CN1699778A - 整体的滑动式制动卡钳 - Google Patents

Abstract

一种卡钳组件，包括具有相对的第一壁和第二壁的整体式外壳。一对桥接件侧部与第一壁和第二壁相连。在第一壁中形成了一对孔。各孔容纳了一活塞组件。在第一壁、第二壁和一对桥接件侧部之间形成了开口。该开口使得可以进入到卡钳体中。在第二壁中形成了至少一个或两个开孔。所述至少一个或两个开孔与上述开口相连续，使得可以进入到卡钳体内。

Description

整体的滑动式制动卡钳

技术领域

本发明涉及制动系统，更具体地涉及制动卡钳。

背景技术

典型的称为“FIST”制动卡钳的滑动式制动卡钳使用了两个在制动卡钳中具有两项单独功能的铸件。第一铸件即卡钳体提供了用于将摩擦垫块挤压到一起的液压活塞的外壳。第二铸件即支撑架提供了垫块固定座和用于将卡钳体固定住的滑动销的支撑。这两个部件由相对昂贵的铸件制成，并且需要进行繁重的机加工以使这些部件相配和装配在一起。

另一类称为“FIS”的卡钳不具有支撑架。卡钳体提供了用于卡钳滑动销的端口和外侧摩擦垫块的固定座。内侧摩擦垫决固定在关节上，这样就可将内侧摩擦制动扭矩的反作用力直接传到关节臂上。卡钳体由两个半体构成，并由螺栓连接到一起。卡钳体桥接件非常厚，以便为卡钳体螺栓提供固定座。将卡钳组装到关节上必须要分几步来进行，这使得在安装卡钳体之前必须将内侧垫块安装到关节上。在该设计中，由于关节包括制动垫块和支座，因此能够降低卡钳的成本，不过，此成本转嫁到关节上了。

美国专利No.5249649说明了一种利用直接内置于关节中的臂来对内侧和外侧垫块的制动扭矩作出反应的卡钳设计。卡钳体包括由螺栓连接到关节处以将卡钳体固定住的滑销机构。该设计降低了卡钳的成本，这是因为通过增设摩擦垫块固定座而将成本转嫁到关节上了。

发明内容

本发明提供了一种简单的整体式卡钳外壳设计的技术。本发明提供的卡钳外壳既用作卡钳体又用作支撑架。本发明既提供了整体式的滑动卡钳，又提供了整体式的铸件体。本发明提供了卡钳体的简化加工方法。本发明使两个制动垫块都能够包含在卡钳内。本发明提供了在受拉下工作的较薄的卡钳桥接件。本发明还提供了垫块支座，使得支座在靠于卡钳桥接件上时处于垫块摩擦中心的上方。

通过下面的详细描述、附图和所附权利要求，本领域的技术人员可以清楚本发明其它的目的和优点。

附图说明

图1是根据本发明的第一种卡钳设计的透视图。

图2是图1所示卡钳的后方透视图。

图3是通过图1中的线3-3的截面图。

图4是本发明的第二实施例的透视图。

图5是本发明的第三实施例的透视图。

图6-10显示了卡钳体制造方法的概略图。

具体实施方式

来看附图，图中显示了一种卡钳组件20。该卡钳组件20包括整体式卡钳外壳30、一对制动垫块32与34，以及一对活塞组件36，36’。

卡钳外壳30包括第一壁38、第二壁40以及具有两个侧部44和46的卡钳桥接件。第一壁38和第二壁40相互面对。卡钳桥接件的侧部44和46与第一壁38和第二壁40连接，并且也相互面对。第一壁38、第二壁40以及卡钳桥接件的侧部44和46形成了开口50。该开口50形成在卡钳桥接件的外半径上，使得制动垫块32和34可经由开口50而插入。

下面来看第一壁部分38，第一壁部分38包括内横杆部分52和柱体部分54。柱体部分54包括一对孔56，56’。各个孔56，56’容纳了一个活塞组件36，36’。壁部分38还包括一对容纳了滑动套筒60的开孔58，滑动套筒60容纳了螺栓以将外壳固定到关节上。滑动套筒60是管状的，以便使螺栓可穿过滑动套筒而将卡钳固定到关节上。开孔的中心在径向上设置成靠近活塞孔的中心，以减少弯曲偏距。

