CN1459008A - 制动蹄片及包括它的鼓式制动系统 - Google Patents

Abstract

鼓式制动系统(40)的制动蹄片(10)上有制动衬片(12)，其摩擦面(14)面对着制动鼓(38)的制动面(60)。衬片(12)的特征在于，提供的一条或几条凹槽(16)横过摩擦面(14)。制动蹄片(10)可结合到冷却的鼓式制动系统(10)中，该系统的冷却作用由鼓(38)中的通风孔提供。系统(40)的支承底板(46)中提供孔(66)可进一步增强冷却作用，在另一系统中，冷却靠将鼓(38)密封以形成内有油的空间提供。

Description

制动蹄片及包括它的鼓式制动系统

发明领域

本发明涉及汽车中应用的，但不仅仅用于汽车的制动蹄片，及包括此蹄片的鼓式制动系统。

发明背景

常规的鼓式制动器包括一个其内圆表面起制动面作用的制动鼓和二个弯曲的制动蹄片，每个制动蹄片上有摩擦材料的衬片，可按选择压向制动面。制动鼓用螺栓固定到回转轮轴上而制动蹄片连接与轴壳固定的支承底板，轮轴装在轴壳中可以转动。

鼓式制动器与盘式制动器比较有几点不足。主要一点是散热问题。据知在强制动条件下鼓式制动器便逐渐失去作用而失效，因其散热速率不足。当热量饱和时制动元件便会失效，这是众所周知的规律。尽管盘式制动器也会积蓄热量，但盘式制动器的部件散热较快，因为车辆行驶时部件直接接触气流。

鼓式制动器的另一缺点是磨损率较高，且制动衬片磨损不均。这至少有一部分归因于鼓式制动器固有的构造形式，它促使粉末(来自制动衬片)、砂粒和灰尘积存在鼓中，并随后聚集在制动衬片与制动面之间。

尽管有这些缺点，鼓式制动器确实比盘式制动器有很大优点，即价格相对便宜，因而生产成本及车辆进货成本低。正是这个原因，许多大批生产的汽车前轮用盘式制动器，后轮用鼓式制动器。据知汽车制动功率有60-90％来自前轮。因此，除了高性能产品车外，其它车辆前轮采用盘式制动器，后轮采用鼓式制动器是很合适的。

