CN112654798B - 浮动式的盘式制动器卡钳的卡钳本体和制动卡钳 - Google Patents

浮动式的盘式制动器卡钳的卡钳本体和制动卡钳 Download PDF

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Abstract

本发明提供了浮动式的盘式制动器卡钳的卡钳本体以及制动卡钳，卡钳本体适于被布置为跨骑制动盘，该制动盘具有适于绕旋转轴线旋转的第一和第二相反的制动表面，卡钳本体包括支架，支架适于与设置在车辆中的卡钳支撑件连接；卡钳本体包括浮动元件，浮动元件包括第一浮动元件部分；第一浮动元件部分包括适于容纳偏置装置的至少一个偏置装置容置部；浮动元件包括至少第一浮动元件桥接件；浮动元件包括板状部分，板状部分与其第一外部板状部分侧部基本上在沿周向方向和径向方向延伸的平面上延伸；板状部分包括板状部分端部、第二内部板状部分侧部、至少两个板状部分凸起部，至少两个板状部分凸起部共同地并与板状部分一起形成板状部分通风通道。

Description

浮动式的盘式制动器卡钳的卡钳本体和制动卡钳
发明领域
在其最一般的方面，本发明涉及一种用于盘式制动器——例如用于机动车辆(vehicle：载具，交通工具)的盘式制动器——的卡钳本体，以及涉及一种包括这样的本体的盘式制动器卡钳。
此外，本发明涉及一种浮动式的卡钳本体，该卡钳本体包括：支架，该支架适于连接至设置在车辆上的卡钳支撑件；以及浮动元件，该浮动元件设置有第一衬垫的偏置装置并由所述支架可滑动地支撑，以便在启用所述偏置装置后相对于支架移动到达对面的衬垫以施加制动作用。
特别地，在盘式制动器中，浮动元件被布置为跨骑制动盘的外部周向边缘。浮动元件通常包括具有两个元件的本体，这两个元件被布置为面对盘的相反制动表面。离合器衬垫被设置为布置在卡钳本体的每个元件和制动盘的制动表面之间。浮动元件的本体的元件之一具有适于容纳活塞的气缸，该气缸在一些情况下是液压的，但还能是电致动的，能够对衬垫施加推动作用，使衬垫抵靠制动盘的第一制动表面，并可滑动地移动浮动元件以使对面的衬垫抵靠制动盘的第二相反的制动表面，并对车辆施加制动作用。
背景技术
制动卡钳通常被约束至对车辆保持静止的支撑结构，诸如例如，车辆悬架的主轴。
在通常的布置中，两个长形元件中的一者具有两个或更多个卡钳本体与支撑结构的附接部分，例如，设置例如轴向布置的狭槽或孔眼，或者例如径向布置的孔，适于接收用于固定卡钳的螺钉，这些螺钉的端部被接收在设置于卡钳支撑件上的螺纹孔中。
这一类型的卡钳本体在FreniBremboSPA的US2017356513中描述。
该卡钳由安装在本体上的几个不同零件构成，诸如活塞、密封件、放气装置和制动流体供给管。
通常地，卡钳本体由金属诸如铝或铝合金或铸铁制成。卡钳本体可以通过铸造获得，但也可以通过机械切削加工获得，以及通过锻造获得。
欲使车辆停止或减速，在机动车的情况下，驾驶员对制动踏板施加力。对制动踏板施加了这样的力，通过制动主气缸，穿过管的制动流体压力被施加到存在于被放置在卡钳本体内部的液压回路中的制动流体，以到达气缸，其中压力被施加到活塞的底部表面上，由此迫使它们贴近抵靠衬垫，衬垫则抵靠盘的制动表面。
制动流体的压力作用也施加在气缸的底部壁上，由此确定了卡钳本体中的反应，该反应使卡钳本体远离盘表面，从而使浮动元件的相反部分偏置以抵接相反的制动表面，使卡钳本体的浮动元件发生偏置和变形。
因此，卡钳本体必须具有足够的结构刚性，以确保由制动作用引起的卡钳本体的这一变形保持在可接受的值内，这除了避免对制动***的损坏外，还不会使驾驶员产生屈服的制动***的感觉，由此使制动***的控制杆或踏板有额外的行程，并产生海绵状的感觉。这一必要性敦促卡钳的本体具有极度刚性的结构，并且因此增加其尺寸和重量。
另一方面，卡钳本体被约束至车辆悬架，并被布置为跨骑盘，这是为了提高车辆性能而期望尽可能减少的未悬载重量之一。
