技术领域
[0001] 本
发明涉及一种适于在制动钳中使用的活塞回退(roll back)缩进装置，该类制动钳包括横跨
定位在
制动盘上的钳体，其中所述制动盘包括旋
转轴线和相对的摩擦表面。
衬垫接纳在所述钳体中，以能够相对于制动盘在轴向上滑动，从而分别作用于相对的摩擦表面。所述钳体还包括适于以密封方式接纳活塞的至少一个
基座，在所述活塞通过制动
流体被推向所述衬垫时，所述活塞反过来适于将至少一个所述衬垫顶靠于制动盘的摩擦表面。
背景技术
[0002] 特别地，活塞缩进装置能在制动流体已经停止推动活塞之后部分地致使活塞使钳体向钳体基座移动，从而使衬垫移动离开制动盘摩擦表面，并在由驾驶员作出的车辆制动命令之后未在制动系统中施加压
力时还防止这些衬垫施加非受控的剩余制动动作或剩余的制动转矩到制动盘上。
[0003] 将作用于活塞的
垫圈用作活塞的缩进构件的应用可从JP64-21826U、JP09-060666A2和JP10292834获知。
[0004] 此垫圈被接纳在汽缸表面基座内，并通过压在活塞上从而能够在活塞移动方向上
变形的方式起作用，与此同时，在活塞受到制动流体压力的推动而移动时，该垫圈保持一个表面与活塞
接触。当制动流体停止推动活塞时，由于活塞作用而弹性地且轴向地变形的垫圈恢复到其初始形状，由此将活塞拖动到汽缸内。
[0005] 在受到活塞作用的
垫片在制动动作期间因超过垫圈变形极限而磨损时，活塞开始相对于变形的垫圈滑动，从而补偿衬垫磨损量。一旦制动动作完成，则活塞就通过垫圈仅返回与垫圈的变形成比例的返回量。
[0006] 尽管这些已知的活塞缩进装置在很多方面看来令人满意，但这些装置具有在其受到施加于制动盘的相对摩擦表面上的高制动压力时与钳体变形有关的固有的工作变动性。事实上，横跨布置在制动盘上且具有面向同一制动盘的相对摩擦表面的部分的钳体最初以弹性方式反作用于活塞通过移动离开制动盘而施加的压力作用，然后在弹性变形的情况下，当制动动作停止时，钳体回到其原位。这种离开和朝向钳体的制动盘的移动独立于活塞相对于钳体的活塞基座的相对移动。
[0007] 另外，这种移动在使得钳体的上述部分靠近制动盘摩擦表面的制动动作停止时使活塞从摩擦表面靠近，但同时会改变活塞相对于制动盘的相对
位置，而活塞从摩擦面的靠近不是由于活塞与活塞基座之间的相对移动而引起的。因此，此活塞位置不仅仅由垫圈的有限回弹决定，在某些情况下还由钳的弹性变形的恢复决定，钳的弹性变形的恢复通过使活塞返回制动盘的附近而使活塞对衬垫产生推力并且在驾驶员的意图作用停止时还产生剩余制动转矩。
发明内容
[0008] 本发明的目的是提出一种活塞缩进装置，该活塞缩进装置能克服
现有技术的缺点，并在钳体存在弹性变形的情况下也能使活塞移动离开制动盘。
[0009] 通过本发明所述的用于制动钳的活塞缩进装置、包括该活塞缩进装置的制动钳、制动系统以及通过本发明所述的使设在制动钳中的活塞的活塞本体缩进的方法来实现此目的。
[0010] 根据一般
实施例，在包括横跨定位在具有
旋转轴线和相对摩擦表面的制动盘上的钳体的制动钳中，衬垫被接纳在所述钳体内，以能够相对于制动盘在轴向上滑动，从而分别作用于所述相对摩擦表面；除此以外，还有适于接纳活塞的至少一个活塞基座，该活塞具有适于在所述活塞基座中滑动的侧表面，其中所述活塞适于在其被推向所述衬垫时，在制动流体的推动动作下将至少一个所述衬垫顶靠于所述制动盘摩擦表面；提供了一种活塞缩进装置，该活塞缩进装置包括布置在所述活塞与所述钳体之间的弹性装置，从而使得在活塞从钳体基座缩回时，所述弹性装置积累或存储弹性
能量，所述弹性能量为活塞相对于钳体的活塞基座的移动的函数(直到预设的最大
阈值)以及顶靠所述制动盘摩擦表面的活塞推动作用的量的函数。
[0011] 所述活塞缩进装置包括：
[0012] -至少一个弹性构件，所述弹性构件布置成使其第一径向表面与所述活塞侧表面强制接触，以及其第二径向表面与所述钳体强制接触；