本发明一个目的便是提供一种制动蹄片和包括该蹄片的鼓式制动系统，试图克服先有技术中至少一部分上述缺点。

发明概述

根据本发明第一方面所提供的，其鼓具有环形内制动面的鼓式制动系统的制动蹄片至少包括以下部件：

制动衬片，其上的摩擦面可与制动面按选择相互接合，该摩擦面有相对的第一和第二环形边缘及介于这二个环形边缘之间的相对的第一和第二轴向边缘；及

一个或几个刮擦件，该刮擦件支托在制动衬片旁且可在第一位置与第二位置之间运动，第一位置时刮擦件沿径向伸到摩擦面外，第二位置时刮擦件沿径向退到与摩擦面基本齐平。

制动蹄片最好还包括偏压件，将此刮擦件压向第一位置。

第一个刮擦件最好位于制动衬片一端旁，并沿轴向跨过制动蹄片，与摩擦面宽度同。

第二个刮擦件最好位于制动衬片另一端旁，并沿轴向跨过制动蹄片，与摩擦面宽度同。

每个刮擦件最好与制动衬片相邻端隔开一段距离，中间有相应间隙。

每个刮擦件最好提供接触面，可与制动面接触。

每个刮擦件最好有一条或几条凹槽，伸在接触面的任何二边之间。

摩擦面最好有相对的第一和第二环形边及介于这二环形边之间相对的第一和第二轴向边

摩擦面上的凹槽最好包括至少一条伸在上述第一和第二环形边之间的凹槽。

摩擦面上的凹槽最好包括至少一条伸在上述第一和第二轴向边之间的凹槽。

摩擦面上的凹槽最好包括至少一条从上述一条轴向边伸到一条环形边的凹槽。

刮擦件最好用摩擦系数低的弹性材料制造。

根据本发明另一方面所提供的鼓式制动系统至少包括以下部件：

制动鼓，该鼓与回转轴连结且有环形内制动面；及

一些按本发明第一方面所述的制动蹄片，该制动蹄片宜连接固定板且其摩擦面配置在与上述制动面面对面的位置。

上述鼓与制动蹄片最好并列放置，使刮擦件总能与制动面接触。

上述制动系统最好还包括冷却装置，用于冷却制动鼓及制动蹄片。

在一个实施例中，冷却装置包括形成在鼓的轴向端面上的许多通风孔。在此实施例中，冷却装置还包括形成在支承底板上的一些通风孔。

在另一实施例中，冷却装置包括保持在制动鼓内的一定容积的液体，而制动鼓用密封装置密封。

上述密封装置最好包括：

环形板，它有外环形区和内环形区，环形板在外环形区周围连接制动鼓，在内环形区周围连接轴壳；

静密封件，它在外环形区和鼓之间和内环形区和轴壳之间二者之一位置起作用；及

动密封件，它在外环形区和制动鼓之间及内环形区和轴壳之间二者中另一位置起作用。

最好将静密封件放在外环形区和鼓之间，将动密封件放在内环形区和轴壳之间。

根据本发明，还提供一种湿鼓式制动系统，它至少包括：

制动鼓，可连接到转轴一端，该制动鼓有一环形内制动面：

一些制动蹄片，该制动蹄片可连接到一固定板上且每片上均有一制动衬片，衬片的摩擦面与制动面面对面配置，每个制动面上有一条或几条横过其摩擦面的凹槽；

密封件，组合在制动鼓与轴壳之间，轴壳中装着轴的一端，使形成的密封空间围住制动蹄片及制动面，且适合于盛装一定容积的液体。

根据本发明另一方面所提供的鼓式制动系统至少包括：

制动鼓，适合于连接到回转轮轴上，该制动鼓有一环形内制动面；及

一些制动蹄片，该制动蹄片可连接到一固定板上且每片上均有一制动衬片，衬片的摩擦面与制动面面对面地配置；

及在各制动面及摩擦面上形成一条凹槽；

其特征在于，形成在制动面上的至少一条凹槽或介于该制动面的相对的环形边之间，或沿该制动面作环形分布；及

形成在摩擦面上的至少一条凹槽介于该摩擦面任何二条边缘之间。

附图简要说明

现在仅通过实例并参看附图来说明本发明的实施例，附图中：

图1是根据本发明一个实施例所述制动蹄片的后视图；

图1A是图1所示制动蹄片沿1A-1A线剖视的局部放大图；

图2是图1所示制动蹄片的正视图；

图3是图1及图2所示制动蹄片的部分零件的侧视图；

图4是图1A所示结合到制动蹄片中的刮擦件的4-4截面剖视图；

图5是根据本发明一实施例结合到制动系统的制动鼓与常规先有技术轮轴平置时的剖面图；

图6是图5所示制动鼓的正视图。

图7是组装到本发明另一实施例中的制动鼓的剖面图；

图8是图7所示制动鼓拆除鼓盖时的平面图；及

图9a-9d是图1-3所示制动蹄片上可应用的各种凹槽分布图；

优选实施例的详细说明

参看图1-4，鼓式制动系统的制动蹄片10上装有制动衬片12，制动衬片12的摩擦面14在使用时面对着制动鼓的制动面，衬片12的特征在于，其上有一条或几条横过摩擦面14的凹槽16。

常规鼓式制动系统不密封，因此容易进水，例如在雨中驾驶或通过水溏时。凹槽16有助于在制动时将水、制动衬片的粉末及其它碎片引导到制动鼓与摩擦面14之间区域以外。

摩擦面14上有相对的环形侧边13和15及介于这二条侧边之间的相对轴向边(前缘和后缘)17和19。在图2所示实施例中，凹槽16沿横向或轴向从边13横过表面12伸到边15。此外凹槽还略有曲度。但正如图9a-9d所示，凹槽也可采取很多不同形状。

