專利名稱：活塞側(cè)制動器墊片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于盤式制動系統(tǒng)的降噪墊片，更具體涉及安裝在制動活塞上的墊片。
背景技術(shù)：
在盤式制動器制動鉗中，液壓致動的活塞通過作用和反作迫使一對相對的制動襯塊對附接至車輛車輪的旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行擠壓。制動襯塊具有剛硬底板，摩擦襯塊附連于該剛硬底板的一側(cè)。由薄型材料制成的墊片經(jīng)常用在板與活塞接觸的一側(cè)。該墊片的功能是減小來自于在機(jī)械方面為完美制動器的響亮且討厭的尖嘯噪聲的發(fā)生頻率。噪聲的至少一些源于這一事實(shí)，即，為了防止卡住，板在制動鉗內(nèi)具有一些徑向運(yùn)動自由，使得旋轉(zhuǎn)體可以被釋放，而活塞幾乎沒有運(yùn)動自由。在制動時，剛性旋轉(zhuǎn)體與硬制動襯塊磨擦地接合(硬制動襯塊接著由其硬底板支撐)。制動襯塊可在一定程度上抵靠剛性活塞和制動鉗進(jìn)行磨擦地滑動。在可能引起尖嘯的這種滑動過程中產(chǎn)生高摩擦力。類似于被迫以一角度劃過剛性板的粉筆，摩擦可能導(dǎo)致非常嚴(yán)重的振動噪聲。而且，這些反復(fù)出現(xiàn)的力可能導(dǎo)致活塞邊沿的磨損和碎裂。多年以來已經(jīng)嘗試很多種墊片設(shè)計(jì)，將其裝配在活塞與板之間以減少這種摩擦和所產(chǎn)生的尖嘯。沒有任何一種設(shè)計(jì)完全令人滿意。由于消費(fèi)者總是希望在保修期內(nèi)改善噪聲，即使除此以外制動器是完美的，因此制動尖嘯對于汽車和制動器制造商而言是非常昂貴的問題。墊片通常被設(shè)計(jì)成抵靠制動襯塊的底板裝配。幾乎每個單獨(dú)的車型都具有獨(dú)特的底板尺寸和形狀。這需要大量且因而昂貴的庫存。活塞側(cè)墊片較少為眾所知，但是具有某些優(yōu)點(diǎn)。一個優(yōu)點(diǎn)在于，對于各種車型，活塞尺寸和形狀存在較少變化。然而，現(xiàn)有活塞側(cè)墊片龐大且具有不期望的復(fù)雜制造要求。此外，這種活塞側(cè)墊片未被設(shè)計(jì)成使抵靠制動底板進(jìn)行平順滑動的可能性優(yōu)化，因此可能無法有效降低振動噪聲?？梢云谕试S墊片抵靠底板進(jìn)行平順滑動以減小不期望的摩擦。同時，墊片必須以牢固且良好定位的狀態(tài)保持在活塞邊緣上，當(dāng)與底板接觸時防止活塞邊緣在一個邊緣上暴露 (即防止活塞邊緣的刮擦和磨損，這種刮擦和磨損可能導(dǎo)致?lián)p壞)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，活塞側(cè)墊片被設(shè)置以用在具有中空開口端的制動器活塞上。墊片具有圓形板部，其用于基本上至少覆蓋制動器活塞的中空開口端的接觸邊緣。該板具有面對制動板的表面和面對活塞的表面。優(yōu)選地，板的外邊緣朝向面對活塞的表面折彎或彎曲(例如，在外邊緣上形成凸邊)。墊片還具有多個與活塞接合的夾，與活塞接合的夾從板切割而成并且與板成角度折彎或彎曲，其與制動器活塞的中空開口端的內(nèi)部進(jìn)行接合以將圓形板保持在制動器活塞上。
