專利名稱：具有不同厚度的層壓部件的自行車盤式制動器轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自行車，并且更特別是本發(fā)明涉及自行車盤式制動器轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)自行車盤式制動器裝置包括和自行車車輪一起轉(zhuǎn)動的盤式轉(zhuǎn)子和具有摩擦接觸盤式轉(zhuǎn)子以便減慢或停止車輪的制動墊的卡鉗。盤式轉(zhuǎn)子可以是包括安裝構(gòu)件和固定在安裝構(gòu)件上的環(huán)形轉(zhuǎn)子構(gòu)件的金屬構(gòu)件，其中安裝構(gòu)件構(gòu)造成安裝在自行車車輪輪轂上。由于自行車通過人力驅(qū)動，減小自行車部件的重量是許多自行車制造商的重要目的。這包括減小盤式制動器裝置的重量。另一方面，還希望減小與制動墊摩擦而造成的轉(zhuǎn)子磨損，同時進行適當(dāng)散熱。
日本專利JP2679162披露一種具有用于自動車領(lǐng)域中的層壓部件的盤式轉(zhuǎn)子。盤式轉(zhuǎn)子包括夾在一對不銹鋼環(huán)形第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件3之間的鋁制環(huán)形第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件2，其中在使用時一對制動墊4接觸第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件3的各自外表面。第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件3的厚度t2通常是相同的，以便簡化制造。因此，第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件3通常如圖2所示在使用時逐漸磨損。逐漸地，制動墊4如圖3所示將第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件3完全磨損。此時，制動效果顯著降低。騎車人容易注意到這種減小的制動效果并通常認(rèn)為這是不可接受的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對自行車盤式制動器轉(zhuǎn)子裝置的不同特征。在一個實施例中，自行車盤式制動器轉(zhuǎn)子裝置包括第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件、第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件，其中第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件連接到并布置在第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件之間。本發(fā)明的另外特征將從以下說明中得以明白，這種特征以及所述特征的組合可形成權(quán)利要求及其等同物中陳述的其它發(fā)明的基礎(chǔ)。


圖1是公知盤式轉(zhuǎn)子裝置的示意圖；圖2是圖1所示盤式轉(zhuǎn)子裝置其外制動層部分磨損的示意圖；
圖3是圖1所示盤式轉(zhuǎn)子裝置其外制動層完全磨損的示意圖；圖4是具有盤式制動器裝置的特定實施例的自行車的側(cè)視圖；圖5是盤式制動器裝置的側(cè)視圖；圖6是制動器卡鉗組件的分解示意圖；圖7是制動器操作裝置的特定實施例的平面圖；圖8是用于盤式制動器裝置的液壓回路的特定實施例的示意圖；圖9A是第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件的平面圖；圖9B是第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件的平面圖；圖10是制動器轉(zhuǎn)子一部分的截面圖；圖11是制造制動器轉(zhuǎn)子過程的特定實施例的流程圖；圖12是圖10所示盤式轉(zhuǎn)子裝置部分磨損狀態(tài)的示意圖；以及圖13是表示第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件在完全磨損狀態(tài)時的圖10所示盤式轉(zhuǎn)子裝置的示意圖。
具體實施例方式
圖4是具有完整盤式制動器裝置12的特定實施例的自行車10的側(cè)視圖，并且圖5是盤式制動器裝置12的側(cè)視圖。自行車10是傳統(tǒng)自行車，其具有支承把手15的框架14、前后叉16(只示出前叉)、前后車輪17(只示出前車輪)以及包括鏈輪和鏈條(未示出)的驅(qū)動裝置。由于這種傳統(tǒng)自行車的結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域公知的，將省略其結(jié)構(gòu)的進一步描述。
盤式制動器裝置12包括安裝在前叉16上的制動器卡鉗21、連接到前車輪17的輪轂17a上以便制動器轉(zhuǎn)子22和前車輪17一起轉(zhuǎn)動的制動器轉(zhuǎn)子22以及制動器操作機構(gòu)23。制動器卡鉗22響應(yīng)制動器操作機構(gòu)23的操作，以便停止制動器轉(zhuǎn)子22和前車輪17的轉(zhuǎn)動。
如圖5和6所示，制動器卡鉗21包括殼體50和活塞單元51。殼體50由例如鋁合金的導(dǎo)熱材料制成，并且包括以傳統(tǒng)方式螺栓固定在一起的第一殼體構(gòu)件52a和第二殼體構(gòu)件52b，以便形成在其中容納制動器轉(zhuǎn)子22的細(xì)槽。除了用于將制動器操作機構(gòu)23連接到第二殼體構(gòu)件52b上以便供應(yīng)制動器油到兩個殼體構(gòu)件52a和52b上的液壓管86之外，殼體構(gòu)件52a和52b具有大致相同的形狀。第二殼體構(gòu)件52b還具有形成將制動器卡鉗21螺栓固定在前叉16上的連接構(gòu)件54的向外延伸的凸緣。
圖6所示，活塞單元51包括四個活塞74和一對制動墊76?；钊?4滑動配合在形成在殼體構(gòu)件52a和52b內(nèi)的圓形缸57a和57b內(nèi)，以便在制動器松開位置和制動位置之間運動。制動墊76和活塞74一起運動。因此，當(dāng)活塞74從制動器松開位置運動到制動位置時，制動墊76也從制動器松開位置運動到制動位置。當(dāng)位于制動位置時，制動墊76壓靠制動器轉(zhuǎn)子22并在其上施加摩擦力，由此減小和停止制動器轉(zhuǎn)子22和前車輪17的轉(zhuǎn)動。當(dāng)位于制動器松開位置時，制動墊76與制動器轉(zhuǎn)子22隔開，因此使得制動器轉(zhuǎn)子22和前車輪17自由轉(zhuǎn)動。
如圖7和8所示，制動器操作機構(gòu)23連接到把手15上。制動器操作機構(gòu)23包括制動桿組件80、主缸81、活塞82以及操作流體罐83。制動桿組件80包括安裝在把手15上的支架84和樞轉(zhuǎn)安裝在支架84上的桿部件85。支架84與主缸81形成整體，并且活塞82以及操作流體罐83通過支架84支承。活塞82滑動地布置在主缸81內(nèi)，并且操作流體罐83與主缸81流體連通?；钊?2一端連接到桿部件85上，使得活塞82在主缸81內(nèi)往復(fù)運動，以便響應(yīng)桿部件85的拉動和松開。拉動桿部件85造成壓力油運動活塞74，制動墊76接觸制動器轉(zhuǎn)子22并在其上施加摩擦力，并且制動前車輪17。
如圖5所示，制動器轉(zhuǎn)子22包括連接到輪轂17a上的中央布置的輪轂安裝構(gòu)件22a、用于接觸制動墊76的環(huán)形轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b以及將轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b固定在輪轂安裝構(gòu)件22a上的多個固定銷22c。在此實施例中，輪轂安裝構(gòu)件22a由鋁合金構(gòu)成，并包括中央布置的圓柱形輪轂連接部件40和轉(zhuǎn)子連接部件41。輪轂連接部件40經(jīng)由花鍵部件40a連接到輪轂17a上，并且轉(zhuǎn)子連接部件41從輪轂連接部件41徑向向外延伸。更特別是，轉(zhuǎn)子連接部件41具有從輪轂連接部件40向外徑向延伸的五個臂部分41a。用于將輪轂連接部件41固定在轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b上固定孔41b形成在每個臂部件41a的尖端上。
