CN1519486A - 盘式制动器组件 - Google Patents

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Abstract

一种盘式制动器组件，其包括一制动衬片，一片簧挡板，一制动钳，和一片簧，所述片簧挡板具有一平面区域，该平面区域位于一第一半径处，以用于和所述片簧的一平面区域相啮合，从而限制所述衬片的径向移动，所述片簧挡板在一第二半径处被紧固到所述钳的一外侧边上，并且具有一邻接所述平面区域的弯处，以使得所述第二半径小于所述第一半径，其中所述片簧具有一邻接所述弯处的圆形边。

Description

盘式制动器组件
技术领域
本发明涉及一种盘式制动器组件。
背景技术
公知的盘式制动器(图1至图4中所示)包括安装在轮毂上用来和车轮一起旋转的盘或转子20。制动器挂架12相对于转子20的旋转轴线被固定，并且被紧固到车辆的不旋转部分(举例来说，车辆悬架)上。在“浮式钳”类型的制动器中，制动钳15包括紧固到外套14上的桥16，所述桥16被可滑动地安装在所述挂架12上，以允许平行于所述转子20的旋转轴线的移动。驱动器18与一个或多个活塞或挺杆(未图示)相连，所述活塞或挺杆被设置在外套14中，以施加用于制动器工作所需的力。
一对制动衬片22包括安装到坚固的后挡板34上的摩擦材料36，并且该制动衬片22和面向所述转子的平面的摩擦材料一起被设置在转子20的任一侧处。衬片22的后挡板34位于垂直和水平支座区域28和30上，所述垂直和水平支座区域28和30分别设置在挂架12的开口32中，以分别限制衬片22的旋转移动和径向向内移动。在一典型的浮式钳类型的制动器中，后挡板34中的一个与所述活塞相啮合，或者直接地，或者通过一分流板来分配载荷。通过驱动器使得活塞朝着转子20去推动衬片22中的一个来获得制动。因为所述钳能“浮”在所述挂架上，所以通过两个衬片可施加相等的摩擦制动载荷。
车辆盘式制动衬片22的后挡板34实质上可完成两种功能：它们可提供一种坚固的支撑，以用于将所述制动器的摩擦材料36可滑动地安装在所述制动器挂架中，通过这种方式将制动过程中引发在所述摩擦材料上的剪切载荷传递到所述挂架处，并且它们将在制动过程中通过制动挺杆或活塞所施加的压力均匀地传递和分配到所述摩擦材料的表面处，以确保在它的表面上的摩擦材料的磨损程度是均等的。为了实现这两个功能中的前者，通常使用弹性装置，例如页式片簧24，来限制挂架中衬片的径向向外移动(如箭头R所指代)，同时允许朝着和远离(如箭头A所指代)相联的制动盘的移动，并防止工作中所述衬片发出格格的响声。
典型地，片簧24呈伸长状，并且当装配时沿着制动衬片后挡板34在径向上的最外的面的部分延伸。典型地，片簧24通过片簧挡板26被施以一定程度的预载荷从而支靠着所述挂架，所述片簧挡板26跨过桥16和外套14之间的开口，并且与弹簧的大致中部相接触。通过与邻近所述弹簧每一端部的后挡板相接触，该力通常被径向向外反作用。典型地，还使所述后挡板和/或所述片簧具有某种构造，以在所述衬片22平行转子14的旋转轴线移动的时候，能将所述片簧保持在所述后挡板上。
在制动器驱动的过程中，所述制动衬片后挡板和所述片簧朝向和远离所述制动盘移动。如果所述挡板和所述弹簧不平行(由于作用在所述片簧上的载荷和/或不均匀的制动衬片的磨损)，那么片簧的边25将有凹进所述片簧挡板的下侧29中的趋势。这可阻止所述后挡板的移动，从而阻碍制动的实施。在重型制动衬片应用的场合下，将会增加这种问题，这是因为所需的是一种较硬的片簧，这将使其具有更大的凹进所述片簧挡板中的趋势。
