CN102330762B - 一种采用钕铁硼磁铁的刹车装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用钕铁硼磁铁的刹车装置，可有效解决刹车片磨损不均的现象，并且保证在制动过程中刹车片与刹车盘的充分接触，实现轿车的稳定制动，在制动完成后，刹车片可以有效的回复到原位置，避免刹车片与制动盘发生摩擦。该刹车装置包括钕铁硼磁铁浮动装置、刹车片复位装置、密封圈、制动活塞。所述的钕铁硼磁铁浮动装置由刹车片、浮动磁铁、钢背、球头连杆、开槽螺母和销钉成。所述的刹车片复位装置包括制动钳、导向销和回位磁铁。本发明解决了由于因刹车片(1)靠近制动盘(8)外边缘的部分磨损严重的而造成刹车片(1)与制动盘(8)不能完全接触的问题，并实现了刹车片(1)在制动后的自动复位。

Description

一种采用钕铁硼磁铁的刹车装置

技术领域

本发明涉及一种轿车刹车装置，特别涉及一种采用了钕铁硼磁铁的刹车装置。

背景技术

汽车刹车装置是汽车重要的零部件之一，其质量的好坏直接影响到汽车的安全性能。目前汽车常用的刹车装置为摩擦制动器，摩擦制动器可分为鼓式和盘式制动器两类。盘式制动器越来越多的被用在汽车的制动系统中，盘式制动器又可分为钳盘式和全盘式制动器，由于全盘式制动器存在散热严重不足、结构复杂和使用材料多的缺点，所以小型轿车较少采用全盘式制动器而多采用钳盘式制动器。

目前使用的钳盘式制动器多为浮钳盘式制动器，又有盘式刹车片制动盘为圆盘形，制动盘由内到外线速度成线性增加，势必造成刹车片内侧和外侧磨损不一致，外侧磨损严重，刹车片和刹车盘就会出现接触不充分的现象，从而导致刹车片制动性能不稳定，出现刹车振动、产生噪音、制动距离延长、制动不平稳的现象。

现有的盘式刹车片在制动时，制动器的工作过程如下，依靠制动液产生的压力，推动制动活塞运动，使刹车片夹紧制动盘，产生制动力，在制动活塞作轴向移动时，制动活塞密封圈产生弹性变形，当制动停止时，制动液的压力消失，制动活塞不再受制动液的作用，密封圈恢复原形，将制动活塞沿轴向移动回到原位置，刹车片同时复位，制动解除。盘式制动器在未制动时，刹车片和刹车盘是不应该发生相互摩擦的，但是，由于制动活塞的复位是依靠密封圈的弹性来完成的，如果制动活塞因锈蚀、灰尘多种原因造成轴向活动阻力增大，密封圈的弹性力量就不可能将制动活塞完全复位，就使刹车片与制动盘发生摩擦。这样就会加剧刹车片的磨损，减少刹车片的使用寿命，同时也会增大行车阻力，消耗更多能源，造成能源的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种可浮动，并且可实现刹车片自动复位的制动装置，有效解决刹车片磨损不均的现象，并且保证在制动过程中刹车片与刹车盘的充分接触，实现轿车的稳定制动，在制动完成后，刹车片可以有效的回复到原位置，避免刹车片与制动盘发生摩擦。

本发明提供一种采用钕铁硼磁铁的刹车装置，包括钕铁硼磁铁浮动装置13、刹车片复位装置14、密封圈11、制动活塞12和制动盘8。

所述的钕铁硼磁铁浮动装置13由刹车片1、浮动磁铁2、钢背3、球头连杆4、开槽螺母5和销钉6组成。浮动磁铁2为两块钕铁硼磁铁，设置在刹车片1和钢背3之间，分别与刹车片1和钢背3粘合。球头连杆4贯穿钢背3，浮动磁铁2和刹车片1，将三者连接起来。

所述的刹车片复位装置14包括制动钳7、导向销9和回位磁铁10。在制动钳7和导向销9接触的部位上置有一个环形的回位磁铁10，同时在导向销9的另一端部也置有一个环形的回位磁铁10。两个回位磁铁10采用同磁极相对的方式安装。

所述球头连杆4的球头端与刹车片1连接，开槽螺母5将球头连杆4固定在钢背3上，销钉6将开槽螺母5和球头连杆6固连在一起。

所述钕铁硼磁铁的选用厚度为7mm，形状与刹车片1相同，尺寸略小于刹车片1。刹车片1可以在±10°范围内的摆动。所述两块钕铁硼磁铁采用N极和N极相对的方式放置，间距可以调整，优选为3mm。

优选地，球头连杆4的直径为15mm，端部球形为直径25mm球形的一部分，实际切面最大直径为22mm，球头连杆4通过钢背3上的导向孔起到导向作用，导向孔的孔径为15mm，导向孔和球头连杆4之间采用固体润滑剂润滑；浮动磁铁2上开有孔径为18mm的孔，保证刹车片1有足够的摆动空间；刹车片1底部的钢垫上设有与球头连杆4配合的半球形凹槽；球头连杆4的另一端是通过开槽螺母5进行固定的，开槽螺母5的直径15mm，厚度4mm，在钢背3上开有20mm的方孔，孔深为3mm。

