CN105508475A - 弹簧、含有弹簧的盘式制动器及盘式制动器的替换套件 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种弹簧(48),所述弹簧(48)依次包括:用于将弹簧固定至盘式制动器的部分(50);刚性分部(B2),该刚性分部通过关于第一变形轴线(A1)可塑性变形的弯折部(P1)连接至固定部分(50);另一个刚性分部(B3),该另一个刚性分部通过第二可塑性变形弯折部(P2)连接至前述刚性分部(B2);以及又一个刚性分部(B4),该又一个刚性分部通过第三可塑性变形弯折部(P3)连接至前述刚性分部(B3),该又一个刚性分部与制动瓦的关联部分直接或间接地配合,每个刚性分部(B2、B3、B4)为位于平行于第一变形轴线(A1)的平面中的条带。
Description
技术领域
本发明涉及一种机动车辆盘式制动器。
本发明尤其涉及一种制动瓦的复位弹簧,该复位弹簧包括用于通过塑性变形补偿制动瓦的摩擦片的磨损游隙的装置。
背景技术
本发明更具体涉及一种法国专利申请FR-A1-3004500中描述及示出的类型的机动车辆盘式制动器,其包括:
-制动盘,所述制动盘位于横向于盘的轴向定向旋转轴线的平面中;
-支撑件,所述支撑件相对于车辆的底盘固定,
-至少一个制动瓦,所述至少一个制动瓦包括摩擦片,所述摩擦片的横向摩擦面与盘的关联制动轨道配合,所述制动瓦安装成在支撑件中在有效前方位置与无效后方位置之间轴向滑动,在有效前方位置,摩擦片抵靠盘的关联环形轨道,在无效后方位置,摩擦面与盘的关联环形轨道轴向间隔开特定的操作间隙,
-至少一个弹簧,所述至少一个弹簧用于将制动瓦弹性返回到其无效位置,所述至少一个弹簧例如布置在制动瓦与支撑件之间。
在盘式制动器中,制动瓦朝向其有效位置的滑动通过活塞驱动。两个制动瓦随后有力地夹持盘使盘的转动减慢。因此制动操作为主动操作。
制动瓦被旋转的制动盘推回其无效位置。因此这为被动操作。
然而,可能发生的是,盘没有用足够的力推回制动瓦使制动瓦与盘分开足够的距离。例如,这可能在制动瓦的滑动质量欠佳或甚至卡住时或在设计造成“恢复作用”时发生。
尽管制动瓦不再有效夹持盘,盘的环形轨道的每一个仍然一直摩擦着由关联制动瓦承载的摩擦片。摩擦片于是遭受过早的非功能性磨损。
此外,该永久摩擦倾向于引起对制动盘的一些构件有害的加热。
该永久摩擦还产生对抗盘的转动的残留扭矩。这增加了车辆的燃料损耗并退化了车辆的性能。
为了解决这些磨损和加热的问题,前述文献提出一种制动盘,其中,复位弹簧包括用于补偿制动瓦的磨损游隙的装置,该复位弹簧在制动瓦到其有效位置的行程大于所述预定操作间隙的情况下塑性变形。
为此目的,复位弹簧包括至少一个轴向定向部段,所述至少一个轴向定向部段在牵引下能够在静置状态与最大伸长量状态之间弹性变形,最大伸长量的值等于特定操纵间隙,弹簧包括通过轴向牵引力可塑性变形的至少一个部段,从而形成所述磨损游隙补偿装置,该可塑性变形部段适于在制动瓦到其有效位置的行程大于特定操作间隙的情况下被拉长。
根据本文献所提出的实施方式,可塑性变形部段通过手风琴式折叠条片的一部分形成。
根据文献WO-A1-2014/029840所描述及示出的另一个构思,复位弹簧依次包括:
-用于将复位弹簧固定至盘式制动器的部分;
-第二刚性分部,所述第二刚性分部的近端通过第一折弯部连接至固定部分,所述第一折弯部能够关于与制动瓦移动的轴向方向正交并与第二刚性分部所在的平面平行的第一变形轴线塑性变形;以及
-第三刚性分部,所述第三刚性分部的近端通过第二折弯部连接至第二刚性分部的远端,所述第二刚性分部能够关于与第一变形轴线平行的第二变形轴线塑性变形。
本发明旨在改善这种复位弹簧的设计和性能并特别地使弹簧在由弹簧产生的弹性和弹性回复力方面的性能规则化并使弹簧与制动瓦的关联部分直接的或间接的配合规则化。
发明内容
为此目的,本发明提出一种弹簧,所述弹簧用于使盘式制动器的制动瓦沿轴向弹性返回到无效位置,
所述弹簧包括用于补偿所述制动瓦的摩擦片的磨损游隙的装置,装置在制动瓦沿轴向方向移动至有效制动位置的行程大于特定操作间隙时塑性变形,
所述复位弹簧依次包括:
-用于将所述复位弹簧固定至所述盘式制动器的部分;
-第二刚性分部,所述第二刚性分部的近端通过第一弯折部连接至所述固定部分,所述第一折弯部能够关于第一变形轴线塑性变形,所述第一变形轴线正交于所述制动瓦移动的轴向方向并平行于所述第二刚性分部位于的平面;以及
