超大型制动活塞底座的制作方法

文档序号:18467822发布日期:2019-08-17 02:50阅读:191来源:国知局
超大型制动活塞底座的制作方法

本公开涉及用于盘式制动系统的活塞。



背景技术:

本公开涉及例如用于包括汽车、卡车、飞行器等的各种交替工具的盘式制动卡钳活塞和活塞系统。本公开的实施方式包括活塞,其具有用于接触制动衬块的超大支承表面、用于回缩活塞部分的回缩系统和/或活塞内部的密封系统。

随着车辆变得更大并且更重,更大的制动力可有助于止动车辆。可以通过多种方式获得增大的制动力,例如通过更猛烈地推动制动器踏板;通过增加制动系统内的液压优势以在制动活塞处获得更大的压力;通过增加制动活塞的数量以对于给定的液压压力获得增大的制动力或增加活塞的直径以对于给定的液压压力获得增大的制动力。

增加活塞的数量可能导致实施与制动活塞集成的驻车制动系统的问题。其原因可能包括例如图5b中所示的心轴/螺母装置应该在与车轮相关联的两个活塞上实施,或者存在制动器的不均匀磨损和/或不均匀应用的风险,这可能导致诸如约束活塞之类的其他操作问题。

然而,简单地增加活塞的直径受到制动衬块的宽度的限制。

另外,增加活塞操作的压力以增加力也会由于存在高度局部化的力(在活塞处)而使制动衬块变形的风险,这也可能导致不均匀的磨损以及其他操作问题。



技术实现要素:

在本文中公开的第一方面中,提供了一种构造用于盘式制动系统的活塞,所述活塞包括:主体,该主体具有垂直于中心轴线的外部宽度;底座,该底座布置在所述活塞的远端部,其中,所述底座构造成在所述盘式制动系统的致动期间在制动衬块上施加力;所述底座具有构造成接触所述制动衬块的面,所述面具有长度和宽度,其中所述长度比所述主体的所述外部宽度长,并且所述长度大于所述宽度。

在第一方面的一个实施方式中,提供了一种活塞组件,该活塞组件包括制动活塞,该制动活塞包括:主体,该主体具有垂直于中心轴线的外部宽度;底座,该底座布置在所述活塞的远端部,其中,所述底座构造成在所述盘式制动系统的致动期间在制动衬块上施加力;所述底座具有构造成接触所述制动衬块的面,所述面具有长度和宽度,其中所述长度比所述主体的所述外部宽度长,并且所述长度大于所述宽度;所述活塞组件还包括:制动衬块;制动卡钳壳体,其中,所述制动衬块装配至所述卡钳壳体,并构造成将制动力施加到与所述活塞组件能操作地连通的转子,并且所述制动活塞位于气缸内,该气缸位于所述制动卡钳壳体内,所述制动活塞的所述底座位于所述制动衬块附近;并且所述制动衬块包括夹子,所述夹子构造成夹至所述底座。

在本文中公开的第二方面中,提供了一种盘式制动活塞,该制动活塞包括活塞主体内的载荷支承柱,所述载荷支承柱包括:底座,该底座构造成推靠制动衬块;以及芯,该芯从金属的所述底座延伸并可滑动地位于所述活塞主体内;所述盘式制动活塞还包括:心轴螺母,所述心轴螺母至少部分地位于所述芯内,所述心轴螺母具有构造成与所述心轴功能连通的内表面以及与所述芯功能连通的外表面,所述外表面具有第一部分并且芯具有相应部分,其中所述第一部分和所述相应部分防止所述芯和所述心轴螺母相对旋转,其中,所述心轴螺母构造成接触并推动所述载荷支承柱,所述载荷支承柱推动所述制动衬块。

附图说明

图1是制动系统组件的实施方式的分解图。

图2示出了制动卡钳的实施方式,其包括具有延伸底座的活塞的实施方式。

图3示出了制动活塞和制动衬块的实施方式。

图4示出了制动活塞和制动衬块的实施方式。

图5a示出了具有延伸底座的制动活塞的实施方式。

图5b示出了图5a的制动活塞的剖面。

图5c至图5f示出了利用滚珠丝杠的制动活塞的实施方式。

图6示出了具有延伸底座的制动活塞的实施方式。

图7a示出了具有延伸底座的制动活塞的实施方式。

图7b示出了图7a的制动活塞的剖面。

图7c是图7a的制动活塞的附加视图。

图8示出了延伸底座的实施方式的力模式。

图9示出了制动活塞的实施方式的分解图。

图10a示出了具有载荷支承柱构造的制动活塞的实施方式。

图10b示出了图10a的制动活塞的剖面。

图11示出了具有载荷支承柱构造的制动活塞的实施方式。

图12示出了具有载荷支承柱构造的制动活塞的实施方式。

图13示出了具有载荷支承柱结构的制动活塞的实施方式的分解图。

图14示出了具有联接器的制动活塞的实施方式。

图15a至图15d示出了用于制动活塞的联接器的凹口的实施方式。

图16示出了用于制动活塞的实施方式的护套的实施方式。

图17是图16的细节。

图18a至图18c示出了用于制动活塞的实施方式的回缩器的实施方式。

图19是制动衬块的示意图,示出了轴线。

图20a至图20c是制动衬块和活塞的示意图,示出了尖头和v形槽。

具体实施方式

在以下描述中,阐述了许多具体细节以清楚地描述本文中公开的各种具体实施方式。然而,本领域技术人员将理解,可以在没有下面讨论的所有具体细节的情况下实践当前要求保护的发明。在其他情况下,没有描述众所周知的特征以免模糊本发明。

图1示出了制动系统的一个实施方式,其中具有延伸底座5的活塞定位在卡钳6中,在该卡钳6中,延伸的底座5可以压靠制动衬块7,制动衬块7则在制动器的操作期间压靠转子8。