内横杆52横跨在桥接件侧部44和46之间。桥接件侧部44，46的质心45，47与活塞孔的中心57，57’基本上处于一条直线上。因此，这就使桥接件侧部44，46可以通过更受拉而非更受弯来克服液压活塞的作用力。因此，这就提供了刚度更大的卡钳，该卡钳使用了较少的流体位移，并通过降低车辆驾驶员的踏板行程而提高了性能。

由于桥接件侧部承在受拉下工作，因此桥接件侧部较薄且具有比传统卡钳设计更薄的所需厚度(t)。桥接件的厚度(t)在八到十四毫米之间，优选在十到十二毫米之间。而且，较薄的桥接件侧部提供了较小的车轮半径装配空间，这便允许较大的转子直径和较大的卡钳有效半径。这样，对于给定的活塞压力和衬片摩擦系数来说，卡钳可以产生更大的制动扭矩。在很多情况下，较大的有效半径可以降低卡钳活塞的尺寸。这产生了流体位移的更大降低，并降低了车辆制动的踏板行程。较大的转子使得可以使用较大的转子质量用于制动热能的吸收。这又提供了较低的制动衬片温度，继而提供了较长的衬片寿命。

第二壁40包括处于外横杆102中的与开口50相连续的U形开孔55。这样，U形开孔从卡钳桥接件开始并从卡钳桥接件中向外延伸开来，这与传统的卡钳相反。开孔由一对支脚61和63以及细长的连板65形成。支脚61，63相互平行或者相互间反向地伸出，在开口50处形成了较大的空隙。U形开孔55可容纳用来加工卡钳的工具，其将在下文中进行解释。第二壁40包括形成了肋66和68的缺口62和64。

桥接件侧部44和46包括缺口70和72。缺口70和72与第二壁40上的缺口62，64相连续。缺口在桥接件侧部44和46上形成了肋74和76，78和80。肋形成了围绕卡钳外壳延伸的整体环形外观。另外，缺口70和72，62和64也可包括开孔。

销90和92横跨过开口50，并且支撑了制动垫块32和34。销90和92容纳在第一和第二壁中的开孔内。垫块32和34可包括不锈钢夹子94，96。夹子增强了卡钳的抗腐蚀性能。制动垫块32和34与相应桥接件侧部44，46上的桥接部分相接。这样，垫块32和34就包含在卡钳中。

制动垫块34可具有比制动垫块32更小的表面积。制动垫块34定位成靠着活塞组件36，36’，这样，垫块支座就在垫块摩擦中心之上靠着桥接件侧部44，46。外垫块32可具有较大的面积以提高衬片的寿命。同时，通过具有较大的垫块面积，制动垫块32可具有较小的垫块厚度，以便为卡钳提供较大的车辆轴向车轮装配空间。垫块32与桥接件侧部44，46相接，并与第二壁的外横杆102相接触。外横杆102提供了用于支撑制动垫块32和抵抗活塞液压作用力的必要刚度。另外，在非关键区域可以除去一些材料以形成缺口，这样就可维持卡钳的刚度，同时降低总重量。

下面来看图4，图中显示了本发明的第二实施例。在这里，卡钳组件20’大致上与前面所述的类似，不过，第二壁40’包括一对处于外横杆102’中且与开口50相连续的U形开孔55’。这样，U形开孔从卡钳桥接件开始并从卡钳桥接件中向外延伸开来，这与传统的卡钳相反。开孔由一对支脚61’和63’以及连板65’形成。支脚61’，63’相互平行或者相互间反向地伸出，在开口50处形成了较大的空隙。支脚61’形成了将两个U形开孔55’隔离开的单根柱体67。两个U形开孔55’都容纳了用来加工卡钳的工具，其将在下文中进行解释。

下面来看图5，图中显示了本发明的第三实施例。第三实施例与第二实施例类似，不过，独立的柱体104在开孔55’之间延伸到所希望的高度。独立柱体104包括用于容纳垫块销108的孔106。另外，壁38”包括带有用于容纳垫块销108一端的孔112的突出部分110。这样就实现了单垫块销的设计，而这既增强了可装配性又降低了成本和重量。