-第三刚性分部,所述第三刚性分部的近端通过第二弯折部连接至所述第二刚性分部的远端,所述第二弯折部能够关于平行于所述第一变形轴线的第二变形轴线塑性变形,
其特征在于:
-所述复位弹簧包括第四刚性分部,所述第四刚性分部的近端通过第三弯折部连接至所述第三刚性分部的远端,所述第三弯折部能够关于平行于所述第一变形轴线的第三变形轴线塑性变形,所述第四刚性分部与所述制动瓦的关联部分直接或间接地配合;
-每个刚性分部为总体位于平行于所述第一变形轴线的平面中的条带;并且
-所述第四刚性分部相对于所述固定部分横向隔开。
根据弹簧的其他特征:
-所述固定部分包括第一刚性分部,所述第一刚性分部为位于平行于所述第一变形轴线的平面中的条带,并且所述第二刚性分部的近端通过所述第一可塑性变形弯折部连接至所述第一刚性分部的远端;
-所述第一刚性分部平行于所述制动瓦移动的轴向方向延伸;
-每个刚性分部是平直的;
-每个刚性分部包括加强装置;
-每个可塑性变形弯折部包括具有弱化的机械性能的区域;
-每个可塑性变形弯折部为条带的弯折部,所述条带的弯折部含有定向成平行于所述第一变形轴线的窗口;
-所述弹簧通过对板材进行切割及成型被制成单件;
-所述弹簧通过对金属板进行切割、压制及弯折被制成单件;
-所述刚性分部和所述弯折部通过对恒定宽度的条带进行切割、压制及弯折被制成单件;
-所述第二刚性分部和所述第三刚性分部具有基本相等的长度;
-在所述弯折部的任何塑性变形之前的状态,所述第一刚性分部和所述第二刚性分部形成等于大约14度的角度;
-在所述弯折部的任何塑性变形之前的状态,所述第三刚性分部和所述第四刚性分部形成等于大约19度的角度;
-在所述弯折部的最大塑性变形的状态,所述第三刚性分部和所述第四刚性分部基本成一直线;
-在所述弯折部的最大塑性变形的状态,所述第二刚性分部和所述第三刚性分部形成基本为直角的角度。
-在所述弯折部的最大塑性变形的状态,所述第一刚性分部和所述第二刚性分部形成基本为直角的角度;
-所述弹簧由选自不锈钢、X2CrNbCu21钢、304L钢、金、铅、合成材料、具有由天然纤维或合成纤维加强的聚合物基体的合成材料的材料制成;
-所述弹簧由断裂应变在30%与60%之间、抗拉强度在400MPa与1000MPa之间、以及0.2%的应变在0与500MPa之间的材料制成;
-所述弹簧由断裂应力在40%与60%之间、抗拉强度在400MPa与700MPa之间、以及0.2%的应变在150与400MPa之间的材料制成;
-所述弹簧由断裂应力在50%与60%之间、抗拉强度在400MPa与600MPa之间、以及0.2%的应变在200与300MPa之间的材料制成。
本发明还提出一种机动车辆盘式制动器,包括:
-制动盘,所述制动盘位于横向于所述盘的轴向定向的旋转轴线的平面中;
-支撑件,所述支撑件相对于所述车辆的底盘被固定,
-至少一个制动瓦,所述至少一个制动瓦包括摩擦片,所述摩擦片的横向摩擦面与所述盘的关联制动轨道配合,所述制动瓦安装成在所述固定支撑件中在有效前方位置与无效后方位置之间轴向滑动,在所述有效前方位置,所述摩擦面抵靠所述盘的关联环形轨道,在所述无效后方位置,所述摩擦面与所述盘的所述关联环形轨道轴向间隔开特定操作间隙,其特征在于,所述机动车辆盘式制动器包括至少一个根据本发明的用于使所述制动瓦弹性返回到其无效位置的弹簧。
根据盘式制动器的其他特征:
-复位弹簧布置在所述制动瓦与所述固定支撑件之间;
-用于将所述复位弹簧固定至所述盘式制动器的部分通过轴向插入到所述固定支撑件的轴向定向的滑槽中被固定;
-所述复位弹簧的第一刚性分部通过轴向插入在所述固定支撑件的轴向定向的凹口中被固定;
-所述至少一个制动瓦包括用于引导其滑动的至少一个侧腿部,所述至少一个侧腿部接纳在所述固定支撑件的轴向滑槽中,并且所述固定凹口形成在所述滑槽的背部中;
-所述制动瓦包括用于引导其滑动的至少一个侧腿部,所述至少一个侧腿部接纳在所述支撑件的轴向滑槽中,并且所述凹口由所述滑槽形成;
-所述盘式制动器包括滑动件,所述滑动件贴合所述滑槽的壁并固定至所述固定支撑件;
-位于所述盘式制动器上的所述复位弹簧的第一刚性分部包括止动部,止动部与所述固定支撑件的相向面接触以阻挡所述复位弹簧沿与所述制动瓦轴向移动到其有效制动位置对应的方向轴向滑动。
本发明还提出一种用于根据本发明的机动车辆盘式制动器的替换套件,其特征在于,所述替换套件包括至少一个制动瓦和匹配至所述制动瓦的两个复位弹簧,所述两个复位弹簧中的每一个根据本发明制成。