图2示出了制动卡钳6的实施方式,其具有活塞和延伸的底座5,其中存在底座的两个延伸部9。在一些实施方式中,一个或多个延伸部9可以沿制动衬块7的轴线(例如制动衬块7的长轴线12,其可以沿转子8的旋转方向13取向,例如图1所示)取向。还示出有马达77,其可用于致动例如作为驻车制动器和制动衬块支架78的制动器。

在制动衬块7的一些实施方式中,制动衬块可以是任何形状,例如正方形、圆形、椭圆形、豆形或适于制动系统的设计的其他形状。如图19中所示,通过连结外接制动衬块的矩形或正方形的相对侧的中点可以绘制穿过制动衬块的轴线。在诸如图19中所示的一些实施方式中,沿一个轴线(长轴线12)测得的制动衬块尺寸将比沿另一轴线测得的制动衬块尺寸长。通常,当一个轴线比另一个轴线67长时,长轴线可以沿转子的旋转方向取向,例如通过与和转子相切的线平行或重合而取向。然而,在一些实施方式中,制动衬块7的长轴线12可以与和转子相切的线(或平行于转子的切线的线)成一定角度(例如成0°到90°的角度,包括所有整数递增值和其间的范围,例如0度、5度、10度、20度、30度,40度。50度、60度、70度、80度或90度)取向。

在一些实施方式中,当所述一个或多个延伸部9沿制动衬块7的长轴线12取向时,延伸部9可以与制动衬块7的长轴线12成一角度取向和/或偏离制动衬块7的长轴线12。在一些实施方式中,延伸部9可以平行于长轴线12或沿长轴线12取向。在一些实施方式中,延伸部9的大小和取向可以对应于制动衬块7的形状。在一些实施方式中,延伸部9可以与制动衬块7的长轴线12成0到90度的角度(包括所有整数递增值和其间的范围,例如0度、5度、10度、20度、30度,40度。50度、60度、70度、80度或90度)取向。

在一些实施方式中,延伸部9可以偏离长轴线12,例如以制动衬块背板11的宽度的一定百分比偏离。合适的百分比包括背板11的宽度的0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%或50%。

底座

在一些实施方式中,延伸底座5可具有接触表面16(接触制动衬块背板11的表面或位于底座5和制动衬块背板11之间的垫片或其他材料),其是底座5上的凸起表面(如图7a和图7b中所示)或与底座5的面齐平(如图5a和图5b中所示)。

在一些实施方式中,接触表面16可以具有圆形侧面14和端部15,例如图5a中所示。其他实施方式可以具有圆形的或尖角的或平坦的侧面14和端部15的一些组合。一些实施方式可以具有椭圆形或卵形形状,而其他实施方式可以具有更大程度的豆形状(例如图7a中所示)。一些实施方式可以具有位于侧面14和15中的一处或多处的平直区段。一些实施方式可以使侧面14与活塞主体18的外直径对准(例如图5a和图5b中),而一些实施方式可以具有延伸超出活塞10的外直径或位于延伸底座5的外周边17的内侧的侧面14(例如图7a和图7b中)。一些实施方式可以具有对应于部分或整个制动衬块的形状,或者可以具有制动衬块的形状的缩放(更大或更小)形状。

底座5的反面19(与活塞主体18相邻的一侧)可以是平坦的或基本上平坦的,或者可以具有倾斜表面65和/或凸起表面66(例如图7c中所示的那些)。在一些实施方式中,倾斜表面65也可以是凸起表面66。在一些实施方式中,底座5的反面19的结构可以构造成将由底座5施加的力以特定的模式分配到制动衬块7。可以使用的一些力模式包括在底座5的接触表面上提供基本均匀的力的力模式。在一些实施方式中,力沿底座5的接触表面16可以变化不大于约2%、5%、10%或15%。在一些实施方式中,力可以限定高力区带和低力区带的模式(例如图8中所示),斜线阴影中示出了高力区域71。在一些实施方式中,较高力的模式可以位于更靠近接触表面16的中心的位置,并且在一些实施方式中,较高力的模式可以位于更靠近接触表面16的端部15和/或侧面14的位置。在一些实施方式中,较高力的区域可以位于更靠近接触表面16的中心、更靠近侧面14和/或更靠近端部15的一些位置组合中。

在一些实施方式中,夹子25(例如图3中所示)可以防止底座5与制动衬块7分离。这种夹子可以用于在制动器操作期间回缩制动衬块7,制动器被释放并且活塞10回缩到卡钳6中。夹子25的合适位置可以与底座5的端部15、底座5的侧面14相邻,或者在底座15的侧面14和端部15之间的某个位置处。在一些实施方式中,可以使用一个、两个、三个、四个或更多个夹子。在一个特定实施方式中,夹子25可以是借助任何合适的手段(例如通过螺接、铆接、熔接、焊接、钉扎、喷丸、粘接、胶合等)加接到制动衬块背板11的扁平金属带。在一些实施方式中,夹子25可以是这样的扁平金属带,其在底座5的边缘上向上弯曲,带中有一个、两个、三个或更多个弯折。

底座的对准

在一些实施方式中,可能希望保持活塞主体18与制动衬块7的特定对准。促进或维持活塞18与制动衬块7对准的合适方法可以包括制动衬块背板11上的特征和底座15上的特征之间的相互作用。合适的特征可以包括相互作用的突起或与凹口相互作用的突起。在一个实施方式中,如图20a至图20c中所示,尖头75从背板11上的表面延伸,并与底座5中的槽、凹口或v形槽76相互作用,以帮助限制/防止活塞10相对于衬块7旋转和/或帮助使活塞10相对于衬块7对准。在一些实施方式中,槽、凹口或v形槽可位于底座的边缘处。在另外的实施方式中,尖头75或突起的位置以及槽、凹口或v形槽的位置可以颠倒,尖头75或突起位于底座5中并且槽、凹口或v形槽可以位于背板11中。图20a示出了活塞10和制动衬块7;图20b示出了在附加制动器部件的情况下活塞10和衬块7;图20c示出了安装在制动器组件中的活塞10和衬块7,尖头75和v形槽76的细节被放大。

