用于抑制盘式制动器的垫片中的振动的装置 【技术领域】
本发明的目的是用于抑制盘式制动器 (disc brake) 的垫片 (pad) 中的振动的装置。 背景技术 已知在制动步骤期间， 盘式制动器要经受由卡钳 (caliber) 和 / 或垫片的运动引 起的振动。这些振动产生烦人的鸣叫。
因此， 在盘式制动器的情况下， 特别需要避免烦人的鸣叫发生。
避免鸣叫发生的装置可以从 DE 90 02 441 以及 EP 0 321 652、 DE197 16 569 和 DE 100 31 904 中获知。
特别地， DE 90 02 441 示出了一种以过盈方式安装在垫片的腔内的阻尼器 (damper， 阻尼器 )， 虽然从任何一个观察点看都是符合要求的， 但由于所述阻尼器完全被压 在它整个侧表面上的腔壁压缩或围绕， 从而所述阻尼器不允许阻尼器的主体适当工作。
出于这个目的， 已知采用例如在 EP872660 或 US4875556 中描述的装置来抑制振 动。EP872660 示出了一种圆柱形阻尼器， 该阻尼器具有沿着侧表面的中央部分的轴向突起 部。 US4875556 示出了一种设有由相对大的质量构成的环形突起部的插入件， 所述插入件在 活塞的腔内运动并且在卡钳振荡的期间对着活塞壁与突起部中的至少一个碰撞。 由于振动 被消除， 这两种解决方案都不会产生鸣叫。发明内容
形成本发明的基础的问题是提出一种用于抑制盘式制动器的垫片中的振动的装 置， 该装置具有的结构和功能特征使得其满足前述需求并且同时避免前述缺点。
此问题是通过一种根据权利要求 1 所述的用于抑制盘式制动器的垫片中的振动 的装置来解决的。所附权利要求对应于根据本发明的装置的可能实施方式。 附图说明
从下面参考附图对优选示例性实施方式的描述中， 根据本发明的用于抑制盘式制 动器垫片中振动的装置的其他特征和优点将变得清晰， 这些实施方式作为指示性而非限制 性的目的给出， 附图中 ：
图 1 示出了根据本发明的装置的示意性视图 ；
图 2 示出了根据图 1 的线 II-II 的截面图 ；
图 3 示出了根据图 4 的线 III-III 的图 1 装置的第一部件的截面图 ；
图 4 示出了图 1 的装置的第一部件的示意性视图 ；
图 5 示出了图 1 的装置的第二部件的示意性视图 ；
图 6 示出了根据图 5 的线 VI-VI 的截面视图 ；
图 7 示出了根据图 5 的线 VII-VII 的截面视图 ；图 8 示出了根据本发明的装置与盘式制动器的垫片相关的示意性立体图 ； 图 9 示出了包括根据本发明的装置的盘式制动器的卡钳的示意性局部截面视图 ； 图 10 示出了根据本发明的装置的示意性视图 ； 图 11 示出了根据图 10 的线 XI-XI 的截面视图 ； 图 12 示出了图 10 的装置的部件的示意性视图 ； 图 13 示出了根据图 12 的线 XIII-XIII 的截面视图 ； 图 14 示出了根据图 12 的线 XIV-XIV 的截面视图 ；具体实施方式
参考前述附图， 参考标号 10 整体上指示了用于抑制盘式制动器的垫片中的振动 的装置， 该装置此后将被简单称为装置 10。
图 9 作为实例示出了卡钳 12 的一部分， 其被部分切开以示出装置 10。卡钳 12 与 盘 14 相关联。参考字母 X 代表所述盘的旋转轴线。
卡钳 12 包括具有板 18 和摩擦材料层 20 的至少一个垫片 16。而且， 卡钳 12 包括 缸体 24 的至少一个活塞 22， 其中活塞 22 适于沿着缸体 / 活塞本身的纵向方向施加推进力 到垫片 16 上， 特别是到板 18 上。在图 9 中所示的实例中， 卡钳是液压型的且活塞是液压制 动系统的部件。
根据一个可能实施方式， 装置 10 适于安装在垫片 16 与活塞 22 之间， 如例如图 9 中所示的。特别地， 装置 10 适于安装在垫片 16 的板 18 与活塞 22 之间。能够具有构想具 有可变数量的活塞的卡钳， 并且优选地， 可以构想， 对于每个活塞具有一个装置 10。
有利地， 装置 10 包括至少一个阻尼器 26。