所述替换套件还包括用于将所述制动瓦安装在所述盘式制动器中的两个弹簧。
附图说明
参照附图,阅读以下详细描述,本发明的其他特征和优点将变得明显,在附图中:
-图1为表示根据本发明的一个实施方式的盘式制动器的分解立体图;
-图2为示出了图1的盘式制动器的固定支撑件,该固定支撑件设置有用于接纳其无效位置处的关联轴瓦的复位弹簧的滑槽;
-图3为示出根据本发明的制动瓦的复位弹簧的详细立体图;
-图4为类似于图3的从不同视角观看的立体图;
-图5A为图3和图4中所示的处在未弹性或塑性变形的“新”状态下的复位弹簧的侧视图;
-图5B为类似于图5的视图,示出了在对应于关联轴瓦夹持盘的有效位置的最大塑性变形后的游隙补偿弹簧;
-图5C为类似于图5B的视图,示出了在对应于关联轴瓦在通过复位弹簧返回至其无效位置的位置的最大塑性变形后的游隙补偿弹簧;
-图6A为沿穿过轴瓦的侧腿部的水平平面观察的图解截面图,示出了复位弹簧和制动瓦与摩擦盘间隔开大于操作间隙的距离;
-图6B为类似于图6A的视图,示出了制动瓦在通过使复位弹簧进行弹性变形相对于图6A中所示位置前行了操作间隙的行程之后与摩擦盘间隔开磨损游隙;
-图6C为类似于图6A的视图,示出了在游隙补偿弹簧相对于图6B发生塑性变形后,在有效位置的制动瓦夹靠盘;
-图6D为类似于图6A的视图,其中,相对于图6C,制动瓦通过复位弹簧已被返回至其无效位置;
-图7A为图解立体图,示出了制动瓦的每个腿部配备有“径向”弹簧的设计变型;
-图7B为图7A的细部的截面图;
-图8为类似于图3和图4的视图,示出了根据本发明的复位弹簧的变型。
具体实施方式
在说明书的剩余部分中,具有相同结构或类似功能的元件通过相同的附图标记指示。
以非限制性方式并且不参考地面重力地采用了在图中以“A、V、T”二面体指示的轴向、竖向和横向方位。
轴向方位“A”从背面指向前面,平行于盘12的旋转轴线“B”。
水平平面限定为轴向横平面。
在图1中图解示出机动车辆盘式制动器10。此处为“浮动夹钳”或“滑动夹钳”式盘式制动器10。
众所周知,盘式制动器包括盘12,盘12安装成绕轴向定向的旋转轴线“B”回转。盘12限制成随机动车辆的轮(未示出)一起转动。
盘式制动器10包括支撑件14,也被称为扼,支撑件14相对于车辆的底盘(未示出)固定安装。固定支撑件14跨坐盘12的外周缘16。
对置的后制动瓦和前制动瓦18(也称为内瓦和外瓦)在盘12的相应相反侧安装成在固定支撑件14中轴向滑动。
只要前制动瓦和后制动瓦18关于中间竖向横平面对称,它们即具有相同结构和在固定支撑件14上的相同布置。
以下仅描述后制动瓦18,通过互换前后方向,描述也适用于前制动瓦18。
后制动瓦18采用支撑摩擦面的竖向横板的形式。制动瓦18具有前面20,前面20定向成朝向盘12的呈环形轨道形式的相向后面22。前面20承载摩擦片24,摩擦片24的前竖向横摩擦面25适用于与盘12的面22配合。
制动瓦18的相反的横端部中的每一个包括侧腿部26,侧腿部26安装成通过间隙在夹钳或固定支撑件14的关联臂的关联滑槽28中滑动。
每个滑槽28轴向地定向且在垂直于轴线A和B的竖向横平面的截面上具有“C”形状,“C”形状朝制动瓦18的关联侧腿部26横向开口。滑槽28由总体竖向且轴向定向的背部30横向界定。
在图中所示的示例中,滑动件32横向地布置在每个侧腿部26与关联滑槽28之间。
每个滑动件32由“C”截面片簧形成,片簧贴合关联滑槽28的壁。滑动件32因此包括竖向且轴向定向的背部34,背部34布置成面向滑槽28的背部30。
滑动件32允许轴瓦18在固定支撑件14中一定程度的移动,即,大体地但不以任何限制的方式的伴随着在制动时盘12的旋转的轴向滑动移动和横向滑动移动。
在不偏离本发明的范围的情况下,并根据未示出的设计,每个侧腿部26可以配备有在文献FR-A1-2.925.636中描述并示出以及在图7A和图7B中示出的类型的所谓的安装弹簧。
制动瓦18因此安装成在固定支撑件14中沿平行于盘12的旋转轴线B的轴向方向滑动,并在操作行程中在下述两位置之间滑动:
-有效前方位置,其中摩擦片24的前横向摩擦面25抵靠盘12的相向面22;以及
-无效后方位置,其中制动瓦18的摩擦片24的前横向摩擦面25与盘12的关联面22轴向间隔开特定操作间隙“J1”。
