CN110242689B - 一种双制动盘式制动器及汽车制动方法 - Google Patents

一种双制动盘式制动器及汽车制动方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及机动车辆制动领域，具体涉及一种双制动盘式制动器，包括第一制动盘(5)，第二制动盘(7)，第一摩擦片(4)，第二摩擦片(8)，双面有摩擦材料的摩擦片(6)，以及驱动摩擦片与所对应的制动盘摩擦的驱动组件；驱动组件包括第一制动钳体(1)，第二制动钳体(10)，第一活塞(2)，第二活塞(9)。本发明的双制动盘可同时双向移动，减小摩擦片磨损，延长寿命；同时在规避常规问题的前提下，提高制动力矩，在参数不变前提下，制动力矩提高1.8倍。

Description

一种双制动盘式制动器及汽车制动方法
技术领域
本发明涉及机动车辆制动领域，具体涉及一种双制动盘式制动器以及汽车制动方法。
背景技术
制动性能是保证车辆安全可靠性的重要性能之一,而制动器是制动过程中实现制动性能的主要执行机构,是保证车辆制动性能实现的重要途径。GB7258-2017《机动车运行安全技术条件》自2017年修订实施以来,其相关技术要求引起了业内的广泛关注,很多零部件配置要求升级,盘式制动器的强制安装使用就是其中的一个重大变化。传统的摩擦制动器分为盘式制动器和鼓式制动器两类。盘式制动器通过液压油来推动制动钳体内的活塞运动，活塞把制动块压向制动盘，两者产生摩擦力实现制动。
当前随着汽车技术的发展，车速越来越快，在汽车高速行驶的状况下，进行制动时不仅会导致摩擦制动器的摩擦片磨损过快，严重影响摩擦片使用寿命，还会因制动块与制动盘之间摩擦而产生大量“尖叫”噪音。同时，汽车整备质量越大，要求的制动力矩也越大，现有的制动方式大都采用单向驱动，导致摩擦片长期处于相当大的轴向制动力的作用下，造成制动时间长、制动性能差。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种克服上述缺点的双制动盘式制动器，以及利用所述双制动盘式制动器的汽车制动方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的，一种双制动盘式制动器，包括第一制动盘(5)，第二制动盘(7)，第一摩擦片(4)，第二摩擦片(8)，双面有摩擦材料的摩擦片(6)，以及驱动摩擦片与所对应的制动盘摩擦的驱动组件；
具体地，双面有摩擦材料的摩擦片(6)设置在第一制动盘(5)与第二制动盘(7)之间，第一摩擦片(4)和第二摩擦片(8)分别设置在第一制动盘(5)与第二制动盘(7)的外侧；
具体地，第一制动盘(5)和第二制动盘(7)内部具有花键结构，随花键轴(11)一起转动，并且可以在花键轴上做轴向滑动；
具体地，第一制动盘(5)和第二制动盘(7)之间设有回位弹簧(13)，回位弹簧用来保证第一制动盘(5)和第二制动盘(7)回位，第一制动盘(5)和第二制动盘(7)与花键轴之间装有保持弹簧(12)和保持弹簧(14)，保持弹簧(12)和保持弹簧(14)用来保证第一制动盘(5)和第二制动盘(7)分别与第一摩擦片(4)和第二摩擦片(8)分离；
具体地，驱动组件包括第一制动钳体(1)，第二制动钳体(10)，第一活塞(2)，第二活塞(9)；
具体的，花键可以用直线轴承代替；
具体的，保持弹簧和回位弹簧，可以用其他类似弹簧以及弹性元件代替。
本发明有益效果：
本发明提出的双制动盘式制动器，具有如下优点。
1、制动盘可安装在花键轴上，花键轴能够有效传递扭矩；
2、提高了制动盘在花键轴上的轴向滑动能力，减小制动盘在制动过程中震动和异响；
3、双制动盘可同时双向移动，减小摩擦片磨损，延长寿命；
4、在规避常规问题的前提下，提高制动力矩，在参数不变前提下，制动力矩提高1.8倍。
附图说明
图1为双制动盘式制动器总成结构示意图，其中，1-第一制动钳体、2-第一活塞、3-油管、4-第一摩擦片、8-第二摩擦片，5-第一制动盘、6-双面摩擦材料的摩擦片、7-第二制动盘、9-第二活塞、10-第二制动钳体、11-花键轴、12-保持弹簧、13-回位弹簧、14-保持弹簧、15-螺母；
图2为花键轴及其横截面示意图；
图3为双面摩擦材料的摩擦片及其横截面示意图；
图4为制动盘结构示意图及其侧视图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本发明所披露的权利要求、说明书及附图，本领域技术人员可轻易的理解本发明的相关目的及优点。
