CN112377539B - 制动装置以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制动装置以及车辆。其中的制动装置的单向离合器的外离合环和内离合环可单向转动，内离合环活动套装在活塞的周面上，内离合环面向活塞的内壁上设置有键槽，键槽包括第一槽体和第二槽体，第一槽体沿内离合环的轴向设置，第二槽体的一端和第一槽体的轴向一端连通，第二槽体的另一端沿倾斜于内离合环的轴向，第二槽体的走向对应单向离合器的转动方向，活塞的周面上的键可操作地在键槽的第一槽体和第二槽体内移动，驻车环螺纹套装在外离合环的周面上，驻车环可沿其轴向移动地设置在钳体的安装腔内，弹性件设置在驻车环的背向制动盘的轴向一端和安装腔之间。本发明可不需再额外采用一套驻车制动机构进行驻车操纵，具有很好的实用价值。

Description

制动装置以及车辆

技术领域

本发明属于汽车制动技术领域，尤其涉及一种制动装置以及车辆。

背景技术

制动装置是汽车系统核心部件之一，制动装置通过制动卡钳与制动盘之间相互作用产生制动力，以达到对车辆制动的目的。

现有技术中，制动卡钳多为固定钳，由于固定钳优秀的制动性能和优异的外观，因而广泛用于性能车辆的制动系统。由于固定钳结构、布置的限制，使得较难布置驻车操纵机构。现有技术中，一般额外采用一套驻车制动机构进行驻车操纵，这不仅增加了零件重量，同时结构复杂，也在一定程度上影响了钳体外观。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种制动装置以及车辆，以解决现有技术中需额外采用一套驻车制动机构进行驻车操纵，造成的增加了零件重量、结构复杂以及影响钳体外观的技术问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一方面，本发明提供了一种制动装置，所述制动装置包括制动卡钳以及制动盘，所述制动卡钳内设置有两个位于所述制动盘两侧的活塞，所述活塞的输出端上设置有摩擦片，通过对所述活塞施加液压进而驱动活塞通过摩擦片对制动盘进行夹持，其特征在于，所述制动装置还包括：

单向离合器，所述单向离合器包括外离合环、离合器以及内离合环，所述离合器设置在所述外离合环和所述内离合环之间，使所述外离合环和所述内离合环可单向转动，所述内离合环活动套装在所述活塞的周面上，所述内离合环面向所述活塞的内壁上设置有键槽，所述键槽包括第一槽体和第二槽体，所述第一槽体沿所述内离合环的轴向设置，所述第二槽体的一端和所述第一槽体的轴向一端连通，所述第二槽体的另一端沿倾斜于所述内离合环的轴向，所述第二槽体的走向对应所述单向离合器的转动方向，所述第二槽体设置在所述第一槽体靠近所述制动盘的一侧，所述活塞的周面上设置有键，所述键可操作地在所述键槽的第一槽体和第二槽体内移动；

驻车环，所述驻车环螺纹套装在所述外离合环的周面上，所述钳体内设置有安装腔，所述驻车环可沿其轴向移动地设置在所述安装腔内；

弹性件，所述弹性件设置在所述驻车环的背向所述制动盘的轴向一端和所述安装腔之间。

进一步地，所述键槽以及所述键均对应设置有多个，多个所述键槽以及所述键均绕所述单向离合器的中心轴等角度间隔设置。

更进一步地，所述单向离合器还包括承力件，所述承力件设置在所述外离合环以及所述内离合环之间。

进一步地，所述制动卡钳包括两个相对的钳体，两个所述钳体固定连接成一体，每个所述钳体内均对应设置有一个所述活塞。

进一步地，每个所述钳体的所述安装腔内均设置有密封环，所述密封环套装在所述活塞的周面上，所述单向离合器以及所述驻车环设置在所述密封环和所述活塞之间，所述密封环、所述驻车环以及所述安装腔围成保压腔。

更进一步地，所述驻车环包括安装环和法兰盘，所述安装环设置在所述密封环和所述单向离合器之间，所述法兰盘设置在所述安装环远离所述密封环的端部的外周面上，所述法兰盘和所述密封环相对设置，所述弹性件设置在所述法兰盘背向所述密封环的侧面和所述安装腔之间。