在制动时,制动瓦18通过从其无效位置移动到其有效位置的夹持通过盘式制动器10的制动夹钳36驱动。
众所周知,夹钳36包括夹钳主体38和前凸缘40以及后凸缘42,夹钳主体38在固定支撑件14上方轴向延伸并覆盖固定支撑件14,前凸缘40和后凸缘42从夹钳主体38的后边缘和前边缘朝向轴线“B”径向延伸。
前凸缘42面向前制动瓦18且后凸缘40面向后制动瓦18。
此处,夹钳36安装成通过两个平行滑销44相对于固定支撑件14轴向滑动,两个平行滑销44中的每一个接纳在固定支撑件14的关联轴向孔45中并在固定支撑件14的关联轴向孔45中滑动。
众所周知,夹钳36的后凸缘40承载至少一个轴向活塞46,在制动时,所述至少一个轴向活塞46的前横向支承面适于与后制动瓦18的相向横向面配合将后制动瓦18轴向向前迫压从而在摩擦片24的前横向摩擦面25上施加轴向夹持力,以将摩擦片24的前横向摩擦面25夹靠盘12的相向面22。
通过反作用力,夹钳36向后轴向滑动,前凸缘42以对称的方式施加力至前制动瓦18,以使前制动瓦18的摩擦片24的后横向摩擦面25夹靠盘12的相向前面22。
在制动后,当活塞46对后制动瓦18停止施加力时,制动瓦18通过将每个制动瓦18“推回”其无效位置的盘12的转动通常从其有效位置返回至其无效位置。
然而,在一些情况下,发现的是,由盘12施加的推斥力不足以将制动瓦18中的每一个推回其各自无效位置。制动瓦18的摩擦片24因此继续摩擦着盘12,尽管制动瓦的摩擦片没有被夹钳36夹持。
制动之后,为了保证每个制动瓦18返回到无效位置,盘式制动器10配备有用于使制动瓦18弹性地返回到其无效位置的装置。这些返回装置采用布置在制动瓦18与固定支撑件14之间的复位弹簧的形式。
此处,盘式制动器10包括四个复位弹簧48,也称为“扩张”弹簧,四个复位弹簧48中的每一个在此处布置在固定支撑件14与制动瓦18的关联侧腿部26之间(这不限制本发明)。
此处,因此后制动瓦或前制动瓦18与两个复位弹簧48关联,两个复位弹簧48中的每一个与承载摩擦片的板19直接地或间接地配合。
以下描述根据本发明的在图3和图4中特别表示的复位弹簧48的一个实施方式。
四个复位弹簧48均相同且以相同方式布置在固定支撑件14上(这不限制本发明)。因此,下文仅详细描述后制动瓦18的复位弹簧48中的一个。
复位弹簧48采用矩形截面的例如钢的金属条的形式,复位弹簧48的宽度竖向延伸,且复位弹簧48例如通过将恒定厚度的不锈钢板进行切割、压制及折弯而制成。
具体参照图3和图4,复位弹簧48包括称为固定部分的第一部分50,第一部分50总体为发卡的形状,从而形成用于将弹簧48固定至固定支撑件14的装置。
部分50包括条片52,条片52从折弯部54轴向延伸至自由端。
部分50包括第二条片或条带,第二条片或条带通过形成弹性铰链的折弯部54连接至条片52,第二条片或条带平行于条片52总体轴向延伸且,在本发明的上下文,构成位于轴向及竖向平面中的第一刚性分部B1。
第一分部B1通过含有冲压区Z1的加强装置加强。
条片52包括竖向且横向定向的止动表面60,止动表面60用于与固定支撑件14的相向面69的轴向接触以使条片52固定不动,因此使弹簧在盘12的轴向方向上固定不动。
此处,更具体地,止动面60由在条片52的本体中例如通过压制产生的凸台58的前面形成。
凸台58在条片52的与第一刚性分部B1相对的面上横向地突起。凸台58具有轴向长形形状。
形成固定部分50的铰链的折弯部54朝向固定支撑件14的关联滑槽28的前方轴向地插入。
固定部分50和滑槽28设计成使得固定部分50以内置或等同的方式安装以特别地通过对抗绕轴线A、V和T转动的倾斜现象保证固定部分相对于固定支撑件14的稳定性。
为此目的,滑槽28的竖向背部30可以形成为定尺寸成几乎没有间隙地接纳条片52的轴向凹槽或凹口。
凹口30的形状和尺寸也使复位弹簧48能够相对于滑槽28竖向地定中心。
起始自固定部分50,更确切地说,起始自轴向定向的平直第一刚性分部B1,复位弹簧48依次延伸出三个其他平直刚性分部B2、B3、B4。
每个平直刚性分部Bi具有相对于固定部分50的近端Bip和远端Bid。
第一分部B1因此具有连接至折弯部54的近端B1p,同时其远端B1d轴向位于滑槽28以外以便连接至第二刚性分部B2。
第二刚性分部B2的近端B2p通过第一折弯部P1连接至第一刚性分部B1的远端B1d,第一折弯部P1能够关于第一变形轴线A1塑性变形。
