CN110425237B - 一种用于制动器的楔形块组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制动器的楔形块组件，包括上楔形块，下楔形块，弹性定位装置等。利用上、下楔形块之间的相对运动，实现自增力的制动效果，同时通过弹性定位装置以及楔形块组件与制动钳体之间的配合，可以实现制动间隙的自动调节，避免出现错误制动的情况。本发明结构简单，工作可靠，制动效率高，能简化控制系统的设计，可用于多种制动器结构。

Description

一种用于制动器的楔形块组件
技术领域
本发明涉及制动器领域，具体的是一种用于制动器的楔形块组件。
背景技术
楔形机构具有自增力的效果，在电子机械制动器中引入楔式机构，可以通过较小的电机驱动力，得到较大的制动效能，因而EWB(电子楔式制动器)受到广泛的关注和比较深入的研究。但也由于楔式机构的自动增力效果，使EWB的制动力控制变得比较困难，同时在工作过程中，当摩擦片和制动盘之间由于杂质、不平度等原因出现接触时，很容易出现错误制动的情况。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于制动器的楔形块组件，避免楔式机构产生自增力效果的同时，出现误制动的情况。
实现本发明目的的技术方案如下：
一种用于制动器的楔形块组件，制动器包括制动钳体，制动盘，摩擦片，电机和传动系统，所述的楔形块组件安装在制动钳体上，一端安装摩擦片，另一端与传动系统相连，其特征在于：所述的楔形块组件包含下楔形块，上楔形块，弹性定位装置；所述的下楔形块安装在制动钳体上，其一端与制动器的传动系统连接，另一端包括带有一定曲率的曲面结构；所述的上楔形块经由所述的弹性定位装置安装在制动钳体上的安装孔中，其一端安装摩擦片，另一端设置与所述的下楔形块的曲面结构相匹配的曲面结构；所述的上楔形块的曲面端与所述的下楔形块的曲面端配合构成接触曲面；所述的弹性定位装置一部分固定安装在制动钳体上，另一部分与所述的上楔形块间有较大的摩擦力，当所述的上楔形块与制动钳体之间有相对位移时，由于摩擦力作用使所述的弹性定位装置内产生弹性势能。
所述的上楔形块与制动钳体上的安装孔之间有间隙，此间隙大小大于制动工作中从摩擦片与制动盘接触到产生最大制动效能时的变形量在上楔形块和下楔形块接触曲面上的反馈，小于摩擦片与制动盘之间的自由间隙在上楔形块和下楔形块接触曲面上的反馈。即，当制动工作时，摩擦片与制动盘接触，由于摩擦力作用，在上楔形块和下楔形块之间的曲面上产生相对移动，实现自增力效果，当达到最大制动强度时，上楔形块与安装孔不接触。当由于摩擦片与制动盘之间的杂质或不平度等使两者接触时，也可以在上下楔形块之间的曲面上产生相对移动，在自由间隙被完全消除之前，上楔形块与安装孔接触，因而不会出现自增力效果。
还包括在所述的下楔形块与制动钳体之间设置所述的弹性定位装置；所述的弹性定位装置一部分固定安装在制动钳体上，另一部分与所述的下楔形块间有较大的摩擦力，当所述的下楔形块与制动钳体之间有相对位移时，由于摩擦力作用使所述的弹性定位装置内产生弹性势能。
还包括在所述的上楔形块与所述的下楔形块曲面配合的位置采用滚子机构。
所述的上楔形块通过弹性元件连接所述的下楔形块，取消所述的上楔形块与制动钳体之间的弹性定位装置。
所述的上楔形块和所述的下楔形块之间的接触曲面可以是斜面、圆弧面、双曲线面、抛物线面等曲面或上述曲面的组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过上楔形块与制动钳体上安装孔之间的配合，在利用楔式机构实现自增力效果的同时，避免了错误制动情况的发生。
附图说明
图1是本发明实施例一在制动器中应用的主视图。
图2是本发明实施例二的主视图。
图3是本发明实施例三的主视图。
图4是本发明实施例四的主视图。
附图中标注说明：1-下楔形块 2-上楔形块 3-制动钳体 4-斜弹簧 5-锥台卡环6-蜗轮 7-平面推力轴承 8-蜗杆 9-制动盘 10-摩擦片 11-螺杆 12-大密封圈 13-弹簧14-卡环 15-小密封圈 16-滚子 17-回位弹簧 18-弹性销
具体实施方式
参考附图1，对本发明的一个实施例进行详细描述。
如图1所示，制动器的制动钳体3钳口内有制动盘9，制动盘9的两侧有摩擦片10，一个装在制动钳体3上，一个装在上楔形块2上。一种用于制动器的楔形块组件包含安装在制动钳体3上的下楔形块1和安装在制动钳体3上的安装孔内的上楔形块2，上楔形块2通过弹性定位装置——锥台卡环5和斜弹簧4安装在安装孔中。锥台卡环5卡紧在上楔形块2的外表面上，斜弹簧4安装在制动钳体3上，将锥台卡环5推向远离制动盘9的一侧。锥台卡环5和上楔形块2的接触面间有较大的摩擦力，当上楔形块2的位移在斜弹簧4的弹性变形范围内时，锥台卡环5和上楔形块2的接触面间无相对运动。上楔形块2的一端安装摩擦片10，另一端有斜面，与同样具有斜面的下楔形块1配合安装；下楔形块1安装在制动钳体3内，可沿其轴线移动，另一端通过平面推力轴承7与传动系统中的螺杆11配合，螺杆11的螺纹端与制动钳体3上的螺纹孔配合，螺杆11安装在蜗轮6中，与蜗轮6配合工作的蜗杆8由电机驱动。