进一步地，每个所述钳体上均布置有驻车进油口，所述钳体上的驻车进油口分别对应和所述钳体上的保压腔连通。

更进一步地，两个所述钳体上的驻车进油口通过驻车连接管连通，所述驻车连接管设置在所述制动卡钳上。

进一步地，每个所述活塞上均设置有控制所述活塞伸缩的制动进油口。

另一方面，本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括上述制动装置。

本发明的有益效果至少包括：

本发明提供了一种车辆，该车辆包括制动装置，该制动装置包括制动卡钳以及制动盘，制动卡钳内设置有两个位于制动盘两侧的活塞，活塞的输出端上设置有摩擦片，通过对活塞施加液压进而驱动活塞通过摩擦片对制动盘进行夹持，以实现对车辆的制动。

另外，该制动装置还包括单向离合器、驻车环以及弹性件，以用于对摩擦片或制动盘磨损后，对二者的间隙具有补偿，具体为：

初始化：

初始状态下，活塞与摩擦片之间处于合适的初始间隙；

行车制动：

当活塞受压力移动时，若此时制动间隙小于第一槽体的长度，则活塞上的键可沿轴向在第一槽体内自由移动，而并不会对内离合环造成干扰，即此时活塞直接推动摩擦片夹紧制动盘，进行行车制动，而内离合环保持不动；

间隙补偿：

当摩擦片被磨损后，活塞与摩擦片之间产生过量的制动间隙，活塞将在制动卡钳上相对滑移，为了能达到制动效果，活塞上的键将由第一槽体进入第二槽体内，由于活塞的轴向限定，进入第二槽体内的键将迫使内离合环转动，此时旋转的方向为单向离合器结合的方向，将带动外离合环转动，由于驻车环与外离合环通过螺纹连接，且驻车环被周向限定，因此外离合环将相对驻车环转动并沿螺纹方向移动，从而使得外离合环、内离合环以及活塞均相对驻车环沿轴向向靠近摩擦片的方向移动，在制动结束后，活塞在弹性件的弹力下回位，键退出第二槽体进入第一槽体时，迫使内离合环空转，此时旋转的方向为单向离合器分离的方向，将不会带动外离合环转动，此时，行车制动间隙得到补偿，完成间隙补偿；

驻车制动：

当驻车环受力移动时，单向离合器随之移动，内离合环沿活塞方向移动，消除设定的间隙后，键恢复至于第一槽体内移动，通过键槽配合，迫使键带动活塞整体移动，从而推动摩擦片夹紧制动盘，实现驻车功能，消除驻车后，各组件回复到设定状态；

主动操纵的间隙初始化：

当产生过量的制动间隙，超出单次间隙调整的额定值时，可通过多次的施加主动行车制动，消除产生的过量间隙。

由上述可知，本发明所提供的制动装置，其通过控制活塞的移动，达到行车制动的目的，另通过控制驻车环的移动，可实现驻车制动，从而可不需再额外采用一套驻车制动机构进行驻车操纵，以减少零件重量，同时也具有结构简单的特点，并不影响钳体外观，另外还能补偿摩擦片或制动盘产生磨损后二者的间隙，以保证动装置的制动效果，具有很好的实用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的一种制动装置的结构示意图；

图2为图1中的制动卡钳的结构示意图；

图3为驻车环、单向离合器和活塞的装配示意图；

图4为本实施例的内离合环的结构示意图；

图5为图4的剖面示意图；

图6为本实施例的活塞的结构示意图；

图7为本实施例的液压系统的布置示意图。

附图中：1-制动卡钳，2-制动盘，3-活塞，4-摩擦片，5-制动进油口，6-驻车进油口，7-钳体，8-驻车连接管，9-弹性件，10-密封环，11-驻车环，11.1-安装环，11.2-法兰盘，12-安装腔，13-密封圈，14-外离合环，15-离合器，16-内离合环，17-液压源，18-保压腔，19-键槽，19.1-第一槽体，19.2-第二槽体，20-键，P1-第一开关阀，P2-第二开关阀，P3-第三开关阀，S-压力传感器，Q-蓄能器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供了一种车辆，该车辆包括制动装置，以用于对车辆的制动驻车。

图1为本实施例的一种制动装置的结构示意图，结合图1，本实施例的制动装置包括制动卡钳1以及制动盘2，制动卡钳1内设置有两个位于制动盘2两侧的活塞3，活塞3的输出端上设置有摩擦片4，通过对活塞3施加液压进而驱动活塞3通过摩擦片4对制动盘2进行夹持，达到对车辆的制动驻车的目的。

结合图1，本实施例的制动卡钳1上设置有制动进油口5，制动进油口5将行车制动所需要的压力传入制动卡钳1内，推动制动卡钳1内的活塞3推动摩擦片4压紧制动盘2。其中，本实施例的活塞3相对制动盘2对称分布，其总数量可以是2个或者多个，这是公知技术，本实施例对此不作赘述。

