盤式制動塊和盤式制動組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種盤式制動塊和盤式制動組件的改進(jìn)，該盤式制動塊結(jié)合在盤式制動器中，該盤式制動器用于施加諸如機(jī)動車輛的車輛的制動。具體地，本發(fā)明涉及實(shí)現(xiàn)這樣的結(jié)構(gòu)，即使在活塞施加在制動塊上的壓力與當(dāng)車輛以低速度被緩慢驅(qū)動時(shí)一樣弱的情況下，該結(jié)構(gòu)也能夠有效地抑制被稱為制動尖叫的非正常噪音的產(chǎn)生。
【背景技術(shù)】
[0002]盤式制動組件廣泛地用于施加機(jī)動車輛的制動。當(dāng)盤式制動組件施加制動時(shí)，設(shè)置成保持隨同輪一起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的一對塊壓靠轉(zhuǎn)子的兩個(gè)側(cè)表面。圖15所示的對置活塞型盤式制動組件或圖16所示的浮動卡鉗型盤式制動組件在傳統(tǒng)上廣泛用作上文描述的盤式制動組件。
[0003]在這些制動組件中，在圖15中所示的對置活塞型盤式制動組件中，具有外體2和內(nèi)體3的卡鉗4設(shè)置在這樣的位置中，在該位置中，外體2和內(nèi)體3將轉(zhuǎn)子I保持在它們之間，并且外筒體和內(nèi)筒體分別設(shè)置在外、內(nèi)筒體中，使得相應(yīng)的開口部分彼此面對。另外，夕卜活塞和內(nèi)活塞分別以油封的方式配合在外筒體和內(nèi)筒體中，以便在軸向方向上移位。外塊和內(nèi)塊分別保持在外體2和內(nèi)體3中，以便分別在軸向方向上移位。當(dāng)施加制動時(shí)，液壓油在壓力下被送至外筒體和內(nèi)筒體中，使得外塊和內(nèi)塊通過外活塞和內(nèi)活塞壓靠轉(zhuǎn)子I的內(nèi)外側(cè)表面。
[0004]當(dāng)參考該說明書和權(quán)利要求中提及時(shí)，除非另外描述，軸向方向、周向方向和徑向方向分別指示在盤式制動塊結(jié)合在盤式制動組件中的這樣的狀態(tài)下關(guān)于轉(zhuǎn)子的軸向方向、圓周方向和徑向。此外，轉(zhuǎn)子進(jìn)入側(cè)表示隨同輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子進(jìn)入卡鉗4的一側(cè)，并且卡鉗4的轉(zhuǎn)子離開側(cè)表示轉(zhuǎn)子從卡鉗4離開的一側(cè)。
[0005]另一方面，在圖16所示的具有浮動卡鉗的盤式制動組件中，卡鉗4a被支撐在支撐件5處，這些支撐件5設(shè)置成以沿軸向方向移位的方式與轉(zhuǎn)子I的一側(cè)相鄰。另外，布置在轉(zhuǎn)子I的軸向側(cè)上的一對塊6、6也被支撐在支撐件5處以便在軸向方向上移位。筒體部分7和卡鉗爪8設(shè)置在卡鉗4a上以便從兩個(gè)軸向側(cè)將兩個(gè)塊6、6保持在它們之間。在這些卡鉗組成部分中，活塞9結(jié)合在筒體部分7中以便將內(nèi)塊6 (在卡鉗4a裝配到車輛的狀態(tài)下，該內(nèi)塊6在寬度方向上更靠近離車輛的中部，也就是，圖16中的下塊)壓在轉(zhuǎn)子I上。當(dāng)施加制動時(shí)，油在負(fù)壓下被送至筒體部分7，使得內(nèi)塊6通過活塞9從圖16中的底部到頂部壓靠轉(zhuǎn)子I的內(nèi)側(cè)表面。然后，作為對由活塞9施加在塊6上的壓力的反應(yīng)，卡鉗4a在圖16中向下移位，因而卡鉗爪8將外塊6 (該外塊6在寬度方向上位于車輛的外部，在卡鉗4a裝配到車輛的這樣的狀態(tài)下，也就是，圖16中的上塊)壓在轉(zhuǎn)子I的外側(cè)表面上。作為這種情況的結(jié)果，轉(zhuǎn)子I由塊6強(qiáng)有力地保持在其內(nèi)外側(cè)表面上，這樣施加制動。
[0006]即使利用圖15所示的對置活塞型盤式制動組件和圖16所示的浮動卡鉗型盤式制動組件，已知的是，當(dāng)施加制動時(shí)，使得塊的姿態(tài)不穩(wěn)定，從而造成被稱為制動尖叫的非正常噪音。然后，為了抑制這樣的非正常噪音的產(chǎn)生，傳統(tǒng)上已經(jīng)提出了如在專利文件I至5中所描述的各種結(jié)構(gòu)。圖17和圖18示出盤式制動組件I的示例，在該盤式制動組件I中包含傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的盤式制動塊，該盤式制動組件I與專利文獻(xiàn)I中所描述的盤式制動組件幾乎相同。