显然地，这些考虑会被发挥到极致，当车辆是运动型并且用户期望一种对指令反应极快同时又极轻从而不会不利于赛车性能的制动***时。
因此，需要一种盘式制动器卡钳本体，该卡钳本体具有改进的结构特征，且卡钳本体的重量与现有技术的解决方案相同，或者具有相同的结构特征，且重量低于现有技术的解决方案。
目的在于提高结构刚性的卡钳本体的解决方案是已知的。例如，FRENI BREMBOSPA的前述专利申请US2017356513和FRENIBREMBOSPA的专利US4726451。
虽然从许多观点来看是令人满意的，但仍然期望获得进一步最大化卡钳本体的结构刚性、减轻重量且同时能够包含尽可能多的尺寸的结构，以便于将卡钳本体也装配在其上安装有大直径制动盘的轮辋和车轮内。
此外，感觉到需要充分地散发在制动作用期间由与制动盘的旋转相反表面抵接的衬垫所施加的摩擦作用所产生的热。特别地，通过利用车辆的移动，期望使卡钳本体被通风空气穿过，这有助于处置从衬垫传递到卡钳本体的热。此外，优选地，冷却空气流是径向方向的，这允许由在制动表面上产生的摩擦力所加热的摩擦材料被直接处置，从而尽可能少地穿过卡钳本体。
例如，在KELSEYHAYESCO的文献US5535856中，浮动元件是径向打开的，并允许热空气从由制动衬垫占用的区域流出。然而，这一已知的解决方案具有环绕支架的长形环状元件，因此非常庞大和笨重。
从都是FRENIBREMBOSPA的US7234568、US6272914和US6131706，其他类似的解决方案是已知的。
因此，强烈地感觉到需要将冷却空气在径向方向上输送到卡钳本体，同时防止浮动元件松动，或者相反地使其更重。
解决方案
因此，本发明的目的是提供一种制动盘卡钳本体和盘式制动器卡钳，具有满足上述要求并克服前面提到的参照现有技术的盘的缺点的结构和功能特征。
这些和其它目标通过根据本申请的盘式制动盘的卡钳本体以及盘式制动盘的卡钳来实现。
凭借本发明所建议的卡钳本体，可以在减小卡钳本体的整体尺寸的同时实现高性能，并且同时保持卡钳本体的最大通气。
有利地，所建议的解决方案对于非极限跑车以及赛车也允许具有高制动性能。
附图说明
通过非限制性示例并参照附图，从下面提供的对本发明的优选实施方式的描述中，本发明的其他特征和优点将是明显的，其中：
-图1是根据本发明的制动卡钳的车辆侧轴测图；
-图2示出了图1中的卡钳的车轮侧轴测图；
-图3示出了制动卡钳的车轮侧轴测图，该制动卡钳设置有根据本发明的卡钳本体并且没有对衬垫的偏置装置进行致动的致动器；
-图4是图3中的卡钳的车辆侧轴测图；
-图5至图10示出了图3中的制动卡钳的六个正交视图(前部、第一侧部、后部、第二侧部、从上以及从下)；
-图11示出了卡钳本体的浮动元件的一部件的车轮侧轴测图，该部件意在被布置为跨骑制动盘并到达制动盘面向车辆车轮的制动表面；
-图12是图11中的浮动元件的车辆侧轴测图；
-图13至18示出了制动卡钳的浮动元件的部件的六个正交视图(前部、第一侧部、后部、第二侧部、从上和从下)。
一些优选示例性实施方式的说明
根据一般实施方式，提供了一种浮动式盘式制动器卡钳2的卡钳本体1。
所述卡钳本体1适于被布置为跨骑制动盘3，该制动盘具有适于绕旋转轴线X-X旋转的第一和第二相反的制动表面4、5，该制动盘限定了轴向方向A-A、与所述轴向方向A-A正交并经过所述旋转轴线X-X的径向方向R-R、以及与所述径向方向R-R中的每一者和所述轴向方向A-A正交的周向方向C-C、以及特别地与经过所述点的轴向方向A-A和径向方向R-R正交的切向方向T-T。
所述卡钳本体1包括支架6，该支架适于与设置在车辆中的卡钳支撑件连接。
所述卡钳本体1包括浮动元件7，浮动元件由所述支架6滑动地支撑，以便沿所述轴向方向A-A相对于支架6移动。
所述浮动元件7包括适于直接地或间接地面向所述第一制动表面4的第一浮动元件部分8。