在图9a中，凹槽16是直线形且从边13到边15向下倾斜。在图9b中，凹槽16在边13和15之间呈弓形。在图9c中，凹槽16以由凹到凸反弯曲形状从边13伸到15。图9d示出线性凹槽16沿圆周方向平行于边13和15从边17伸到边19。还可有另外的斜向凹槽16a(虚线所示)从边13和15朝边19向下倾斜并在中间的环形凹槽16处会合。此外，凹槽还可在边13和15之间走螺旋线。

为了在制动发生前有助于净化制动鼓的制动面，在本实施例中蹄片10上还有二个刮擦件18。一个刮擦件18装在衬片12一端旁并横过蹄片10，以致与衬片12有共同宽度。每一刮擦件18都与其各自的衬片12端部隔开一小段距离，从而在衬片12的端部与刮擦件18之间形成小间隙20。

从图3所示使用时的形状看，刮擦件18可在第一位置和第二位置之间径向运动，第一位置时刮擦件沿径向伸出摩擦面14以外，第二位置时刮擦件沿径向退回到与摩擦面14基本齐平。理论上，刮擦件18，更具体说是衬片10，与制动鼓平置，因此刮擦件18总能接触制动鼓的制动面。这样，刮擦件18不断擦去鼓的磨擦面上的粉末，、灰尘和液体。

各刮擦件18接触面22的曲率与和鼓的制动面作面对面接触的衬片12的曲率相同。接触面22上也有一条或几条横过的凹槽24。凹槽24的用途与衬片12上凹槽16的一样。

安装架26贴在蹄片10上与衬片12相对的内侧，用于将刮擦件18作弹性安装。蹄片安装拱肋28(其形状是常见的，结构上有一些孔和槽，可装入连接弹簧，复位弹簧和液压作动缸等)的每一侧装上一个安装架26。刮擦件18与接触面22相对的内侧有8个隔开的螺孔32。刮擦件18上各螺孔32与安装架26上对应的孔34对准。各螺钉(未示)将一端连接到刮擦件18的孔32中并有一段剩余长度滑入安装架26的孔34中。以二根压力弹簧形式出现的偏压件36的两端各自支持在刮擦件18和安装架26相应的孔中，沿径向压刮擦件18，使其伸出摩擦面14。

图5示出改型的制动鼓38的一个实施例，它和制动蹄片10一起构成制动鼓系统40。所示的鼓36与普通轮毂44及支承底板46并置。支承底板46用螺柱48固定到差速器壳(未示)上。可转动的驱动车轴(未示)装入差速器壳中并通过中心孔50伸进支承底板50，以便用常规方法，如穿过分别形成在鼓38和轮毂44中的孔52和54的车轮双头螺栓(未示)，连接到鼓38和轮毂44。支承底板46做成有一相接的向里弯的凹缘55，且支承制动蹄片10和制动系统其它部件，如车轮制动分泵缸(未示)。制动鼓38包括其上有安插车轮螺柱(未示)孔52的端板56，和轴向延伸的环形裙部58。裙部58的内表面形成环形制动面60，当制动时可压住蹄片10的制动衬片12。裙部58的自由端有用于密封的环形凹槽62，可供座落凹缘55，但有间隙。

制动鼓38及系统40的上述特点和传统制动鼓是一样的，但鼓38与传统制动鼓不同之处是在端板54上有许多通孔66。孔66构成通风孔，使鼓38的内部通风，从而冷却制动系统的部件，包括蹄片10和制动面60。在支承座板52上提供通风孔66可进一步增强冷却作用。因此，根据本发明所述鼓式制动系统40的一种形式，包括图1-4所示的制动蹄片10和图5所示制动鼓38。当然，容易明白，蹄片10也可并入标准的鼓式制动系统中，即与鼓38成一体，而支承底板不包括通风孔66。