在另一个实施方式中,特征可以是附接到背板11的夹子25,其与底座5的相应表面相互作用,使得活塞相对于制动衬块7的旋转受到限制或被防止,或者活塞10与制动衬块7对准(如图3中所示)。在一些实施方式中,底座5的相应表面可以是底座的一个或多个边缘和/或底座5上的槽、凹口或v形槽和/或底座5上的相应夹子。在一些实施方式中,底座5上的夹子可与背板11的一个或多个边缘和/或背板11上的槽、凹口或v形槽和/或背板11上的相应夹子相互作用。

在一些实施方式中,诸如突起、尖头、槽、凹口、v形槽、夹子之类的一个或多个特征可以位于制动衬块和活塞之间的垫片或其他居间结构上以与活塞和/或制动衬块相互作用从而限制或防止活塞相对于制动衬块旋转或者维持制动衬块和活塞之间的对准。

活塞主体以及芯和底座

在一些实施方式中,活塞主体18可以与载荷支承柱70一起使用,载荷支承柱70包括底座5和芯26。载荷支承柱70可以将驻车制动器的力传递到制动衬块7而不将大量的线性力传递到活塞主体18。如图5b和图6中所示,活塞主体18可以定位成底座5位于活塞主体18的远端。在一些实施方式中,活塞主体18可以与底座5分离。在一些实施方式中,底座5可以是金属材料,例如钢、铁或其他合适的金属,包括合金。在一些实施方式中,活塞主体18可以是诸如塑料材料之类的非金属材料,并且在特定实施方式中,可以是酚醛材料。在各种实施方式中,如图5b和图6中所示,芯26可以存在于活塞主体18内。用于芯26的合适材料可以包括金属(例如钢、铁或其他合适的金属,包括合金)以及非金属材料。在一些实施方式中,芯26可以例如通过铸造、锻造、旋切、压印、冲压,机加工等与底座5制成一体,并且在一些实施方式中,芯26可以例如通过熔接、焊接、胶合、粘合、穿线、钉扎或其他合适的手段连结到底座5。在一些实施方式中,芯26可以可滑动地接纳在活塞主体18中。此外,在各种实施方式中,芯26可以在活塞主体18内可旋转或不可旋转,例如通过包括位于活塞主体18的直径上和直径内部或端部处和芯26的外表面或底座5的后侧的相互作用的表面。在一些实施方式中,介入材料可以存在于芯26和活塞主体18之间和/或底座5和活塞主体18之间。这种介入材料可以促进或阻止移动,例如通过增加或减少摩擦或通过在接触表面之间提供过盈(例如借助齿、凸起表面、非圆形表面等)。活塞主体18可以制造成被接纳到卡钳6中的开口中,例如接纳到圆筒或其他适当形状的开口中。在一些实施方式中,主体18可以提供存在于主体18和卡钳6中的开口的壁之间的密封件。合适的密封件可以包括例如活塞主体18和/或卡钳6中的开口的壁中的一个或多个o形环和一个或多个o形环槽。在一些实施方式中,可以使用圆形o形环(圆形截面),而在一些实施方式中,可以使用不同形状(例如方形切口或楔形或“v”形或其他合适的形状)的o形环,有或没有圆形o形环。例如图5b和图6中所示,芯26内可以存在心轴27和/或螺母28。

活塞主体和心轴螺母

心轴螺母28可以用作驻车制动器机构的一部分(例如通过由心轴27致动)并沿线性方向移动。心轴螺母28可以螺纹联接到心轴27。在一些实施方式中,心轴27可以穿过心轴螺母28的中心区域,其中心轴27外侧上的螺纹92与心轴螺母28的中心区域的内侧上的螺纹92配合(参见图5b和图6)。在各种实施方式中,螺纹可以是任何合适类型的螺纹92,例如具有v形或正方形或梯形或圆形或acme螺纹形状的那些螺纹。在一些实施方式中,螺纹可以是导螺杆中使用的螺杆螺纹。在一些实施方式中,螺纹可以是滚珠丝杠中使用的螺纹,例如图5c、图5d、图5e或图5f中所示的滚珠丝杠螺纹94。在用于滚珠丝杠94的螺纹的一些实施方式中,内螺旋滚道84可以存在于心轴上,相应的外螺旋滚道86位于心轴螺母28上,并且滚珠82位于内螺旋滚道84和外螺旋滚道86内并沿内螺旋滚道84和外螺旋滚道86移动并穿过再循环回路88。在图5c中,滚珠82穿过螺母28中的回路88再循环。在图5d中,滚珠82借助螺母中的通道90穿过芯26中的环88循环。在图5e中,滚珠82借助螺母28和芯26中的通道90穿过主体18循环。在图5f中,滚珠穿过与主螺旋滚道分开定位的次级螺旋内外滚道组,例如其中次级螺旋滚道组位于心轴-螺母界面外部并且在一些实施方式中可以缠绕在主螺旋滚道周围,例如,其中次级滚道包括芯26和螺母28之间的次级内滚道96(例如在心轴螺母28的外表面上)和次级外滚道98(例如在芯26的内表面上)。在一些实施方式中,次级滚道可以用作其他滚道的回路,或其他滚道可以用作次级滚道的回路。在一些实施方式中,次级内滚道可以对应次级外滚道以限定用于滚珠的槽道。在一些实施方式中,螺旋滚道可以关于螺母28、心轴27和/或芯26的长度延伸,或者仅关于螺母28、心轴27和/或芯26的一部分长度延伸。可以通过使心轴27相对于螺母28旋转,导致螺母28朝向或远离制动衬块7线性移动而实现驻车制动器的操作。(比较图5b和图4)。用于驻车制动器的合适的致动器可以包括马达、杠杆、把手等。