此类阻尼器具有基本圆柱形的构造， 此术语表示沿纵向轴线或者方向 L 延伸的构 造。而且， 能够确定至少一个径向方向 R( 垂直于并且与纵向轴线 L 相交 ) 以及至少一个切 向方向 T( 垂直于所述径向方向的其中之一并且不与所述纵向轴线 L 相交 )。
术语径向和切向并不是必须表示具有圆形底部的精确圆柱形构造， 而是优选地， 阻尼器 26 包括具有圆形底部并具有根据下文中描述的侧壁的基本圆柱形构造。
参考图 9 中所示的实例， 阻尼器 26 适于安装在卡钳 12 内， 以使得纵向轴线 L 基本 垂直于垫片 16( 至少在所述阻尼器与所述卡钳相互作用的部分内 )， 并且平行于活塞 22 的 纵向方向。再次参考图 9 中所示的实例， 阻尼器 26 适于安装在卡钳 12 内以使得纵向轴线 L 基本平行于所述盘的旋转轴线 X。
有利地， 阻尼器 26 适于以过盈方式安装在活塞 22 中形成的腔 28 内。 腔 28 具有基 本圆柱形的构造， 根据前面给出的定义， 纵向轴线平行于组装构造中的阻尼器的纵向轴线。 而且， 腔 28 朝着垫片 16 打开， 特别是朝着垫片 16 的板 18 打开， 以接收阻尼器 26。
参考图 2 和图 5-7， 有利地， 阻尼器 26 具有包括至少一个突起部 32 的过盈表面 30， 所述至少一个突起部径向延伸并且依照具有至少一个切向分量的方向至少部分包绕阻尼 器 26。根据一个可能的实施方式， 阻尼器 26 包括按照切向方向至少部分地包绕阻尼器 26 的至少一个突起部 32。
根据一个可行实施方式， 阻尼器 26 包括优选地对于阻尼器的整个有效过盈表面 延伸的至少一个环形突起部 32。通过术语有效过盈表面， 我们指的是阻尼器的过盈表面排除了可能的凹处。
有利地， 阻尼器 26 适于通过过盈方式的前述耦接固定地连接至活塞 22。
换言之， 在未组装状态下， 阻尼器 26 的径向尺寸， 特别是突起部 32 的径向尺寸， 比 活塞 22 的腔 28 的径向尺寸大。
根据一个可能实施方式， 例如所示出的， 过盈表面 30 包括限定过盈表面 30 的波浪 形轴向轮廓 34 的两个或者多个突起部 32。通过术语 “轴向轮廓” ， 我们指的是通过包含纵 向轴线 L 的平面切开阻尼器所获得的轮廓， 例如图 6 或图 7 中所示的那样。
由于提供了波浪形轮廓， 阻尼器以过盈方式牢固地锚定至其设计在活塞中的腔， 并且同时所述阻尼器仍能够在轴向上和径向上都自由变形， 以充分执行它作为阻尼器的功 能， 防止所述座在所述阻尼器的整个过盈表面上的环箍 (hooping) 约束所述阻尼器， 从而 使所述阻尼器过硬并且降低阻尼器的变形能力进而因此降低阻尼效果。
根据一个可能实施方式， 过盈表面 30 包括与相应的凹入部 36 交替的两个或更多 个突起部 32。
参考附图中所示的实例， 过盈表面 30 包括限定了波浪形轴向轮廓 34 的三个突起 部 32， 其中三个突起部 32 优选地与各个凹入部 36 交替。 根据一个可能实施方式， 突起部 32 具有至少部分弯曲的轴向轮廓， 所述轴向轮 廓优选地包括至少一个周边部分 (circumference portion)38。有利地， 突起部 32 具 有半圆形轴向轮廓。例如， 突起部 32 能够限定出至少部分地包绕所述阻尼器的半环形 (semi-toroidal) 结构。
参考图 6， 外侧的突起部 ( 即， 靠近阻尼器的底部的突起部 ) 具有半圆形轴向轮廓。
根据一个可能实施方式， 突起部 32 具有包括至少一个直线部分 40 的轴向轮廓， 例 如将周边部分 38 连接至凹入部 36。根据一个可能实施方式， 突起部 32 具有这样的轴向轮 廓， 例如该轴向轮廓包括通过彼此相交 (incident to one another， 彼此关联 ) 的相应直线 部分 40 连接至相邻凹入部的外侧周边部分 38， 例如， 所述直线部分以 35°与 45°之间的角 度相对于彼此倾斜， 优选地为 40°。有利地， 两个直线部分相对于径向方向同等地倾斜。