[0013] -所述弹性构件包括位于加压流体侧、背向所述衬垫并适于受制动流体的影响的第三轴向表面；
[0014] -所述弹性构件包括位于所述活塞的退出侧并面向所述衬垫的第四轴向表面；
[0015] -所述弹性构件的第四表面的一部分面向适于在所述弹性构件受到加压流体的推动时支承所述弹性构件的抵靠表面，
[0016] -所述弹性构件的第四表面的一部分面向被布置成在径向上比所述抵靠表面更远离所述活塞侧表面的至少一个第二腔室，
[0017] 其特征在于，所述弹性构件的第四表面的一部分面向布置在所述活塞侧表面的附近的第一腔室，所述第一腔室朝所述活塞侧表面开放；以及
[0018] 所述抵靠表面径向缩进，从而比所述第一腔室更远离所述活塞侧表面；还设置了环，所述环被容纳在环形基座中并被轴向地夹在所述至少一个弹性构件与位于和所述弹性构件制动流体相对的那侧的所述钳体之间，
[0019] -所述环具有内径尺寸，所述内径尺寸适于在所述环与所述活塞侧表面之间留出间隙，以形成所述第一腔室，
[0020] -所述环包括侧表面，所述侧表面面向所述至少一个弹性构件并适于形成所述抵靠表面；
[0021] -所述环在其距离所述活塞侧表面最远的那部分中具有至少一个径向凹部，所述至少一个径向凹部至少在面向所述至少一个弹性构件的那侧处在轴向上开放，以形成所述至少一个第二腔室。
[0022] 所述制动钳包括环形基座，所述环形基座适于接纳所述活塞缩进装置。
[0023] 所述制动系统包括所述制动钳。
[0024] 所述方法包括以下步骤：
[0025] -提供用于使所述活塞缩进的所述活塞缩进装置；
[0026] -将所述弹性构件的第一径向表面布置为与所述活塞接触，使得所述第一径向表面受活塞移动的拖动，借此使弹性构件的预定部分在所述第一腔室中弹性变形，并使所述弹性构件压靠于所述抵靠表面；
[0027] -当制动流体达到预定压力时，使所述弹性构件远离活塞的部分在所述第二腔室中弹性变形。
[0028] 优选地，所述弹性能量在制动动作停止时返回给活塞，从而使活塞缩进活塞基座内预定行程并且缩进进一步的行程，其中所述预定行程由弹性装置由于活塞相对于钳体的活塞基座的相对活塞移动的原因所积累的能量产生，其直到最大缩进行程，所述进一步的行程则是已经超过制动动作的预定最小阈值时的制动动作的量的函数。
[0029] 例如，通过制动流体作用于所述活塞以将制动动作施加于制动盘摩擦表面的压力来评估该制动动作，其中，以预定的最小压力阈值确定所述阈值，如果超过该最小压力阈值，则当制动动作停止时，使活塞进一步缩进进一步的行程。
[0030] 有利的是，作用于活塞以使活塞产生返回活塞基座内进一步的返回行程的这种进一步的弹性能量被限定用以补偿由制动动作引起的钳体的弹性变形，从而减轻或消除此变形在制动动作释放步骤期间对活塞相对于制动盘的活塞位置的影响。
[0031] 有利的是，只在已经超过钳体的预定最小
应力量时才会出现这种活塞的进一步返回行程，该预定最小应力量引起钳的可感测的弹性变形，同时只有在活塞已经实际地朝向制动盘走出进一步行程时才使得活塞返回活塞基座内该进一步行程，需要此进一步行程以补偿由高的制动应力而导致的移动离开制动盘的钳的变形。
附图说明
[0032] 通过参照附图，根据非限制性示例给出的以下优选示例性实施例的说明，根据本发明的装置的其他特征和优点将显而易见，其中：
[0033] 图1示出了用于横跨布置在制动盘上的
盘式制动器的钳的局部剖面三向投影图；
[0034] 图2示出了根据图1的钳的II-II线的剖面的三向投影图，其中没有衬垫和制动盘，并突出显示了推动衬垫的活塞、缩进装置和防尘罩；
[0035] 图3示出了图1中的钳的与接纳在钳的活塞基座中的活塞相关的细节的截面图；
[0036] 图4示出了图3中的细节IV的剖面图，其中没有防尘罩；
[0037] 图5示出了用于根据现有技术的钳的密封构件的凹槽的细节截面图；
[0038] 图6示出了适于接纳缩进装置的环形座的细节截面图；
