CN111656038A - 具有倾斜延伸的收集槽的盘式制动片 - Google Patents

Abstract

用于盘式制动器的制动片(10A、10B)，其包括衬片(22)和板(20)。衬片(22)包括：‑摩擦面(30)和紧固面(32)；‑后边缘(34)；‑内边缘(38)和外边缘(39)；以及‑收集槽(3)，其延伸到内边缘(28)或外边缘(39)中。板(20)具有孔(17)，孔(17)通过连通构件(40)连接到真空源。衬片(22)具有后部区域(60)，后部区域包括后边缘(34)和收集槽(3)以及斜切部分(64)，使得当后部区域(60)的厚度减小时后部区域(60)的摩擦表面(60A)的面积增加，收集槽(3)位于距斜切部分(64)的自由表面一定距离处并且具有朝向斜切部分(64)的自由表面倾斜地延伸的横截面。

Description

具有倾斜延伸的收集槽的盘式制动片

技术领域

本发明涉及车辆，特别是汽车以及铁路车辆。更具体来说，本发明涉及车辆和铁路车辆的制动。本发明进一步涉及用于所述车辆和所述铁路车辆的盘式制动总成的制动片。

应注意，根据本发明，车辆可以是任何类型，并且具体来说，可以是汽车、货车或公共汽车。类似地，铁路车辆可以是火车、有轨电车，或甚至地铁。

背景技术

车辆或铁路车辆通常包括制动系统。具体来说，制动系统可以是盘式制动系统。此外，制动系统包含与车辆或铁路车辆的轮子或轮轴成一体的盘。因此，当轮子或轮轴开始旋转以使车辆或铁路车辆可以移动时，盘也开始旋转。

因此，为了制动车辆或铁路车辆，盘式制动系统包括盘的摩擦构件。具体来说，摩擦构件包含两个板，每个板支撑包括摩擦材料的衬片。摩擦材料被配置成与盘接触。支撑摩擦衬片的两个板安置于盘的两侧上，以便在启动制动系统时挤压两个板。

然而，当摩擦材料在盘旋转的同时与所述盘接触时，摩擦材料会排放对环境有害的颗粒。因此，制动系统会污染环境。

这就是将用于提取源自制动的颗粒的装置布置在制动系统中的原因。提取装置意图在排放颗粒之后不久从制动中提取所述颗粒。

然而，提取装置主要适合于在制动片处于“出厂(ex-works)”配置中时操作。因此，在使用提取装置期间，制动颗粒的提取可能不太有效。

发明目的

本发明的一个目的是提供一种用于盘式制动总成的制动片，所述制动片的性能随时间保持恒定，或甚至被改进或至少几乎没有劣化。

发明内容

为此，根据本发明，提供一种用于盘式制动总成的制动片，包括由摩擦材料制成的衬片和支撑所述衬片的板，其中：

-所述衬片包括：

○摩擦面和紧固面，

○后边缘和前边缘，所述后边缘位于当盘在车辆的前进方向上旋转时盘能够从与垫片的交界面中脱出的一侧上，

○内边缘和外边缘，以及

○收集槽，其在所述摩擦面上开口并且靠近所述后边缘布置，所述收集槽通向所述内边缘或外边缘，

-所述板包含与所述收集槽流体连通的孔，所述孔通过连通构件连接到真空源，

其特征在于，所述衬片包含后部区域，所述后部区域包括所述后边缘和所述收集槽，所述后部区域包含斜切部分，使得当所述后部区域的厚度减小时所述后部区域的摩擦表面的面积增加，所述收集槽布置在距所述斜切部分的自由表面一定距离处，并且包括朝向所述斜切部分的所述自由表面倾斜地延伸的横截面。

因此，随着在使用期间制动片磨损，安置于收集槽与衬片的后边缘之间的后部区域的摩擦表面的面积增加。因此，将在收集槽的下游向车辆后方排放制动颗粒。然而，由于收集槽的横截面朝向斜切部分的自由表面倾斜地延伸，因此与在收集槽的横截面与包含衬片的紧固面的平面垂直地延伸的情况下相比，所述自由表面与收集槽之间的距离增加较少，或甚至保持相同。因此，在使用制动片期间，保持或略微减弱，或甚至改进收集制动颗粒的有效性。

