CN105229331B - 盘式制动器 - Google Patents

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Abstract

一种包括制动器卡钳(1)的盘式制动器，所述制动器卡钳包括沿切向环绕至少一个制动盘的两个侧翼，并且所述制动器卡钳借助两个引导元件(3，4)以可移位的方式在制动器载体(2)上被引导，这两个引导元件在所述制动器卡钳(1)和所述制动器载体(2)之间彼此相对地布置并且相对于所述制动盘的轴线沿径向布置，其中位于一个翼的区域中的第一引导元件(3)由滑动孔和在该滑动孔内被引导的引导销的组合构成，并且其中第二引导元件(4)以至少两个协作的引导表面(7.1，7.2)的组合被配置在对置的翼(1.4)内。

Description

盘式制动器
技术领域
本发明涉及一种尤其用于多功能车辆的盘式制动器，所述盘式制动器具有相对于卡钳载体沿轴向以可滑动的方式且以可移位的方式布置的滑动卡钳或浮动卡钳，所述卡钳载体相对于车辆框架是固定的。
背景技术
对于这样的具有滑动卡钳的盘式制动器，其可以包括采用轴向固定或滑动布置的一个或多个制动盘，以滑动的方式相对于卡钳或制动器载体来引导卡钳，其中例如，卡钳载体将被固定到轴身，或者固定到相对于此轴身固定的车辆底架的类似部分。另选地，制动器卡钳还可以相对于载体部分以滑动的方式布置，载体部分与轴身或车辆框架周围的固定部分成一体。
如常用在用于多功能车辆的盘式制动器的领域中的，滑动类型的典型制动器卡钳包括具有壳体部分的基本框状形状，用于接收制动器致动机构、与此壳体部分相反的桥接部分以及连接壳体部分和桥接部分的两个翼或臂部分，其中由此通常至少一个制动盘被翼部分和桥接部分两者环绕。在壳体部分的区域中设置了具有内制动衬块保持器的内制动衬块，与此相反在至少一个制动盘的另一侧处布置了具有相应制动衬块保持器的外制动衬块，使得在制动器致动期间，由于封闭力流以及由此引起的制动器卡钳在与制动器致动机构的致动力相反的方向上的滑动，内制动衬块及与此同时的外制动衬块两者开始与制动盘附接。
这样的滑动卡钳及其所有部分整体上可以由一件或例如用桥接部分栓接到一起的若干卡钳部件制成，借助相应尺寸的螺栓将桥接部分固定到翼的表面。
出于卡钳载体上引导制动器卡钳的目的，在现有技术中已知有不同的机构和技术。
一种常见的布置包括采取滑动销或引导螺栓形式的引导元件，该引导元件在相应的滑动轴承中被轴向引导，使得制动器卡钳可以相对于固定的卡钳载体移位。为了使制动器卡钳相对于载体获得完美的可移位支撑，为此通常需要至少两个滑动轴承，其中滑动轴承中的一个被配置为固定轴承，它被配置为几乎承担在滑动运动期间出现的全部力。至少一个另一滑动轴承抵消制动器卡钳围绕第一滑动轴承的任何旋转，并且被配置为浮动轴承，以便另外提供阻尼效果并补偿制造公差。例如，这样的布置从GB 2120330 A和DE10248948 B4中已知。
而且，根据US 3,942,611，已经知晓使用单个滑动销进行引导，借助滑动销以滑动的方式将制动器卡钳固定到载体。为了防止制动器卡钳的旋转，此外，舌或突起已设置在制动器卡钳处，并且与载体的相应孔或凹部接合。EP 1454076 B1还公开了具有单个滑动销的机构，其中制动器卡钳还借助设定在预拉伸下的引导肩部相对于载体被径向引导到制动盘的两侧。为此，板簧状元件设置在制动器载体的引导肩部和制动器卡钳的相应抵接部分之间，这抵消掉任何噪音产生和卡嗒作响。
