CN103542021B - 具有挤压间隔件的制动器组件 - Google Patents

Abstract

用于让车轮旋转减速的制动系统。包括具有两个相反转子侧的转子，其中转子联接到车轮。制动系统还包括可旋转地联接到转子的转向节，相对于转向节设置的制动钳，第一和第二摩擦垫。每一个摩擦垫相对于转子的其中一侧定位。摩擦垫装在制动钳中，其包括定位为接合其中一个摩擦垫的液压活塞。液压活塞的运动使得摩擦垫与相应转子侧接合以让车轮减速。制动系统还包括设置在制动钳和转向节之间的间隔件和将制动钳和间隔件固定到转向节的紧固件。间隔件在车轮的旋转被减速时在制动钳和转向节之间楔入效应。

Description

具有挤压间隔件的制动器组件

技术领域

本发明涉及用于车辆的具有压缩间隔件的摩擦制动器组件。

背景技术

制动器通常是设计为抑制运动的机械装置。制动器通常使用摩擦以将动能转换为热量，虽然可以采用能量转换的其他方法。例如，再生制动将许多能量转换为电能，所述电能可以存储以用于以后使用。

在车辆上，制动系统用于施加阻滞力，通常是经由在车辆的旋转车轴或车轮处的摩擦元件，以抑制车辆运动。摩擦制动器通常包括闸瓦或垫，用于与旋转磨损表面接合，例如转子或鼓。共同的构造包括：闸瓦，所述闸瓦接触和在旋转鼓外部上摩擦，通常称为“带制动器（bandbrake）”；具有闸瓦的旋转鼓，所述闸瓦扩张以摩擦鼓的内部，通常称为"鼓制动器"；和垫，其夹住旋转盘状件，通常称为"盘式制动器"。

盘状件制动器通常使用制动钳，所述制动钳安装到车辆悬挂系统且使用液压力，以将上述的闸瓦或垫压靠相应旋转盘状件，以由此夹紧盘状件和减慢相关的车轮。制动盘（caliper）有两种基本类型，浮动的和固定的。固定制动钳不相对于盘状件运动且由此较少地容忍盘状件缺陷。固定制动钳从旋转盘状件一侧使用一个或多个活塞夹持旋转盘状件，或从旋转盘状件每一侧使用一对或多对相对的活塞以夹持旋转盘状件。浮动或滑动制动钳相对于盘状件沿平行于盘状件旋转轴线的线运动。在这种情况下，在盘状件一侧上的活塞推动内制动垫直到它接触制动表面，随后拉动具有外制动垫废热制动钳本体，从而压力施加到盘状件的两侧。

发明内容

一种用于让车轮的旋转减慢的制动系统包括转子。转子联接到车轮且包括与第二转子侧相反的第一转子侧。制动系统还包括可旋转地联接到转子的转向节，相对于转向节设置的制动钳，相对于第一转子侧定位的第一摩擦垫和相对于第二转子侧定位的第二摩擦垫。第一和第二摩擦垫装在制动钳中。制动钳包括定位为接合第一和第二摩擦垫中的至少一个的液压活塞。至少一个液压活塞的运动使得第一和第二摩擦垫平移进入与其相应的第一和第二转子侧的摩擦接合，以让车轮减速。制动系统还包括设置在制动钳和转向节之间的间隔件和将制动钳和间隔件固定到转向节的紧固件。间隔件在车轮的旋转被减速时在制动钳和转向节之间楔入效应。

制动钳可以是浮动类型的。

间隔件可以包括第一和第二弯曲表面。还有，制动钳可以包括匹配第一弯曲表面的第三弯曲表面。另外，转向节可以包括匹配第二弯曲表面的第四弯曲表面。进而，第一弯曲表面可以抵靠第三弯曲表面且第二弯曲表面可以抵靠第四弯曲表面。