所述第一浮动元件部分8包括适于容纳偏置装置10的至少一个偏置装置容置部9，该偏置装置能够对面向所述第一制动表面4的第一制动衬垫11施加偏置力，以在所述制动盘3上施加制动作用。
所述浮动元件7包括由所述第一浮动元件部分8支撑并跨骑所述制动盘3突出的至少第一浮动元件桥接件12；13。
所述浮动元件7包括由所述至少第一浮动元件桥接件12；13悬伸地支撑的板状部分14，该板状部分与其第一外部板状部分侧部23基本上在沿周向方向C-C和径向方向R-R延伸的平面上延伸，该第一外部板状部分侧部被布置为与所述偏置装置10相反。
有利地，所述板状部分14包括板状部分端部部分15、16，该板状部分端部部分相对于所述至少第一浮动元件桥接件12；13从相反侧部且在周向方向C-C上悬伸地突出。
所述板状部分14包括面向所述偏置装置10且与所述第一外部板状部分侧部23相反的第二内部板状部分侧部17。
所述板状部分14包括从所述板状部分侧部17悬伸地突出的至少两个板状部分凸起部18、19。
所述至少两个板状部分凸起部18、19包括推动表面20、21，该推动表面适于使第二衬垫22偏置抵靠所述第二制动表面5；
所述至少两个板状部分凸起部18、19共同地并与所述板状部分14一起形成主要在径向方向R-R上延伸的板状部分通风通道24。
根据一实施方式，所述至少两个板状部分凸起部18、19共同地并在外部——即沿周向方向C-C并远离所述至少两个板状部分凸起部18、19——与所述两个相反的板状部分端部部分15、16一起形成相反的侧部通风通道25、26。
根据一实施方式，所述板状部分14在轴向方向A-A上基本上且完全地覆盖所述第二衬垫22。
根据一实施方式，所述板状部分通风通道24包括具有扩大部分侧部壁28、29的扩大通道部分27，该扩大部分侧部壁以远离所述至少一个第一浮动元件桥接件12；13的方式互相地偏离。
根据一实施方式，所述浮动元件7包括由所述第一浮动元件部分8支撑并跨骑所述制动盘3突出的至少第一和第二浮动元件桥接件12；13；
根据一实施方式，所述第一和第二浮动元件桥接件12、13被接合到所述至少两个板状部分凸起部18、19；
根据一实施方式，所述第一和第二浮动元件桥接件12、13共同地形成中心径向窗口30；
根据一实施方式，所述中心径向窗口30允许所述板状部分通风通道24朝卡钳本体1外部敞开。
根据一实施方式，所述至少第一浮动元件桥接件12；13和所述板状部分14形成两个相反的端部开口31、32。
根据一实施方式，所述两个相反的端部开口31、32允许所述两个相反的侧部通风通道25、26朝卡钳本体1外部敞开。
根据一实施方式，所述板状部分14包括上板状部分边缘33、下板状部分边缘34和相反的侧板状部分边缘35、36，其中
-所述的上板状部分边缘33呈拱形，具有面向下板状部分边缘34的凹面；并且其中
-所述侧板状部分边缘35、36具有至少一个直线边缘部分，并且以从所述上板状部分边缘33到所述下板状部分边缘34的方式彼此靠拢。
根据一实施方式，所述浮动元件7由两个部件制成，该两个部件通过至少一个双头螺栓45；46互相地连接；
根据一实施方式，所述至少一个第一浮动元件桥接件12包括两个平行的肋部47，肋部将至少一个第一浮动元件桥接件接合到所述第一浮动元件部分8以共同地形成适于容纳所述双头螺栓45；46的连接元件容置部48。
根据一实施方式，所述第一外部板状部分侧部23包括适于粘贴指示物的外部平坦表面50。
根据一实施方式，所述支架6被成形为摇架(cradle，托架、摇台)，其至少部分容纳所述第一和第二制动衬垫11、22；
根据一实施方式，所述支架6包括基本上轴向A-A导向的两个支架桥接件37、38，两个支架桥接件通过基本上径向R-R导向的支架直立件41、42、43、44，由基本上周向C-C导向的两个支架横向件(crosspiece，横梁、横档)39、40互相地连接。
本发明还涉及一种制动卡钳，该制动卡钳包括根据上述任一实施方式的至少一个卡钳本体。
