用于轮盘制动装置的片簧 本发明涉及轮盘制动系统,例如用于车辆轮子的制动系统。
传统的轮盘制动系统包括安装在悬挂连接装置上的一个轮毂,用来相对于该连接装置旋转,该轮毂对于轮子提供了安装装置,该制动系统还包括一个轮盘制动装置,此制动装置包括安装成用来与轮毂一起旋转的制动盘,设置在制动盘的相对的侧面上的摩擦材料垫,以及至少一个活塞和缸体组件,此组件可以使摩擦垫与制动盘接合,把轮毂刹住,从而把轮子刹住。在传统上,把活塞和缸体组件可滑动地安装在一个滑动装置上,把该滑动装置用螺栓固定在车辆的悬挂连接装置上。在传统上把制动盘刚硬地固定到轮毂上,通过缸体的滑动适应制动垫和/或制动盘的磨损。
在已经知道的轮盘制动系统中,把两个制动盘安装在同一轮毂上,并作为一个单元与轮毂一起旋转。两个制动盘可以在轮毂上滑动,在两个盘之间设有另一个制动垫,例如参见GB 1396503。然而,这样的制动系统有若干技术问题。例如,因为制动盘相当薄,它们会在轮毂上倾斜,并影响其制动能力。还有,这些制动盘在轮毂上卡搭作响会产生噪音。在制动盘的较高温度下,这些问题可能特别严重,这是因为当制动盘的制动表面与轮毂之间有很大的温度差比如600摄氏度时,制动盘明显地膨胀,离开轮毂,使倾斜和卡搭作响的问题变得更严重。在WO98/26192中寻求解决这些问题,在该专利中,所提出地解决方案是设置多个施加弹性作用力的装置,把这些装置安装在轮毂与制动盘之间,这些作用力施加装置把径向的作用力施加到制动盘上,控制制动盘的运动,这些作用力施加装置围绕着轮毂在圆周上分布。在WO98/26192所提出的一个实施例中,作用力施加装置是平的钢片簧,这些片簧中的每一个在轮毂与两个制动盘之间起作用。这种装置的缺点是:同一个片簧作用在两个制动盘上,该片簧在制动盘中之一上的作用影响它们对另一制动盘的作用。这是不希望出现的,因为不同的制动盘可能要求不同的作用力状况。设置较窄的弹簧是可能的,从而使每个制动盘可以有它自己独立的弹簧组,独立地安装在轮毂上,但是,这样可能造成组装的问题,如果该制动系统有比两个盘更多的制动盘时,组装的问题会更严重。
本发明的目的是克服上面提到的缺点,而不增加组装的问题。
本发明提供了一种轮盘制动系统,它包括至少两个制动盘和一个轮毂,把轮毂设置成关于它的一根轴线旋转,该系统也包括安装装置,用这些装置把盘安装在轮毂上,使得该轮毂和盘作为一个单元关于所述轴线旋转,这些盘可以在所述轮毂上作轴向的滑动,该系统也包括多个片簧,把它们安装在轮毂上,并使它们与盘接合,使得这些弹簧在盘与轮毂之间施加径向的作用力,其特征在于,按组设置这些片簧,在每组中的一个弹簧作用在每个制动盘上,一个连接部分把每组中的至少一个弹簧相对于所述组中的另一个弹簧保持在其位置。
在按照本发明的轮盘制动系统中,每个盘有它自己独立的一组弹簧(每组中一个弹簧),可以容易地把弹簧之间的连接部分设置成使得弹簧彼此独立地运行。可以通过把每组中的一个弹簧紧固到轮毂上或者把弹簧组作为一个整体紧固到轮毂上,把每组弹簧组装到轮毂上。
按照本发明的轮盘制动系统可以为在WO98/25804中公布的那种类型。这种制动系统包括两个制动盘,这两个盘在片簧的控制下可以在同一个轮毂上滑动,这些片簧在轮毂与盘之间起作用。该系统也包括与悬挂连接装置整体地形成的一个缸体和也固定到悬挂连接装置上的一个夹钳件(caliper),该夹钳件有对于安装在其上的摩擦材料垫的支承件。在按照本发明的一个系统中,在WO98/25804中公布的在轮毂与盘之间起作用的片簧可以被几组在这里公布的弹簧替代。在一组中的每个弹簧可以是与在WO98/25804中公布的弹簧类似的平的弹簧,或者可以为后面公布的那些形式中的一种。
