给到油室时连同液压活塞一起移动，其中，设置通过复位力推压的复位片，以便能够与所述活塞套筒的前端接触，并且能够移动预定距离，并且其中，在将液压压力供给到油室时液压活塞和活塞套筒抵抗复位片的复位力一起移动预定距离，然后仅液压活塞滑动，直到与制动片接触为止，使得活塞套筒与液压活塞之间的位置关系被控制成恒定地维持液压活塞的活塞冲程。

根据本发明，在车辆湿式多片制动装置中，活塞套筒设置用于在周向方向上设置的多个液压活塞中的每个液压活塞，因此形成用于恒定地控制液压活塞的活塞冲程的自动控制机构，其中多个液压活塞被设置在绕制动器中心的周向方向上，并且每个液压活塞设有油室，作用于所述液压活塞的操作用油供给到所述油室。因此，与根据传统技术的使用一个环形液压活塞的自动控制机构相比，活塞运行误差(不畅)更难出现，由此，得到稳定的和高精确度的自动控制机构。

换句话说，根据本发明，环形活塞套筒可滑动地设置在容纳液压活塞的液压活塞孔的内周表面与液压活塞的外周表面之间。活塞套筒具有滑动阻力，以便在将液压压力供给到油室时连同液压活塞一起移动。设置通过复位力推压的复位片，以便能够与活塞套筒的前端接触，并且能够移动预定距离。一旦液压压力供给到油室，液压活塞和活塞套筒就抵抗复位片的复位力一起移动预定距离，然后仅液压活塞滑动，直到与制动片接触为止。

然后，当液压压力打开时，在其中具有预定位置关系的液压活塞和活塞套筒通过利用附接到复位片的复位弹簧的复位力一起复位预定距离，由此，变成初始状态。

当制动器再次运行时，活塞套筒恰好在复位片上滑动，并且活塞套筒与液压活塞之间的位置关系维持在预定关系。当制动片磨损时，液压活塞在前进的方向上轻微滑动，并且恒定地维持整个冲程(移动油量)。

以这种方式，由于能够恒定地维持液压活塞的活塞冲程，所以能够通过在启动的时候和高速行驶的时候阻止制动滞后，并且通过阻止失去扭矩来减轻燃料效率变差。而且，能够恒定地维持活塞操作用油的量。

那么，由于通过直接与活塞套筒接触、将通过复位力推压的复位片复位到初始位置，所以能够准确地设定初始位置，因此能够获得具有高精确度的自动控制机构。

在具有上述结构的车辆湿式多片制动装置中，第一活塞密封件可设置在活塞套筒的外周侧上，并且第二活塞密封件可设置在活塞套筒的内周侧上；并且第二活塞密封件的滑动阻力可大于第一活塞密封件的滑动阻力。

根据本发明，由于设置在活塞套筒内周侧上的第二活塞密封件的滑动阻力大于设置在活塞套筒外周侧上的第一活塞密封件的滑动阻力，所以液压活塞和活塞套筒能够同时在液压活塞孔的内周表面上滑动。

具体而言，第一活塞密封件由密封材料例如特富龙(商标)形成，并且第一活塞密封件装配到设置在活塞套筒外周中的凹入沟槽。第二活塞密封件由密封材料例如橡胶形成，并且第二活塞密封件装配到设置在液压活塞外周中的凹入沟槽。然后，第二活塞密封件形成为剖面视图中呈矩形形状，以使作用在活塞套筒上的滑动阻力变得更大。

在具有上述结构的车辆湿式多片制动装置中，在以制动器中心为中心的车辆纵向方向上可均匀地布置在绕制动器中心的周向方向上设置的多个液压活塞；可通过复位弹簧的复位力推压复位片；并且复位弹簧可均匀地设置在以制动器中心为中心的车辆纵向方向上。

在上述结构中，由于液压活塞和复位弹簧均匀地布置在以制动器中心为中心的车辆纵向方向上，所以能够利用液压活塞将制动力一致地施加到车轮，并且能够可靠而不偏离地完成用于每个液压活塞的活塞套筒的复位动作。因此，能够得到设有用于控制液压活塞的活塞冲程的稳定和高精度的自动控制机构的制动装置。

在具有上述结构的车辆湿式多片制动装置中，复位片可形成为环形形状；在周向方向上打孔形成可将液压活塞插入穿过的活塞通孔，以便相应于液压活塞的位置；并且通过活塞通孔的开口周边部分形成活塞套筒接触部分，以便与活塞套筒的前端接触。