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板可以是盤形的(即，具有實(shí)心圓形表面)或環(huán)形的(即，具有由同心的外邊緣和內(nèi)邊緣所圍住的環(huán)形表面)。優(yōu)選地，板的直徑大于制動器活塞的開口端的外徑，板的外邊緣在活塞的開口端的外邊緣之外并且圍繞該開口端的外邊緣延伸。板的直徑優(yōu)選地被確定以使得板的外邊緣與活塞的開口端的外邊緣間隔開。在環(huán)形的實(shí)施方式中，與活塞接合的夾優(yōu)選地從內(nèi)邊緣向下折彎或彎曲。優(yōu)選地， 內(nèi)邊緣也朝向面對活塞的表面折彎或彎曲(類似于外邊緣)。環(huán)形的實(shí)施方式的內(nèi)邊緣直徑優(yōu)選地小于制動器活塞的中空開口端的內(nèi)徑。環(huán)形物的內(nèi)邊緣直徑優(yōu)選地被確定以使得環(huán)形物的內(nèi)邊緣可與活塞的開口端的內(nèi)邊緣間隔開。 因而，環(huán)形物的實(shí)心部分的寬度應(yīng)足以在制動器活塞的中空開口端覆蓋該制動器活塞暴露的邊緣，并且存在用于重疊的附加空間?；⌒蔚幕蛘蹚澋膬?nèi)邊緣和外邊緣形成邊界以在活塞端上保持或引導(dǎo)環(huán)形物。面對板的表面可以包括用于保持潤滑劑的表面特征(例如，凹陷或溝槽)。表面特征可以被浮雕(或刮、沖孔或鑿)在表面上。表面特征可以以圖案或隨機(jī)地設(shè)置在面對板的表面之上。優(yōu)選地，板包括多個穿孔(例如，孔或槽孔)。這些可以是穿過墊片直接切割而成或者它們可以具有凹陷輪廓。穿孔可以以圖案或隨機(jī)地設(shè)置在板之上。穿孔和表面特征可以結(jié)合以實(shí)現(xiàn)更好的潤滑效果。也就是說，穿孔允許潤滑劑朝向面對板的表面流過墊片。表面特征在面對板的表面上保持潤滑劑，并且防止?jié)櫥瑒┰诒砻嫔先我晃恢锰幚鄯e(在其他位置處具有露出的金屬)，使?jié)櫥瑒┍３志鶆蚍植肌櫥瑒﹥?yōu)選地設(shè)置在面對活塞的表面上或鄰近面對活塞的表面設(shè)置。穿孔允許潤滑劑從面對活塞的表面朝向面對板的表面行進(jìn)。在一個實(shí)施例中，墊片組件可以包括裝載有潤滑劑的元件，在該裝載有潤滑劑的元件上且鄰近面對活塞的表面疊置板，該裝載有潤滑劑的元件供應(yīng)潤滑油穿過墊片板的孔或槽孔。該元件可以采取各種形式。在一個實(shí)施例中，在裝載有潤滑劑的墊圈上可以疊置墊片板。其他輔助疊置元件還可以方便地與墊片板一起使用。這些可以用于提供附加的降噪或?qū)嵝?。此外，它們可以呈墊圈形。優(yōu)選地，輔助疊置元件(或裝載有潤滑劑的疊置元件)的尺寸被確定成略微小于墊片板的尺寸，以緊貼地裝配在墊片板的折彎或弧形外(和內(nèi))邊緣之間。


圖1示出制動鉗和旋轉(zhuǎn)體組件的截面圖，其中主墊片和墊圈墊片(一起組成墊片組件)裝配在中空的鉗活塞的開口端上；圖2是置于活塞的沿的一部分的頂部之上的墊片組件的一部分的截面圖，其中虛線輪廓示出當(dāng)墊片通過與制動過程中可能移動的板相接觸而被拖拽時，墊片可如何橫過邊沿橫向地移動；圖3示出主墊片的立體圖，其具有懸垂的夾，且在下方設(shè)有輔助墊圈；圖4示出主墊片(或墊片組件)(實(shí)線)可如何抵靠活塞沿(虛線輪廓)滑動，以在制動過程中更好地容許板的移動；圖5示出圖4的在A-A處的截面圖，其中示出可能的凹陷結(jié)構(gòu)；
