CN102224357B - 盘式制动器及其制动衬片组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汽车制动系统的盘式制动器(10)，其包括框架状壳体(12)；容纳在所述框架状壳体(12)内的至少两个制动衬片组件(18，20)，在所述制动衬片组件之间能够容纳可绕转轴转动的制动盘；以及至少两个导销(30，32)，所述导销安装在所述壳体(12)上，至少其中一个所述制动衬片组件(18，20)有间隙地在所述导销上以能够沿轴向移动的方式导向移动。为防止制动盘中的不期望有的噪音，在所述导销(30，32)上导向移动的所述制动衬片组件(18，20)上安装有至少一个弹簧机构(46，48)，所述弹簧机构相对所述导销(30，32)将所述制动衬片组件(10)预紧在对应于一个倾斜运动的位置上，所述倾斜运动是由在所述制动盘制动时作用于所述制动衬片组件(20)的制动力矩引起的。

Description

盘式制动器及其制动衬片组件

技术领域

本发明涉及用于汽车制动系统的盘式制动器，其包括框架式壳体和至少两个容纳在框架式壳体中的制动衬片组件，在该制动衬片组件之间可以容纳可绕转轴转动的制动盘，该盘式制动器还包括至少两个导销，所述导销安装在该壳体上并且至少其中一个制动衬片组件有间隙且可沿轴向移动地在所述导销上被引导。

背景技术

这种盘式制动器由现有技术公开。

例如文献DE 103 12 479 A1描述一种盘式制动器，其中多个制动衬片组件可在导销上导向移动。其中一个制动衬片组件通过操纵活塞在壳体中移动。整个盘式制动器按照浮动鞍原理工作。

此外，为了将制动衬片组件定位在盘式制动器的壳体内，通常为制动衬片组件采用压下弹簧。这样的压下弹簧机构由文献DE 199 35 036 C1公开。在此文献中，若干制动衬片组件在壳体中通过箍形压下弹簧相对于盘式制动器的转轴沿径向被下压到导销上。导销此时有间隙地穿过制动衬片组件中的缺口。但此时表明，根据作用于当时制动衬片的制动力矩的大小，制动衬片组件能相对导销在现有间隙范围内移动。结果出现以下现象，在低制动力矩时，相应的制动衬片组件通过压下弹簧从上方被压到导销上并且保持与之接触。但是，一旦制动力矩增大且由此出现的关于导销的倾斜力矩作用于相应的制动衬片组件，则出现以下状态，在此状态中，由压下弹簧施加于相应的制动衬片组件的力得以克服，从而该相应的制动衬片组件倾斜。最后，该制动衬片组件在导销和制动衬片组件的导销缺口之间的间隙的范围内以如此大的幅度倾斜，以使该缺口以其边缘又撞击在导销上。这种撞击可能导致不希望有的噪音，该噪音被车辆驾驶者感觉到，并且可能让他感觉制动系统发生故障。同样的情况也适用于：当松开制动器时，制动力矩或多或少突然减小，并且由于衬片保持弹簧的作用而使相应的制动衬片组件又回到其初始位置。在导销和制动衬片组件内的导销缺口之间的间隙范围内再次进行相对运动，最后再次出现引发噪音的可听闻的导销撞击导销缺口。

发明内容

本发明的任务是提供上述类型的盘式制动器，其中，这样的不希望的噪声被有效抑制。

该任务将通过上述类型的盘式制动器完成，对此规定，至少一个弹簧机构安置于在导销上导向移动的制动衬片组件上，该弹簧机构相对导销将该制动衬片组件预紧在对应于一个倾斜运动的位置上，所述倾斜运动是由在制动盘制动时作用于制动衬片组件的制动力矩引起的，其中，该制动衬片组件具有至少一个制动衬片载体和制动衬片，所述制动衬片安置在该制动衬片载体的面对制动盘的一侧，其中该至少一个弹簧机构安置在该制动衬片载体的背对制动衬片的一侧。

据此，根据本发明而规定，该制动衬片组件通过该至少一个弹簧机构被相应预紧，从而不会出现相对运动，也就不会出现因为制动力矩增大或在松开制动器时制动力矩减小而引发的会产生噪音的突然撞击。由此有效抑制了由这种突然撞击造成的干扰噪音。

当然，根据本发明也可以在制动衬片载体上形成多个弹簧机构。制动衬片载体本身例如可以由一个板状金属件制成，可以在该金属件中形成导销缺口以容纳导销。

根据本发明可以规定，该制动衬片组件可以在导销上通过可移动的调节机构而移动，其中，该至少一个弹簧机构作用于该调节机构。对此可以规定，该调节机构具有至少一个制动活塞，所述制动活塞在端面以空心方式构成，该至少一个弹簧机构插入该制动活塞中。由此，可以将形成在制动活塞中的空腔有效用于该至少一个弹簧机构的安装。

