專利名稱：盤式制動器的盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題是盤式制動器的盤。
眾所周知，為了對車輛施加制動作用，盤式制動器的盤包括連接到車輛輪轂上的安裝鐘形體以及連接到鐘形體上并具有與卡鉗制動墊片協(xié)同工作的相對制動表面的制動帶。在至少一個制動表面上提供至少一條溝槽也是公知的。
為了提高在臨界狀態(tài)下的制動行為，例如，在車輛靜止時水或潮氣積累在制動表面上，已經(jīng)提出來上述類型的盤式制動器的盤。實際上，這是公知的，溝槽能去除積累在制動帶上的水或潮氣，以防止在盤通過卡鉗過程中水進入制動墊片與盤之間。換句話說，水通過溝槽排出，產(chǎn)生更好的制動作用。
例如，通過制動盤的制動表面上的溝槽具有相對于盤的旋轉(zhuǎn)方向朝后的彎曲，可以滿足當前的需要。
盡管這種公知的結(jié)構(gòu)保證排除積累在制動表面上的水，但它具有很多缺點。例如，當溝槽在制動墊片下面通過，或者遇到制動墊片時，將對制動墊片產(chǎn)生徑向作用力，使制動墊片離開其最佳的工作位置。此應力由公知的卡鉗中設(shè)置的彈性裝置補償并朝最佳工作位置推動制動墊片。由于每次溝槽遇到制動墊片時都會產(chǎn)生徑向力，因此產(chǎn)生盤式制動器的振動和令人討厭的噪音。而且，由于這些公知的盤具有的溝槽必須相對于車輛行進方向取向以便在最佳狀態(tài)下工作，因此需要不同類型的結(jié)構(gòu)，分別用于安裝在右側(cè)輪轂單元上和安裝在左側(cè)輪轂單元上。
為了解決上述問題，也提出了溝槽在其上面閉合并繞制動盤的軸線延伸的盤式制動器的盤。這種結(jié)構(gòu)也有很多缺點，特別是，在排水方向不是非常有效，除非具有幾條交叉的溝槽均勻地覆蓋制動帶的寬度。但是，后一結(jié)構(gòu)的其它缺點是在制動墊片上產(chǎn)生了非均勻的刮垢效應。實際上，在制動表面上溝槽交叉出現(xiàn)的區(qū)域中，產(chǎn)生摩擦材料的更大磨損，相應地改變了制動作用并大大降低制動墊片的壽命。
作為提出本發(fā)明的基礎(chǔ)，解決這些問題需要提出一種盤式制動器的盤，其結(jié)構(gòu)和功能特性應滿足上述需要，同時避免上述提及的缺點。
利用一種盤式制動器的盤可以解決這些問題，這種盤式制動器的盤包括連接到車輛輪轂上的安裝鐘形體和制動帶，制動帶連接到鐘形體上并具有對置的制動表面以便與卡鉗制動墊片協(xié)同工作，用于對車輛施加制動作用，至少一個制動表面上具有至少一對溝槽，所述溝槽相對于盤的半徑反射式對稱并且延伸以覆蓋制動帶的整個寬度，制動帶與制動墊片協(xié)同工作，每個溝槽延伸時沒有連續(xù)性的中斷，其特征在于至少一對溝槽中的每個溝槽沿著包括至少一段直線部分和至少一段彎曲部分的路徑延伸。
從下面對一些優(yōu)選實施例的描述中，本發(fā)明盤式制動器盤的進一步特征和優(yōu)點將變得更清楚，但參考附圖給出的實施例是非限制性的，附圖中

圖1是盤式制動器盤的第一實施例的透視圖；圖2是圖1中盤的側(cè)視圖；圖2a表示圖2的盤沿線II-II剖開的細節(jié)；圖2b表示表示圖2的盤沿線II-II剖開的細節(jié)的不同實施例；圖3是盤第二實施例的透視圖；圖4是圖3中盤的側(cè)視圖；圖5是盤的第三實施例的側(cè)視圖。
參看附圖，盤式制動器盤一般標記為1。盤沿圖1中標記為“S”的對稱軸線延伸，對稱軸線“S”也是盤的旋轉(zhuǎn)軸線。盤包括將盤連接到車輛輪轂上的安裝鐘形體2，例如，利用盤上具有支承面5的部分上的連接通孔3和安裝孔4進行連接。
