用於制動卡鉗的活塞及包括這種活塞的制動卡鉗的製作方法

2023-08-02 22:08:31

專利名稱：用於制動卡鉗的活塞及包括這種活塞的制動卡鉗的製作方法
技術領域：
本發明的目的;lj^供一種用於制動卡鉗的活塞。
按照本發明的活塞和卡鉗優選地應用於車輛領域，具體地但非限制地 用於摩託車以及通常需要利用碟式制動器制動旋轉構件的機械或結構中。
背景技術：
已公知，制動卡鉗用於非常廣的範圍內的公路和鐵路車輛以及飛行 器上，其通過卡鉗與一個或者多個制動盤之間的相互作用產生制動力， 卡鉗通常固定於車輛的框架，而制動盤固定於車輪。
公知的第一類型的制動卡鉗包括單獨的小活塞，其在由通常受壓的 流體的作用下在形成於制動卡鉗側上的相應的支座內滑動。
這種小活塞通常布置於一側上，並且接合在能夠以摩擦方式配合制 動盤的相應側表面的至少一個制動墊片上。
還公知，在卡鉗中，多個活塞布置成相互面對的關係。
每個卡鉗還連接通常為手動剎把或者腳踏板的致動裝置，所述裝置 由使用者操作來產生制動力。在現代的應用中，所述致動裝置通過導管 系統可操作地連接制動卡鉗，所述導管系統使致動裝置與制動卡鉗發生 流體連通並且能夠也為較高值的壓力傳遞至制動卡鉗。
在公知的實施方式中，每個活塞以滑動的方式容置於形成於制動卡 鉗的主體中的相應的支座內，並通過受到壓力的流體的作用而被驅動進 行滑動，而所述流體受到諸如液壓泵這樣的致動裝置的控制。
從而，所述活塞在受壓流體的作用下可操作地在相應的支座內滑 動，具體地從第一靜止位置變化至作用位置，在所述作用位置中所述活 塞向所述制動盤施加推力。
上述流體密封通過插入的彈性襯墊獲得，所述彈性襯墊接合在卡鉗 主體內形成的支座的側部，防止受壓流體向外流出。而且，所述襯墊具有在活塞的可操作的滑行期間彈性變形的功能，由於所述襯墊的彈性返 回，活塞在完成其工作行程之後趨向於向後移回、至少部分地移回至缸
體內的縮回位置(活塞的回動(rollback)作用)。
遺憾的是，已發現僅在襯墊的一側上存在的流體壓力由於阻止變形 襯墊的彈性復位而趨向於阻擋所述回動作用。
其它公知的解決方案提供了在活塞與相應的支座之間插入一對襯 墊，所述襯墊接合在所述支座中形成的適當凹槽。具有合適的流體密封 功能的第一襯墊位於相對於活塞的滑動方向的、朝向支座的底部的進一 步內側的位置，並防止受壓油向外流出。另一方面，其它襯墊具有防塵 的保護功能。
遺憾的是，這種系統需要在支座上制出一個或者多個凹槽來安裝所 述襯墊。

發明內容
因此，本發明的技術任務是克服上述缺陷。
在這種技術任務範圍內，本發明的首要目的是提供一種用於制動卡 鉗的活塞及包括所述活塞的制動卡鉗，其具有有效的活塞回動作用。
本發明的另一重要目的是提供一種用於制動卡鉗的活塞及包括所 述活塞的制動卡鉗，其能夠特別是通過簡化必要的機械操作來簡化應用 部件的幾何形狀並從而減少生產的工序和成本。
本發明的最後一個重要目的是提供一種用於制動卡鉗的活塞及包 括所述活塞的制動卡鉗，其確定防止流體向外洩露的有效密封狀態。通 過按照所附權利要求中闡明的用於制動卡鉗的活塞及包括所述活塞的 制動卡鉗充分實現了上述目的及其它目的。


以下通過非排他的示例說明如附圖所示的用於制動卡鉗的活塞及 包括所述活塞的制動卡鉗的優選實施方式，其中