GB2356027，GB2172352和GB2142394所示为典型的已有制动片簧，其由金属丝制成，并且被用来防止制动衬片的径向移动。
DE3222859和DE3227195二者都揭示了一种盘式制动衬片组件，其包括具有圆形边的片簧，该圆形边邻接一片簧挡板，以限制制动衬片的径向移动。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的盘式制动器组件。
根据本发明提供了一种盘式制动器组件，该盘式制动器组件包括一制动衬片，一片簧挡板，一制动钳，和一片簧，所述片簧挡板具有位于一第一半径处的平面区域，以用于和所述片簧的一平面区域相啮合，从而限制所述衬片的径向移动，所述片簧挡板在一第二半径处被紧固到所述钳的外侧边上，并且具有邻接所述平面区域的弯处，以允许所述第二半径小于所述第一半径，其中所述片簧具有邻接所述弯处的一圆形边。
有利地，将所述片簧挡板在一较小半径处紧固到所述钳的外侧边上可提供一种更紧凑的组件，并且在所述片簧上提供邻接所述弯处的一圆形边可允许所述钳被设计成具有所述的外侧衬片，该外侧衬片比起已有设计来被设置在更外侧的位置，同时确保所述弹簧不会凹进所述片簧挡板中。这使得所述制动衬片比已有设计具有厚度较大的摩擦材料。二者择一地，圆形边的提供允许所述钳被设计成具有所述外侧衬片，该外侧衬片被设置在和已有技术中相同的位置处，因此，用来紧固所述片簧挡板的所述弯处外侧的那些部件可被设计在更内侧的位置处，由此减少用于所述制动钳的整体空间包络范围。
优选地，所述片簧包括一小孔，从制动衬片后挡板处的一突起被定位在该小孔中，以防止所述片簧和所述后挡板之间的轴向移动。
附图说明
参考附图，现在仅通过实例对本发明进行描述，其中：
图1所示为包含现有技术的盘式制动衬片组件的盘式制动器的俯视图；
图2所示为图1中的盘式制动器的端视图；
图3所示为图1与图2中的挂架的一部分和一现有技术中的盘式衬片以及片簧的端视图；
图4所示为图1至图3中的盘式制动衬片组件的片簧挡板的一部分和片簧的正视图；
图5所示为本发明的盘式制动器组件的部件的俯视图；
图6所示为图5中的盘式制动器组件的一部分的端视图；
图7所示为图5中的盘式制动器组件的一部分的正视图；和
图8所示为图5中的盘式制动器组件的一部分的放大正视图。
具体实施方式
根据本发明，通过参考图5至图7，所示为盘式制动器组件129，该盘式制动器组件129包括一盘式制动衬片组件133和一制动钳115。正如上面所述的，该新颖的组件133可被装配到现有技术中的盘式制动器10中。所述组件133包括一制动衬片131，该制动衬片131包括一后挡板134，摩擦材料122被紧固到该后挡板134上。所述后挡板134包括一对在它的径向外边缘135上沿着圆周方向彼此隔开的呈支柱140状的弯曲表面。后挡板134还包括一对呈径向向外延伸的凸耳150状的突起，该凸耳150从后挡板134的径向外边缘135处突出，并且位于支柱140之间。
正如图5和图6所示，片簧124呈伸长状，其长度为L，并且具有中部148和端部区域149，其中中部148沿着弹簧的长度方向位于其中间。所述中部界定弹簧的最大宽度W2，同时弹簧剩余的部分具有减少的宽度W1。所述弹簧由金属薄板冲压而成，并且其典型的厚度为1mm。
当片簧124被装配到后挡板134上的时候，其在圆周方向上延伸，并且横截后挡板134在工作中朝着和远离转子20移动的轴线(由箭头A指代)。所述弹簧具有向上翻的端部142和两个呈槽152状的小孔，所述槽152位于端部区域149处，所以凸耳150可穿过该槽152配合。在后挡板134上的支柱140被设计成这种形状，所以它可以防止片簧的向上翻的端部142在其上滑动。凸耳150在槽152中的定位可防止弹簧和后挡板之间的轴向移动。