制动工作时，电机带动传动系统蜗轮蜗杆及螺杆等运动，驱动下楔形块1和上楔形块2向左运动，同时，制动钳体3向右运动，当摩擦片10与制动盘9接触，产生摩擦力时，由于摩擦力和上、下楔形块之间的曲面作用，使上楔形块2相对于下楔形块1移动，实现自增力制动效果。达到最大制动强度时，上楔形块2和制动钳体3的安装孔不接触。此时，锥台卡环5和上楔形块2一起移动，压缩斜弹簧4，斜弹簧4发生弹性变形，储存弹性势能，锥台卡环5和上楔形块2的接触面间无相对运动。解除制动工作时，电机带动传动系统反向转动回位，斜弹簧4储存的弹性势能释放，使上楔形块2/下楔形块1和制动钳体3相对运动，所有元件恢复初始位置。
当摩擦片10磨损，厚度变薄后，制动工作时，电机通过传动系统推动上楔形块2/下楔形块1和制动钳体3相对运动，斜弹簧4的弹性变形量达到最大后，由于摩擦片10磨损，电机继续驱动螺杆11转动，即上楔形块2/下楔形块1和制动钳体3继续相对运动，因此，斜弹簧4保持最大弹性变形量，而上楔形块2克服与锥台卡环5之间的摩擦力，以新的接触面与锥台卡环5相配合，即上楔形块2相对于制动钳体3的位移大于斜弹簧4的最大弹性变形量。解除制动时，电机带动传动系统反向转动回位，斜弹簧4储存的弹性势能释放，使上楔形块2/下楔形块1和制动钳体3相对运动，所有元件回到稳定位置，此时锥台卡环5和上楔形块2以新的接触面配合定位，回位位移量仍然是斜弹簧4的最大弹性变形量，因此保持了制动间隙与磨损前相同，实现了制动间隙的自动调整。持续制动过程中的间隙调整可以由上楔形块2和弹性定位装置共同完成。
当右侧的摩擦片10和制动盘9之间有杂质或不平度导致摩擦片10和制动盘9在非制动工作状态下接触时，两者之间也会产生摩擦力，使上楔形块2沿上、下楔形块之间的接触曲面移动，即，上楔形块2的左右位置不动，下楔形块1及制动钳体3等元件一起向右移动，当左侧摩擦片10与制动盘9尚未接触时，上楔形块2已经与安装孔接触，因此不会出现误制动的情况。
附图2的实施例中，在上楔形块2与制动钳体3之间设置了弹性定位装置——大密封圈12，下楔形块1与制动钳体3之间设置了弹性定位装置——弹簧13和卡环14，其工作方式与实施例一基本相同。
附图3的实施例中，下楔形块1与制动钳体3之间的弹性定位装置为小密封圈15，取消了上楔形块2与制动钳体3之间的弹性定位装置，上楔形块2通过弹性元件——回位弹簧17与下楔形块1连接，在上楔形块2与下楔形块1配合的接触曲面上，增设了滚子16。当上楔形块2相对于下楔形块1移动时，利用回位弹簧17使其回位。
附图4的实施例中，上楔形块2通过弹性元件——弹性销18与下楔形块1连接，弹性销18可采用橡胶等材料制成，其两端分别固定在上楔形块2和下楔形块1中，当上、下楔形块相对移动时，利用弹性销18的弹性变形产生回位作用，其余与实施例三基本相同。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域内的普通技术人员在没有进行创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于制动器的楔形块组件，制动器包括制动钳体，制动盘，摩擦片，电机和传动系统，所述的楔形块组件安装在制动钳体上，一端安装摩擦片，另一端与传动系统相连，其特征在于：所述的楔形块组件包含下楔形块，上楔形块，弹性定位装置；所述的下楔形块安装在制动钳体上，其一端与制动器的传动系统连接，另一端包括带有一定曲率的曲面结构；所述的上楔形块经由所述的弹性定位装置安装在制动钳体上的安装孔中，其一端安装摩擦片，另一端设置与所述的下楔形块的曲面结构相匹配的曲面结构；所述的上楔形块的曲面端与所述的下楔形块的曲面端配合构成接触曲面；所述的弹性定位装置一部分固定安装在制动钳体上，另一部分与所述的上楔形块间有较大的摩擦力，当所述的上楔形块与制动钳体之间有相对位移时，由于摩擦力作用使所述的弹性定位装置内产生弹性势能；所述的上楔形块与制动钳体上的安装孔之间有间隙，此间隙大小大于制动工作中从摩擦片与制动盘接触到产生最大制动效能时的变形量在上楔形块和下楔形块接触曲面上的反馈，小于摩擦片与制动盘之间的自由间隙在上楔形块和下楔形块接触曲面上的反馈。
2.根据权利要求1所述的一种用于制动器的楔形块组件，其特征在于：还包括在所述的下楔形块与制动钳体之间设置所述的弹性定位装置；所述的弹性定位装置一部分固定安装在制动钳体上，另一部分与所述的下楔形块间有较大的摩擦力，当所述的下楔形块与制动钳体之间有相对位移时，由于摩擦力作用使所述的弹性定位装置内产生弹性势能。
3.根据权利要求1所述的一种用于制动器的楔形块组件，其特征在于：还包括在所述的上楔形块与所述的下楔形块曲面配合的位置采用滚子机构。
4.根据权利要求2所述的一种用于制动器的楔形块组件，其特征在于：所述的上楔形块通过弹性元件连接所述的下楔形块，取消所述的上楔形块与制动钳体之间的弹性定位装置。
5.根据权利要求1所述的一种用于制动器的楔形块组件，其特征在于：所述的上楔形块和所述的下楔形块之间的接触曲面采用斜面/圆弧面/双曲线面/抛物线面其中一种曲面或上述曲面的组合。
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