圖1為按照本發明的制動卡鉗的局部剖視圖；圖2為按照本發明的活塞的側視圖3為處於非操作位置的圖1的制動卡鉗的一部分的剖視圖； 圖4為處於操作位置的圖1的制動卡鉗的一部分的剖視圖；以及 圖5為圖2中的活塞的剖視圖。
具體實施例方式
標號1總體上標示按照本發明的制動卡鉗。
制動卡鉗1包括主體2，主體2大體上剛性地或者以浮動的方式安 裝至車輛或者操作機械的一部分(未在附圖中示出)。
在優選實施方式中，主體由相互接合併通過帶螺紋的構件2c可脫離 地聯接在一起的兩半部件2a、 2b組成，但應了解，主體2可製成為一 個整體。
制動卡鉗1通過與制動盤3的摩擦接合來可操作地關聯制動盤，以 通過墊片8傳遞制動力。按照未更詳細說明的一種公知的構造，固定至 待減速的旋轉體的制動盤3部分地容置於主體2之內。
圖l還在局部的剖視圖中示出了小活塞4的存在，小活塞容置於在 兩半部件2a、 2b中形成的適當的支座5中。在示例中，每個半部件2a、 2b具有三個支座5。每個半部件2a、 2b的三個支座5布置在與另一個 半部件2a、 2b的三個支座5相反的位置上。每個活塞4在幾何上聯接 至相應的支座5，以允許活塞4優選地平行於制動盤3繞其旋轉的軸線 "Y"在相應的支座5內移動。
參考圖2，小活塞4 (對應是其外端部6)與支撐7發生直接或者間 接(例如通過未示出的隔離元件)的相互作用。
在支撐7上布置了摩擦材料8，摩擦材料能夠通過摩擦配合制動盤 3,如圖1所示。具體地，每一套的三個小活塞4關聯分別包括支撐7 和摩擦材料8的一個或者多個墊片，使得制動卡鉗l包括至少兩個墊片 8，每個墊片都關聯制動盤3的相應的側表面。墊片8為公知類型，因 而將不在以下對其進行更詳細地說明。圖2示出了按照本發明的活塞4的優選實施方式。這種活塞4具有 第一圓柱形的側表面11，側表面11 (對應在外端部6處)由外表面、 優選的平表面12界定。每個活塞4具有與外端部6相反的內端部13， 內端部13由內表面14界定並形成有斜面31。
活塞14還在內端部13附近設有第一凹槽15，第一凹槽15優選地 延伸遍及活塞4的周向形成，並優選地沿"X"方向軸對稱。具體地， 由於以下待說明的原因，第一凹槽15形成為使得其更深的部分沿活塞4 的內端部13的方向布置。
活塞4還具有優選地與第一凹槽15共軸線的第二凹槽16，該第二 凹槽16優選地具有矩形剖面。
如圖2所示，第一凹槽15位於靠近活塞4的內端部13的位置中， 而第二凹槽16與第一凹槽15並排布置，並且由於以下待說明的原因， 兩個凹槽沿外端部6的方向由另一側表面28隔開。
圖3和圖4為活塞4的剖視圖，顯示了容置於相應支座5中的同一 個活塞4在操作期間所佔據的兩個位置。
支座5具有圓柱形表面17和優選呈圓形的底面18。
制動卡鉗1還包括置於每個活塞4與相關支座5之間的彈性裝置19、 22。這些彈性裝置19、 22具體在第一凹槽15和第二凹槽16處方便地 固定至活塞4。
此外，優選地，彈性裝置19由優選地具有方形或者矩形橫截面的 第一村墊20製成，而彈性裝置22優選地具有圓形橫截面。
凹槽15的形狀(具體是斜面31的存在)起到改進彈性裝置19的 性能的作用，特別是沿活塞4的返回方向，以使活塞4產生有效的返回 作用並將活塞帶回非操作的位置。
為此，支座15具有相對於活塞的軸線"X"傾斜並從其壓力方向D 擴展的內壁30，而內端部13具有相對於軸線"X"傾斜並向壓力方向 D收斂的斜面31。
