专利名称：用于圆盘制动器的活塞－汽缸机构的保护罩的制作方法
技术领域：
本发明涉及柔性保护罩，也被称为防尘罩，用于保护可用在圆盘制动器中的活塞-汽缸机构。
该活塞-汽缸机构通常具有柔性保护罩，用来防止外界的物质和/或腐蚀剂例如灰尘、污物或水分进入汽缸和活塞(尤其是它们的滑动表面)，这些东西会在制动操作期间妨碍活塞在汽缸内部正确地滑动并且/或者会使活塞和汽缸的滑动表面发生腐蚀。
一般所使用的柔性保护罩为波纹管形状，并且这种保护罩通过将其一个端部环绕活塞固定并将另一个端部环绕汽缸固定而被安装在活塞-汽缸机构上，从而在汽缸开口的区域中形成在活塞-汽缸机构周围延伸的保护屏障。
当柔性保护罩处于静止状态时或者当它安装在活塞完全设置在汽缸内部的圆盘制动器中的时候，随着没有磨损的摩擦衬块的出现，保护罩采取如此状态，即该保护罩中的一些部分相互围绕着卷起从而形成一个或多个弯曲或褶。应该注意的是，当柔性保护罩安装在圆盘制动器上时，这些褶具有面向着摩擦衬块的凸形部分，具体地说是朝向摩擦衬块的摩擦衬片的支撑板。由于摩擦衬块的摩擦衬片的磨损，所以活塞朝着圆盘延伸并且柔性保护罩伸展开以适应由活塞所采取的新位置。
众所周知的是，在圆盘制动器的装配期间，具体地说在活塞-汽缸机构和其柔性保护罩的安装期间，一定量的空气会仍然滞留在保护罩和活塞-汽缸机构之间的空间中。
在制动操作期间，由于摩擦衬块作用在其上的圆盘过热，所以热量由活塞发散并传递给滞留的空气，从而增加了空气施加在柔性保护罩上的压力。该压力会使柔性保护罩膨胀，从而使得其褶或保护罩的其它部分直接与摩擦衬块接触，具体地说是与支撑板接触。该接触在具有新的即未磨损的摩擦衬片的圆盘制动器中尤其容易出现，在所述圆盘制动器中活塞基本上整个缩进汽缸内并且柔性保护罩的褶的凸形部分接近支撑板。
要指出的是，由于制动操作的结果，尤其是如果该操作时间较长的话，则摩擦衬块会处在高温状态下并且可能因此燃烧或最终会损坏与之接触的柔性保护罩，从而如果发现该问题则必须进行更换。
而且，柔性保护罩和摩擦衬块之间接触的问题在采用浮动卡钳的圆盘制动器中尤为明显，所述制动器需要相当长的柔性保护罩，从而这些保护罩具有多个接近摩擦衬块的褶。
现有技术提出的用于防止这种损坏的方法采用了具有适当的用作滞留空气出口的孔的柔性保护罩。根据该技术，空气的排放防止了保护罩的膨胀并因此防止了与摩擦衬块接触。
如从US4809821中所知的一样，该方法进一步在汽缸附近形成有适当的环形通道，在该通道中这些形成了柔性保护罩的褶可以完全地装在其中，从而它们与摩擦衬块保持适当的距离。
然而，已经发现迄今为止所提出的方法没有防止柔性保护罩与摩擦衬块之间的接触或者由此产生的会损坏保护罩的燃烧。
实际上，由于在制动期间可能达到的高温，所以采用出气孔不能完全满足防止空气膨胀以及使该空气滞留的保护罩膨胀的需要。
还要注意的是，保护罩和摩擦衬块之间的接触不仅是由上述空气膨胀引起的而且还可能是由于形成保护罩的褶的不正确定位引起的。例如，保护罩的褶的不正确设置会在制造商装配期间发生，或者很可能是由于在维修人员更换摩擦衬块之后重新折叠柔性保护罩的缘故。实际上，摩擦衬块的更换是一种需要活塞返回进汽缸中的操作，该操作可以在这样的情况中进行，例如由于已经拆掉的摩擦衬块留下的空间有限所以不一定能确保保护罩正确的重新折叠。
还应该知道的是，与其中形成有汽缸的卡钳的复杂和削弱的结构一样，完全装在柔性保护罩内的适当通道的存在不能解决由保护罩的不正确安装或由通过滞留空气的发热所引起的膨胀而产生的问题。
这个问题是通过一种用来保护圆盘制动器中的活塞-汽缸机构的柔性保护罩来解决的，该机构包括可在汽缸中滑动以便作用在制动摩擦衬块上的活塞，所述柔性保护罩具有包含可以面对着摩擦衬块壁的部分的表面，该保护罩的特征在于，它包括至少一个间隔件，该间隔件与所述表面相连并且会与摩擦衬块壁接触以便使该表面的所述部分保持与摩擦衬块壁隔开。