从图6中可以看出，当安装时，向上翻的端部142与它们相联的支柱140之间稍微有一点间距。相似地，每个槽152的圆周端部与它相联的凸耳150之间稍微有一点间距。考虑图3中所示，当安装时，弹簧端部42与它们各自的支柱40是永久啮合。这种永久啮合降低了弹簧24相对于后挡板倾斜的趋势。可以看出，在组件133上找不到等效的特征。所以本发明尤其适用于具有凸耳的制动后挡板，该凸耳可穿过片簧中的孔突出，这是因为该设计固有地更具有使弹簧相对于衬片倾斜的趋势。
在本发明其它的实施例中，可由其它的装置来防止轴向移动。例如，根据本发明，一弹簧可包括环绕后挡板的突起(与现有技术中的突起46(图3所示)相似)。
片簧挡板126的径向内表面127通过邻接支靠着片簧124的中部148来压住该中部148。内表面127大致是平面。与片簧挡板126相接触的片簧的区域界定一表面170。通过参考图8可以看出，表面170由一轮廓来界定，该轮廓具有一个大致上是平面的部分180和两个半径为Q的圆形边171。参看图8时，圆形边171是对称的，由此允许片簧124在任一侧被装配绕在制动衬片131上，同时确保一圆形边邻近弯曲部126A。
在其它的实施例中，所述轮廓可是椭圆形。
所述弹簧通常由金属薄板制成，典型地由钢制成，例如，弹簧钢。典型地，一坯件由金属薄板(或者包括孔152，或者二者择一地这些孔在随后的阶段中被冲压而成)冲压而成。然后在所述坯件上实施后续的压制操作以形成所需的最终形状。有利地，圆形边171可作为压制操作的一部分被形成。
片簧挡板通过紧固部件被紧固在制动钳115的外侧端189上，该紧固部件可呈螺栓173的形式。图7中的虚线177所示为车轮的内侧轮廓，所述盘式制动器组件被装配在该车轮上。可以看出，组件之间的距离，尤其是所述片簧挡板和所述车轮轮廓之间的距离是受限制的。因此，安装在所述钳115上的片簧挡板被设计成可被设置在所提供的空间内的形状。所述片簧挡板的表面127的半径是R1，而所述紧固部件的半径是R2(鉴于空间包络范围，当然是小于R1)。两个半径在车轮轴线(由P指代)处具有一中心。为了容纳位于制动钳115上的紧固部件的位置，所述挡板包括呈弯曲部126A状的弯处。弯曲部126A包括一半径T，该半径T大致上与片簧表面170的圆形边的半径Q相同。在该实施例中，T和Q的范围在5.25mm至6.75mm之间。在其它的实施例中，该范围可被放宽。尤其是弯曲部126A满足这样的情况，即螺栓173被设置在比表面127的半径小的半径处。
所述挡板包括另一个弯曲部126B。
在另一实施例中，所述片簧挡板可包括一呈转弯或曲线或任何其它特征的弯处，以使得所述第二半径R2小于所述第一半径R1。
通过在所述片簧上提供一邻接所述弯处的圆形边来确保所述片簧不会插入在所述弯处内。
在将片簧124装配到凸耳150上之前，所述弹簧具有一弓形轮廓，该轮廓的曲率半径要小于图6中所示的。为了将片簧124装配到后挡板上，它必须被一定的量压缩以将槽152装配到两个凸耳150上。一旦被装配好，将会出现一定量的松弛，所以槽152在圆周方向上的最外边缘会接触到凸耳150在径向上的最外面，由此，在将所述组件133安装到所述制动器10中之前，所述弹簧就已经被保持在后挡板134上了。在其它的实施例中，凸耳150可能不实施该圆周方向上的保持功能。
在图6中，所示衬片组件133在盘式制动器10上位于它的组装状态，其中片簧挡板126被设置在适当的位置上。值得注意的是，片簧挡板126压下弹簧124的中部148，所以槽152在圆周方向上的最外边缘不再接触到凸耳150，但是仍保持这些孔152在圆周方向上的最内边缘和凸耳150之间的距离。