例如，根据DE 3400544 C2，已知紧靠制动盘的旋转轴线布置单个引导销，借助该引导销相对于相对较小的制动器载体来引导制动器卡钳，该制动器载体基本设置在制动盘的突出表面内。为了防止制动器卡钳在制动器致动期间由于制动盘的旋转运动发生旋转，对于该实施方式，在载体的相对于引导销彼此径向相反的位置处设置两个平坦滑动肩部，在此滑动肩部处，制动器卡钳开始与相应滑动表面附接。
然而，还已知位于制动器卡钳和制动器载体之间的引导机构，该引导机构根本不需要任何引导销。例如，US 4,136,761公开了一种机构，其中借助四个均等地布置的V形引导凹部在载体中引导制动器卡钳。
发明内容
本发明的目的是，特别是鉴于分别使用若干引导表面和引导销并且有可能使用与之协作的轴承元件来避免噪音和卡嗒作响负载的产生以及补偿制造公差被证明是极其成本密集的，以能进一步减少制造和组装成本这样的方式进一步改进制动器卡钳相对于制动器载体的滑动引导。
该目的由根据第一方面的盘式制动器实现。
因此，本发明涉及一种具有制动器卡钳的盘式制动器，所述制动器卡钳包括沿切向环绕至少一个制动盘的两个侧翼，并且所述制动器卡钳借助两个引导元件以可移位的方式在制动器载体上被引导，这两个引导元件在所述制动器卡钳和所述制动器载体之间彼此相对地布置并且关于所述制动盘的轴线沿径向布置。
第一引导元件被布置在翼的区域中，即至少与其紧邻，并且被配置为滑动孔和在所述滑动孔内被引导的引导销的组合；而第二引导元件被实现在对置的翼内，实施为彼此协作的至少两个引导表面的组合。在这个意义上，在翼内可能意味着，引导元件或者设置为一体部件或者设置为分离部件，在空间上与所述翼一体或至少靠近所述翼的自由外端或外缘。
为此，用于所述第一引导元件的所述滑动孔可以设置在所述制动器卡钳中或者设置在所述制动器载体中，并且在所述滑动孔内被引导的所述引导销于是可以以相应的方式分别设置在所述制动器载体或所述制动器卡钳处。优选地，所述引导销在轴向方向上关于所述制动盘布置在壳体部分的一侧。
所述第二引导元件防止围绕单个引导销的旋转运动，原因在于它提供了在另一翼中、即相对于盘式制动器的中心或其中心线的滑动支撑，这例如可以看作关于所述制动盘的旋转轴线是同轴的，并且与另一侧成切向。借此确保：一方面将避免围绕引导销的旋转运动，而且另一方面将避免与轮辋或轮毂部件接触的风险，并且能够使制动器卡钳关于制动器载体轴向地滑动。
根据本发明，优选地，所述第二引导元件在轴向方向上被布置成基本接近相应翼的中心。而且，所述第二引导元件可以沿径向布置在所述制动盘上方，即位于所述制动盘的外缘的区域中。
所述第二引导元件这样的布置和位置具有以下优点：针对滑动表面的加工措施将对翼的强度只有最小的影响，因为在制动器致动期间暴露于高机械张力的区域即位于制动器卡钳的壳体部分和桥接部分两者处的翼的相应端部得以逃避加工作业。
根据本发明，所述第一引导元件和/或所述第二引导元件可以被布置在所述制动盘的制动表面(即突出的轴向表面)的径向外侧。
根据一个实施方式，以这样的方式配置所述第二引导元件，使得所述制动器载体包括至少一个引导部分，所述至少一个引导部分具有至少一个引导表面，所述至少一个引导表面在相应翼的至少一个相应引导表面处被引导。
原则上，引导表面的数目不受限制。在制动器卡钳和制动器载体两者处可以设置若干、优选地成对的引导表面，所述引导表面又可以相对于彼此以限定的角度取向或者彼此间隔开。
因此，在一个实施方式中设置成所述制动器载体包括两个引导部分，这两个引导部分彼此分开并具有引导表面，所述引导表面在布置于所述翼的边缘处的引导表面处被引导。换句话说，所述引导表面设置在所述翼的径向自由上缘和下缘处，优选地当在轴向方向上观看时位于中心。
