關(guān)于轎車常用剎車片回位彈簧的研究與分析

馬飛

摘 要：汽車在我們生活中扮演著越來(lái)越重要的角色，汽車行駛不但要安全，而且還要省油。目前市面上的轎車制動(dòng)器絕大部分都采用的是盤式制動(dòng)器，盤式制動(dòng)器不但制動(dòng)平穩(wěn)，而且散熱性好，因此得到廣泛應(yīng)用。盤式制動(dòng)器的工作原理是，當(dāng)剎車踏板踩下后，制動(dòng)液通過(guò)主缸、管路傳遞到剎車卡鉗中（分泵），剎車卡鉗中的活塞通過(guò)液壓作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)剎車片和剎車盤的夾持，從而產(chǎn)生制動(dòng)力矩，使車輛減速或停車;當(dāng)剎車踏板釋放時(shí)，剎車卡鉗中的液壓隨即釋放，剎車片夾緊剎車盤的力也隨即消失，車輪可以再次轉(zhuǎn)動(dòng)。普通剎車片要在剎車盤的旋轉(zhuǎn)下分離，而帶有回位彈簧的剎車片，可以迅速使剎車片回位。剎車片的主動(dòng)回位不但對(duì)實(shí)車的拖滯力矩有降低，而且對(duì)剎車噪音、剎車抖動(dòng)、剎車片壽命等也有一定幫助。因此帶有剎車片主動(dòng)回位結(jié)構(gòu)的制動(dòng)器也越來(lái)越多。本文從一些市場(chǎng)調(diào)研的產(chǎn)品來(lái)看看，都有哪些剎車片回位結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)器 剎車片回位結(jié)構(gòu) 回位彈簧

Research and Analysis on the Return Spring of Commonly Used Car Brakes

Ma Fei

Abstract：Cars are playing an increasingly important role in our lives. Cars must not only be safe， but also fuel-efficient. At present， most of the car brakes on the market use disc brakes. Disc brakes not only brake smoothly， but also have good heat dissipation， so they are widely used. The working principle of the disc brake is that when the brake pedal is stepped on， the brake fluid is transferred to the brake caliper （sub-cylinder） through the master cylinder and pipeline， and the piston in the brake caliper acts on the brake pads and brake discs through hydraulic action. When the brake pedal is released， the hydraulic pressure in the brake caliper is released immediately， and the force of the brake pads clamping the brake disc disappears， and the wheels can turn again. Ordinary brake pads must be separated under the rotation of the brake disc， and brake pads with return springs can quickly return the brake pads. The active return of the brake pads not only reduces the drag torque of the actual vehicle， but also helps with brake noise， brake jitter， and brake pad life. Therefore， there are more and more brakes with brake pad active return structure. Based on market research， this article takes a look at some products and sees what brake pad return structures are available in the market.

Key words：brake， brake pad return structure， return spring

1 剎車片回位結(jié)構(gòu)：

目前剎車片的回位彈簧結(jié)構(gòu)主要分為3類：

1.1 四點(diǎn)固定回位式：

這類產(chǎn)品，通過(guò)在剎車片背板上的兩端，分別與制動(dòng)器上的非運(yùn)動(dòng)件進(jìn)行彈性可動(dòng)連接，產(chǎn)生使剎車片回位的彈力。如圖1所示：

應(yīng)用案例1：此類結(jié)構(gòu)目前應(yīng)用較多，如日信公司在本田思域前制動(dòng)器上的應(yīng)用，如圖2所示。在內(nèi)外剎車片兩端分別裝有V型彈簧，V型彈簧的另一端則搭接在剎車保持架上，剎車片兩端的彈簧彈力不同，在前進(jìn)方向剎車盤旋入端的彈簧力略大。

應(yīng)用案例2：如TRW公司在長(zhǎng)安一款車型的后制動(dòng)器上的應(yīng)用，如圖3所示。在剎車保持架上的保持簧片上設(shè)計(jì)了L型拉簧結(jié)構(gòu)，布置在內(nèi)外剎車片的兩端，起到剎車片回位作用。該回位彈簧不分旋入和旋出方向，兩端力值相當(dāng)。

1.2 兩點(diǎn)固定回位式

這類產(chǎn)品，通過(guò)在內(nèi)外剎車片背板上的一端（剎車盤旋入端），分別與制動(dòng)器上的非運(yùn)動(dòng)件進(jìn)行彈性可動(dòng)連接，產(chǎn)生使剎車片回位的彈力。如圖4所示：

