CN217107955U - 一种用于汽车制动卡钳中的制动块组合制动块弹性卡簧 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于汽车制动卡钳中的制动块组合制动块弹性卡簧。主要由独立的上端卡簧和下端卡簧的两部分组成，上端卡簧和下端卡簧之间不直接连接；下端卡簧上部固定在上端卡簧下方的支架上，下端卡簧下部加工为S形，且下端卡簧是分为内外两层结构，下端卡簧的S形末端弹性压接到制动块侧表面，内外两层结构的热膨胀系数不同，靠近制动块的内层的热膨胀系数大于远离制动块的外层的热膨胀系数。本实用新型解决汽车制动卡钳拖滞力矩大导致制动卡钳拖磨、盘和片异常磨损、噪音及增加油耗等问题，防止其松动产生异响，解决在制动解除后减小防止制动块回位阻力大的问题，提升产品制动性能及寿命。

Description

一种用于汽车制动卡钳中的制动块组合制动块弹性卡簧

技术领域

本实用新型涉及一种用于汽车制动卡钳中的制动块组合制动块弹性卡簧。组合制动块弹性卡簧由上端卡簧和下端卡簧两部分组成，上端卡簧材料采用目前常用的奥氏体不锈钢弹簧钢带，下端卡簧材料采用双金属热敏材料。本实用新型适用于汽车制动卡钳的内、外侧制动块及其两端的卡簧，是一种能够在汽车制动解除后在温升作用下使制动块下端卡簧受热发生弯曲变形减小其卡簧张力使制动块滑动阻力降低帮助其及时和彻底回位，降低制动卡钳拖滞力矩防止拖磨、异常磨损、噪音及降油耗等作用。

背景技术

现有的制动块弹性卡簧均是上下整体结构设计(如图7)，采用的材料为不锈钢钢带，制动卡钳常规工作温度基本不影响其材料膨胀系数，故卡簧张力也是基本不变的，卡簧张力值的确定是卡簧设计的关键参数之一，张力太大制动块滑动阻力相应也大，制动块滑动阻力是影响制动卡钳拖滞力矩的关键因数之一，影响盘、片分离，使盘与片存在残余压力，严重影响拖滞力矩，导致拖磨、异常磨损、噪音、油耗大等问题，张力太小会导致汽车行驶过程中特别是颠簸路面由于制动块松动产生异响，所以既要满足制动解除后制动块返回不受阻又要在汽车行驶过程中不发生制动块松动异响的问题是本实用新型的实用新型目的。

实用新型内容

为了减小制动卡钳的拖滞力矩、降低油耗、异响和背景技术中存在的问题，本实用新型的目的是提出了一种能够实现制动块卡簧张力会自动变换的组合制动块弹性卡簧，也就是能够使制动块滑动阻力自动变换。

为实现上述目的本实用新型采用的技术方案是：

所述的制动块组合制动块弹性卡簧主要由独立的上端卡簧和下端卡簧的两部分组成；下端卡簧上部固定在上端卡簧下方的支架上，下端卡簧下部加工为形，下端卡簧的形末端弹性压接到制动块侧表面，且下端卡簧是分为内外两层结构，内外两层结构的热膨胀系数不同，靠近制动块的内层的热膨胀系数大于远离制动块的外层的热膨胀系数。

所述的上端卡簧设有形弯折结构，形弯折结构下方的上端卡簧两侧设置向侧面弯折的簧片结构作为卡爪，制动块的两侧均设置有支耳，支耳处对应的支架开设凹槽；支架卡装在上端卡簧两侧的卡爪之间，上端卡簧形弯折结构的外凸面卡装在支架凹槽内，制动块的支耳卡在形弯折结构的内凹面。

