CN114303017A - 制动片保持器装置 - Google Patents

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Abstract

一种制动片保持器装置，该制动片保持器装置用于将制动片相对于盘式制动器中的盘保持就位。该装置包括细长的保持器支架(230)，该保持器支架被布置成在盘(130)和制动片(220)之上横向地延伸，其中，该保持器支架是弹簧加载的(240)，以压抵于该制动片的边沿部分(320)。该保持器支架还被布置成以一角度(a)接合该边沿部分，由此在远离该盘的方向上偏置该制动片。

Description

制动片保持器装置
技术领域
本发明涉及一种制动片保持器装置，该制动片保持器装置用于将制动片相对于盘式制动器中的盘保持就位。
本发明可以应用于重型车辆，例如卡车、公共汽车以及建筑设备。
背景技术
盘式制动器是这样一种制动器，该制动器使用卡钳将成对制动片挤压抵靠于盘或转子，以产生摩擦。这一动作使得轴(例如车桥)的旋转减慢，以降低该轴的旋转速度或使轴保持静止。
重要的是以牢靠的方式将制动片固定在盘式制动器外壳中，从而允许便于盘式制动器的组装和维修。
WO2018/192627A1公开了一种用于将制动片固定在盘式制动器中的压紧装置。
当盘式制动器未接合时，制动片应与盘保持一定距离。当制动器不使用时，在制动片和盘之间的接触会生成寄生阻力，这是不期望的。
发明内容
本发明的目的是提供与减小的寄生阻力相关联的改进的盘式制动器。这一目的通过一种制动片保持器装置实现，该制动片保持器装置用于将制动片相对于盘式制动器中的盘保持就位。该装置包括细长的保持器支架，该保持器支架被布置成在盘和制动片之上横向地延伸。该保持器支架是弹簧加载的，以压抵于该制动片的边沿部分。该保持器支架被布置成以一角度接合该边沿部分，由此在远离该盘的方向上偏置该制动片。
当制动器未接合时，该制动片保持器装置使制动片保持远离盘，由此减少或消除寄生阻力。由于弹簧加载，该制动片保持器装置还提供振动衰减，并且代替在制动片和保持器之间使用松弛的弹簧，通过在保持器上配置弹簧力来减少制动嘎嘎声。该制动片保持器还用作防护罩，从而例如在车轮拆卸期间，防止机械冲击对制动器造成损坏。
根据各方面，该角度在5度到15度之间，优选地是大约10度，这是相对于与弹簧加载力方向垂直的水平面测得的。所公开的角度范围提供合适的偏置力，以在制动器未接合时使得制动片远离盘。
根据各方面，该保持器支架包括锥形表面部分，该锥形表面部分被构造成接合边沿部分。该锥形表面部分提高了偏置效果，以在制动器未接合时使得制动片远离盘。
根据各方面，螺旋弹簧被布置成对保持器支架加载以压抵于制动片的边沿部分。该螺旋弹簧提供了鲁棒的(roust)弹簧加载力，该弹簧加载力在经受振动和机械应力时得以维持。
根据各方面，该螺旋弹簧抵靠于该盘式制动器的外壳安置，并且通过紧固件保持就位，该紧固件延伸穿过保持器支架的一端并且进入到盘式制动器外壳中。例如在维修期间，该紧固件能够用于调节弹簧加载力，这是一个优势。该螺旋弹簧还吸收盘式制动器外壳中的振动，这是一个优势。
根据各方面，该保持器支架在支架的一端处可枢转地附接到盘式制动器外壳。这意味着能够轻松地提起支架，从而触及制动片和其它内部盘式制动器部件。
根据各方面，细长的保持器支架的中间部分形成为从盘式制动器突出，以保护该盘式制动器免受机械冲击。该突出部分提供了增强的防护能力，这是一个优势。诸如轮辋的重物可以落到盘式制动器上，而不会损坏盘式制动器，这是因为冲击被突出的中间部分吸收。
本文还公开了与上述优点相关联的盘式制动器、车辆以及制动片。
通常，权利要求中使用的所有术语均应根据其在本技术领域中的普通含义来解释，除非本文另有明确定义。所有对“一/一个/该元件、设备、部件、装置、步骤等”的引用应广义地解释为指代该元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个示例，除非另有明确说明。除非明确说明，否则本文公开的任何方法的步骤不必按照所公开的确切顺序执行。当研读所附权利要求和以下描述时，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员认识到，在不偏离本发明范围的情况下，可以将本发明的不同特征加以组合，以创建与下文描述的那些实施例不同的实施例。
附图说明
参照附图，下文将更详细地描述作为示例列举的本发明各实施例。
附图中：
图1示意性地示出了车辆；
图2示出了示例盘式制动器；以及
图3至图6示出了示例盘式制动器的细节；
具体实施方式
现在将参照附图更充分地描述本发明的各方面。然而，本文公开的不同装置和方法可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文阐述的方面。附图中相同的附图标记在全文中指代相同的元件。
本文中使用的术语仅为了描述本发明各方面的目的，并且不旨在限制本发明。如本文中所使用地，单数形式“一个”、“一种”、以及“该”旨在也包括复数，除非上下文明确地另作规定。
图1示意性地示出了车辆100。该车辆由马达110提供动力。为了制动车辆或将车辆维持在固定的驻车位置中，盘式制动器120布置成与车辆的车轮140连接。盘式制动器120使用卡钳将成对制动片挤压抵靠于盘130，从而产生摩擦。这些盘式制动器可以基于单活塞或双活塞，本文公开的技术不限于任何特定类型的盘式制动器。
