CN117329245A - 新型非对称制动钳钳体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型非对称制动钳钳体。方案是将制动钳钳体的两侧厚度设置为不相等，且制动盘旋转前进方向下入口侧的钳体厚度小于出口侧的钳体厚度。本发明能解决制动卡钳工作时摩擦块上压力分布的不均匀性，防止因压力分布不均导致摩擦块的不均匀磨损和因压力不均产生制动振动及噪音，通过调整钳体两侧厚度差提升制动卡钳的整体制动性能，调整钳体受压力后强度分布的均匀性。

Description

新型非对称制动钳钳体

技术领域

本发明涉及了一种其中制动钳结构，尤其是涉及了一种新型非对称制动钳钳体，适用于车辆前、后制动钳。

背景技术

现有单缸或多缸制动卡钳设计一般均为钳体两侧厚度相等的结构，在制动时因摩擦块受制动盘旋转力矩的作用导致在入口端制动块承受的压力会大于出口端的压力，使钳体出口端变形量大，由于制动块压力分布不均引起制动块偏磨、制动振动、制动异响等问题，目前解决的办法一般是调整制动块、消音片结构或摩擦材料属性等，这种调整方法很有局限性。

目前常规设计的制动卡钳钳体两侧相等如图1L1＝L2，在制动时因摩擦块受制动盘旋转力矩的作用使制动块翻转导致出口端钳体承受的压力会大于入口端的压力，钳体出口端受力变形量大于入口端，造成摩擦块偏磨。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，本发明公开了一种新型的单缸或多缸制动卡钳，是一种通过调整钳体两侧的厚度达到制动时钳体两侧压强和变形量趋于相等的目的，能够控制在制动时制动块入口和出口的压力分布达到均匀或减小不均匀性，降低制动块的偏磨和制动振动及噪音，提升产品整体制动性能。

本发明采用的技术方案是：

所述制动钳钳体的两侧厚度不相等，且制动盘旋转前进方向下入口侧的钳体厚度小于出口侧的钳体厚度。

厚度的差值根据制动块两端的压力分布平衡调节设置。

所述制动钳钳体为单缸或多缸的浮动式制动钳或固定式制动钳。

所述制动钳钳体采用金属材料。

本发明采用制动卡钳中的钳体两侧厚度不相等的设计L1(入口)＜L2，汽车前进方向制动盘入口端钳体厚度小于出口侧钳体厚度，减小钳体出口侧变形量，从而尽可能的平均摩擦块的两侧压力。

本发明调整钳体受压力后强度分布的均匀性，是在方案设计初期采用调整单缸或多缸制动钳钳体两侧厚度设计来满足制动块入口和出口端的压力分布均匀性。

本发明的有益效果是：

本发明与现有技术相比属于完全创新，通过改变单缸或多缸制动钳钳体两侧厚度不想等的设计，达到改善钳体两侧和制动块两端压力分布的均匀性，减小制动块偏磨及噪音，并提升产品性能，延长产品寿命。

本发明能解决制动卡钳工作时摩擦块上压力分布的不均匀性，防止因压力分布不均导致摩擦块的不均匀磨损和因压力不均产生制动振动及噪音，通过调整钳体两侧厚度差提升制动卡钳的整体制动性能。

附图说明

图1为新型制动卡钳总成的结构图之一；

图2为新型制动卡钳总成的结构图之一；

图3为新型制动卡钳总成的两侧厚度不同的受力示意图；

图4为新型制动卡钳总成装配总图；

图5为常规结构(L1＝L2)的制动卡钳有限元分析制动块接触压力分布图；

图6为新型结构(L1＜L2)的双缸制动卡钳有限元分析制动块接触压力分布图；

图7为发明结构的双缸制动卡钳相关参数说明图；

图中：1、钳体内侧，2、内侧制动块，3、制动盘，4、外侧制动块，5、钳体入口侧，6、钳体的出口侧。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图2和图7所示，当车辆前进制动卡钳制动时因摩擦块受制动盘旋转力矩的作用使内侧制动块2和外侧制动块4向脱离制动盘方向翻转，导致钳体出口端承受的压力加大。

