一种制动器卡钳总成结构、汽车制动系统及车辆

文档序号:826430 发布日期:2021-03-30 浏览:43次 >En<

阅读说明:本技术 一种制动器卡钳总成结构、汽车制动系统及车辆 (Brake caliper assembly structure, automobile braking system and vehicle ) 是由 洪庆良 王万顺 孙仁杰 于 2020-11-18 设计创作,主要内容包括:本发明涉及制动装置技术领域,具体涉及一种制动器卡钳总成结构、汽车制动系统及车辆。制动器卡钳总成结构包括卡钳体、销轴、钳体支架和旋转体,卡钳体与销轴固定连接,钳体支架包括销孔;旋转体包括旋转部和连接部,旋转部位于连接部的内侧,且相对连接部旋转,旋转方向绕旋转部的轴线,旋转部的内壁围成通孔结构,通孔结构的轴线与旋转部的轴线重合,旋转体通过连接部与销孔的孔壁固定连接;销轴穿过通孔结构,与通孔结构滑动连接,销轴在通孔结构内沿旋转部的轴向移动。在使用时,由于销轴与旋转部连接且不与销孔直接接触,避免了销轴与销孔的接触卡滞、相互蠕动及瞬间的摩擦能量释放产生异响问题。(The invention relates to the technical field of braking devices, in particular to a brake caliper assembly structure, an automobile braking system and an automobile. The brake caliper assembly structure comprises a caliper body, a pin shaft, a caliper body bracket and a rotating body, wherein the caliper body is fixedly connected with the pin shaft, and the caliper body bracket comprises a pin hole; the rotating body comprises a rotating part and a connecting part, the rotating part is positioned on the inner side of the connecting part and rotates relative to the connecting part, the rotating direction surrounds the axis of the rotating part, the inner wall of the rotating part forms a through hole structure in an enclosing mode, the axis of the through hole structure is overlapped with the axis of the rotating part, and the rotating body is fixedly connected with the hole wall of the pin hole through the connecting part; the round pin axle passes through the through-hole structure, with through-hole structure sliding connection, the round pin axle is at the axial displacement of through-hole structure internal edge rotating part. When the rotary shaft is used, the pin shaft is connected with the rotating part and is not in direct contact with the pin hole, so that the problems of contact clamping stagnation, mutual creeping and instant friction energy release of the pin shaft and the pin hole to generate abnormal sound are avoided.)

一种制动器卡钳总成结构、汽车制动系统及车辆

技术领域

本发明涉及制动装置技术领域,具体涉及一种制动器卡钳总成结构、汽车制动系统及车辆。

背景技术

汽车制动系统是指对汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力,从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。制动系统作用是:使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定。作为汽车制动系统关键部件的制动器卡钳总成结构,其结构、精度、质量、使用环境等直接决定着制动系统的可靠性、安全性、舒适性、经济性和使用寿命。

现有技术的制动器卡钳总成结构,使用卡钳销轴和销孔来连接卡钳体和钳体支架,使用过程中,如原地踩住刹车的情况下左右打转向盘,或轻踩制动低速转向行驶过程中,理论上卡钳销轴与销孔之间为同轴度较好的相对转动,但由于卡钳体和钳体支架的受力、零部件加工精度和装配等因素,卡钳销轴和销孔处于一种非同轴接触的静摩擦状态,当卡钳销轴转动,卡钳销轴和销孔的静摩擦能量聚集到一定程度时,静摩擦转化为动摩擦,两者之间聚集的能量瞬间释放,产生相对蠕动,发出非常明显的摩擦异音,经钳体支架及卡钳体放大后传入驾驶员的听觉器官。随着车辆使用里程的增加,卡钳销轴和销孔摩擦特性随之恶化,引起用户抱怨及对制动性能安全性的担忧。

发明内容

因此,本发明提供一种制动器卡钳总成结构和汽车制动系统,用以解决现有技术中制动器卡钳总成结构的卡钳销轴与销孔之间发生异响的问题。

本发明还提供了一种车辆,具有制动效果好,制动性能安全的优点。

本发明的制动器卡钳总成结构,包括卡钳体、销轴、钳体支架和旋转体,所述卡钳体与所述销轴固定连接,所述钳体支架包括销孔;

所述旋转体包括旋转部和连接部,所述旋转部位于所述连接部的内侧,且相对所述连接部旋转,旋转方向绕所述旋转部的轴线,所述旋转部的内壁围成通孔结构,所述通孔结构的轴线与所述旋转部的轴线重合,所述旋转体通过所述连接部与所述销孔的孔壁固定连接;