同第一分部B1,第二刚性分部B2形成为与第一刚性分部B1一致的条带。
第一变形轴线A1正交于制动瓦移动的轴向方向A,并且第一变形轴线A1平行于第一刚性分部B1和第二刚性分部B2位于的平面。
第一折弯部P1为了构成可塑性变形区域,该部分这里借助窗口或开口F1被机械弱化,窗口或开口F1这里为沿轴线A1轴向定向的矩形形状敞开切口。
本发明并不限于构成折弯部P1的可塑性变形区域的实施方式,而是例如可以使用从本发明意义上说改变构成此区域的材料的机械特性使其可塑性变形的任何方式,诸如减小该区域的材料的厚度。
以相同方式,第三刚性分部B3的近端B3p的通过第二可塑性变形折弯部P2连接至第二刚性分部B2的远端B2d,第二可塑性变形折弯部P2能够关于平行于第一变形轴线A1的第二变形轴线A2变形。
第二折弯部P2为含有窗口F2的材料条带的折弯部。
最后,第一分部B4的近端B4p通过第三可塑性变形折弯部P3连接至第三刚性分部B3的远端B3d,第三可塑性变形折弯部P3允许关于平行于第一变形轴线A1的第三变形轴线A3变形。
第三折弯部P3包括类似于窗口F1和F2的窗口F3。
第四刚性分部B4为平直的且具有平行于第一刚性分部B1的轴向大体定向并且这里延伸有效凸耳62,作用凸耳62用于直接或间接连接至关联制动瓦18(这并不限制本发明)。
这里,作用凸耳62通过构成分部Bi的条带延伸产生并在与第四刚性分部B4的平面正交的平面中自第四刚性分部B4的远端B4d起延伸。
例如,作用凸耳62的自由端部段包括敞开轴向孔64使作用凸耳能够被固定至制动瓦18的关联部,例如其摩擦片支撑板19。
通过非限制性示例的方式,分部Bi中的每一个这里通过形成在构成有每个分部Bi的本体的冲压区域Zi被加强。
如可以在图3和图4中看到,加强第四刚性分部B4的冲压区域Z4延伸到作用凸耳62的本体中使得连接第四刚性分部B4与作用凸耳62的直角折弯部66自身刚性以在使用中保证第四刚性分部B4与作用凸耳62之间的直角构造。
在图3、图4和图5A中,复位弹簧48表示处在“新的”初始状态,即,在折弯部Pi的任何塑性变形之前。
在该新的或初始状态,第一刚性分部B1和第四刚性分部B4大致彼此平行且轴向定向成彼此相距横向的距离,即,间隔开了图5A中所示的距离D。
通过非限制性示例,并如图中所示,第二刚性分部B2和第三刚性分部B3为相同长度并在两者之间形成锐角α2,这里等于大约五十八度。
以相同方式,第二刚性分部B2与第一刚性分部B1形成钝角α1,钝角α1这里基本等于形成在第三刚性分部B3与第四刚性分部B4之间的钝角α3,钝角α3这里等于大约一百五十一度。
相反,如可以在图5A至图5C中更具体地看到,在复位弹簧48的最大塑性变形的状态,第一刚性分部B1和第四刚性分部B4仍基本平行,轴向定向成彼此间隔开了大致的距离D,然而,三个折弯部Pi已关于各自的变形轴线Ai进行了塑性变形。
第一角α1已被合闭使得第一刚性分部B1与第二刚性分部B2在两者之间形成一个角,该角的值α1接近直角,这里等于大约八十度。
第一刚性分部B2与第二刚性分部B3之间的角α2已被张开使得第一刚性分部B2与第二刚性分部B3在其之间形成一个角,该角的值接近直角,这里等于大约一百度。
最后,第三角α已被张开使得第三刚性分部B3和第四刚性分部B4轴向延伸,在角α3下彼此大致一致,角α3的值这里接近180度。
通过示例的方式,材料的条带的厚度为在0.5至0.8毫米的范围之间,且材料为X2CrNbCu21或304L(X2CrNi18-9/X2CrNi19-11)的不锈钢。
通过示例的方式,对应于最大磨损J2的最大位移等于大约14毫米。
以下参照图6A至图6D描述根据本发明的外部复位弹簧48E的作用。
在图6A,制动瓦18被示出处在摩擦片24具有明显磨损的无效位置。制动瓦18因此轴向布置到盘12的后方,摩擦片24的横向前摩擦面25之间的距离等于以下两项的总和:
-特定操作间隙“J1”;以及
-磨损游隙“J2”。
在图中,出于描述目的,间隙“J1”和游隙“J2”已被放大。
复位弹簧48则处在其静置状态,其可弹性变形部分也同样如此。
当制动瓦18通过活塞46被迫压朝向其有效位置时,制动瓦18首先前行对应于特定操作间隙“J1”的距离,如图6B所示。
在其前行的该第一部分的期间,制动瓦18驱动复位弹簧48的作用凸耳62和分部B4以使复位弹簧48在固定至固定支撑件14的固定部分50与固定至制动瓦18的作用凸耳62之间被弹性拉伸。