活塞主体18可以具有一个或多个内表面31,用于与心轴螺母28对接(如图13中所示),内表面31可以定位在活塞主体18内,并且内表面用于限制和/或防止心轴螺母28和活塞主体18之间的相对旋转。芯26可以具有一个或多个内表面32,用于与心轴螺母28对接(如图9中所示),内表面32可以定位在芯26内,并且内表面用于限制和/或防止心轴螺母28和芯26之间的相对旋转。活塞主体18的内表面31或芯26的内表面32也可以分别构造成允许螺母在基本上平行于活塞10的中心轴线20的方向上轴向移动。

中心轴线20和活塞10的制动衬块端部可构造成使得中心轴线20垂直于或基本垂直于底座5。

活塞主体18的内表面31或芯26的内表面32可以构造成包括位于活塞主体18或芯26的内侧上的3个平坦表面31、32;或者包括布置成与心轴螺母28(例如六角形心轴螺母28)对接的六个平坦表面31、32;或者包括仅1个或仅2个平坦表面31、32。然而,在各种实施方式中,活塞主体18或芯26的内表面可以构造成包括诸如1、2、3、4、5、6、7、8或更多之类的各种数量的平坦表面31、32,并且平坦表面31、32可以构造成与具有适当数量的平坦表面48(例如,与活塞主体18或芯26上的平坦表面31、32的数量相同数量的平坦表面,或者比其多或少的平坦表面,并且螺母28上的平坦表面48的数量可以是1、2、3、4、5、6、7、8或更多)的螺母对接。另外,一个或多个或所有平坦表面31、32和/或螺母上的平坦表面48可以用弯曲表面代替,例如具有比活塞主体18/芯26或心轴螺母28的内部或外部的曲率半径更大或更小的曲率半径的弯曲表面,活塞主体18或芯26内部的弯曲表面可向外弯曲(具有朝向或超出中心轴线20的曲率中心)或向内弯曲(具有远离中心轴线20的曲率中心)。在一些实施方式中,活塞主体18或芯26的与心轴螺母28对接的内表面的平坦或弯曲表面可通过尖角,或通过圆角,或通过圆形切除角或通过另外的平坦表面连接。

在一些实施方式中,心轴螺母28的与活塞主体18或芯26的平坦或弯曲表面31、32对应的表面48可以是平坦的或弯曲的或它们的一些组合,并且构造成与活塞主体18的平坦或弯曲端部对接以限制、制约或防止活塞主体18和心轴螺母28之间的相对旋转。

心轴螺母28还可以包括带螺纹的内表面,其可操作地接合心轴27的带螺纹的细长部分23。心轴螺母28可以仅关于其长度的一部分(如图10a中所示)或关于整个长度内部带螺纹。螺母可以包括凸缘部分33或外表面31、32,其可以包括分别在内腔35或34中与活塞主体18或芯26接合的一个或多个表面,以限制、制约、削弱或防止活塞主体18或芯26与心轴螺母28的相对旋转。

心轴螺母28还可以在面向芯26的表面上包括平坦表面或凹窝36,例如如图11所示。这样的凹窝36的大小可以设计成接纳芯26的端部(例如近端部29),并且在一些实施方式中,为芯26和/或底座5提供稳定性或者有助于使芯26与心轴螺母28对准。在一些实施方式中,凹窝可以具有如图11中所示的圆锥形表面。在一些实施方式中,芯26的端部可以在凹窝的顶点37和基部38之间的位置(例如沿表面的中间)处或者在更靠近顶点或更靠近基部的位置处接触凹窝36的表面。

在一些实施方式中,芯26的端部可以接触有斜面的或圆形的心轴螺母28。在一些实施方式中,芯26的接触心轴螺母28的端部的形状可以与心轴螺母28的凹窝36的形状互补。例如,互补形状可以包括芯的关于圆柱形凹窝36的圆柱形端部,或者芯的关于圆锥形凹窝36的圆锥形端部。在一些实施方式中,芯端部可以是圆柱形的或具有圆形端部的圆柱形,并且凹窝36可以是圆锥形的。在一些实施方式中,芯端部可以包括凹窝以接纳心轴螺母28的一部分,并且芯端部和心轴螺母28的被接纳在芯端部凹窝中的部分中的至少一者可以具有圆锥形表面。在一些实施方式中,保持器夹71可以存在于保持器槽57(如图11中所示)中,以将芯26保持在活塞主体18中的适当位置。而且,如图11中所示,诸如o形环之类的密封件72可以存在于活塞主体18和芯26之间。

在一些实施方式中,心轴螺母28的接触表面可以接触芯的除近端部之外的一部分,以沿制动衬块7的方向在芯上施加靠后的力。在一个实施方式中,心轴螺母28的远端部41可以接触芯26的内表面。在一些实施方式中,例如图10a中所示(以及图10b的剖面),螺母28的远端部41接触芯26的邻近底座5的远端表面42。在一些实施方式中,心轴螺母28的接触表面可以接触芯26的位于底座5和芯26的近端部29之间的表面。在一些实施方式中,螺母28的接触表面可以位于远端部41与螺母28的接纳心轴26的开口30之间。在一些实施方式中,心轴螺母28可以接触底座的暴露在芯26内部的后侧。在一些实施方式中,例如图9中所示,螺母28的远端部41可以包括孔或通道47,以允许流体绕心轴螺母28的远端部41穿过和/或穿过心轴螺母28的远端部41。

在各种实施方式中,另选例中描述的特征(例如活塞主体的内表面与螺母的外表面的弯曲端部和平坦表面)可以在本公开(其中仅描述了一个另选例)中互换,除非上下文另有说明。

在一些实施方式中,活塞主体18和/或心轴螺母28和/或芯26和/或心轴27的大小和尺寸可以设定成减小活塞中的开放体积,该开放体积在操作期间将被流体填充。在一些实施方式中,可以增加活塞主体18的壁厚。在一些实施方式中,活塞主体18可以构造有第一区带39,第一区带39的壁厚度不同于第二区带40的壁厚度。第一区带39的壁比第二区带40的壁更厚的这样的构造(如图11中所示)能够减小流体体积同时还实现或维持用于制动器的液压操作的大液压区(或用于制动器的气动操作的气动区)。在一些实施方式中,可通过分别改变芯或活塞主体的中央钻孔和/或内腔34或35的直径来改变壁厚度。