所述回位磁铁10由两块环形钕铁硼磁铁构成，厚度为3mm，环形内径为8mm，外径为12mm。所述导向销9为外径8mm，厚度2mm的不锈钢材质的钢管结构，采用固体润滑油润滑。

通过采用本发明的上述结构，解决了背景技术所述的目前刹车系统所存在的问题，具体如下：

1、本发明通过浮动磁铁2和球头连杆4实现了对刹车片1角度的调节，解决了由于因刹车片1靠近制动盘8外边缘的部分磨损严重的而造成刹车片1与制动盘8不能完全接触的问题。

2、本发明通过在导向销9和制动钳6上安装环形钕铁硼磁铁，实现了刹车片1在制动后的自动复位，解决了制动完成后刹车片1和制动盘8仍然继续接触一段时间，甚至不能自行分离的问题。

附图说明

图1是本发明钕铁硼磁铁浮动装置的剖视图；

图2是本发明整体结构的示意图；

图3是球头连杆的结构图；

图4是刹车片复位装置的结构图；

图5是开槽螺母的结构图；

图6是导向销的分布结构图，其中，

1-刹车片、2-浮动磁铁、3-钢背、4-球头连杆、5-开槽螺母、6-销钉、7-制动钳、8-制动盘、9-导向销，10-回位磁铁、11-密封圈、12-制动活塞、13-钕铁硼磁铁浮动装置、14-刹车片复位装置、15-车架。

具体实施方式

一种采用钕铁硼磁铁的刹车装置包括钕铁硼磁铁浮动装置13、刹车片复位装置14、密封圈11、制动活塞12和制动盘8。

如图1所示，所述的钕铁硼磁铁浮动装置13由刹车片1、浮动磁铁2、钢背3、球头连杆4、开槽螺母5和销钉6组成，浮动磁铁2为钕铁硼磁铁，设置在刹车片1和钢背3之间。球头连杆4贯穿钢背3，浮动磁铁2和刹车片1，将三者连接起来，球头连杆4的球头端与刹车片1连接，刹车片1可以在±10°范围内的摆动，实现对刹车片1磨损不均的补偿。球头栏杆4同时还起到导向的作用。开槽螺母5将球头连杆4固定在钢背3上。为防止长时间工作导致开槽螺母5滑落，采用销钉6将开槽螺母5和球头连杆6固连在一起。

所述钕铁硼磁铁的选用厚度为7mm，形状如同刹车片1的形状，尺寸略小于刹车片1，钕铁硼磁铁的磁场强度为12000高斯，两磁铁完全接触所需要的力为40kg，浮动磁铁2采用汽车刹车片专用胶带F9460与刹车片粘合，胶带厚度：0.05mm，具有良好的耐热冲击，高粘接强度，高剪切强度及优异的防水性能，经测试完全符合刹车片1在制动时的要求。浮动磁铁2与钢背3采用同样的方式进行粘结。两个相对的浮动磁铁2之间的间距可以调整，经试验设置为3mm为最佳值，磁铁采用N极和N极相对的方式放置。钕铁硼磁铁浮动装置13的工作原理如下：在制动的过程中在制动活塞12的推动下，钢背3向制动盘一侧运动，钢背3带动刹车片1同时运动，当刹车片1与制动盘8接触后，浮动磁铁2开始起作用，根据刹车片1与制动盘8的接触情况，在浮动磁铁2的作用下，刹车片1会做出相应的调整，具体调整如下，在刹车片1工作一段时间后，会出现上下，或者前后磨损不一致的情况，刹车时磨损较少的一侧先接触到制动盘8，刹车片1就会受到一个反作用力，刹车片1会将此反作用力传送到浮动磁铁2上面，浮动磁铁2受力的一侧，间距就会减小，刹车片1也就会绕着球头连杆4的球头端偏转至合适的角度，使刹车片1的上下端或前后端完全与制动盘8接触，从实现刹车片1磨损的补偿。

浮动磁铁2除了起到磨损补偿的作用，还能使刹车片在刹车完成后瞬间脱离制动盘，由于左右两刹车片上的浮动磁铁2采用N极相对的方式放置，在刹车时，要克服两刹车片上浮动磁铁2的S极间的排斥力，由于两刹车片之间的距离较大，相对于制动液产生的压力，此排斥力基本可以忽略。但是，正是由于此排斥力的存在，可以使刹车片完成制动后迅速脱离刹车片，减少了对刹车片的磨损。