在上述结构中，由于复位片构造成环形片构件，在周向方向上，在片构件中形成活塞通孔，然后，活塞套筒接触部分通过活塞通孔的开口周边部分形成以便与活塞套筒的前端接触，所以能够得到具有简单结构的用于可靠地控制液压活塞的活塞冲程的自动控制机构。

在具有上述结构的车辆湿式多片制动装置中，通过利用活塞壳体和制动器壳体的端表面可恒定地维持复位片的滑动范围。利用这种结构，能够利用简单结构可靠地设定预定距离。

根据本发明，在包括多个液压活塞和油室的车辆湿式多片制动装置中，其中，所述多个液压活塞设置在绕制动器中心的周向方向上，所述油室设置用于每个液压活塞以将操作用油供给到油室，得到了具有简单结构并且恒定地维持液压活塞的活塞冲程的自动控制机构，该机构可靠地运行。因此，能够提供车辆湿式多片制动装置，该车辆湿式多片制动装置在启动的时候和高速行驶的时候恒定地维持活塞操作用油的量，阻止制动滞后，然后阻止失去扭矩，由此，减轻燃料效率变差并且提高驾驶感。

附图说明

图1是示出了根据本发明的实施例的车辆湿式多片制动装置的剖面视图。

图2是沿着图1中所示的箭头A-A的视图。

图3是示出了描述图1中所示的B部分的放大说明性视图。

图4是示出了根据现有技术的车辆湿式多片装置的主要部分的剖面视图。

具体实施方式

以下参考附图详细描述本发明的实施例。在此，尽管实施例中描述了部件的尺寸、材料、形状、相对布置等，但是只要未作出具体的说明，本发明的范围就不限于此，这些仅是用于说明的示例。

图1是纵向剖面视图，示出了根据本发明的实施例的湿式多片制动装置的结构。图2是沿着图1中所示的箭头A-A的视图。

在图1和图2中，湿式多片制动器1设置在车身侧与车轮侧之间，并且通过车身侧轴壳3的中心部分插入车轴5。

通过利用多个螺栓9将以环形形状形成的框架支撑件7的内周侧固定到轴壳3的法兰部分11，并且通过利用多个螺栓13将框架支撑件7的外周侧固定到车身侧框架15。此外，通过利用多个固定框架支撑件7内周侧的螺栓9将活塞壳体17的内周侧连同框架支撑件7一起固定到轴壳3。

通过利用多个螺栓23将毂19的一个端侧固定到形成在车轴5的轴向端部中的法兰部分21，并且该毂的另一个端部设有制动毂25。此外，毂19的外部设有外部法兰27，并且通过利用多个螺栓29将车轮31的轮缘33固定到外部法兰27。

轴承35和36被设置成将毂19轴向地支撑到轴壳3的端部的外周。轴承35和36包括能够接收径向负荷和轴向负荷的压力的两个滚柱轴承。此外，密封圈37设置在毂19的内周与轴壳3的端部的外周之间，以便于将该密封圈设置在这两个轴承35与36之间。进一步，螺母41被设置成固定轴承35和36，并且螺栓39用于阻止螺母41旋转。

通过利用多个螺栓45将以环形形状形成的制动器盖43固定到以环形形状形成的制动器壳体47。通过利用多个螺栓49将制动器壳体47固定到活塞壳体17。

此外，制动毂25的外周侧设有外齿花键，并且多个摩擦片51与该外齿花键接合，以便可在轴向方向上移动。另一方面，制动器壳体47的内周设有内齿花键，并且匹配片53与该内齿花键接合，以便在与摩擦片51交替时可在轴向方向上移动。

活塞壳体17的内部设有液压活塞孔57，该液压活塞孔在周向方向上容纳多个活塞套筒61和液压活塞55。如图2所示，分别在制动器中心P的沿着车辆纵向方向的前侧和后侧上的四个位置处即总共八个位置处均匀地设置液压活塞55，以使所述液压活塞装配到液压活塞孔57的内部并且可在轴向方向上移动。

每个液压活塞55形成圆柱形状。液压活塞的前端与包括摩擦片51和匹配片53的制动片形成压紧接触。液压活塞的后端设有空腔并且面向油室59。

活塞套筒61可滑动地装配到液压活塞55的外周。此外，由密封材料例如特富龙(商标)形成并且具有基本上圆形剖面形状的第一活塞密封件63装配到设置在活塞套筒61外周中的凹入沟槽。那么，由密封材料例如橡胶形成并且具有基本上矩形剖面形状的第二活塞密封件65装配到设置在液压活塞55外周中的凹入沟槽。