[0007]在所描繪的結(jié)構(gòu)的情況下，塊6a包括襯墊10和附接成被支撐在襯墊10的后表面上的金屬墊座或背板11。一對突耳部12a、12b分別設(shè)置在背板11的周向側(cè)邊緣部分的徑向中部分處以便從周向側(cè)邊緣部分在周向方向上突出。另外，平坦扭矩傳遞表面13a、13b分別設(shè)置在周向側(cè)邊緣部分上、在比耳部12a、12b進(jìn)一步徑向向內(nèi)的部分處。此外，耳部12a、12b和扭矩傳遞表面13a、13b通過凹部14a、14b在背板11朝塊6a的中間側(cè)凹進(jìn)處連續(xù)地連接到彼此。
[0008]另一方面，一對引導(dǎo)部16a、16b分別設(shè)置在塊支撐構(gòu)件15上,該塊支撐構(gòu)件15支撐塊6a以便在軸向方向上移動。然后，引導(dǎo)凹槽17a、17b形成在在周向方向上彼此面對的兩個(gè)引導(dǎo)部16a、16b的側(cè)表面上的徑向中部分中，并且平坦扭矩承受表面18a、18b形成在比引導(dǎo)凹槽17a、17b進(jìn)一步徑向向內(nèi)的部分處。塊支撐構(gòu)件15對應(yīng)于對置活塞型盤式制動組件的卡鉗或?qū)?yīng)于浮動卡鉗型盤式制動組件的支撐件。
[0009]然后，耳部12a、12b分別進(jìn)入在引導(dǎo)凹槽17a、17b內(nèi)部與引導(dǎo)凹槽17a、17b松弛地接合的狀態(tài)，并且扭矩傳遞表面13a、13b分別被布置成與扭矩承受表面18a、18b相對，因而塊6a被支撐在塊支撐構(gòu)件15上以便在軸向方向上移動。
[0010]當(dāng)車輛向前行駛時(shí)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槿缭趫D17中看到的逆時(shí)針方向時(shí)，切向制動力F{ = μ (塊摩擦系數(shù))X S(筒體區(qū)域)XΡ(筒體液壓壓力)}施加在襯墊10的摩擦表面的中心點(diǎn)A上。這使塊6a朝轉(zhuǎn)子離開側(cè)(圖17中的尾側(cè)，左手側(cè))移動，因而在轉(zhuǎn)子離開側(cè)處扭矩傳遞表面13a和扭矩承受表面18a進(jìn)入彼此抵靠的狀態(tài)。在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的情況下，扭矩傳遞表面13a和扭矩承受表面18a被構(gòu)造為在與切向制動力F的施加線成直角的虛平面上的平坦表面，并且因此，扭矩傳遞表面13a和扭矩承受表面18a在其整個(gè)表面上進(jìn)入彼此抵靠(表面鄰接)的狀態(tài)。因此，反作用力在點(diǎn)B處施加在制動塊6a上，點(diǎn)B為扭矩傳遞表面13a的徑向中心位置，該點(diǎn)B在徑向向內(nèi)方向上與為切向制動力F的作用點(diǎn)的點(diǎn)A隔開(偏移)距離L0。因此，力矩MiJ = F(切向制動力)XLQ(A與B之間的距離)}施加在塊6a上，因而使塊6a逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。這對耳部12a、12b中的位于轉(zhuǎn)子離開側(cè)的耳部12a施加了徑向向內(nèi)的壓力(力偶)Q。，并且該壓力試圖將耳部12a的徑向內(nèi)表面壓在引導(dǎo)凹槽17a的徑向內(nèi)表面上。然后，在壓力Qtl施加在塊6a上的狀態(tài)下，使塊6a進(jìn)一步逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將轉(zhuǎn)子離開側(cè)耳部12a的徑向內(nèi)表面相對于引導(dǎo)凹槽17a的徑向內(nèi)表面拖動到轉(zhuǎn)子離開側(cè)。然后，最終，位于轉(zhuǎn)子進(jìn)入側(cè)處的耳部12b的徑向外表面處于與的引導(dǎo)凹槽17b的徑向外表面抵靠的狀態(tài)，耳部12b與引導(dǎo)凹槽17b接合。
