CN105020301A - 浮动式钳盘制动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮动式钳盘制动器，包括支架，钳体、导向销、内摩擦片、外摩擦片，其特征在于：所述的支架上设有第一安装孔，所述的导向销的一端固定连接在第一安装孔中，所述的导向销和支架在制动时不发生相对位移，所述钳体与导向销活动连接，沿导向销轴向移动。本发明的导向销与支架固定安装，在制动时导向销与支架不发生相对位移，在非制动状态下，导向销与支架不会因配合面金属碰撞产生噪声，同时导向销和支架安装孔的加工长度较小，从而极大地简化了加工工艺，提高了电镀的成品率，降低了制造成本。

Description

浮动式钳盘制动器

技术领域

本发明涉及浮动式钳盘制动器。

背景技术

在现代汽车技术中，车辆液压式钳盘制动器分为固定式和浮动式两种；浮动式钳盘制动器，其制动盘直接固定在轮毂上，没有浮动位移量。而钳体是利用销轴或者螺栓固定在支架上，再通过支架固定在前减震上的，这样钳体与支架之间可以在销轴或螺栓上作少量的轴向位移，形成浮动。浮动式钳盘制动器一般仅一侧有制动活塞，设置在钳体位于车辆内侧的部位，制动活塞在液压力的作用下推动内摩擦片，当内摩擦片接触到制动盘时，此时内摩擦片受到制动盘的反作用力。由于钳体内保持着制动液压，因此制动盘的反作用力就推动着钳体沿销轴移动，直到外侧摩擦片与制动盘接触，内、外摩擦片共同作用夹紧制动盘，产生制动力矩，从而实现车辆浮动刹车。

如图13、图14所示为常见的浮动式钳盘制动器立体图及剖视图。支架03固定安装在车辆底盘上，导向销08的一端通过螺栓07固定安装在钳体耳部021上，另一端通过间隙配合安装在支架03的导向销安装孔031内。导向销安装孔031的端部设有导向销防尘罩09，导向销防尘罩09与导向销08销孔配合安装，用于减震和防尘。

支架03上在制动盘(图中未示出)的两侧对称固定设置有两个弹簧片04，弹簧片设有导向槽，槽的中心线与活塞轴线方向一致。内侧摩擦片05和外侧外摩擦片06设置在钳体内,底部的连接端分别安装在两个弹簧片04的导向槽内，在制动过程中，可沿着活塞01的轴线方向在弹簧片04上的导向槽滑动。

在制动过程中，在液压力的作用下活塞01推动内摩擦片05与制动盘贴合，同时在制动盘的反作用力下，钳体02向活塞01运动的反方向移动，从而推动外摩擦片06与制动盘的另一面贴合，产生制动力矩，实现制动或减速。实践中，由于导向销08与导向销安装孔031为间隙配合，导致在非制动状态下，如果冲击力足够，导向销08会与导向销安装孔031的内壁发生碰触，产生金属敲击噪音，为了减少由此而产生的金属敲击噪音，导向销5与导向销安装孔031的配合面通常会设计得较长，同时，由于配合面一般需采用油脂润滑，为防止油脂外溢，导向销安装孔一般为盲孔设计。这样的设计需求就增加了导向销08与导向销安装孔031的机加工难度以及电镀的难度，导致会增加生产成本。使浮动式钳盘制动器的价格难以下降。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种低成本的浮动式钳盘制动器。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现。

浮动式钳盘制动器，包括

支架，支架固定安装在车辆底盘上，为固定件；

钳体，钳体内设置有缸孔，为活动件；

活塞，活塞间隙配合安装在钳体的缸孔中，制动时，受液压力的驱动，可沿缸孔的轴向运动；

导向销，将支架与钳体活动连接在一起，制动过程中，钳体沿导向销轴向向与活塞运动相反的方向移动；

内摩擦片，内摩擦片设置在钳体与支架形成的容腔内，与支架滑动连接，在制动时，受活塞推动，向制动盘滑动，直到与制动盘贴合；

外摩擦片，外摩擦片设置在钳体与支架形成的容腔内，与支架滑动连接，与钳体同步移动；

其特征在于：所述的支架上设有第一安装孔，所述的导向销的一端固定连接在第一安装孔中，所述的导向销和支架在制动时不发生相对位移，所述钳体与导向销活动连接，可沿导向销轴向移动。