这些盘式制动器通常是已知的，并且因此将不会在本文中更详细地讨论。
盘式制动器的一个问题在于，当盘式制动器未接合或以其它方式在使用中时(即当不需要制动动作时)，制动片仍保持与盘130接触。在这种情况下，制动片会生成不期望的摩擦，该摩擦通常称为寄生阻力。这种不期望的摩擦会增加制动片磨损，导致温度升高，并且还会导致车辆能量效率降低、即燃料/能量消耗增加。
用于将制动片相对于制动盘130保持就位的一些已知解决方案包括松弛的金属片弹簧(通常是板簧)，这些金属片弹簧用于衰减制动片振动，并且确保制动片定位在制动片承载器的底部。这种布置并不总是有效的；在制动器不使用时，本来应将制动片从盘130缩回的回拉力可能会卡住，并且导致摩擦增加。在某些情况下，由于制动片没有充分缩回，会产生振动。板簧通常组装在制动片的顶部上，以将制动片在承载器支座中保持就位，这会使得该制动片对于例如在车轮维修期间来自轮辋的冲击变得敏感。
图2示出了一种盘式制动器，该盘式制动器包括一种新型的制动片保持器装置200。这种制动片保持器装置能够将制动片相对于盘式制动器120中的盘130鲁棒地保持就位。注意到的是，在图2中未示出盘130。该装置包括细长的保持器支架230，该保持器支架230布置成在盘130和制动片220之上横向地延伸。该细长的保持器支架230可以是具有大致矩形形式的金属支架。该支架在一端201处可枢转地附接到盘式制动器外壳，从而允许另一端202轻微移动。
这些示例中示出的制动片是布置在盘式制动器的车轮侧的外制动片。然而，本文公开的概念可以以简单的方式概括为也用于内制动片，或者用于内制动片和外制动片两者。
还参照图3和图4，保持器支架230是弹簧加载的240，以压抵于制动片220的边沿部分320。这意味着制动片220压入到制动片承载器中，并且例如抵靠于制动片承载器支座(图3和图4中未示出)。保持器支架230接合，即，压抵于制动片的边沿部分320。如图3所示，边沿部分320可以是制动片220的背板的一部分。这种弹簧加载通过衰减盘式制动器中生成的至少部分振动而有助于减少振动，这是一个优势。
参照图5和图6，保持器支架230布置成以角度a接合边沿部分320，由此在远离盘130的方向D上偏置制动片220。角度a相对于平面P测得，如图6所示，该平面垂直于弹簧加载力方向。该弹簧加载力方向在图6中显示为Fs。由于角度a，法向力Fn包括在远离盘130的方向D上、平行于平面P的分量。当不使用盘式制动器时，该力分量偏置制动片，并且驱使该制动片从盘移开。因此，与制动片220和制动盘130之间的不期望的接触相关联的寄生阻力和其它缺陷得以显著地减少或完全消除。取决于整个盘式制动器的设计来选择角度a。即，取决于在方向D上所需的偏置力，取决于在制动片保持器330和制动片边沿部分320之间的总摩擦力。角度a的合适数值范围可以在5度到15度之间，优选地是大约10度。
保持器支架310和/或制动片220的边沿部分320的表面可以用低摩擦耐热材料处理，以减少两者之间的摩擦，并且由此增加在方向D上的偏压力。合适的低摩擦耐热材料例如包括聚四氟乙烯(PTFE)，聚四氟乙烯是通常被称为特氟隆的四氟乙烯尼龙的合成含氟聚合物。
根据各方面，边沿部分320形成制动片220的背板221的一部分。保持器支架230可以包括锥形表面部分310，该锥形表面部分310被构造成以角度a接合边沿部分320。表面部分310的锥度优选地与背板边沿部分320的锥度匹配。因此，保持器支架230和边沿部分320之间的接触平面相对于平面P以及力D的方向成角度a。因此，该角度a使得当制动器未接合时，驱使制动片远离盘。
可以通过螺旋弹簧350有效地获得弹簧加载。螺旋弹簧350被布置成对保持器支架230加载，以压抵于制动片220的边沿部分320。
该螺旋弹簧可以抵靠于盘式制动器120的外壳安置，并且可以通过紧固件360或定位螺钉保持就位，该紧固件或定位螺钉延伸穿过保持器支架230的一端并且进入到盘式制动器外壳中。因此，保持器支架230在一端201处可枢转地或松弛地附接到盘式制动器外壳，并且在另一端202处由螺旋弹簧和定位螺钉保持。
关于安置在盘式制动器外壳上的螺旋螺钉的一个优点在于，弹簧加载力Fs可以在设计阶段准确地确定，并且还可以在现场通过拧紧和松开固定螺钉360进行调节。
盘式制动器的制动片和整体部件可能在一定程度上对机械冲击是敏感的。例如，在车轮维修或更换期间，当轮辋可能落到盘式制动器上并造成损坏时，可能会发生这种机械冲击。根据一些方面，参照图3，细长的保持器支架330的中间部分370形成为从盘式制动器120突出，以保护该盘式制动器免受机械冲击。该保持器支架形成“球泡体(bulb)”，该球泡体吸收来自例如轮辋或其它物体的冲击，由此保护盘式制动器130免受损坏。
这里还公开了一种制动片220，该制动片220具有边沿部分320，该边沿部分320构造有锥形表面，该锥形表面被布置成以角度a接合制动片保持器支架，以在远离盘式制动器120中的盘130的方向D上偏置制动片220。
根据各方面，边沿部分320是附接到制动片的背板的锥形延伸部。这样，没有锥形边沿部分的现有传统制动片也可以适于新型保持器支架330。
根据各方面，边沿部分320由诸如尼龙、聚四氟乙烯(PTFE)或其它耐热低摩擦材料之类的低摩擦耐热材料制成或覆盖，其中聚四氟乙烯是通常被称为特氟隆的四氟乙烯尼龙的合成含氟聚合物。