[0039] 图7示出了齿圈的三向投影图，该齿圈为根据一个实施例的缩进装置的一部分。
[0040] 图8至图10示出了齿圈的三个实施例的侧视图，这些齿圈适于限定出活塞缩进活塞基座的不同缩
进程度；
[0041] 图11示出了活塞缩进装置在活塞从钳体的活塞基座移出时和在还受到预定的高的量的制动动作时的细节截面图；
[0042] 图12示出了缩进装置在活塞受到预定的高的量的制动动作时的细节剖面三向投影图；
[0043] 图13示出了制动流体对钳活塞及其缩进装置施加的压力的函数曲线，其中比较了现有技术方案RBstd与根据本发明的装置的行为。
具体实施方式
[0044] 下文中，所参考的“轴向”是指与制动盘旋转轴线重合或平行的方向；“
轮毂方向”，是指面向车辆的轮毂或内部的方向的那侧或方向；“
车轮方向”，是指面向车辆车轮的方向的那侧或方向；“径向”是指与制动盘径向重合或平行的方向；“退回”或“前进”或“退出”是指活塞退出设在钳体中的活塞基座的路径方向的方向；“缩进”或“返回”，或者“返回”是指活塞进入设在钳体中的活塞基座的路径方向的方式；“弹性构件”是指通过对表面施压或强制接触表面而作用的构件，特别地但不必需地指如下构件，该构件用以防止材料例如制动流体从该构件的一侧到达该构件另一侧，例如是由合成材料制成的如下构件，该构件利用其平坦表面而作用于活塞密封面，从而将加压的制动流体保持室与外部隔离开。
[0045] 根据实施例，制动钳3包括横跨定位制动盘5的钳体4(图1)。所述制动盘具有旋转轴线X-X和相对的摩擦表面6、7，制动衬垫8、9作用于相对的摩擦表面上。所述衬垫8、9被接纳在所述钳体4内，以能够在轴向方向(与X-X轴的平行方向)上相对于制动盘滑动，由此分别作用于所述相对的摩擦表面6、7。所述活塞设有固定至基座的防尘罩200，该基座被设在活塞侧表面11中且位于设在钳体中的活塞10的基座口202。
[0046] 所述钳体4还包括适于接纳活塞2的至少一个活塞基座10(图2和图3)。所述活塞包括适于在所述活塞基座10中滑动的侧表面11，使得活塞能够受到退出基座的制动流体的推动，从而将所述衬垫中至少一个衬垫顶靠于所述制动盘摩擦表面。
[0047] 在所述基座10与所述活塞2之间设有腔室，该腔室适于接纳经由制动流体入口201供给的制动流体，该制动流体入口使得所述腔室通过制动流体
导管而与用于流体分配和流体压力的控制的系统流体连通，在安装有包括钳的制动系统的车辆的驾驶员发出制动动作指令时，或者在命令
齿轮箱管理车辆的驱动作用时，施加该流体压力，从而调整车辆动态行为。
[0048] 根据实施例，所述装置包括至少一个弹性构件12，该弹性构件布置成使其第一径向表面13与所述活塞侧表面11强制接触，以及其第二径向表面14与钳体强制接触。
[0049] 有利地是，所述弹性构件也是一种密封构件，该密封构件与活塞侧表面11和凹槽或环形基座26的底表面28以密封方式接触，该凹槽或环形基座以朝向活塞2的基座10的状态被设在钳体内并适于接纳所述弹性构件12。
[0050] 根据实施例，所述弹性构件12包括第三轴向表面15，第三轴向表面位于加压流体侧、背向所述衬垫并适于受制动流体的影响。
[0051] 根据实施例，所述弹性构件12包括位于活塞退出侧、面向衬垫的第四轴向表面16。
[0052] 有利的是，具有第四表面16的所述弹性构件12以其一部分17面向第一腔室18，第一腔室被布置在活塞侧表面的附近，并朝所述活塞侧表面开放。
[0053] 利用其他优点且根据实施例，具有第四表面16的所述弹性构件以其另一部分24面向抵靠表面19，该抵靠表面19布置成相对于所述第一腔室18并相对于活塞从活塞基座出来所经过的口轴向缩进。根据实施例，所述抵靠表面利用其边缘限定出第一腔室18的口，安靠的弹性构件从该口面向所述第一腔室18。所述抵靠表面适于在弹性构件12受到加压流体的推动时支承所述弹性构件12。根据实施例，所述抵靠表面19径向缩进，比所述第一腔室更远离活塞侧表面，并且留出供所述弹性构件从中能够面向所述第一腔室18的开口。
