用于制动卡钳的活塞及包括这种活塞的制动卡钳.pdf

一种特别是应用于摩托车的制动卡钳，包括：刚性主体，其能够联接结构或车辆的一部分并限定至少一个支座(5)；至少一个活塞(4)，其以滑动方式容置于相应支座(5)中并关联流体密封装置(22)和弹性装置(19)，弹性装置(19)在活塞(4)与支座(5)之间起作用，以在活塞(4)滑动期间向其至少施加弹性复位作用，且活塞(4)与弹性装置(19)以及活塞所插入的相应支座(5)一起限定与致动装置流体连通的第一腔室(21)。活塞(4)还具有侧面(11)，侧面(11)与相应支座(5)的侧面(17)、密封装置(22)及弹性装置(19)一起限定第二腔室(24)；活塞(4)还包括导流装置以在第一腔室(21)与第二腔室(24)之间提供流体连通。

1.  一种用于碟式制动器的卡钳，包括：
刚性主体(2)，其能够在制动盘(3)附近与车辆或者结构的一部分联接并限定至少一个支座(5)；
至少一个活塞(4)，其以滑动的方式容置于所述至少一个支座(5)中并能够在操作位置与非操作位置之间移动，在所述操作位置中所述活塞(4)通过摩擦材料层(8)在制动盘(3)上施加推力，在非操作位置中所述活塞(4)与所述制动盘(3)分离；
其特征在于，所述卡钳包括固定于每个所述活塞(4)上并在所述活塞(4)与相应的所述支座(5)之间起作用的流体密封装置(22)。

2.  如权利要求1所述的制动卡钳，其特征在于，所述制动卡钳还包括弹性装置(19)，所述弹性装置(19)固定于每个所述活塞(4)上并在所述活塞(4)与相应的所述支座(5)之间起作用，以在所述活塞(4)滑动期间向所述活塞(4)至少施加弹性复位作用。

3.  如权利要求2所述的制动卡钳，其特征在于，每个所述活塞(4)与所述密封装置(22)以及所述活塞(4)所插入的相应的所述支座(5)一起来限定与致动装置流体连通的第一腔室(21)，每个所述活塞(4)还具有侧面(28)，所述侧面(28)与相应的所述支座(5)的侧面(17)、所述密封装置(22)以及所述弹性装置(19)一起来界定第二腔室(24)；所述制动卡钳(1)还包括导流装置(25)以便在所述第一腔室(21)与所述第二腔室(24)之间提供流体连通。

4.  如权利要求3所述的制动卡钳，其特征在于，所述制动卡钳包括形成于所述活塞(4)上的导流装置(25)。

5.  如权利要求3所述的制动卡钳，其特征在于，所述制动卡钳包括形成于所述主体(2)上的导流装置(25)。

6.  如权利要求3-5中的任一项所述的制动卡钳，其特征在于，所述导流装置(25)包括流体连通所述第一腔室(21)和所述第二腔室(24)的至少一个导管(26)。

7.  如前述权利要求中的任一项所述的制动卡钳，其特征在于，所述制动卡钳包括多个导管(26，27)。

8.  如权利要求2-7中的任一项所述的制动卡钳，其特征在于，所述弹性装置(19)包括第一衬垫(20)。

9.  如前述权利要求中的任一项所述的制动卡钳，其特征在于，所述密封装置(22)包括第二衬垫(23)。

10.  如前述权利要求中的任一项所述的制动卡钳，其特征在于，所述弹性装置(19)容置于支座(15)内，所述支座(15)具有相对于所述活塞的轴线倾斜并从所述活塞的压力方向(D)扩展的内壁(30)。

11.  如前述权利要求中的任一项所述的制动卡钳，其中，所述活塞(4)在一内端部(13)包括斜面(31)，所述斜面(31)相对于所述轴线(X)倾斜并向压力方向(D)收敛以辅助所述活塞(4)的复位行程。