本发明的一个优选变型实施方式规定，该弹簧机构在各个方向上例如在相对转轴的径向和周向上预紧该制动衬片组件。此时，优选如此选择该弹簧机构的拉紧作用方向，即该弹簧机构在对应于一个移动的方向上预紧制动衬片组件，就像因为制动力矩增大而克服压下弹簧的作用或者以其它方式确定的初始位置而出现的那样，从而能避免引发噪音的突然移动。

根据本发明的一个变型实施方式可以规定，该弹簧机构由弹簧片制成。此时，该弹簧机构可以具有至少一个呈弧形延伸的弹簧臂，它通过底座被固定在该制动衬片载体上。此外还可以规定，两个或更多个弹簧机构以其各自底座彼此相邻地安置在制动衬片载体上，其中，它们的弹簧臂相互成角度地延伸。弹簧机构的底座可以按照所谓的“堆叠”方式固定在制动衬片载体上。为了固定一个或者多个底座，可以采用螺钉、铆钉、(点)焊接等。这些弹簧臂可以根据需要和期望的力取向，按照彼此相对或/和指向制动衬片载体的方式定向，并固定在制动衬片载体上。或者可以规定，弹簧机构具有至少两个呈弧形延伸的弹簧臂，这两个弹簧臂按照相互成大约90°角的方式布置，并通过一个共同的底座安装在制动衬片载体上。通过采用一个或多个带有多个弹簧臂的弹簧机构，可以将预定的倾斜力矩施加到相应的制动衬片组件上。

还可以规定，该弹簧机构由弹簧丝制成。此时按照本发明，以下措施是可行的，该弹簧机构按照夹子方式夹紧在制动衬片载体上的背侧的固定销，并以其自由端构成弹簧臂。此外本发明可以规定，弹簧丝环绕相应的导销被引导并且以可弹性变形的部分朝向在制动衬片载体上的固定区域延伸，在所述固定区域处，该弹簧丝安装在该制动衬片载体上。弹簧丝可以大致呈Ω形，但是也可以想到其它形状。重要的是，该弹簧机构可以弹性变形，以便能施展其弹簧作用。

为了安装而可以规定，弹簧丝在其固定区域在边缘侧夹住所述制动衬片载体。

本发明还涉及一种用于上述类型的盘式制动器的制动衬片组件，其包括制动衬片载体，其包括制动衬片载体，在所述制动衬片载体上安装有制动衬片，其中所述制动衬片载体具有至少两个导向孔，所述导向孔设计用于分别容纳一个导销，所述至少两个导向孔在操作所述盘式制动器时在所述导销上被轴向引导，其中所述制动衬片组件具有至少一个弹簧机构，所述弹簧机构相对所述导销将所述制动衬片组件预紧在对应于一个倾斜运动的位置上，所述倾斜运动是由在所述制动盘制动时作用于所述制动衬片组件的制动力矩引起的。

附图说明

以下将结合附图来举例说明本发明，其中：

图1是包括相应的制动衬片组件的本发明盘式制动器的透视图；

图2a是在低制动力矩时在根据图1的盘式制动器中的常见的制动衬片组件的视图；

图2b是对应于图2a的视图，其示出高制动力矩时的情况；

图3a是根据本发明第一实施方式的制动衬片组件的视图；

图3b是用于说明弹簧机构的根据图3a的放大局部；

图4和图5是本发明第二实施方式的制动衬片组件的视图；

图6和图7是本发明第三实施方式的制动衬片组件的视图；

图8和图9是导销和本发明第四实施方式的制动衬片组件的视图。

具体实施方式

在图1中以透视图看到本身已知的盘式制动器10。它包括具有横架14的壳体12。在壳体横架14上设有衬片座弹簧机构16。它抱住横架14。衬片座弹簧机构16，也称为压下弹簧，从上压迫制动衬片组件18、20。每个制动衬片组件18、20包括板状制动衬片载体22以及安装于其上的制动衬片24。在两个制动衬片组件18、20之间，通常布置有图1未示出的制动盘，制动盘与要制动的车轮抗转动连接。

在图2a中看到相应于剖切线II的盘式制动器10的局部截面。可以看到，制动衬片组件20，确切说制动衬片载体22，在其下侧角部区域各有缺口26、28，导销30、32分别穿过各个缺口。缺口26、28的尺寸设定为相对导销30、32留有小间隙，从而制动衬片组件20能够在导销30、32上灵活移动。

