CN1928384A

CN1928384A - 锥形销设计

Info

Publication number: CN1928384A
Application number: CNA2006101422203A
Authority: CN
Inventors: M·巴博萨; S·C·巴雷特; P·N·杰德勒
Original assignee: Akebono Corp
Current assignee: Akebono Brake Corp
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2007-03-14
Also published as: EP1762742A2; JP2007071392A; US20070051568A1

Abstract

本发明涉及一种可操作成向转动盘施加夹紧力的盘式制动器。该盘式制动器包括支撑托架、与支撑托架结合的滑动销、内外制动块，和由滑动销支持的卡钳。支撑托架基本上是一个矩形框架，限定了一个窗口，该窗口适于接受从盘上凸起的部分。支撑托架包括一对分离的、延伸过框架的孔，每个孔包括螺纹部分和沿着与盘片相交的轴线延伸的圆锥座。滑动销与螺纹部分螺纹结合，滑动销从窗口向外突出而不是延伸过窗口。每个滑动销具有与圆锥座中的一个相结合的锥形部分。

Description

锥形销设计

技术领域

本发明涉及一种盘式制动器，特别地，涉及一种具有锥形设计的盘式制动器的卡钳滑动销。

背景技术

汽车元件通常在车辆的整个操作过程中都暴露在诸如温度和负载条件变化很大的环境条件下，车辆行驶在凹凸不平的路面上时也会出现一种道路负载振动。为确保车辆元件正确的操作，希望在很长的时期内保持组件或总成结构的完整性。

制动器总成通常包括很多通过螺纹连接件相互联结在一起的组件。为保证正确的制动操作，希望螺纹连接件在暴露于前面所讨论过的环境和工作条件下的全程及之后能够保持预定的夹紧载荷。一些螺栓接合由于很多原因会经历夹持力减小或“制动松脱”。结合松弛的一个原因是当一个相对短的螺栓或轴初次加载时所体现出的相对较小的拉长引起的结合松弛。如果螺栓松弛，该相对较小的拉长不再出现从而导致夹持力减小。另外，如果结合内任两个元件的表面区域在没有出现屈服时不足以保持夹紧载荷，则螺纹连接件不能产生足够的夹紧力。在这种情况下，夹紧元件间相对高的接触应力就会引起夹紧元件的某些部分在夹紧时屈服或流动。材料的屈服减小了连接件的伸长，并大大降低了夹紧载荷。

发明内容

本发明提供一种具有锥形滑动销的盘式制动器，该锥形滑动销设计成在制动器或车辆工作时保持预定位置。

特别地，本发明涉及一种可操作成向可转动盘施加夹紧力的盘式制动器。该盘式制动器包括支撑托架、与支撑托架结合的滑动销、内外制动块，和由滑动销支持的卡钳。支撑托架基本上是一个矩形框架，从而限定了一个窗口。该窗口适于接受盘的凸起部分。支撑托架包括一对分离的、穿过框架的孔，每个孔包括了一个螺纹部分和一个沿着与盘片相交的轴线延伸的圆锥座。滑动销与上述螺纹部分结合，滑动销从窗口向外突出而不是伸过窗口。每个滑动销具有一个与圆锥座中的一个相结合的锥形部分。

另外，本发明涉及一种包括了可围绕沿着横向延伸的轴线旋转的盘、支撑托架、与支撑托架结合的滑动销，和由滑动销支持的卡钳的盘式制动器。该支撑托架具有间隔开的，基本上平行第一和第二腿，间隔开的，基本上平行第三和第四腿。第一和第二腿在其端部由第三和第四腿连接起来限定了一个窗口。第一腿具有分隔的销孔部分，每个销孔部分包括了螺纹部及沿轴线延伸的锥形部。每个销孔基本上平行于盘的旋转轴线，沿半径分布于盘的外直径范围内。滑动销包括了螺纹端及靠近螺纹端的锥形部分，每个螺纹端和销孔之一的螺纹部分结合，每个滑动销的锥形部分被滑动销相对支撑托架的旋转运动所驱动，与销孔的锥形部分结合。由滑动销滑动支持的卡钳包括了用于滑动支持活塞的活塞室，活塞室具有基本上平行于滑动销轴、径向向内的轴线。