此外，安置于后部区域中的斜切部分可以在衬片与盘之间提供较少的突然接触。因此，制动片具有更佳声学性能，从而在制动期间减小噪声。

另外，斜切部分形成斜坡以排空例如由于雨水引起或源自解冻霜的水。

此外，应注意，“摩擦表面”表示衬片的摩擦表面中能够在制动期间有效地与盘接触的部分。

此外，在本发明的各个实施例中，还可以使用一个和/或其它以下布局：

-槽的横截面与垂直于紧固面的直线形成角度，所述角度在20°与80°之间，或在30°与60°之间，或优选地在40°与50°之间；

-槽的横截面基本上垂直于斜切部分的自由表面的区段延伸；

-收集槽与斜切部分的自由表面之间的距离沿收集槽恒定；

-衬片包含后部区域，所述后部区域包含后边缘，所述后部区域进一步包括斜切部分，使得当后部区域的厚度减小时，后部区域的摩擦表面的面积增加；

-前部区域的斜切部分的面积和后部区域的斜切部分的面积基本上相等；

-后部区域和前部区域的斜切部分是平坦的，形成于后部区域的斜切部分与包括紧固面的平面之间的角度基本上等于形成于后部区域的斜切部分与包括紧固面的平面之间的角度；

-收集槽直接在摩擦材料中被挖空，直到板的表面；

-收集槽在开口端与封闭端之间延伸，板的孔通向靠近封闭端的槽。

此外，根据本发明还提供一种盘式制动总成，其包含盘以及两个例如上文描述的制动片，所述制动片安置于所述盘(9)的任一侧上。

最后，根据本发明提供一种盘式制动系统，所述盘式制动系统包括例如上文描述的盘式制动总成，并且其中盘与轮轴或轮子成一体。

附图说明

现在将通过非限制性实例使用以下附图描述本发明的一个实施例：

-图1示出了根据本发明的一个实施例的盘式制动系统的透视图，

-图2示出了从与盘式制动系统的盘的主平面垂直的轴线所看到的所述盘式制动系统，

-图3是说明盘式制动系统的制动片的透视图，

-图4是根据图3所示的平面IV-IV来说明制动片的截面图，

-图5示出了根据所述相同截面平面的在使用一段时间导致相对磨损之后的垫片，

-图6说明了根据所述相同截面平面的根据本发明实施例的一个变型的垫片。

具体实施方式

应注意，为了清楚起见，仅示出并且将详细描述对理解所描述的实施例有用的元件。

此外，除非另外规定，否则表达“基本上”、“大致”等表示相对于所考虑的标称值仅可能具有微小变化，具体来说变化比例很低，具体地约10％。

图1和2中示出根据本发明的用于车辆的盘式制动系统19。在此实施例中，车辆是汽车，在本发明的情况下是轻型车辆。然而，应注意，本发明可以实施用于任何类型的车辆，例如用于半挂车的牵引车、公共汽车或农用拖拉机，或用于任何类型的铁路车辆，例如火车头或火车车厢。

根据本发明的盘式制动系统19包含盘9，该盘9与车辆的轮子成一体并且具有轴线A。盘9具有横向面9A和相对的横向面9B。横向面9A、9B垂直于轴线A。盘9也特别地通过轮毂连接到驱动机构，所述驱动机构连接到车辆的电机。因此，驱动机构可以通过盘9将围绕轴线A的旋转移动传输到车辆的轮子，以便移动车辆。

此外，盘式制动系统19包含牢固地保持以便夹住盘9的一部分的卡钳5。如在图2中特别地说明，卡钳5呈主体50形式，所述主体一般是U形以便牢固地保持盘9。此外，主体50包含用于容纳活塞55的空腔。卡钳5还包含两个指状物51、52。活塞55能够在图1中所识别并且平行于盘的轴线A的方向A2上施加力PF。

在图1中，示出与车辆的向前运动相对应的盘9的旋转方向FW。还示出在盘9的圆周上的切向方向T。

还定义了后侧和相对的前侧。后侧对应于当盘9在车辆前进方向上旋转时盘9从与卡钳5的交界面中脱出的一侧。前侧是相对侧，并且对应于当盘9在车辆前进方向上旋转时盘9进入与卡钳5的交界面中的一侧。另外，针对从轴线A到盘9的圆周的径向方向，即从内部到外部的方向进行定义。

盘式制动系统19包括紧固到车辆的组件的卡钳托架6。具体而言，所述组件可以是车辆的控制臂。此外，卡钳托架6包括：两个固定夹子61、62，其安置于卡钳5的两个后部和前部纵向端处；以及连接弓形件63，其连接两个固定夹子61、62。固定夹子61是后部固定夹子并且固定夹子62是前部固定夹子。