图2a还示出了转动方向D，要制动的制动盘在车辆前行时在该转动方向上转动。制动力矩也与之相应地取向。因为压下弹簧16的作用，制动衬片组件20以力F₁压迫在两个销30、32上，从而在销的下面在销30、32与缺口26、28的边缘对置部分之间有间隙。如果用制动器轻微制动，以使较小的制动力矩作用于制动衬片组件20，则力F2还额外发挥作用，其使得制动衬片组件20还在右侧抵靠销30或32。

如果现在在该本身已知的布置结构中增大制动力矩，则在制动衬片组件20上出现倾斜力矩，其中该压下弹簧16的作用被克服。该倾斜力矩由较大的摩擦力F_R产生，该摩擦力通过压下制动衬片组件20的制动衬片24产生。因为有倾斜力矩，所以出现制动衬片组件20和销32之间的相对运动。确切的说，因为有倾斜力矩，所以制动衬片组件20克服压下弹簧16的作用，围绕销30转动，从而在“耗尽”销32和缺口28之间间隙的情况下，缺口28的边缘最终紧贴在销32的下侧部分上。在现有技术中，制动衬片组件20相对销30、32的相对移动（从根据图2a的状态到根据图2b的状态）未受阻尼，由此是在产生相当大的噪音的情况下进行的。

本发明通过抑制该制动衬片组件在销上的这种突然的移动，而顾及到了这种噪音生成。

图3a示出在制动衬片载体22的背对制动衬片一侧的本发明制动衬片组件的视图。可以看到制动衬片载体的两个缺口26、28如何有间隙地被两个销30、32穿过(现在因为反向视图而相对于图2a、2b的视图为相反镜像)。在制动衬片载体22上在背侧分别安装有固定销34、36、38、40。还看到了，在制动衬片载体的背侧，空心圆筒形的活塞42、44分别作用于其端侧，该活塞按照已知方式可液压移位地安置在盘式制动器10的壳体12内。各有一个弹簧件46、48安置在销34、36和38、40上。

参见图3b，具体说明弹簧件48。该弹簧件包括夹子状部分50，其抱住两个固定销38、40。两个支腿52、54连接到夹子状部分50，所述支腿具有弧形走向并与希腊字母“Ω”相似地构成缩窄部。夹子状部分50和两个支腿52大致在附图平面中延伸。弹簧件48的自由端56、58从附图平面伸出，延伸进入空心活塞44的端侧开口60中(见图3a)。自由端56、58在预紧情况下贴靠在限定开口60的圆筒壁上，并因而在不受力工作状况或仅受很小力的工作状况中将制动衬片组件20预紧在对应于图2b所示位置的位置上。这意味着，不会在销30、32和缺口26、28之间的间隙范围内出现突然移位，这种突然移位可能在现有技术中造成不希望有的噪音。相反，该移位已经通过借助弹簧件46、48的预紧被预先处置，从而在无制动作用的情况下已经出现在接触点P的接触。由此，根据本发明，可以抑制不希望的噪音生成。

图4和图5示出本发明制动衬片组件的一个替代实施方式。代替由弹簧丝形成的夹子46、48，在根据图4和图5的变型实施方式中，在制动衬片组件20的衬片载体22背侧，通过螺钉安装有由弹簧钢如弹簧带钢材料构成的弹簧件62、64。这些弹簧件均具有两个弹簧臂66、68或者说70、72，弹簧臂相互成90°角地成对布置并且用于预紧（对应于根据图3a和3b所示情况）。弹簧臂66、68或者70、72从底座74或76开始分别呈弧形且可弹动地构成。工作方式与参照图3a和图3b所述的方式相同。

图6和图7示出本发明的另一个实施方式。它与根据图4和图5的实施方式的区别只在于，在每个弹簧件62、64上的分别仅一个弧形弹簧臂67、71通过螺钉安装在制动衬片载体22上。弹簧臂67、71的取向与上述的实施方式相比是倾斜的，从而得到了所引起的弹簧力，该弹簧力的取向对应于根据图4和图5的实施方式的取向。

此外要指出的是，如图4和图5所示的多臂式解决方案也可以通过以角度错开地堆叠多个根据图6和图7的单臂弹簧件来实现。

图8和图9示出本发明的第四变型实施方式。

此时能看到，由弹簧丝构成的弹簧件80如此设于插在缺口28内的销32上，即，弹簧件80以环眼部82套住销32，并且该弹簧件80在销32的下面设有缩窄部，两个支腿84、86从该缩窄部伸出，所述支腿过渡为沿制动衬片载体22的端侧边缘88延伸的部分90、92。该部分90或92在其自由端具有弯折的卡紧部94、96，该卡紧部反卡在制动衬片载体22上。

因此从销32的纵轴方向看，弹簧件80呈Ω形状。通过在部分82和支腿84、86之间的收缩过渡区，该弹簧件可垂直于销32的纵轴地弹性变形（即被拉长），从而用于获得在销32和制动衬片载体22之间的拉紧作用。该拉紧作用的目标是，销32在其底侧在接触点P的区域内抵靠缺口28的边缘。