圖6示出墊片的俯視圖，其中平坦部分已經(jīng)凹陷以提供蓄液器和適合結(jié)構(gòu)；圖7示出當(dāng)?shù)装逵尚D(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體徑向地拖拽時，活塞如何可能具有高壓邊緣接觸，這使活塞在鉗缸體中略微傾斜；圖8示出了環(huán)形(墊圈式)實(shí)施方式的立體圖，其中僅外周是弧形的；圖9示出具有弧形外周的盤式實(shí)施方式，其中與活塞接合的夾附接于在弧形外周之下；以及圖10示出活塞沿的一側(cè)以及墊片組件的一部分和制動襯塊的相應(yīng)部分，而且示出制動襯塊如何抵靠靜止的活塞自由橫向地滑動以及墊片如何便于這種相對運(yùn)動。
具體實(shí)施例方式在一個實(shí)施方式中，該墊片是具有兩個面的單個薄彈簧鋼盤。一個面基本上是平的并限定外工作表面(即面對制動板的表面)。另一個面是內(nèi)工作表面(即面對活塞的表面)。它優(yōu)選地具有外部曲線形凸邊或邊緣，或凸起的且為弧形的凸緣。所產(chǎn)生的墊片大體上罩在中空活塞邊沿上或部分地覆蓋該中空活塞邊沿，以在活塞與底板之間提供平順移動接觸。與活塞接合的夾或凸片從內(nèi)工作表面懸垂，從而與中空活塞的內(nèi)壁摩擦接合以進(jìn)行墊片保持。該凸邊或邊沿允許外工作(面對制動板的)表面抵靠板平順地滑行或滑動，并且不存在任何角或邊緣，其可能刮擦、掘入、或?qū)е履p作用并因此增加摩擦、振動和噪聲。內(nèi)工作表面(其可以呈杯狀)對于活塞而言具有足夠的間隙，以在墊片內(nèi)橫向地滑動并防止活塞的外沿掘入或磨損板，產(chǎn)生摩擦、振動和噪聲?；⌒芜吘夁€用作邊界以使墊片在活塞邊緣上保持良好定位。墊片可以是實(shí)心盤或墊圈形盤，但是在任一情況下，外沿或凸邊所具有的尺寸允許其橫過活塞沿滑動，也就是說，墊片的外徑大于活塞的外徑，墊片的內(nèi)徑小于活塞的外徑。在環(huán)形墊片的情況下，墊片的內(nèi)圓還可以形成有圓形的沿或凸邊，在這種情況下， 內(nèi)沿的直徑可小到足以實(shí)現(xiàn)上述在活塞沿上的滑動運(yùn)動?？商娲?，環(huán)形墊片設(shè)計(jì)可以使其內(nèi)圓為平坦或平的，且沒有任何邊沿。在所有的實(shí)施方式中，墊片的工作表面可以具有多個特征，以提供操作優(yōu)勢。它可以具有穿孔(如孔或槽孔)或其他成形的形狀，以容納潤滑劑供應(yīng)并減少熱傳遞。工作表面上的凸起特征可用于補(bǔ)償活塞與板的微小垂直不對準(zhǔn)。表面可以覆有多種復(fù)合材料或鍍層，如橡膠、潤滑劑或粘合劑。根據(jù)其余的制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以選擇這些特征以有益于振動、 噪聲和磨損的減少。墊片還可以疊置有其他輔助墊片/墊圈(或由若干疊置的層制成)。這種分層的墊片(或墊圈)優(yōu)選地具有這樣的內(nèi)徑和外徑，該內(nèi)徑和外徑的尺寸被確定以使該墊片(或墊圈)在有沿的周邊的限制內(nèi)并在主墊片的內(nèi)工作表面(即面對活塞的表面)內(nèi)滑動。這種墊圈墊片還可例如通過由復(fù)合材料制成而具有與摩擦、振動和熱傳遞減少有關(guān)的特征， 以及可以具有對上述那些進(jìn)行補(bǔ)充的附加潤滑特征。主墊片和可選的墊圈墊片可以具有各種表面涂層，表面涂層用于進(jìn)一步去除噪聲產(chǎn)生。這種涂層可包括橡膠材料以抑制振動以及減少對活塞的熱傳遞，或者這種涂層可潤滑涂層以減少摩擦。在所有實(shí)施方式中，與活塞接合的夾從墊片懸垂以與鉗的中空活塞的內(nèi)壁接合。 