[发明专利]盘式制动器和这类盘式制动器的压紧弹簧

说明书

技术领域

本发明涉及一种盘式制动器，尤其是用于商用车的盘式制动器，具有为进行制动而压紧在制动盘上的压紧装置、对压紧装置进行压紧的形式为板簧的压紧弹簧、和具有两个压紧杆的压紧环，该压紧环将压紧弹簧预压紧在压紧装置上，其中，压紧弹簧相对于其横向平面呈对称结构，具有两个弹簧脚以及位于两个弹簧脚之间的（相对于横向平面呈对称结构的）中间区域，该中间区域（以合适的形状）在压紧环的两个压紧杆之间径向向外延伸，两个弹簧脚分别具有开口，位于压紧装置上的凸起分别延伸至该开口中，弹簧脚分别具有第一区域（压紧环的压紧杆紧贴压紧在该区域上）和第二区域（该区域紧贴压紧在压紧装置上），弹簧脚的第一区域在静止状态下以和压紧装置保持一定的间隔的方式进行固定。

背景技术

这一类的盘式制动器是已知的，已经在诸如DE 10 2006 023 964 B3中作了公开。此外，作为现有技术，还可参考EP 694 707 B3以及2011年9月19日的德国专利申请10 2011 115 304。

DE 698 16 175 T2公开了一种盘式制动器，在该盘式制动器中，将在无负载状态下延伸的弹簧安装在制动衬片的背板上，从而使得弹簧通过相应的开口套在翼板上，开口的外缘支撑在翼板的凹槽中。由此弹簧形成一个总体成弧状张紧的形状。由于弹簧的内部弹性，弹簧一方面可以支撑在凹槽中，另一方面可以径向向外支撑在翼板上。如果在卡槽截面的径向外表面上安装固定环，则弹簧在翼板或者开口和卡槽截面之间的区域紧贴压紧在背板上。在翼板或者开口的另一边，弹簧并非紧贴压紧在背板上，而是仅在所述凹槽中径向向外延伸，因为其弹性反作用力沿该方向进行作用。

对于相关的盘式制动器而言，背板、压紧环和压紧弹簧通常分别相对于其中间平面成对称分布。由此可以避免安装错误和混淆。

对于该压紧装置而言，在本发明中，不仅涉及一种带背板和摩擦片的制动衬片，而且还涉及一种抗弯曲的压板或者压力分配板，以便确保将压力分配到尽可能大的背板面积上，从而使得背板不需要采用过厚以及足够刚性的结构。

本发明中，静止状态是指制动盘静止，且制动器未动作的状态。因为压紧环在压紧弹簧上施加了一个预应力，所以压紧弹簧在所述的静止状态下受到部分负载。

对于设有衬片支架的盘式制动器而言，为了对两个位于制动盘两侧的配置在制动钳或者制动器支架的井状导向件中的制动衬片进行定位需分别使用压紧弹簧，其中各自的压紧弹簧沿纵向安装在制动衬片上部边缘区域和朝向制动钳安装开口的边缘区域。压紧弹簧通过安装开口由沿制动盘的轴向张紧且固定在制动钳半壳上的压紧环保持预应力。因此，压紧环的纵向垂直于沿纵向延伸的压紧弹簧。如果制动衬片已经安装，且压紧弹簧通过压紧环预张紧，则压紧弹簧位于上述部分负载区域。

此外，制动衬片通过其下部边缘区域径向向内且通过其两侧的边缘区域配置或者支撑在井状导向件的周方向上。制动衬片可借助夹紧装置在井状导向件中轴向（沿两个方向）移动。夹紧装置可以配置在制动钳中。

由于商用车盘式制动器使用具有与重量相应的较大体积的制动衬片，因此为了降低振动以及进行定位而优先使用板簧。板簧、即由其施加的弹力根据各自制动衬片的尺寸和重量进行设计。其接触区域、即在制动衬片上施加弹力的位点对于整个压紧系统的功能具有决定性意义。此外，压紧弹簧的持久负载性能、即压紧弹簧在野外使用的极端条件下在其寿命期或者在衬片更换周期内的性能，也具有决定性意义。

商用车的盘式制动器经常暴露在极端条件下。例如，加速度高达26g的较差路段。在该条件下，制动衬片的背板从位于下方且径向作用的井状导向件中升起，并径向向外撞击压紧弹簧。制动衬片最大径向偏移的状态为压紧弹簧的全负载状态。

对于现有的盘式制动器而言，在全负载状态下，弹簧脚的第二区域、即对压紧装置进行压紧的区域径向向外升起，因此不再存在弹簧预应力。由此还存在丧失有效弹簧作用的风险。此外，在频繁或者快速连续出现全负载区域时会对弹簧造成影响，例如会导致其变形和受损。

如果通过对压紧环进行相应的偏移配置，压紧弹簧由于其和压紧环在形状上的匹配性，可借助其在制动盘周方向的径向中间区域偏移配置在盘式制动器中，以便在径向的弹簧预应力之外在压紧装置上形成一个附加的切向的弹簧预应力，对于根据现有技术的盘式制动器而言存在附加的剪切应力和压应力，两者会导致材料疲劳。上述情况尤其会出现在与相邻的弹簧脚形状相匹配的L状过渡区域。

发明内容