附图简介下面参照附图，从以非限定性实施例的方式给出的优选实施方案的说明中将可以更加了解本发明的进一步特征和优点，其中
图1为根据本发明的圆盘制动器的局部剖视图；图2放大地显示出图1的圆盘制动器中的一部分；图3放大地显示出带有完全磨损的摩擦衬块的图1圆盘制动器的一部分；图4显示出根据本发明的柔性保护罩的第一实施方案；图5显示出根据本发明的柔性保护罩的第二实施方案；并且图6显示出根据本发明的柔性保护罩的第三实施方案。
在图1中所示的特定实施方案中，圆盘制动器1为浮动卡钳型，但是本发明可以应用在不同类型的圆盘制动器上，例如固定卡钳式圆盘制动器。
圆盘制动器1包括与车辆的车轮相连的圆盘2以及包括托架4和与托架4机械连接的浮动体5在内的卡钳3。
托架4可以固定在车辆悬挂装置的短轴上，该托架具有第一桥形件6和第二桥形件7，它们基本上为U形并且跨越圆盘2分别被设置在圆盘制动器1的轴线I-I的左侧和右侧上。第一和第二桥形件6和7在圆盘2两侧上通过第一十字件8和基本上垂直于轴线I-I延伸的第二十字件8′而相互刚性连接。
而且，在托架4中形成有两个底座11和12，用来容纳相应的摩擦衬块13和14。摩擦衬块13和14包括用来支撑相应的摩擦衬片35和36的相应板25和26。
浮动体5被设置成跨接圆盘2以及摩擦衬块13和14，并且包括在板25外面延伸的侧面40和在板26外面延伸的侧面41，而且具有带有能够作用在板26上的平表面的凸起42。
浮动体5的侧面40在轴线I-I两端的区域中具有相应的圆柱形底座43，每个底座保证以被引导的方式在固定于托架4上的圆柱形导向件44上滑动。在图1中只能看到设置在轴线I-I左手侧上的圆柱形底座43和相应的导向件44。而且，传统的保护罩17安装在每个圆柱形底座43和相应的圆柱形导向件44之间。
在所述的实施方案中，浮动体5的侧面40包括两个活塞-汽缸机构19，在图1中只能看到它们中的一个。每个活塞-汽缸机构19包括侧面40的一部分45，该部分45在内部限定了具有轴线a-a的液压缸9，并且具有面向着底座12的开口27，还包括活塞10，该活塞具有头部29并且可以在汽缸9中轴向地滑动以便作用在摩擦衬块14上。
管道以普通的方式位于浮动体5中，用来将制动液供应给汽缸9。汽缸9具有用于普通密封件28的环形凹槽18。
活塞-汽缸机构19还具有柔性保护罩100，用来防止外界的物质和/或腐蚀剂进入汽缸9和活塞10中(尤其是它们的滑动表面)。
柔性保护罩100为波纹管形状并且是这样的，当它处于静止状态或当与之相连的活塞10处于汽缸9内部时，该保护罩具有一种包括一个或多个褶或弯曲的卷起结构。而且，柔性保护罩100可以延伸以在活塞10从汽缸9朝着圆盘2延伸的时候采用一种基本上为圆柱形或截头圆锥形的形状。
具体地说，在摩擦衬块13和14都是新的的情况中，也就是说当摩擦衬片35、36没有磨损时(如在图2中以实施例的方式所示的一样)，柔性保护罩100采用了卷起结构，而在活塞10由于摩擦衬片35、36磨损而延伸时该保护罩伸展开。图3显示出在活塞9由于摩擦衬片35、36几乎完全磨损而向前延伸的情况中图1的圆盘制动器的一部分。要指出的是，在图3的视图中，柔性保护罩100粘附在活塞9的外表面上，但是在活塞9向前延伸的情况中，柔性保护罩100还可以基本上同时粘附在具有例如波纹结构的表面上。
图4为柔性保护罩100在它处于卷起状态中的局部剖视图。
在一个端部处，柔性保护罩100具有第一环状区域或第一啮合环101，它会固定在限定汽缸9的部分45上，在另一端，它具有会被固定在活塞10的第二环状区域或第二啮合环102。