[0054] 根据实施例，具有第四表面16的所述弹性构件12以其又一部分25面向至少一个第二腔室20，该第二腔室径向地布置成比所述抵靠表面19更远离所述活塞侧表面。
[0055] 有利地是，所述抵靠表面19相对于所述第二腔室20并相对于活塞从活塞基座出来所经过的口轴向地缩进。根据实施例，所述抵靠表面19利用其边缘限定出第二腔室20的口，而安靠的弹性构件12从第二腔室的口面向所述第二腔室20。所述抵靠表面19适于在弹性构件12受到加压流体的推动时支承所述弹性构件12。根据实施例，所述抵靠表面19与钳体之间留出空间或空隙，该空间或空隙限定出开口，所述弹性构件从该开口面向所述第二腔室20。根据实施例，所述抵靠表面19通过横向限定出所述第二腔室20的凸出部
27而与钳体隔开。
[0056] 所述第二腔室20具有预定的径向尺寸d和轴向尺寸S。
[0057] 根据实施例，所述装置包括容纳在环形基座26中的环21，该环形基座被设在面向活塞侧表面的钳体中，且弹性构件12也被接纳在该环形基座中。所述环沿轴向被夹在所述至少一个弹性构件12与位于和制动流体的相对于该弹性构件的相对的那侧的钳体4之间。
[0058] 根据实施例，所述环21具有适于在所述环21与所述活塞侧表面11之间留出预定间隙D的内部径向尺寸R，从而通过抵靠设在钳体中的环形基座26的
侧壁而形成所述第一腔室18。
[0059] 根据实施例，所述环包括侧表面22，该侧表面面向所述至少一个弹性构件，并适于形成所述抵靠表面19。
[0060] 根据实施例，所述环21在其距离活塞侧表面11最远的部分中包括至少在面向所述至少一个弹性构件12的那侧的至少一个轴向开放的径向凹部23，由此形成所述至少一个第二腔室20。
[0061] 根据实施例，所述第一腔室18为环状，且其尺寸被制成为在弹性构件12的预定部分100受到从钳体的活塞基座退出的活塞的移动的推动时接纳弹性构件的该预定部分100(图11)。根据实施例，受到退出活塞基座的活塞的移动的推动的弹性构件弹性地
翘曲变形，并将其一部分100插入第一腔室18，同时保持该弹性构件的第一径向表面被预加载地布置或者与整体附接至此活塞表面的活塞侧表面强制接触，以此使弹性构件自身弹性地加载。
[0062] 在制动动作停止时，弹性构件中加载的这种弹性应力使得活塞返回预定的行程，该返回的预定的行程适于产生期望的活塞缩进，该活塞缩进仅为活塞相对活塞基座的移动的函数，而且在制动动作减弱之后，比如，例如在车辆的适度制动动作的情况中，或者在任何情况下已经使衬垫顶靠于制动盘摩擦表面磨损的减速情况下同样如此。
[0063] 根据实施例，设置了预定的多个第二腔室20、23，其具有适于在制动流体达到预定压力时接纳弹性构件12的部分101的若干尺寸，这些尺寸是径向尺寸d、轴向尺寸S以及周向尺寸d'或d''或者d''，其中所述预定压力对应于钳体4的预定可感测的弹性变形。
[0064] 根据实施例，当制动流体的压力达到预定值时，制动流体开始使弹性构件12的部分101在第二腔室20或23中可感测地变形，这与活塞相对于活塞基座的移动相独立。根据实施例，弹性构件的表面衬垫侧16翘曲变形，由此进入第二腔室20并抵靠抵靠表面19。
[0065] 根据实施例，所述环21由弹性材料制成，如 有利的是，所述环设有预定数量的凸出部或齿27，所述凸出部或齿例如具有预定的径向尺寸d、轴向尺寸S和切向尺寸的凸出部或齿27，这些凸出部或齿限定出预定的凹部23，所述凹部之间具有预设的切向延伸d'、d"或d"'(图8、图9和图10)，这使得在施加于环上的预定应力达到时，实现环的可感测的弹性变形。根据实施例，当制动动作停止时，弹性构件的变形部分101引起弹性返回，该弹性返回以进一步的缩进行程将活塞拖动到活塞基座内。