间隔件可以包括第一和第二倾斜表面。还有，制动钳可以包括匹配第一倾斜表面的第三倾斜表面。另外，转向节可以包括匹配第二倾斜表面的第四倾斜表面。进而，第一倾斜表面可以抵靠第三倾斜表面且第二倾斜表面可以抵靠第四倾斜表面。

紧固件可以是第一螺栓和被第二螺栓。制动钳可以绕从转子中心伸出的径向线对称被布置。第一螺栓可以以相对于径向线的角度（即倾斜于）且在径向线的一侧，而第二螺栓可以以相对于径向线的所述角度设置且在径向线的另一侧。

所述角度可以等于大约零度，或可以在大约5到60度的范围。

第一螺栓和第二螺栓可以被布置为距径向线等距。

间隔件可以是中空结构和/或用铝形成。

制动系统可以用于让车辆减速。

在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式（一个或多个）和实施例（一个或多个）做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。

附图说明

图1是根据本发明的具有制动系统的机动车辆的示意图。

图2是如图1所示的车辆的一个悬挂角部的视图，且制动系统具有制动钳、转向节，其中制动系统从一个角度可见。

图3是从另一角度观察的如图2所示的悬挂角部的视图，其中间隔件显示为是根据一个实施例的。

图4是如图2所示的悬挂角部的视图，从与图3相同的角度观察，其中间隔件为根据另一实施例所示的。

图5是如图3所示的间隔件的侧视图，其中间隔件显示为与制动钳和转向节在一起，以显示三个部件每一个上的相应匹配表面。

图6是如图4所示的间隔件的侧视图，其中间隔件显示为与制动钳和转向节在一起，以显示三个部件每一个上的相应匹配表面。

具体实施方式

参见附图，其中相同的附图标记指示相同的部件，图1显示了电动机车辆10的示意图，其包括车身12。车辆10还包括配置为推进车辆的动力传动系14。如图1所示，动力传动系14包括发动机16和变速器18。动力传动系14也可以包括一个或多个电动机/发电机以及燃料电池，两者都未显示，但是采用这样的装置的动力传动系构造是本领域技术人员所理解的。

车辆10还包括多个道路车轮，包括前车轮20和后车轮22。虽然有四个车轮，即一对前车轮20和一对后车轮22，如图1所示，但是具有更少或更多数量车轮的车辆还是可以的。如所示的，车辆悬挂系统24操作性地将车身12连接到前车轮和后车轮20、22，用于保持车轮和道路表面之间的接触，且用于维持车辆的操作。悬挂系统24可以包括上控制臂26、下控制臂28、缓冲器30和连接到前车轮和后车轮20、22每一个的弹簧32。虽然悬挂系统24的具体构造如图1所示，但是其他车辆悬挂系统设计类似地也可以想到，例如使用支柱34(如图2-4所示)。

悬挂系统24还包括多个转向节36，每一个转向节配置为经由车轮毂和轴承组件（未示出)支撑相应车轮20、22。图2-4显示了悬挂系统24的示意性角部，其包括示意性转向节36。每一个转向节36操作性地经由上控制臂26和下控制臂28连接到车身12。连接到前车轮20中的一个的每一个转向节36还操作性地连接到转向齿条38，从而车辆10可以通过前车轮20经由转向轮40转向。转向轮40布置在车辆10的乘客车厢内部，从而车辆操作者可以命令车辆呈现相对于道路表面的具体方向。另外，加速器踏板42定位在车辆10的乘客车厢的内部，其中加速器踏板操作性地连接到动力传动系14，用于命令车辆10的推进。

如图1所示，车辆制动系统44操作性地连接到车轮20、22，用于让车辆10减速。如图2所示，制动系统44包括布置在车轮20、22每一个处的摩擦制动机构46。每一个制动机构46配置为盘式制动器，如图2-4所示。每一个制动机构46包括转子48，所述转子配置为用于与相应车轮20、22同步旋转。转子48包括第一侧48-1和相对的第二侧48-2。转向节36联接到且配置为可旋转地支撑转子48。转子48的材料通常按照有利的摩擦和磨损特点以及有效的热量电阻而选择。通常，转子用铸铁形成，但是在一些情况下可以用例如碳-碳或陶瓷基体强化的复合物制造。每一个制动机构46另外包括制动钳50，所述制动钳相对于转向节36固定，且采用至少一个液压促动活塞51，所述活塞配置为产生夹紧力52。制动钳50可以是浮动或固定类型的，如本领域技术人员所理解的。

