CN101832350B - 双轭板固定钳盘式制动器 - Google Patents

Abstract

一种双轭板固定钳盘式制动器，包括钳体、承载板和摩擦片，承载板包括上板和下板，钳体位于上板和下板之间且通过紧固件安装，上板和下板上具有多个承载键，钳体上具有多个对应承载键的键槽，承载键位于键槽内以承载制动夹紧反力，其结构简单，便于组装，还进一步提高了刚度，降低了制动液的需液量。

Description

双轭板固定钳盘式制动器

技术领域

本发明涉及制动器的技术领域，尤其涉及一种双轭板固定钳盘式制动器。

背景技术

在对制动钳的性能进行判断时，有一项关键的性能指标：在一定压力下的制动液的需液量。这一值可以通过测量在相应的刚度下的钳体线性变形和角度变形换算得到。

以浮动钳式制动器为例，折弯刚度靠钳背来保证。钳背的折弯导致了线性变形(沿钳背方向)和角度变形(以形象的语言表述，可以将之称为“喇叭口变形”)。“喇叭口变形”最终会导致摩擦片压力分布的不均：在制动盘径向外侧压力较高，靠近制动盘中心的里侧压力较低。这会导致摩擦片在径向发生偏磨，最终使得需液量增加和拖滞。这种类型的制动钳只在制动盘的一侧存在活塞，因此需要钳体能够在制动盘轴线方向进行滑动，以获得摩擦片磨损补偿和制动间隙。滑动钳则需要某些形式的悬挂支撑——通常为导向销。导向系统的间隙使得钳体有可能会发生振动，并潜在地降低产品的寿命并引发噪音问题。此种钳体需要在其整个生命周期内自由滑动，这对设计来说是一项巨大的挑战，由此也成为众多设计的讨论主题。

而为了避免该问题，现有技术中通过引入相对活塞固定钳式制动器，可以回避传统浮动钳式制动器的滑动特性。这种制动器在制动盘的两侧分别存在两组活塞。两组钳体在制动盘周边布置成弦形，其侧边跨过制动盘利用结构螺钉紧固在一起。对比第一种勾爪结构的浮动钳式制动器，双侧的固定钳体能够提供更高的刚度。一个明显的优势便是钳体固定，不需要滑动，这有助于解决车辆的噪声，振动和舒适性问题。此外，由于每侧的活塞都单独控制的本侧活塞回位和制动间隙。即使摩擦片不能自动回位，固定钳式制动器只需要让单纯的摩擦片脱离制动盘，而浮动钳式制动器需要克服卡钳整体滑动阻力以使摩擦片脱离。因此，相对于浮动钳，固定钳式制动器在制动后的接触和拖滞可以得到减轻或消除。

但是，在固定钳式制动器应用在大制动盘和大摩擦片上时，其周向的跨距会非常大。由于周向长度太大，弯曲刚度将可能会成为一个问题，尤其在选用轻质低杨氏模量的铝合金为钳体时。

现有技术中(例如JP06-341470A)，通过引入一个截面模量较高的增强下板，以增加钳体的弯曲刚度。在该专利中，没有上板，钳体通过跨过制动盘的几个结构螺钉直接联接在一起，这就造成钳体体积较大，缸孔深度较大，加工相对复杂。而且也不便于实现钳体的标准化模块化设计。

由此可见，现有的无论是浮动钳式制动器还是固定钳式制动器均存在很多缺陷，有感于此，本发明的设计者通过大量的创新劳动和实验，发明了一种双轭板固定钳盘式制动器，其无论是在大制动盘时还是大摩擦片，均能有效增加钳体的刚度，降低制动液的需液量，从而克服现有技术中的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双轭板固定钳盘式制动器，其结构简单，便于组装，还进一步提高了刚度，降低了制动液的需液量。