它們優(yōu)選地由墊片的同一工件進(jìn)行切割和折彎而成(以減少制造步驟以及節(jié)省隨之而來的成本)。然而，可以想到，與活塞接合的夾可替代地單獨(dú)形成并且被組裝至墊片(例如，通過點(diǎn)焊)。轉(zhuǎn)向附圖，圖3示出活塞和墊片組件1的分解圖。主墊片2包括墊圈墊片8和懸垂的與活塞接合的夾4。主墊片2可以由彈性材料如薄鋼板制成。從主墊片2懸垂的間隔開的夾4在進(jìn)入中空活塞C時受壓，在中空活塞C之后它們延伸以摩擦地保持活塞C的內(nèi)壁C’?？梢园趬|片組件1中的墊圈墊片8可由包括金屬、或塑料或具有合適工作溫度的復(fù)合材料在內(nèi)的各種材料制成。在載有潤滑劑的墊圈元件的情況下，該材料可以是摻入有或嵌入有潤滑劑的織物(例如，氈)。圖1示出剖切的制動器制動鉗A，其中主墊片2和墊圈墊片8 (—起組成墊片組件 1)位于活塞C與制動襯塊底板F之間，制動襯塊底板F在鄰近制動旋轉(zhuǎn)體G的位置具有結(jié)合的摩擦襯塊E。鉗活塞C具有中空的中心部C’并且可滑動地裝配在鉗缸體B中，鉗缸體 B是鉗A的一部分。鉗A通過凸起D (僅示出一個)可滑動地連接至鉗承載件以及連接至車輛懸掛系統(tǒng)。當(dāng)制動器被應(yīng)用時，活塞C被迫離開缸體B，同時，使鉗A在鉗銷(未示出) 上滑動。該動作使兩個相對的制動襯塊擠壓旋轉(zhuǎn)體G，減慢其旋轉(zhuǎn)。在鉗A的活塞側(cè)，活塞C的外沿H使墊圈墊片8壓靠主墊片2 ( 一起組成墊片組件 1)，主墊片2依次迫使板F和襯塊E (圖中右側(cè))抵靠旋轉(zhuǎn)體G。由于要求襯塊不卡在或鎖定在鉗體中，因此在板F抵靠鉗體上的推力面而停止之前，提供了一定量的徑向活動。因而，由于活塞C與板F相接觸，因此在活塞C上存在一些側(cè)向推力。圖7夸張地示出由于在活塞C與其缸體之間存在小卻真實(shí)的間隙，活塞C可如何在其缸體中稍略微傾斜。這導(dǎo)致在活塞C與其缸體之間存在高壓力接觸點(diǎn)11，其可能在反復(fù)的高摩擦力的位置損壞活塞沿H的邊緣H’。圖10示出主墊片2和墊圈墊片8如何提供弧形外工作表面的剖視圖，該弧形外工作表面允許它與板F —起橫過活塞沿H滑行或平順地滑動，保護(hù)沿的邊緣H’。圖2示出活塞C和墊片組件1在其行進(jìn)的徑向上的一小部分的側(cè)視圖。虛線輪廓示出如果墊片組件1或主墊片2被板F拖拽橫過活塞C則活塞C可處于的位置的可替換位置。換句話說，墊片組件1(或簡單地說，主墊片幻允許板F和活塞沿H的獨(dú)立運(yùn)動，以降低邊緣H’的剝落和磨損。如圖所示，墊片2的外部弧形凸邊6和內(nèi)部弧形凸邊9提供邊界以使墊片活塞面上保持良好定位。圖6示出可形成于主墊片2的外表面7中并處于內(nèi)表面7a上的許多預(yù)期特征之一的前視圖。所形成的特征可包括孔5(圖3)和凹陷10(圖6)。圖5是在圖6中的凹陷在 A-A處的截面圖。這些特征可以包括圓環(huán)形溝槽或任何其他合適結(jié)構(gòu)。這些特征可用作貯液器或蓄液器以容納潤滑劑、粘合劑或被認(rèn)為適合制動尖嘯消除的其他復(fù)合材料。出于類似或補(bǔ)充目的，這些特征也可以形成在墊圈8中。圖3和圖4中所示的以及以上所討論的特征也可用于容許活塞沿H與板F的面之間的輕微不對準(zhǔn)。也就是說，這種突起的特征可圍繞表面7的周邊可變地(或多或少)壓縮，留下略微呈楔形的盤形，因此符合板F與活塞沿H之間的垂直差異。