图2为图1中的制动卡钳的结构示意图，结合图2，本实施例在制动钳体1上布置由驻车进油口6，驻车液压通过其进入到制动钳体1内。

结合图2，本实施例中，制动卡钳1包括两个相对的钳体7，两个钳体7可以固定连接成一体，每个钳体7内均对应设置有一个活塞2，相应地，每个钳体7上均设置有一个驻车进油口6以及制动进油口5，另外，制动钳体1内布置有驻车连接管8，将制动钳体1两侧的驻车进油口6连通。

进一步地，结合图2，本实施例的制动装置还包括弹性件9、密封环10、驻车环11以及单向离合器，其中，每个钳体7内设置有一个用于安装活塞3的安装腔12，该安装腔12面向活塞3的周面的内壁上设置有安装槽，该安装槽内设置有密封圈13，以防止制动液压油泄露。

结合图2，本实施例的单向离合器包括外离合环14、离合器15以及内离合环16，离合器15设置在外离合环14和内离合环16之间，使外离合环14和内离合环16可单向转动。

图3为驻车环、单向离合器和活塞的装配示意图，结合图2以及图3，本实施例的内离合环16套装在活塞3的周面上，而驻车环11可沿其轴向移动地设置在安装腔内，且驻车环11通过螺纹连接于外离合环16上，另外，结合图2，本实施例的每个钳体7的安装腔内均设置有密封环10，密封环10套装在活塞3的周面上，单向离合器以及驻车环11设置在密封环10和活塞3之间，密封环10、驻车环11以及安装腔围成保压腔18，保压腔18和驻车进油口6连通，而弹性件9被预紧的安装在驻车环11的背向制动盘2的轴向一端和安装腔之间。

本实施例的制动装置的工作原理为：

1、行车制动：

当来自制动进油口5的油压通过输入到活塞3内，推动活塞3，进而推动摩擦片4压紧制动盘2，从而完成行车制动，当泄压时，活塞3在弹性件9的作用下返回复位；

2、驻车制动：

2.1、驻车释放：

驻车进油口6液压增大，保压腔18内压力增大，推动驻车环11向远离活塞3的方向移动，压紧弹性件9，驻车环11与外离合环14耦合，从而带动外离合环14内移，进一步带动内离合环16内移，从而释放活塞3，从而释放驻车；

2.2、驻车保持：

当驻车进油口6压力增大到设定值时，此时驻车被完全释放，内离合环16完全释放活塞3，并回复到设定位置，此时驻车进油口6压力被控制恒定，从而被保持在当前状态，同时不会对行车制动造成影响；

2.3、驻车实施：

当需要执行驻车时，控制驻车进油口6的压力降低，驻车环11在弹性件9的作用下推动外离合环14和内离合环16，进而推动活塞3，从而推动摩擦片4夹紧制动盘2，实现驻车。

另外，本实施例中的活塞3、单向离合器以及驻车环11共同组成了间隙调整机构，用于驻车间隙调整，来补充因摩擦片4磨损后，增大的驻车间隙，从而保持驻车的恒定。

图4为本实施例的内离合环的结构示意图，图5为图4的剖面示意图，图6为本实施例的活塞的结构示意图，结合图2-图6，本实施例的内离合环16活动套装在活塞3的周面上，内离合环16面向活塞3的内壁上设置有键槽19，本实施例的键槽19包括第一槽体19.1和第二槽体19.2，第一槽体19.1沿内离合环16的轴向设置，第二槽体19.2的一端和第一槽体19.1的轴向一端连通，第二槽体19.2的另一端沿倾斜于内离合环16的轴向，第二槽体19.2的走向对应单向离合器的转动方向，第二槽体19.2设置在第一槽体19.1靠近制动盘2的一侧，而活塞3的周面上设置有键20，键20可操作地在键槽19的第一槽体19.1和第二槽体19.2内移动。

本实施例中，键槽19以及键20均可对应设置有多个，多个键槽19以及键20均绕单向离合器的中心轴等角度间隔设置，而键20的形状可以为矩形或圆形，或其他优选的形状，本实施例对此不作限制。

还有，本实施例中，活塞与单向离合器之间的配合通过键与槽耦合实现，为保护单向离合器，可在外离合环与内离合环之间沿轴向设置微间隙的承力组件，该承力组件可以为垫片等，本实施例对此不作限制。