为此，所述制动器载体的引导部分可以包括附接至所述翼的边缘的引导表面，而所述引导部分包括与该引导表面对置的另一引导表面，制动衬块保持器优选的是设置在所述壳体部分处的内制动衬块在所述另一引导表面上被引导。
根据本发明的另一实施方式，所述翼包括凹部，所述制动器载体的引导部分以滑动的方式在所述凹部中被引导。凹部的形状和制动器载体的引导部分的设计两者均可以根据需要进行选择。
无论单个实施方式如何，基本上优选的是，所述引导表面被配置成分别与所述制动器载体和所述制动器卡钳成一体。然而，取决于实施方式，另选地，分别具有所述制动器载体的和所述制动器卡钳的相应引导部分的所述引导表面还将可以优选地以可释放的方式、例如借助螺钉在所述盘式制动器的相应部件处固定为分离的部件。
为了实现相应滑动特征同时提供盘式制动器领域中需要的强度，理想的是将通过在后加工制造或者在分别铸造或锻造制动器卡钳和制动器载体期间已经制造的所述引导表面的滑动表面将通过相应的表面处理进行硬化。
根据本发明的独特实施方式，相应的所述滑动表面将设有相应的减摩和耐磨涂层，例如将通过喷涂、焊装、胶接或焊接处理及技术施加所述涂层。
为了防止可能在盘式制动器的领域中因与之有联系的脏污和腐蚀的外观而在使用中致使产生的卡阻或太大的摩擦力，基本上一方面所述制动器卡钳的引导表面与另一方面所述制动器载体的引导表面之间的分别的距离和游隙必须选择成显著较大。反过来，这样的缺点是，可能发生因振动产生的卡嗒作响的噪音，或者所述引导表面可能由于振动受到锤击而损坏。
为了防止这样的不良影响，本发明建议提供至少一个弹簧元件，所述至少一个弹簧元件位于所述制动器卡钳的所述引导表面和所述制动器载体的所述引导表面之间，该板簧抵消掉任何卡嗒作响负载并且抑制任何噪音产生。在相应引导表面之间使用弹簧元件的进一步优点可以表现为所述引导表面将不被卡嗒作响损坏，并且在这种背景下可以避免磨损加剧。优选地，这些弹簧元件被配置为板簧的构造。
在所述制动器卡钳的翼中具有凹部的实施方式中，所述弹簧元件优选地在所述凹部的长度上沿轴向延伸。更优选地，所述弹簧元件被设计并配置成使得在轴向方向上以可移位的方式在所述凹部内被引导，以便不施加任何不必要的阻力来阻止制动器载体的引导部分的滑动过程。
根据本发明的更优选实施方式，所述弹簧元件被配置成使得在制动器致动期间，由于所述制动器卡钳在所述凹部中的移位，所述弹簧元件可以被轴向压缩；并且由此产生了在终止制动器致动之后通过其作用在制动器载体的相应引导部分上的效果而另外支撑返回运动的回复力，然而，至少在返回运动期间能够在凹部中进行引导部分的相应精确地引导，这防止了卡阻。
因为根据本发明，只提供了彼此协作的引导表面代替具有相应引导孔的第二引导销，所以由于与孔相比一方面对公差要求较低，另一方面能为了加工引导表面的目的而更好地接近，制造和组装成本将显著减少。额外优点在于，盘式制动器享有进一步重量减轻，这是因为将不再需要通常做成具有相应强度和硬度并且与之关联地重量增加的额外引导销，也不再需要与之协作的其它支承元件。
附图说明
根据结合附图描述的实施方式，本发明的其它特征和优点将变得明显，其中：
图1从一侧以立体图示出了根据本发明的盘式制动器的第一实施方式；
图2从另一侧以立体图示出了根据本发明的第一实施方式；
图3以局部剖视从后面示出了根据本发明的第一实施方式；
图4示出了根据本发明的第一实施方式的制动器卡钳的一个翼中的凹部的局部放大图；
图5以局部剖视图示出了根据本发明的第二实施方式；
图6以局部剖视图示出了根据本发明的第三实施方式；
图7以立体图示出了根据第三实施方式的制动器卡钳；以及