为了使柔性保护罩能够固定，部分45在开口27附近具有用来容纳第一环101的凹槽20，并且活塞10在头部29附近具有用来装第二环102的凹槽21。例如，啮合环101和102的形状和厚度是这样的，即它们可以啮合在其形状能够确保柔性保护罩100的固定的凹槽20和21中。总之，可以采用任意其它合适的装置来将柔性保护罩100固定到活塞-汽缸机构19上。
而且，在部分45中在开口27的区域内形成有可选的环形壳体22，用来在柔性保护罩100处于卷起状态时至少局部地容纳它。
柔性保护罩100具有外表面103和内表面104，并且包括多个相互连接且直径不同的同心环形带状部分。
更详细地说，在卷起状态中，柔性保护罩100包括在第一啮合环101和会容纳在底座22内部并且径向地设置的第二带107之间的第一连接带106，也就是说以便在柔性保护罩100安装在活塞-汽缸机构19上时位于与汽缸9的轴线a-a基本垂直的平面中。
第二带107与第三带108相连以便在柔性保护罩100安装在活塞-汽缸机构19上时限定具有轴线a-a的汽缸9。第三带108与第一褶109相连。
该第一褶109与第二褶110相连，第二褶通过第四带111与第五带112相连，第五带与第二啮合环相连并且径向地设置，也就是说以便在柔性保护罩100安装在活塞-汽缸机构19上时位于与汽缸9的轴线a-a基本上垂直的平面中。
第一和第二褶109和110具有通过环形凹形部分115相互连接的相应环形凸形部分113和114。
要指出的是，外表面103的一个或多个部分可以面对着摩擦衬块14，也就是说这些部分面向着摩擦衬块，具体地说在柔性保护罩100安装在活塞-汽缸机构19上的时候面向着板25的壁30。尤其是如图2中所示，环形凸形部分113和114可以面对着摩擦衬块14。
柔性保护罩100最好具有至少一个间隔件105，该间隔件使得表面103的至少一部分与摩擦衬块14保持适当的间隔，具体地说与板25的壁30保持适当的间隔。
在附图中所示的实施方案中，间隔件105设置在环形凸形部分113和114上。
间隔件105优选与壁30接触，以便夹在外表面103和板25之间，从而防止板和部分柔性保护罩100例如环形凸形部分113和114直接接触，并且因此减少了由制动操作引起的摩擦衬块14和柔性保护罩100之间的热交换。
根据一个实施方案，间隔件105是形成在保护罩100中的凸起，并且可以具有各种形状。在该连接中，应该注意的是，根据一个实施方案，使凸起和板25的壁30之间的接触面积减少到最小，理想的是减少到一个点的形状尤其适合用于该目的。在图4中，间隔件105大致为球冠形凸起。
至于其它实施例，图5显示出一种柔性保护罩100，它包括形成有形状基本上为截头圆锥形的凸起105′的间隔件，并且图6显示出一种柔性保护罩100，它包括形成有截头椭圆体凸起105″的间隔件。
但是可以采用所示的那些形状之外的形状，例如截头金字塔形或断面不规则的形状(沿着一个或多个方向进一步延伸)。
而且，间隔件105可以设置在具有各种可能的表面密度的柔性保护罩100的表面103上。例如，间隔件105可以在柔性保护罩的表面的至少一部分(例如凸形部分113和114的表面)上大致均匀地分布，或者可以被设置成形成两个或多个这些元件的组，而这些元件在柔性保护罩100上适当地依次分布。在该连接中，要注意的是，在图4和5中，凸起105和105′以两个一组布置，而在图6中所示的凸起105″基本上均匀地分布。
设有间隔件105的柔性保护罩100可以以传统的方式来生产，例如通过将流体材料注射进具有以负形的形式再造了处在卷起状态中的保护罩的空腔的模具中。通常可用来生产柔性保护罩100的材料耐制动液体并且能够经受住保护罩可能受到的高温。优选的是，由于在制动期间能够达到的温度增加，可以采用以下材料，以便生产出柔性保护罩100SBR(丁苯橡胶)、EPDM(三聚乙丙橡胶)或硅橡胶以及用在具有矿物油的环境中的NBR(丁腈橡胶)。