图7和8示出根据本发明所述制动系统的另一实施例70。系统70包括图1-4所示的制动蹄片10和改型的鼓38’以及密封器具，该密封器具包括密封罩72，它所形成的密封空间74可装入油等液体且将蹄片10及制动面60包含在内。鼓38’与鼓38不同之处是没有通风孔66。密封罩72以其背面结合到支承底板46’上，支承底板46’与支承底板52相似，但无通风孔66。罩72还包括表壳73，由轴向延伸的环形钢带75和从钢带75前端径向往里伸的环形板76组成。钢带75以支托用焊接方法固定到支承底板46’上。密封槽78附加到环形板76上且内装动密封件79，对轮毂44的轴向凸缘80形成流体密封。静密封垫81布置在将支承底板46’安装到差速器壳上环形分布的螺柱48周围。

密封空间74中的润滑油的作用是降低热堆积，帮助散热，并将制动蹄片的衬片12和制动面60的磨损减到最小。油的冷却效应可通过将空间74中的油送到外部散热器而得到增强。这可通过安装经不同流体进入空间74的供油与回油管来实现，使油通过散热器回到空间74。

图8所示制动系统70已拆除鼓38’。所示的蹄片10附加到支承底板46’且其上端连接车轮制动分缸泵83，而其另一端通过连接弹簧84及调整机构86连接。蹄片10的工作和运动方式与常规鼓式制动系统相同。

但刮擦件18的作用是在鼓38’转动时刮除制动面20上的油。这种情况发生在蹄片10的摩擦面14与制动面60不接触时。制动时，摩擦面14压向制动面60。介于制动表面60和摩擦面14之间的油，以与轮胎胎面排除湿路面的水同样的方式通过螺旋形凹槽16流走。

鼓式制动系统70内的油起双重作用，既冷却鼓式制动系统的部件又使衬片12的磨损降到最低。

现在已经详细说明了本发明的实施例，专业技术人员显然知道，可作各种改型和变更而不违背本发明基本原理。例如，图7和8所示系统70采用二个制动蹄片10。但在其他结构中，用三个或三个以上制动蹄片替代所示二个蹄片。但这要求对支承底板46、46’和制动器操作机构进行修改。此外，参看图7，在没有或不需要轮毂的车辆中，鼓38可在其前端用圆板密封，圆板可用穿过孔52的车轴安装螺柱(未示)固定到鼓38上，从板沿轴向成整体伸出一环形法兰(其方式和轮毂44的凸缘80一样)，或相反用焊接和其它方法直接固定到鼓38上，起动密封件79的密封面的作用。另外，除了在制动面14上有槽外，鼓38的制动面60也可有凹槽，或者有该凹槽就不要制动面14上的凹槽。如果制动面上有凹槽，则可做成伸在制动面相对的二环形侧边之间，或环绕制动面。当然也可是二者的组合。

深信这一切修改与变更均在本发明范围内，本发明的实质由上述说明及附属权利要求书确定。

Claims (22)

1、鼓式制动系统的鼓上有环形内制动面的制动蹄片，该系统的蹄片至少包括以下部件：

制动衬片，其上的摩擦面可有选择地与制动面相互接合，该摩擦面有相对的第一和第二环形边及介于这二个环形边之间的相对的第一和第二轴向边，上述制动衬片在上述任何二条边之间有一条或几条凹槽；及一个或几个刮擦件，该刮擦件支托在制动衬片旁且可沿径向在第一位置与第二位置之间运动，第一位置时刮擦件沿径向伸到摩擦面外，第二位置时刮擦件沿径向退回到与摩擦面基本齐平。