图8以局部剖视图示出了根据本发明的第四实施方式。
具体实施方式
制动器卡钳1由单件制成并且具有用于接收制动器致动机构的壳体部分1.1以及与所述壳体部分1.1对置的桥接部分1.2，这两部分在两侧由切向环绕未示出的制动盘的翼1.3和1.4连接，制动器卡钳1在制动器载体2上以可移位的方式被引导，制动器载体2相对于车辆框架是固定的。
为此目的，盘式制动器包括关于其中心并关于制动盘的旋转轴线在径向上间隔开的两个引导元件，即分别为位于第一翼1.3的区域中的引导元件3以及位于第二翼1.4的区域中的第二引导元件4，这可以从图3中看到。
第一引导元件3由引导销5和滑动孔6的组合组成，引导销5被旋入到载体2中并且在制动器卡钳1的相应滑动孔6中以滑动的方式被引导，或许通过使用相应的支承元件实现。
如可以从图2至图4中看到的，根据本发明，第二引导元件4设置在第二翼1.4内。
根据这些图2至图4所示的实施方式，该引导元件4由制动器载体2的引导部分7构成，引导部分7以滑动的方式与翼1.4中的相应凹部8接合。
引导部分7实现为鼻状突起的形式，引导部分7包括两个引导表面7.1和7.2，引导表面7.1和7.2平行延伸，相对于彼此间隔开，并且通过以滑动的方式插设有叶形弹簧元件9而在凹部8的相应引导表面8.1和8.2处被引导。
如图4所示，沿径向在外侧处具有外部部分9.1的弹簧元件9环绕引导部分7的表面，其中部分9.2在轴向方向上沿凹部8的整个轴向长度从部分9.1延伸。使部分9.2的自由端9.3稍微弯曲，并且以全等的方式基本附接在凹部8的端部的相应曲率处。
在制动器致动期间基于制动器卡钳1相对于载体2的移位，这些自由端9.3可以沿着凹部8的曲率朝向彼此移动，并且据此可以设定该区域中的弹簧元件9略处于张力下，这导致产生回复力，在终止制动器致动之后，回复力能够略微支撑制动器卡钳1相对于制动器载体2的引导部分7的返回运动。
在图5中，示出了根据本发明的第二实施方式。
这里，用于接收引导部分7的凹部10并未敞开，而是在内侧与翼1.4成一体。因此，制动器载体2的引导部分7更短，并且包括与凹部8的相应引导表面10.1协作的另一引导表面7.3。
特别如图2所示，当在轴向方向上观看时，引导部分7和凹部8基本设置在径向高于制动盘并且几乎位于翼1.4中心的区域中。这同样适用于根据图5的实施方式。
在图6中，示出了根据本发明的第三实施方式。
这里，制动器载体2包括两个引导部分11和12，引导部分11和12各自分别包括引导表面11.1和12.1。
引导部分11和12关于彼此基本以直角取向，并且以使它们在外侧附接至翼1.4的径向自由边缘13和14这样的方式布置，尤其是在自由边缘13和14的引导表面13.1和14.1处。
引导部分11做成垂直腹板，使得除了用于在载体2处引导制动器卡钳1的引导表面11.1，引导部分11还包括另一引导表面11.2，设置在制动器卡钳1的壳体部分1.1内侧的制动衬块16的制动衬块保持器15在该引导表面11.2处被引导。
在图8中，示出了替代根据图6的实施方式的根据本发明的另一实施方式。
为此，翼1.4的内侧包括位于其上缘13的区域中的另一引导表面13.2，另一引导表面13.2关于第一引导表面13.1是倾斜的。以相应的方式，在腹板11处设置有另一引导表面11.3。在翼1.4的下缘14的区域中，在制动器卡钳1和制动器载体2之间没有引导。

Claims (13)