如已经在上面提到的一样，柔性保护罩100如此成形，即在静止状态中它自然地采取与它在被安装在具有新摩擦衬块13和14的活塞—汽缸机构19上的时候相同的卷起状态。
而且，为了不明显改变由柔性保护罩100所自然地采取的这一状态，间隔件105优选具有适当的小尺寸。
例如，球冠形间隔件105的半径在0.3mm和0.9mm之间，优选在0.5mm和0.7mm之间，并且尤其大约为0.6mm。
要指出的是，在伸展开的状态中，柔性保护罩100可以采取相当长的长度(取决于所使用的摩擦衬块厚度)。例如，在使用固定卡钳的情况中，柔性保护罩100的这个长度可以在8mm和20mm之间，而在使用浮动卡钳的情况中，该长度可以在25mm和40mm之间，但是甚至可以达到50mm。
而且，柔性保护罩100通常具有两个或三个褶。
柔性保护罩100优选具有开口或已知类型的阀(未示出)，这些阀有助于存在于保护罩和活塞—汽缸机构19之间的空气排出。
在将柔性保护罩100安装到活塞—汽缸机构19上时，可以用传统的方式进行，有可能在柔性保护罩100和间隔件105处于卷起状态的时候将它们设置成不与板25的壁30接触。
当进行制动时，活塞10在制动液压力的作用下在板25上施加压力，从而摩擦衬块14通过摩擦衬片35作用在圆盘2上，从而在制动带上施加力。由于摩擦衬块14挤压接触圆盘2的缘故，所以在浮动体5上施加了相反的力，该浮动体由导向件44引导并且沿着与活塞10的力相反的方向施加力。
浮动体5的这个相反动作使得凸起42作用于摩擦衬块13从而作用于圆盘2，因此与摩擦衬块14施加的力相等但方向相反的力作用于圆盘的制动带。
如上所述，在制动期间，圆盘2过热，从而导致热量发散，该热量转递到摩擦衬块13和14上并因此传递给活塞10。而且，所散发的热量通过活塞10传递给滞留在柔性保护罩100和活塞—汽缸机构19之间的空气，从而增加了空气施加在保护罩上的压力。
对于已知的柔性保护罩而言，该压力会引起柔性保护罩膨胀，从而使它与摩擦衬块14尤其是与板25接触。该接触在摩擦衬片是新的时候，也就是在它们没有磨损的时候尤其容易发生，从而柔性保护罩采取包含朝着摩擦衬块14延伸的褶的卷起状态。
如前所述，摩擦衬块14处在高温状态下，并且如果它与柔性保护罩直接接触的话，就会因此使之燃烧或损坏它。
与在传统的圆盘制动器中可能出现的情况相比，在图1的圆盘制动器中，柔性保护罩100除了通过间隔件105之外不会与摩擦衬块14直接接触。具体地说，即使当该保护罩在滞留于其中的空气的作用下膨胀的时候，间隔件105也会使柔性保护罩100与摩擦衬块14保持隔开。
间隔件105的存在极大地减小了柔性保护罩100和摩擦衬块14之间的接触面积，并且在它们之间产生出间隙，从而防止了会引起柔性保护罩100燃烧或损坏的热交换。
即使在保护罩没有以正确的卷起状态设置时，正如可能在将其安装到活塞—汽缸机构10上期间或由于进行了更换摩擦衬块13、14的操作而出现的那样，间隔件105的存在也有利于防止柔性保护罩100和摩擦衬块14的直接接触。
而且，要指出的是，根据本发明所述的特点，可以保持柔性保护罩的完整性，而不必使限定汽缸的主体结构改变、变复杂和/或削弱以便形成用于容纳保护罩的适当通道。