如图2所示，每一个制动机构46还包括第一摩擦垫54和第二摩擦垫55。第一和第二摩擦垫54、55装在制动钳50中。每一个摩擦垫54、55另外包括摩擦表面56，所述摩擦表面配置为在第一制动垫54相对于第一侧48-1定位且第二制动垫55相对于转子48的第二侧48-2定位时通过夹紧力52被挤压成与转子48接触，用于减慢相应车轮20、22的旋转。至少一个液压促动活塞51定位为接合第一和第二摩擦垫54、55中的一个。至少一个液压促动活塞51的运动施加夹紧力52，以让第一和第二摩擦垫54、55平移并与转子48的相应第一和第二侧48-1、48-2摩擦接触。摩擦垫与转子48的摩擦接触又减慢相应车轮20、22的旋转且让车辆10减速。如图1所示，液压压力经由不可压缩的流体在制动钳50处供应，所述流体通过液压通道从主制动缸58输送。在主制动缸58处夹紧力52经由制动踏板60控制。如图1所示，制动踏板60定位在车辆10的乘客车厢内部，且适于被车辆的操作者控制

如图2-4所示，制动机构46还包括设置在制动钳50和相应转向节36之间的间隔件62。多个紧固件64，例如第一螺栓64-1和第二螺栓64-2(如可以在图3和4中看到)，用于将制动钳50和间隔件62固定到相应转向节36。间隔件62配置为在相应车轮20、22的旋转被减慢时在制动钳50和转向节36之间产生楔入效应（wedgingeffect）。间隔件62可以具有中空结构，用于减小质量。进而，间隔件62可以用刚性材料形成，例如钢或铝，其中铝可以被选择，以使得间隔件62、制动钳50和转向节36的最终子组件的质量最小化。

如图5所示，根据一个实施例，间隔件62可以包括第一弯曲表面66和第二弯曲表面68。制动钳50包括配置为匹配第一弯曲表面66的第三弯曲表面70。转向节36包括配置为匹配第二弯曲表面68的第四弯曲表面72。在最终组装时，第一弯曲表面66抵靠第三弯曲表面70且第二弯曲表面68抵靠第四弯曲表面72。如图2和3所示，第一表面66和第二表面68的弯曲轮廓彼此相反取向。在车辆10的制动操作下，弯曲表面68和68的这种相反取向让间隔件楔入制动钳50和转向节36之间。换句话说，在制动机构46应用且制动钳50趋于从间隔件62和从转向节36分开时，图2的间隔件用作制动钳50和转向节36之间的楔入物，由此使得制动钳和转向节之间的分离最小化。

替换地，根据另一实施例，如图6所示，间隔件62包括第一倾斜表面74和第二倾斜表面76。制动钳50包括配置为匹配第一倾斜表面74的第三倾斜表面78。转向节36包括配置为匹配第二倾斜表面76的第四倾斜表面80。第一倾斜表面74抵靠第三倾斜表面78且第二倾斜表面76抵靠第四倾斜表面80。如图6所示，第一表面74和第二表面76的倾斜轮廓彼此相反取向。类似于如图5所示和如上所述的构造，在车辆10的制动操作下，倾斜表面74和76的这种相反取向使得间隔件楔入在制动钳50和转向节36之间。因而，在制动机构46应用且制动钳50趋于从间隔件62和从转向节36分开时，图6的间隔件用作制动钳50和转向节36之间的楔入物，由此使得制动钳和转向节之间的分离最小化。从而针对图3和4每一个如上所述的楔入动作允许间隔件62有助于通过紧固件64而保持夹持载荷，从而制动钳对转向节36的附接可以保持。