12.  一种制动卡钳，包括：
刚性主体(2)，其能够联接结构或者车辆的一部分并限定至少一个支座(5)；
至少一个活塞(4)，其以滑动的方式容置于所述至少一个支座(5)中并能够在操作位置与非操作位置之间移动，在所述操作位置中所述活塞在制动盘(3)上施加推力，在非操作位置中所述活塞(4)与所述制动盘(3)分离；
密封装置(22)，其固定于每个所述活塞(4)上并在所述活塞(4)与对应的所述支座(5)之间起作用；
弹性装置(19)，其固定于每个所述活塞(4)上并在所述活塞(4)与对应的所述支座(5)之间起作用，以在所述活塞(4)滑动期间向所述活塞(4)至少施加弹性复位作用；
其特征在于，每个所述活塞(4)与所述弹性装置(19)以及所述活塞(4)所插入的相应的所述支座(5)一起来限定与致动装置流体连通的第一腔室(21)，每个所述活塞(4)还具有侧面(28)，所述侧面(28)与相应的所述支座(5)的侧面(17)、所述密封装置(22)以及所述弹性装置(19)一起来界定第二腔室(24)；所述活塞(4)还包括导流装置(25)以便在所述第一腔室(21)与所述第二腔室(24)之间提供流体连通。

13.  一种用于制动卡钳的活塞，所述制动卡钳包括：刚性主体(2)，其能够联接结构或者车辆的一部分并限定至少一个支座(5)；所述活塞(4)以滑动的方式容置于相应的支座(5)中并能够在操作位置与非操作位置之间移动，在所述操作位置中所述活塞在至少一个制动盘(3)上施加推力，在非操作位置中所述活塞与所述制动盘(3)分离，所述活塞(4)还与流体密封装置(22)以及弹性装置(19)关联，所述流体密封装置(22)在所述活塞(4)与相应的所述支座(5)之间起作用，所述弹性装置(19)在所述活塞(4)与相应的所述支座(5)之间起作用，以在所述活塞(4)滑动期间向所述活塞(4)至少施加弹性复位作用；
其特征在于，所述活塞(4)与所述弹性装置(19)以及所述活塞(4)所插入的相应的所述支座(5)一起来限定与致动装置流体连通的第一腔室(21)，每个所述活塞(4)还具有侧面(28)，所述侧面(28)与相应的所述支座(5)的侧面(17)、所述密封装置(22)以及所述弹性装置(19)一起来界定第二腔室(24)；
所述活塞(4)还包括导流装置(25)以便在所述第一腔室(21)与所述第二腔室(24)之间提供流体连通，所述弹性装置(19)和所述密封装置(22)固定至所述活塞(4)。

14.  如权利要求13所述活塞，其特征在于，所述弹性装置(19，22)对应于第一凹槽(15)和第二凹槽(16)固定至所述活塞(4)。

15.  如权利要求13所述的活塞，其中，所述第一凹槽(15)包括内壁(30)，所述内壁(30)相对于所述活塞(4)的轴线(X)倾斜并从压力方向(D)扩展以提高所述弹性装置(19)的弹性功能。

16.  如权利要求13-15中的任一项所述的活塞，其中，所述活塞(4)在一内端部包括斜面(31)，所述斜面(31)倾斜于轴线(X)并向压力方向(D)收敛以辅助所述活塞(4)的复位行程。