如圖3和圖4最佳地示出，由於襯墊在活塞的壓縮行程期間的變形
8能夠提高復位的效果，從而促進墊片在制動完成後從制動盤分離。
彈性裝置19與活塞4及相應的支座5協作來限定與致動裝置(諸 如通過剎把手動操作的或者通過腳踏板踏板操作的液壓致動器)流體連 通的第一腔室21，致動裝置是公知的且不需要進一步說明。具體的，第 一腔室由彈性裝置19、活塞4的內表面14、支座5的側面17和底面18 界定。
按照該方式，根據由致動裝置產生的指令，活塞4接收到沿軸線X 的推力並從而趨向於沿方向X滑動。按照公知的操作原理，活塞4能夠 在操作位置(如圖4所示)與非操作位置(如圖3所示)之間移動，在 操作位置中活塞4將制動推力施加至制動盤3上，在非操作位置中，活 塞基本上縮回其相應的支座5中。
彈性裝置19的功能是在活塞4的位移過程中存儲彈性能，以後來 在活塞的行程結束時釋放能量，從而施加如彈簧那樣的反作用，所述反 作用對於以下功能尤其有用根據釋放致動裝置的指令使墊片8從制動 盤3分離(回動作用)。
制動卡鉗1還包括優選地由第二襯墊23製成的密封裝置22。該第 二襯墊方便地安裝於活塞4上，具體是對應第二凹槽16，同樣如圖3-5 所示，襯墊優選地呈環形。
按照該方式，活塞的側面28與彈性裝置19、密封裝置22以及支座 5的側面17 —起來限定第二流體密閉腔室24。
有利地，制動卡鉗1還包括能夠使第一腔室21和第二腔室24發生 流體連通的導流裝置25 (例如一個或者多個孔)。優選地，導流裝置25 包括一個或者多個流體連通第一腔室21和第二腔室24的導管。優選地， 導流裝置25形成於活塞4上。
圖2示出導流裝置25的優選實施方式，其包括基本上與活塞4同 軸的第一導管26以及橫向於第一導管26布置並與其流體連通的第二導 管27。具體地，第二導管27沿直徑方向延伸並(通過優選地位於直徑 方向上的相反位置的兩個孔28)通向活塞4的側面11。在圖5中可清 晰地看到這些孔28。通常，可通過多個導管來提供導流裝置25，導管大致定向並流體連 通第一腔室21和第二腔室24。
然而，由於按照本發明的制動卡鉗l自身具有不同的構造方案，因 此以上的描述是非限制性的。具體地，例如通過在對應每個支座5處制 造一個或者多個導管，導流裝置25能夠直接形成於制動鉗夾1的主體2 上。
本發明實現了如下主要優點。
首先，兩個襯墊安裝至活塞上避免了在支座的側面上進行花費大而 又複雜的加工操作(在很大程度上為卡鉗主體的銑削)，因而減少了制 造部件的工序和成本，因為在本技術領域中眾所皆知，在孔的內表面上
進行銑削操作比使外表面車削要更複雜。
此外，導流裝置的存在使得能夠在第二腔室內形成與第一腔室相關 的壓力，從而減小在現有技術中將阻礙執行這種功能的襯墊的彈性復位 的阻擋效應。實際上，本發明允許將流體在第一襯墊的兩側上都受到壓 力，以允許後者自由地執行其彈簧復位並保證迅速的回動作用。
如此設計的本發明明顯適於工業應用。還能在本發明構思的範圍內 進行多種修改和變化，而且，所有部件都可由技術上等價的其它元件代 替。
權利要求