[0066] 根据实施例，所述弹性构件12被接纳在环形基座26中，该环形基座包括适于与所述弹性构件强制接触或密封接触的底部28。根据实施例，所述底部包括倾斜部分29，借此减小环形基座在与制动盘相对的那侧的径向尺寸；以及圆筒形部分30，该圆筒形部分适于限定出第二腔室20的部分且根据实施例适于接纳所述环21。
[0067] 根据实施例，钳包括钳体，该钳体具有适于面向与车辆轮毂面对的制动盘侧的轮毂侧延伸部分；适于面向与车轮面对的制动盘侧的车轮侧延伸部分；和至少两个端部桥接件，所述桥接件适于使得所述轮毂侧延伸部分的端部与车轮侧延伸部分的端部相连。有利的是，将轮毂侧延伸部分和车轮侧延伸部分以及所述至少两个端部桥接件制成为单个部件。
[0068] 下面说明活塞缩进装置的操作方法。
[0069] 弹性构件(12)的第一径向表面(13)被布置成接触活塞(2)，从而使得它受到退出钳体的活塞基座的活塞的移动的拖动，借此使弹性构件(12)的一部分(100)在第一腔室(18)中弹性变形，并将所述弹性构件压靠于抵靠表面(19)。
[0070] 如果达到制动流体的预定压力，则弹性构件(12)远离活塞的部分(101)在第二腔室(20)中弹性地翘曲变形。
[0071] 制动流体作用停止时，与活塞侧表面受压接触的弹性构件使得活塞返回一定的量，该返回的量与第一腔室(18)中施加的弹性构件的变形成比例。
[0072] 此外，如果在制动动作期间，施加于弹性构件的压力已经达到预定值而且这使弹性构件在具有预定尺寸的所述至少一个第二腔室中弹性变形，则在制动动作停止时，活塞由于弹性构件的在所述至少一个第二腔室中的弹性变形部分的原因并且由于弹性构件对抵靠表面施加的杠杆作用的事实而以进一步的行程返回活塞基座内。此进一步的缩进行程补偿了由钳体的弹性变形的恢复而引起的向活塞制动盘的靠近。
[0073] 如图13所示，
申请人对所描述和图示的缩进装置进行了若干操作测试，发现在对于活塞测量到的缩进方面具有可靠的可重复性。
[0074] 特别地，根据图13可知，与利用容纳在根据现有技术(图5)获得的凹槽中的密封垫圈实现的缩进相比，其中该缩进表示为RBstd关于供给至钳的制动流体的压力变化的曲线，在供给至钳的制动流体的压力达到大约30-40巴时，利用所述装置获得的缩进(曲线RBns)增大，这样的增大导致完美地补偿了在对应的制动流体压下由制动动作产生的钳体的弹性变形。
[0075] 下面说明用于调节活塞缩进的一些示例性方法。
[0076] 通过
选定具有在环21的内径面与活塞侧表面之间的预定间隙D的环21，可以限定适于接纳弹性构件的弹性变形的第一腔室18的尺寸，其中该弹性构件受到从活塞基座退出的活塞的相对移动的拖动，由此在制动动作停止时，由于第一活塞缩进行程与制动动作超过预定最小阈值的事实相独立，因此，弹性构件返回的量将通过弹性构件的在弹性构件与活塞之间强制接触的第一表面13而施加给活塞。
[0077] 通过选择具有预定数量和尺寸的凹部23而且凹部23径向向外地且朝弹性构件轴向地开放的环21，例如由比如径向凸出部或齿27限定出的凹部23，限定以下内容是可能：
[0078] -制动流体压力最小阈值，该最小阈值确定弹性构件的在第二腔室20中的可感测的变形，该最小阈值选择为与所意图补偿的钳体的可感测的弹性变形的阈值成比例；
[0079] -缩进量，弹性构件将在制动动作停止时通过弹性构件的在弹性构件与活塞之间的强制接触的第一表面13、通过对环的抵靠表面19施加杠杆作用而将该缩进量施加于活塞，从而与活塞相对活塞基座的相对移动相独立地确定了活塞的第二或进一步缩进行程(图11)。
[0080] 根据上面所提出的内容，可以理解调节制动钳以使其在彼此非常地互不相同的操作条件下具有期望的回退是特别容易的。甚至还可以不同地调节同一个钳中的或者同一
机动车辆中的多个钳中的不同装置，以此实现整个制动系统的更有效行为。
[0081] 对上述的本装置的优选实施方案而言，本领域的技术人员将在不背离
权利要求的范围的前提下，能够利用其他在功能方面等同的元件对元件进行多种改变、修正和替换，以实现满足临时需求和具体需求的目的。