参考图 6， 中间或者中央突起部 ( 即， 位于两个外侧突起部之间的突起部 ) 具有轴 向轮廓的包括相对于彼此倾斜并且通过周边部分 38 接合的两个直线部分 40。
根据一个可能实施方式， 装置 10 包括适于布置在活塞与垫片 16 之间的板形件 42， 特别是在活塞与垫片 16 的与摩擦材材料层 20 相对的表面 44 之间， 并且适于布置在与盘 14 相对的一侧上。
有利地， 阻尼器 26 和板形件 42 通过至少一个轴向连接件 46 连接。根据一个可能 实施方式， 阻尼器 26 和板形件 42 通过至少一个轴向管状连接件连接。优选地， 阻尼器和板 形件通过至少一个轴向连接铆钉连接。
根据一个可能实施方式， 轴向连接件 46 在相应的轴向通腔 (through cavity)48、 50 处穿过减压器 26 和板形件 42。
根据一个可能实施方式， 阻尼器 26 的轴向腔 48 包括加宽端部 52， 以接收轴向连接 件 46 的头部 54。有利地， 头部 54 抵靠加宽末端 52。根据一个可能实施方式， 减震器 26 的 轴向腔 48 包括与加宽末端 52( 如果存在 ) 相对的埋头孔部分 55。
根据一个可能实施方式， 板构件 42 包括限定出板形件自身的轴向通腔 50 的埋
头部分 56。有利地， 埋头部分 56 适于限定用于轴向连接件 46 的变形部分 58 的抵靠部分 (abutment portion)。在所述装置的组装构造中， 阻尼器 26 的埋头部分 55 至少部分地接 收板形件 42 的埋头部分 56。
根据一个可能实施方式， 阻尼器 26 包括至少一个排放腔 60， 所述排放腔至少在 过盈表面 30 上开口。例如， 排放腔 60 轴向延伸过阻尼器 26 的整个高度。有利地， 排放腔 60( 特别是如果沿着阻尼器的高度轴向延伸 ) 在组装阶段和在工作阶段中均起到补偿变形 的作用。
有利地， 能够构想板形件 42 包括至少一个通气开口 62， 所述通气口例如与轴向通 腔 50 交叉， 如果这样构想的话。根据一个可能实施方式， 通气开口 62 为径向狭缝， 例如， 贯穿开口 50 并且在相同开口 50 的两侧上均连续。有利地， 通气开口 62 至少在板形件 42 的径向方向上延伸一段， 延伸的这一段超过活塞的径向尺寸， 并且优选地也超过通过环 63a 应用在缸体与活塞之间的防尘罩 (dust guard)63 的径向尺寸。
在排放腔 60 和通气开口 62 均可构想的情况下， 在装置 10 的组装状态中， 板形件 42 的通气开口 62 对应阻尼器 26 的排放腔 60， 或者它们至少部分互相面对以在基本轴向方 向上留下自由通道， 所述自由通道连续径向穿过通气开口 62。换言之， 板形件 42 的通气开 口 62( 特别是狭槽形式 ) 起到使在防尘罩的某些条件下能够在活塞内部累积的空气排放的 功能。事实上， 存在于环 63a 与防尘罩 63 之间的空气会由于高温而扩张并且使防尘罩膨胀 直到防尘罩接触垫片的表面 44， 特别是当垫片是新的时。这会在防尘罩 63、 垫片的表面 44 与活塞 22 之间产生封闭空间， 在所述封闭空间内， 由于高温而扩张的空气能够在垫片上产 生压力， 以对着所述盘推动垫片从而产生剩余扭矩， 或者扩张的空气会使活塞缩回从而在 下次制动时产生令人不快的感觉。 在构想管状轴向连接件 46 的情况下， 通气开口 62 有利地也延伸至通腔 48、 50， 以 使空气通过管状轴向连接件和通气开口排放到外面。
根据一个可能实施方式， 阻尼器 26 包括至少一个定位腔 64， 所述定位腔至少在阻 尼器 26 的底部 66 上在板形件 42 侧面上开口。有利地， 板形件 42 包括适于插入到定位腔 64 内的至少一个轴向凸起 68。
根据一个可能实施方式， 定位腔 64 沿轴向延伸过阻尼器 26 的至少一部分高度。 有 利地， 定位腔 64 能在过盈表面 30 上至少部分地开口。
参考所示的实例， 轴向凸起 68 通过切割和折叠板形件 42 形成。