利用根据图8和图9的弹簧件80结构，也可以达到制动衬片载体22相对销32的有目标的预定位，从而可以抑制两个构件之间的引起噪音的突然相对运动。

Claims (13)

1.一种用于汽车制动系统的盘式制动器(10)，其包括：

-框架状壳体(12)，

-容纳在所述框架状壳体(12)内的至少两个制动衬片组件(18,20)，在所述制动衬片组件之间能够容纳可绕转轴转动的制动盘，以及

-至少两个导销(30,32)，所述导销安装在所述壳体(12)上，至少其中一个所述制动衬片组件(18,20)有间隙地在所述导销上以能够沿轴向移动的方式导向移动，

其特征在于，在所述导销(30,32)上导向移动的所述制动衬片组件(18,20)上安装有至少一个弹簧机构(46,48)，所述弹簧机构相对所述导销(30,32)将所述制动衬片组件(10)预紧在对应于一个倾斜运动的位置上，所述倾斜运动是由在所述制动盘制动时作用于所述制动衬片组件(20)的制动力矩引起的，

其中，所述制动衬片组件(18,20)具有至少一个制动衬片载体(22)和制动衬片(24)，所述制动衬片设置在所述制动衬片载体(22)的面对所述制动盘的一侧，其中，所述至少一个弹簧机构(46,48)设置在所述制动衬片载体(22)的背对所述制动衬片(24)的一侧。

2.根据权利要求1所述的盘式制动器(10)，其特征在于，所述制动衬片组件(18,20)能够通过可移动的调节机构(40,42)在所述导销(30,32)上移动，其中，所述至少一个弹簧机构(46,48)作用于所述调节机构(40,42)。

3.根据权利要求2所述的盘式制动器(10)，其特征在于，所述调节机构(40,42)具有至少一个制动活塞，所述制动活塞在端面以空心方式构成，所述至少一个弹簧机构(46,48)插入所述制动活塞中。

4.根据权利要求1所述的盘式制动器(10)，其特征在于，所述弹簧机构(46,48)在关于所述转轴的径向和周向上都预紧所述制动衬片组件(18,20)。

5.根据权利要求1所述的盘式制动器(10)，其特征在于，所述弹簧机构由弹簧片制成。

6.根据权利要求5所述的盘式制动器(10)，其特征在于，所述弹簧机构具有至少一个呈弧形延伸的弹簧臂(66,68,70,72;67,71)，所述弹簧臂通过底座(62,64)固定在所述制动衬片载体(22)上。

7.根据权利要求6所述的盘式制动器(10)，其特征在于，两个或更多个弹簧机构以其各自底座彼此相邻地安置在所述制动衬片载体(22)上，所述两个或更多个弹簧机构的弹簧臂相互成角度地延伸。

8.根据权利要求6所述的盘式制动器(10)，其特征在于，所述弹簧机构(66,68,70,72)具有两个呈弧形延伸的弹簧臂，所述两个呈弧形延伸的弹簧臂相互成大约90°角地安装在所述底座上。

9.根据权利要求1所述的盘式制动器(10)，其特征在于，所述弹簧机构(46,48)由弹簧丝制成。

10.根据权利要求9所述的盘式制动器(10)，其特征在于，所述弹簧机构(46,48)按照夹子方式夹紧在所述制动衬片载体(20)上的背侧的固定销(34,36,38,40)，并且所述弹簧机构以其自由端构成弹簧臂(56,58)。

11.根据权利要求9所述的盘式制动器(10)，其特征在于，所述弹簧丝环绕相应的导销(32)，并且所述弹簧丝以可弹性变形的部分(84,86)朝向在所述制动衬片载体(20)上的固定区域延伸，在所述固定区域处，所述弹簧丝安装在所述制动衬片载体上。

12.根据权利要求11所述的盘式制动器，其特征在于，所述弹簧丝在其所述固定区域处夹住所述制动衬片载体(20)的边缘。

13.一种用于根据权利要求1所述的盘式制动器的制动衬片组件(20)，其包括制动衬片载体(22)，在所述制动衬片载体上安装有制动衬片(24)，其中所述制动衬片载体(22)具有至少两个导向孔(26,28)，所述导向孔设计用于分别容纳一个导销(30,32)，所述至少两个导向孔在操作所述盘式制动器时在所述导销上被轴向引导，其中所述制动衬片组件(20)具有至少一个弹簧机构(46,48)，所述弹簧机构相对所述导销将所述制动衬片组件预紧在对应于一个倾斜运动的位置上，所述倾斜运动是由在所述制动盘制动时作用于所述制动衬片组件的制动力矩引起的。

Images