所述销轴穿过所述通孔结构,与所述通孔结构滑动连接,所述销轴在所述通孔结构内沿所述旋转部的轴向移动。

可选地,所述旋转体沿所述销孔的轴向布置有至少两个。

可选地,所述旋转部的内壁设有内花键结构,所述销轴与所述旋转部滑动连接的外壁设有外花键结构,所述内花键结构与所述外花键结构配合。

可选地,所述旋转体为轴承,所述旋转部为轴承内圈,所述连接部为轴承外圈,所述通孔结构为轴承内孔。

可选地,还包括平衡塞和回位偏压件,所述平衡塞与所述销孔连接,位于所述销孔内远离所述销轴的一侧,所述平衡塞通过所述回位偏压件与所述销轴连接,所述回位偏压件为所述销轴提供朝向所述平衡塞的偏压力。

可选地,所述回位偏压件包括拉簧、第一拉钩和第二拉钩;

所述第一拉钩的一端与所述平衡塞朝向所述销孔的一端连接,另一端与所述拉簧连接;

所述第二拉钩的一端与所述销轴朝向所述平衡塞的一端连接,另一端与所述拉簧连接。

可选地,还包括回位密封圈,所述销孔的内壁设有环形槽,所述回位密封圈设于所述环形槽处,所述平衡塞与所述回位密封圈过盈配合,所述平衡塞通过所述回位密封圈与所述销孔连接。

可选地,所述销孔包括凹陷部,所述凹陷部为所述内壁沿所述销孔的径向向外凹陷形成,所述凹陷部和所述内壁之间形成台阶结构,所述平衡塞在所述凹陷部处沿所述销孔的轴向移动。

可选地,所述平衡塞包括通气孔,所述通气孔的一端与所述平衡塞和所述销轴之间的空间连接,另一端与大气连通。

本发明的一种汽车制动系统,包括上述的制动器卡钳总成结构。

本发明的一种车辆,包括上述的制动器卡钳总成结构,或包括上述的汽车制动系统。

本发明的制动器卡钳总成结构,在使用时,由于销轴与旋转部连接且不与销孔直接接触,当销轴有转动,销轴相对于销孔的转动是通过旋转体实现的,销轴能够相对销孔转动,且旋转体的旋转部和连接部具有相对旋转的特性,从而避免了销轴与销孔的接触卡滞、相互蠕动及瞬间的摩擦能量释放产生异响问题,提升了销轴和销孔的使用寿命,提高了用户的使用体验。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的

具体实施方式

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明制动器卡钳总成结构的结构示意图;

图2为图1所示销轴和销孔部分的结构示意图;

图3为图1中销轴的结构示意图;

图4为图3中A-A截面的结构示意图;

图5为图1中骑缝螺钉的结构示意图;

图6为图1中压套的结构示意图;

图7为花键轴承的结构示意图;

图8为图7中B-B截面的结构示意图;

图9为图1中隔套的结构示意图;

图10为图1中拉钩的结构示意图;

图11为图1中拉簧的结构示意图;

图12为图1中平衡塞的结构示意图;

图13为图1中回位密封圈的结构示意图;

图14为图1中C部分的结构示意图;

附图标记说明:

1-卡钳体;2-销轴;211-外花键结构;3-钳体支架;4-旋转体;5-花键轴承;51-内花键结构;52-轴承内孔;53-轴承内圈;54-轴承外圈;7-销孔;8-平衡塞;10-拉簧;11-第一拉钩;12-第二拉钩;13-回位密封圈;14-环形槽;15-凹陷部;16-通气孔;17-隔套;18-压套;19-骑缝螺钉;20-销孔内腔;21-钳体卡爪;22-外侧摩擦片;23-制动盘;24-油管接头;25-活塞缸;26-活塞;27-内侧摩擦片;28-活塞密封圈;29-紧固螺钉;30-第一螺孔;31-第二螺孔;32-第三螺孔;33-通气阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1和图2所示,本申请一实施例提供一种制动器卡钳总成结构和汽车制动系统,制动器卡钳总成结构包括卡钳体1、销轴2、钳体支架3和旋转体4,所述卡钳体1与所述销轴2固定连接,所述钳体支架3包括销孔7;

所述旋转体4包括旋转部和连接部,所述旋转部位于所述连接部的内侧,且相对所述连接部旋转,旋转方向绕所述旋转部的轴线,所述旋转部的内壁围成通孔结构,所述通孔结构的轴线与所述旋转部的轴线重合,所述旋转体4通过所述连接部与所述销孔7的孔壁固定连接;