那么，第二活塞密封件65的滑动阻力设定成大于第一活塞密封件63的滑动阻力。

此外，设置多个液压活塞55，以穿过在具有环形形状的复位片67的周向方向上打孔形成的活塞通孔69。设定每个活塞通孔69的内部直径，使得活塞通孔69的开口周边部分与活塞套筒61的前端接触，由此形成作为活塞套筒接触部分71的开口周边部分。

于是，通过复位弹簧73将复位片67推向油室59，该复位弹簧构造成产生复位力，用于当油室59的液压压力打开时将液压活塞55复位到液压活塞孔57的内部。复位弹簧73利用插在其中的弹簧接收器74附接到复位片67。如图2中所示，分别在制动器中心P的沿着车辆纵向方向的前侧和后侧上均匀地设置复位弹簧，并且复位弹簧在一侧上设置在三个位置处，其中两个液压活塞55介于所述三个位置中。

此外，复位弹簧73的复位力设定成大于设置在活塞弹筒61中的第一凹入活塞密封件63的滑动阻力。

同样地，由于液压活塞55和复位弹簧73分别在车辆纵向方向上均匀地设置在制动器中心P的前侧和后侧上，所以能够利用液压活塞55将制动力一致地施加到车轮，并且能够可靠而不偏离地执行用于每个液压缸55的活塞套筒61的复位动作。因此，能够得到设有用于控制液压活塞的冲程的稳定和高精度的自动控制机构的制动装置。

当复位片67移动图1中示出的距离C时，由于复位片与止动件75接触，所以限制了复位片的运动。

在复位片67的运动被限制后，仅液压活塞55进一步前进并且与包括摩擦片51和匹配片53的制动片形成压紧接触。

此外，设置油室59用于每个液压活塞55，并且根据驾驶员的制动器操作经由操作通道(未示出)将液压压力供给到所述油室。

湿式多片制动装置具有上述结构。接下来，参考图3将描述用于控制液压活塞55的活塞冲程的自动控制机构以及制动器操作。

首先，当根据制动器操作将液压压力供给到油室59时，由于第二活塞密封件65的滑动阻力大于第一活塞密封件63的滑动阻力，所以活塞套筒61连同液压活塞55一起开始移动。当移动开始时，由于液压压力作用于液压活塞55的后端表面上和活塞套筒61的后端表面上，所以液压活塞55和活塞套筒61被一起挤出。

随后，活塞套筒61的前端与通过复位片67的开口周边部分形成的活塞套筒接触部分71接触，并且抵抗复位弹簧73的复位力移动复位片67预定距离C，直到止动件75。

随后，再次根据液压动作，仅液压活塞55前进并且与包括摩擦片51和匹配片53的制动片形成压紧接触，由此，产生制动力。

随后，当根据驾驶员的制动器松开操作去除油室59中的液压压力时，根据附接到复位片67的复位弹簧73的复位力，复位片67连同活塞弹筒61和液压活塞55复位通过预定距离C，由此变成初始状态。

在复位到初始状态时，液压活塞55与活塞套筒61之间的位置关系恒定地维持，并且初始间隙设定成距离C。

随后，当通过再次操作制动器将液压压力供给到油室59时，制动片被压紧在活塞套筒61恰好在复位片67上滑动的状态中，并且活塞套筒61与液压活塞55之间的位置关系维持在预定关系。

然后，当包括摩擦片51和匹配片53的制动片磨损时，仅液压活塞55在前进的方向上轻微滑动，并且在前进位置处形成液压活塞66与活塞套筒61之间的新的位置关系。液压活塞55的冲程(移动油量)恒定地维持在距离C，并且完成制动器操作。

根据上述实施例，因为用于恒定地控制液压活塞55的活塞冲程的自动控制机构具有将活塞套筒61设置用于在周向方向上设置的多个液压活塞55中的每个液压活塞55的结构，所以能够得到比根据传统技术使用一个环形液压活塞的自动控制机构更加稳定和精确的自动控制机构。

此外，环形活塞套筒61滑动地设置在液压活塞55的外周表面与容纳液压活塞55的液压活塞孔57的内周表面之间。活塞套筒61具有滑动阻力，以便当液压压力供给到油室59时连同液压活塞55一起移动。此外，通过复位弹簧73的复位力推压的复位片67仅与活塞套筒61接触，以便连同活塞套筒61一起移动预定距离。当液压压力被供给到油室59时，抵抗复位片67的复位力，液压活塞55连同活塞套筒61一起移动预定距离C。随后，仅液压活塞55滑动，直到与制动片接触为止。利用这种结构，由于恒定地维持液压活塞55与活塞套筒61之间的位置关系，从而液压活塞与制动片接触，所以能够将液压活塞55的冲程(移动油量)恒定地维持在距离C。

