[发明专利]一种带有刹车片时序及回缩控制器的刹车卡钳

说明书

技术领域

本发明涉及一种刹车卡钳，尤其是一种带有刹车片时序及回缩控制器的刹车卡钳，在刹车踏板被踏下时，该控制器既能调整刹车延时又能消极地偏置刹车片扩展力，且在刹车踏板被释放时能积极均衡地缩回刹车片。 

背景技术

汽车盘片式刹车用的刹车卡钳在现有技术中是众所周知的。在典型的盘片式刹车总成中，刹车盘安装在轮毂中并跟随轮毂旋转。一对或者多对通常由制动底板以及粘接在制动底板上的摩擦材料构成的刹车片，通过一个卡钳或者挂钩固定在刹车盘的两侧。刹车卡钳通过相对刹车盘移动活塞以使刹车片与刹车盘接触或者分开而实现对车辆施加一个制动力。活塞设置在卡钳的内腔中并连接在刹车片的底板上，并在制动力的作用下朝刹车盘方向推动刹车片。活塞与橡胶密封套相连接，此密封套在常态下缩回活塞，使刹车片处于一与刹车盘非接合的位置。工作时，当驾驶员踩下刹车踏板，驱动力为液压或者机械动力。在液压系统中，压力由控制带压液压油传输到卡钳活塞上的总泵或者刹车系统泵产生。液压油所传导的压力克服了橡胶密封套施加在活塞上的回复拉力，使活塞伸出导致刹车片压在刹车盘上。当汽车驾驶员松开刹车踏板时，由橡胶密封套产生并作用在活塞上的回复拉力使活塞回复到原有位置上。连接在活塞上的刹车片同时离开刹车盘。作为活塞的替代方案，可以使用一套杠杆、凸轮或者楔块等非液压装置实现刹车的驱动和撤销。 

在制动过程中，施加在车辆所有的4个轮子上并互相配合以达到刹车最大化的制动力不仅仅是用于刹停车辆，还用于在刹车过程中控制车辆。本发明的申请人注意到在刹车时如果前刹车比后刹车稍微早一点动作就可以使车辆处最佳控制状态。可惜，即使大部分车辆的刹车系统设计为前轮的制动力大于后轮，但我们仍然注意到大部分刹车系统倾向于先于前轮来驱动后轮刹车。这样的操作削弱了在主要制动力从后轮向前轮过渡的期间对车辆的控制。此外，当驾驶员松开刹车踏板时，刹车片能快速并积极地从刹车盘表面上撤回也是非常重要的。否则引起的寄生制动（parasitic braking）会影响车辆的油耗以及加速刹车片的磨损。 

发明内容

申请人注意到需要一种带有刹车片时序和回缩控制器的刹车卡钳，在刹车踏板踏下时，此控制器应该可以容易并可靠地调整刹车片伸出的时机和夹合力，并在刹车踏板释放时能积极和均衡地从刹车盘上缩回刹车片。为了达到这一目的，本发明的刹车卡钳包括卡钳外壳、用于夹紧刹车盘的刹车片、至少一个反应组件（reacting member），比如一个安装在卡钳外壳中用于伸出刹车片使其与刹车盘摩擦接合和从刹车盘上缩回刹车片的刹车活塞，以及带有有限压缩行程的弹性元件的刹车片时序及回缩控制器。 

刹车片时序和回缩控制器在刹车片上施加一个可调的滞后作用力，此作用力与由反应组件施加在刹车片上使刹车片伸出的力方向相反，以产生一个刹车片伸出的短时滞后并轻微地减少刹车盘和刹车片之间的夹紧力，从而达到偏置刹车的目的。控制器还强制了积极和均衡的刹车片回缩，从而最小化寄生刹车。另外，控制器在整个刹车片和刹车盘的磨损寿命周期内积极缩回刹车片，使刹车片和刹车盘保持一个恒定的距离。控制器还抑制了刹车片和刹车盘之间的面外振动。在一个刹车卡钳中的相对布置的刹车片上使用单独的控制器在刹车片上产生独立的拉力，从而保证每个刹车片可以积极和均衡地从刹车盘上缩回。 

刹车片时序和回缩控制器包括一条带有轴杆的螺栓，轴杆上设有一个用于与刹车片相连接的末端，此末端可以是一个螺纹端。螺纹端用于连接刹车片，而轴杆活动安装在外壳中。控制器还包括一个卡钳回缩环，此卡钳回缩环与轴杆摩擦连接并能在轴杆上滑动（螺纹端部分除外），卡钳外壳内设有比卡钳回缩环略大的用于容纳卡钳回缩环的第一空腔和比轴杆略大的用于容纳轴杆的第二空腔，弹性元件夹装在卡钳回缩环和第一、第二空腔的环形分界面之间。卡钳回缩环和轴杆之间的摩擦接合足以阻止卡钳回缩环在轴杆上的因弹性元件被完全压缩后而产生的弹力而导致的滑动。然而，卡钳回缩环和轴杆之间的摩擦接合不足以阻止卡钳回缩环在轴杆上因反应组件施加在轴杆上的伸出力而产生的滑动。所以，刹车片的磨损会令反应组件驱使卡钳回缩环沿轴杆逐渐滑动一个距离，此距离与刹车片上因磨损而减少的厚度相同。这样一个结构使刹车卡钳对应于刹车片磨损的自动调节功能成为可能，因而在刹车片的使用寿命内保持了一个恒定距离的刹车片行程。