优选地是，所述的固定连接方式为螺纹连接。

优选地是，所述的钳体上设有第一通孔，所述的导向销与第一通孔间隙配合，穿过第一通孔与支架固定连接。

优选地是，所述的第一通孔与导向销之间设有第一弹性部件，所述的第一弹性部件固定安装在第一通孔内。

优选地是，所述的第一弹性部件为带有自润滑功能的橡胶衬套

优选地是，还包括第二弹性部件和第三弹性部件，所述的第二弹性部件和第三弹性部件固定安装在支架位于车辆外侧的两端，第二弹性部件和第三弹性部件会产生竖直方向的弹性变形力，使钳体具有向支架无限贴合的趋势。

优选地是，第二弹性部件和第三弹性部件为结构对称的板簧。

优选地是，还包括第四弹性部件，所述的第四弹性部件设置于内摩擦片与钳体的接触面之间，利用钳体的自重向内摩擦片提供竖直方向弹性支撑力。

优选地是，所述的第四弹性部件可以同时设置于外摩擦片与钳体的接触面之间，利用钳体的自重向外摩擦片提供竖直方向弹性支撑力。

优选地是，所述的第四弹性部件为片簧。

优选地是，所述的支架上设有台巴，所述的内、外摩擦片以竖直方向安装在支架上，与台巴不发生干涉。

附图说明

图1是本发明浮动式钳盘制动器的立体图。

图2是本发明浮动式钳盘制动器零件分解图。

图3是本发明导向销装配剖视图

图4钳体、支架、导向销装配示意图

图5是本发明浮动式钳盘制动器安装截面图

图6是本发明内、外摩擦片结构示意图。

图7是第四弹性部件结构示意图。

图8是本发明内、外摩擦片与支架装配示意图。

图9是本发明外摩擦片与支架、钳体的安装示意图。

图10是本发明内摩擦片与支架、钳体的安装示意图。

图11是本发明第二弹性部件结构示意图。

图12是本发明第二弹性部件安装示意图。

图13是常见浮动式钳盘制动器立体图。

图14是常见浮动式钳盘制动器剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述：

如图1、图2所示，本发明的浮动式钳盘制动器，包括活塞1，钳体2，支架3。活塞1固定安装在钳体2的缸孔内，可受制动液压驱动输出液压力。支架3固定安装在车辆底盘上，为固定件。钳体2分别由对称设置的两个导向销8和第二弹性部件4、第三弹性部件11安装在支架3上，内摩擦片5和外摩擦片6位于钳体2和支架3形成的容腔内部，分别与支架3滑动连接。其中内摩擦片5与活塞1的端面接触，外摩擦片6的顶部与钳体2刚性接触连接。

在制动过程中，活塞1输出制动液压力，推动内摩擦片5沿活塞1轴线方向在支架3的支撑面上向制动盘(图中未示出)方向移动，当内摩擦片5与制动盘贴合时，制动盘产生的反作用力带动钳体2沿导向销8向活塞1移动的反方向移动，由于钳体2与外摩擦片6刚性接触连接，外摩擦片6在钳体2的带动下与钳体2同步移动，向制动盘的另一面贴和，从而使制动盘被内摩擦片5和外摩擦片6夹紧，产生制动力矩，实现制动。

如图3、图4所示，本发明的导向销8为圆柱体形状，表面光滑以降低摩擦系数，一端加工有外螺纹，支架3设置有第一安装孔34，孔壁设有内螺纹，深度约等于导向销8的直径，可以为盲孔，也可以为通孔。导向销8采用螺纹连接固定在支架3的第一安装孔34内。导向销8另一端设有内六角的装配孔81，用于导向销8的装配。

如图2所示，钳体2上设有第一通孔21，第一通孔21内安装有橡胶衬套9，橡胶衬套9为管状，带自润滑功能，同时集成了保护套和防尘罩的功能。橡胶衬套9的外周面上设有第一定位台阶91和第二定位台阶92，橡胶衬套9通过第一定位台阶91和第二定位台阶92固定安装在第一通孔21内。导向销8穿过橡胶衬套9与第一安装孔31螺纹连接。在制动过程中，橡胶衬套9包裹着导向销8，并沿着导向销8的轴线方向和钳体2一起移动。

本发明的导向销8与支架3固定安装，在制动时导向销8与支架3不发生相对位移，在非制动状态下，导向销8与支架3不会因配合面金属碰撞产生噪声，因此第一安装孔34和导向销8加工长度上无特殊要求，从而极大的简化了工艺，提高了电镀的成品率，降低了制造成本，降低噪音。支架与导向销的连接方式也可以采用焊接、铆接等其他连接方式。