附图说明

从下面的详细说明及附图中可以充分理解本发明，其中；

图1是一个根据本发明的启示所组成的典型的盘式制动器的分解透视图；

图2是去掉了制动盘的盘式制动器的总成的透视图；

图3是另一角度盘式制动器的总成的透视图；

图4是沿图2中4-4的截面图；

图5是沿图2中5-5的截面图，并且；

图6是描述活塞孔的径向位置，滑动销孔和制动器支撑孔的示意图。

具体实施方式

下面对优选实施例的说明实际上仅仅是一种示范性的说明，绝非意在限定本发明及其应用或使用。

参考附图1-6，一个根据本发明的启示所组成的盘式制动器由附图标记10表示。盘式制动器10可操作成选择性地夹持内制动块12或外制动块14抵靠到转动盘16上用于降低车辆(图中未示出)的速度。盘式制动器10包括支撑托架18，后者适于安装到车辆的转向节或轴组件上用于在运行时支撑盘式制动器。第一滑动销20和第二滑动销22以一种抵抗振动松脱的方式(下面将更详细的描述)安装于支撑托架18上。第一滑动销20和第二滑动销22从支撑托架18横向向内凸出。卡钳24可滑动地支撑在第一滑动销20和第二滑动销22上。第一活塞26和第二活塞28可滑动地支撑在在卡钳24里。第一活塞26和第二活塞28可通过选择性地施加到卡钳24上的液压而移动。内制动块12和外制动块14位于盘16的相对摩擦面上，卡钳24至少部分地封装内制动块12和外制动块14，这样第一活塞26和第二活塞28的轴向运动使得制动块夹持在盘16上。

更为特别的，支撑托架18是一个单件框架形件，优选地通过铸造或锻造方法制成。支撑托架18包括第一腿30、第二腿32、第三腿34和第四腿36。第一腿30基本上是一个与第二腿32平行的直线伸长件，第二腿32相对于盘16的横向沿伸旋转轴38在半径方向弯成弓形。第一腿30的一端经由第三腿34与第二腿32的一端相连。腿30和32的另一端由第四腿36连接在一起。第一腿30包括第一锁销40和第二锁销42。

内制动块12包括安装在垫板44上的衬块43，垫板44包括整体形成的分别从两端伸出的突出部46和48。锁销40和42限定了内制动块12的径向运动但是允许制动块的横向运动。夹子50可以插入到锁销40和42中，帮助保持内制动块12工作时的正确位置。第二腿32包括了类似的一对锁销52和54。外制动块14包括安装在垫板56上的衬块55，垫板56包括整体形成的分别从两端伸出的突出部58和60。夹子62与锁销52和54结合，限定了突出部58和60的直线运动但是允许平行于轴线38的横向运动。

第一腿30包括一对制动器安装孔64，可操作成容纳制动器固定件，将支撑托架18固定到转向节或其它车体悬挂部件上。卡钳24，内制动块12和外制动块14由此结构连接支持。支撑托架18还包括第一滑动销孔66和第二滑动销孔68。滑动销孔66沿第一滑动销轴线69横向穿过第一腿30，滑动销孔66包括一个内螺纹部70和锥形部72，滑动销20由螺纹与孔66结合并沿轴线69横向突出。

最好如图4所示，滑动销20基本是一个圆柱体，具有主体74，主体74具有基本光滑的外圆柱表面76。在主体74上形成了槽78，并收纳了套筒80。套筒80用于隔离滑动销20和卡钳体从而减少卡钳在滑动销上的卡嗒卡嗒声。第一滑动销20还包括锥形部分82和螺纹部分84。螺纹部分84位于第一端86上，驱动凹穴88位于相对的第二端90。通过在凹穴88中插入驱动工具，并使第一滑动销20相对于支撑托架18转动，第一滑动销20与支撑托架18结合。第一滑动销20一直转到锥形部分82与锥形表面72结合从而形成压配合为止。一个轴向可折叠箱体92具有与第一滑动销20结合的第一端94，箱体92的第二端安装到卡钳24上形成的凸台98上。

卡钳24包括容纳第一滑动销20的销钉孔100。第一滑动销20的外圆柱表面和销钉孔100之间存在着动配合，使得卡钳24能够相对于支撑托架18在操作过程中横移。箱体92可操作成横向伸展和压缩从而实现卡钳24和支撑托架18之间的相对运动。顶盖102与凸台98结合并盖住销钉孔100，顶盖102可拆除从而在制动器检修和需要拆除第一滑动销20时允许进入驱动凹穴88中。