根据一实施方式，卡钳制动器包括与所述偏置装置10操作性连接的比例电机49(ratiomotor：比率电机)。
本发明还涉及一种包括所述卡钳的盘式制动器。
本领域的技术人员可以对上述实施方式进行许多改变和调整，或者可以用功能上等同的其他元件替换元件，以满足偶然的需要而不脱离所附权利要求的范围。
附图标记列表
1 卡钳本体
2 盘式制动器卡钳
3 制动盘
4 第一制动表面
5 第二相反的制动表面
6 支架
7 浮动元件
8 浮动元件的第一部分
9 偏置装置容置部
10 偏置装置
11 第一制动衬垫
12 第一浮动元件桥接件
13 第二浮动元件桥接件
14 板状部分
15 板状部分端部部分
16 板状部分端部部分
17 第二内部板状部分侧部
18 板状凸起部
19 板状凸起部
20 推动表面
21 推动表面
22 第二制动衬垫
23 第一外部板状部分侧部
24 板状通风通道
25 侧部通风通道
26 侧部通风通道
27 扩大通道部分
28 扩大侧部通道部分
29 扩大侧部通道部分
30 中心径向窗口
31 相反端部开口
32 相反端部开口
33 上板状部分边缘
34 下板状部分边缘
35 侧板状部分边缘
36 侧板状部分边缘
37 支架桥接件
38 支架桥接件
X-X 旋转轴线
40 支架横向件
41 支架直立件
42 支架直立件
43 支架直立件
44 支架直立件
45 连接浮动元件的两个部件的双头螺栓
46 连接浮动元件的两个部件的双头螺栓
47 平行的肋部
48 连接元件座部
49 比例电机
50 外部平坦表面
A-A 与X-X平行的轴向方向
R-R 与A-A正交的径向方向
C-C 与A-A和R-R准确正交的切向方向
C-C 与轴向方向A-A和径向方向R-R正交的周向方向

Claims (13)

1.一种浮动式的盘式制动器卡钳(2)的卡钳本体(1)，其中，所述卡钳本体(1)适于被布置为跨骑制动盘(3)，所述制动盘具有适于绕旋转轴线(X-X)旋转的第一制动表面(4)和相反的第二制动表面(5)，所述制动盘限定了轴向方向(A-A)、与所述轴向方向(A-A)正交并经过所述旋转轴线(X-X)的径向方向(R-R)、以及与所述径向方向(R-R)中的每一者和所述轴向方向(A-A)正交的周向方向(C-C)、以及与经过一点的轴向方向(A-A)和径向方向(R-R)正交的切向方向(T-T)，其中
-所述卡钳本体(1)包括支架(6)，所述支架适于与设置在车辆中的卡钳支撑件连接；
-所述卡钳本体(1)包括浮动元件(7)，所述浮动元件由所述支架(6)滑动地支撑，以便沿所述轴向方向(A-A)相对于所述支架(6)移动；
-所述浮动元件(7)包括适于直接地或间接地面向所述第一制动表面(4)的第一浮动元件部分(8)；
-所述第一浮动元件部分(8)包括适于容纳偏置装置(10)的至少一个偏置装置容置部(9)，所述偏置装置能够对面向所述第一制动表面(4)的第一制动衬垫(11)施加偏置力，以在所述制动盘(3)上施加制动作用；
-所述浮动元件(7)包括由所述第一浮动元件部分(8)支撑并跨骑所述制动盘(3)突出的至少第一浮动元件桥接件(12)；
-所述浮动元件(7)包括由至少所述第一浮动元件桥接件(12)悬伸地支撑的板状部分(14)，所述板状部分与其第一外部板状部分侧部(23)基本上在沿周向方向(C-C)和径向方向(R-R)延伸的平面上延伸，所述第一外部板状部分侧部被布置为与所述偏置装置(10)相反；
其特征在于，
-所述板状部分(14)包括板状部分端部部分(15、16)，所述板状部分端部部分相对于至少所述第一浮动元件桥接件(12)从相反侧部且在周向方向(C-C)上悬伸地突出；
-所述板状部分(14)包括面向所述偏置装置(10)且与所述第一外部板状部分侧部(23)相反的第二内部板状部分侧部(17)；
-所述板状部分(14)包括从所述第二内部板状部分侧部(17)悬伸地突出的至少两个板状部分凸起部(18、19)；