橡胶衬套9将导向销8与钳体2上的第一通孔21的配合方式转变为弹性配合。在车辆行驶发生颠簸产生冲击力时，第一弹性部件9可以吸收钳体2的冲击能量，转化为弹性变形，从而降低噪音，减轻磨损。同时由于橡胶衬套9可以附带有自润滑功能，附加以硅油或油脂润滑可大幅度提高导向销8的滑移能力，减少因导向销8的滑动阻尼而产生的钳体2的拖滞。

如图5、图6所示，内摩擦片5与外摩擦片6形状、结构完全相同。相对位置设置在车辆内侧的称为内摩擦片5，相对位置设置在车辆外侧的称为外摩擦片6。外摩擦片6的两端设有结构对称的两个第一耳部60。每个第一耳部60设有经机加工的相互垂直的第一接触面61和第一立面62，用于与支架3的装配。第一耳部60上端部的一侧还设有第一槽64。外摩擦片6的顶部还设有位置居中的第一凸台63，用于与钳体2的刚性接触连接。内摩擦片5具体有外摩擦片相同的结构，包括对称设置的第二耳部50，每个第二耳部50包括第二接触面51，第二立面52，第二凸台53和第二槽(图中未示出)。

如图6、图7所示，本发明的第四弹性部件7可以为片簧，第四弹性部件包括第一弹片71和第二弹片72以及第三弹片73。其中第一弹片71装配在第二槽内，将第四弹性部件7固定在内摩擦片5上，以防止在装配和工作过程中发生脱落和偏转；第二弹片72夹持在内摩擦片5的另一侧面的相应部位。第三弹片73与钳体2弹性接触，将钳体自身的重力传递给内摩擦片5，为内摩擦片5提供竖直方向的弹性支撑。同时第三弹片73的存在还可以降低摩擦力，提高内摩擦片5的滑移能力。第四弹性部件7数目可以为2个，设置在内摩擦片5上，也可以为4个，同时也设置在外摩擦片6上。

如图4、图8所示，支架3上对称设置有结构相同的四个安装接口，每个安装接口设有相互垂直的第三接触面31和第三立面32，均为机加工平面。内摩擦片5和外摩擦片6以图示方向分别安装在支架3对应的安装接口。内摩擦片5通过两个第二接触面51在竖直方向上放置在两个第三接触面31上，两个第二立面52与两个第三立面32间隙配合安装，限制了内摩擦片5的水平位移；外摩擦片6通过两个第一接触面61在竖直方向上放置在另外两个第三接触面31上，两个第一立面62与对应的另外两个第三立面32间隙配合安装，限制了外摩擦片6的水平位移。

如图5、图8所示，本发明的支架3上位于车辆外侧的相应部位设有台巴33，台巴33是支架3的一部分，在铸造时成形。所谓台巴是指为增加受力部件的刚度，同时减少受力部件的用料而设置的梁柱状结构。

本发明内摩擦片5和外摩擦片6的结构与支架3安装接口结构的设计，可以改变目前现有的浮动式钳盘式制动器内摩擦片05和外摩擦片06沿活塞轴向安装的安装方向，采用如图8所示的竖直方向安装。这种安装方式可以使在设计支架3的结构时，无需考虑台巴的存在和形状是否会影响内摩擦片5和外摩擦片6的安装。如图4、图5、图8所示，设计人员可以从容地设计台巴的形状和位置，台巴34与外摩擦片的间隙35的尺寸，理想状态下可以为0。使台巴可以无限地靠近外摩擦片6，在有限的空间内提高台巴33的可布置性。相比于不设置台巴33的支架3，本发明的支架3在制动时受力更加均衡。同样刚度的下可以减少支架20％以上的用料，从而降低生产成本。

如图9所示，外摩擦片6与钳体2、支架3安装示意图。钳体2内壁设有机加工的曲面22，曲面22与外摩擦块6上第一凸台63刚性接触连接，由于第一凸台63上表面为平面，因此第一凸台63与曲面22的接触部位为理想状态下为两条直线，当钳体2受制动盘的反作用力向制动盘的方向移动时，由于刚性接触连接，钳体2带动外摩擦片6同向移动，进而压紧制动盘并实现行车制动；在液压力撤销以后，作用在摩擦片6上的压力撤销，摩擦材料相比于金属材料具有更大的可压缩性，其在制动过程中所受到的压缩能量释放，并带动钳体2回到理想位置；本发明的钳体2与外摩擦块的接触范围较小，可以在保证两者运动的一致性的同时，减少摩擦而产生的能量损失。