图1表示安装在机动车车轮里的双制动盘式制动器总成，包括第一制动盘(5)，第二制动盘(7)，第一摩擦片(4)，第二摩擦片(8)，双面有摩擦材料的摩擦片(6)，以及驱动摩擦片与所对应的制动盘摩擦的驱动组件；双面有摩擦材料的摩擦片(6)设置在第一制动盘(5)与第二制动盘(7)之间，第一摩擦片(4)和第二摩擦片(8)分别设置在第一制动盘(5)与第二制动盘(7)的外侧；第一制动盘(5)和第二制动盘(7)内部具有花键结构，随花键轴(11)一起转动，并且可以在花键轴上做轴向滑动；第一制动盘(5)和第二制动盘(7)之间设有回位弹簧(13)，回位弹簧用来保证第一制动盘(5)和第二制动盘(7)回位，第一制动盘(5)和第二制动盘(7)与花键轴之间装有保持弹簧(12)和保持弹簧(14)，保持弹簧(12)和保持弹簧(14)用来保证第一制动盘(5)和第二制动盘(7)分别与第一摩擦片(4)和第二摩擦片(8)分离；驱动组件包括第一制动钳体(1)，第二制动钳体(10)，第一活塞(2)和第二活塞(9)。
本发明区别于现有技术的重要一点是，采用双向驱动结构。在第一活塞(2)和第二活塞(9)的作用下，双盘式制动器的两个制动盘，第一制动盘(5)和第二制动盘(7)可以同时双向移动，同时与设置在两者之间的带双面摩擦材料的摩擦片接触，避免了两个制动盘磨损程度不同，同时不会产生拖滞力矩。并且，在松开刹车时，在回位弹簧(13)、保持弹簧(12)和保持弹簧(14)的作用下，第一制动盘(5)与第一摩擦片(4)分离，同时第二制动盘(7)与第二摩擦片(8)分离，因而双制动盘式制动器的两个制动盘回位时间比传统单向运动的盘式制动器短。
在本发明的一个实施例中，第一制动盘(5)和第二制动盘(7)安装与花键轴(11)上，可以与花键轴一起旋转，并且可以传递较大的扭矩；同时，第一制动盘(5)和第二制动盘(7)可以在克服回位弹簧(13)压力的前提下，沿花键轴(11)轴向进行滑动，以适应制动、回位时，与摩擦片结合或者分离。第一制动盘(5)和第二制动盘(7)可以在保持弹簧(12)和保持弹簧(14)的压力控制下，沿花键轴轴向处于固定位置。
在本发明的一个实施例中，花键可以用直线轴承代替。
在本发明的又一实施例中，保持弹簧和回位弹簧可以用其他类似弹簧、以及弹性元件代替。
图2给出了花键轴(11)的示意图，以及A-A面横截面示意图，花键轴为实心外花键轴。在本发明的一个优选实施方式，花键轴(11)也可以为空心花键轴。图4示出的是带有内花键结构的制动盘。制动盘可以安装在花键轴(11)上，随花键轴(11)一起转动，并且可以在花键轴上做轴向滑动。本发明的盘式制动器可以安装在花键轴上，能够更好地传递扭矩。
图3示出的是带双面摩擦材料的摩擦片(6)。摩擦片本体采用金属或非金属材料，本体的两侧分别带有摩擦材料。图3中摩擦材料的厚度仅仅是为了更清晰地表示，在实际应用中，摩擦材料的厚度可以比摩擦片本体小。在本发明的一个实施例中，金属材料可以是钢。在本发明的其他实施例中，金属材料也可以采用铁、铜或铝，非金属材料可以采用陶瓷复合材料。摩擦材料可以使用包括玻璃纤维、芳香族聚酯纤维、植物纤维、陶瓷纤维、碳纤维、矿物质纤维或陶瓷、石棉和半金属在内的本领域通用的摩擦材料。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种利用双制动盘式制动器的汽车制动方法。参见图1，当汽车制动时，制动液通过第一制动钳体(1)的进油孔进入第一活塞(2)底部，推动第一活塞(2)向右运动，第一活塞(2)推动第一摩擦片(4)向右运动，第一摩擦片(4)接触到第一制动盘(5)以后，克服回位弹簧(13)的压力继续推动第一制动盘(5)向右运动，直到第一制动盘(5)接触到带双面摩擦材料的摩擦片(6)；制动液同时通过油管(3)推动第二活塞(9)向左运动，第二活塞(9)推动第二摩擦片(8)向左运动，第二摩擦片(8)接触到第二制动盘(7)以后，第二制动盘(7)克服回位弹簧(13)的压力向左运动，直到第二制动盘与带双面摩擦材料的摩擦片(6)接触，此时，两个制动盘和第一摩擦片(4)、第一摩擦片(8)以及带双面摩擦材料的摩擦片(6)全部接触，一共有四个接触面，制动开始。