由于這些特征在制動力下無法絕對地變平，因此其作為用于復(fù)合材料的儲液器的價值保持不變。圖3、4、5中所示的以及圖1、2、3、10中墊圈墊片8中的特征還可起到熱傳遞抑制裝置的作用，因?yàn)閮蓚€表面之間表面接觸面積的任何減少都將會降低熱傳遞率。這有利于阻止制動液過熱和沸騰，制動液過熱和沸騰具有潛在災(zāi)難性制動喪失。對于墊圈墊片8，熱傳遞的減少還可以通過使用塑料來開發(fā)，諸如織物的酚醛層壓板，包括玻璃、或PEEK (聚醚醚酮)或具有合適的高溫和強(qiáng)度要求的其他。還可將各種涂層應(yīng)用至表面7和7a以及應(yīng)用至墊圈墊片8的兩個表面，以幫助減少制動尖嘯的發(fā)生。流體型潤滑劑、干潤滑劑、熱釋放潤滑劑、粘合劑和摩擦復(fù)合材料都被考慮來減少制動尖嘯。上述描述僅說明本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施方式。本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。也就是說，本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到和理解的是，修改和變化可以或可能可以利用和實(shí)施本文中所描述的本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，所有適當(dāng)?shù)男薷?、變化和等同是可取的，并且這種修改、變化和等同趨于落入所描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)以及落入權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.活塞側(cè)墊片，用在具有中空開口端的制動器活塞上，墊片包括圓形板，用于基本上至少覆蓋所述制動器活塞的中空開口端的接觸邊緣，板具有面對制動板的表面和面對活塞的表面，板的外邊緣朝向所述面對活塞的表面折彎或彎曲；以及多個與活塞接合的夾，與活塞接合的夾從板切割而成并且與板成角度折彎或彎曲以與所述制動器活塞的中空開口端的內(nèi)部進(jìn)行接合，從而將圓形板保持在所述制動器活塞上。
2.如權(quán)利要求1所述的墊片，其中，所述外邊緣包括凸邊。
3.如權(quán)利要求1所述的墊片，其中，板包括盤。
4.如權(quán)利要求1所述的墊片，其中，板的直徑大于所述制動器活塞的開口端的外徑，板的外邊緣在活塞的開口端的外邊緣之外并圍繞該活塞的開口端的外邊緣延伸。
5.如權(quán)利要求4所述的墊片，其中，板的直徑被確定以使得板的外邊緣與活塞的開口端的外邊緣間隔開。
6.如權(quán)利要求1所述的墊片，其中，板是環(huán)狀物。
7.如權(quán)利要求6所述的墊片，其中，環(huán)狀物具有與外邊緣同心的內(nèi)邊緣。
8.如權(quán)利要求7所述的墊片，其中，與活塞接合的夾從所述內(nèi)邊緣向下折彎或彎曲。
9.如權(quán)利要求7所述的墊片，其中，所述內(nèi)邊緣朝向所述面對活塞的表面折彎或彎曲。
10.如權(quán)利要求7所述的墊片，其中，環(huán)形物的內(nèi)邊緣直徑小于所述制動器活塞的中空開口端的內(nèi)徑。
11.如權(quán)利要求7所述的墊片，其中，環(huán)形物的內(nèi)邊緣直徑被確定以使得環(huán)形物的內(nèi)邊緣能夠與活塞的開口端的內(nèi)邊緣間隔開。