如图2、图9所示，本发明可以在支架接口的第三接触面31和和第三立面32与外摩擦片6的第一接触面61和第一立面62之间设置弹簧片10，用以降低外摩擦片6在制动时所受的摩擦力，进而提高外摩擦片6和钳体2的同步滑移能力。如图9所示，弹簧片10为在支架3上对称式设置。同样，如图10所示，内摩擦片5与支架3装配的相应位置也可以设置弹簧片10以降低制动时所受到的摩擦力。

如图10所示，内摩擦片5上的第二凸台53与钳体2不接触。内摩擦片在制动时不随钳体2移动。

如图1、图2、图11所示，以第二弹性部件为例，第二弹性部件4和第三弹性部件11为对称式设计的板簧，用于连接钳体2和支架3，对称设置在本发明浮动式钳盘制动器远离车辆的一侧。如图11、图12所示，第二弹性部件4包括第一定位片41，第二定位片42，第一夹持端43，第二夹持端44和支撑梁45。第一定位片41和第二定位片42分别安装在支架3相应的位置。第一夹持端43夹持在钳体2的相应位置，与第一定位片41共同作用，在竖直方向对钳体2施加弹性变形力，将钳体2、外摩擦片6始终压向支架3，并在水平方向上对第二弹性部件4加以定位；第二定位片42与第二夹持端44共同作用限定了第二弹性部件4的沿活塞1轴方向安装位置。

第一夹持端43与钳体2的接触面可以设计为点-面接触，用以降低摩擦力，提升钳体2轴向的滑移力。优选地方案是在第一夹持端43冲压出若干凸块，凸块的表面为弧面，钳体的接触面为平面。

本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。

Claims (11)

1.浮动式钳盘制动器，包括

支架，支架固定安装在车辆底盘上，为固定件；

钳体，钳体内设置有缸孔，为活动件；

活塞，活塞间隙配合安装在钳体的缸孔中，制动时，受液压力的驱动，可沿缸孔的轴向运动；

导向销，将支架与钳体活动连接在一起，制动过程中，钳体沿导向销轴向向与活塞运动相反的方向移动；

内摩擦片，内摩擦片设置在钳体与支架形成的容腔内，与支架滑动连接，在制动时，受活塞推动，向制动盘滑动，直到与制动盘贴合；

外摩擦片，外摩擦片设置在钳体与支架形成的容腔内，与支架滑动连接，与钳体同步移动

其特征在于：所述的支架上设有第一安装孔，所述的导向销的一端固定连接在第一安装孔中，所述的导向销和支架在制动时不发生相对位移，所述钳体与导向销活动连接，可沿导向销轴向移动。

2.根据权利要求1所述的浮动式钳盘制动器，其特征在于，所述的固定连接方式为螺纹连接。

3.根据权利要求1、2所述的浮动式钳盘制动器，其特征在于，所述的钳体上设有第一通孔，所述的导向销与第一通孔间隙配合，穿过第一通孔与支架固定连接。

4.根据权利要求3所述的浮动式钳盘制动器，其特征在于，所述的第一通孔与 导向销之间设有第一弹性部件，所述的第一弹性部件固定安装在第一通孔内。

5.根据权利要求4所述的浮动式钳盘制动器，其特征在于，所述的第一弹性部件为带有自润滑功能的橡胶衬套。

6.根据权利要求1所述的浮动式钳盘制动器，其特征在于，还包括第二弹性部件和第三弹性部件，所述的第二弹性部件和第三弹性部件固定安装在支架位于车辆外侧的两端，第二弹性部件和第三弹性部件会产生竖直方向的弹性变形力，使钳体具有向支架无限贴合的趋势。

7.根据权利要求6所述的浮动式钳盘制动器，其特征在于，第二弹性部件和第三弹性部件为结构对称的板簧。

8.根据权利要求1所述的浮动式钳盘制动器，其特征在于，还包括第四弹性部件，所述的第四弹性部件设置于内摩擦片与钳体的接触面之间，利用钳体的自重向内摩擦片提供竖直方向弹性支撑力。

9.根据权利要求8所述的浮动式钳盘制动器，其特征在于，所述的第四弹性部件可以同时设置于外摩擦片与钳体的接触面之间，利用钳体的自重向外摩擦片提供竖直方向弹性支撑力。

10.根据权利要求8、9所述的浮动式钳盘制动器，其特征在于，所述的第四弹性部件为片簧。

11.根据权利要求1所述的浮动式卡钳机构，其特征在于，所述的支架上设有台巴，所述的内、外摩擦片以竖直方向安装在支架上，与台巴不发生干涉。