于是，通过在启动的时候和高速行驶的时候阻止制动滞后，并且通过阻止失去扭矩，能够减轻燃料效率变差。

此外，由于通过直接与活塞套筒61接触，将通过复位弹簧73的复位力推压的复位片67复位到初始位置，所以能够准确地设定初始位置，因此能够获得高精确度的自动控制机构。

此外，复位片67形成为环形形状，并且在圆周的方向上打孔形成活塞通孔69，以相应于液压活塞55的位置，其中液压活塞55插入穿过该活塞通孔69。将活塞套筒接触部分71设置在活塞通孔69的开口周边部分中，以便与活塞套筒61的前端接触。利用复位片67和活塞套筒61的这种简单结构，能够得到用于可靠地控制活塞冲程的自动控制机构。

此外，由于通过利用制动器壳体47和活塞壳体17的端表面来设定复位片67的滑动范围，所以能够以简单的结构可靠地设定预定距离C。

工业实用性

根据本发明，在包括多个液压活塞和油室的车辆湿式多片制动装置中，其中，所述多个液压活塞设置在绕制动器中心的周向方向上，所述油室设置用于每个液压活塞以将操作用油供给到活塞，能够得到具有简单结构并且恒定地维持液压活塞的活塞冲程的自动控制机构，该机构可可靠地运行。因此，能够提供车辆湿式多片制动装置，该车辆湿式多片制动装置在启动的时候和高速行驶的时候阻止制动滞后，并且阻止失去扭矩，由此，减轻燃料效率变差并且进一步提高驾驶感。

Claims

1.一种车辆湿式多片制动装置，在所述车辆湿式多片制动装置中，附接到与轴壳相连接的框架支撑件上的匹配片被构造成与摩擦片接合或从所述摩擦片脱离，所述摩擦片通过利用液压活塞附接到与车轴相连接的制动毂，在绕制动器中心的周向方向上设置多个所述液压活塞，并且每个液压活塞设有油室，作用于所述液压活塞上的操作用油被供给到所述油室，

其中环形活塞套筒可滑动地设置在容纳所述液压活塞的液压活塞孔的内周表面与所述液压活塞的外周表面之间，

其中所述活塞套筒具有滑动阻力，以便当将液压压力供给到所述油室时连同所述液压活塞一起移动，

其中，设置通过复位力推压的复位片，以便所述复位片能够与所述活塞套筒的前端接触并且能够移动预定距离，并且

其中当将所述液压压力供给到所述油室时，所述液压活塞和所述活塞套筒抵抗所述复位片的所述复位力而一起移动所述预定距离，然后，仅所述液压活塞滑动直到与制动片接触为止，使得所述活塞套筒与所述液压活塞之间的位置关系被控制成恒定地维持所述液压活塞的活塞冲程。

2.根据权利要求1所述的车辆湿式多片制动装置，其中第一活塞密封件设置在所述活塞套筒的外周侧上，并且第二活塞密封件设置在所述活塞套筒的内周侧上，并且

其中所述第二活塞密封件的滑动阻力大于所述第一活塞密封件的滑动阻力。

3.根据权利要求1所述的车辆湿式多片制动装置，其中在绕所述制动器中心的周向方向上设置的所述多个液压活塞以所述制动器中心为中心地在车辆纵向方向上均匀地布置。

4.根据权利要求1所述的车辆湿式多片制动装置，其中通过复位弹簧的复位力推压所述复位片，并且

其中所述复位弹簧以所述制动器中心为中心地在车辆纵向方向上均匀地设置。

5.根据权利要求1所述的车辆湿式多片制动装置，其中所述复位片形成为环形形状，

其中在所述复位片的周向方向上与所述液压活塞的位置对应地打孔形成活塞通孔，所述液压活塞被插入穿过所述活塞通孔，并且

其中通过所述活塞通孔的开口周边部分形成活塞套筒接触部分，以便所述活塞套筒接触部分与所述活塞套筒的所述前端接触。

6.根据权利要求1所述的车辆湿式多片制动装置，其中通过利用活塞壳体和制动器壳体的端表面来恒定地维持所述复位片的滑动范围。