盘式制动系统19还包含容纳在卡钳5中的两个制动片10A、10B。两个制动片10A、10B安置于盘9的任一侧上。制动片10A相对于盘9的横向面9A安置。制动片10B相对于盘9的横向面9B安置。因此，两个制动片10A、10B关于包含盘9并且垂直于盘9的轴线A的平面对称地安置。

卡钳5的活塞55被布置成在制动片10A上施加力PF，使得两个垫片10A、10B与盘9接触，以便在盘式制动系统19由车辆的驱动器启动时制动车辆。应注意，在所说明的实例中，卡钳5沿着轴线A“浮动”安装在卡钳托架6中。因此，卡钳5可以平行于轴线A移动，以特别地补偿垫片10A、10B的逐渐磨损。另一方面，根据其它可能的平移和旋转，卡钳5保持与卡钳托架6成一体。浮动安装通常是由于导销沿着轴线A滑动而产生。

现在将更详细描述制动片10A。通过考虑对称性效应，以下描述对于制动片10B也是有效的。

具体来说，在图3和4中说明垫片10A。因此，制动片10A包括支撑摩擦衬片22的板20。板20呈固体金属板形式并且具有基本上恒定的厚度。板20包含后臂24和前臂26，这可以通过挂钩28将板20紧固到卡钳5的主体55。板20包含紧固面，摩擦衬片22紧固到所述紧固面。与紧固面相对的面紧固到活塞55，如图2所示。

摩擦衬片22呈由摩擦材料制成的主体的形式，所述主体能够与盘9的横向面9A接触以便制动车辆。摩擦材料有时称为“菲罗多(ferodo)”。因此，摩擦衬片22包含预期与盘9的横向面9直接接触的摩擦面30。摩擦衬片22还包含紧固面32，所述紧固面与摩擦面30相对并且直接紧固到板20的紧固面。另外，参考先前所定义的侧面，摩擦衬片22包含后边缘34和相对的前边缘36。摩擦衬片22还包含内边缘38和外边缘39。

当启动盘式制动系统19时，制动片10A的摩擦衬片22的摩擦面30与盘9的横向面9A之间的接触产生污染的制动颗粒的排放。所述制动颗粒对应于由于与盘9的横向面9A的磨损而从摩擦衬片22分离的摩擦材料的颗粒，以及从盘9分离的颗粒。这是盘式制动系统19包含下文所描述的制动颗粒提取构件的原因。

摩擦衬片22包含收集槽3。收集槽3在摩擦面30上开口并且靠近摩擦衬片22的后边缘34布置。因此，在车辆的向前运动期间，朝向收集槽3携载制动颗粒，这样可以改进收集的有效性。当车辆在向前运动时被制动时，参考车辆的向前运动，朝向前FW排放制动颗粒。因此，当收集槽3靠近与盘9的横向面9A直接接触的摩擦面30的一部分的后边界安置时，制动颗粒的捕获全部会更有效。

如图2中所示，收集槽3是单个的、笔直的且连续的。收集槽具有恒定宽度。此外，收集槽3直接在摩擦材料中被挖空并且直到板20。

收集槽3进一步在开口端31与封闭端33之间延伸。开口端31安置于摩擦衬片22的内边缘38上。封闭端33靠近外边缘39安置。当然，开口端31还可以安置于摩擦衬片22的外边缘39上。封闭端33还可以安置于摩擦衬片22的内边缘38上。

板20包含通向收集槽3的孔17。孔17与封闭端33基本上相对。更一般而言，孔17可以靠近封闭端33安置。孔17也与收集槽3气动连通。

另外，如图2中所说明，盘式制动系统19包含提取装置8，所述提取装置通过穿过卡钳5的主体50的软管40而与孔17气动连通。提取装置8包含例如涡轮的真空源以及用于过滤提取并且装载有制动颗粒的空气的过滤器。真空源被配置成从收集槽3提取。

因此，孔17通过连通构件连接到真空源，所述连通构件此处包含软管40。

另外，摩擦衬片22包含后部区域60和前部区域62。后部区域60包含摩擦衬片22的后边缘34以及收集槽3。前部区域62包含前边缘36。后部区域60和前部区域62依序安置并且接触。每一个后部区域和前部区域基本上占据摩擦衬片22的二分之一。图4中示出界定后部区域60与前部区域62之间的边界的轴线M。

后部区域60包含摩擦表面60A，所述摩擦表面是能够在启动制动系统19时与盘9的横向面9A直接接触的表面。类似地，前部区域62包含摩擦表面62A，所述摩擦表面是能够在启动制动系统19时与盘9的横向面9A直接接触的表面。