用于制动卡钳的活塞及包括这种活塞的制动卡钳
技术领域
本发明的目的是提供一种用于制动卡钳的活塞。
按照本发明的活塞和卡钳优选地应用于车辆领域，具体地但非限制地用于摩托车以及通常需要利用碟式制动器制动旋转构件的机械或结构中。
背景技术
已公知，制动卡钳用于非常广的范围内的公路和铁路车辆以及飞行器上，其通过卡钳与一个或者多个制动盘之间的相互作用产生制动力，卡钳通常固定于车辆的框架，而制动盘固定于车轮。
公知的第一类型的制动卡钳包括单独的小活塞，其在由通常受压的流体的作用下在形成于制动卡钳侧上的相应的支座内滑动。
这种小活塞通常布置于一侧上，并且接合在能够以摩擦方式配合制动盘的相应侧表面的至少一个制动垫片上。
还公知，在卡钳中，多个活塞布置成相互面对的关系。
每个卡钳还连接通常为手动刹把或者脚踏板的致动装置，所述装置由使用者操作来产生制动力。在现代的应用中，所述致动装置通过导管系统可操作地连接制动卡钳，所述导管系统使致动装置与制动卡钳发生流体连通并且能够也为较高值的压力传递至制动卡钳。
在公知的实施方式中，每个活塞以滑动的方式容置于形成于制动卡钳的主体中的相应的支座内，并通过受到压力的流体的作用而被驱动进行滑动，而所述流体受到诸如液压泵这样的致动装置的控制。
从而，所述活塞在受压流体的作用下可操作地在相应的支座内滑动，具体地从第一静止位置变化至作用位置，在所述作用位置中所述活塞向所述制动盘施加推力。
上述流体密封通过插入的弹性衬垫获得，所述弹性衬垫接合在卡钳主体内形成的支座的侧部，防止受压流体向外流出。而且，所述衬垫具有在活塞的可操作的滑行期间弹性变形的功能，由于所述衬垫的弹性返回，活塞在完成其工作行程之后趋向于向后移回、至少部分地移回至缸体内的缩回位置(活塞的回动(rollback)作用)。
遗憾的是，已发现仅在衬垫的一侧上存在的流体压力由于阻止变形衬垫的弹性复位而趋向于阻挡所述回动作用。
其它公知的解决方案提供了在活塞与相应的支座之间插入一对衬垫，所述衬垫接合在所述支座中形成的适当凹槽。具有合适的流体密封功能的第一衬垫位于相对于活塞的滑动方向的、朝向支座的底部的进一步内侧的位置，并防止受压油向外流出。另一方面，其它衬垫具有防尘的保护功能。
遗憾的是，这种系统需要在支座上制出一个或者多个凹槽来安装所述衬垫。
发明内容
因此，本发明的技术任务是克服上述缺陷。
在这种技术任务范围内，本发明的首要目的是提供一种用于制动卡钳的活塞及包括所述活塞的制动卡钳，其具有有效的活塞回动作用。
本发明的另一重要目的是提供一种用于制动卡钳的活塞及包括所述活塞的制动卡钳，其能够特别是通过简化必要的机械操作来简化应用部件的几何形状并从而减少生产的工序和成本。
本发明的最后一个重要目的是提供一种用于制动卡钳的活塞及包括所述活塞的制动卡钳，其确定防止流体向外泄露的有效密封状态。通过按照所附权利要求中阐明的用于制动卡钳的活塞及包括所述活塞的制动卡钳充分实现了上述目的及其它目的。
附图说明
以下通过非排他的示例说明如附图所示的用于制动卡钳的活塞及包括所述活塞的制动卡钳的优选实施方式，其中：
图1为按照本发明的制动卡钳的局部剖视图；
图2为按照本发明的活塞的侧视图；
图3为处于非操作位置的图1的制动卡钳的一部分的剖视图；
图4为处于操作位置的图1的制动卡钳的一部分的剖视图；以及
图5为图2中的活塞的剖视图。
具体实施方式
标号1总体上标示按照本发明的制动卡钳。
制动卡钳1包括主体2，主体2大体上刚性地或者以浮动的方式安装至车辆或者操作机械的一部分(未在附图中示出)。
在优选实施方式中，主体由相互接合并通过带螺纹的构件2c可脱离地联接在一起的两半部件2a、2b组成，但应了解，主体2可制成为一个整体。
制动卡钳1通过与制动盘3的摩擦接合来可操作地关联制动盘，以通过垫片8传递制动力。按照未更详细说明的一种公知的构造，固定至待减速的旋转体的制动盘3部分地容置于主体2之内。
图1还在局部的剖视图中示出了小活塞4的存在，小活塞容置于在两半部件2a、2b中形成的适当的支座5中。在示例中，每个半部件2a、2b具有三个支座5。每个半部件2a、2b的三个支座5布置在与另一个半部件2a、2b的三个支座5相反的位置上。每个活塞4在几何上联接至相应的支座5，以允许活塞4优选地平行于制动盘3绕其旋转的轴线“Y”在相应的支座5内移动。
参考图2，小活塞4(对应是其外端部6)与支撑7发生直接或者间接(例如通过未示出的隔离元件)的相互作用。
在支撑7上布置了摩擦材料8，摩擦材料能够通过摩擦配合制动盘3，如图1所示。具体地，每一套的三个小活塞4关联分别包括支撑7和摩擦材料8的一个或者多个垫片，使得制动卡钳1包括至少两个垫片8，每个垫片都关联制动盘3的相应的侧表面。垫片8为公知类型，因而将不在以下对其进行更详细地说明。
