一种增力式汽车制动卡钳的制作方法

1.本实用新型属于汽车制动技术领域，涉及一种增力式汽车制动卡钳。


背景技术：

2.当前，随着新能源汽车的推广，各大主机厂对汽车的性能和成本要求越来越严。因此在满足性能的同时，轻量化设计成为了一项重要设计目标。制动卡钳作为汽车重要的部件，其重量和成本也成为汽车厂商关注的焦点之一。现有制动卡嵌多采用盘式制动卡钳，其制动活塞缸沿制动盘端面法向布置，制动盘给内侧制动块的正压力与动液压下活塞给内侧制动块的等效压力相等。当为了获得较大的制动力时，需要采用较大的缸径，导致制动卡嵌的体积大，重量大。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种增力式汽车制动卡钳，以提高活塞对制动盘的制动力，从而实现制动卡钳的轻量化设计。
4.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种具有增力式的汽车制动卡钳，包括钳体，钳体的一端设有外侧制动块，另一端内侧形成有活塞缸，活塞缸内滑动连接有活塞，活塞的输出端设有内侧制动块，活塞作用于内侧制动块的压力与制动盘作用于内侧制动块的压力之间的夹角为a，5
°
≤a≤30
°
。
6.可选地，15
°
≤a≤20
°
。
7.可选地，所述活塞缸内壁上开设有与套设在活塞上的活塞密封圈作用的密封槽，密封槽的轴截面包括底面，以及分别位于底面前端和后端的前侧面和后侧面，密封槽的底面包括与前侧面相接且与活塞缸轴线平行的第一底面、与活塞缸轴线不平行且其夹角c为锐角的第二底面，以及连接第一底面和第二底面的v型面，且第一底面对应的孔径小于第二底面对应孔径的平均值，以使活塞密封圈与第一底面配合的过盈量大于与第二底面配合的过盈量。
8.可选地，7.5
°
≤c≤10.5
°
。
9.可选地，所述前侧面包括与活塞缸径向面夹角为b的前端斜面，以及与前端斜面相接的前竖直面，前竖直面的另一端与第一底面相接。
10.可选地，所述后侧面包括与活塞缸径向面夹角为d的后端斜面，以及与后端斜面相接的后竖直面，后竖直面的另一端与第一底面相接。
11.可选地，所述前端斜面的面积大于后端斜面的面积。
12.本实用新型的有益效果在于：
13.1.本实用新型通过使活塞缸呈倾斜设置，使其比现有技术中沿制动盘端面法向布置的活塞缸对制动盘具有更大的制动力，进而实现了小活塞产生大活塞的制动力，从而实现了在不额外增加零部件的前提下，可用小规格制动卡钳替换现有技术中的大规格制动卡钳，实现了制动卡钳的轻量化设计。
14.2.本实用新型不需要额外增加零部件，仅通过改变密封槽的结构，即可实现低液压制动，且制动响应快，提升了驾驶的安全性和舒适性。
15.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
16.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：
17.图1为制动卡钳的结构示意图一；
18.图2为制动卡钳的结构示意图二；
19.图3为内侧制动块的受力示意图；
20.图4为制动卡钳的结构示意图三；
21.图5为钳体的结构示意图；
22.图6为图5的f处局部放大图。
23.附图标记：活塞1、钳体2、活塞密封圈3、内侧制动块4、制动盘5、外侧制动块6、支架7、前端斜面11、第一底面12、第二底面13、后端斜面14。
具体实施方式
24.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
26.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
27.请参见图1～图6，一种增力式汽车制动卡钳，包括钳体2，钳体2的一端设有外侧制动块6，另一端内侧形成有活塞缸，活塞缸内滑动连接有活塞1，活塞1的输出端设有可与其贴合的内侧制动块4；活塞缸呈倾斜设置，活塞缸的轴线与制动盘5的端面法线之间的夹角
为a，以方便使内侧制动块4朝向活塞1的端面法线与制动盘5的端面法线之间的夹角也为a，进而能够使活塞1作用于内侧制动块4的压力与制动盘5作用于内侧制动块4的压力之间的夹角为a，a的范围为5
°
≤a≤30
°
。
28.图3为内侧制动块4的受力分析图，取内侧制动块4为研究对象，由内侧制动块4在y向上受力平衡，可以得出：
[0029][0030]
式中，μ为摩擦系数；f为活塞1作用在内侧制动块4上的等效液压力，n为内侧制动块4所受的正压力，a为活塞缸的轴线与制动盘5的端面法线之间的夹角；fz为支架7给制动块的反作用力。
[0031]
