CN103573870B - 盘式制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有底盘以及制动钳壳体的盘式制动器，在该底盘安装有一对垫板，该制动钳壳体可滑动地安装在所述底盘上并且设置有在其中允许安装活塞的缸体，所述盘式制动器包括：调节器，其安装在活塞中；推杆，其安装在所述缸体中并且设置有向着所述缸体内周表面延伸的法兰；斜坡，其连接到所述法兰从而防止所述推杆旋转并且与所述推杆一起移动并且坐入设置在所述缸体后壁的座槽中；弹簧盒，其固定到所述缸体并且在所述缸体和所述推杆之间形成预定的容纳空间；以及弹性构件，其设置在所述弹簧盒的所述容纳空间中从而给所述推杆和所述斜坡提供弹力。

Description

盘式制动器

技术领域

本申请的实施方式涉及盘式制动器，当制动操作结束时，其可以稳定地将活塞返回并且改善活塞返回的效果。

背景技术

盘式制动器是通常被用来通过用力将摩擦衬垫按压抵靠与车辆的车轮一起旋转的盘的两侧而将车辆减速到停止状态的装置。

为了降低在制动操作之后，由盘和摩擦衬垫之间的连续接触引起的制动阻力，可以针对这样的盘式制动器考虑两种解决方案。一种解决方案是使用密封构件和回滚槽向后移动活塞。另一种解决方案是通过向按压盘的垫板应用压缩弹簧而向后移动活塞。

图1是例示了传统盘式制动器的截面图，并且图2是例示了使用密封构件和回滚槽向后移动活塞的图。

如图1和2所示，盘式制动器10包括一对垫板11，其通过被按压抵靠盘D而产生制动力；底盘(未示出)，其支撑一对垫板11；制动钳壳体20，其安装在底盘上并且设置有可滑动地安装在缸体21中的活塞22从而向一对垫板11施加压力；和密封构件30，其插入在缸体21的内表面和制动钳壳体20的活塞22的外表面之间。密封构件30用来将缸体21的内表面和活塞22的外表面之间的空间密封，从而防止制动油泄漏并且允许活塞22沿着箭头A的方向向前移动，如图2所示，从而实现制动并且通过密封构件30的弹力返回到其初始位置，由此当制动操作终止时，密封构件30恢复其初始形状。

密封构件30形成为环的形状，从而被插入到设置在缸体21的内表面中的圆形回滚槽23中，并且具有四边形的截面。此外，容纳密封构件30的回滚槽23在面向与制动方向相反的方向(由箭头A表示)的开口侧处设置有斜坡24，从而当活塞22沿制动方向向前移动时，允许密封构件30变形，如图2所示。

当活塞22向前移动来执行制动时，密封构件30如图2所示地变形。当制动操作终止时，密封构件30沿与箭头A相反的方向返回到其初始状态，如图1所示。因此，活塞22通过密封构件30的弹力返回至其初始位置。该动作被称为回滚。活塞22的返回距离取决于密封构件30的变形宽度L。

但是，在传统的盘式制动器10中，由于密封构件30面向执行制动方向的侧面是基本垂直于活塞22外表面的平面，如图1所示，密封构件30的变形宽度L被限制，如图2所示，因此活塞22的返回距离可能较短。也就是说，传统密封构件30的变形较小，因此可能限制活塞22返回距离的增加。如果活塞22的返回距离较短，当制动压力解除时，连接到垫板11的摩擦衬垫12可能无法充分地从盘分开，导致摩擦衬垫12的磨损。也就是说，根据缸体21的机械加工余量确定的回滚量和在密封构件30和活塞22之间的摩擦可能导致大的阻力。

此外，当活塞22返回到其初始位置时，活塞22可能逆行，这指的是在沿返回方向移动之后，由于密封构件30的弹力活塞22再一次向前移动的现象。此外，当制动压力解除时，通过密封构件30，可滑动地从底盘移动的制动钳壳体20随活塞22的弹性返回一起返回到其初始位置。但是，在该过程中，当制动钳壳体20向左移动时，活塞22可能向回滑动，也就是说，沿活塞22向前(向左)移动的方向滑动，其由安装在回滚槽中的密封构件30引起。

