CN1924389A - 盘式制动装置和设置有盘式制动装置的摩托车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种盘式制动装置，其在增加活塞数量以提高制动力的情况下能够抑制在制动时摩擦构件的翘曲和反应的劣化，并能够抑制摩擦构件的使用寿命差异的产生。活塞机构(7)包括沿盘式制动板(5)的外周边布置的活塞(9a－9c)和衬垫单元(6)，活塞(9a－9c)分配成互相具有不同缸面积s1和总缸面积(s2+s3)的多个活塞部分(7a、7b)，衬垫单元(60)划分成具有与总缸面积s1和(s2+s3)对应的总压力接触面积p1和(p2+p3)的衬垫单元部分(6a、6b)。

Description

盘式制动装置和设置有盘式制动装置的摩托车

技术领域

本发明涉及盘式制动装置以及设置有该盘式制动装置的摩托车，在该盘式制动装置中，固定到车轮的盘式制动板被摩擦构件插入。

背景技术

例如，在用于摩托车的盘式制动装置中，以从增加制动力的角度来考虑，活塞的数量例如在某些情况下增加到相对的四筒或六筒以增加制动的有效直径。另外，从使活塞推力均匀的角度，盘式制动板的进入侧的缸面积小于离开侧(例如，专利文献1)。

专利文献1：JP-A-5-116668。

发明内容

顺便提及，在如同在常规装置中的增加活塞数量以增加有效制动直径的结构中，衬垫单元的圆周尺寸对应于活塞数量的增加而加长。结果，需要担心这样的一个问题，由于摩擦生热在摩擦构件中产生的翘曲以及摩擦构件在承载抵靠盘式制动板时变得不均匀，从而使制动时的反应劣化。

这里，为了抑制摩擦构件的翘曲和承载的分散，有效地将衬垫单元划分成数量上对应于活塞的多个部分。然而，衬垫单元的简单划分引起这样的问题，即制动钳尺寸变大，以及根据缸面积的大小而产生使用寿命的差异。

本发明已经想到这种传统的情形，并且其目的在于提供一种盘式制动装置，其能够抑制在制动时摩擦构件的翘曲和反应的恶化，并且能够抑制在活塞数量增加以提高制动力的情况下摩擦构件的使用寿命差异的产生。

本发明提供了一种盘式制动装置，包括固定到车轮的盘式制动板、在其自身与盘式制动板之间产生摩擦力的衬垫单元、使衬垫单元与盘式制动板进行压力接触的活塞机构、以及保持活塞机构的制动钳主体，其中活塞机构包括沿盘式制动板的外周边布置以具有不同总缸面积的多个活塞部分，衬垫单元包括多个衬垫单元部分，衬垫单元部分具有基板和摩擦构件，活塞抵靠基板，且摩擦构件固定到基板以抵靠盘式制动器，并具有对应于总缸面积的总摩擦构件面积。

根据本发明的盘式制动装置，活塞机构包括具有不同总缸面积的多个活塞部分，衬垫单元包括具有与总缸面积对应的总摩擦构件面积的多个衬垫单元部分，所以在增加活塞数量以提高制动力的情况下可以抑制在进行压力接触时摩擦构件的翘曲和承载的分散，由此能够使在制动时的反应有利。

并且，因为衬垫单元被构造为具有对应于总缸面积的总摩擦构件面积，各个衬垫单元部分的摩擦构件根据缸面积磨损，所以可以使各个衬垫单元部分的使用寿命基本均匀。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的盘式制动装置的侧视图。

图2是示出盘式制动装置的剖面图。

图3是示出盘式制动装置的活塞部分和衬垫单元的结构的视图。

图4是示出衬垫单元的结构的视图。

图5是示出盘式制动装置的制动钳主体的剖面图。

图6是示出衬垫单元的结构的视图。

图7是示出根据本发明第二实施例的活塞部分和衬垫单元的结构的视图；

图8是示出根据实施例的修改方案的衬垫单元的结构的视图。

图9是示出根据实施例的修改方案的桥部的结构的视图。

具体实施方式

下面将参考附图介绍本发明的实施例。

图1-6是图示根据本发明第一实施例的盘式制动装置的视图。将通过用于摩托车的盘式制动装置介绍本实施例。

在附图中，标号1表示布置于摩托车的前轮2上的前盘式制动装置。前轮2由前叉3的下端轴颈支撑。前叉3支撑于头管上，头管固定到车身框架(未示出)的前端，以能够左右转向，并且转向把手(未示出)安装于前叉3的上端。