最好,弹簧中的每一个包括至少三个支脚,这些支脚在弹簧的横向上伸出,并与盘接合,使得这些支脚对该盘施加作用力。由弹簧的被模压的部分提供所述支脚。这样的模压部分可以有大致半圆形。另外,支脚可以由设在弹簧上的材料或紧固到弹簧上的材料提供。
所述支脚是细长的,使得在制动盘在轮毂上所述运动的整个过程中每个支脚可以保持与盘接合。
所述支脚的形式可以为平行于轮毂的旋转轴线伸展的脊。
可以把按照本发明的轮盘制动系统的片簧紧固到轮毂的外表面上,其方式使得当没有把盘安装到轮毂上时弹簧与轮毂相切地伸展,但是,把盘安装到轮毂上会使弹簧弹性地变形。
在按照本发明的轮盘制动系统中,在片簧中形成切掉的部分,控制弹簧施加到盘上的作用力。这些切掉的部分的形式可以为穿透弹簧的孔,或者可以是进入弹簧边缘的切口。
把盘安装在轮毂上的所述安装装置可以为在所述轮毂的外表面上形成的轴向上伸展的凹槽和由所述盘伸展进所述凹槽中的齿,这些齿在所述凹槽中滑动配合,其特征还在于,所述片簧位于所述凹槽中,并与所述齿接合。
下面是对轮盘制动系统的详细描述,要参考着附图阅读这些描述,该系统对本发明是说明性的。
在附图中有:
图1为说明性的轮盘制动系统的端视图;
图2为在图1中的剖开线Ⅱ-Ⅱ上作的放大了的剖面图;以及
图3为说明性的轮盘制动系统的一组片簧的放大得更大的透视图。
在图1和2中示出的说明性的轮盘制动系统10用于汽车的轮子(未画出)。该系统10包括一个制动盘12,另一个制动盘14和一个轮毂16,可以把轮子安装在该轮毂上。把轮毂16设置成关于它的中心轴线18旋转。
轮毂16包括一个有内键槽的中空的内圆柱形部分16a,把此圆柱形部分设置成容纳驱动轮子的一根驱动轴。轮毂16在其部分16a的一端也包括一个外部的凸缘16b。此凸缘16b有四个螺栓孔16c,可以用传统的方式用螺栓穿过这些孔把轮子(未画出)固定到该凸缘16b上。该凸缘16b也用来把部分16a连接到轮毂16的外面的中空的圆柱形部分16d上。
制动盘12和14彼此是相同的,其形式为大致圆环形的铸铁平板或钢板。借助于系统10的安装装置把两个制动盘12和14安装在轮毂部分16d的圆柱形外表面上,使得轮毂16与两个制动盘12和14一起作为一个单元关于轴线18旋转,并且,盘12和14可以在所述轮毂16上作轴向上的滑动。安装装置包括四个凹槽20和四个齿22,在轮毂16的部分16d的圆柱形外表面上形成这些凹槽,而齿由每个制动盘12和14向里面伸出。这些齿22进入凹槽20中,并在其中处于滑动配合。然而,这些齿22不伸展到凹槽20的底表面20a,在底表面20a与齿22的内表面22a之间有一个间隙。凹槽20在圆周上关于轴线18是等间隔的,每个凹槽关于轴线18占据大约45度的弧线。在凹槽20之间,把轮毂部分16d的外表面机械加工成关于轴线18是精确的圆柱形。也把每个制动盘12和14在齿22之间的内表面机械加工成关于轴线18是精确的圆柱形,并且,在轮毂部分16d的外表面的圆柱形部分上形成紧密配合。制动盘12和14在轮毂16上的紧密配合减小了制动盘12和14倾斜的可能性。