所述的下端卡簧上部设有螺栓孔，紧固螺钉穿过螺栓孔将下端卡簧固定在支架上。

所述的上端卡簧和下端卡簧的材料不同。

所述的上端卡簧材料采用目前常用的奥氏体不锈钢弹簧钢带。

所述的下端卡簧材料采用双金属热敏材料，内层材料为热膨胀系数较高的热敏材料，外层材料为热膨胀系数较低的热敏材料。

靠近制动块的内层的热膨胀系数大于远离制动块的外层的热膨胀系数的9倍以上。

所述制动块组合制动块弹性卡簧制造时采用冲压成型工艺和成型后去应力回火处理。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的制动块组合制动块弹性卡簧创新点在于对制动块的张力能够随制动盘与制动块制动时产生的温度变化而变化。

本实用新型的下端卡簧能够在汽车制动解除后在温升作用下使制动块下端卡簧受热发生弯曲变形减小对制动块的张力使制动块滑动阻力降低帮助其及时和彻底回位，降低制动卡钳拖滞力矩防止拖磨、异常磨损、噪音及降油耗等优点。

本实用新型能够解决：

第一：汽车制动解除后因制动卡钳中的制动块由于卡簧张力的作用产生制动块回位受阻不能及时或彻底回位导致制动解除后制动块还是贴合在制动盘表面，产生制动卡钳拖滞力矩大导致制动卡钳拖磨、盘和片异常磨损、噪音及增加油耗等问题；

第二：因下端卡簧随温度变化张力自动变化，这样可以同时满足汽车行驶过程中卡钳非制动状态下(即常温下)可以设计卡簧张力足够大防止其松动产生异响及在制动解除后卡簧随制动温升产生变形张力减小防止制动块回位阻力大的问题；提升产品制动性能及寿命。

附图说明

图1为新结构制动卡钳正面总图；

图2为制动卡钳制动解除后内、外侧制动块返回示意图；

图3为原结构制动块弹性卡簧的立体图；

图4为新结构制动块弹性卡簧的立体图；

图5为图1中的局部放大图；

图6为新结构制动块弹性卡簧的下端卡簧设计过盈量设定值A示意图；

图7为新结构制动块弹性卡簧的下端卡簧热变形量B示意图。

图中：1、钳体，2、支架，3、外侧制动块，4、上端卡簧，5、紧固螺钉，6、下端卡簧，7、制动块支耳，8、内侧制动块，9、制动块回位簧，10、制动盘；41、卡爪，61、内层，62、外层，63、螺栓孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，制动卡钳包括钳体1、支架2、外侧制动块3、上端卡簧4、紧固螺钉5、下端卡簧6、支耳7、内侧制动块8、制动块回位簧9和制动盘10。钳体1安装在支架2上，外侧制动块3和内侧制动块8均安装在钳体1上，制动盘10位于外侧制动块3和内侧制动块8之间，同时在外侧制动块3和内侧制动块8之间连接有制动块回位簧9，制动块回位簧9弯折跨过制动盘10。外侧制动块3和内侧制动块8的两侧均布置有制动块弹性卡簧，并安装在支架2上。本实用新型在外侧制动块3和内侧制动块8各自两侧的制动块弹性卡簧均设置为相同的制动块组合制动块弹性卡簧结构，制动块组合制动块弹性卡簧分为内侧制动块组合制动块弹性卡簧和外侧制动块组合制动块弹性卡簧，两者结构相同，在两侧对称布置。

现有的结构如图3所示，呈整体结构，整体结构材料均保持一致。外侧制动块3和内侧制动块8的两侧均设置有支耳7，支耳7处对应的支架2开设凹槽，该制动块弹性卡簧上部设有弯折结构形成外凸面，外凸面卡在支架2凹槽内，支耳7再卡在外凸面内侧，并再由两侧弹性的卡爪41与支架2卡紧。

制动块组合制动块弹性卡簧主要由独立的上端卡簧4和下端卡簧6的两部分组成，上端卡簧4和下端卡簧6之间不直接连接，上端卡簧4和下端卡簧6安装在制动块两侧的支架2内侧面；