来看图6到10，下面将讨论用于形成卡钳外壳及组件的方法。

用铸造或类似的方法来制造卡钳外壳30。在铸造后机加工活塞孔56，56’，以对孔56，56’的内表面进行精加工。两个精加工工具进入到U形开孔55和开口50内，并轴向地进入到孔56，56’中。然后，铣刀120进入到卡钳外壳30的开口50中，对桥接件侧部44进行机加工。铣削工具沿着细长连板运动，以便对第二壁40的内表面进行精加工，如果需要的话还对第一壁38的内表面进行精加工。然后，移开铣削工具来机加工桥接件侧部46。如所看到的那样，铣刀120的轴122进入到U形开孔55中。在铣刀转动并对内表面进行了精加工之后将铣刀移开。这样便可以用简单的工序来精加工卡钳外壳30的内表面。

在精加工了卡钳30的内表面后，将活塞组件36，36’定位在孔56，56’内。将不锈钢夹子安装在桥接件侧部上。将制动垫块32和34插入到卡钳外壳30中。将销90，92’定位于制动垫块中，以便将制动垫块32和34固定住。然后将滑动套筒60定位于开孔58内，以便装配到关节上。

来看图8到9，下面将讨论用于形成卡钳外壳及组件的第二种方法。

用铸造或类似方法来制造卡钳外壳30’。在铸造后机加工活塞孔56，56”，以便精加工孔56，56”的内表面。两个精加工工具进入到两个U形开孔55’，55”和开口50中，并轴向地进入到孔56’，56”中。这样便可减小U形开孔55’，这是因为它们只需要大到可以容纳工具的轴部而不是整个工具直径。然后，铣刀120进入到开口50’和卡钳外壳30’的其中一个U形开孔55中。铣削工具精加工桥接件侧部44的内表面和第二壁40的内表面，如果需要的话还精加工第一U形开孔区域中的第一壁38。然后移开铣刀120并使其进入到开口50’和卡钳外壳30’中的另一个U形开孔55’中。在第二开孔的区域中精加工桥接件侧部46的内表面和第二壁的内表面，如果需要的话还精加工第一壁。如所看到的那样，铣刀120的轴122进入到两个U形开孔55’，55”中。在铣刀转动并精加工了内表面后将铣刀移开。这样就可以用简单的工序来精加工卡钳外壳30的内表面。

在精加工了卡钳30的内表面后，将活塞组件36，36’定位在孔56’，56”内。将不锈钢夹子安装在桥接件侧部上。将制动垫块32和34插入到卡钳外壳30中。将销定位于制动垫块上以将制动垫块固定住。然后将滑动套筒定位于开孔内以装配到关节上。

图10显示了根据第三实施例的方法。在这里，其步骤与图8和9中显示的第二实施例一样。铣刀120从开孔55’中提升得更高以越过柱体104。

可以理解，虽然显示的是双活塞的卡钳设计，然而该设计可以容易地修改为包括三个、四个或更多个活塞。这可以通过加宽开口或者增设额外的U形开孔来实现。

本发明的描述实际上只是示范性的，因此，不脱离本发明要旨的变化均属于本发明的范围内。这种变化不应被认为背离了本发明的范围和精神。

Claims (21)