复位弹簧48的可弹性变形部分于是达到其最大伸长量的状态。
折弯部Pi首先弹性变形,随后塑性变形。
制动瓦18的摩擦片24的横向前面与盘12的关联面或环形轨道仍间隔开等于磨损游隙“J2”的距离。制动瓦18因此继续其轴向前行直至图6C所示的其有效位置。
在该前行的第二部分的期间,可弹性变形部分不再能够“弹性地”变形,夹持力传递到复位弹簧48的可塑性变形折弯部Pi。
可塑性变形折弯部Pi因此遭受趋于造成折弯部Pi关于关联变形轴线Ai塑性角变形的力。
折弯部Pi于是塑性变形,可塑性变形部分的塑性变形相比于其弹性变形可以忽略。
当制动操作结束时,制动瓦18通过其可弹性变形部分返回到其无效位置,制动瓦18回复到其静置状态,如图6D所示。
制动瓦18因此与盘12再次间隔开仅等于特定操作间隙“J1”的距离,磨损游隙“J2”已被可塑性变形折弯部Pi的塑性变形吸收。
因此,复位弹簧48使得能够保证制动瓦18返回其无效位置。
此外,可塑性变形折弯部Pi的结构使得能够防止由活塞46施加使致动制动瓦18到其有效位置的夹持力不会太高。
此外,通过在无效位置的制动瓦18与盘12之间维持恒定操作间隙“J1”,制动系统的反应时间无关于摩擦片24的磨损而维持恒定。
出于选择制造复位弹簧48的材料的目的,通过非限制性示例的方式在以下范围的值中选择断裂应变、抗拉强度以及0.2%的应变:
-30%<断裂应变<60%;优选地,40%<断裂应变<60%;更优选地,50%<断裂应变<60%,
-400MPa<抗拉强度<1000MPa;优选地,400MPa<抗拉强度<700MPa;更优选地,400MPa<抗拉强度<600MPa,
-0MPa<应变<500MPa;优选地,150MPa<应变<400MPa;更优选地,200MPa<应变<300MPa,
其中1MPa=106Pa。
图7图解示出用于制动瓦18的安装弹簧100,安装弹簧100可以配装到制动瓦18的凸耳26以在固定支撑件14的关联轴向滑槽28中通过滑动件32或不通过滑动件32安装并引导制动瓦18。
众所周知,每个制动瓦弹簧100包括下滑动分部102,下滑动分部102与关联滑槽的水平下面配合并对凸耳26的水平上面施加力,该力使凸耳竖向向上抵靠滑槽28的相向上面。
在图7所示的构造中,制动瓦弹簧100通常称为“涡形弹簧”且包括分部104,分部104支承在制动瓦18的凸耳26的下水平面的底侧上,该分部104形成固定分部或夹106的一部分,夹106弹性夹持凸耳26以将制动瓦弹簧100固定到凸耳26。
制动瓦弹簧100还包括弯曲分部108,弯曲分部108将固定分部106连接至下滑动分部102,主要地提供制动瓦弹簧100的弹性。
在摩擦片的最大全磨损时,复位弹簧48塑性变形,像磨损的制动瓦18一样,必须被替换。
用于替换一套磨损的制动瓦18的组件或套件因此包括,用于每个制动瓦的同样的新制动瓦18以及构成匹配至关联制动瓦的一对复位弹簧的至少一套的两个复位弹簧48。
如果制动瓦为配备有制动瓦安装弹簧100的类型,则替换成套工具包括:用于每个制动瓦的新制动瓦,新制动瓦配备有两个制动瓦弹簧100,每个制动瓦弹簧100用于两个径向凸耳中的每一个径向凸耳。
特别取决于固定部分50的设计,配备制动瓦的两个弹簧可以相同并能够互换或构成与前和/或后制动瓦关联并匹配的一对弹簧。
根据本发明的复位弹簧的设计并不限于已描述的主要实施方式。
复位弹簧在将第四刚性分部B4的远端B4d与制动瓦连接的连接部的设计方面可以显著变化以直接或间接作用在制动瓦上。
复位弹簧也可以在固定部分50的设计方面变化。
通过示例的方式,图8图解示出一个变型实施方式,在该变型实施方式中,固定部50由类似于凸耳62的凸耳52构成,凸耳52连接至第一刚性分部B1的近端B1p并位于正交平面中以便例如被固定至固定支撑件14的关联部分。
Claims (30)
1.一种弹簧(48),所述弹簧(48)用于使盘式制动器(10)的制动瓦(18)沿轴向弹性返回到无效位置,所述弹簧(48)包括用于补偿所述制动瓦(18)的摩擦片(24)的磨损游隙(J2)的装置,所述装置在所述制动瓦沿轴向方向移动至有效制动位置的行程大于特定操作间隙(J1)时塑性变形,
所述复位弹簧(48)依次包括:
-用于将所述复位弹簧(48)固定至所述盘式制动器(14)的部分(50);