前轮2如此构造，使得轮毂2a和具有轮胎(未示出)安装到其上的轮辋2b彼此通过多个轮辐连接。车轴4插入到轮毂2a中，其间具有轴承(未示出)，车轴4固定到前叉3上。

向后突出的制动钳架10形成于前叉3的下端。径向并向后突出的一对上下安装件10a与制动钳架10一体形成。

盘式制动装置1包括固定到前轮2的轮毂2a上以与前轮2一起旋转的盘式制动板5、在其自身与盘式制动板5之间产生摩擦力的衬垫单元6、使衬垫单元6与盘式制动板5进行压力接触的活塞机构7、以及保持活塞机构7的制动钳主体8。

盘式制动板5包括通过多个螺栓17固定到轮毂2a外侧表面的制动板主体18、以及通过多个铆钉销19接合到制动板主体18的外周边的制动盘20。

活塞机构7包括沿盘式制动板5的外周边彼此相对布置的三对左右活塞9a、9b、9c。各个活塞9a、9b、9c全部都具有相同的缸面积s1-s3，并且由具有一个活塞9a的第一左右活塞部分7a和具有两个活塞9b、9c的第二左右活塞部分7b组成。因此，第二活塞部分7b的总缸面积(s2+s3)是第一活塞部分7a的缸面积s1的两倍。

具有较小缸面积的第一活塞部分7a布置于盘式制动板5的进入侧，第二活塞部分7b布置于离开侧。

制动钳主体8包括在其间具有盘式制动板5的相对布置的第一、第二和第三左右活塞保持部分8a-8c、以跨过盘式制动板5外部并将第一、第二和第三左右活塞保持部分8a-8c接合在于一起的方式布置的桥部8d、以及与第一和第三活塞保持部分8a、8c的端部一体形成的径向安装凸台8e、8e。

桥部8d布置于第一和第二活塞部分7a、7b之间并位于朝向第一活塞部分7a稍微偏移的位置。另外，如图6所示，第二活塞部分7b中的活塞间隔B1设置为小于第二活塞部分7b中的活塞9b和第一活塞部分中活塞9a之间的间隔B2。

第一至第三左右活塞保持部分8a-8c分别形成有活塞保持孔8a′-8c′。在加工各个彼此相对的左右活塞保持孔8b′-8c′时，采用通过使用切削工具机械加工来同时形成左右活塞保持孔8b′的方法，其中，切削工具插入穿过形成于制动钳主体8的侧壁(内侧壁)上的工作孔8g。活塞9b、9b分别通过工作孔8g插入到左右活塞保持孔8b′中，此后工作孔8g由插塞材料13油密地封闭。上述同样适应于剩余的活塞保持孔8a′、8b′。

本实施例中的制动钳主体8具有整体式结构，其中第一到第三左右活塞保持部分8a-8c通过桥部8d接合为一体。工作孔8g形成于第一到第三右活塞保持部分8a-8c上，安装凸台8e以与工作孔8g相对的状态形成于第一到第三左活塞保持部分8a-8c。上下安装凸台8e通过从径向向外螺纹插入的螺栓12夹持并固定到制动钳架10的各个安装件10a。

活塞9a-9c插入并布置于第一到第三左右活塞保持部分8a-8c的各个保持孔8a′-8c′中，以能够前进和缩回。在各个活塞9a-9c与保持孔8a′-8c′的底部之间界定了液压室a。

制动钳主体8形成有液压供应端口8f，工作油通过液压供应端口8f供应到各个液压室a。主缸通过制动软管(未示出)连接到液压供应端口8f，制动杆连接到主缸。主缸和制动杆布置在上述转向把手上。

衬垫单元6包括基板15和固定到基板15的摩擦构件16，各个左右活塞9a至9c抵靠基板15。摩擦构件16与制动盘20相对以能够抵靠制动盘20。

衬垫单元6包括第一和第二衬垫单元部分6a、6b，该第一和第二衬垫单元部分6a、6b的总摩擦构件面积比p1∶(p2+p3)与第一和第二左右活塞部分7a、7b的总缸面积比s1∶(s2+s3)相对应。更具体而言，固定到第一衬垫单元部分6a的第一基板15a的摩擦构件16a具有与第一活塞部分7a的缸面积s1对应的摩擦构件面积p1。并且，固定到第二衬垫单元部分6b的第二基板15b的摩擦构件16b、16c具有与第二活塞部分7b的总缸面积(s2+s3)对应的总摩擦构件面积(p2+p3)，即，是摩擦构件16a面积的两倍的总摩擦构件面积。另外，各个摩擦构件面积p1-p3比各个缸面积s1-s3稍大。

各个左右摩擦构件16a-16c布置成径向围绕定位为靠近盘式制动板5的旋转中心p′的点p，并且全部都形成为相同的形状。如此，各个摩擦构件16a-16c为梯形的形式，其在旋转的方向上的尺寸A随着从中心向外而增加(见图4)。另外，径向中心点p可以与盘式制动板5的旋转中心p′重合。