为实现上述目的，本发明公开了一种双轭板固定钳盘式制动器，包括钳体、承载板和摩擦片，其特征在于：

承载板包括上板和下板，钳体位于上板和下板之间且通过紧固件安装，上板和下板上具有多个承载键，钳体上具有多个对应承载键的键槽，承载键位于键槽内以承载制动夹紧反力。

其中，该钳体包括外钳体和内钳体，外钳体和内钳体间隔安装在上板和下板之间。

其中，上板和下板还具有紧固件穿过的通孔。

其中，外钳体和内钳体还包括具有散热作用的加强肋。

其中，摩擦片具有滑动挂耳，该滑动挂耳与上板的上平面接触，从而控制了摩擦片的径向位置。

其中，摩擦片通过一个或数个摩擦片压簧来保证其挂耳贴合在上板上，摩擦片上还具有固定摩擦片压簧的限位槽。

其中，该摩擦片压簧具有中间部和位于中间部两侧的翼部，中间部的两端安装在摩擦片的限位槽中，两侧的翼部被压接在上板的下表面。

其中，压簧的中间部与摩擦片限位槽的接触点倾斜一定角度。

其中，下板还包括突起部分，突起部分形成在下板的中空部的两端。

其中，凸耳形成在下板的中空部的一侧并从制动器的空腔朝外突出，该凸耳上还具有两个用于固定制动器总成的光孔或螺纹孔。

通过上述结构，本发明能实现以下效果：

1、上下板：由于具有上下两板，且上板与下板到制动缸中心的距离相等，所以制动夹紧反力由两块板共同均匀承担，这有助于减小每块板的承载，使之轻量化并节约成本。

2、钳体：由于并不是直接联接在一起，所以缸孔深度变浅，能够选用较短的刚性好的刀具进行高速，大进给量的加工。此种结构便于将钳体制作成标准模块，在只更换上下板的情况下，匹配不同厚度和直径的制动盘。且通过钳体和上下板的键槽配合，提高了刚度，降低了制动液的需液量。

3、摩擦片压簧：由于其自锁特性，无需其他零件进行紧固，装卸便捷；此外压簧还能在制动结束后将摩擦片推离制动盘，减少摩擦片在制动后的接触和拖滞。

本发明将通过下面的具体实施例进行进一步的详细描述，且进一步结合对附图的说明将得到更加清楚和明显的了解。

附图说明

图1显示了本发明的双轭板固定钳盘式制动器的示意图。

图2显示了本发明的双轭板固定钳盘式制动器的侧视图。

图3显示了本发明的双轭板固定钳盘式制动器的上板的示意图。

图4显示了本发明的双轭板固定钳盘式制动器的下板的示意图。

图5显示了本发明的双轭板固定钳盘式制动器的摩擦片压簧的示意图。

具体实施方式

参见图1，显示了本发明的双轭板固定钳盘式制动器的示意图，该双轭板固定钳盘式制动器包括钳体、承载板、摩擦片5，钳体包括内钳体1和外钳体2，承载板包括上板3和下板4，内钳体1和外钳体2对称安装在上板3和下板4之间，通过紧固件穿过钳体上的通孔进行固定，内钳体1和外钳体2之间限定出制动器内腔，摩擦片5位于该内腔中。

参见图2，显示了本发明的双轭板固定钳盘式制动器的侧视图，上板3和下板4之间夹有内钳体1和外钳体2，内钳体1和外钳体2之间间隔有一定距离，且内钳体1和外钳体2上均具有排气螺钉11，该排气螺钉11安装在内钳体1和外钳体2的螺孔上，在需要时进行排气操作。内、外钳体1、2上均具有带散热作用的加强肋，该加强肋优选为三角形，其能够增加钳体和联接油管的散热能力，避免温度过高导致的制动液汽化和制动疲软，同时可以承受通过摩擦片导向凸台传递过来的制动扭矩。这种钳体外型结构非常开放，能够提供很大的冷却表面，适合在重载型车辆进行推广应用。外钳体和内钳体中的制动液可以通过联接油管联通起来。

参见图3和图4，分别显示了上板3和下板4的示意图。在图3显示的上板3中，该上板3具有承载键12和通孔13，承载键12朝制动器内腔突出且可通过模压一次成型，图中显示了在上板3的两侧各具有四个承载键12(共八个)，可以理解的是，承载键12的位置和数目可根据需求和设计进行变化和改动。通孔13贯通整个上板3且可通过模压一次成型，图中显示了在上板3的两侧各具有三个通孔13，可以理解的是，通孔的位置和数目可根据需求和设计进行变化和改动。在图4显示了下板4，下板4具有中空部，下板4具有承载键12、通孔13、突起部分14和凸耳15，承载键12朝制动器内腔突出且可通过模压一次成型，图中显示了在下板4的两侧各具有四个承载键12。通孔13贯通整个下板4且可通过模压一次成型，图中显示了在下板4的两侧各具有三个通孔13，可以理解的是，承载键和通孔的位置和数目可根据需求和设计进行变化和改动。而上、下板的通孔位置相互对应。承载键的位置和数据可根据需要进行设计和选择，从而可适应不同的钳体，大大扩展了应用和选择。下板4还可进一步包括突起部分14，突起部分14形成在下板4的中空部的两端，通过形成该突起部分14，可以减少下板4上有效的跨距，从而增加下板4的刚度。凸耳15形成在中空部的一侧并从制动器的空腔朝外突出，该凸耳15上还可具有两个固定制动器总成(未示出)的光孔或螺纹孔。

由此可见，内、外钳体通过多个紧固件(在本实施例中是6个紧固件)依次穿过上板3的通孔13、钳体上的通孔、下板4上的通孔13来进行安装，而内外钳体上均具有多个与上板、下板上的承载键相对应的键槽，该键槽和承载键相互配合，承受制动夹紧反力，通过上板和下板上均具有承载键，由此，可使制动夹紧反力均匀的分布到上、下板上，从而由上、下板共同均匀承担，这有助于减小板的体积，使之轻量化并节约成本。