如圖10所示，轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b可以是包括夾在第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91b之間的第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90的層壓結(jié)構(gòu)。第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90可由鋁形成，其具有相對高的導(dǎo)熱性，而第二和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a和91b可由不銹鋼形成，其耐磨性比鋁高，但其導(dǎo)熱性比鋁小。在此實施例中，第二和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a和91b可壓焊在第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90的相對側(cè)上。
在此實施例中，第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90的厚度t1從大約0.5mm到大約1.5mm，并且第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91b的厚度t2和t3分別從大約0.2mm到大約0.8mm。將轉(zhuǎn)子構(gòu)件90、91a和91b的厚度設(shè)置在此范圍內(nèi)造成相對厚的中央布置第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90具有較輕重量并保持強度，并且相對薄第二和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a和91b還有助于較輕的重量并保持強度和耐磨性。但是不同于現(xiàn)有技術(shù)，在此實施例中第二和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a和91b的厚度t2和t3是不同的。更特別是，第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a的厚度t2小于第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91b的厚度t3。
圖9(A)是第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90的平面圖并且圖9(B)是第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a的平面圖。第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91b具有與第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a相同的結(jié)構(gòu)，可以省略第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91b的單獨描述。另外，第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90以及第二和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a和91b具有相同的形狀。如圖9(A)所示，第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90包括環(huán)形構(gòu)件90a，其具有多個周向分布的孔90c以便通風(fēng)并減輕重量。第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90還包括多個周向分布并徑向向內(nèi)延伸的固定部件90b，其中每個固定部件90b具有相應(yīng)的固定孔90d。如圖9(B)所示，第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a包括環(huán)形構(gòu)件91c，其具有多個周向分布的孔91d和多個周向分布并徑向向內(nèi)延伸的第二固定部件91e，其中每個第二固定部件91e具有相應(yīng)的固定孔91f。如圖10所示，第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90內(nèi)的每個固定孔90d與第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a內(nèi)的相應(yīng)一個固定孔91f以及第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91b的相應(yīng)固定孔91g對準(zhǔn)，以便接收穿過其中的固定銷22c。每個固定銷22c可由鋁形成，并如上所述，固定銷22c用來將轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b固定在輪轂安裝構(gòu)件22a上。
圖11是制造轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b過程的特定實施例的流程圖。通常，轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b可通過在一對不銹鋼片之間層壓鋁片并接著沖壓層壓結(jié)構(gòu)來形成。更特別是，將形成第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90的鋁片和將形成第二和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a和91b的不銹鋼片在步驟S1中制備。接著，在步驟S2中，鋁片夾在該對不銹鋼片之間，并且這些片通過熱滾壓或鍛焊進行壓力焊接，以便形成層壓或?qū)盈B結(jié)構(gòu)。在步驟S 3，所得層壓結(jié)構(gòu)進行壓力沖切以便形成具有所需形狀的轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b。接著修正所得轉(zhuǎn)子材料的任何卷曲，以便在步驟S4完成轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b。
以上過程使得第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90和第二和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a和91b連接，以便以簡單方式形成總體轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b，其中單個轉(zhuǎn)子構(gòu)件可由不同材料形成。所得轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b接著可固定在輪轂安裝構(gòu)件22a上，因此簡化制造過程。同樣，將轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b固定在輪轂安裝構(gòu)件22a上的方法防止轉(zhuǎn)子構(gòu)件91與轉(zhuǎn)子構(gòu)件90分離。
圖12表示轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b部分磨損狀態(tài)的示意圖。盡管制動墊76逐漸磨損第二和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a和91b，第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a的剩余部分比第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91b的剩余部分小，這是由于第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a的厚度t2比第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91b的厚度小。圖13是轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b進一步使用之后的示意圖。更薄的第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a以及由制動墊76產(chǎn)生的進一步磨損造成第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a完全磨損，而第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91b始終具有一定厚度。在這種情況下，制動效果將降低，但沒有如同第二和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a和91b完全磨損那樣劇烈。騎車人將注意到制動效果的降低，并可以在制動效果不可以接受之前更換轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b。