在一些实施方式中,可能希望将活塞构造成利用诸如酚醛树脂之类的较轻材料,以通过利用活塞主体的较厚壁来减小活塞的流体体积。这种构造能够减小流体体积并减少活塞的重量。

在一些实施方式中,制动活塞的其他部分的大小可以增大以减小流体体积(例如,心轴的细长部分23的直径、心轴螺母28和/或心轴27的长度和/或直径)。在一些实施方式中,可以改变芯26的一个或多个尺寸以减小流体体积(例如直径、壁厚度和长度)。

底座

底座5通常可以具有邻近盘式制动衬块7的第一面(接触表面16)和邻近活塞主体18的端部的第二面(底座的反面19)。在一些实施方式中,底座5可以覆盖活塞主体18的整个端部,延伸超过活塞主体18的边缘,或不覆盖活塞主体18的整个端部。在一些实施方式中,当与活塞主体18组装时,底座5可以嵌入或部分嵌入活塞主体18的端部或者可以从活塞主体18的端部延伸。在一些实施方式中,底座5可以接触活塞主体18的端部,并且在一些实施方式中,可以存在诸如垫圈或者系列垫圈之类的介入结构,在一些实施方式中介入结构可用于修改底座5相对于活塞主体18旋转的能力。这种旋转修改可以采取摩擦增大表面或摩擦减小表面的形式,或者可以提供互锁凸耳或内啮合凸耳、或者突起和相应的凹口。在一些实施方式中,活塞主体的第二面可以包括位于底座5的第二面和活塞主体18的端部之间的诸如凸耳或者突起和相应的凹口之类的旋转修改结构。在一些实施方式中,底座5可以嵌入活塞主体18的端部中并且具有限定与活塞主体18的端部的内直径相对应的形状的外直径,其中相应的外直径和内直径之间的相互作用限制或消除了底座5和活塞主体18之间的相对旋转。在一些实施方式中,可以一起使用相应的内直径和外直径以及底座5的面和活塞主体18的端部之间的旋转修改表面和/或介入结构和/或具有旋转修改表面的介入结构。

在一些实施方式中,底座5可以包括在底座5的第一面上的防旋转凸耳或凹口,其对应于制动衬块背板11上的凹口或凸耳或者对应于功能上连接到制动衬块的位于底座5和制动衬块7之间的部分上的凹口或凸耳。在使用中,底座5上的防旋转凸耳或凹口可以与相应的凹口或凸耳相互作用,以防止底座5相对于制动衬块7和/或活塞主体18旋转。在一些实施方式中,防旋转凸耳能使底座5与制动衬块7对准。

在一些实施方式中,制动衬块7和/或功能性地连接到制动衬块并且位于底座5和制动衬块7之间的部分可以包括插口或凹口或凹陷以接纳钢底座5的第一端,并且钢底座5的外直径的形状对应于插口/凹口/凹陷的内直径,以防止两个部件之间的相对旋转。在各种实施方式中,相应的形状可以包括非圆形部分或可以提供干涉特征,例如突起、例如花键、或椭圆形形状、包括平坦表面的形状、多边形、具有介入平坦表面的弧形或多面形状。(这些形状组合也可用于提供心轴螺母28和活塞主体18之间的不旋转/有限旋转的能力。)

在一些实施方式中,底座5可以在第一面中包括腔或凹口。腔的大小、位置和形状可以设定成当芯26向底座施加力时为底座5提供所期望程度的弹性。

心轴螺母和芯

心轴螺母28可以将心轴27的旋转移动转换成心轴螺母28的水平移动,心轴螺母28的水平移动推靠芯26,芯26则推靠底座5,底座5则推靠制动衬块7。在一些实施方式中,心轴螺母28可以利用心轴27和心轴螺母28之间的螺纹连接以及旋转限制特征,以将心轴27的移动转换成心轴螺母28的线性移动或水平移动。在一些实施方式中,旋转限制特征可以包括心轴螺母4的与活塞主体18或芯26的内表面接触的外表面,以限制或防止心轴螺母28旋转。在一些实施方式中,旋转限制特征可以包括芯26和心轴螺母28之间的非旋转接头,例如包括心轴螺母28的外直径和活塞主体18或芯26的内表面的相互作用的表面的滑动非旋转接头。在一些实施方式中,心轴螺母28的旋转限制特征可以包括心轴螺母28和芯26的干涉部分。图12示出了芯26和心轴螺母28之间的滑动非旋转接头的实施方式,其中芯26被接纳到螺母28中。图5b和图6示出了螺母28被接纳到芯26中的实施方式。图12中还示出了保持器槽57、通孔58和槽道56。在一些实施方式中,槽道56和通孔58可以提供这样的流动路径,该流动路径可以用于制动系统的流体填充、排出和/或渗出,并且当制动器部件移动时允许流体流动。在一些实施方式中,液压流体或气动气体可以向芯26的中央部分中的内腔34提供制动器致动压力,以作用在底座5上并推动底座5以提供制动力。

在心轴螺母28和芯26的干涉部分的一个实施方式中,心轴螺母28可以包括一个或多个花键、插口、凹口、突起和/或相应部件的一侧,其与一个或多个相应的花键、插口、凹口、突起和/或相应部件的另一侧相互作用,以限制或防止心轴螺母28和芯26的相对旋转。

可存在于芯26和心轴螺母28上的附加特征可以包括通孔、槽道、通道等,其有助于用致动制动器的流体(例如制动流体、液压油、气体、空气等)填充活塞,并且还可以允许从活塞清除不需要的气体或液体。当使用制动流体或液压油时,这种功能对于允许来自制动器的空气的排气或“渗出”特别有用。此外,当使用气体或空气来致动制动器时,这种功能对于允许排出流体特别有用。