-第二刚性分部(B2),所述第二刚性分部(B2)的近端(B2p)通过第一弯折部(P1)连接至所述固定部分(50),所述第一折弯部(P1)能够关于第一变形轴线(A1)塑性变形,所述第一变形轴线(A1)正交于所述制动瓦(18)移动的轴向方向(A)并平行于所述第二刚性分部(B2)位于的平面;以及
-第三刚性分部(B3),所述第三刚性分部(B3)的近端(B3p)通过第二弯折部(P2)连接至所述第二刚性分部(B2)的远端(B2d),所述第二弯折部(P2)能够关于平行于所述第一变形轴线(A1)的第二变形轴线(A2)塑性变形,
其特征在于:
-所述复位弹簧(48)包括第四刚性分部(B4),所述第四刚性分部(B4)的近端(B4p)通过第三弯折部(P3)连接至所述第三刚性分部(B3)的远端(B3d),所述第三弯折部能够关于平行于所述第一变形轴线(A1)的第三变形轴线(A3)塑性变形,所述第四刚性分部(B4)与所述制动瓦(18)的关联部分直接或间接地配合;
-每个刚性分部(B2、B3、B4)为总体位于平行于所述第一变形轴线(A1)的平面中的条带;并且
-所述第四刚性分部(B4)相对于所述固定部分(50)横向地间隔距离(D)。
2.根据权利要求1所述的弹簧,其特征在于,所述固定部分(50)包括第一刚性分部(B1),所述第一刚性分部(B1)为位于平行于所述第一变形轴线(A1)的平面中的条带,并且所述第二刚性分部(B2)的近端(B2p)通过所述第一可塑性变形弯折部(P1)连接至所述第一刚性分部(B1)的远端(B1d)。
3.根据权利要求2所述的弹簧,其特征在于,所述第一刚性分部(B1)平行于所述制动瓦移动的轴向方向(A)延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧,其特征在于,每个刚性分部(B1、B2、B3、B4)是平直的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧,其特征在于,每个刚性分部(B1、B2、B3、B4)包括加强装置(Z1、Z2、Z3、Z4)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧,其特征在于,每个可塑性变形弯折部(P1、P2、P3)包括具有被弱化的机械性能的区域(F1、F2、F3)。
7.根据权利要求6所述的弹簧,其特征在于,每个可塑性变形弯折部(P1、P2、P3)为条带的弯折部,所述条带的弯折部含有定向成平行于所述第一变形轴线(A1)的窗口(F1、F2、F3)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧,其特征在于,所述弹簧通过对板材进行切割及成型被制成单件。
9.根据权利要求8所述的弹簧,其特征在于,所述弹簧通过对金属板进行切割、压制及弯折被制成单件。
10.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧,其特征在于,所述刚性分部(B1、B2、B3、B4)和所述弯折部(P1、P2、P3)通过对恒定宽度的条带进行切割、压制及弯折被制成单件。
11.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧,其特征在于,所述第二刚性分部(B2)和所述第三刚性分部(B3)具有基本相等的长度。
12.根据权利要求2所述的弹簧,其特征在于,在所述弯折部(P1、P2、P3)的任何塑性变形之前的状态,所述第一刚性分部(B1)和所述第二刚性分部(B2)形成等于大约14度的角度(α1)。
13.根据权利要求12所述的弹簧,其特征在于,在所述弯折部的任何塑性变形之前的状态,所述第三刚性分部(B3)和所述第四刚性分部(B4)形成等于大约19度的角度(α3)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧,其特征在于,在所述弯折部(P1、P2、P3)的最大塑性变形的状态,所述第三刚性分部(B3)和所述第四刚性分部(B4)基本成一直线。
15.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧,其特征在于,在所述弯折部(P1、P2、P3)的最大塑性变形的状态,所述第二刚性分部(B2)和所述第三刚性分部(B3)形成基本为直角的角度(α2)。
