制动垫、垫组件、制动卡钳组件的制作方法

1.本发明的目的是提供一种用于制动卡钳的制动垫、垫组件以及制动卡钳组件。
2.特别地，本发明涉及一种适于以具有间隙的方式安装在设置在制动卡钳中的销上并且适于安装在设置在制动卡钳中的弹性支撑元件上的垫。
3.此外，本发明的目的是提供一种包括垫、销和弹性支撑元件的垫组件，以及包括所述组件的制动卡钳。


背景技术：

4.在盘式制动器中，限定了制动盘围绕其旋转的轴向方向，限定了与所述轴向方向基本正交的径向方向，并且限定了与所述轴向方向和所述径向方向都正交的切向或周向方向，从而基本上形成了一个柱形坐标系。
5.已知的制动卡钳通常配备有垫，垫适于接合与制动卡钳相关联的制动盘的制动带，以使其上安装有制动卡钳的车辆减速。垫可以由连接到制动卡钳本体的销支撑，并且因此可以包括孔眼，销以具有间隙的方式插入孔眼中，从而使得垫在受到相关推力装置的作用时能够沿着它们滑动。此外，通常这种制动卡钳包括至少一个垫弹簧，该至少一个垫弹簧作用在卡钳本体与垫之间，使得垫在制动释放状态下总是与销接触。
6.根据已知类型的垫，销还具有将制动力传递到制动卡钳本身的功能，而不是使垫以其侧面抵接在制动卡钳本体上以释放这种制动作用。
7.这种类型的垫的板件包括一对在切向方向上侧向延伸的侧向耳部，其中制有用于容置销的孔眼。通常，所述侧向耳部制成在板件的径向内侧或径向外侧部分上。
8.孔眼通常具有带有圆形角部或斜面角部的多边形。支撑垫的销反而通常具有圆形截面柱形形状。孔眼和销的距离和尺寸被选择为使得在制动作用期间，垫受到牵引并将制动力传递到位于制动盘的入口侧上、在垫之间的空间中的销，而布置在盘的出口侧上的销形成径向支撑件。
9.例如，从同一申请人的文件ep2318729和ep2746612中已知某些种类的这种类型的垫和相应的销。
10.通过实施此类类型的已知垫，发现垫的约束和负载状态不仅允许在制动作用期间在垫与盘之间产生制动力，而且还避免在制动释放步骤中销与垫之间的断开，因此避免了径向方向上的爆震现象。
11.然而，发现此类类型的已知垫的约束和负载状态促进了制动作用期间典型的吱吱声制动(squeaking brake)现象的发生。
12.此外，发现制动垫可以采取多种搁置配置，其中一旦释放制动作用，制动垫就搁置在销上。因此，垫的移动和加速度以及垫对销的相关冲击或敲击的强度取决于在先前制动作用结束时垫相对于销所处的搁置配置，从而难以实施有针对性的对策，从而最大限度地限制可能激发制动系统频率的振动扩散，振动扩散可能促进触发在制动作用期间产生吱吱声的典型现象。因此，需要提供在制动作用期间产生吱吱声的趋势较小(如果不是没有趋
势)的制动垫。
13.此外，强烈切身需要构建垫以及垫和销组件，其允许在卡钳本体与制动垫之间获得接触点，每次垫处于搁置位置时，这些接触点是安全且易于重复的，以便相对于现有技术减少(如果不是消除)一旦制动作用被释放的爆震现象并减少由垫产生的噪音。
14.因此，本发明潜在的问题是设计一种制动垫、一种垫组件以及约束和负载元件，以及一种制动卡钳，它们具有满足上述要求的结构和功能特征，同时解决了参考现有技术提到的缺点并满足上述切身需要。


技术实现要素：

15.本发明的目的在于提供一种制动垫、垫组件以及制动卡钳。
16.该目的以及其他目的和优点通过根据权利要求1所述的制动垫、根据权利要求9所述的垫组件以及根据权利要求13所述的制动卡钳组件来实现。
17.一些有利的实施方式是从属权利要求的目的。