[0011]如已經(jīng)在上文描述的，在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的情況下，構(gòu)成塊6a的背板11能夠在總共三個(gè)位置處被支撐(限制)在塊支撐構(gòu)件15上，所述三個(gè)位置包括在轉(zhuǎn)子離開側(cè)處的扭矩傳遞表面13a、在轉(zhuǎn)子離開側(cè)處的耳部12a的徑向內(nèi)表面和在轉(zhuǎn)子進(jìn)入側(cè)處的耳部12b的徑向外表面。這使得當(dāng)施加制動時(shí)塊6a的姿態(tài)穩(wěn)定，因此使得能夠抑制被稱為制動尖叫的非正常噪音的產(chǎn)生。
[0012]然而，在已經(jīng)在上文描述的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的情況下，在當(dāng)以低速度驅(qū)動車輛的同時(shí)施加制動時(shí)由活塞施加在塊6上的壓力很弱的情況下，抑制制動尖叫變得困難。
[0013]S卩，在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的情況下，由于在轉(zhuǎn)子離開側(cè)處耳部12a的徑向內(nèi)表面形成為平坦表面，所以使得耳部12a的徑向內(nèi)表面與引導(dǎo)凹槽17a的徑向內(nèi)表面之間的接觸點(diǎn)不穩(wěn)定，并且位于耳部12a的徑向內(nèi)表面的遠(yuǎn)側(cè)邊緣部分處的拐角部19傾向于在其邊緣處容易撞擊引導(dǎo)凹槽17a的徑向內(nèi)表面(傾向于容易被卡住)。因此，如圖18所示，當(dāng)使塊6a朝轉(zhuǎn)子離開側(cè)滑動時(shí)，作用在轉(zhuǎn)子進(jìn)入側(cè)的方向上的摩擦阻力WcJ= μη(塊摩擦系數(shù))XQtl(壓力)}施加在點(diǎn)C上，該點(diǎn)C為耳部12a的徑向內(nèi)表面的縱向中心位置(周向中心位置)。同時(shí)，徑向向外作用的上推力f施加在拐角部19上。在這些力中，摩擦阻力W。產(chǎn)生力矩rAQ {=W0 (摩擦阻力)XX。(B與C之間的距離)}，該力矩rAQ試圖使塊6a繞穿過點(diǎn)B的中心線在與基于切向制動力F的力矩Mtl相反方向(順時(shí)針)上旋轉(zhuǎn),該點(diǎn)B為在轉(zhuǎn)子離開側(cè)處的扭矩傳遞表面13a的徑向中心位置。另一方面，上推力f產(chǎn)生力矩rBQ{ = f(上推力)XK(從點(diǎn)C到拐角部19的距離)}，該力矩rBQ試圖使塊6a繞穿過點(diǎn)C的中心線在與力矩M0相反的方向上旋轉(zhuǎn)，該點(diǎn)C是耳部12a的徑向內(nèi)表面的縱向中心位置。因此，起到抵消試圖使塊6a逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力矩Mtl的作用的力矩變大到這樣的程度:拐角部19變得容易被引導(dǎo)凹槽17a的徑向內(nèi)表面(rBCI的大小)卡住。因此，變得難以使塊6a逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(Mtl-Rtl變得更小)，因而，變得難以使在轉(zhuǎn)子進(jìn)入側(cè)處的耳部12b的徑向外表面與引導(dǎo)凹槽17b的徑向外表面進(jìn)入抵靠的狀態(tài)。特別地，當(dāng)由活塞施加在塊6a上的壓力很弱時(shí)，由于隨著切向制動力F減小，力矩Mtl本身變得更小，變得難以使在轉(zhuǎn)子進(jìn)入側(cè)12b處的耳部12b的徑向外表面與引導(dǎo)凹槽17b的徑向外表面進(jìn)入抵靠狀態(tài)。因此，變得難以在三個(gè)點(diǎn)處將塊6a支撐在塊支撐構(gòu)件15上(產(chǎn)生其中塊6a被支撐在兩個(gè)點(diǎn)處的狀態(tài))，因而使得塊的姿態(tài)不穩(wěn)定，這促進(jìn)制動尖叫的產(chǎn)生。
[0014]此外，在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的情況下，由于在轉(zhuǎn)子離開側(cè)處的扭矩傳遞表面13a形成為平坦表面，所以作為扭矩傳遞表面13a的徑向中心位置的點(diǎn)B構(gòu)成力矩rA(l的中心，并且到摩擦阻力Wtl的施加線的距離Xtl變大。這使得力矩rA(l增加，因