2、根据权利要求1所述的制动蹄片，还包括偏压件，可将刮擦件压向第一位置。

3、根据权利要求2所述的制动蹄片，其特征在于，第一件刮擦件位于上述制动衬片一端旁并沿轴向横过该制动蹄片，其宽度与制动面在同一边界内。

4、根据权利要求3所述的制动蹄片，其特征在于，第二件刮擦片位于上述制动衬片另一端旁并沿轴向横过该制动蹄片，其宽度与制动面在同一边界内。

5、根据权利要求1所述的制动蹄片，其特征在于，每个刮擦件与上述制动衬片相邻端分开，从而在中间形成间隙。

6、根据权利要求1所述的制动蹄片，其特征在于，每个刮擦件上有接触面，可与制动面接触。

7、根据权利要求6所述的制动蹄片，其特征在于，每个刮擦件上介于接触面的任何二边之间有一条或几条凹槽；

8、根据权利要求1所述的制动蹄片，其特征在于，上述摩擦面有第一和第二相对的环形边和介于上述环形边之间的第一和第二相对的轴向边。

9、根据权利要求8所述的制动蹄片，其特征在于，摩擦面上的凹槽包括至少一条介于上述第一和第二环形边之间的凹槽。

10、根据权利要求8所述的制动蹄片，其特征在于，摩擦面上的凹槽包括至少一条介于上述第一和第二轴向边之间的凹槽。

11、根据权利要求8所述的制动蹄片，其特征在于，摩擦面上的凹槽包括至少一条从一条轴向边伸到一条环形边的凹槽。

12、根据权利要求1所述的制动蹄片，其特征在于，上述刮擦件是由摩擦系数低的弹性材料制造。

13、鼓式制动系统至少包括：

制动鼓，可与转轴连接，该制动鼓具有环形内制动面；及

多个制动蹄片，每个制动蹄片按照权利要求1且适合于与固定板连接，其摩擦面与制动面面对面地配置。

14、根据权利要求13所述的鼓式制动系统，其特征在于，所述鼓及制动蹄片并列放置，以使刮擦件总是接触制动面。

15、根据权利要求13所述的鼓式制动系统，还包括冷却装置，用于冷却制动鼓及制动蹄片。

16、根据权利要求15所述的鼓式制动系统，其特征在于，所述冷却装置包括形成在鼓的轴向端面上的一些通气孔。

17、根据权利要求16所述的鼓式制动系统，其特征在于，所述冷却装置还包括形成在支承底板上的一些通气孔。

18、根据权利要求15所述的鼓式制动系统，其特征在于，所述冷却装置包括一定容液体和密封装置，该密封装置形成的密封空间内含所述液体，制动面及制动蹄片。

19、根据权利要求18所述的鼓式制动系统，其特征在于，所述密封装置包括：

密封罩，从鼓的后面伸到鼓的前面；

静密封件，介于上述密封罩背面及装有轴的壳体之间；

动密封件，介于上述密封罩前面与一环形法兰之间，该环形法兰沿轴向从鼓伸出并与鼓连结。

20、根据权利要求19所述的鼓式制动系统，还包括散热器，该散热器位于流体可在其中流动的密封空间以外，且与此密封空间流体连通，以便冷却该流体。

21、湿鼓式制动系统至少包括：

制动鼓，可连接到转轴一端，该制动鼓有一环形内制动面；

一些制动蹄片，该制动蹄片可连接到一固定板上且其制动衬片的摩擦面与制动面面对面配置，每个制动面上有一条或几条横过其摩擦面的凹槽；

密封件，介于制动鼓与轴壳之间，轴壳中装着轴的一端，因而形成密封空间，该密封空间包住制动蹄片及制动面，且适合于盛装一定容积的液体。

22、鼓式制动系统至少包括：

制动鼓，适合于连接到转轴上，该鼓有一环形内制动面；及

一些制动蹄片，该制动蹄片可连接到一固定板上且每个制动蹄片上均有一制动衬片，衬片上的摩擦面与制动面面对面地配置；

及在制动面及摩擦面上各形成至少一条凹槽；

其特征在于，形成在制动面上的至少一条凹槽或介于该制动面相对的环形边之间，或沿该制动面作环形分布；及

形成在摩擦面上的至少一条凹槽介于该摩擦面任何二条边缘之间。

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