图2示出了按照本发明的活塞4的优选实施方式。这种活塞4具有第一圆柱形的侧表面11，侧表面11(对应在外端部6处)由外表面、优选的平表面12界定。每个活塞4具有与外端部6相反的内端部13，内端部13由内表面14界定并形成有斜面31。
活塞14还在内端部13附近设有第一凹槽15，第一凹槽15优选地延伸遍及活塞4的周向形成，并优选地沿“X”方向轴对称。具体地，由于以下待说明的原因，第一凹槽15形成为使得其更深的部分沿活塞4的内端部13的方向布置。
活塞4还具有优选地与第一凹槽15共轴线的第二凹槽16，该第二凹槽16优选地具有矩形剖面。
如图2所示，第一凹槽15位于靠近活塞4的内端部13的位置中，而第二凹槽16与第一凹槽15并排布置，并且由于以下待说明的原因，两个凹槽沿外端部6的方向由另一侧表面28隔开。
图3和图4为活塞4的剖视图，显示了容置于相应支座5中的同一个活塞4在操作期间所占据的两个位置。
支座5具有圆柱形表面17和优选呈圆形的底面18。
制动卡钳1还包括置于每个活塞4与相关支座5之间的弹性装置19、22。这些弹性装置19、22具体在第一凹槽15和第二凹槽16处方便地固定至活塞4。
此外，优选地，弹性装置19由优选地具有方形或者矩形横截面的第一衬垫20制成，而弹性装置22优选地具有圆形横截面。
凹槽15的形状(具体是斜面31的存在)起到改进弹性装置19的性能的作用，特别是沿活塞4的返回方向，以使活塞4产生有效的返回作用并将活塞带回非操作的位置。
为此，支座15具有相对于活塞的轴线“X”倾斜并从其压力方向D扩展的内壁30，而内端部13具有相对于轴线“X”倾斜并向压力方向D收敛的斜面31。
如图3和图4最佳地示出，由于衬垫在活塞的压缩行程期间的变形能够提高复位的效果，从而促进垫片在制动完成后从制动盘分离。
弹性装置19与活塞4及相应的支座5协作来限定与致动装置(诸如通过刹把手动操作的或者通过脚踏板踏板操作的液压致动器)流体连通的第一腔室21，致动装置是公知的且不需要进一步说明。具体的，第一腔室由弹性装置19、活塞4的内表面14、支座5的侧面17和底面18界定。
按照该方式，根据由致动装置产生的指令，活塞4接收到沿轴线X的推力并从而趋向于沿方向X滑动。按照公知的操作原理，活塞4能够在操作位置(如图4所示)与非操作位置(如图3所示)之间移动，在操作位置中活塞4将制动推力施加至制动盘3上，在非操作位置中，活塞基本上缩回其相应的支座5中。
弹性装置19的功能是在活塞4的位移过程中存储弹性能，以后来在活塞的行程结束时释放能量，从而施加如弹簧那样的反作用，所述反作用对于以下功能尤其有用：根据释放致动装置的指令使垫片8从制动盘3分离(回动作用)。
制动卡钳1还包括优选地由第二衬垫23制成的密封装置22。该第二衬垫方便地安装于活塞4上，具体是对应第二凹槽16，同样如图3-5所示，衬垫优选地呈环形。
按照该方式，活塞的侧面28与弹性装置19、密封装置22以及支座5的侧面17一起来限定第二流体密闭腔室24。
有利地，制动卡钳1还包括能够使第一腔室21和第二腔室24发生流体连通的导流装置25(例如一个或者多个孔)。优选地，导流装置25包括一个或者多个流体连通第一腔室21和第二腔室24的导管。优选地，导流装置25形成于活塞4上。
图2示出导流装置25的优选实施方式，其包括基本上与活塞4同轴的第一导管26以及横向于第一导管26布置并与其流体连通的第二导管27。具体地，第二导管27沿直径方向延伸并(通过优选地位于直径方向上的相反位置的两个孔28)通向活塞4的侧面11。在图5中可清晰地看到这些孔28。
通常，可通过多个导管来提供导流装置25，导管大致定向并流体连通第一腔室21和第二腔室24。
然而，由于按照本发明的制动卡钳1自身具有不同的构造方案，因此以上的描述是非限制性的。具体地，例如通过在对应每个支座5处制造一个或者多个导管，导流装置25能够直接形成于制动钳夹1的主体2上。
本发明实现了如下主要优点。
首先，两个衬垫安装至活塞上避免了在支座的侧面上进行花费大而又复杂的加工操作(在很大程度上为卡钳主体的铣削)，因而减少了制造部件的工序和成本，因为在本技术领域中众所皆知，在孔的内表面上进行铣削操作比使外表面车削要更复杂。
此外，导流装置的存在使得能够在第二腔室内形成与第一腔室相关的压力，从而减小在现有技术中将阻碍执行这种功能的衬垫的弹性复位的阻挡效应。实际上，本发明允许将流体在第一衬垫的两侧上都受到压力，以允许后者自由地执行其弹簧复位并保证迅速的回动作用。
如此设计的本发明明显适于工业应用。还能在本发明构思的范围内进行多种修改和变化，而且，所有部件都可由技术上等价的其它元件代替。