当然，为了满足临时的和特定的要求，本领域的技术人员可以对上述柔性保护罩和圆盘制动器进行许多改进和变化，然而所有这些改进和变化都包含在由所附的权利要求限定的本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种用来保护圆盘制动器(1)的活塞—汽缸机构(19)的柔性保护罩(100)，所述机构包括可在汽缸(9)中滑动以便作用于制动摩擦衬块(14)的活塞(10)，所述柔性保护罩具有包括能够面对着摩擦衬块壁(30)的部分的表面(103)；其特征在于，该保护罩包括至少一个间隔件(105)，所述间隔件与所述表面相连并且会与所述摩擦衬块壁接触以便使表面的所述部分保持与摩擦衬块壁隔开。
2.一种如权利要求1所述的柔性保护罩(100)，其中至少一个间隔件(105)为柔性保护罩(100)的凸起，它会朝着摩擦衬块(13)的壁(30)延伸。
3.一种如权利要求1所述的柔性保护罩(100)，其中凸起(105)具有球冠形状。
4.一种如权利要求3所述的柔性保护罩(100)，其中球冠的半径在大约0.3mm和0.9mm之间。
5.一种如权利要求2所述的柔性保护罩(100)，其中凸起(105′)为截头圆锥体。
6.一种如权利要求2所述的柔性保护罩(100)，其中凸起(105″)为截头椭圆体。
7.一种如权利要求1所述的柔性保护罩(100)，包括多个相连的环形带(106，107，108，111，112)和至少一个褶(109；110)，以便在活塞(10)基本上处在汽缸(9)内部时采取一种卷起状态而在活塞延伸出汽缸时采取一种伸展开的状态。
8.一种如权利要求7所述的柔性保护罩(100)，其中至少一个褶(109，110)具有凸形部分(113，114)，这些凸形部分可以面对着壁(30)，所述至少一个间隔件(105)设置在凸形部分上。
9.一种如权利要求1所述的柔性保护罩(100)，包括用于啮合在汽缸(9)上的第一环形端部(101)和用于啮合在活塞(10)上的第二环形端部(102)。
10.一种如权利要求1所述的柔性保护罩(100)，由属于下面组中的材料之一制成SBR，EPDM，硅橡胶，NBR橡胶。
11.一种用于圆盘制动器的活塞-汽缸机构(19)，包括限定了用于活塞(10)滑动的汽缸(9)的部分(45)，所述活塞作用在制动摩擦衬块(14)上；以及根据前面权利要求中的至少一个所形成的柔性保护罩(100)，其用来保护活塞-汽缸机构。
12.一种如权利要求11所述的活塞-汽缸机构(19)，其中部分(45)具有在汽缸(9)中的第一底座(20)，其用来容纳第一环形端部(101)；而活塞(10)具有用来容纳第二环形端部(102)的第二底座(21)。
13.一种如权利要求12所述的活塞-汽缸机构(19)，其中第一和第二底座分别包括第一环形凹槽(20)和第二环形凹槽(21)，分别用来啮合第一环形端部(101)和第二环形端部(102)。
14.一种如权利要求11所述的活塞-汽缸机构(19)，其中部分(45)具有用来至少部分地容纳柔性保护罩(100)的环状壳体(22)。
15.一种圆盘制动器(1)，包括制动摩擦衬块(14)，用来将制动力施加在与圆盘制动器相连的圆盘(2)上；以及至少一个活塞-汽缸机构(19)，该机构包括汽缸(9)和可在汽缸中滑动以便作用于制动摩擦衬块的活塞(10)，根据权利要求11-14中的至少一个形成了至少一个活塞-汽缸机构。
全文摘要
用于保护圆盘制动器的汽缸－活塞机构的柔性保护罩(100),所述机构包括可在汽缸中滑动以便作用在制动摩擦衬块上的活塞(10),所述保护罩具有包含可以面对着摩擦衬块壁的部分的表面(103)。所述柔性保护罩(100)的特征在于,它包括至少一个间隔件(105),所述间隔件与所述表面相连并且会与摩擦衬块壁接触以便使所述表面的所述部分与摩擦衬块壁隔开。
文档编号F16D65/18GK1382250SQ00812039
公开日2002年11月27日 申请日期2000年11月30日 优先权日2000年11月30日
发明者詹佩奥洛·科尔蒂诺维斯 申请人:福乐尼·乐姆宝公开有限公司