回复弹簧和包括可塑性变形的回复弹簧的盘式制动器的制造方法
【专利说明】回复弹簧和包括可塑性变形的回复弹簧的盘式制动器
[0001 ] 本申请是国际申请日为2013年8月22日、申请号为201380044174.1(PCT/EP2013/067451)、发明名称为“回复弹簧以及包括可塑性变形的回复弹簧的机动车用盘式制动器”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种用于机动车制动系统的盘式制动器，该盘式制动器包括:制动器支架，该制动器支架具有至少一个容纳区；刹车衬片组件，该刹车衬片组件具有刹车衬片支座和被附接至刹车衬片支座并能被置入与制动盘相互作用以获得制动效果的刹车衬片，其中该刹车衬片组件以经由形成在刹车衬片支座上的导向部引导的方式被容纳在所述至少一个容纳区中；以及至少一个回复弹簧，该回复弹簧接合刹车衬片组件并在弹性变形下将该刹车衬片组件偏压至不产生制动效果的初始位置，其中，所述至少一个回复弹簧能弹性变形以补偿刹车衬片磨损。
【背景技术】
[0003]这样的盘式制动器是现有技术。在这些盘式制动器中，刹车衬片支座在偏离其产生制动效果并由此进入与制动盘的摩擦接触的初始位置之后必须被回移至初始位置以使刹车衬片与制动盘分离。为了避免不希望的磨损并减小损耗，在刹车衬片组件已偏移而产生制动效果之后，绝对需要阻止任何接触保留在刹车衬片和制动盘之间以及出现任何残余滑动动量。
[0004]但如同样众所周知地，需要如此设计盘式制动器，S卩，在刹车衬片磨损情况下，可以实现磨损修正，从而使得即使出现衬片磨损，盘式制动器在操纵时的性能也保持基本不变。这样的磨损修正需要根据磨损来调节回复弹簧。为此有多种解决方案，根据实际磨损状况，回复弹簧借此在容纳区中可以实现滑动调节。其它解决方案规定，回复弹簧在容纳区中根据实际磨损进行变形且尤其是塑性变形。这样的解决方案例如在文献US7，318，503B2中有描述。在这里，刹车衬片组件通过环圈状回复弹簧被偏压入其初始位置，其中该环圈状回复弹簧被构造成也保证通过零部件塑性变形来补偿衬片磨损。
[0005]但事实已经表明，这样的解决方案在磨损补偿过程中未显示出可靠性。尤其难以预计弹簧弹性弯曲体的塑性变形是否总是精确对应于实际磨损状态。其结果是随着刹车衬片实际磨损逐渐加剧，回复弹簧的回复性也可能改变。这可能导致例如弹簧过度变形，结果，残余弹性变形分量不再产生充分的回复运动并且出现残余滑动动量。另一方面，弹簧也可能塑性变形不足，结果，它产生超出期望的较大回复行程。这导致再次操纵时的制动器延迟响应性能。
【发明内容】
[0006]与此相比，本发明的一个目的是提供一种前言所述类型的盘式制动器，其回复弹簧产生可靠的磨损补偿，伴随恒定的回复性能。
[0007]该目的通过前言所述类型的盘式制动器实现，在此规定该回复弹簧通过底部抵靠在制动器支架上并且具有至少一个支腿，该支腿通过连接区被连接至该底部并且相对于所述底部以一角度布置，所述角度随着刹车衬片磨损加剧而在塑性变形作用下改变。
[0008]代替协调圆形曲线，本发明规定了在连接区内设置整体成型部分，在这里发生用于磨损修正的塑性变形。这允许塑性变形行为以更按规定的方式被调节。
[0009]本发明的一个改进方案规定，回复弹簧被构造成具有以一个角度彼此相对设置的至少两个支腿，其中随着衬片磨损加剧，两个支腿之间的角度发生变化以实现磨损补偿。
[0010]因此，在回复弹簧塑性变形作用下的磨损补偿发生在所述底部和至少一个支腿之间的至少一个连接区内和/或在有至少两个支腿情况下附加地或者替代地在相邻的两个支腿之间的连接区内，其中所述连接区被清楚限定。因而，假定适当构型以下将更详细描述的所述连接区，则弹簧变形行为可以有意且可靠地针对磨损补偿被调节。