如图1和图5所示，为一常规结构的制动钳有限元模拟分析案例(L1＝L2),外侧制动块入口端最大值达5.544MPa，而出口端＜3.234MPa，两端接触压力分布很不均匀。

如图7所示，本发明提供一种能够使钳体两测接触压力分布均匀的新结构制动钳，根据力矩平衡分析，通过调整钳体两侧厚度，将钳体两侧调整为钳体入口端厚度“L1”＜钳体出口端厚度“L2”，得出的有限元模拟分析结果如图6所示，入口端与出口端压力分布无明显的差异，相比常规结构的卡钳有很大改善。钳体“L1”为汽车前进时制动盘入口端钳体厚度，“L2”为出口端钳体厚度。

如图3和图4所示，设置所述制动钳钳体的两侧厚度不相等，且制动盘旋转前进方向下入口侧的钳体厚度小于出口侧的钳体厚度。

工作时，制动钳保持不动，制动盘旋转运动，制动盘进旋转进入的制动钳所在一侧为入口侧的钳体厚，反之制动盘进旋转出来的制动钳所在一侧为出口侧的钳体厚。

由此，本发明将制动钳钳体采用两侧厚度不相等的设计，车辆前进方向制动盘入口端钳体厚度小于出口端钳体厚度，利用钳体两侧厚度差产生的变形力差异来平衡制动盘转动力矩带给制动块出口端往偏离制动盘摩擦面方向翻转导致入口端接触压力的增加，改善压力分布不均匀问题。

所述车辆前进方向制动盘入口端钳体厚度小于出口端缸钳体厚度，厚度的差值根据制动块两端的压力分布平衡调节设置。

如图7所示，相关联参数为钳体两侧厚度“L1”和“L2”，制动油压“P”，制动块摩擦系数“u”，制动块厚度“L3”，缸孔两侧间距“L4”，根据力矩平衡原理，入口端比出口端增加的制动块压力“Fz”随制动油压“P”及制动块厚度“L3”的增加而加大，与两侧缸孔间距“L4”成反比。

根据力矩平衡原理，两端压力分布平衡采用如下公式调整钳体厚度，使得制动块两端压力分布均匀，如图3所示：

F2＝F1+Fz

其中，F1为入口侧的压力(单位为N)，F2为出口侧的压力(单位为N)，Fz为入口端因制动块翻转增加的压力(单位为N)。

“L1”为入口端钳体厚度，单位mm；

“L2”为出口端钳体厚度，单位mm；

“P”为制动油压，单位MPa；

“μ”为制动块摩擦系数。

在方案设计初期通过上述简化公式计算确定单缸或多缸制动钳钳体的两侧厚度，调整制动块压力分布的不均匀性，改善现有技术存在的制动块偏磨、制动振动、噪音等问题，提升制动卡钳的整体制动性能。

通过调整前钳体两侧厚度的方案，改善钳体两侧压强和摩擦块压力分布的不均匀性，减小入口端与出口端接触压力的差异，解决因压力分布不均匀导致的制动振动、噪音和制动块偏磨问题，提升产品的制动性能。

本发明仅考虑调整钳体两侧厚度“L1＜L2”对于压力分布调整的其中一个影响因数，没有考虑其他因数对于制动块压力分布的影响，如产品结构、零件结构、零件刚性、材料属性，摩擦热能的影响等。

上述实例仅对浮动制动钳做了对本发明的进一步说明，但它不是对本发明的具体限定，任何对本发明原理做简单变换均属于本发明的保护范围，本专利保护范围包括单缸及多缸浮动卡钳和固定卡钳。

Claims (4)

1.一种新型非对称制动钳钳体，其特征在于：

所述制动钳钳体的两侧厚度不相等，且制动盘旋转前进方向下入口侧的钳体厚度小于出口侧的钳体厚度。

2.根据权利要求1所述的一种新型不对称制动钳钳体，其特征在于：

厚度的差值根据制动块两端的压力分布平衡调节设置。

3.根据权利要求1所述的一种新型不对称制动钳钳体，其特征在于：

所述制动钳钳体为单缸或多缸的浮动式制动钳或固定式制动钳。

4.根据权利要求1所述的一种新型不对称制动钳钳体，其特征在于：

所述制动钳钳体采用金属材料。