同时，在压缩弹簧(未示出)被用来向后移动活塞22时，压缩弹簧安装在压靠盘D的垫板11上，从而沿着按压垫板11抵靠盘D的相反方向提供弹力。

但是，当使用压缩弹簧时，随着摩擦衬垫12的磨损，回滚量增加，导致初始制动感很差。此外，由于压缩弹簧，可能发生活塞22的过分回滚，导致制动踏板下降。

发明内容

因此，本发明的一个方面提供设置有低压弹簧和高压弹簧的盘式制动器，从而当执行制动时根据低压和高压来操作，由此提高活塞的返回，并且当制动操作终止时，通过活塞的恢复力来确保在盘和摩擦衬垫之间的空间。

本发明的另一个方面是提供具有支承低压弹簧的推杆和支承高压弹簧的斜坡的盘式制动器，该推杆和斜坡适于通过彼此啮合而一起移动，由此当实施制动或解除制动时，允许推杆和斜坡保持同轴。

本发明的其它方面将在下面的说明中部分地提出，并且部分地从说明书中显而易见，或可以通过实施本发明而得知。

根据本发明的一个方面，提供了一种具有底盘(carrier)以及制动钳壳体的盘式制动器，在该底盘安装有一对垫板从而可以向前和向后移动，该制动钳壳体可滑动地安装在所述底盘上并且设置有在其中允许安装活塞的缸体从而通过液压制动压力可以向前和向后移动，所述盘式制动器可以包括：调节器，其安装在活塞中从而防止所述垫板从盘移走并且使所述垫板与盘保持固定的距离；推杆，其安装在所述缸体中，其前部螺纹连接到所述调节器并且其后部设置有向着所述缸体内周表面延伸的法兰；斜坡，其连接到所述法兰从而防止所述推杆旋转并且与所述推杆一起移动并且坐入设置在所述缸体后壁的座槽中；弹簧盒，其使得一侧的端部固定到所述缸体并且在缸体的内周表面和所述推杆之间形成预定的容纳空间；以及弹性构件，其设置在所述弹簧盒的所述容纳空间中从而给所述推杆和所述斜坡提供弹力。

推杆可以设置有沿着所述法兰的外周表面等距分隔开并且向内凹进的多个连接槽，并且斜坡设置有位于所述法兰的前部的环形体和形成在对应于所述连接凹槽的位置并且从主体向后突出的多个连接突起。

所述多个连接突起中的至少一个可以设置有从其外表面沿径向方向突出的支承突起；并且所述缸体的座槽可以在对应于所述支承突起的位置设置有对应于所述支承突起的支承凹槽。

此外，所述法兰的前端表面可以与主体分开固定的距离，从而沿纵向形成间隙。

所述弹性构件包括：低压弹簧，其设置在所述弹簧盒中，其一端被支承在所述弹簧盒的另一侧的表面上，并且其另一端被所述法兰支承从而沿所述活塞的移动方向提供弹力；以及高压弹簧，其设置在所述弹簧盒中从而与所述低压弹簧分隔开固定的距离，其一端被支承在所述弹簧盒的另一侧的表面上，并且其另一端被所述斜坡支承从而沿所述活塞的移动方向提供弹力。

所述法兰可以设置有凹入的凹槽，来支承所述低压弹簧。

此外，所述调节器可以设置有适于接触活塞的头部，以及从所述头部向后延伸并且在其外周表面设置有螺纹的杆，其中所述调节器的头部后壁和所述活塞的内侧表面可以分别设置有安装在其上的垫圈，并且在垫圈之间可以设置垫圈弹簧从而通过所述垫圈弹簧的弹力引起所述调节器被按压抵靠所述活塞。