所述销轴2穿过所述通孔结构,与所述通孔结构滑动连接,所述销轴2在所述通孔结构内沿所述旋转部的轴向移动。

具体而言,卡钳总成结构为汽车制动系统关键部件,用于对车辆制动盘23施加一定的力,从而对制动盘23进行一定程度的强制制动。

卡钳总成结构包括卡钳体1、销轴2、钳体支架3和旋转体4,卡钳体1与销轴2固定连接,所述钳体支架3包括销孔7,销轴2插入销孔7内以将卡钳体1和钳体支架3连接,销轴2能够在销孔7内转动,和沿销孔7的轴向往复移动。

旋转体4的旋转部能够相对连接部旋转,且旋转方向绕旋转部的轴线,连接部与销孔7固定连接,即旋转部相对销孔7绕旋转部的轴线转动,销轴2穿过通孔结构,与所述通孔结构滑动连接。当销轴2和通孔结构处于一种非同轴接触的静摩擦状态,销轴2转动时,销轴2与旋转部之间具有较大的摩檫力,旋转部随销轴2旋转,旋转部和销轴2相对于销孔7旋转。

制动器卡钳总成结构在使用时,当销轴2绕销轴2的轴线转动,销轴2带动旋转部转动,旋转部和连接部具有相对旋转的特性,连接部与销孔7的孔壁固定连接,销轴2旋转时不与销孔7接触,而避免了销轴2与销孔7的接触卡滞、相互蠕动及瞬间的摩擦能量释放产生异响问题,提升了销轴2和销孔7的使用寿命,提高了用户的使用体验。

而且,降低了销轴2与钳体支架3的加工精度及装配要求,特别是销轴2与销孔7的同轴度要求、销轴2与钳体支架3的垂直度要求、销轴2的圆度要求等。

在一实施例中,所述旋转体4沿所述销孔7的轴向布置有至少两个。

销轴2沿销孔7的轴向穿过至少两个旋转体4的通孔结构,具有至少两个通孔结构支撑销轴2,能够增加销轴2的稳定性,避免销轴2出现倾斜等与销孔7接触。

如图2所示,在一实施例中,所述旋转体4沿所述销孔7的轴向布置有两个,也即销轴2沿销孔7的轴向穿过两个通孔结构。

在一实施例中,所述旋转部的内壁设有内花键结构51,所述销轴2与所述旋转部滑动连接的外壁设有外花键结构211,所述内花键结构51与所述外花键结构211配合。

所述内花键结构51与所述外花键结构211的配合,能够在销轴2旋转时,销轴2即带动旋转部旋转,同时避免销轴2旋转时与旋转部之间发生摩擦产生异响;且销轴2能够相对旋转部沿销孔7的轴向移动。

如图2所示,在一实施例中,所述旋转体4为轴承,所述旋转部为轴承内圈53,所述连接部为轴承外圈54,所述通孔结构为轴承内孔52。

轴承的主要功能是支撑销轴2旋转,降低销轴2运动过程中的摩擦系数,并保证销轴2回转精度,从而避免销轴2旋转时,销轴2与轴承之间以及轴承与销孔7之间发生异响。

参阅图7所示,轴承的内圈为花键套结构,如图3和图4所示,销轴2用于与轴承内圈53连接的轴杆为花键轴结构,花键套结构和花键轴结构配合连接。

如图7和图8所示,在一实施例中,轴承为花键轴承5。

如图2和图12所示,在一实施例中,制动器卡钳总成结构还包括平衡塞8和回位偏压件,所述平衡塞8与所述销孔7连接,位于所述销孔7内远离所述销轴2的一侧,所述平衡塞8通过所述回位偏压件与所述销轴2连接,所述回位偏压件为所述销轴2提供朝向所述平衡塞8的偏压力。

制动器卡钳总成结构在制动过程中,销轴2相对于销孔7向远离销孔7的一侧移动,即远离平衡塞8移动,完成制动后,回位偏压件为销轴2提供朝向平衡塞8的偏压力,迫使销轴2向平衡塞8方向移动,回位偏压件使得卡钳体1复位。

如图2、图10和图11所示,在一实施例中,所述回位偏压件包括拉簧10、第一拉钩11和第二拉钩12(第二拉钩12与第一拉钩11的结构相同);所述第一拉钩11的一端与所述平衡塞8朝向所述销孔7的一端连接,另一端与所述拉簧10连接;所述第二拉钩12的一端与所述销轴2伸入所述销孔7内的端部连接,另一端与所述拉簧10连接。