卡钳24大致上是一个“C”形件，并具有内侧面部分104和外侧面部分106，两部分通过横向伸展的桥形部分108连接在一起。第一内侧面部分104包括了凸台部分98及与凸台部分98基本类似的另一凸台部分109。另外，第一内侧面部分104包括第一活塞孔110和第二活塞孔112。第一活塞26可滑动地位于第一活塞孔110内，以沿着第一活塞孔轴线113运动。第一活塞密封圈114与第一活塞26和第一侧面部分104密封结合，从而防止污染物进入活塞孔。类似的，第二活塞28可滑动地位于第二活塞孔112内，以沿着第二活塞孔轴线115运动。第二活塞密封圈116与第二活塞28和第一部分104密封结合。第一活塞26和第二活塞28在进入孔118的液压作用下，可操作成向内制动块12的垫板44施加力。

外侧面部分106包括了与外制动块14的垫板56结合的表面120。一对切除部分122延伸过外侧面部分106，使得工具(未示出)足以进入以形成第一活塞孔110和第二活塞孔112。外侧面部分106横向位于支撑托架18的第一腿30和第二腿32之间。因为内制动块12、外制动块14和卡钳24相对于支撑托架18和盘16横向运动，内制动块12和外制动块14都可以夹持盘16。

图4说明了支撑托架18和卡钳24通过第二滑动销22连接在一起。第二滑动销22和第一滑动销20基本类似，除了在第二滑动销22和卡钳24之间没有套筒。第二滑动销22沿着轴线130延伸。轴线130基本上平行于轴线69和38。第二滑动销22包括主体部分132，可滑动地位于延伸过凸台109的孔134中。第二滑动销22包括锥形部分136和螺纹部分138。驱动凹穴140位于第二滑动销22相对于具有螺纹部138端的一端。支撑托架18的滑动销孔68包括锥形部分142和内螺纹部分144。如前面详细说明的，相对于第一滑动销20，通过将驱动工具插入到驱动凹穴140中而安装第二滑动销22，使螺纹部分138和内螺纹部分144螺纹结合。第二滑动销22持续旋转直到第二滑动销22的锥形部分136与销孔68的锥形部分132结合。第二滑动销22位于锥形表面和螺纹部分138之间的部分被置于拉伸负载下。因为锥形部分136相对轴线130以30度角形成，从而锥形部分136通过楔入到支撑托架18的锥形部分142中而结合。形成一个机械连接，使得将第二滑动销22从支撑托架18上拆除的力，大于驱动锥形部分136与滑动销孔68的锥形部分142结合的力。以这种方式，第二滑动销22可以在盘式制动器10工作时抵抗振动松脱和/或销钉伸长部的损坏。端盖146与凸台109结合从而密封孔134，以防止污染。端盖146可选择地拆除以允许进入驱动凹穴140。

参考图6，可以认识到，第一活塞孔轴线113和第二活塞孔轴线115位于距离横向延伸轴线38第一径向距离X处。第一滑动销孔轴线69和第二滑动销孔轴线130位于距离制动盘旋转轴线38的径向距离Y之处。距离Y大于距离X，使得活塞孔110和112位于滑动销孔66和68径向内侧。制动器安装孔64的中心线在径向位于距轴线38的距离Z处。在图6的实施例中，距离Y与距离Z大致相同，在其它实施例中长度X、Y和Z不需要保持这种关系。还需要注意的是，活塞孔轴线、滑动销孔轴线、制动器安装孔64的中心线均径向分布在盘16的圆周之内。这种定位使得制动器的封装减少，利于制动器在车辆上的封装。这种布置还提供了一种用于长期使用的平衡良好的卡钳。

另外，前面的讨论仅仅公开和描述了本发明的实施例。本领域技术人员将会很容易的认识到，在从上述讨论、附图、及权利要求的基础上所作的修改、变化都不背离本发明的主旨及超出下列权利要求所限定的保护范围。

Claims

1.一种可操作成向可转动盘施加夹紧力的盘式制动器，该盘式制动器包括：

支撑托架，具有基本上为矩形限定了一个窗口的框架，该窗口适于接受盘的凸伸部分；该支撑托架包括一对分离的、延伸过框架的孔，每个孔包括螺纹部分和沿对准以与盘相交的轴线延伸的圆锥座；