系统10也包括四个摩擦垫26(图2),用来通过与制动盘的侧表面接合把盘12和14刹住。把摩擦垫26紧固到三块支撑板28上,一块支撑板28a在制动盘12与14之间,另两块支撑板在制动盘12和14的与板28a相对的侧面上。中间的板28a有紧固到它的两个表面上的摩擦垫26。在图1中没有示出制动垫26和支撑板28。通过操作一个装置(未画出)使制动垫26与制动盘12和14进入制动接触状态,该装置可以与在WO98/25804中所描述的装置类似。当进行制动时,使可移动的外摩擦材料垫26移动,直到所有四块垫26都与制动盘12和14彼此接触为止,制动盘12和14与板28a在轴向滑动,实现这种移动。
系统10也包括八个片簧42,把它们安装在轮毂16上,并与制动盘12和14接合,使得这些弹簧42在每块制动盘12和14与轮毂16之间施加径向的作用力。把这些片簧42设置成四组,每组两个,这些组在圆周上围绕着轮毂16等间隔地分布,把每一个安装在凹槽20的底表面20a中的一个底表面上,即,把弹簧42安装在凹槽中,并在表面20a与进入该凹槽20的齿22的内表面22a之间起作用。
图3示出了一组两个片簧42,一个窄的接头片44把它们连接在一起,用厚度为0.25-0.3毫米的一片弹簧钢薄片制成弹簧42和接头片44。借助于一个螺丝36把弹簧42作为被接头片44连接起来的一个单元安装在表面20a上,该螺丝穿过在弹簧42之一中形成的一个孔42a。这样,每个制动盘12和14有四个片簧42作用在其上,把弹簧42设置成两个一组,两个弹簧中的一个安装在轮毂16上,通过接头片44连接到前面提到的弹簧上把弹簧中的另一个保持在其位置。因为接头片44很窄,弹簧42基本上独立地起作用。
每个弹簧42在与它有关的制动盘12或14的整个轴向运动的范围内在轮毂16上伸展,使得两个制动盘12和14连续地与所有四个与它有关的弹簧42接合。弹簧42的作用是控制制动盘12和14在轮毂16上的滑动,防止盘的倾斜,并补偿热膨胀效应。
每个弹簧42包括四个在轴向上伸展的支脚46,它们在弹簧42的横向上伸出。在弹簧42的端部形成这些支脚46中的两个,从而防止弹簧42的边缘与齿22接合,并减小了弹簧42破裂的危险。可以在支脚46之间由弹簧42切出孔(未画出),控制支脚46施加到制动盘12或14上的作用力。
由弹簧42的被模压的部分形成这些支脚46,这些部分的形式为大致半圆形(横截面)的脊,它们与轴线18平行地伸展。这些支脚46在轴向上是细长的,使得每个支脚46保持与它相关的制动盘12或14在该盘在轮毂16上移动的整个过程中接合。
把每个弹簧42设置成使相关的制动盘12或14与它的支脚46接合,并对该盘施加作用力,控制它在轮毂16上的运动。把每个弹簧42设置成:当没有把制动盘12或14安装在轮毂16上时使该弹簧42大致与轮毂16相切地伸展。然而,由于制动盘12或14的存在使弹簧42变形,从而每个支脚46在该盘上弹性地施压。这样,弹簧42对制动盘12和14施加径向的作用力。
在使用轮盘制动系统10时,如上面所提到的那样,弹簧42控制制动盘12和14在轮毂16上的滑动。每个弹簧42在由支脚46提供的四个接触点与一个盘接合,从而使弹簧42施加到每个盘上的作用力分布得更均匀。
在弹簧42的改型中,可以去掉孔42a,而是弹簧另外设有自保持装置,用来把它们保持在轮毂16上。例如,这样的自保持装置可以是在轮毂16的相对的端部由该弹簧伸展的整体的薄片,从而可以把该弹簧夹在轮毂上。具体地说,在一组中的每个端部弹簧42有这样的薄片中的一个,这些薄片由它的相对的边缘垂直地伸展到接头片44的位置。
在另一个改型中,可以把弹簧42做成非平面的形状,为的是确定它们将施加到制动盘上的作用力。例如,可以把弹簧做成弧形,从而,当把弹簧安装在轮毂上但是还没有把制动盘安装到轮毂上时,弹簧的端部比如果弹簧是平面的由轮毂伸展得更远。