后部区域60包含斜切部分64，所述斜切部分连接后部区域60的摩擦表面60A以及摩擦衬片22的后边缘34，使得与在包括后边缘34的部分处相比，在包含摩擦表面60A的部分处摩擦衬片22的厚度更大。因此，当具体来说由于通过使用制动片10A引起的磨损，后部区域60的厚度减小时，后部区域60的摩擦表面60A的面积增加。

类似地，前部区域62包含斜切部分66，所述斜切部分连接前部区域62的摩擦表面62A以及摩擦衬片22的前边缘36，使得与在包括前边缘36的部分处相比，在包含摩擦表面62A的部分处摩擦衬片22的厚度更大。因此，当具体来说由于通过使用制动片10A引起的磨损，前部区域62的厚度减小时，前部区域62的摩擦表面62A的面积增加。

因此，特别地应用图3需理解，后部区域60和前部区域62相应的斜切部分64、66并非是后部区域60和前部区域62的摩擦表面60A、62A的相应部分。

应注意，在本实施例中，后部区域60的斜切部分64的自由表面的面积和前部区域62的斜切部分66的自由表面的面积基本上相等。因此，在“出厂”配置中，后部区域60的摩擦表面60A的面积基本上等于前部区域62的摩擦表面62A的面积。

根据变型，所述两个面积可以不同。具体来说，前部区域62的斜切部分66的自由表面的面积可以大于后部区域60的斜切部分64的自由表面的面积。因此，在使用制动片10A期间，前部区域62的摩擦表面62A的面积将倾向于变成大于后部区域60的摩擦表面60A的面积。因此，当在车辆向前运动时启动制动系统19时，将在收集槽3的上游朝向收集槽3排放更多制动颗粒。因此，随时间保持捕获制动颗粒的有效性，上文指示的效果补偿制动系统19磨损的影响。

另外，如在图4中具体地说明，斜切部分64、66是平坦的。因此，形成于斜切部分64的自由表面与包含摩擦衬片22的紧固表面32的平面之间的角度基本上等于形成于斜切部分66的自由表面与包含紧固表面32的平面之间的角度。

此外，后部区域60和前部区域62的相应的斜切部分64、66也具有在启动制动系统19时可以减少盘9的横向面9A与摩擦衬片22之间的突然接触的特性。因此，减少了在制动期间产生的噪声和振动。此外，斜切部分64、66形成斜坡以排空例如来自雨水的水。

另外，如可以在图3中观察到，后部区域60的斜切部分64包含分别与摩擦衬片22的下边缘38和外边缘39部分地组合的内部边界64A和外部边界64B。与外部边界64B相比，内部边界64A具有相对较短的长度。

类似地，后部区域62的斜切部分66包含分别与摩擦衬片22的下边缘38和外边缘39部分地组合的内部边界66A和外部边界66B。与外部边界66B相比，内部边界66A具有相对较短的长度。

另外，如可以在图3和4中看出，收集槽3布置在距后部区域60的斜切部分64的自由表面一定距离处。收集槽3安置成与斜切部分64的自由表面相距沿收集槽3基本上恒定的距离。

此外，如图4中所说明，根据横截面，收集槽3从摩擦面30倾斜地朝向斜切部分64的自由表面一直延伸到板20的紧固面。

根据本发明的实施例，收集槽3的横截面基本上平行于斜切部分64的自由表面延伸。因此，如可以通过比较图4和5看出，即使当摩擦衬片22具有一定磨损时，收集槽3与斜切部分的自由表面之间的距离也恒定。实际上，在图5中的虚线中示出了在摩擦衬片22的磨损之后摩擦衬片22中消失的部分。

因此，尽管摩擦衬片22磨损，仍保留了捕获制动颗粒的有效性。

另外，在图4中示出角度D1，所述角度对应于在收集槽3的横截面与垂直于摩擦衬片22的紧固面32的直线L之间形成的角度。此处，角度D1基本上等于45°。更具体来说，角度D1限定在收集槽3的轴线W1与轴线L之间。

根据变型，角度D1在20°与80°之间，或在30°与60°之间，或在40°与50°之间。

图4中还示出角度D2，所述角度对应于形成于由斜切部分64的自由表面支持的直线W2与直线L之间的角度。在图4中所说明的实施例中，D1和D2相等。

然而，更一般来说，D1严格地大于0°并且小于或等于D2。根据一个变型，D1严格地大于D2。

类似地，形成于后部区域60的斜切部分64的自由表面与包括摩擦衬片22的紧固面32并且因此垂直于直线L的平面之间的角度基本上等于形成于前部区域62的斜切部分66的自由表面与包括摩擦衬片22的紧固面32的所述平面之间的角度。