如图4所示，上端卡簧4设有U形弯折结构，U形弯折结构下方的上端卡簧4两侧设置向侧面弯折的簧片结构作为卡爪41，制动块的两侧均设置有支耳7，支耳7处对应的支架2开设凹槽；支架2卡装在上端卡簧4两侧的卡爪41之间，上端卡簧4U形弯折结构的外凸面卡装在支架2凹槽内，制动块的支耳7卡在U形弯折结构的内凹面；卡簧两侧设有的卡爪41通过与支架装配限制卡簧沿钳体1的缸孔轴向的运动。

如图4所示，下端卡簧6上部固定在上端卡簧4下方的支架2上，下端卡簧6下部加工为S形，S形先向远离钳体1方向延伸后再弯折向靠近钳体1方向延伸最后再向远离钳体1方向延伸，下端卡簧6的S形末端弹性压接到制动块侧表面，且下端卡簧6是分为内外两层结构，内外两层结构的热膨胀系数不同，靠近制动块的内层61的热膨胀系数大于远离制动块的外层62的热膨胀系数，利用热敏材料可变的热变形特性产生并调整卡簧对制动块的压力，如图5所示。

本实用新型的内外是按照靠近制动块和远离制动块进行区分，靠近制动块、与制动块接合的下端卡簧6表面一侧为内层61，远离制动块、与支架结合的下端卡簧6表面一侧为外层62。本实用新型的内面是指与制动块接合的面，外面是指与支架结合的面。

由此实施可见，本实用新型将制动块弹性卡簧设置为上下分离结构的两个部分，且在下部分设置为内外双面结构，使得汽车制动解除后在制动卡钳摩擦热作用下下端卡簧6受热往膨胀系数低的外侧面62方向弯曲，减小对制动块的张力，使内侧制动块8和外侧制动块3在回位簧9的作用下及时彻底回位，进而实现了降低制动卡钳拖滞力矩的目的。

下端卡簧6上部设有螺栓孔63，紧固螺钉5穿过螺栓孔63将下端卡簧6固定在支架2上。

组合制动块弹性卡簧下端卡簧6上部设有两螺钉孔，通过连接螺钉5与支架连接，下部设有支撑制动块的弹性弯勾，通过弯勾提供给制动块一个压力张力f。内侧制动块8和外侧制动块3在克服卡簧张力f作用下可以上、下，左、右在设定间隙范围内运动。

上端卡簧4和下端卡簧6的材料不同。

上端卡簧4材料采用目前常用的奥氏体不锈钢弹簧钢带。

下端卡簧6材料采用双金属热敏材料，内层61材料为热膨胀系数较高的热敏材料作为主动层，外层62材料为热膨胀系数较低的热敏材料作为被动层。具体实施中，内层61材料为高膨胀合金钢，外层62材料为镍基合金。

这样，热敏材料能感知制动卡钳制动时产生的磨擦热温度变化。制动卡钳制动时产生的磨擦热量经下端卡簧6和制动块之间的接触传导到下端卡簧6，下端卡簧6自动将热能转化成机械能使制动块弹性卡簧发生弯曲变形(如图7)，且向远离制动块的方向受力甚至弯曲，使得下端卡簧6弹性压到制动块表面的压力减小，但下端卡簧6和制动块之间还是始终保持接触，只是压力减小，进而在制动解除即制动块回位时能够轻松带动制动块沿缸孔轴向移动完成回位，解决了制动块被下端卡簧6压得很紧导致难以回位的问题以及难以回位带来的一系列的问题。

具体实施中，靠近制动块的内层61的热膨胀系数大于远离制动块的外层62的热膨胀系数的9倍以上。

制动块组合制动块弹性卡簧采用冲压成型工艺和成型后去应力回火处理。

下端卡簧6连接到制动块下表面，托住制动块提供给一个张力，如图5，由于上端卡簧和下端卡簧均为弹性体，所以内、外侧制动块在克服其卡簧弹力的前提下均可在设定间隙内上、下，左、右方向微量运动，内、外侧制动块两侧支耳通过上端卡簧凹槽可在缸孔轴线方向滑动。