18.通过对本技术方案的分析，可以看出，在垫与制动盘之间的制动作用期间，两个销之一的径向方向反作用力的减少或消除抵消了垫与刹车盘之间在径向方向上的制动作用，这与减少对驾驶员和制动车辆附近的人造成烦人和不期望的噪音的吱吱声现象的发生趋势直接相关。
19.通过对本技术方案的分析，已经出现了如何通过将适合于容置第一销的第一槽的切向方向与制动垫的制动表面的重心对准，可以减少引发吱吱声现象的振动频率的发生。
20.此外，所提出的技术方案允许在垫上获得反作用力ft，该反作用力与施加在重心上沿切向方向的制动力对准。
21.此外，通过所提出的技术方案，可以减小或消除产生在施加制动力时确保垫在静止状态下的平衡所需要的径向反作用力fr的趋势。
22.此外，通过所提出的技术方案，可以提供一种制动垫，该制动垫能够在制动力释放时始终返回到相同的平衡位置。
附图说明
23.参考附图，从以下通过非限制性示例给出的优选实施方式的描述中，垫和销组件、垫和制动卡钳的其他特征和优点将显而易见，在附图中：
[0024]-图1示出了包括根据本发明的制动垫的制动卡钳的轴测图；
[0025]-图2示出了与制动盘相关联的图1中的制动卡钳的侧视图；
[0026]-图3示出了图2中的制动卡钳的侧视图，该侧视图部分剖开以示出根据本发明的制动垫以及垫组件；
[0027]-图4示出了根据本发明的制动垫的侧视图；
[0028]-图5示出了根据本发明的垫组件的侧视图；
[0029]-图6示意性地示出了施加在制动垫的重心中的制动力和在静止向前制动状态下制动垫的反作用力的侧视图；
[0030]-图7示出了图5中的垫组件的第二槽和弹性支撑元件的细节的侧视图；
[0031]-图8示出了图5中的垫组件的第二槽和弹性支撑元件的细节的轴测图；
[0032]-图9以相对于图7所示的侧面正交视图示出了图5中的垫组件的第二槽和弹性支撑元件的细节；
[0033]-图10是根据本发明的垫组件的弹性支撑元件的轴测图；
[0034]-图11示意性地示出了在向前制动状态下施加到图5中的垫组件上的力的平衡状态；
[0035]-图12示出了图11中的细节的侧视图，其中示出了在向前制动状态下第一销与垫的第一槽之间的接触点；
[0036]-图13示意性地示出了在反向制动状态下施加到图5中的垫组件的力的平衡状态；
[0037]-图14示出了图11中的细节的侧视图，示出了在反向制动状态下第一销与垫的第一槽之间的接触；
[0038]-图15示意性地示出了制动垫和制动盘，示出了垫的重心和以所述重心为中心的制动卡钳的推力中心。
具体实施方式
[0039]
根据一般实施方式，提供了用于制动卡钳32的制动垫1，其中制动卡钳32包括适于布置成跨骑于制动盘35的卡钳本体33。
[0040]
制动垫1限定与制动盘35的旋转轴线一致或平行的轴向方向a-a、与轴向方向a-a正交的径向方向r-r、和局部正交于轴向方向a-a和径向方向r-r两者的切向方向或周向方向t-t。
[0041]
制动垫1包括至少一个板件2和由板件2支撑的至少一个摩擦材料件3。
[0042]
摩擦材料件3包括适于抵靠制动盘35的制动带36的摩擦材料件表面44。
[0043]
摩擦材料件表面44具有重心10。
[0044]
根据实施方式，制动垫1具有与径向方向r-r重合的中心线轴线m-m，该中心线轴线将摩擦材料件3相对于切向方向t-t分成两半。
[0045]
根据实施方式，板件2包括面向制动带36的第一板件表面40和面向相反侧的第二板件表面41。
[0046]
板件2具有沿径向方向r-r和切向方向t-t的主延伸部，并且具有沿轴向方向a-a的板件厚度。
[0047]