球头连杆4的直径为15mm，端部球形为直径25mm球形的一部分，实际切面最大直径为22mm，具体结构如图3所示，球头连杆4通过钢背3上的导向孔起到导向作用，导向孔的孔径为15mm，导向孔和球头连杆4之间采用固体润滑剂润滑。在浮动磁铁2上开有孔径为18mm的孔，保证刹车片1有足够的摆动空间。为了保证有足够的安装空间，在刹车片1上开有孔径为25mm，刹车片1底部的钢垫上设有与球头连杆4配合的半球形凹槽，刹车片1上的孔同时还能起到散热的作用。球头连杆4的另一端是通过开槽螺母5进行固定的，开槽螺母5为定制的公称直径为15mm，厚度为4mm的开槽螺母5，在钢背3上开有20mm的方孔，孔深为3mm，开槽螺母5采用销钉防滑，可以有效的防止开槽螺母5在工作过程中脱落，开槽螺母5如图5所示。

如图4所示，所述的刹车片复位装置14包括制动钳7、导向销9和回位磁铁10，在制动钳7和导向销9接触的部位上置有一个环形回位磁铁10，同时在导向销9的另一端部也置有一个环形回位磁铁10，两个磁铁采用同磁极相对的方式安装。

在制动时，制动钳7沿着导向销9向左滑动，使刹车片1夹紧制动盘8，从而实现制动。回位磁铁10由两块环形钕铁硼磁铁构成，分别安装在导向销9左侧和制动钳6上。导向销9在制动过程中起到导向和支撑的作用，在刹车装置中共有两个导向销，前后分布，保证制动过程中制动钳7平稳运动。

汽车在制动时，通过制动液的压力克服环形磁铁的排斥力，完成刹车，在制动完成后，通过两磁铁之间的作用力使制动钳7回位，从而带动右侧刹车片回位。环形磁铁选用钕铁硼磁铁，厚度为3mm，环形磁铁内径为8mm，外径为12mm。

导向销9采用外径为8mm，厚度为2mm，不锈钢材质的钢管结构，采用固体润滑油润滑，导向销的分布如图6所示，共有2个，对制动钳起导向作用。

经试验测试表明，一种钕铁硼磁铁的浮动刹车装置可以有效的解决刹车片偏磨现象，能充分保证刹车片1摩擦材料与制动盘8的表面充分接触和摩擦，从而实现有效平稳的制动，同时，能使刹车片在完成刹车过程后及时的恢复到未与制动盘接触的初始状态。

Claims (8)

1.一种采用钕铁硼磁铁的刹车装置，其特征在于，所述刹车装置包括钕铁硼磁铁浮动装置(13)、刹车片复位装置(14)、密封圈(11)、制动活塞(12)和制动盘(8)；所述的钕铁硼磁铁浮动装置(13)由刹车片(1)、浮动磁铁(2)、钢背(3)、球头连杆(4)、开槽螺母(5)和销钉(6)组成，浮动磁铁(2)为两块钕铁硼磁铁，设置在刹车片(1)和钢背(3)之间，分别与刹车片(1)和钢背(3)粘合；球头连杆(4)贯穿钢背(3)，浮动磁铁(2)和刹车片(1)，将三者连接起来；所述的刹车片复位装置(14)包括制动钳(7)、导向销(9)和回位磁铁(10)，在制动钳(7)和导向销(9)接触的部位上置有一个环形的回位磁铁(10)，同时在导向销(9)的另一端部也置有一个环形的回位磁铁(10)，两个回位磁铁(10)采用同磁极相对的方式安装。 

2.如权利要求1所述的刹车装置，其特征在于，球头连杆(4)的球头端与刹车片(1)连接，开槽螺母(5)将球头连杆(4)固定在钢背(3)上，销钉(6)将开槽螺母(5)和球头连杆(4)固连在一起。 

3.如权利要求2所述的刹车装置，其特征在于，所述钕铁硼磁铁的选用厚度为7mm，形状与刹车片(1)相同，尺寸略小于刹车片(1)。 

4.如权利要求3所述的刹车装置，其特征在于，刹车片(1)可以在±10°范围内的摆动。 

5.如权利要求4所述的刹车装置，其特征在于，所述两块钕铁硼磁铁采用N极和N极相对的方式放置，间距可以调整。 

6.如权利要求5所述的刹车装置，其特征在于，球头连杆(4)的直径 为15mm，端部球形为直径25mm球形的一部分，实际切面最大直径为22mm，球头连杆(4)通过钢背(3)上的导向孔起到导向作用，导向孔的孔径为15mm，导向孔和球头连杆(4)之间采用固体润滑剂润滑；浮动磁铁(2)上开有孔径为18mm的孔，保证刹车片(1)有足够的摆动空间；刹车片(1)底部的钢垫上设有与球头连杆(4)配合的半球形凹槽；球头连杆(4)的另一端是通过开槽螺母(5)进行固定的，开槽螺母(5)的直径15mm，厚度4mm，在钢背(3)上开有20mm的方孔，孔深为3mm。 

7.如权利要求1所述的刹车装置，其特征在于，所述回位磁铁(10)由两块环形钕铁硼磁铁构成，厚度为3mm，环形内径为8mm，外径为12mm。 

8.如权利要求1所述的刹车装置，其特征在于，所述导向销(9)为外径8mm，厚度2mm的不锈钢材质的钢管结构，采用固体润滑油润滑。 

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