可以减小在所述调节器的螺纹和彼此螺纹连接的推杆的螺纹之间的距离，从而允许所述调节器紧密连接到所述推杆。

可以将用来接收施加到所述活塞的液压制动压力的液压管设置在制动钳壳体的一端。

附图说明

结合附图，本发明的这些和/或其它方面从实施方式的以下说明中更加明显且更易理解，其中：

图1是示出传统盘式制动器的截面图；

图2是例示传统盘式制动器的操作的部分放大图；

图3是示出根据本发明的一个示意性实施方式的盘式制动器的截面图；

图4是例示安装根据本发明的示意性实施方式的提供给盘式制动器的推杆和斜坡的立体图；

图5是例示了根据本发明的例示性实施方式的盘式制动器的推杆和斜坡之间形成的间隙的部分放大图；并且

图6和图7是例示了根据本发明的例示性实施方式的盘式制动器的操作的图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的实施方式，在附图中例示了其实施例，其中贯穿全文相同的标号指的是相同的元件。

图3是示出根据本发明的一个示意性实施方式的盘式制动器的截面图，并且图4是例示安装根据本发明的示意性实施方式的提供给盘式制动器的推杆和斜坡的立体图。

参照图3和图4，盘式制动器100包括：制动钳壳体120，在该制动钳壳体120安装活塞124从而通过液压制动压力可以向前和向后移动；底盘(未示出)，其固定到车身并且与制动钳壳体120连接，从而允许制动钳壳体120可滑动；一对垫板111和112，其安装在底盘从而彼此以一定的距离分隔开，并且可以向着与待被盘D按压的车轮一起旋转的盘D滑动；调节器130，其防止垫板111和112从盘D移走并且使垫板111和112彼此保持一定的距离；推杆140，其与调节器130螺纹连接；斜坡150，其与推杆140连接从而支承推杆140并且安装在制动钳壳体120的缸体122上；弹簧盒160，其在缸体122的内部侧表面和推杆140之间形成预定的容纳空间；以及弹性构件，其包括低压弹簧170和高压弹簧180。

底盘(未示出)经由安装螺栓(未示出)被固定到车身中的转向节(knuckle)，并且制动钳壳体120通过导杆(未示出)可滑动地连接到底盘的相对端。此外，垫板111和112安装在底盘的中心，从而彼此以一定的距离分隔开，并且沿着彼此相对的方向可以滑动。

垫板111和112被分成内部垫板111和外部垫板112。内部垫板111设置为与下文将详细描述的活塞124邻接，并且设置有连接到其内部侧表面的摩擦衬垫113，外部垫板112设置为与下文将描述的棘爪121邻接，并且设置有连接到其内部侧表面的摩擦衬垫114。盘D形成为与车轮(未示出)一起旋转的圆形板形状，并且与其插入在垫板111和112之间的部分一起旋转。

制动钳壳体120包括棘爪121从而操作外部垫板112，以及设置有允许液压制动压力在其中传递的液压管123的缸体122。

棘爪121被形成为从制动钳壳体120的前部向下弯曲，从而在外部垫板112的外侧围绕外部垫板112。因此，当实施制动时，制动钳壳体120从底盘可滑动地向右移动，从而向着盘D推动外部垫板112并且用棘爪121按压盘D。

缸体122设置在制动钳壳体120的后侧从而允许在主缸(未示出)中产生的液压制动压力被传递，并且活塞124安装在缸体122中从而可以向前和向后移动。也就是说，安装在缸体122中的活塞124通过液压制动压力在缸体122内向前和向后移动。在缸体122的后壁形成座槽125允许下文将描述的推杆140和斜坡150坐入其中。下文将描述座槽125。

活塞124形成为具有一个开口侧的杯子的形状。下文将描述的调节器130的头部131插入在活塞124的内部中心部分，从而接触活塞124。

调节器130包括安装在插入到缸体122中的活塞124中的头部131，从而接触活塞124，以及从头部131延伸并且在其外周表面设置有螺纹的杆132。如上所述，头部131经由活塞124的开口部分插入到活塞124中，从而接触活塞124。