进一步地，结合图2，本实施例的驻车环11包括安装环11.1和法兰盘11.2，安装环11.1设置在密封环10和单向离合器之间，法兰盘11.2设置在安装环11.1远离密封环10的端部的外周面上，法兰盘11.2和密封环10相对设置，弹性件9设置在法兰盘11.2背向密封环10的侧面和安装腔之间。

本实施例中，构成驻车环11的安装环11.1和法兰盘11.2可以一体成型，而弹性件9优选为弹簧，或者具有弹性的垫圈等，本实施例对此不作限制。

通过本实施例的间隙调整机构，对驻车间隙调整的工作原理为：

1、初始化：

初始状态下，活塞3与摩擦片4之间处于合适的初始间隙，初始化可以通过装配保证，也可以通过主动调整实现；

2、行车制动：

当活塞3受压力移动时，若此时制动间隙小于第一槽体19.1的长度，则活塞3上的键20可沿轴向在第一槽体19.1内自由移动，而并不会对内离合环16造成干扰，即此时活塞3直接推动摩擦片4夹紧制动盘2，进行行车制动，而内离合环16保持不动；

3、间隙补偿：

当摩擦片4被磨损后，活塞3与摩擦片4之间产生过量的制动间隙，活塞3将在制动卡钳1上相对滑移，为了能达到制动效果，活塞3上的键20将由第一槽体19.1进入第二槽体19.2内，由于活塞3的轴向限定，进入第二槽体19.2内的键20将迫使内离合环16转动，此时旋转的方向为单向离合器结合的方向，将带动外离合环14转动，由于驻车环11与外离合环14通过螺纹连接，且驻车环11被周向限定，因此外离合环14将相对驻车环11转动并沿螺纹方向移动，从而使得外离合环14、内离合环16以及活塞3均相对驻车环11沿轴向向靠近摩擦片4的方向移动，在制动结束后，活塞3在弹性件9的弹力下回位，键20退出第二槽体19.2进入第一槽体19.1时，迫使内离合环16空转，此时旋转的方向为单向离合器分离的方向，将不会带动外离合环14转动，此时，行车制动间隙得到补偿，完成间隙补偿；

4、驻车制动：

当驻车环11受力移动时，单向离合器随之移动，内离合环16沿活塞3方向移动，消除设定的间隙后，键20恢复至于第一槽体19.1内移动，通过键槽配合，迫使键20带动活塞3整体移动，从而推动摩擦片4夹紧制动盘2，实现驻车功能，消除驻车后，各组件回复到设定状态；

5、主动操纵的间隙初始化：

当产生过量的制动间隙，超出单次间隙调整的额定值时，可通过多次的施加主动行车制动，消除产生的过量间隙。

还有，本实施例的制动装置设置有两个油路，分别为第一油路以及第二油路，其中，第二油路和制动进油口连接，第二油路可以受控与传统的液压行车制动系统。

图7为本实施例的液压系统的布置示意图，结合图7，本实施例的第一油路的输入端和液压源17连接，第一油路具有两个输出端，第一油路的两个输出端分别和两个驻车进油口6连接，第一油路设置有第三开关阀P3、第一开关阀P1以及压力传感器S，第三开关阀P3、第一开关阀P1以及压力传感器S从第一油路的输入端向第一油路的两个输出端的方向依次设置，第二开关阀P2的一端连接在第一开关阀P1以及压力传感器S之间，第二开关阀P2的另一端连接在油箱上，蓄能器Q的一端连接在第三开关阀P3以及第一开关阀P1之间。

其中第一开关阀P1以及第三开关阀P3为常闭阀，第二开关阀P2为常开阀。

当驾驶员启动车辆，驻车系统进行初始化，第二开关阀P2关闭，第一开关阀P1以及第三开关阀P3打开，液压源向两侧制动装置内加压，推动驻车环压缩弹簧，直到达到设定的压力。此时保持第三开关阀P3打开，第一开关阀P1关闭，液压源向蓄能器Q充能，直到蓄能器达到设定的蓄能值。此时第三开关阀P3关闭，蓄能器保持压力。车辆行驶时，第二开关阀P2处于得电状态，一致保持油路开路。

当执行驻车时，驾驶员操纵驻车开关，控制车辆进行驻车。此时第二控制阀P2打开，令第二控制阀P2所在的支路油路接通，释放制动装置中的压力，从而实现驻车。

当解除驻车时，驾驶员操纵驻车开关，控制车辆释放驻车。此时第二控制阀P2关闭，第一控制阀P1打开，令第一控制阀P1所在的支路油路接通，增大制动装置中的压力，从而实现驻车解除。