第一拉钩11和第二拉钩12的设置,方便拉簧10与平衡塞8和销轴2的连接。

在一实施例中,平衡塞8朝向销轴2的一端设有第一螺孔30,销轴2朝向平衡塞8的一端设有第二螺孔31,第一拉钩11伸入第一螺孔30内,与平衡塞8螺纹连接,第二拉钩12伸入第二螺孔31内,与销轴2螺纹连接。螺纹连接的连接方式简单,且连接可靠。

如图2和图13所示,在一实施例中,制动器卡钳总成结构还包括回位密封圈13,所述销孔7的内壁设有环形槽14,所述回位密封圈13设于所述环形槽14处,所述平衡塞8与所述回位密封圈13过盈配合,所述平衡塞8通过所述回位密封圈13与所述销孔7连接。

回位密封圈13的外壁与环形槽14的槽底抵接,内壁与平衡塞8过盈配合。在制动过程中,销轴2向远离销孔7的方向移动,销轴2拉动回位偏压件移动带动平衡塞8移动。由于平衡塞8的移动,使得回位密封圈13发生形变,回位密封圈13与平衡塞8连接的一端朝向销轴2方向倾斜。完成制动后,回位密封圈13复位带动平衡塞8向远离销轴2的方向移动,平衡塞8拉动回位偏压件移动带动销轴2复位。

如图2所示,在一实施例中,所述销孔7包括凹陷部15,所述凹陷部15为所述内壁沿所述销孔7的径向向外凹陷形成,所述凹陷部15和所述内壁之间形成台阶结构,所述平衡塞8在所述凹陷部15处沿所述销孔7的轴向移动。

由于所述凹陷部15和所述内壁之间具有台阶结构,当平衡塞8朝向销轴2移动时,台阶结构会阻挡平衡塞8移动至销孔7内壁处,使得所述平衡塞8仅能在所述凹陷部15处移动,避免平衡塞8移动异常而与销轴2发生干涉。

如图2和图12所示,在一实施例中,所述平衡塞8包括通气孔16,所述通气孔16的一端与所述平衡塞8和所述销轴2之间的空间连接,另一端与大气连通。

平衡塞8和销轴2之间的空间为销孔内腔20,销孔内腔20位于销孔7内,通气孔16能够保证销孔内腔20的气压与大气压相同。

如图2和图12所示,在一实施例中,平衡塞8远离销轴2的端部设有第三螺孔32,在拆装平衡塞8时,可向第三螺孔32内安装螺钉,通过对螺钉施力将平衡塞8取出或安装,方便平衡塞8的安装和拆卸。

在一实施例中,制动器卡钳总成结构还包括隔套17、压套18和骑缝螺钉19,隔套17、压套18和骑缝螺钉19均用于轴承的安装。制动器卡钳总成结构中轴承为花键轴承5,参阅图2所示,花键轴承5为两个,分为第一轴承和第二轴承,靠近卡钳体1的为第一轴承,远离卡钳体1的为第二轴承。第一轴承和第二轴承在安装过程中,先将第二轴承压入钳体支架3的轴孔内,依次再装入隔套17、第一轴承和压套18,通过骑缝螺钉19将压套18及第一轴承、第二轴承固定。

隔套17结构如图9所示,隔套17的主要作用是安装在第一轴承和第二轴承中间,可以调节轴承的游隙和预压等。

压套18的结构如图6所示,压套18用于沿花键轴承5的轴向固定第二轴承、隔套17和第一轴承。

骑缝螺钉19的结构如图5所示,在压套18压入销孔7内后,骑缝螺钉19将压套18和销孔7装配,能够防止压套18相对销孔7发生转动。

如图1、图2和图14所示,制动器卡钳总成结构的工作过程为:

通过踩制动踏板传递过来的制动液经油管接头24进入活塞缸25中,推动活塞26移动,活塞26与内侧摩擦片27连接,活塞26推动内侧摩擦片27向图1中左侧移动至紧贴在制动盘23上;当内侧摩擦片27与制动盘23贴紧后,在反作用力下,活塞缸25中的制动液推动卡钳体1向图1中右侧移动;钳体卡爪21与卡钳体1为一体结构,在卡钳体1向右移动过程中带动钳体卡爪21一起向右移动,钳体卡爪21与外侧摩擦片22连接,钳体卡爪21带动外侧摩擦片22向右移动,外侧摩擦片22移动后紧贴在制动盘23上;在内侧摩擦片27和外侧摩擦片22的共同作用下抱紧制动盘23使旋转的制动盘23停止运动达到刹车的目的;在卡钳体1向图1中右侧移动时,卡钳体1相对钳体支架3向右侧移动,其中,卡钳体1与销轴2通过紧固螺钉29连成一体,在卡钳体1移动的过程中,销轴2相对于销孔7向右侧移动,销轴2向右侧移动过程中拉动回位偏压件和平衡塞8向右侧移动。