板件2设置有穿过板件厚度的第一槽4。
[0048]
第一槽4包括第一槽边缘5，该第一槽边缘5适于以具有间隙的方式对安装到卡钳本体33的第一销21进行容置。
[0049]
第一槽边缘5包括第一槽的切向内部部分或第一槽的第一部分11，以及第一槽的切向外部部分或第一槽的第二部分12。
[0050]
制动垫1具有切向重心平面a-t，该切向重心平面平行于通过重心10的切向方向t-t并正交于通过重心10的径向方向r、r。
[0051]
有利地，第一槽的第一部分11和第一槽的第二部分12与切向重心平面a-t相交。
[0052]
从而，在反向制动状态下，制动垫1至少在第一槽的布置在第一槽的第一部分11上的第一接触点13中搁置成抵靠第一销21，并且在向前制动状态下，制动垫1至少在第一槽的布置在第一槽的第二部分12上的第二接触点14中搁置成抵靠第一销21。
[0053]
有利地，第一槽的第二接触点14位于切向重心平面a-t中。
[0054]
根据实施方式，第一槽的第一接触点13位于切向重心平面a-t中。
[0055]
根据实施方式，重心10相对于制动盘的旋转轴线沿中心线轴线m-m定位在径向重心距离re处，根据下述公式，该径向重心距离re定义为距制动盘35的旋转轴线等于下述两者的比率的距离，两者中的一者为每个推力装置37的推力面积ai乘以推力装置距制动盘35的旋转轴线的相应径向距离ri的乘积之和，两者中的另一者为每个推力装置37的推力面积ai，所述公式为：
[0056]
te＝0
[0057][0058]
其中te是与中心线轴线m-m对准的切向坐标，re是沿平行于中心线轴线m-m的径向方向r-r的制动盘的旋转轴线与制动垫的重心之间的距离。
[0059]
根据实施方式，第一销21包括销直径dp。根据实施方式，销直径dp在5mm至20mm之间。根据实施方式，第一销是柱形的。
[0060]
根据实施方式，重心10沿着中心线轴线m-m定位在摩擦材料件表面44的区域中心。
[0061]
根据实施方式，第一槽的第一部分11和第一槽的第二接触部分12与切向重心平面a-t正交。
[0062]
根据实施方式，第一槽边缘5限定第一槽轮廓6，其中第一槽轮廓6形成封闭轮廓。
[0063]
通过设置包括与重心10对准的第一槽的第一部分11和第一槽的第二部分12的第一槽4，可以仅使用第一销21来释放以重心10为中心并沿切向方向定向到卡钳本体33上的制动力，从而使对制动力的径向反作用最小化。因此，显著减小了由垫对制动力的反作用力的可能的径向分量引起的振动，从而避免了引起可能在垫和/或在卡钳本体中引起吱吱声和噪音的共振频率。
[0064]
根据实施方式，板件2设置有穿过板件厚度的第二槽7。
[0065]
根据实施方式，第二槽7包括适于对安装在卡钳本体33上的弹性支撑元件23进行容置的第二槽边缘8。
[0066]
根据实施方式，弹性支撑元件23适于支撑制动垫1，而不将制动力传递至卡钳本体33。
[0067]
根据实施方式，第二槽边缘8包括第二槽的径向外部部分或第二槽的第一部分15。
[0068]
因此，在反向制动状态下、在向前制动状态下和在制动释放状态下，制动垫1至少在第二槽的布置在第二槽的第一部分15上的第一接触点16中搁置成抵靠弹性支撑元件23。
[0069]
通过提供适于容置弹性支撑元件23的第二槽7，垫可以在制动释放状态下在径向方向r-r上被支撑并且可以防止制动垫1在制动状态下可能的旋转。
[0070]
根据实施方式，第二槽的第一部分15与切向重心平面a-t相交。
[0071]