被用来防止在盘D和垫板111和112之间的间隙随着连接到垫板111和112的摩擦衬垫113和114的磨损而扩大并且在其间保持固定距离的调节器130具有分别安装在活塞124的内部侧表面和头部131的后壁的垫圈128和133，以及设置在垫圈128和133之间的垫圈弹簧134。也就是说，设置调节器130，从而通过安装在活塞124的内部侧表面和头部131之间的垫圈弹簧134接触活塞124。因此，随着垫圈弹簧134向着活塞124的前端按压调节器130，即使当垫板111和112的摩擦衬垫113和114由于与盘D的摩擦磨损时，调节器130保持与活塞124的接触从而引起活塞124的位置向着内部垫板111移动。

安装在缸体122中的推杆140螺纹连接到调节器130的后侧，即，杆132。因此，当活塞124通过液压制动压力向前移动时，与活塞124连接的调节器130与活塞124一起向前移动，并且与调节器130螺纹连接的推杆140也向前移动。因此，在彼此螺纹连接的调节器130的螺纹和推杆140之间的距离减小。也就是说，通常出现在调节器130的螺纹和推杆140之间的间隙随着调节器130被设置为沿着活塞124向前(向左)移动的方向被按压而减小，由此调节器130和推杆140同时移动。

推杆140形成为具有中空的核和设置在其内周表面上的螺纹从而螺纹连接到调节器130。此外，在推杆140的后部设置有向着缸体122的内周表面延伸的法兰142。推杆140与下文将描述的斜坡150一起坐入座槽125并且通过斜坡150防止推杆140旋转。

因为推杆140与调节器130螺纹连接并且防止了推杆140旋转，调节器130沿着推杆140的纵向是可移动的。也就是说，当活塞124由于摩擦衬垫113和114的磨损而移动时，通过垫圈弹簧134与活塞124紧密接触的调节器130旋转从而从推杆140移动活塞124的行进距离进而保持与活塞124的紧密接触。因此，在盘D和被活塞124施加压力的垫板111和112之间的距离保持不变。

同时，推杆140的法兰142设置有沿着法兰142的外周表面等距分隔开并且向内凹进的多个连接凹槽145。由于形成在斜坡150的连接突起155被放入连接凹槽145中，推杆140连接到斜坡150。

斜坡150设置有位于法兰142的前部的主体152和从主体152向后侧突出的多个连接突起155。连接突起155形成在对应于形成在法兰142的连接凹槽145的对应位置。

主体152形成为环形，来支承下文将描述的高压弹簧180。主体152的外周表面的直径对应于法兰142的外周表面直径，而主体152的内周表面直径形成为大于连接到调节器130的推杆140部分的外周表面直径。也就是说，推杆140与主体152的内周表面是分开的。这旨在允许下文将描述的低压弹簧170被法兰142支承。

同时，斜坡150的至少一个连接突起155设置有从其外部侧表面沿径向方向突出的支承突起156。支承凹槽126在对应于支承突起156的缸体122的座槽125的位置形成为对应于支承突起156的形状。因此，被支承突起156限制旋转的斜坡150可以沿轴向方向被引导，从而向前和向后移动。因此，通过斜坡150防止了连接到斜坡150的推杆140的旋转。推杆140与斜坡150啮合，由此与其一起移动。

当推杆140连接到斜坡150并且坐入座槽125时，法兰142的前端表面与主体152分开一定的距离，从而沿纵向形成间隙。也就是说，连接突起155的长度大于法兰142的厚度，从而形成一定尺寸的间隙G，如图5所示。这旨在确保位于盘D和垫板111和112之间的距离。