根据一个可能实施方式， 阻尼器 26 的定位腔 64 和板形件 42 的轴向凸起 68 被布 置成使得阻尼器 26 的排放腔 60 对应板形件 42 的通气开口 62， 或者所述排放腔和所述通气 开口至少部分相互面对， 以便在基本轴向的方向上留下自由通道。
根据一个可能实施方式， 例如所示的， 定位腔 64 和排放腔 60 基本沿直径相对布 置。
有利地， 阻尼器 26 的定位腔 64 和板形件 42 的轴向凸起 68 适于插入到定位腔 64 中， 实现阻尼器对于板形件的有角度定位以及防旋转止动的作用。角度定位在构想具有阻 尼器 26 的排放腔 60 以及板形件 42 的通气开口 62 的情况下特别有用， 以确保活塞内部的 空气排放。
有利地， 阻尼器 26 和板形件 42 通过轴向连接件 46( 或者轴向管状连接件或者轴
向连接铆钉 ) 在轴向上固定连接。阻尼器 26 的定位腔 64 和板形件 42 的轴向凸起 68 之间 的耦接确保了阻尼器 26 与板形件 42 之间的旋转连接。
根据一个可能实施方式， 板形件 42 包括适于粘合至垫片 16 的表面 44 的粘合表面 70。更一般地， 板形件 42 包括连接至垫片 16 的与盘相对的表面 44 的连接装置。
根据一个可能实施方式， 阻尼器 26 由橡胶制成， 例如 EPDM 橡胶， 优选地具有硬度 60Sh A。
根据一个可能实施方式， 板形件 42 由阻尼板、 或者由钢和橡胶 ( 具有多个交替换 层 ) 制成的例如被称为衬垫 (shim) 的分层材料制成。
有利地， 本发明还涉及包括具有一个或者多个上述特征的用于抑制垫片中振动的 装置的盘式制动器的卡钳。
下文中， 说明装置 10 的组装及其在卡钳上的安装， 例如图 9 中所示的卡钳 12。
根据一个可能实施方式， 阻尼器 26 和板形件 42 接合到一起， 以便板形件 42 的轴 向凸起 68 插入到阻尼器 26 的定位腔 64 中， 如果存在的话。轴向连接件 46 通过阻尼器 26 和板形件 42 的各自的轴向通腔 48、 50 插入。 特别地， 根据附图中所见的， 轴向连接件 46( 铆 钉 ) 例如在阻尼器 26 的侧面上狭槽接合 (slotted) 入装置 10， 直到头部 54 抵靠加宽端部 52。然后， 轴向连接件 46 变形， 特别是埋头钻孔变形， 例如以形成变形部分 58 并至少轴向 地固定连接阻尼器 26 和板形件 42。 在安装到装置 10 的卡钳上的阶段， 阻尼器 26 以过盈方式插入到活塞 22 的腔 28 中， 因此装置 10 和活塞相互固定连接。排放腔 60( 如果存在 ) 补偿在安装阶段中可能地的 变形。
当系统处于压力下时， 垫片 16 例如通过粘结表面 70 固定地连接至装置 10， 因此垫 片 16 固定地连接至活塞从而优化减震。
在更换垫片的情况下， 装置 10 能够被整体更换。
下文中， 将说明装置 10 的操作。
在制动阶段期间， 装置 10 执行限制振动以及由于卡钳和垫片的振荡而产生的鸣 叫的功用。通过阻尼器与活塞之间的过盈连接将垫片固定连接至活塞来优化阻尼效果。此 解决方案降低了卡钳的噪音， 这是由于装置 10 被固定连接 ( 胶粘 ) 至垫片并且以过盈方式 安装在活塞中， 从而在垫片与卡钳之间产生了减震层。 在制动期间， 此固定连接至垫片和活 塞两者的减震层能够将垫片在制动扭矩之后经历的加速降低一定值， 该值与阻尼器的材料 ( 橡胶 ) 的硬度以及与阻尼器与活塞之间的过盈程度成比例。
从目前已经提及的内容中能够认识到， 构想根据本发明的用于抑制盘式制动器的 垫片中的振动的装置如何能够避免前述的要求， 该要求即要避免由于卡钳和垫片的振动而 产生的烦人的鸣叫。
还特别有利的是， 存在阻尼器中的排放腔， 该排放腔能够补偿组装期间和操作期 间的变形。
由于在板形件中存在通气开口而实现了另外的优点， 特别是在所述通气开口与腔 ( 例如阻尼器的排放腔 ) 或者与管状连接构件耦接的情况下， 这允许在活塞内部累积的空 气自由排放。
轴向连接件的存在使得能够获得易于实现的主要轴向约束。而且， 阻尼器的定位