雖然以上是本發(fā)明不同實施例的描述，可以采用其它變型，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。例如，在所述實施例中，第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90由鋁制成，而第二和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a和91b由不銹鋼制成，但是可以使用其它的材料。最好是(但不是必須)，第三和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a和91b應(yīng)該具有比第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90更高的耐磨性，并且第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90應(yīng)該更輕并且具有比第二和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a和91b更好的導(dǎo)熱性，以便確保更輕的重量和更好的散熱。例如，第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90可由輕的碳纖維加強樹脂或碳石墨制成，而第二和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件91a和91b可以由陶瓷制成。第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件90還可以由鈦或鎂合金制成。
在所述實施例中，螺紋六角螺栓和固定銷用來將轉(zhuǎn)子構(gòu)件22b固定在其它輪轂部件上，但是可以采用其它固定方法，例如鄰靠銜接沉積、壓力粘接或焊接。
雖然第一、第二和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件90和91壓力焊接在一起，并接著作為一個單元連接到輪轂安裝構(gòu)件22a上，這種壓力焊接不是必須的。相反，轉(zhuǎn)子構(gòu)件可單獨安裝在輪轂安裝構(gòu)件22a上。
不同部件的尺寸、形狀、位置或取向可以根據(jù)需要改變。表示成直接連接或相互接觸的部件可具有布置其中的中間結(jié)構(gòu)。一個部件的功能可以通過兩個部件進行，反之亦然。一個實施例的結(jié)構(gòu)和功能可用于另一個實施例中。不需要所有的優(yōu)點同時存在于特定實施例中。單獨和相互組合的不同于現(xiàn)有技術(shù)的每個特征也應(yīng)該認(rèn)為是申請人對其它發(fā)明的單獨描述，包括這些特征所體現(xiàn)的結(jié)構(gòu)和/或功能概念。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)該通過所披露的特定結(jié)構(gòu)或或者特定結(jié)構(gòu)或特征的最初明顯焦點或重點來限定。
權(quán)利要求
1.一種自行車盤式制動器轉(zhuǎn)子裝置，包括第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件；第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件；第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件其中第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件連接到并布置在第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件之間；以及其中第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件的厚度不同于第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件具有比第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件大的導(dǎo)熱性。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件包括鋁，而第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件各自包括不銹鋼。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，每個第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件由硬化過程形成。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件壓力焊接到第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件上。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件熱滾壓到第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件上。
7.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件鍛焊到第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件上。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件具有從大約0.5毫米到1.5毫米的厚度，第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件各自具有從大約0.2毫米到大約0.8毫米的厚度。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，與第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件相比，每個第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件由具有更大制動耐磨性的材料制成。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件具有比第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件大的導(dǎo)熱性。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件包括鋁，而第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)于構(gòu)件各自包括不銹鋼。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，每個第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件由硬化過程形成。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件壓力焊接到第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件上。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件熱滾壓到第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件上。
15.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件鍛焊到第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件上。
16.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件具有從大約0.5毫米到1.5毫米的厚度，第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件各自具有從大約0.2毫米到大約0.8毫米的厚度。
全文摘要
一種自行車制動器轉(zhuǎn)子裝置包括第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件、第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件，其中第一轉(zhuǎn)子構(gòu)件連接到并布置在第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件和第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件之間。第二轉(zhuǎn)子構(gòu)件的厚度不同于第三轉(zhuǎn)子構(gòu)件的厚度。
文檔編號B62L1/02GK1736795SQ200510066780
公開日2006年2月22日 申請日期2005年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月19日
發(fā)明者瀧澤慎一 申請人:株式會社島野