根据实施方式，第二槽的第一部分15与切向重心平面a-t对准或位于切向重心平面a-t中。
[0072]
根据实施方式，第二槽的第一接触点16位于切向重心平面a-t中。
[0073]
根据实施方式，第一槽的第一接触点12、第一槽的第二接触点13和第二槽的第一
接触点16是共面的。
[0074]
根据实施方式，第二槽的第一部分15是平坦部分。
[0075]
根据实施方式，第二槽边缘8限定第二槽轮廓9。根据实施方式，第二槽轮廓9形成封闭轮廓。
[0076]
根据实施方式，第二槽轮廓9的形状为矩形或正方形。根据实施方式，第二槽轮廓9包括斜切接合部分。
[0077]
根据实施方式，板件2包括第一侧耳28和第二侧耳29。根据实施方式，第一槽4被制造在第一侧耳28中。根据实施方式，第二槽7被制造在第二侧耳29中。
[0078]
根据实施方式，第二槽的第一部分15是弯曲部分。根据实施方式，第二槽的第一部分15具有第二槽的第一部分的曲率半径或第二槽曲率半径ro。根据实施方式，第二槽的第一部分15是凸形的并且朝向第二槽7的内部突出。
[0079]
根据实施方式，第二槽边缘8包括第二槽的另一径向外部部分或第二槽的第二部分18。根据实施方式，第二槽的第二部分18是平坦部分。根据实施方式，第二槽的第二部分18横向于或正交于径向方向r-r平行的方向。
[0080]
根据实施方式，第二槽边缘8包括第二槽的切向外部部分或第二槽的第三部分19。根据实施方式，第二槽的第三部分19是平坦部分。根据实施方式，第二槽的第三部分19平行于径向方向r-r。
[0081]
根据实施方式，第二槽的第二部分18和第二槽的第三部分19相互会聚。
[0082]
根据实施方式，第二槽的第一部分15使第二槽的第二部分18和第二槽的第三部分19接合。因此，第二槽的第一部分15被放置于相对于制动盘的切向外部和径向外侧位置。根据实施方式，弹性元件23在第二槽的第一接触点16处接触垫，第一接触点被布置在相对于制动盘的切向外部和径向外侧位置。因此，制动垫1不仅可以沿径向方向r-r弹性偏置，而且可以沿切向方向t-t弹性偏置。
[0083]
根据实施方式，第一槽边缘5包括第一槽的径向外部部分或第一槽的第三部分17。
[0084]
根据实施方式，第一槽的第三部分17相对于制动盘35被布置在相对于推动中心切向平面a-t的径向外部方向r-r上。
[0085]
根据实施方式，至少在制动释放状态下，制动垫1至少在第一槽的第三接触点25处搁置成抵靠第一销21，第三接触点布置在第一槽的第三部分17上。
[0086]
根据实施方式，第一槽的第三部分17和第一槽的第二部分12相互会聚。根据实施方式，第一槽的第三部分17和第一槽的第二部分12关于切向方向t-t彼此相对。根据实施方式，在制动释放状态下，制动垫1同时至少在第一槽的第二接触点14和第一槽的第三接触点25处搁置成抵靠第一销21。
[0087]
根据实施方式，第一槽的第三部分17和第一槽的第二部分12形成第一槽4的楔形部分，楔形部分通过与卡钳本体33连接的垫弹簧43在径向方向r-r上的推力允许制动垫1在制动释放状态下始终在相同位置抵靠第一销21。
[0088]
本发明还涉及一种垫组件20。组件20包括至少一个根据上述实施方式中的至少一个实施方式的制动垫1。
[0089]
根据实施方式，组件20包括适于以滑动的方式对在第一槽轮廓6中的第一销21进行容置。根据实施方式，第一销21适于接触第一槽轮廓6并在卡钳本体33上释放制动力。根
据实施方式，第一销21包括与轴向方向a-a平行的销轴线a-a。
[0090]