弹簧盒160设置为在推杆140和缸体122的内部侧表面之间形成预定的容纳空间。具体来说，弹簧盒160的一端通过卡环161固定到斜坡150。使推杆140和斜坡150返回其初始位置来返回活塞124的弹性构件设置在弹簧盒160中。弹性构件包括低压弹簧170和高压弹簧180。低压弹簧170的一端由弹簧盒160的一个侧表面支承并且其另一端由法兰142支承。高压弹簧180与低压弹簧170以一定的距离分隔开。高压弹簧180的一端被弹簧盒160的一个侧表面支承并且其另一端由连接到推杆140的斜坡150的前端表面支承，即由主体152支承。这里，支承低压弹簧170和高压弹簧180的法兰142和斜坡150的前端表面以阶梯方式设置，形成梯部。低压弹簧170和高压弹簧180彼此沿纵向被梯部分隔开。

由于上述设置的支承低压弹170和高压弹簧180的结构，当盘式制动器100不操作时，低压弹簧170被法兰142支承并且高压弹簧180被主体152支承。当施加制动并且调节器130和推杆140根据活塞124的移动而移动时，被推杆140的法兰142支承的低压弹簧170首先被按压，如图5所示。由于低压弹簧170被按压超过位于法兰142和斜坡150的主体152之间的间隙G尺寸的距离，法兰142接触斜坡150的主体152并且推杆140和斜坡150一起移动。即，斜坡150支承高压弹簧180，由此低压弹簧170和高压弹簧180都被按压。

同时，法兰142设置有形成为凹入的凹槽144，来稳定地支承低压弹簧170。

在下文中，将描述上述盘式制动器100的操作。

根据例示实施方式的盘式制动器100首先被安装在车辆。即，在推杆140的法兰142和斜坡150的主体152之间形成间隙G，由此确保了盘D和垫板111和112之间的间隙。

当在这种状态下施加制动时，液压制动压力被引入到缸体122中，引起活塞124将压力施加到内部垫板111。因此，连接到内部垫板111的摩擦衬垫113被按压抵靠盘D。同时，制动钳壳体120根据反作用力从底盘(未示出)滑动，由此指状物121向外部垫板112施加压力，引起连接到外部垫板112的摩擦衬垫114被按压抵靠盘D，从而生成制动力。

同时，随着活塞124移动，邻接活塞124的调节器130和连接到调节器130的推杆140一起移动。这时，推杆140移动从而只按压由法兰142支承的低压弹簧170。即，如图6所示，推杆140移动对应于在推杆140和斜坡150之间的间隙G的距离从而按压低压弹簧170。此外，一旦推杆140移动间隙G的距离，法兰142接触斜坡150的主体152，然后推杆140和斜坡150一起移动(参见图7)。也就是说，低压弹簧170和高压弹簧180都被按压。当推杆140和斜坡150移动时，其旋转被支承突起156限制并且其移动相对于缸体122被引导。

此外，由于低压弹簧170和高压弹簧180被设置为分别被推杆140和斜坡150支承，并且间隙G形成在推杆140和斜坡150之间，低压弹簧170和高压弹簧180可以在不同压力下操作，例如低压和高压下。也就是说，在低压下，推杆140只移动对应于间隙G的距离。在高压下，推杆140与斜坡150啮合并且与斜坡150一起移动。

在制动完成之后，推杆140和斜坡150通过高压弹簧180和低压弹簧170返回到其初始位置，由此活塞124不受阻力而流畅地向后移动。一旦通过高压弹簧180引起斜坡150接触缸体122的座槽125，低压弹簧170最终移动推杆140对应于间隙G的距离，从而将推杆140返回其初始位置。此外，由于调节器130螺纹连接到推杆140并且活塞124返回其初始位置，提高了返回活塞124的效果。由此保持了在盘D和摩擦衬垫113和114之间的初始间隙。此外，由于推杆140和斜坡150被设置为一起移动，推杆140和斜坡150可以保持在相同的轴线上。