另外如图5和6所示，制动钳50布置为绕径向线82对称，所示径向线从转子48的中心伸出。进而，第一螺栓64-1可以以相对于径向线82的倾斜角度84设置且位于径向线82的一侧。第一螺栓64-1和第二螺栓64-2也可以被布置为距径向线82等距。如所示的，第二螺栓64-2也相对于径向线82以倾斜角度84设置且在径向线82的另一侧，从而两个螺栓64-1、64-2的实际倾斜度彼此相反。取决于制动钳50的表面形状和具体车辆应用，角度84可以在大约0到90度的范围，例如设定范围的外部边界的+/-1度。在角度84非零的情况下，角度可以进一步从大约5到60度的范围选择，例如设定范围的+/-1度。

角度84可以选择为使得相应螺栓64-1、64-2基本上平行于线82且动作垂直于平面86取向，其中间隔件62是图5的实施例或图6的实施例任一中的取向。因此，以角度84取向的螺栓64-1和64-2可以进一步有助于在制动操作期间通过垂直于间隔件62的表面施加紧固件夹紧载荷而保持制动钳50到转向节36的附接。因此，尽管目标制动机构46被施加以减慢的车辆10，但是第一和第二螺栓64-1和64-2与间隔件62一起产生楔入效应，目的是限制制动钳50和转向节36之间的分离且增加制动系统44的有效性。

附图中的详细的描述和显示是对本发明的支持和描述，而本发明的范围仅通过权利要求限定。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

Claims (10)

1.一种用于让车轮的旋转减慢的制动系统，包括:

转子，联接到车轮且具有与第二转子侧相反的第一转子侧；

转向节，可旋转地联接到转子；

制动钳，相对于转向节设置；

相对于第一转子侧定位的第一摩擦垫和相对于第二转子侧定位的第二摩擦垫，其中第一和第二摩擦垫被装在制动钳中，其中制动钳包括定位为接合第一和第二摩擦垫中至少一个的至少一个液压活塞，且其中所述至少一个液压活塞的运动使得第一和第二摩擦垫平移进入与其相应的第一和第二转子侧的摩擦接合，以使得车轮减速；

间隔件，设置在制动钳和转向节之间；和

紧固件，配置为将制动钳和间隔件固定到转向节；

其中间隔件配置为在车轮的旋转被减慢时在制动钳和转向节之间产生楔入效应。

2.如权利要求1所述的制动系统，其中制动钳是浮动类型的。

3.如权利要求1所述的制动系统，其中:

间隔件包括第一弯曲表面和第二弯曲表面；

制动钳包括配置为匹配第一弯曲表面的第三弯曲表面；

转向节包括配置为匹配第二弯曲表面的第四弯曲表面；

第一弯曲表面抵靠第三弯曲表面；和

第二弯曲表面抵靠第四弯曲表面。

4.如权利要求1所述的制动系统，其中:

间隔件包括第一倾斜表面和第二倾斜表面；

制动钳包括配置为匹配第一倾斜表面的第三倾斜表面；

转向节包括配置为匹配第二倾斜表面的第四倾斜表面；

第一倾斜表面抵靠第三倾斜表面；和

第二倾斜表面抵靠第四倾斜表面。

5.如权利要求4所述的制动系统，其中:

紧固件包括第一螺栓和第二螺栓；

制动钳绕从转子中心伸出的径向线对称布置；和

第一螺栓相对于径向线以一角度设置且在径向线的一侧，且第二螺栓相对于径向线以所述角度设置且在径向线另一侧。

6.如权利要求5所述的制动系统，其中所述角度等于大约零度。

7.如权利要求5所述的制动系统，其中角度为5到60度的范围。

8.如权利要求5所述的制动系统，其中第一螺栓和第二螺栓布置为距径向线等距。

9.如权利要求1所述的制动系统，其中间隔件是中空结构的。

10.如权利要求1所述的制动系统，其中间隔件用铝制造。