为了防止由于油路中的液压泄露引起的驻车拖滞现象，一旦检测到中油路压力降低，则将第一控制阀P1打开，补偿压力损失。当蓄能器Q压力下降到设定值，通过接通第三控制阀P3，由液压源向蓄能器中补偿压力。

如果本实施例的液压源本身带有蓄能装置，则相应的可以取消蓄能器Q，另外，液压源可以是单独的液压供能装置，也可以是电液制动系统的功能装置。优选的，液压源采用电液制动系统中的供能装置。还有，各个控制阀均受驻车制动控制单元控制，可以设置多个，来增加安全裕度。

本实施例所示的制动装置，由于设置了两套油路，一套为行车制动控制油路，一套为驻车制动控制油路，即本实施例通过两个油路控制同一活塞分别实现行车制动与驻车制动，相比于现有技术中行车制动采用活塞控制，而驻车制动采用电驱动的驻车机构，本实施例结构更简单，且减小制动机构的零件重量，具有很好的实用性。

综上所述，本实施例所提供的制动装置，其通过控制活塞的移动，达到行车制动的目的，另通过控制驻车环的移动，可实现驻车制动，从而可不需再额外采用一套驻车制动机构进行驻车操纵，以减少零件重量，同时也具有结构简单的特点，并不影响钳体外观，另外还能补偿摩擦片或制动盘产生磨损后二者的间隙，以保证动装置的制动效果，具有很好的实用价值。以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种制动装置，所述制动装置包括制动卡钳以及制动盘，所述制动卡钳内设置有两个位于所述制动盘两侧的活塞，所述活塞的输出端上设置有摩擦片，通过对所述活塞施加液压进而驱动活塞通过摩擦片对制动盘进行夹持，其特征在于，所述制动装置还包括：

单向离合器，所述单向离合器包括外离合环、离合器以及内离合环，所述离合器设置在所述外离合环和所述内离合环之间，使所述外离合环和所述内离合环可单向转动，所述内离合环活动套装在所述活塞的周面上，所述内离合环面向所述活塞的内壁上设置有键槽，所述键槽包括第一槽体和第二槽体，所述第一槽体沿所述内离合环的轴向设置，所述第二槽体的一端和所述第一槽体的轴向一端连通，所述第二槽体的另一端沿倾斜于所述内离合环的轴向，所述第二槽体的走向对应所述单向离合器的转动方向，所述第二槽体设置在所述第一槽体靠近所述制动盘的一侧，所述活塞的周面上设置有键，所述键可操作地在所述键槽的第一槽体和第二槽体内移动；

驻车环，所述驻车环螺纹套装在所述外离合环的周面上，所述钳体内设置有安装腔，所述驻车环可沿其轴向移动地设置在所述安装腔内；

弹性件，所述弹性件设置在所述驻车环的背向所述制动盘的轴向一端和所述安装腔之间。

2.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述键槽以及所述键均对应设置有多个，多个所述键槽以及所述键均绕所述单向离合器的中心轴等角度间隔设置。

3.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述单向离合器还包括承力件，所述承力件设置在所述外离合环以及所述内离合环之间。

4.根据权利要求1所述的制动装置，其特征在于，所述制动卡钳包括两个相对的钳体，两个所述钳体固定连接成一体，每个所述钳体内均对应设置有一个所述活塞。

5.根据权利要求4所述的制动装置，其特征在于，每个所述钳体的所述安装腔内均设置有密封环，所述密封环套装在所述活塞的周面上，所述单向离合器以及所述驻车环设置在所述密封环和所述活塞之间，所述密封环、所述驻车环以及所述安装腔围成保压腔。

6.根据权利要求5所述的制动装置，其特征在于，所述驻车环包括安装环和法兰盘，所述安装环设置在所述密封环和所述单向离合器之间，所述法兰盘设置在所述安装环远离所述密封环的端部的外周面上，所述法兰盘和所述密封环相对设置，所述弹性件设置在所述法兰盘背向所述密封环的侧面和所述安装腔之间。

7.根据权利要求5所述的制动装置，其特征在于，每个所述钳体上均布置有驻车进油口，所述钳体上的驻车进油口分别和所述钳体上的保压腔连通。

8.根据权利要求7所述的制动装置，其特征在于，两个所述钳体上的驻车进油口通过驻车连接管连通，所述驻车连接管设置在所述制动卡钳上。

9.根据权利要求4所述的制动装置，其特征在于，每个所述活塞上设置有控制所述活塞伸缩的制动进油口。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1-9任一项所述的制动装置。

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