1.一種用於碟式制動器的卡鉗，包括剛性主體(2)，其能夠在制動盤(3)附近與車輛或者結構的一部分聯接並限定至少一個支座(5)；至少一個活塞(4)，其以滑動的方式容置於所述至少一個支座(5)中並能夠在操作位置與非操作位置之間移動，在所述操作位置中所述活塞(4)通過摩擦材料層(8)在制動盤(3)上施加推力，在非操作位置中所述活塞(4)與所述制動盤(3)分離；其特徵在於，所述卡鉗包括固定於每個所述活塞(4)上並在所述活塞(4)與相應的所述支座(5)之間起作用的流體密封裝置(22)。
2. 如權利要求l所述的制動卡鉗，其特徵在於，所述制動卡鉗還 包括彈性裝置(19)，所述彈性裝置(19)固定於每個所述活塞(4)上 並在所述活塞(4)與相應的所述支座(5)之間起作用，以在所述活塞(4)滑動期間向所述活塞(4)至少施加彈性復位作用。
3. 如權利要求2所述的制動卡鉗，其特徵在於，每個所述活塞(4) 與所述密封裝置(22 )以及所述活塞(4 )所插入的相應的所述支座(5 ) 一起來限定與致動裝置流體連通的第一腔室(21)，每個所述活塞(4) 還具有側面(28 )，所述側面(28 )與相應的所述支座(5 )的側面(17 )、 所述密封裝置(22 )以及所述彈性裝置(19 ) 一起來界定第二腔室(24 ); 所述制動卡鉗(1)還包括導流裝置(25)以〗更在所述第一腔室(21) 與所述第二腔室(24)之間提供流體連通。
4. 如權利要求3所述的制動卡鉗，其特徵在於，所述制動卡鉗包 括形成於所述活塞(4)上的導流裝置(25)。
5. 如權利要求3所述的制動卡鉗，其特徵在於，所述制動卡鉗包 括形成於所述主體(2)上的導流裝置(25)。
6. 如權利要求3-5中的任一項所述的制動卡鉗，其特徵在於，所述 導流裝置(25 )包括流體連通所述第一腔室(21)和所述第二腔室(24 ) 的至少一個導管(26)。
7. 如前述權利要求中的任一項所述的制動卡鉗，其特徵在於，所 述制動卡鉗包括多個導管(26， 27)。
8. 如權利要求2-7中的任一項所述的制動卡鉗，其特徵在於，所述 彈性裝置(19)包括第一襯墊(20)。
9. 如前述權利要求中的任一項所述的制動卡鉗，其特徵在於，所 述密封裝置(22)包括第二襯墊(23)。
10. 如前述權利要求中的任一項所述的制動卡鉗，其特徵在於，所 述彈性裝置(19)容置於支座(15)內，所述支座(15)具有相對於所 述活塞的軸線傾斜並從所述活塞的壓力方向(D)擴展的內壁(30)。
11. 如前述權利要求中的任一項所述的制動卡鉗，其中，所述活塞 (4 )在一 內端部(13 )包括斜面(31 )，所述斜面(31)相對於所述軸線(X)傾斜並向壓力方向(D)收斂以輔助所述活塞(4)的復位行程。
12. —種制動卡鉗，包括剛性主體(2)，其能夠聯接結構或者車輛的一部分並限定至少一個 支座(5 );至少一個活塞(4)，其以滑動的方式容置於所述至少一個支座(5) 中並能夠在操作位置與非操作位置之間移動，在所述操作位置中所述活 塞在制動盤(3)上施加推力，在非操作位置中所述活塞(4)與所述制 動盤(3)分離；密封裝置(22)，其固定於每個所述活塞(4)上並在所述活塞(4) 與對應的所述支座(5)之間起作用；彈性裝置(19)，其固定於每個所述活塞(4)上並在所述活塞(4) 與對應的所述支座(5)之間起作用，以在所述活塞(4)滑動期間向所 述活塞(4)至少施加彈性復位作用；其特徵在於，每個所述活塞(4)與所述彈性裝置(19)以及所述 活塞(4)所插入的相應的所述支座(5) —起來限定與致動裝置流體連 通的第一腔室(21)，每個所述活塞(4)還具有側面(28)，所述側面 (28)與相應的所述支座(5)的側面(17)、所述密封裝置(22)以及 所述彈性裝置(19) 一起來界定第二腔室(24);所述活塞(4)還包括導流裝置(25)以便在所述第一腔室(21)與所述第二腔室(24)之間 提供流體連通。