1.一种包括制动器卡钳(1)的盘式制动器，所述制动器卡钳(1)包括沿切向环绕至少一个制动盘的两个侧翼(1.3，1.4)，并且所述制动器卡钳(1)借助两个引导元件(3，4)以可移位的方式在制动器载体(2)上被引导，这两个引导元件(3，4)在所述制动器卡钳(1)和所述制动器载体(2)之间彼此相对地布置并且相对于所述制动盘的轴线沿径向布置，其特征在于，
-位于一个翼(1.3)的区域中的第一引导元件(3)由滑动孔(6)和在所述滑动孔(6)内被引导的引导销(5)的组合构成，以及
-第二引导元件(4)以至少两个协作的引导表面(7.1，7.2；8.1，8.2；7.3，10.1；11.1，11.3，12.1；13.1，13.2，14.1)的组合被配置在对置的翼(1.4)内，所述引导表面(8.1，8.2；19.1；13.1，13.2；14.1)中的至少一个与所述对置的翼(1.4)成一体或制成为待被固定到所述对置的翼(1.4)的单独部件。
2.根据权利要求1所述的盘式制动器，其中，所述第二引导元件(4)在轴向方向上被布置成基本接近相应的所述对置的翼(1.4)的中心。
3.根据权利要求2所述的盘式制动器，其中，所述第二引导元件(4)在径向上布置在所述制动盘的上方。
4.根据权利要求1、2或3所述的盘式制动器，其中，所述引导元件(3，4)被布置在所述制动盘的制动表面的径向外侧。
5.根据权利要求1所述的盘式制动器，其中，所述制动器载体(2)包括至少一个引导部分(7；11；12)，所述至少一个引导部分具有至少一个引导表面(7.1，7.2，7.3；11.1，11.3，12.1)，所述至少一个引导表面在所述对置的翼(1.4)的至少一个相应的引导表面(8.1，8.2，10.1；13.1，13.2，14.1)处被引导，由此形成所述第二引导元件(4)。
6.根据权利要求5所述的盘式制动器，其中，所述制动器载体(2)包括两个引导部分(11，12)，这两个引导部分具有引导表面(11.1，12.1)，所述引导表面在布置于所述对置的翼(1.4)的边缘(13，14)上的引导表面(13.1，14.1)处被引导。
7.根据权利要求6所述的盘式制动器，其中，所述制动器载体(2)的引导部分包括引导表面(11.1)以及与所述引导表面相对的引导表面(11.2)，以引导制动衬块保持器(15)。
8.根据权利要求5所述的盘式制动器，其中，所述对置的翼(1.4)包括凹部(8；10)，所述制动器载体(2)的引导部分(7)以滑动的方式在所述凹部中被引导。
9.根据权利要求5至8中的任一项所述的盘式制动器，其中，在所述制动器载体(2)的和所述对置的翼(1.4)的所述引导表面(7.1，7.2；8.1，8.2；7.3，10.1；11.1，11.3，12.1；13.1，13.2，14.1)之间布置有至少一个弹簧元件(9)。
10.根据权利要求8所述的盘式制动器，其中，在所述制动器载体(2)的和所述对置的翼(1.4)的所述引导表面(7.1，7.2；8.1，8.2，7.3，10.1)之间布置有至少一个弹簧元件(9)，该弹簧元件(9)在所述凹部(8)的长度上沿轴向延伸。
11.根据权利要求10所述的盘式制动器，其中，所述弹簧元件(9)以可移位的方式在所述凹部(8)中被引导。
12.根据权利要求9所述的盘式制动器，其中，所述弹簧元件(9)能被压缩，从而产生回复力。
13.根据权利要求1所述的盘式制动器，其中，所述制动器载体(2)的和/或所述对置的翼(1.4)的所述引导表面(7.1，7.2；8.1，8.2；7.3，10.1；11.1，11.3，12.1；13.1，13.2，14.1)设有减摩和/或耐磨涂层。
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