可以在芯26上的包括高点、低点或中间点的各个位置处提供通孔。槽道可以包括在各个位置处(例如在芯26的邻近心轴螺母28的端部处),以在芯26的中央部分中的开口到活塞主体18的内腔之间提供通道。用于槽道的另外位置包括在心轴螺母28的凹窝36的表面上,以提供芯26的中央部分到活塞主体18的内腔之间以及沿花键或沿心轴螺母28和芯的相应特征的通道。在一些实施方式中,可以通过使相应部件中的一者或相应部件中的一者的一部分过大或过小尺寸(例如,通过使用更大的直径、更小的直径等)提供通道。通道也可以设置在心轴螺母28与活塞主体18的内表面之间。此外,当在心轴螺母28和芯26之间提供防旋转特征时,在一些实施方式中,整个心轴螺母28的大小可以设定为小于活塞主体18的内直径,以更自由地允许气体和液体围绕心轴28和穿过活塞的移动。

在一些实施方式中,芯26可以包括单件或两件或更多件。当两件或更多件用于芯15时,它们可以具有互锁特征或者具有防止两个或更多个件之间相对旋转的特征。在一些实施方式中,可以在芯26的两件之间的接合处提供槽道、孔或通道。在一个实施方式中,例如当提供互锁锯齿或齿时,可以缺失一个或多个锯齿或齿以提供槽道,或者可以制成附加的狭槽或槽以提供槽道。

底座和芯的构造

在一些实施方式中,底座5和芯26可以制成单件,例如通过模制、锻造、冲压、旋切或铸造以及用于从所选材料制作具有期望复杂性的部件的其他合适方法。在一些实施方式中,底座5可以与芯26分离,然后彼此附接。合适的附接方法包括熔接、胶合、焊接、粘接、钎焊、穿线、钉扎、夹紧,以及适合于所连结的材料和所抵抗的力的其他附接方法。

在一个实施方式中,底座5可以由圆形材料或另一合适形状的材料的坯料制成,然后将这样的坯料冲压或压印成所期望的最终或中间形状。芯26可以是管状材料或者由管状材料制成,该管状材料熔接或旋焊到底座5上/中的位置中。在一些实施方式中,芯26将装配到插口中或装配到整个底座5中以便附接。

在一些实施方式中,可以通过使芯26穿过底座并且将芯26加接到底座5而组装芯26和底座5。在一些这样的实施方式中,芯26的延伸穿过底座5的部分也可以形成底座5的邻近制动衬块7的面的至少一部分。在一些这样的实施方式中,芯26的穿过底座5的部分可以形成底座5的接触制动衬块7或接触底座5与制动衬块7之间的介入结构的面的至少一部分或全部。在一些实施方式中,芯26的延伸穿过底座5的部分可以形成一个或多个防旋转凸耳或凹口。

芯-主体联接器

在一些实施方式中,联接器44可以存在于芯26和活塞主体18之间。联接器44可以存在于芯26的外壁中的芯凹口46中,或者联接器44可以存在于活塞主体18的外壁中的本体凹口45中。在一些实施方式中,如图5b和图14中所示,联接器44可以存在于芯凹口46和主体凹口45两者中。

联接器44和芯凹口46可以构造成在芯上施加回缩力以迫使底座抵靠活塞主体18。在一些实施方式中,驻车制动器的致动可使心轴螺母抵靠芯移动,使芯沿横向方向朝向制动衬块7移动以对转子8施加制动力。当芯26相对于活塞主体18移动时,联接器44会被芯凹口46压缩。在一些实施方式中,芯凹口46中的倾斜表面63或台阶可以推靠联接器44以压缩。在一些实施方式中,芯凹口46中的倾斜表面63或台阶可以推靠联接器44,该联接器44推靠主体凹口45的台阶或倾斜表面。当释放驻车制动器时,可以解除联接器44的压缩,允许联接器44移动芯26以使底座5抵靠活塞主体18或介于底座5和活塞主体18之间的材料移动。

在一些实施方式中,联接器44可以环绕芯26。在一些实施方式中,联接器44可以在芯26和活塞主体18之间形成相对于制动器-致动流体(例如制动流体、液压流体或空气)的密封。在一些实施方式中,联接器44可以是o形环。联接器44可以是能够提供恢复力的任何合适的材料。合适的材料可以包括聚合物和弹性体。在一些实施方式中,主体凹口45可以是完全围绕主体18的内直径延伸的槽,和/或芯凹口46可以是完全围绕芯26的外直径延伸的槽。在一些实施方式中,主体凹口45和/或芯凹口46可以构造成接纳o形环。

联接器和相应的主体凹口45和芯凹口46的各种实施方式(例如图14中所示的那些并且包括主体凹口45和/或芯凹口46是完全围绕主体18的内直径或者芯26的外直径延伸的槽的实施方式)可以包括圆形表面、平坦表面、倾斜表面及其组合的不同组合,例如图15a至图15d中所示的那些实施方式。在一个实施方式中,芯凹口可以包括如图15a中所示的倾斜表面63。倾斜表面63可以具有远端部分64和近端部分49,其中近端部分49更靠近芯26的与底座5相对的端部,并且远端部分64更靠近芯26的邻近底座5的端部。如图14中所示,近端部分49可以比远端部分64更远离中心轴线20定位。在一些实施方式中,芯凹口和活塞主体凹口两者都可以包括如图15b中所示的倾斜表面63和50。图15b示出了在一些实施方式中,倾斜表面50可以具有这样的一个部分,例如比倾斜表面50的远端部分更靠近活塞的中心轴线20的近端部分。在一些实施方式中,芯凹口46中的倾斜表面63可以与圆形表面51结合使用(如图15c中所示)。图15d示出了在一些实施方式中,圆形表面51可以存在于芯凹口46中,在主体凹口中具有平直的表面。在一些实施方式中,芯凹口46中的圆形表面51可以与主体凹口45中的倾斜表面50配对。在一些实施方式中,圆形表面51可以存在于芯凹口46和主体凹口45二者中。在一些实施方式中,当如图15a在剖面中观察时,主体凹口45可被视为台阶。在一些实施方式中,当在剖面中观察时,芯凹口46可被视为台阶。在一些实施方式中,芯凹口可以具有圆形表面作为代替倾斜表面63或与倾斜表面63协作的部分。在一些实施方式中,主体凹口45和芯凹口46可以在驻车制动器处于激活状态并且心轴螺母28推动包括底座5和芯26的载荷支承柱70时使联接器承受双重剪切。