滑动销与螺纹部分螺纹结合，滑动销没有伸过窗口而是向外突伸离开窗口，每个滑动销具有与圆锥座中的一个相结合的锥形部分；

内、外制动块；以及

由滑动销滑动支持的卡钳，该卡钳容纳滑动活塞，该滑动活塞可操作成使得内外制动块向彼此运动。

2.如权利要求1所述的盘式制动器，其中每个制动块均由支撑托架可滑动地支持。

3.如权利要求2所述的盘式制动器，其中支撑托架包括四个狭槽，每个制动块在每一端具有可滑动地位于狭槽之一中的突出部。

4.如权利要求1所述的盘式制动器，其中延伸过框架的孔仅从框架的四个腿之一中穿过，且其中在同一条腿上的支撑托架包括一对分隔的制动器安装孔。

5.如权利要求4所述的盘式制动器，其中具有圆锥座的孔周向分布在制动器安装孔之间。

6.如权利要求1所述的盘式制动器，其中每一滑动销包括一个具有外螺纹的一端，和具有基本光滑的圆柱表面的相对一端，锥形部分在轴向位于滑动销的两端之间。

7.如权利要求6所述的盘式制动器，其中基本光滑的圆柱表面外径大于外螺纹的外径。

8.如权利要求1所述的盘式制动器，其中每个滑动销包括具有凹穴的头部，适于接纳驱动工具将滑动销连接到支撑托架上。

9.如权利要求1所述的盘式制动器，还包括可滑动地位于卡钳内的第二活塞，该第二活塞可操作成将力传递给内、外制动块之一。

10.如权利要求1所述的盘式制动器，其中锥形部分相对于滑动销纵轴线形成大约30度角。

11.一种盘式制动器，包括：

具有一个外径，并可围绕横向延伸的轴线旋转的盘；

支撑托架，其具有间隔开基本上平行的第一和第二腿，和间隔开基本上平行的第三和第四腿，第一和第二腿在其端部由第三和第四腿连接，以限定一个窗口，第一腿具有分隔的销孔，每个销孔包括螺纹部分及沿轴线延伸的锥形部分，每个销孔的轴线基本上平行于盘的旋转轴线，且在径向布置在盘的外径内；

滑动销，包括螺纹端及靠近螺纹端的锥形部分，每个螺纹端和销孔之一的螺纹部分结合，每个滑动销的锥形部分被每个滑动销相对支撑托架的旋转驱动成与每个销孔的锥形部分结合；和

由滑动销可滑动地支持的卡钳，该卡钳包括用于可滑动地支持活塞的活塞室，该活塞室具有基本上平行于滑动销轴线并在滑动销轴线径向内侧延伸的轴线。

12.如权利要求11所述的盘式制动器，其中卡钳包括可运动地支持另一活塞的另一活塞室，该另一活塞室具有基本上平行于滑动销轴线并在滑动销轴线径向向内的轴线。

13.如权利要求12所述的盘式制动器，其中滑动销从第一腿横向向外伸出并且卡钳包括一个基本上是“C”形的横截面，其具有两个平行的侧面部分，通过桥形部分连接在一起，侧面部分之一包括接纳滑动销的孔。

14.如权利要求13所述的盘式制动器，其中侧面部分的另一个横向位于支撑托架的第一和第二腿之间。

15.如权利要求13所述的盘式制动器，还包括可拆除的盖子，盖住了接纳滑动销的孔之一，其中拆除盖子将露出滑动销的凹穴头部。

16.如权利要求11所述的盘式制动器，其中锥形部分相对于滑动销纵轴线形成大约30度角。

17.一种盘式制动器，包括；

转动盘；

支撑托架，包括一对分隔的滑动销孔和一对分隔的制动器安装孔，每个滑动销孔包括螺纹部和沿对准以与盘相交的销轴线延伸的锥形座；

滑动销具有与锥形座之一结合的锥形部分和与螺纹部分螺纹结合的端部；

内制动块和外制动块；以及

由滑动销滑动支持的卡钳，该卡钳可滑动地支持两个活塞，这两个活塞可操作成使内外制动块向可转动盘运动，这两个活塞可沿着活塞轴线运动，其中每个销轴线、活塞轴线以及制动器安装孔轴线径向分布在盘所限定的圆周内。

18.如权利要求17所述的盘式制动器，其中每个销的锥形部分与销的纵向轴线形成大约30度的角。

19.如权利要求18所述的盘式制动器，其中每个滑动销的轴线在径向布置在比活塞的轴线距离盘的旋转轴线更远的距离上。

20.如权利要求19所述的盘式制动器，其中每个制动块由支撑托架可滑动地支撑。

21.如权利要求20所述的盘式制动器，其中每个滑动销包括凹陷的头部，适于接纳驱动工具以将滑动销连接到支撑托架上。