13. —種用於制動卡鉗的活塞，所述制動卡鉗包括剛性主體(2)， 其能夠聯接結構或者車輛的一部分並限定至少一個支座(5);所述活塞(4)以滑動的方式容置於相應的支座(5)中並能夠在操作位置與非操 作位置之間移動，在所述操作位置中所述活塞在至少一個制動盤(3) 上施加推力，在非操作位置中所述活塞與所述制動盤(3)分離，所述 活塞(4)還與流體密封裝置(22)以及彈性裝置(19)關聯，所述流 體密封裝置(22 )在所述活塞(4 )與相應的所述支座(5 )之間起作用， 所述彈性裝置(19)在所述活塞(4)與相應的所述支座(5)之間起作 用，以在所述活塞(4)滑動期間向所述活塞(4)至少施加彈性復位作 用；其特徵在於，所述活塞(4)與所述彈性裝置(19)以及所述活塞 (4)所插入的相應的所述支座(5) —起來限定與致動裝置流體連通的 第一腔室(21),每個所述活塞(4)還具有側面(28)，所述側面(28) 與相應的所述支座(5)的側面(17)、所述密封裝置(22)以及所述彈 性裝置(19) 一起來界定第二腔室(24);所述活塞(4)還包括導流裝置(25)以便在所述第一腔室(21) 與所述第二腔室(24)之間提供流體連通，所述彈性裝置(19)和所述 密封裝置(22)固定至所述活塞(4)。
14. 如權利要求13所述活塞，其特徵在於，所述彈性裝置(19, 22) 對應於第一凹槽(15)和第二凹槽(16)固定至所述活塞(4)。
15. 如權利要求13所述的活塞，其中，所述第一凹槽(15)包括內 壁(30)，所述內壁(30)相對於所述活塞(4)的軸線(X)傾斜並從 壓力方向(D)擴展以提高所述彈性裝置(19)的彈性功能。
16. 如權利要求13-15中的任一項所述的活塞，其中，所述活塞(4) 在一內端部包括斜面(31)，所述斜面(31)傾斜於軸線(X)並向壓力 方向(D)收斂以輔助所述活塞(4)的復位行程。
全文摘要
一種特別是應用於摩託車的制動卡鉗，包括剛性主體，其能夠聯接結構或車輛的一部分並限定至少一個支座(5)；至少一個活塞(4)，其以滑動方式容置於相應支座(5)中並關聯流體密封裝置(22)和彈性裝置(19)，彈性裝置(19)在活塞(4)與支座(5)之間起作用，以在活塞(4)滑動期間向其至少施加彈性復位作用，且活塞(4)與彈性裝置(19)以及活塞所插入的相應支座(5)一起限定與致動裝置流體連通的第一腔室(21)。活塞(4)還具有側面(11)，側面(11)與相應支座(5)的側面(17)、密封裝置(22)及彈性裝置(19)一起限定第二腔室(24)；活塞(4)還包括導流裝置以在第一腔室(21)與第二腔室(24)之間提供流體連通。
文檔編號F16D65/18GK101595324SQ200780050691
公開日2009年12月2日 申請日期2007年12月24日 優先權日2007年1月31日
發明者加布裡埃萊·迪彼得羅, 賈恩卡洛·韋佐利 申請人:富米樂公司