1.一种制动卡钳，包括：

整体式的卡钳体，所述卡钳体具有第一壁和相对的第二壁，以及一对连接所述第一和第二壁的桥接件侧部；

所述第一壁包括至少两个孔，每一孔容纳了一活塞组件；

形成在所述第一壁、第二壁和一对桥接件侧部之间的开口，所述开口使得可以进入到所述卡钳体中；

形成于所述第二壁中的至少一个开孔，所述开孔与所述开口相连续，使得工具可通过所述开孔和所述开口进入到所述卡钳体中，以便对所述卡钳体的内表面进行机加工。

2.根据权利要求1所述的卡钳，其特征在于，所述桥接件侧部形成了与所述至少两个孔的中心大体上成一条线的质心，从而实现所述桥接件侧部的拉紧偏移。

3.根据权利要求1所述的卡钳，其特征在于，所述桥接件侧部具有处于8毫米到14毫米之间的所需厚度。

4.根据权利1要求所述的卡钳，其特征在于，所述第二壁具有一对形成于所述壁中且与所述开口相连续的开孔。

5.根据权利要求4所述的卡钳，其特征在于，所述一对开孔由壁部分分隔开，所述壁延伸了一段所需的距离以便能够容纳垫块销。

6.根据权利要求4所述的卡钳，其特征在于，所述开孔是U形的或V形的。

7.一种卡钳组件，包括：

整体式的卡钳体，所述卡钳体具有第一壁和相对的第二壁，以及一对连接了所述第一和第二壁的桥接件侧部；

所述第一壁包括至少两个孔，每一孔容纳一活塞组件；

形成在所述第一壁、第二壁和一对桥接件侧部之间的开口，所述开口使得可以进入到所述卡钳体中；

处于所述第二壁中的至少一个开孔，所述开孔与所述开口相连续，使得可以进入到所述卡钳体中；

第一和第二制动垫块，所述第一制动垫决与所述第一壁相接，所述第二制动垫块与所述第二壁相接；

分别定位在所述至少两个孔之一内的至少两个活塞组件；和

位于所述第一壁中以便能够与关节相连的一对开孔。

8.根据权利要求7所述的卡钳组件，其特征在于，所述桥接件侧部具有处于8毫米到14毫米之间的厚度。

9.根据权利要求7所述的卡钳组件，其特征在于，所述至少一个开孔从所述桥接件侧部处开始，并在所述第二壁上延伸离开所述桥接件侧部。

10.根据权利要求7所述的卡钳组件，其特征在于，所述第二壁具有一对形成于所述壁中且均与所述开口相连续的开孔。

11.根据权利要求10所述的卡钳组件，其特征在于，所述一对开孔由壁部分分隔开，所述壁延伸过一段所需的距离以便能够容纳垫块销。

12.根据权利要求10所述的卡钳组件，其特征在于，所述桥接件侧部形成了与所述至少两个孔的中心大体上成一条线的质心，从而实现所述桥接件侧部的拉紧偏移。

13.根据权利要求12所述的卡钳组件，其特征在于，所述桥接件侧部具有处于8毫米到14毫米之间的厚度。

14.根据权利要求7所述的卡钳组件，其特征在于，所述第一制动垫块与所述活塞组件相接，使得所述垫块支座处于垫块摩擦中心之上。

15.根据权利要求10所述的卡钳组件，其特征在于，所述至少一个开孔是U形的或V形的。

16.一种制造卡钳的方法，包括：

形成卡钳体，所述卡钳体包括带有至少两个孔的第一壁，与所述第一壁相对的具有单个开孔的第二壁，与所述第一和第二壁相连并形成与所述至少一个开孔相连续的开口的一对桥接件侧部；

使工具进入到所述开口和所述开孔中来精加工第一支座；

沿着所述壁横向移动所述工具；

精加工所述卡钳体的内表面；

从所述卡钳体中移开所述工具以精加工第二支座。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括精加工所述桥接件侧部的内表面。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使工具进入到所述至少一个开孔和所述开口中，并轴向地移动所述工具以精加工其中一个所述孔，重复所述步骤以精加工另一个所述孔。

19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二壁具有一对开孔，所述方法还包括使所述工具进入到各开孔中以精加工所述表面。

20.一种制造卡钳组件的方法，包括：

形成卡钳体，所述卡钳体包括带有至少两个孔的第一壁，与所述第一壁相对并具有至少一个开孔的第二壁，与所述第一和第二壁相连形成与所述至少一个开孔相连续的开口的一对桥接件侧部；

使工具进入到所述卡钳体中的所述开口和所述至少一个开孔中；

精加工所述卡钳体的内表面；

从所述卡钳体中移开所述工具；

将活塞组件定位到所述第一壁中的所述至少两个孔中的每一个中；

将第一制动垫块和第二制动垫块紧固到所述卡钳体上，所述第一制动垫块与所述第一壁邻接，所述第二制动垫块与所述第二壁邻接。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述至少一个开孔是U形的或V形的。

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