腔与板形件的凸起之间存在的耦接 ( 如果需要的话 ) 确保正确的角度定位和防旋转止动， 在例如构想存在阻尼器的排放腔和板形件的通气开口的情况下尤其有用。
而且， 轴向连接件以及阻尼器的定位腔与板形件的凸起之间的耦接确保了阻尼器 与板形件之间的完全固定连接。在此情况下， 具有根据先前已经描述的用于抑制盘式制动 器的垫片中振动的装置是有利的， 其中所述装置包括适于布置在垫片的表面 ( 适于布置在 与盘相对的侧上 ) 与活塞之间的板形件， 并且其中阻尼器和板形件通过至少一个轴向连接 件被轴向地固定连接， 并且其中阻尼器和板形件包括适于实现有角度定位和防旋转止动的 其他耦接， 例如阻尼器的定位腔与板形件的凸起之间的耦接。 然而， 适于实现有角度定位和 防旋转止动的其他实施方式的耦接也是可能的。
显然地， 可构想对上面已经描述和示出的实例的变化和 / 或增加。例如， 所描述的 装置能够被应用到固定卡钳或者浮动卡钳。而且， 装置 10 能够被应用到液压卡钳或者还应 用到包括其他种类 ( 例如机械的或者电气的 ) 致动器的卡钳。在此情况下， 无论所述装置 被如何致动， 都能够限定出作用在垫片上的推进器或者活塞， 并且所描述的装置能够被插 入到此类推进器与垫片之间。
例如， 能够构想阻尼器的不同构造。 不考虑所采用的形式， 纵向轴线或者方向 L、 径 向方向 R、 和切向方向 T 的定义仍然是有效的， 并不对阻尼器的形式施加任何种类的限制。
过盈表面能够具有可变数量的突起部。 特别地， 可存在一个或者多个突起部， 例如 具有如先前描述的可选特征的至少三个突起部。
每个突起部能够具有这样的轴向轮廓， 该轴向轮廓包括多种构造的外侧部分， 例 如所述外侧部分通过例如彼此相交的相应直线部分连接至相邻的凹入部。 突起部的外侧部 分能够是多种构造， 例如该外侧部分可以是曲线的或者它可以是直线的并且能够与阻尼器 的纵向轴线平行布置。
根据一个可能实施方式， 阻尼器具有包括至少一个突起部的过盈表面， 所述至少 一个突起部沿径向延伸并且依照具有至少一个切向分量的方向至少部分包绕阻尼器， 例如 为细长的螺旋环状突起部。
根据一个可能实施方式， 阻尼器的定位腔和排放腔可同步重合， 从而完成空气排 放、 有角度定位和防旋转止动的功能。
图 8 和下文说明了阻尼器 26 的形状的可能变化。根据所表明的实施方式， 阻尼器 26 的轴向腔 48 包括在两侧上都有的埋头部分 55。类似地， 轴向连接件 46 在两侧上都有的 两个变形部分 58。
根据一个可能实施方式 ( 未示出 )， 阻尼器 26 可包括布置在阻尼器自身的相对底 部上的两个定位腔 64， 例如沿着相同的轴向方向， 以便能够沿着轴向方向双向安装阻尼器。
根据一个可能实施方式， 垫片 16 的板 18 可在与盘相对的表面 44 处相对于盘的旋 转轴线具有倾斜区段。在活塞作用于所述倾斜区段的情况下， 装置 10 的纵向轴线 L 将被布 置成相对于轴线 X 倾斜， 同时仍然保持平行于活塞的纵向轴线。
可能地， 有利地构想如先前所述的装置 10， 其中阻尼器与板形件之间的连接是通 过轴向连接件 ( 铆钉 ) 实现的， 而不考虑其他所描述的特征 ( 例如， 阻尼器与活塞之间的过 盈连接、 阻尼器的排放腔和板形件的通气开口、 阻尼器的定位腔和板形件的凸起 )。
可能地， 能够构想如先前描述的装置 10， 其中阻尼器包括排放腔并且板形件包括通气开口， 而不考虑所描述的其他特征 ( 例如， 阻尼器与活塞之间的过盈连接、 阻尼器的定 位腔和板形件的凸起、 通过轴向连接件的连接 )。
可能地， 能够构想如先前描述的装置 10， 该装置包括适于实现角度定位和防旋转 止动的耦接 ( 其中例如， 所述阻尼器包括定位腔并且板形件包括轴向凸起 )， 而不考虑所描 述的其他特征 ( 例如， 阻尼器与活塞之间的过盈连接、 阻尼器的排放腔和板形件的通气开 口、 通过轴向连接件的连接 )。
本领域普通技术人员能够利用其他功能性等同物对以上描述的用于抑制盘式制 动器的垫片中振动的装置的优选实施方式进行构件的多种修改、 调试和替换， 以满足可能 的和特殊的需求， 但不离开所附权利要求的保护范围。