热敏材料能感知制动卡钳制动时产生的磨擦热温度变化，自动将热能转化成机械能使制动块弹性卡簧发生弯曲变形(如图7)。

当汽车行驶制动过程中，在制动摩擦热影响下两面的材料有着不一样的形变，变形的结果使得下端卡簧6以紧固螺栓5固定点为支点整体往卡簧热膨胀系数低的外面弯曲，产生向远离制动块的方向受力弯曲的趋势，使得下端卡簧6对制动块的弹性压力减小。

具体实施中，弯曲形变量B(如图7)设定值因小于卡簧设计过盈量A(如图6)，弯曲形变量B为向远离制动块的方向受力弯曲的趋势能够给下端卡簧6带来的弯曲形变量，卡簧设计过盈量A为下端卡簧6和制动块之间接触压接状态到下端卡簧6自然状态下的下端卡簧6弯曲形变量，这样能够使得下端卡簧6对制动块的弹性压力减小，但不脱离制动块。

由于形变卡簧对制动块的张力f变小，实现制动卡钳刚刚解除制动时制动块滑动阻力变得较小，在制动块两回位簧9的辅助作用下使内侧制动块8、外侧制动块3能够快捷、彻底往脱离制动盘10方向返回(如图2)，充分利用制动卡钳活塞回位量使盘片间隙达到峰值，消除或减小制动块与制动盘的残余压力，相应帮助改善制动卡钳的拖滞力矩，改善制动盘与制动块拖磨、异常磨损、噪音、油耗大等问题。

随着制动解除温度回归常态，下端卡簧6变形也随之恢复原状，下端卡簧6对制动块的张力也就恢复回初始设定值f。

上述实例是对本实用新型的进一步说明，不是对本实用新型的具体限定，任何对本实用新型简单变换后的结构均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于汽车制动卡钳中的制动块组合制动块弹性卡簧，其特征在于：所述的制动块组合制动块弹性卡簧主要由独立的上端卡簧(4)和下端卡簧(6)的两部分组成；下端卡簧(6)上部固定在上端卡簧(4)下方的支架(2)上，下端卡簧(6)下部加工为S形，下端卡簧(6)的S形末端弹性压接到制动块侧表面，且下端卡簧(6)是分为内外两层结构，内外两层结构的热膨胀系数不同，靠近制动块的内层(61)的热膨胀系数大于远离制动块的外层(62)的热膨胀系数。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车制动卡钳中的制动块组合制动块弹性卡簧，其特征在于：所述的上端卡簧(4)设有U形弯折结构，U形弯折结构下方的上端卡簧(4)两侧设置向侧面弯折的簧片结构作为卡爪(41)，制动块的两侧均设置有支耳(7)，支耳(7)处对应的支架(2)开设凹槽；支架(2)卡装在上端卡簧(4)两侧的卡爪(41)之间，上端卡簧(4)U形弯折结构的外凸面卡装在支架(2)凹槽内，制动块的支耳(7)卡在U形弯折结构的内凹面。

3.根据权利要求1所述的一种用于汽车制动卡钳中的制动块组合制动块弹性卡簧，其特征在于：所述的下端卡簧(6)上部设有螺栓孔(63)，紧固螺钉(5)穿过螺栓孔(63)将下端卡簧(6)固定在支架(2)上。

4.根据权利要求1所述的一种用于汽车制动卡钳中的制动块组合制动块弹性卡簧，其特征在于：所述的上端卡簧(4)和下端卡簧(6)的材料不同。

5.根据权利要求1所述的一种用于汽车制动卡钳中的制动块组合制动块弹性卡簧，其特征在于：所述的上端卡簧(4)材料采用目前常用的奥氏体不锈钢弹簧钢带。

6.根据权利要求1所述的一种用于汽车制动卡钳中的制动块组合制动块弹性卡簧，其特征在于：所述的下端卡簧(6)材料采用双金属热敏材料，内层(61)材料为热膨胀系数较高的热敏材料，外层(62)材料为热膨胀系数较低的热敏材料。

7.根据权利要求1所述的一种用于汽车制动卡钳中的制动块组合制动块弹性卡簧，其特征在于：靠近制动块的内层(61)的热膨胀系数大于远离制动块的外层(62)的热膨胀系数的9倍以上。

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