根据实施方式，在向前制动配置中，第一销21至少在第一槽的第二接触点14处接触制动垫1。根据实施方式，在反向制动状态下，第一销21至少在第一槽的第一接触点13处接触制动垫1。根据实施方式，销轴线a-a位于切向重心平面a-t中。
[0091]
根据实施方式，组件20包括如上的弹性支撑元件23。
[0092]
根据实施方式，弹性支撑元件23适于接触第二槽轮廓9。根据实施方式，弹性支撑元件23适于在径向方向r-r上支撑制动垫1，并且弹性支撑元件通过避免在向前制动状态和反向制动状态下将力传递到制动垫1来限制或防止制动垫1在制动释放状态下的旋转。
[0093]
根据实施方式，在反向制动状态下、在向前制动状态下和在制动释放状态下，弹性支撑元件23至少在第二槽的第一接触点16中接触制动垫1。
[0094]
根据实施方式，弹性支撑元件23包括弹性臂24。根据实施方式，弹性臂24能够相对于卡钳本体33在搁置位置和至少一个偏置位置之间弹性移动。
[0095]
根据实施方式，弹性支撑元件23包括锚固部分26，该锚固部分被构造成直接连接到卡钳本体33或者间接连接到与卡钳本体33相连接的第二销22。根据实施方式，弹性臂24被构造成至少在第二槽的第一接触点16中接触第二槽的第一部分15。根据实施方式，弹性臂24能够相对于锚固部分26在搁置位置和至少一个偏置位置之间弹性移动。
[0096]
根据实施方式，弹性支撑元件23为l形。根据实施方式，弹性支撑元件23是板件簧。
[0097]
根据实施方式，弹性臂24接合到锚固部分26。
[0098]
根据实施方式，弹性臂24和锚固部分26相互形成弹性元件角alpha，或者弹性臂和锚固部分的延伸部相互形成弹性元件角alpha。根据实施方式，弹性元件角alpha在90度和60度之间。根据实施方式，弹性元件角alpha在85度和75度之间。因此，弹性支撑元件23在径向方向r-r上支撑制动垫1并且也在轴向方向a-a上在制动垫1上产生作用。
[0099]
通过第二槽的第一弯曲部分15和弹性元件角alpha的设置，可以在垫和弹性支撑元件23之间实现基本上点状的接触，从而使垫和弹性支撑元件之间的偏置和振动最小化。
[0100]
根据实施方式，锚固部分26相对于径向方向r-r倾斜了弹性元件倾斜角beta。根据实施方式，弹性元件倾斜角beta在30度和60度之间，以使垫在切向方向t-t和径向方向r-r上恒定地偏置。
[0101]
根据实施方式，弹性支撑元件23在切向方向t-t上被预装载，从而在切向方向t-t上不断地对垫产生作用，以便将第一槽4在第一槽的第二接触点14处偏置到第一销21上。
[0102]
通过弹性元件倾斜角beta和第一槽的楔形部分的设置，制动垫1能够在制动动作释放时始终返回到相同位置，从而至少在第一槽的第二接触点处和第一槽的第三接触点处搁置在第一销21上。
[0103]
根据实施方式，组件20包括第二销22，第二销适于连接到卡钳本体33并适于支撑弹性支撑元件23。
[0104]
根据实施方式，组件20包括垫弹簧43，垫弹簧适于连接到卡钳本体33和制动垫1。根据实施方式，板件2包括适于容置垫弹簧43的至少一部分的第一垫弹簧座部30。根据实施方式，板件2包括适于容置垫弹簧43的至少一部分的第二垫弹簧座部。
[0105]
本发明还涉及一种制动卡钳组件，制动卡钳组件包括用于车辆的盘式制动器34的制动卡钳32。制动卡钳32包括卡钳本体33，该卡钳本体适于被布置成骑跨制动盘35，制动盘