12.如權(quán)利要求1所述的墊片，其中，面對板的表面包括用于保持潤滑劑的表面特征。
13.如權(quán)利要求12所述的墊片，其中，表面特征是凹陷或溝槽。
14.如權(quán)利要求1所述的墊片，其中，面對板的表面浮雕有用于保持潤滑劑的表面特征。
15.如權(quán)利要求1所述的墊片，其中，板包括多個穿孔。
16.如權(quán)利要求15所述的墊片，其中，穿孔是孔或槽孔。
17.如權(quán)利要求15所述的墊片，其中，穿孔具有凹陷輪廓。
18.如權(quán)利要求15所述的墊片，還包括潤滑劑，所述潤滑劑設(shè)置在所述面對活塞的表面上或鄰近所述面對活塞的表面設(shè)置，穿孔允許所述潤滑劑從所述面對活塞的表面朝向面對板的表面行進(jìn)。
19.如權(quán)利要求15所述的墊片，還包括裝載有潤滑劑的元件，在所述裝載有潤滑劑的元件上且鄰近所述面對活塞的表面疊置板，穿孔允許潤滑劑從所述裝載有潤滑劑的元件朝向板的面對板的表面行進(jìn)。
20.如權(quán)利要求19所述的墊片，其中，所述裝載有潤滑劑的元件是裝載有潤滑劑的墊圈。
21.如權(quán)利要求1所述的墊片，還包括輔助疊置元件，在所述輔助疊置元件上且與鄰近所述面對活塞的表面疊置板，所述輔助疊置元件提供附加的降噪或?qū)嵯禂?shù)。
22.如權(quán)利要求21所述的墊片，其中，所述輔助疊置元件是至少一個墊圈。
23.活塞側(cè)墊片，用在具有中空開口端的制動器活塞上，墊片包括環(huán)狀板，用于至少覆蓋所述制動器活塞的中空開口端的接觸邊緣，板具有面對制動板的表面和面對活塞的表面，板的外邊緣朝向所述面對活塞的表面折彎或彎曲；以及多個與活塞接合的夾，與活塞接合的夾從板切割而成并且與板成角度折彎或彎曲以與所述制動器活塞的中空內(nèi)部進(jìn)行接合，從而將板保持在所述制動器活塞上。
24.活塞側(cè)墊片，用在具有中空開口端的制動器活塞上，墊片包括環(huán)狀板，用于至少覆蓋所述制動器活塞的中空開口端的接觸邊緣，板具有面對制動板的表面和面對活塞的表面，板限定多個穿孔；以及多個與活塞接合的夾，與活塞接合的夾從板切割而成并且與板成角度折彎或彎曲以與所述制動器活塞的中空內(nèi)部進(jìn)行接合從而將板保持在所述制動器活塞上。
25.如權(quán)利要求M所述的墊片，還包括潤滑劑，所述潤滑劑限定在所述面對活塞的表面上或鄰近所述面對活塞的表面限定，穿孔允許潤滑劑從所述面對活塞的表面朝向面對板的表面行進(jìn)。
26.如權(quán)利要求M所述的墊片，還包括裝載有潤滑劑的元件，在所述裝載有潤滑劑的元件上且鄰近所述面對活塞的表面疊置板，穿孔允許潤滑劑從所述裝載有潤滑劑的元件朝向板的面對板的表面行進(jìn)。
27.如權(quán)利要求沈所述的墊片，其中，所述裝載有潤滑劑的元件是裝載有潤滑劑的墊圈。
全文摘要
本發(fā)明是夾在制動鉗的活塞上的墊片或墊片組件。它通常是帶邊沿的圓(盤或環(huán))形以罩在鉗的活塞的邊緣上，并且包括用于潤滑和改善裝配的表面特征。與對活塞外邊緣的保護(hù)一起提供了對源自摩擦磨損的噪聲的降低。還提供了對進(jìn)入活塞的熱傳遞的降低。
文檔編號F16D65/097GK102265052SQ200980152678
公開日2011年11月30日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者恩希·法穆, 雷·阿貝斯曼 申請人:恩?！し? 雷·阿貝斯曼