例如，由于装配有后挡板的车辆行驶在不平坦的地带上而使后挡板134受到径向向外的加速载荷时，所述载荷将引起挡板126和所述后挡板的中部区域144之间的距离S减小。依次，这将引起弹簧124沿着它的长度伸直，并且使得它的端部142在圆周方向上朝外向上滑动，直到它们与支柱140接触为止。其后，由于弹簧124进入偏转弹性“压弯”模式，所以朝着后挡板在径向上的最外面一直到位置166处的进一步偏转具有明显的较高弹簧刚度，在该偏转弹性“压弯”模式中，中部148继续伸直，但是位于所述中部和所述端部中间的部分被迫弯曲以远离径向外表面135。
在上面所述的径向移动中，片簧的中部148和挡板126与表面170相接触，其中所述挡板限制所述片簧的径向移动。
制动器的驱动导致所述衬片在箭头A所示的方向上朝着所述转子移动，因此，所述弹簧相对于所述片簧挡板移动。即使在所述片簧表面和所述挡板不平行的时候，所述片簧的圆形边轮廓也可确保所述圆形边不会凹进在所述片簧挡板中，所以，不会约束所述片簧的移动，并且不会影响制动性能。
可以理解的是，在本发明的范围内可以作许多改变。例如，可应用将所述片簧紧固到所述后挡板上的替换装置，也可应用片簧端部和支柱的其它合适的形状(举例来说，例如可是向内弯曲的或伸直的端部)。在弹簧的末端处不必出现圆周限制。例如，用于提供圆周限制的支柱可以是所述凸耳的圆周内表面，其约束所述槽在圆周方向上的内边缘。

Claims (10)

1、一种盘式制动器组件，其包括一制动衬片，一片簧挡板，一制动钳，和一片簧，所述片簧挡板具有一平面区域，该平面区域位于一第一半径处，以用于和所述片簧的一平面区域相啮合，从而限制所述衬片的径向移动，所述片簧挡板在一第二半径处被紧固到所述钳的一外侧边上，并且具有一邻接所述平面区域的弯处，以使得所述第二半径小于所述第一半径，其中所述片簧具有一邻接所述弯处的圆形边。
2、如权利要求1所述的盘式制动器组件，其特征在于：所述片簧还具有一圆形边。
3、如权利要求1或2所述的盘式制动器组件，其特征在于：所述片簧大致呈伸长状，其由一长和一宽来界定，优选地，所述片簧的平面区域被设置在所述片簧的中部上，所述中部沿着所述片簧的长度被大体设置在其中间部位上，优选地，所述中部界定所述片簧的最大宽度，并且所述片簧剩余的部分具有一减少的宽度。
4、如前述权利要求中的任一项所述的盘式制动器组件，其特征在于：所述片簧在纵向方向上具有一弯曲的轮廓。
5、如前述权利要求中的任一项所述的盘式制动器组件，其特征在于：所述弹簧具有径向向外弯曲的端部，以致可径向将所述片簧保持在所述后挡板上。
6、如权利要求5所述的盘式制动器组件，其特征在于：所述后挡板具有互补的弯曲表面，以用于和所述弹簧的弯曲端部相邻接。
7、如前述权利要求中的任一项所述的盘式制动器组件，其特征在于：所述弹簧包括一小孔，并且所述后挡板包括一突起，所述突起位于所述小孔中以防止所述弹簧和所述后挡板之间的轴向移动。
8、如权利要求1至5中的任一项所述的盘式制动器组件，其特征在于：所述弹簧包括一位于所述后挡板周围的突起，所以可防止所述弹簧和所述后挡板之间的轴向移动。
9、如前述权利要求中的任一项所述的盘式制动器组件，其特征在于：所述弯处包括一弯处半径，以使得所述第二半径小于所述第一半径，其中所述弯处半径大致上和邻接所述弯处的片簧的圆形边的半径相同。
10、如权利要求9所述的盘式制动器组件，其特征在于：所述弯处半径在4mm至8mm之间，优选地，在5mm至7mm之间，并且更优选地，在5.25mm至6.75mm之间。
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