CN1053949C - 盘式制动器的带弹簧的摩擦垫组件及配有该组件的制动器 - Google Patents

盘式制动器的带弹簧的摩擦垫组件及配有该组件的制动器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种装有防振弹簧的摩擦垫组件，摩擦件包括一个衬垫承板它借助于槽与导面互相支承和滑动，此盘式制动器包括能将摩擦垫压向旋转盘的驱动装置，衬垫承板在它的外横边上与至少一个槽等高地制有一个用于安装防振弹簧的开口，此弹簧与衬垫承板和抗扭器沿径向配合工作。有一个弹性件与衬垫承板和抗扭器配合工作，以促使衬垫承板沿轴向离开旋转盘。

Description

盘式制动器的带弹簧的摩擦垫组件及配有该组件的制动器
本发明涉及一种主要用于汽车的盘式制动器摩擦垫，具体而言，是一种装有弹簧的摩擦垫组件。
更详细地说，本发明涉及一种装有防振弹簧的摩擦垫组件，摩擦垫包括一个衬垫承板，衬垫承板借助于制在衬垫承板横边中的槽，与制在盘式制动器抗扭器上的导面相互支承和滑动，盘式制动器中包括能将摩擦垫压向旋转盘的驱动装置，衬垫承板在其外部横边上与至少一个槽等高地制有一个安装防振弹簧用的开口，此弹簧沿径向与衬垫承板和抗扭器相互作用。
这样的组件是现有已知的，例如由文件EP-A-0,080,949或EP-A-0,112,749。
减振弹簧基本上沿径向(就制动盘轴线而言)相对于抗扭器压衬垫承板，以避免摩擦垫振动，振动会产生噪音，并会引起支承和滑动面互相撞击。
然而在制动过程结束后，摩擦垫可能会继续紧换着制动盘。制动盘很轻微的变形便会使之与摩擦垫周期性地接触，从而引起摩擦噪音和摩擦垫过早和不均匀的磨损，并产生一个扭矩(称为残留扭矩)，它不合要求地使车轮与制动盘减速。
因此，本发明的目的是要克服这些缺点，以避免摩擦噪音、不均匀的磨损和残留扭矩的产生。
为此目的，本发明采取预防措施，使一个弹性件与衬垫承板和抗扭器互相配合作用，以便推动衬垫承板沿轴向离开旋转盘。
由下面对附图所示作为非限制性举例的实施例的说明中，可更好理解本发明，清楚看出本发明其他目的、特征和优点，附图有：
图1设有按本发明制造的摩擦垫组件的盘式制动器从内部看的正视图；
图2图1所示盘式制动器在静止状态下的平面视图；
图3图1所示盘式制动器在制动过程中的平面视图；
图4与图2类似的视图，盘式制动器配有按本发明另一种方案制造的摩擦垫组件；
图5表示图1所示盘式制动器中摩擦垫的正视图；
图6在图1、2、3和5中用于摩擦垫的弹簧透视图；
图7在图4中用于摩擦垫的弹簧透视图；
图8与图6和7不同的另一种方案弹簧的透视图。
图1至4表示盘式制动器，其中的摩擦垫组件按本发明的申请。
此类制动器包括一个抗扭器(Calipor)10，它借助于两个轴向导销12和14可滑动地装在固定支架16上，支架与汽车的固定部分(图中未表示)连接。抗扭器10跨在旋转盘18上，旋转盘与汽车的一个车轮相连。抗扭器10跨在盘18上的部分有一个开口20，它以沿轴向延伸的横边为界，并对两个摩擦垫22和24起抗扭器的作用。
内摩擦垫22由固定在抗扭器上的制动马达28的活塞26直接驱动，外摩擦垫24与抗扭器10的反作用件30相连，所以，当制动马达28工作时，靠反作用力压向盘18。
摩擦垫22和24支承和滑动地装在开口20的沿周向隔开间距的边缘32和34上。边缘32包括一个轴向栓36的外壳35，轴向栓用一个销37锁住。当将此栓36沿轴向从制动器拆出时，摩擦垫22和24便可沿径向取出。