当摩擦衬垫113和114由于制动磨损时，在盘D和垫板111和112之间的距离，即，在盘D和摩擦衬垫113和114之间的距离由调节器130自动调整。

从上述说明中显而易见，根据本发明实施方式的盘式制动器设置有根据制动中的低压而操作的低压弹簧和根据高压而操作的高压弹簧，因此不但可以通过向后移动活塞防止阻力，而且还确保了在盘和垫板之间的空间。

此外，根据本发明实施方式的盘式制动器还可以根据被按压抵靠盘的摩擦衬垫的磨损通过消除回滚量的增加来改善初始制动感。

因此，防止了由在摩擦衬垫和盘之间的没必要的摩擦导致的摩擦衬垫的磨损以及由此形成的噪音。此外，通过允许垫板与盘以固定距离分隔开可以保证正常的制动力。

尽管本发明示出且描述了一些实施方式，本领域技术人员将理解地是，在不偏离本发明原理和精神的情况下可以对这些实施方式进行修改，本发明的范围由随附权利要求书及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种具有底盘以及制动钳壳体的盘式制动器，在该底盘安装有一对垫板从而可以向前和向后移动，该制动钳壳体可滑动地安装在所述底盘上并且设置有在其中允许安装活塞的缸体从而通过液压制动压力可以向前和向后移动，所述盘式制动器包括：

调节器，其安装在活塞中从而防止所述垫板从盘移走并且使所述垫板与所述盘保持固定的距离；

推杆，其安装在所述缸体中，其前部螺纹连接到所述调节器并且其后部设置有向着所述缸体内周表面延伸的法兰；

斜坡，其连接到所述法兰从而防止所述推杆旋转并且与所述推杆一起移动并且坐入设置在所述缸体后壁的座槽中；

弹簧盒，其在其一侧具有固定到所述缸体的一端并且在缸体的内周表面和所述推杆之间形成预定的容纳空间；以及

弹性构件，其设置在所述弹簧盒的所述容纳空间中从而给所述推杆和所述斜坡提供弹力，

其中，所述推杆设置有沿着所述法兰的外周表面等距分隔开并且向内凹进的多个连接凹槽；并且

所述斜坡设置有位于所述法兰的前部的环形主体和形成在对应于所述连接凹槽的位置并且从环形主体向后突出的多个连接突起，所述连接突起的长度大于所述法兰的厚度，

所述法兰的前端表面与环形主体分开固定的距离，从而沿纵向形成间隙，

所述弹性构件包括：

低压弹簧，其设置在所述弹簧盒中，其一端被支承在所述弹簧盒的另一侧的表面上，并且其另一端被所述法兰支承从而沿所述活塞的移动方向提供弹力；以及

高压弹簧，其设置在所述弹簧盒中从而与所述低压弹簧分隔开固定的距离，其一端被支承在所述弹簧盒的另一侧的表面上，并且其另一端被所述斜坡支承从而沿所述活塞的移动方向提供弹力。

2.根据权利要求1所述的盘式制动器，其中：

所述连接突起中的至少一个设置有从其外表面沿径向方向突出的支承突起；并且

所述缸体的座槽在对应于所述支承突起的位置设置有对应于所述支承突起的支承凹槽。

3.根据权利要求1所述的盘式制动器，其中所述法兰设置有凹入的凹槽，来支承所述低压弹簧。

4.根据权利要求1所述的盘式制动器，其中所述调节器设置有适于接触活塞的头部，以及从所述头部向后延伸并且在其外周表面设置有螺纹的杆，

其中所述调节器的头部的后壁和所述活塞的内侧表面分别设置有安装在其上的垫圈，并且在垫圈之间设置垫圈弹簧从而通过所述垫圈弹簧的弹力引起所述调节器被按压抵靠所述活塞。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的盘式制动器，其中减小在所述调节器的螺纹和彼此螺纹连接的推杆的螺纹之间的距离，从而允许所述调节器紧密连接到所述推杆。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的盘式制动器，其中将用来接收施加到所述活塞的液压制动压力的液压管设置在制动钳壳体的一端。