應(yīng)用案例：此類結(jié)構(gòu)目前應(yīng)用，如曙光公司在日產(chǎn)軒逸前制動(dòng)器上的應(yīng)用，如圖5所示。

在剎車片保持簧（位于剎車保持架上固定）上增加了一個(gè)回位彈簧片，并且該回位彈簧片只布置在剎車盤旋入端方向。

1.3 四點(diǎn)浮動(dòng)回位式：

這類產(chǎn)品，通過(guò)在剎車片背板上兩端，分別安裝回位簧片或者回位鋼絲，使剎車盤兩側(cè)的剎車片相互產(chǎn)生回位的彈力。如圖6所示：

應(yīng)用案例：此類結(jié)構(gòu)目前應(yīng)用，如大陸公司用于某車型的后制動(dòng)器，如圖7所示。

在剎車片兩端上增加了一個(gè)回位彈簧片，并且兩端回位彈簧片一致。

2 結(jié)構(gòu)分析

從以上結(jié)構(gòu)調(diào)研可以看出，不同廠家根據(jù)自身產(chǎn)品的不同配有不同的剎車片回位彈簧，那么這些回位彈簧與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有哪些關(guān)系，需要先看產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

2.1 剎車卡鉗結(jié)構(gòu)

目前市面的剎車卡鉗結(jié)構(gòu)，從剎車片的受力情況來(lái)分，主要分為兩類：一類是推拉結(jié)構(gòu)，如圖8左側(cè)所示，即剎車片在夾緊剎車盤時(shí)，由于車輪的滾動(dòng)力帶動(dòng)剎車片向剎車保持架撞擊，剎車保持架不但受到來(lái)自剎車片的推力F1，同時(shí)也受到剎車片的拉力F2，該結(jié)構(gòu)剎車卡鉗應(yīng)用較少;另一類是只推結(jié)構(gòu)，如下圖右側(cè)所示，即剎車時(shí)，剎車保持架只受到來(lái)自剎車片的推力F1，這類結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛。

兩種結(jié)構(gòu)卡鉗單從功能上來(lái)講，推拉結(jié)構(gòu)有優(yōu)勢(shì)。只推結(jié)構(gòu)的剎車片工作時(shí)，剎車片的旋入和旋出兩端壓力不均，而推拉結(jié)構(gòu)，由于拉力的作用會(huì)減小剎車片的旋入和旋出兩端壓力不均現(xiàn)象。這里還與剎車片的結(jié)構(gòu)有一定關(guān)聯(lián)。

2.2 剎車片結(jié)構(gòu)

剎車片一般形狀如圖9所示，摩擦材料的長(zhǎng)與剎車盤的旋轉(zhuǎn)方向一致，摩擦材料的寬與剎車盤徑向方向一致。摩擦材料的長(zhǎng)寬比值不能太大，如果比值過(guò)大容易造成長(zhǎng)度方向磨損差異大，如果比值太小有可能引起壽命不足等問(wèn)題。具體還要根據(jù)實(shí)際情況布置。

2.3 綜合分析

當(dāng)對(duì)剎車卡鉗拖滯要求較高時(shí)，盡量采用兩端回位彈簧;

當(dāng)對(duì)剎車片磨損量一致性要求較高或者剎車片長(zhǎng)寬比較大時(shí)，優(yōu)先采用兩端不等力的回位彈簧或者單側(cè)回位彈簧，必要時(shí)要考慮壓力偏移設(shè)計(jì);

當(dāng)對(duì)顛簸類異響要求較高時(shí)，優(yōu)先采用固定式回位彈簧;

對(duì)于推拉式剎車卡鉗和長(zhǎng)寬比較小的剎車卡鉗，優(yōu)先推薦兩端等力的回位彈簧;

3 總結(jié)

綜合近幾年乘用車市場(chǎng)對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性要求的不斷提升，主機(jī)廠對(duì)制動(dòng)器的拖滯力矩要求也不斷提升，為了滿足主機(jī)客戶的要求，各大配套廠也是不斷創(chuàng)新改善，都建立了屬于自己的一套剎車片回位結(jié)構(gòu)，并申請(qǐng)了專利進(jìn)行保護(hù)，如日信公司、泛博公司、天合公司等。

本文僅介紹了幾款具有代表性的剎車片回位結(jié)構(gòu)，僅供參考。