限定了与制动盘35的旋转轴线一致或平行的轴向方向a-a、与轴向方向a-a正交的径向方向r-r以及与轴向方向a-a和径向方向r-r两者都正交的切向或周向方向t-t。制动卡钳32包括至少一个推动装置37，该推动装置具有相应的推动区域ai和布置在推动装置的径向距离ri处的推动装置中心。根据实施方式，制动卡钳32包括两个推动装置37或三个推动装置37。
[0106]
根据实施方式，制动卡钳组件包括至少一个连接至卡钳本体的、根据上述实施方式中的至少一个实施方式的组件20。
[0107]
根据实施方式，制动卡钳组件包括至少一个制动垫1和第一销21，至少一个制动垫和第一销连接到根据上述实施方式中的至少一个实施方式的卡钳本体。
[0108]
根据实施方式，第一销21连接到卡钳本体33并且适于以悬臂的方式从卡钳本体33朝向制动盘35的制动带36突出。
[0109]
根据实施方式，制动卡钳组件包括至少一个弹性支撑元件23，弹性支撑元件根据上述实施方式中的至少一个实施方式连接到卡钳本体。
[0110]
弹性支撑元件23与卡钳本体33连接，并适于以悬臂的方式从卡钳本体33朝向制动盘35的制动带36突出。
[0111]
根据实施方式，制动卡钳32具有以重心10为中心的推动中心。根据实施方式，重心10位于相对于盘的旋转轴线的根据上述公式的径向重心距离re处。
[0112]
附图标记列表
[0113]
1制动垫
[0114]
2板件
[0115]
3摩擦材料件
[0116]
4第一槽
[0117]
5第一槽边缘
[0118]
6第一槽轮廓
[0119]
7第二槽
[0120]
8第二槽边缘
[0121]
9第二槽轮廓
[0122]
10重心
[0123]
11第一槽的切向内部部分或第一槽的第一部分
[0124]
12第一槽的切向外部部分或第一槽的第二部分
[0125]
13第一槽的第一接触点
[0126]
14第一槽的第二接触点
[0127]
15第二槽的径向外部部分或第二槽的第一部分
[0128]
16第二槽的第一接触点
[0129]
17第一槽的径向外部部分或第一槽的第三部分
[0130]
18第二槽的另外的径向外部部分或第二槽的第二部分
[0131]
19第二槽的切向外部部分或第二槽的第三部分
[0132]
20垫组件
[0133]
21第一销
[0134]
22第二销
[0135]
23 弹性支撑元件
[0136]
24 弹性臂
[0137]
25 第一槽的第三接触点
[0138]
26 锚固部分
[0139]
27 锚固开口
[0140]
28 第一侧耳
[0141]
29 第二侧耳
[0142]
30 第一垫弹簧座部
[0143]
31 第二垫弹簧座部
[0144]
32 制动卡钳
[0145]
33 卡钳本体
[0146]
34 盘式制动器
[0147]
35 制动盘
[0148]
36 制动带
[0149]
37 推动装置
[0150]
38 推动装置的推动区域
[0151]
39 弹性元件折叠部分
[0152]
40 第一板件表面
[0153]
41 第二板件表面
[0154]
42 盘轴线
[0155]
43 垫弹簧
[0156]
44 摩擦材料件表面
[0157]
a-a 第一销轴线
[0158]
m-m 中心线轴
[0159]
re 径向重心距离
[0160]
ro 第二槽曲率半径
[0161]
ri 推动装置距离
[0162]
a-a 轴向方向
[0163]
t-t 周向或切向方向
[0164]
r-r 径向方向
[0165]
a-t 切向重心平面
[0166]
alpha 弹性元件角
[0167]
beta 弹性元件倾斜角。