密封件

在一些实施方式中,制动系统可以包括卡钳和制动活塞之间的密封件。合适的密封件可以包括如图16中所示的护套密封件。在诸如图17中所示的一个实施方式中,护套52包括第一接触表面,其接触卡钳并防止诸如灰尘、固体、液体、油脂、水、油和污垢中的一者或多者之类的异物侵入。在诸如图17中所示的一些实施方式中,护套密封件52可以包括第二接触表面54,其接触活塞主体18的外表面和/或底座5的外表面,并且第二接触表面防止诸如灰尘、固体、液体、油脂、水、油和污垢中的一者或多者之类的异物侵入。在诸如图17中所示的一些实施方式中,第二接触表面可以接触底座5的外表面和活塞主体18的外表面两者。在一些实施方式中,第二接触表面比底座在驻车制动器操作期间相对于活塞主体移动的距离长,从而允许第二接触表面桥接驻车制动器操作期间在底座和活塞主体之间出现的间隙。在一些实施方式中,护套密封件52可以包括与主体18的外表面接触的第三密封表面55。在一些实施方式中,第二密封表面54相比第三密封表面55可以接触活塞主体18的不同部分。在一些实施方式中,第一接触表面53、第二接触表面54和第三接触表面55可以分别都存在。在一些实施方式中,可以存在少于全部的第一接触表面、第二接触表面和第三接触表面。在一些实施方式中,护套密封件可以包括接触制动器的第一接触表面、接触底座的第二接触表面和接触活塞本体的第三接触表面,其中一个或多个接触表面防止诸如灰尘、固体、液体、油脂、水,油和污垢中的一者或多者之类的异物侵入。在一些实施方式中,护套密封件52可以包括第三密封表面55。

芯-心轴螺母回缩器

在一些实施方式中,例如图18a至图18c中所示,回缩器60可以存在于芯26和心轴螺母28之间。在一些实施方式中,凹口61、62分别位于心轴螺母28的外表面和芯26的内表面中,回缩器60位于凹口61、62之间。回缩器60与芯26和心轴螺母28中的相应凹口61和62可以构造成在使用施加至活塞主体18和/或制动系统的其他部分的流体压力致动制动器的过程中向芯26提供回缩力,芯26则可以向活塞主体18施加回缩力。在一些实施方式中,流体压力的施加使活塞主体18移动,活塞主体18则使底座5和芯26相对于心轴螺母28移动。芯26和心轴螺母28的相对移动可以使芯26和心轴螺母28之间的回缩器60变形或压缩。这种压缩或变形可以在芯26和螺母28之间提供恢复力,其中在释放作用在制动系统内的流体压力时,恢复力将活塞主体18和/或底座5移动到回缩位置。这在图18a至图18c中示出,图18a示出了制动器未被致动的状态下的制动活塞10。图18b示出了制动器被致动时的制动活塞。图18b示出了从心轴螺母28横向移位从而使回缩器60变形/压缩的活塞主体18和芯26以及底座5。回缩器60的变形导致回缩器提供与芯和螺母的相对移动相反的恢复力。(在一些实施方式中,回缩器60可以位于底座和螺母之间,其中恢复力将作用在底座和螺母上并且对抗芯和螺母的相对移动。)图18c示出了制动器致动已经停止并且回缩器60已经使芯26、底座5和活塞主体18返回到图18a中所示的相对于螺母28的适当位置后的制动活塞10。

在各种实施方式中,诸如塑料或弹性体之类的不同材料可用于回缩器,这些材料具有足够的弹性以使芯/底座/活塞主体相对于心轴螺母回缩。

在一些实施方式中,回缩器60可以是o形环,例如圆形o形环、方形切口o形环或诸如四方环、x形环、v形环之类的另一形状的o形环。在一些实施方式中,芯中的凹口和/或螺母中的凹口可以完全围绕芯/螺母延伸。在一些实施方式中,芯61中的凹口和/或螺母62中的凹口的大小和构造可以设计成接纳o形环。

在各种实施方式中,对应于回缩器的芯凹口61和心轴螺母凹口62可构造有一个或多个圆形表面、平坦表面、倾斜表面及其组合,以在操作期间提供回缩力并在操作期间将回缩器保持就位。

在一些实施方式中,不包括图中所示的所有特征。另外,在不脱离本公开的宗旨和范围的情况下,可以添加其他特征。

现在已经根据专利法规的要求描述了本发明,本领域技术人员将理解如何对本发明进行改变和修改以满足它们的特定要求或条件。在不脱离本文所公开的本发明的范围和宗旨的情况下,可以进行这些改变和修改。

出于阐明和公开的目的,根据法律要求给出了示例性和优选实施方式的在前的详细描述。并非旨在穷举也不是将本发明限制于所描述的精确形式,而是仅使本领域其他技术人员能够理解本发明如何适合于特定用途或实施。对于本领域技术人员来说,修改和变化的可能性是显而易见的。对示例性实施方式的描述不旨在限制,所述示例性实施方式可以包括公差、特征尺寸、特定操作条件、工程规范等,并且可以在实施之间或者随现有技术的改变而变化,并且不应该暗含限制。申请人已经就当前的技术状态做出了本公开,但也考虑了演进并且未来的调整可以考虑那些演进(即根据那时的技术状态)。本发明的范围理应由书写的权利要求和适用的等同物限定。除非明确说明,否则以单数形式提及权利要求要素并不意图表示“一个且仅一个”。此外,无论元件、组件或步骤是否在权利要求中明确地陈述,本公开中的任何元件、组件、方法或过程步骤都不旨在专门公用。