现有技术中，内侧制动块所受制动盘的正压力与动液压下活塞给内侧制动块的等效压力相等，汽车制动力与活塞半径的平方成正比关系。但本实用新型中，内侧制动块4所受正压力n大于动液压下活塞1给内侧制动块4的等效压力f。因此，本实用新型中的制动卡钳可以实现使用小活塞直径产生大活塞直径下的制动力，能完全替代大缸径下的制动卡钳，且制动卡钳重量又与活塞直径成正相关关系，因此，本实用新型的制动卡钳能实现轻量化设计的目标。
[0032]
本实用新型的活塞缸呈倾斜设置，比现有技术中沿制动盘端面法向布置的活塞缸对制动盘具有更大的制动力，进而实现了小活塞产生大活塞的制动力，从而实现了在不额外增加零部件的前提下，可用小规格制动卡钳替换现有技术中的大规格制动卡钳。
[0033]
优选地，15
°
≤a≤20
°
。
[0034]
本实用新型的活塞缸内壁上开设有与套设在活塞上的活塞密封圈作用的密封槽，密封槽的轴截面包括底面，以及分别位于底面前端和后端的前侧面和后侧面，密封槽的底面包括与前侧面相接且与活塞缸轴线平行的第一底面12、与活塞缸轴线不平行且其夹角c为锐角的第二底面13，以及连接第一底面12和第二底面13的v型面，且第一底面12对应的孔径小于第二底面13对应孔径的平均值，以使活塞密封圈3与第一底面12配合的过盈量大于与第二底面13配合的过盈量。c的范围为：7.5
°
≤c≤10.5
°
，优选c＝8
°
。
[0035]
为了减少应力集中，本实用新型中第一底面12与前侧面的相接处、第二底面13与后侧面的相接处均具有倒角结构。
[0036]
本实用新型中密封槽的前侧面包括与活塞缸径向面夹角为b的前端斜面11，以及与前端斜面11相接的前竖直面，前竖直面的另一端与第一底面12相接。b的范围为：25
°
≤b≤35
°
，优选b＝30
°
。
[0037]
本实用新型中密封槽的后侧面包括与活塞缸径向面夹角为d的后端斜面14，以及与后端斜面14相接的后竖直面，后竖直面的另一端与第一底面12相接。d的范围为：32
°
≤d≤42
°
，优选d＝37
°
。
[0038]
优选地，本实用新型中前端斜面11的面积大于后端斜面14的面积。
[0039]
本实用新型的密封槽对应于活塞密封圈3的位置设置，一般靠近活塞缸的缸口一端。
[0040]
实施例
[0041]
一种具有增力式的汽车制动卡钳，包括支架7、活塞1、钳体2、活塞密封圈3、内侧制
动块4、制动盘5、外侧制动块6和活塞防尘套，钳体的一端设有外侧制动块，另一端内侧形成有活塞缸，活塞缸呈倾斜设置，活塞缸的轴线与制动盘5的端面法线之间的夹角a＝15
°
，内侧制动块朝向活塞的端面法线与制动盘5的端面法线之间的夹角为a，内侧制动块与活塞的输出端面配合，以使活塞作用于内侧制动块的压力与制动盘作用于内侧制动块的压力之间的夹角为a。
[0042]
钳体1与支架7通过导向销连接，活塞1滑动设置在钳体1的活塞缸内，活塞密封圈3套设在活塞1外侧且位于开设在活塞缸内壁上的密封槽内，活塞防尘套位于活塞密封圈3靠近活塞缸的缸口一侧。密封槽的轴截面包括底面，以及分别位于底面前端和后端的前侧面和后侧面，密封槽的底面包括与前侧面相接且与活塞缸轴线平行的第一底面12、与活塞缸轴线不平行且其夹角c为锐角的第二底面13，以及连接第一底面12和第二底面13的v型面，c＝8
°
。密封槽的前侧面包括与活塞缸径向面夹角为b的前端斜面11，以及与前端斜面11相接的前竖直面，前竖直面的另一端与第一底面12相接，b＝30
°
。密封槽的后侧面包括与活塞缸径向面夹角为d的后端斜面14，以及与后端斜面14相接的后竖直面，后竖直面的另一端与第一底面12相接，d＝37
°
。前端斜面11的面积大于后端斜面14的面积。
[0043]
活塞密封圈3的横截面呈矩形，由橡胶制作，在液压、气压或其它动力装置对活塞1产生压力的作用下，活塞密封圈3可以发生形变。在制动液的作用下，活塞1从制动卡钳的活塞缸的缸孔底部向制动卡钳的爪部移动，并产生轴向压力，此轴向压力压住制动块使制动块与制动盘摩擦产生制动力，使活塞密封圈3向制动卡钳的爪部端移动，由于活塞密封圈3在第一底面12处与活塞1过盈配合的过盈量大于在第二底面13处与活塞1过盈配合的过盈量，活塞密封圈3在预压力的作用下不易变形，因此只需要很少的制动液就能产生实现制动的制动力，所以本实用新型制动需液量低，制动响应快。
[0044]
本实用新型不需要额外增加零部件，通过优化设计活塞缸孔中心线与与制动盘端面法线之间的夹角来实现用小活塞产生大活塞下的制动力，能够使小活塞缸径产生大活塞缸径的制动力效果，进而能够实现用小活塞制动卡钳替代大活塞制动卡钳，能很好的满足重量要求，在不影响各方面性能的情况下实现了轻量化的目的。另外，在不增加额外零部件的情况下，仅通过改变密封槽的结构，即可实现低液压制动，且制动响应快，提升了驾驶的安全性和舒适性。
[0045]
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。