由图5更清楚看出，每个摩擦垫22和24有一个衬垫承板38，其上例如用粘结固定有摩擦衬垫40。与制在沿圆周相隔一定距离的衬垫承板38径向边缘上的“V”形槽42和44不同，衬垫承板38上还制有两个安装口46，它们用于装入防振弹簧48，如图1至4所示。在实施例中，安装口46是从衬垫承板38的外周边50上切出的。这些开口包括一个第一扩张式安装孔52，它的最宽部位于与周边50等高的地方，最窄部与圆孔状支承孔54连通。
应该指出，摩擦垫相对于制动器径向对称面基本对称。
防振弹簧48本身例如由上面所列举的文件中已知，它由弹性钢丝制成，并有一个基本上为矩形的孔56，矩形的两个长边相隔一个距离，其间距值略大于衬垫承板38的厚度；它的短边隔开一个距离，其值略大于槽42或44底部和安装口46底部之间的距离。短边之一装在安装口46中，另一个短边84支承在抗扭器10上。长边之一从弹簧丝58延伸出来，它的端部弯曲成一个夹子60，它与衬垫承板38的外周边50接触。
摩擦垫上还有一个弹簧62，它与衬垫承板38和抗扭器10配合工作。
更准确地说，如在图6中更详细地表示的那样，弹簧62由一根长度连续的弹性金属丝构成，它有一个安装部分64，一个固定部分66和一个活动部分68。如图6所示，在自由状态下弹簧62的形状基本上是平面的。
固定部分66有一个基本上为矩形的孔，它的长边70隔开一个距离，其值略大于衬垫承板38的厚度。
短边72之一由构成弹簧的金属丝两个端头组成，它们互相重叠，它们的每一端制成一个弯头74，在自由状态下弯头垂直于弹簧平面，这两个弯头74因而形成一个夹子，夹子与衬垫承板38的外周边50接触。矩形的另一个短边76由金属丝两个重叠的部分组成，每个部分来自一个长边70，短边76构成弹簧的安装部分64，安装部分64装在衬垫承板38的安装口46中。
活动部分68有一个基本上为梯形的孔。梯形的不平行边78各延伸自构成固定部分66短边76的一个金属丝部分，这一部分也是安装部分64，并构成了组成活动部分68的梯形的一个底边。不平行边78则通过梯形的另一个底边80互相连接，在图中所示的例子中，底边80是梯形的长底边。
在摩擦垫装在抗扭器10中时，梯形的高度，也就是说底边76和80之间的距离，大于安装口46底和脊82之间的距离，在抗扭器10中，脊82是栓36外壳35的边界。
由以上所述可知，如图1和2所示，当装有弹簧62的摩擦垫22装入抗扭器10中时，弹簧62的安装部分64装入安装口46中，并在支承部分54上作用一个指向抗扭器10外基本上为径向的力；而固定部分的短边72，则在衬垫承板38的外周边50上作用一个朝向制动盘轴线基本上为径向的力；活动部分68支承在抗扭器10上，更准确地说是它的两个不平行边78支靠在抗扭器10的脊82上，并在脊82上作用一个指向盘并垂直于其主方向的力。
制动时，液压油在压力下与制动马达28连通，马达使活塞26将内摩擦垫22向前推，直至内摩擦垫与盘18的一个表面接触。
与此同时，抗扭器10在反作用力作用下，通过在导销12和14上的滑动反向移动，并使外摩擦垫24压靠在盘18的另一侧，以便降低盘18的转速。
此时，配备有按本发明的摩擦垫组件的盘式制动器本身处于图3所示的状况，内摩擦垫22已经从图2所示之静止位置，移到与盘18接触的工作位置。
弹簧62的安装部分64和固定部分66伴随着摩擦垫22移动，固定部分66将衬垫承板38夹在它的两个侧边70之间。
由于弹簧62活动部分68中，构成安装部分64的底边固定在摩擦垫22上，而它的不平行边78支靠在抗扭器10的脊82上，所以它变形成如图3所示的状态。事实上脊82的粗糙度再加上边78作用在此脊82上的力，使边78不沿脊82滑动，这与防振弹簧48的部分84的情况不同，这部分84支靠在抗扭器10上，并可在抗扭器10上滑动。其结果是使活动部分68受到一个基本上沿轴向的力。
当制动过程中断时，在制动马达28的液压降低。于是，活塞26或自发地，或借助于一个适用的现有活塞环，缩回制动马达28中。