构思

构思1.一种构造用于盘式制动系统的活塞,该活塞包括:

主体,该主体具有垂直于中心轴线的外部宽度;

底座,该底座布置在所述活塞的远端部,

其中,所述底座构造成在所述盘式制动系统的致动期间在制动衬块上施加力;

所述底座具有构造成接触所述制动衬块的面,所述面具有长度和宽度,其中所述长度比所述主体的所述外部宽度长,并且所述长度大于所述宽度。

构思2.根据构思1的活塞,其中,所述制动衬块具有厚度、长度和宽度,所述制动衬块在使用中取向成所述制动衬块的长度沿与所述制动衬块操作连通的转子的旋转方向取向,所述底座的长度与所述制动衬块的长度对准。

构思3.根据构思2的活塞,还包括:

芯;

心轴;以及

螺母,

其中,所述芯包括布置在所述主体内的细长结构,所述芯具有近端部和远端部,所述芯的远端部位于所述活塞的远端部附近并且附接到所述底座;所述芯具有向所述芯的近端部开口的中央空间,该中央空间构造成接纳所述螺母,并且所述螺母与所述心轴螺纹连接。

构思4.根据构思3的活塞,其中,所述底座还包括延伸部,所述延伸部构造成与所述制动衬块和/或制动卡钳壳体连通,以使所述底座与所述制动衬块对准。

构思5.根据构思3的活塞,其中,所述底座还包括凹口,该凹口构造成与所述制动衬块和/或制动卡钳壳体连通,以使所述底座与所述制动衬块对准。

构思6.根据构思4的活塞,所述底座还包括凹口,所述凹口构造成与所述制动衬块和/或所述制动卡钳壳体连通,以使所述底座与所述制动衬块对准。

构思7.根据构思3的活塞,其中,所述底座包括两个延伸部,其中每个延伸部均沿所述制动衬块的长轴线对准。

构思8.根据构思3的活塞,其中,所述螺母螺纹连接到作为滚珠丝杠的所述心轴,其中所述心轴包括内螺旋滚道并且所述螺母包括外螺旋滚道,并且第一螺旋滚道和第二螺旋滚道包含一组滚珠,当所述心轴和所述螺母相对于彼此旋转时,所述滚珠沿所述内螺旋滚道和所述外螺旋滚道移动并穿过再循环回路。

构思9.根据构思8的活塞,其中,所述再循环回路位于所述螺母中。

构思10.根据构思8的活塞,其中,所述再循环回路位于所述芯中,并且所述滚珠经由所述螺母中的通道穿过所述再循环回路而循环。

构思11.根据构思8的活塞,其中,所述再循环回路位于所述主体中,并且所述滚珠经由所述螺母和所述芯中的通道穿过所述再循环回路而循环。

构思12.根据构思8的活塞,所述再循环回路包括次级外螺旋滚道和相应的次级内螺旋滚道,所述次级内螺旋滚道位于所述螺母的表面上并且所述次级外螺旋滚道位于所述芯的表面上。

构思13.一种活塞组件,包括:

构思1的制动活塞;

制动衬块;

制动卡钳壳体,

其中,所述制动衬块装配至所述卡钳壳体,并构造成将制动力施加到与所述活塞组件能操作地连通的转子,并且

所述制动活塞位于气缸内,该气缸位于所述制动卡钳壳体内,所述制动活塞的所述底座位于所述制动衬块附近;并且

所述制动衬块包括夹子,所述夹子构造成夹至所述底座。

构思14.根据构思13的活塞组件,其中,所述夹子构造成使所述底座与所述制动衬块对准。

构思15.根据构思13的活塞组件,其中,所述夹子构造成在所述制动活塞回缩时使所述制动衬块回缩。

构思16.根据构思3的制动活塞,还包括芯-主体联接器,其中,芯包括芯凹口,所述主体包括主体凹口,并且所述芯-主体联接器位于所述芯凹口和所述主体凹口中。

构思17.根据构思16的制动活塞,其中,所述芯凹口包括倾斜表面,并且所述倾斜表面构造成当所述芯朝所述主体的所述远端部移动时在所述芯-主体联接器上施加压缩,并且所述芯-主体联接器在所述芯上施加回缩力以迫使所述底座抵靠所述主体。

构思18.根据构思16的制动活塞,其中,所述芯凹口包括具有远端部和近端部的倾斜表面,其中所述芯凹口的近端部比所述芯凹口的远端部更远离所述活塞的中心轴线定位。

构思19.根据构思16的制动活塞,其中,所述芯-主体联接器在所述主体和所述芯之间形成密封,以防止制动流体通过。

构思20.根据构思19的制动活塞,其中,所述芯-主体联接器是o形环。

构思21.一种盘式制动活塞,包括:

活塞主体内的载荷支承柱,所述载荷支承柱包括:底座,该底座构造成推靠制动衬块;以及芯,该芯从金属的所述底座延伸并且能滑动地位于所述活塞主体内;以及

心轴螺母,所述心轴螺母至少部分地位于所述芯内,所述心轴螺母具有构造成与心轴功能连通的内表面以及与所述芯功能连通的外表面,所述外表面具有第一部分并且所述芯具有相应部分,其中所述第一部分和所述相应部分防止所述芯和所述心轴螺母相对旋转,

其中,所述心轴螺母构造成接触并推动所述载荷支承柱,所述载荷支承柱推动所述制动衬块。

构思22.根据构思21的盘式制动活塞,其中,所述心轴螺母具有邻近所述底座的远端部,并且所述心轴螺母的所述远端部推动所述载荷支承柱,所述载荷支承柱推动所述制动衬块。

构思23.根据构思22的盘式制动活塞,其中,所述心轴螺母的所述远端部推动所述底座,所述底座推动所述制动衬块。

构思24.根据构思22的盘式制动活塞,其中,所述心轴螺母的所述远端部推动所述芯的邻近所述底座的部分。

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