-所述至少两个板状部分凸起部(18、19)包括推动表面(20、21)，所述推动表面适于使第二制动衬垫(22)偏置抵靠所述第二制动表面(5)；
-所述至少两个板状部分凸起部(18、19)共同地并与所述板状部分(14)一起形成主要在径向方向(R-R)上延伸的板状部分通风通道(24)。
2.根据权利要求1所述的卡钳本体(1)，其中：
-所述至少两个板状部分凸起部(18、19)共同地并在外部，即沿周向方向(C-C)并远离所述至少两个板状部分凸起部(18、19)，与两个相反的所述板状部分端部部分(15、16)一起形成相反的侧部通风通道(25、26)。
3.根据权利要求1或2所述的卡钳本体(1)，其中：
-所述板状部分(14)在轴向方向(A-A)上基本上且完全地覆盖所述第二制动衬垫(22)。
4.根据权利要求1或2所述的卡钳本体(1)，其中：
-所述板状部分通风通道(24)包括具有扩大部分侧部壁(28、29)的扩大通道部分(27)，所述扩大部分侧部壁以远离至少所述第一浮动元件桥接件(12)的方式互相地偏离。
5.根据权利要求2所述的卡钳本体(1)，其中：
-所述浮动元件(7)包括由所述第一浮动元件部分(8)支撑并跨骑所述制动盘(3)突出的至少第一浮动元件桥接件(12)和第二浮动元件桥接件(13)；
和/或其中
-所述第一浮动元件桥接件(12)和所述第二浮动元件桥接件(13)被接合到所述至少两个板状部分凸起部(18、19)；
和/或其中
-所述第一浮动元件桥接件(12)和所述第二浮动元件桥接件(13)共同地形成中心径向窗口(30)；
和/或其中
-所述中心径向窗口(30)允许所述板状部分通风通道(24)向所述卡钳本体(1)外部敞开。
6.根据权利要求5所述的卡钳本体(1)，其中：
-至少所述第一浮动元件桥接件(12)、所述第二浮动元件桥接件(13)和所述板状部分(14)形成两个相反的端部开口(31、32)。
7.根据权利要求6所述的卡钳本体(1)，其中
-所述两个相反的端部开口(31、32)允许两个所述相反的侧部通风通道(25、26)朝所述卡钳本体(1)外部敞开。
8.根据权利要求1或2所述的卡钳本体(1)，其中：
-所述板状部分(14)包括上板状部分边缘(33)、下板状部分边缘(34)和相反的侧板状部分边缘(35、36)，其中
-所述上板状部分边缘(33)呈拱形，具有面向所述下板状部分边缘(34)的凹面；并且其中
-所述侧板状部分边缘(35、36)具有至少一个直线边缘部分，并且以从所述上板状部分边缘(33)到所述下板状部分边缘(34)的方式彼此靠拢。
9.根据权利要求1或2所述的卡钳本体(1)，其中：
-所述浮动元件(7)由两个部件制成，所述两个部件通过至少一个双头螺栓(45；46)互相地连接；
和/或其中
-至少所述第一浮动元件桥接件(12)包括两个平行的肋部(47)，所述肋部将至少所述第一浮动元件桥接件接合到所述第一浮动元件部分(8)以共同地形成适于容纳所述双头螺栓(45；46)的连接元件容置部(48)。
10.根据权利要求1或2所述的卡钳本体(1)，其中：
-所述第一外部板状部分侧部(23)包括适于粘贴指示物的外部平坦表面(50)。
11.根据权利要求1或2所述的卡钳本体(1)，其中：
-所述支架(6)被成形为至少部分地容纳所述第一制动衬垫(11)和所述第二制动衬垫(22)的摇架；
和/或其中
-所述支架(6)包括基本上轴向(A-A)导向的两个支架桥接件(37、38)，所述两个支架桥接件通过基本上径向(R-R)导向的支架直立件(41、42、43、44)由基本上周向(C-C)导向的两个支架横向件(39、40)互相地连接。
12.一种制动卡钳，包括根据权利要求1至11中的任一项所述的卡钳本体。
13.根据权利要求12所述的制动卡钳，其中，所述制动卡钳包括与所述偏置装置(10)操作性连接的比例电机(49)。
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