转矩接收部8h形成于制动钳主体8的第一和第二左右衬垫单元部分6a、6b之间。转矩接收部8h以如此方式布置，以承载由第一衬垫单元部分6a施加的转矩，即，以第一基板15a的下游边缘沿盘式制动板5进入的方向抵靠转矩接收部8h的方式布置。桥部8d向着第一衬垫单元部分6a定位在转矩接收部8h的一侧，并与转矩接收部8h一体形成。

当操作上述制动杆时，主缸产生液压，该液压通过制动钳主体8的液压供应端口8f供应到各个液压室a。然后，各个活塞9a-9c前进，以使摩擦构件16a-16c与盘式制动板5进行压力接触，以将盘式制动板5夹在其间。从而，所产生的摩擦力制动前轮2。

根据本实施例，因为缸面积s1-s3相同的各个活塞9a-9c由第一活塞部分7a和第二活塞部分7b组成，第一活塞部分7a和第二活塞部分7b彼此不同之处在于分别具有缸面积s1和总缸面积(s2+s3)，且衬垫单元6由第一和第二衬垫单元部分6a、6b组成，第一和第二衬垫单元部分6a、6b分别具有对应于总缸面积s1和(s2+s3)的摩擦构件面积p1和摩擦构件面积(p2+p3)，所以在活塞数量增加以提高制动力的情况下，可以抑制在进行压力接触时摩擦构件16a的翘曲和承载的分散，从而能够使制动时的反应有利。

并且，因为衬垫单元6由第一和第二衬垫单元部分6a、6b组成，其中第一和第二衬垫单元部分6a、6b分别具有对应于总缸面积s1和(s2+s3)的摩擦构件面积p1和摩擦构件面积(p2+p3)，所以各个摩擦构件16a-16c对应于缸面积磨损(即，均匀地磨损)，使得可以使得使用寿命基本均匀。

根据本实施例，因为各个摩擦构件16a-16c与对应的活塞9a-9c在数量和形状上相同，所以它们可以使用用于模铸衬垫单元的一个模具来形成，并提高生产率。

并且，因为各个摩擦构件16a-16c形成为径向围绕定位为靠近盘式制动板5的中心p′的点p，所以旋转频率高的盘式制动板5的外周边部分的摩擦面积可以很大，由此能够抑制摩擦构件16a-16c的局部磨损。

根据本实施例，因为具有较小的缸面积s1的第一活塞部分7a布置于盘式制动板5的进入侧，因此由第一活塞部分7a施加的制动力变得相对较小，使得可以减小制动钳主体8的转矩接收部8h所需要的强度，由此能够最小化并减轻制动钳主体8。

并且，因为转矩接收部8h布置于第一和第二衬垫单元部分6a、6b，以承载由第一衬垫单元部分6a施加的转矩，因此可以减小转矩接收部8h所需要的强度，使得能够对应地最小化和减轻制动钳主体8。

根据本实施例，因为将左右活塞保持部分8a-8c结合在一起以使它们成为一体的桥部8d布置于第一和第二衬垫单元部分6a、6b之间并向着第一衬垫单元部分6a稍微偏移地定位，所以制动钳主体8向着第一衬垫单元部分6a的硬度可以增加，使得可以进一步提高衬垫单元部分6a在制动时的可靠响应。

根据本实施例，因为第二活塞部分7b中的活塞间隔B1小于在其间具有转矩接收部8h的活塞9a、9b之间的间隔B2，所以可以防止位于第二活塞部分7b的不存在桥部的一侧上的制动钳主体8的硬度的减小，以提高制动时的可靠响应，并抑制制动噪音。

根据本实施例，因为工作孔8g形成于左右活塞保持部分8a-8c的一个上，凸台8e形成于另一个上，所以可以使制动钳主体8的尺寸变小。更具体而言，如图5中所示，当安装凸台8e′(见双点划线)形成于活塞保持部分8a-8c的朝向工作孔8g的一侧时，出于确保直径大于活塞孔的工作孔8g与凸台8e之间的预定尺寸的原因，将引起整个制动钳主体8的尺寸变大的问题。

另外，尽管对于这样的情况介绍本实施例，即，缸面积s1-s3相同的三个活塞9a-9c分配到第一和第二活塞部分7a、7b，但是本发明并不限于这样的情况。

图7是示出根据本发明第二实施例的活塞机构的视图。根据本实施例的活塞机构包括小直径和大直径的两个活塞23、24，其缸面积s4和s5分别较小和较大。衬垫单元包括小衬垫单元25和大衬垫单元26，其摩擦构件面积p4和p5对应于小直径和大直径活塞23、24的缸面积s4和s5。