当汽车松开刹车时，制动钳两侧第一活塞(2)和第二活塞(9)在密封圈(图中未示出)作用下，第一活塞(2)向左运动，第二活塞(9)向右运动，第一摩擦片(4)和第二摩擦片(8)在第一制动盘(5)和第二制动盘(7)的离心力作用下，离开制动盘，第一制动盘(5)和第二制动盘(7)在回位弹簧(13)的作用下分离，第一制动盘(5)向左运动，第二制动盘(7)向右运动，从而与带双面摩擦材料的摩擦片(6)分离。保持弹簧(12)和保持弹簧(14)可以保证在松开刹车时，第一制动盘(5)与第一摩擦片(4)分离，第二制动盘(7)与第二摩擦片(8)分离。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种双制动盘式制动器，其特征在于：包括第一制动盘(5)，第二制动盘(7)，第一摩擦片(4)，第二摩擦片(8)，双面有摩擦材料的摩擦片(6)，以及驱动摩擦片与所对应的制动盘摩擦的驱动组件；驱动组件包括第一制动钳体(1)，第二制动钳体(10)，第一活塞(2)，第二活塞(9)；
第一制动盘(5)与花键轴(11)之间装有保持弹簧(12)，第二制动盘(7)与花键轴(11)之间装有保持弹簧(14)，保持弹簧(12)用来保证在松开刹车时第一制动盘(5)与第一摩擦片(4)分离，保持弹簧(14)用来保证在松开刹车时第二制动盘(7)与第二摩擦片(8)分离。
2.根据权利要求1的双制动盘式制动器，所述驱动组件为双向驱动结构，在第一活塞(2)和第二活塞(9)的作用下，双盘式制动器的两个制动盘，第一制动盘(5)和第二制动盘(7)同时双向移动。
3.根据权利要求1或2的双制动盘式制动器，所述双面有摩擦材料的摩擦片(6)设置在第一制动盘(5)与第二制动盘(7)之间，第一摩擦片(4)和第二摩擦片(8)分别设置在第一制动盘(5)与第二制动盘(7)的外侧。
4.根据权利要求3的双制动盘式制动器，所述双面有摩擦材料的摩擦片(6)中的摩擦片本体采用金属材料，或者采用非金属材料，所述金属材料包括铁、铜或铝，所述非金属材料包括：陶瓷复合材料。
5.根据权利要求1或2的双制动盘式制动器，所述第一制动盘(5)和第二制动盘(7)内部具有花键结构，安装在花键轴(11)上，随花键轴(11)一起转动，并且可以在花键轴上做轴向滑动。
6.根据权利要求5所述的双制动盘式制动器，所述花键轴(11)是空心花键轴或实心花键轴。
7.根据权利要求1或2的双制动盘式制动器，所述第一制动盘(5)、第二制动盘(7)与花键轴(11)之间装有弹性元件，弹性元件用来保证在松开刹车时第一制动盘(5)和第二制动盘(7)回位。
8.根据权利要求7的双制动盘式制动器，所述弹性元件为弹簧。
9.根据权利要求8所述的双制动盘式制动器，所述第一制动盘(5)和第二制动盘(7)之间设有回位弹簧(13)，回位弹簧用来保证在松开刹车时第一制动盘(5)和第二制动盘(7)回位。
10.根据权利要求1-9任一项的双制动盘式制动器的制动方法，其特征在于：在汽车制动过程中所述双制动盘式制动器采用双向驱动模式，具体地，汽车制动时，制动液通过第一制动钳体(1)的进油孔进入第一活塞(2)底部，推动第一活塞(2)向右运动，第一活塞(2)推动第一摩擦片(4)向右运动，第一摩擦片(4)接触到第一制动盘(5)以后，克服回位弹簧(13)的压力继续推动第一制动盘(5)向右运动，直到第一制动盘(5)接触到带双面摩擦材料的摩擦片(6)；同时制动液通过油管(3)推动第二活塞(9)向左运动，第二活塞(9)推动第二摩擦片(8)向左运动，第二摩擦片(8)接触到第二制动盘(7)以后，第二制动盘(7)克服回位弹簧(13)的压力向左运动，直到第二制动盘(7)与带双面摩擦材料的摩擦片(6)接触，此时，两个制动盘和第一摩擦片(4)、第二摩擦片(8)以及带双面摩擦材料的摩擦片(6)全部接触，制动开始；
当汽车松开刹车时，制动钳两侧第一活塞(2)和第二活塞(9)在密封圈作用下，第一活塞(2)向左运动，第二活塞(9)向右运动，第一摩擦片(4)和第二摩擦片(8)在第一制动盘(5)和第二制动盘(7)的离心力作用下离开制动盘，第一制动盘(5)和第二制动盘(7)在回位弹簧(13)的作用下分离，第一制动盘(5)向左运动，第二制动盘(7)向右运动，直至与带双面摩擦材料的摩擦片(6)分离；在保持弹簧(12)和保持弹簧(14)的作用下，第一制动盘(5)与第一摩擦片(4)分离，第二制动盘(7)与第二摩擦片(8)分离。
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