[0011]原则上也可以使该弹簧承受拉伸载荷，其中使所述至少一个支腿变形，同时该支腿与底部一起形成的所述角度减小。如果设有至少两个相邻支腿，则这些支腿张开，由其形成的所述角度同时扩大。作为其替代方式，根据本发明优选规定回复弹簧如此设置在制动器支架和刹车衬片组件之间，即，回复弹簧承受压缩载荷，其中随着刹车衬片磨损加剧，所述至少一个支腿和底部之间的角度在塑性变形作用下变大。如果设有相邻的两个支腿，则它们之间的角度在塑性变形作用下变小，并且相邻的支腿彼此靠近。这个在压缩下是弹性的弹簧变型的优点是，相邻的支腿在加剧的磨损补偿作用下相互靠拢，最终在最大变形(塑性和弹性)下相互抵靠。当释放制动器时，发生处在弹性变形分量范围内的回复动量。塑性(永久)变形分量被用于磨损补偿。
[0012]本发明的一个改进方案规定，回复弹簧在相邻的两个支腿之间的连接区内或者在至少一个支腿和底部之间的连接区内并且在靠近所述连接区的位置处分别配设有凹窝，其中，远离该连接区的支腿被设计成没有凹窝。通过适当设定连接区内的凹窝的长度和/或宽度，所述连接区内的变形行为可以被有意控制。较大的凹窝提供连接区的较大强度削弱，因而造成较低的变形极限。本文中的变形极限是指从弹性变形状态至塑性变形状态的过渡。较小的凹窝提供较高的变形极限，即，需要较大的力以在连接区获得塑性变形。将连接区设计成具有凹窝具有其它优点，即，它允许有目的地以低制造成本来调节要实现的变形性能。总之，因此可以使在弹性变形和塑性变形之间的连接区的期望变形极限能通过设定该连接区内的凹窝的尺寸来决定。
[0013]关于回复弹簧的结构设计，可以规定该支腿的与底部相连的连接区具有不同于相邻的支腿之间的连接区的变形极限。靠近底部的支腿因此塑性变形，可以说比远离底部设置的支腿更迟变形。
[0014]与此相关地还可以进一步规定，在相邻的支腿之间的、距底部的距离增大的这些连接区被设计成具有不等值的变形极限，优选为数值减小的变形极限。但也可以在前后相继的连接区内提供交替的变形极限。
[0015]关于回复弹簧的结构还可以进一步规定，该至少一个连接区基本上具有协调的倒圆结构，但半径较小。该协调的倒圆防止不希望有的回复弹簧断裂并且保证长的使用寿命。另外，可以规定所述支腿具有基本呈直线的结构。
[0016]根据本发明，原则上也可以使回复弹簧呈单独件形式并且能相对于制动器支架被固定，优选通过棘爪连接或者夹紧连接。这允许呈由弹簧金属片等弯曲冲压形式的简单制造。但回复弹簧也可被连接至引导夹以引导该刹车衬片支座，该引导夹容纳在该容纳区中。与此相关地可以规定，回复弹簧通过棘爪连接被闩锁和/或夹紧在引导夹上，其中该引导夹为此具有凹窝。或者，回复弹簧可以一体形成在引导夹上。这方便回复弹簧和引导夹在组装和储备过程中作为一个单元来操纵。
[0017]根据本发明，与此相关地还可以进一步规定，回复弹簧和引导夹的单元通过成型扁平件来制造，其中该回复弹簧和引导夹均通过成型在扁平状态下是基本长条形的扁平件部分来制造，其中所述长条部的各自纵轴线的走向基本相互平行。作为扁平件，可以优选考虑金属片，金属片在切割或冲压加工过程中具有期望的外形和凹窝，并且随后在弯曲加工过程中被成型。通过根据本发明作为扁平件的长条部分构成该回复弹簧和引导夹并且通过平行布置所述部分的各自纵轴线，可以将扁平件尺寸保持得很小。这因而减小了制造扁平件所需要的材料的表面积并且减少了出现的材料碎肩量，因此，制造成本可被显著降低。
[0018]本发明进一步涉及用于前述类型的盘式制动器的回复弹簧，其中所有涉及回复弹簧及其安装的以上特征可单独地或按照其任意期望组合方式来提供。
【附图说明】
[0019]以下将参照附图来举例描述本发明，其中:
[0020]图1是盘式制动器的