根据本实施例，可以抑制摩擦构件的翘曲和轴承中的分散，以使制动时的反应有利，由此产生上述实施例的相同效果。

并且，尽管根据本实施例的摩擦构件在数量和形状上与活塞相同，但是如图8所示，本发明可以包括第一衬垫单元部分6a和第二衬垫单元部分6b′，该第一衬垫单元部分6a的总摩擦构件面积对应于第一活塞部分7a的缸面积，第二衬垫单元6b′的总摩擦构件面积对应于第二活塞部分7b的总缸面积，并且在这种情况下，亦可以产生与上述实施例相同的效果。

此外，尽管根据本实施例的制动钳主体8的桥部8d布置于第一和第二活塞部分7a、7b之间，但是如图9所示，根据本发明的桥部8d′可以布置于摩擦构件面积较大的第二活塞部分7b的活塞9b的中心附近。在这种情况下，可提高支撑具有较大摩擦构件面积的第二衬垫单元6b′的制动钳的硬度，由此能够抑制由于衬垫的表面振动引起的制动噪音。

尽管以摩托车的前盘式制动装置作为例子介绍本实施例，但是根据本发明的制动装置可以应用到用于后轮的盘式制动装置，并且并不限制于摩托车，而可以应用到小型三轮机动车、四轮机动车、ATV(越野车)等。

Claims (14)

1.一种盘式制动装置，包括固定到车轮的盘式制动板、在其自身与所述盘式制动板之间产生摩擦力的衬垫单元、使所述衬垫单元与所述盘式制动板进行压力接触的活塞机构、以及保持所述活塞机构的制动钳主体，并且

其中所述活塞机构包括沿所述盘式制动板的外周边布置以具有不同总缸面积的多个活塞部分，并且

所述衬垫单元包括多个衬垫单元部分，其中所述衬垫单元部分包括基板和摩擦构件，所述活塞抵靠所述基板，所述摩擦构件固定到所述基板以抵靠所述盘式制动板，并具有对应于所述总缸面积的总摩擦构件面积。

2.根据权利要求1所述的盘式制动装置，其中所述活塞机构包括多个活塞部分，所述多个活塞部分具有缸面积相同但活塞数量不同的活塞，所述衬垫单元包括对应于所述多个活塞部分的衬垫单元部分，并且各个所述衬垫单元部分的总摩擦构件面积对应于各个所述活塞部分的总缸面积。

3.根据权利要求2所述的盘式制动装置，其中各个所述摩擦构件的形状相同。

4.根据权利要求3所述的盘式制动装置，其中各个所述摩擦构件径向围绕定位为靠近所述盘式制动板的中心的点布置。

5.根据权利要求1所述的盘式制动装置，其中所述活塞机构包括具有不同缸面积的多个活塞，且所述衬垫单元包括具有与各个所述活塞的缸面积对应的摩擦构件面积的多个摩擦构件。

6.根据权利要求1所述的盘式制动装置，其中各个所述活塞部分中总缸面积小的那些活塞部分布置在所述盘式制动板的进入侧。

7.根据权利要求2或5所述的盘式制动装置，还包括阻止所述衬垫单元部分或所述衬垫单元运动的转矩接受部，所述转矩接收部以承载总摩擦构件面积较小的所述衬垫单元部分或所述衬垫单元所施加的转矩的方式，布置于各个所述衬垫单元部分或各个所述衬垫单元之间。

8.根据权利要求1所述的盘式制动装置，其中所述制动钳主体包括彼此相对布置并且其间具有所述盘式制动板的活塞保持部分、和以跨越所述盘式制动板的方式将所述活塞保持部分接合在一起的桥部，并且所述桥部向着所述衬垫单元部分中的任一个偏移布置。

9.根据权利要求8所述的盘式制动装置，其中所述桥部向着总摩擦构件面积较小的衬垫单元部分布置。

10.根据权利要求8所述的盘式制动装置，其中所述桥部向着总摩擦构件面积较大的衬垫单元部分布置。

11.根据权利要求8所述的盘式制动装置，其中所述桥部与所述转矩接收部一体形成。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的盘式制动装置，其中所述活塞部分中总缸面积较大的那个活塞部分的活塞间隔设置为小于总缸面积较小的活塞部分中的活塞、与相邻于前述活塞部分而将所述扭矩接受部置于其间的并且总缸面积较大的活塞部分的活塞之间的间隔。

13.根据权利要求1所述的盘式制动装置，其中，所述盘式制动装置包括相对布置并且其间具有所述盘式制动板的一对活塞保持部分，所述活塞保持部分中的一个形成有用于形成活塞保持孔的工作孔，所述活塞保持部分中的另一个形成有用于将所述制动钳主体安装在车辆侧上的安装孔。

14.一种摩托车，包括根据权利要求1至13中任一项所述的盘式制动装置。

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