在摩擦片的安装中，其中一个实施例，钳体的两侧伸出凸台即可作为摩擦片的导向凸台，在必要时也可加装摩擦片卡簧。

在另一个实施例中，上板和下板能为摩擦片提供导向面。在该实施例中，摩擦片5具有滑动挂耳，该滑动挂耳与上板的上平面接触，从而控制了摩擦片的径向位置。且该摩擦片通过一个或数个摩擦片压簧来保证其挂耳贴合在上板上，摩擦片上具有固定摩擦片压簧的限位槽。

在一实施例中，摩擦片压簧具有自约束的性能(参见图5)。该摩擦片压簧具有中间部22和位于中间部22两侧的翼部23，中间部22包括长条状的中间板，中间板的两侧具有垂直中间板延伸的侧板，两侧板相对于中间板的一侧中部分被延伸出翼部23，该翼部23朝中间板两侧向外延伸并逐渐向下倾斜；在安装摩擦片压簧时，中间部22的两端安装在摩擦片的限位槽中，两侧的翼部23被压接在上板3的下表面(参见图6)，通过翼部的弹性，对摩擦片施加朝向制动器内腔的偏压力，从而将摩擦片的滑动挂耳确保与上板的上平面接触。在拆卸摩擦片时，需要通过工具(如螺丝刀)将压簧的中间部22从摩擦片背板上的限位槽中撬出，然后将压簧往侧边推动，直到其长边从上板的下平面脱离出来。装配摩擦片压簧的过程与上述顺序相反。

压簧与两块摩擦片背板都接触的部分，接触点也应倾斜一定角度，所以摩擦片不仅在径向方向被压向里侧，而且在轴向方向也被压向外侧，有彼此分离的趋势。当制动结束，活塞回位时，通过摩擦片挂耳会成为一个支点，而使得摩擦片有一个轻微的摆动。这一运动会在摩擦片与制动盘间制造一个间隙。摩擦片下压和脱离：摩擦片压簧和摩擦片之间的接触角度使弹簧压力能够分解为两个方向——垂直的力让摩擦片挂耳与下板的贴合，水平的力在制动结束后将摩擦片推离制动盘。

由此可见，摩擦片压簧与摩擦片背板成斜角接触，压紧力产生的分力有两种作用：a、在制动器工作时，能避免摩擦片受制动盘的旋转带动，发生翘起或在没有制动时所产生的振动；b、在制动结束后，能将摩擦片推离制动盘，避免拖滞。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，本领域的普通技术人员可以理解可以做各种改变并且等效体可以替换其上的元件而不离开在权利要求中限定的本发明的保护范围，根据本发明的教导可以做任何变形以适应特定的环境或材料而不离开其本质范围。因此，可以预料到，本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，但是本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (10)

1.一种双轭板固定钳盘式制动器，包括钳体、承载板和摩擦片，其特征在于：

承载板包括上板和下板，钳体位于上板和下板之间且通过紧固件安装，上板和下板上具有多个承载键，钳体上具有多个对应承载键的键槽，承载键位于键槽内以承载制动夹紧反力。

2.如权利要求1所述的双轭板固定钳盘式制动器，其特征在于，该钳体包括外钳体和内钳体，外钳体和内钳体间隔安装在上板和下板之间。

3.如权利要求1所述的双轭板固定钳盘式制动器，其特征在于，上板和下板还具有紧固件穿过的通孔。

4.如权利要求2所述的双轭板固定钳盘式制动器，其特征在于，外钳体和内钳体还包括具有散热作用的加强肋。

5.如权利要求1所述的双轭板固定钳盘式制动器，其特征在于，摩擦片具有滑动挂耳，该滑动挂耳与上板的上平面接触，从而控制了摩擦片的径向位置。

6.如权利要求5所述的双轭板固定钳盘式制动器，其特征在于，摩擦片通过一个或数个摩擦片压簧来保证其挂耳贴合在上板上，摩擦片上还具有固定摩擦片压簧的限位槽。

7.如权利要求6所述的双轭板固定钳盘式制动器，其特征在于，该摩擦片压簧具有中间部和位于中间部两侧的翼部，中间部的两端安装在摩擦片的限位槽中，两侧的翼部被压接在上板的下表面。

8.如权利要求7所述的双轭板固定钳盘式制动器，其特征在于，压簧的中间部与摩擦片限位槽的接触点倾斜一定角度。

9.如权利要求1所述的双轭板固定钳盘式制动器，其特征在于，下板还包括突起部分，突起部分形成在下板的中空部的两端。

10.如权利要求9所述的双轭板固定钳盘式制动器，其特征在于，凸耳形成在下板的中空部的一侧并从制动器的空腔朝外突出，该凸耳上还具有两个用于固定制动器总成的光孔或螺纹孔。

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