Claims (15)

1.一种制动片保持器装置(200)，所述制动片保持器装置(200)用于将制动片(220)相对于盘式制动器(120)中的盘(130)保持就位，所述装置包括：
细长的保持器支架(230)，所述保持器支架(230)被布置成在所述盘(130)和所述制动片(220)之上横向地延伸，
其中，所述保持器支架(230)是弹簧加载的(240，Fs)，以压抵于所述制动片(220)的边沿部分(320)，
其中，所述保持器支架(230)被布置成以一角度(a)接合所述边沿部分(320)，由此在远离所述盘(130)的方向(D)上偏置所述制动片(220)。
2.根据权利要求1所述的制动片保持器装置(200)，其中，所述角度(a)在5度到15度之间，并且优选地是约10度。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的制动片保持器装置(200)，其中，所述边沿部分(230)形成所述制动片(220)的背板的一部分。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的制动片保持器装置(200)，其中，所述保持器支架(230)包括锥形表面部分(310)，所述锥形表面部分(310)被构造成接合所述边沿部分(320)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的制动片保持器装置(200)，其中，螺旋弹簧(350)被布置成对所述保持器支架(230)加载，以压抵于所述制动片(220)的边沿部分(320)。
6.根据权利要求5所述的制动片保持器装置(200)，其中，所述螺旋弹簧抵靠于所述盘式制动器(120)的外壳安置，并且通过紧固件(360)保持就位，所述紧固件(360)延伸穿过所述保持器支架(230)的一端并且进入到盘式制动器外壳中。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的制动片保持器装置(200)，其中，所述保持器支架(230)在所述支架的一端处可枢转地附接到所述盘式制动器外壳。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的制动片保持器装置(200)，其中，所述细长的保持器支架(330)的中间部分(370)形成为从所述盘式制动器(120)突出，以保护所述盘式制动器免受机械冲击。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的制动片保持器装置(200)，其中，所述盘式制动器(120)是单活塞盘式制动器，或双活塞盘式制动器。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的制动片保持器装置(200)，其中，所述制动片(220)是所述盘式制动器(120)的外制动片，所述外制动片被定位在所述盘式制动器(120)的车轮侧处。
11.一种盘式制动器(120)，包括根据前述权利要求中的任一项所述的制动片保持器装置(200)。
12.一种车辆(100)，包括根据前述权利要求中的任一项所述的制动片保持器装置(200)。
13.一种制动片(220)，所述制动片(220)具有边沿部分(320)，所述边沿部分(320)被构造有锥形表面，所述锥形表面被布置成以一角度(a)接合制动片保持器支架，以在远离盘式制动器(120)中的盘(130)的方向(D)上偏置所述制动片(220)。
14.根据权利要求13所述的制动片(220)，其中，所述边沿部分(320)是附接到所述制动片(220)的背板(221)的锥形延伸部。
15.根据权利要求13或14所述的制动片(220)，其中，所述边沿部分(320)由低摩擦耐热材料制成或覆盖。
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