在图6中示出上文描述的实施例的变型。将仅表明区别。

根据图6中的变型，收集槽3的横截面不会基本上平行于斜切部分的自由表面延伸。

当然，在不脱离本发明的范围的情况下可以对本发明作出许多变化。

角度D1还可以在60°与80°之间，并且具体而言，基本上等于70。

具体来说，可以使用任何类型的真空源，或更一般来说，可以使用提取构件。

而且，任何类型的材料都可以用于摩擦衬片22。

Claims (11)

1.用于盘式制动总成(9)的制动片(10A、10B)，其包括由摩擦材料制成的衬片(22)以及支撑所述衬片(22)的板(20)，其中：

-所述衬片(22)包括：

○摩擦面(30)和紧固面(32)，

○后边缘(34)和前边缘(36)，所述后边缘位于当盘(9)在车辆的前进方向上旋转时所述盘(9)能够从与所述垫片(10A、10B)的交界面中脱出的一侧上，

○内边缘(38)和外边缘(39)，以及

○收集槽(3)，其在所述摩擦面(30)上开口并且靠近所述后边缘(34)布置，所述收集槽(3)通向所述内边缘(38)或外边缘(39)，

-所述板(20)包含与所述收集槽(3)流体连通的孔(17)，所述孔(17)通过连通构件(40)连接到真空源，

其特征在于，所述衬片(22)包含后部区域(60)，所述后部区域(60)包括所述后边缘(34)和所述收集槽(3)，所述后部区域(60)包含斜切部分(64)，使得当所述后部区域(60)的厚度减小时所述后部区域(60)的摩擦表面(60A)的面积增加，所述收集槽(3)布置在距所述斜切部分(64)的自由表面一定距离处，并且包括朝向所述斜切部分(64)的所述自由表面倾斜地延伸的横截面。

2.根据前一权利要求所述的制动片(10A、10B)，其特征在于，槽(3)的所述横截面与垂直于所述紧固面(30)的直线(L)形成角度(D1)，所述角度(D1)在20°与80°之间，或在30°与60°之间，或优选地在40°与50°之间。

3.根据前述权利要求中任一项所述的制动片(10A、10B)，其特征在于，槽(3)的所述横截面基本上平行于所述斜切部分(64)的所述自由表面延伸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的制动片(10A、10B)，其特征在于，在所述槽(3)与所述斜切部分(64)的所述自由表面之间的距离沿槽(3)恒定。

5.根据前述权利要求中任一项所述的制动片(10A、10B)，其特征在于，所述衬片(22)包含前部区域(62)，所述前部区域包含所述前边缘(36)，所述前部区域(62)进一步包括斜切部分(66)，使得当所述前部区域(62)的厚度减小时所述前部区域(62)的摩擦表面(62A)的面积增加。

6.根据前一权利要求所述的制动片(10A、10B)，其特征在于，所述后部区域(60)中所述斜切部分(64)的所述自由表面的面积和所述前部区域(62)中斜切部分(66)的自由表面的面积基本上相等。

7.根据权利要求5所述的制动片(10A、10B)，其特征在于，所述后部区域(60)和前部区域(62)的所述斜切部分(64、66)的所述自由表面是平坦的，形成于所述后部区域(60)中所述斜切部分(64)的所述自由表面与包括所述紧固面(32)的平面之间的角度基本上等于形成于所述前部区域(62)中所述斜切部分(66)的所述自由表面与包括所述紧固面(32)的所述平面之间的角度。

8.根据前述权利要求中任一项所述的制动片(10A、10B)，其特征在于，所述收集槽(3)直接在所述摩擦材料中被挖空，直到所述板(20)的表面。

9.根据前述权利要求中任一项所述的制动片(10A、10B)，其特征在于，所述收集槽(3)在开口端(31)与封闭端(33)之间延伸，所述板(20)的所述孔(17)通向靠近所述封闭端(33)的槽(3)。

10.盘式制动总成，其包含盘(9)以及两个根据前述权利要求中任一项所述的制动片(10A、10B)，所述制动片安置于所述盘(9)的任一侧上。

11.盘式制动系统(19)，其包括根据前一权利要求所述的盘式制动总成，其中所述盘(9)与轮轴或轮子成一体。

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