与此同时，弹簧62，更具体而言为其活动部分68，力图恢复其静止状态的形状。活动部分68的边78由于如上面所阐述同样的原因而不在脊82上滑动，所以活动部分68的轴向力构成一个力矩，力矩的一个分量作用在边76上，方向是离开盘18，它的另一个分量作用在脊82上，方向是指向盘18；当将边76从制动盘18上移开，并因此也将安装部分64和固定部分66以及接着将摩擦垫22从制动盘移开时，轴向力消失。
虽然，借助于弹簧62和它活动部分68的作用，当制动过程结束时，使摩擦垫与活塞26保持接触，并从制动盘移开。以此方式避免了制动过程以外的摩擦噪声，也避免了摩擦垫的不均匀磨损和产生阻止车轮和制动盘自由旋转的残留力矩。活动部分68起到了将摩擦垫回复到静止位置的弹簧的作用。
按本发明的特点，两个不平行边78之间构成的角度，更准确地说是最靠近盘18的边78和盘面之间构成的锐角，应能使摩擦垫在制动过程和制动结束时，产生上面阐述过的运动，这一运动相应的移动距离，在现有技术中简称为制动器工作间隙。
随着摩擦衬垫的磨损，在制动时摩擦垫要移动一个大于工作间隙的量。在可能发生的这种情况下，弹簧62允许作这样的位移。实际上，由最靠近盘18的那个边78和盘平面之间构成的角度，应在摩擦垫的位移等于制动器工作间隙时，使构成弹簧62活动部分的梯形，变形为基本上具有直角梯形的形状，此时，靠近盘18的边78垂直于梯形底边76，并因而平行于盘18的面，所以，与衬垫承板38上朝向制动盘的那个外表面接触。换句话说，在靠近盘18的那个不平行边78与盘18平面之间原先在静止状态下构成的锐角，在摩擦垫的位移等于盘式制动器工作间隙时变成零。
在这种情况下，当摩擦垫位移大于工作间隙时，与衬垫承板38接触的那个边78将被迫在脊82上滑动，此时，在底边80力的带动下，使位于衬垫承板38另一侧的边78也发生滑动。
在制动过程结束时，摩擦垫回行，其值等于制动器工作间隙，也就是说，摩擦垫本身此时回到了一个与制动开始时所处位置相比略微靠前的位置。
所以，按本发明的摩擦垫组件，即使在摩擦垫有磨损时，也能始终使盘式制动器最合理地工作。
图4和7表示上述摩擦垫/弹簧组件的一种变型。
按照此变型方案，弹簧62有一个与上面已介绍的那种一样的安装部分64和一个活动部分68；弹簧62固定部分66的造形是为了使之也能有防振弹簧48的功能。
在此弹簧的末端，固定部分有一个基本上为矩形的孔86，它的长边88和90相隔一个距离，其值略大于衬垫承板38的厚度。
边90构成了固定部分66长边70的延伸部分。其中一个短边84在抗扭器10上作用一个基本上为径向的力，而另一个短边92位于衬垫承板另一个安装口46中，制成弯边的端部74′垂直于处于自由状态下的弹簧62平面。如图7所示，弹簧活动部分68的工作情况，与已介绍过的表示在图6中的弹簧相同。
图8表示与图6所示弹簧不同的另一种变型。弹簧62具有对称的构形，它有两个安装部分64和64′，每一个装在衬垫承板38上一个安装口46中；两个活动部分68和68′的每一个，通过它们的不平行边，与制在抗扭器10上的脊82、82′互相配合工作；中央固定部分66卡在衬垫承板38上，并有一个中央开口72′，开口72′与衬垫承板38的外周边50配合工作。
图8所示弹簧的工作与参见图6所示弹簧已作的介绍是相同的，每一个活动部分68和68′同时具有径向地将摩擦垫压向抗扭器外侧的防振弹簧的功能，和具有使摩擦垫复回的弹簧的功能，因此，它在每次制动过程结束时，通过其两个侧边轴向地加压使摩擦垫离开盘，轴向移动的量小于或等于制动器工作间隙。