与此同时,如图14所示,活塞密封圈28在卡钳体1和活塞26相对运动下产生变形;参阅图2所示,回位密封圈13在平衡塞8和销孔7的相对运动下产生变形。

在松开刹车踏板时,活塞密封圈28的弹性变形自动恢复,活塞26和卡钳体1在活塞密封圈28的摩擦力带动下,活塞26向右运动,卡钳体1向左运动,与上述刹车运动方向相反,内侧摩擦片27和外侧摩擦片22在制动盘23的旋转运动下向远离制动盘23的方向移动而解除刹车。当刹车片磨损到一定程度时,活塞密封圈28的回位量不足以克服活塞26和卡钳体1的移动量时,活塞26相对活塞密封圈28发生移动,使得在松开刹车踏板时,制动盘23和内侧摩擦片27、外侧摩擦片22的间隙自动调整。

回位密封圈13的工作原理与活塞密封圈28的工作原理相似,为通过弹性变形使平衡塞8进行回位和自动移动调整。在松开刹车踏板时,回位密封圈13的弹性变形自动恢复,平衡塞8在回位密封圈13的摩擦力带动下,平衡塞8向左运动,销孔7不动,平衡塞8移动拉动拉簧10向左移动,拉簧10拉动销轴2向左运动,销轴2向左移动时卡钳体1向左移动,与上述刹车运动方向相反,外侧摩擦片22在制动盘23的旋转运动下往外移动而解除刹车;回位密封圈13能够实现外侧摩擦片22的主动回位并与制动盘23快速分离。当刹车片磨损到一定程度时,回位密封圈13的回位量不足以克服平衡塞8和销孔7的移动量时,平衡塞8相对回位密封圈13发生移动,移动方向朝向销轴2,使得在松开刹车踏板时,制动盘23和内侧摩擦片27、外侧摩擦片22的间隙自动调整。

即本申请的制动器卡钳总成结构,内侧摩擦片27和外侧摩擦片22均能够主动回位并与制动盘23快速分离,进而规避了内侧摩擦片27和外侧摩擦片22的快速磨损和制动盘23发热性能衰减,并起到降低卡钳体1拖滞力矩节省油耗的作用。当内侧摩擦片27和外侧摩擦片22磨损到一定程度时,回位密封圈13变形不能完全克服销轴2移动量时实现自动位移调整,活塞密封圈28变形不能完全克服活塞26移动量时实现自动位移调整,使内侧摩擦片27和外侧摩擦片22与制动盘23保持最佳的制动间隙。

当内侧摩擦片27和/或外侧摩擦片22磨损后,销孔内腔20的体积由于销轴2向左移动以及平衡塞8向右移动,销孔内腔20的体积变小,与外界产生大气压差,随着内侧摩擦片27和/或外侧摩擦片22的磨损,大气压差随之增大,在销孔内腔20的气压大于大气压,松开刹车踏板后内侧摩擦片27、外侧摩擦片22、卡钳体1的移动量增大;在二次刹车时,空行程及刹车需液量增大,导致出现刹车响应、慢踏板感差等问题。本申请在平衡塞8上设置通气孔16,通气孔16内装有通气阀33与大气连通,实现销孔内腔20内气压与大气压的平衡,确保内侧摩擦片27和外侧摩擦片22的正常回位,稳定达到内侧摩擦片27和外侧摩擦片22与制动盘23的最佳设计间隙。

综上,刹车时通过旋转体4的径向转动约束规避了销轴2与销孔7的直接接触出现的系列问题;通过花键轴与花键套的轴向约束,并通过回位密封圈13的主动回位拉动作用,实现内侧摩擦片27和外侧摩擦片22的同时主动回位,解决了摩擦片快速磨损、制动性能衰减问题,并降低了卡钳拖滞力矩提升了车辆的能耗经济性;同时通过平衡塞8上设置的通气孔16实现销孔内腔20与大气之间的气压平衡,帮助保证内侧摩擦片27和外侧摩擦片22与制动盘23的最佳制动间隙,实现最佳制动性能和踏板感觉。

本申请一实施例中,回位密封圈13和/或活塞密封圈28为橡胶密封圈。橡胶具有可逆形变的高弹性聚合物材料,在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,具有除去外力后能恢复原状的特性。

本申请一实施例还提供一种车辆,包括上述的制动器卡钳总成结构。车辆具有异响小,有制动效果好,制动性能安全的优点。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

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