16.根据权利要求12所述的弹簧,其特征在于,在所述弯折部(P1、P2、P3)的最大塑性变形的状态,所述第一刚性分部(B1)和所述第二刚性分部(B2)形成基本为直角的角度(α1)。
17.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧,其特征在于,所述弹簧由选自不锈钢、X2CrNbCu21钢、304L钢、金、铅、合成材料、具有由天然纤维或合成纤维加强的聚合物基体的合成材料的材料制成。
18.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧,其特征在于,所述弹簧由断裂应变在30%与60%之间、抗拉强度在400MPa与1000MPa之间、以及0.2%的应变在0与500MPa之间的材料制成。
19.根据前一项权利要求所述的弹簧,其特征在于,所述弹簧由断裂应力在40%与60%之间、抗拉强度在400MPa与700MPa之间、以及0.2%的应变在150与400MPa之间的材料制成。
20.根据前一项权利要求所述的弹簧,其特征在于,所述弹簧由断裂应力在50%与60%之间、抗拉强度在400MPa与600MPa之间、以及0.2%的应变在200MPa与300MPa之间的材料制成。
21.一种机动车辆盘式制动器(10),包括:
-制动盘(12),所述制动盘(12)位于横向于所述盘的轴向定向的旋转轴线(A)的平面中;
-支撑件(14),所述支撑件(14)相对于所述车辆的底盘被固定,
-至少一个制动瓦(18),所述至少一个制动瓦(18)包括摩擦片(24),所述摩擦片(24)的横向摩擦面(25)与所述盘(12)的关联制动轨道(22)配合,所述制动瓦(18)安装成在所述固定支撑件(14)中在有效前方位置与无效后方位置之间轴向滑动,在所述有效前方位置,所述摩擦面(25)抵靠所述盘(12)的关联环形轨道(22),在所述无效后方位置,所述摩擦面(25)与所述盘的所述关联环形轨道轴向间隔开特定操作间隙(J1),
其特征在于,所述机动车辆盘式制动器(10)包括至少一个根据权利要求1至17中任一项所述的用于使所述制动瓦(18)弹性返回到其无效位置的弹簧(48)。
22.根据权利要求21所述的盘式制动器,其特征在于,所述复位弹簧(48)布置在所述制动瓦(18)与所述固定支撑件(14)之间。
23.根据权利要求21所述的盘式制动器(10),其特征在于,用于将所述复位弹簧(48)固定至所述盘式制动器的部分(50)通过轴向插入到所述固定支撑件(14)的轴向定向的滑槽(28)中被固定。
24.根据权利要求21并结合权利要求2所述的盘式制动器(10),其特征在于,所述复位弹簧(48)的第一刚性分部(B1)通过轴向插入在所述固定支撑件(14)的轴向定向的凹口(30)中被固定。
25.根据权利要求24所述的盘式制动器(10),其特征在于,所述至少一个制动瓦(18)包括用于引导其滑动的至少一个侧腿部(26),所述至少一个侧腿部(26)接纳在所述固定支撑件(14)的轴向滑槽(28)中,并且所述固定凹口(30)形成在所述滑槽(28)的背部中。
26.根据权利要求24所述的盘式制动器(10),其特征在于,所述制动瓦(18)包括用于引导其滑动的至少一个侧腿部(26),所述至少一个侧腿部(26)接纳在所述支撑件的轴向滑槽(28)中,并且所述凹口(30)由所述滑槽(28)形成。
27.根据权利要求21所述的盘式制动器,其特征在于,所述盘式制动器(10)包括滑动件(32),所述滑动件(32)贴合所述滑槽(28)的壁并固定至所述固定支撑件(14)。
28.根据权利要求23至26中任一项所述的盘式制动器(10),其特征在于,位于所述盘式制动器(10)上的所述复位弹簧(48)的第一刚性分部(B1)包括止动部(60),所述止动部(60)与所述固定支撑件(14)的相向面接触以阻挡所述复位弹簧(48)沿与所述制动瓦(18)轴向移动到其有效制动位置对应的方向轴向滑动。
29.一种用于根据权利要求21至28中任一项所述的机动车辆盘式制动器的替换套件,其特征在于,所述替换套件包括至少一个制动瓦(18)和匹配至所述制动瓦(18)的两个复位弹簧(48),所述两个复位弹簧中的每一个如权利要求1至17中任一项所述。
30.根据权利要求29所述的替换套件,其特征在于,所述替换套件还包括用于将所述制动瓦安装在所述盘式制动器中的两个弹簧(100)。
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