本发明并不仅限于上面所介绍的实施例，可以作出多种修改，对于技术熟练的人员显然可以作出这些修改。因此，外摩擦垫24可同样按本发明的规定制成。弹簧62的边78和/或抗扭器的脊82、82′也可进行改变，以便在摩擦垫移动量小于工作间隙时保持接触，但另一方面也允许位移量大于工作间隙。弹簧62钢丝的横截面可例如是三角形、正方形或矩形，和/或在脊82、82′上可以制有细槽。

Claims (8)

1.盘式制动器的装有防振弹簧的摩擦垫组件，摩擦垫(22、24)包括一个衬垫承板(38)，衬垫承板(38)借助于制在衬垫承板(38)横边中的槽(42、44)，与制在盘式制动器抗扭器(10)上的导面(32、34)互相支承和滑动，此盘式制动器包括能将摩擦垫(22、24)压向旋转盘(18)的驱动装置(26、28)，衬垫承板(38)在它的外周边(50)上与至少一个槽(42、44)等高地至少制有一个用于安装防振弹簧(48)的开口(46)，此弹簧(48)与衬垫承板(38)和抗扭器(10)沿径向配合工作，其特征为：一个弹性件(62)与衬垫承板(38)和抗扭器(10)配合工作，以促使衬垫承板(38)沿轴向离开旋转盘(18)，该弹性件(62)包括一个安装部件(64)，装在衬垫承板(38)的安装口(46)中；一个固定部分(66)，与衬垫承板(38)配合工作；以及一个活动部分(68)，与抗扭器(10)配合工作，活动部分(68)具有基本上为梯形的孔，此梯形孔至少有一个开口，它的不平行边(78)位于衬垫承板(38)的每一侧，并与抗扭器(10)配合工作，梯形孔的一个底边(76)装在衬垫承板(38)的安装口(46)中。
2.按照权利要求1所述的组件，其特征为：弹性件(62)的固定部分(66)有一个基本上为矩形的孔，此孔至少有一个开口，它的两个边(70)装在衬垫承板(38)表面附近，第三个边(72)与衬垫承板(38)的外周边(50)配合工作，第四个边(76)装在衬垫承板(38)的安装口(46)中。
3.按照权利要求1所述的组件，其特征为：弹性件(62)的不平行边(78)与制在抗扭器(10)上的脊(82，82’)相互配合作用。
4.按照权利要求3所述的组件，其特征为：弹性件(62)最靠近盘(18)的不平行边(78)，与盘(18)的面构成一个锐角，当摩擦垫(22、24)移动一个相应于盘式制动器工作间隙的距离时，此锐角消失。
5.按照权利要求3所述的组件，其特征为：当摩擦垫(22、24)的位移量大于盘式制动器工作间隙时，弹性件(62)的不平行边(78)沿制在抗扭器上的脊(82，82’)滑动。
6.按照前述权利要求之一所述的组件，其特征为：弹性件(62)的固定部分(66)另加一个至少具有一个开口基本上为梯形的孔(86)，它的两个边(80、90)位于衬垫承板(38)的表面附近，一个边装入衬垫承板(38)的安装口(46)中，一个边(84)在抗扭器(10)上作用一个基本上沿径向的力。
7.按照权利要求1至5之一所述的组件，其特征为：它有两个活动部分(68、68’)，每一个通过其不平行边(78、78’)，与制在抗扭器(10)上的脊(82、82’)相互配合作用。
8.盘式制动器，包括一个抗扭器(10)，它与驱动装置(26、28)相连，驱动装置至少能将一个摩擦垫(22、24)压向旋转盘(18)，摩擦垫(22、24)包括有一个其上装有摩擦衬垫(40)的衬垫承板(38)，衬垫承板(38)借助于制在衬垫承板上沿径向延伸的径向边缘上的槽(42、44)，与制在抗扭器(10)上的导面(32、34)互相支承和滑支，至少一个防振弹簧(48、62)与摩擦垫(22、24)和抗扭器(10)配合工作，衬垫承板(38)上至少有一个用于安装防振弹簧(48、62)的开口(46)，其特征为：摩擦垫(22、24)和防振弹簧(48、62)构成了一个按照权利要求1至7之一所述的组件。
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