制動帶，一般標記為7，利用連接突起6由鐘形體2支撐。制動帶7包括內(nèi)邊界或內(nèi)邊緣8，位于盤上最靠近對稱軸線“S”的一側(cè)，即盤的內(nèi)側(cè)；以及外邊緣9，位于盤的外側(cè)或盤的外圓周上。制動帶7由相對的制動表面10和11在側(cè)面形成，即由外制動表面10和內(nèi)制動表面11形成，制動表面在內(nèi)邊緣8和外邊緣9之間的預定寬度“h”中延伸。
為了對車輛產(chǎn)生制動作用，制動表面可以與制動卡鉗相對的制動墊片12和13協(xié)同工作，在圖1中以點劃線表示其總的形狀。制動墊片12和13包括支撐摩擦材料的板或者面向盤并在制動作用過程中磨損掉的襯墊。每片制動墊片具有第一側(cè)邊，或沖擊邊或前緣14，位于盤在繞其軸線“S”旋轉(zhuǎn)過程中進入卡鉗的區(qū)域內(nèi)。每片制動墊片還具有第二側(cè)邊，離開邊或尾緣15，位于盤在旋轉(zhuǎn)過程中離開卡鉗的區(qū)域內(nèi)。前緣14和尾緣15沿圖1中點劃線“a”和“u”所示的預定路徑徑向延伸。
制動墊片裝在公知類型的卡鉗中，卡鉗的位置跨過盤1并且其主體支撐在轉(zhuǎn)向軸上，卡鉗裝有制動墊片的推力裝置，用于以傳統(tǒng)的方式產(chǎn)生制動力。
根據(jù)一個實施例，盤1是自通風的。在此實施例中，制動帶7包括外板16和內(nèi)板17，二者互相面對而形成空氣出口空間18。外板16通過隔離物固定在內(nèi)板17上，例如通過其形狀形成通風管的翅片19。
制動帶7的至少一塊板16或17具有至少一對溝槽或凹槽20和21(或者可以認為是溝槽20’、21’)。成對溝槽的每個溝槽20、21形成在盤1的內(nèi)制動表面10和/或外制動表面11上。成對的溝槽20、21(20’、21’)的溝槽相對于盤1的半徑R(或者，對于成對的溝槽20’、21’相對于半徑R’)反射式對稱。溝槽延伸以覆蓋制動帶7的整個寬度“h”，制動帶7用于與制動墊片12、13協(xié)同工作，并且由于成對溝槽20、21的存在，制動帶7的制動表面被中斷。至少一對溝槽中的每個溝槽20、21連續(xù)延伸沒有中斷，換句話說，具有連續(xù)的壁形成溝槽，或者換句話說，溝槽沒有相交叉(圖1)。
至少一對溝槽的每個溝槽20、21(20’、21’)有利地沿包括至少一段直線部分22的路徑延伸。盡管每個溝槽20、21(20’、21’)相對于盤1基本徑向地延伸，但至少一段直線部分22相對于成對溝槽的反射對稱半徑R(R’)是傾斜的。例如，同一對溝槽20、21的直線部分22會聚(對于成對溝槽20’、21’，直線部分22分開)根據(jù)一個實施例，一對溝槽20、21的直線部分對向的角度α在80到130度之間，優(yōu)選地，在100到120度之間。直線部分之間的角度α最好是112度(然而，對于圖2中標記為20’、21’的一對溝槽，直線部分之間的角度β優(yōu)選的是68度)。這些直線部分優(yōu)選地包括在溝槽的第一部分路徑中，即最靠近盤的軸線部分并在制動帶7的內(nèi)部分中。
進一步的優(yōu)勢在于，至少一對溝槽的每個溝槽20、20(20’、21’)還包括至少一段彎曲部分23。根據(jù)一個實施例，彎曲部分23包括在溝槽的第二部分路徑中，與第一段的直線部分22相接并位于制動器7的外部分中且最靠近盤1的外邊緣9。彎曲部分23在每個溝槽20、21中相對于盤1基本是徑向的，特別是在其最外邊部分，從而使溝槽在外邊緣9外基本沿徑向地開口。每條溝槽20、21的彎曲部分23優(yōu)選地包括具有預定半徑24的一段圓弧，例如，該圓的半徑在50mm到70mm之間，優(yōu)選地在60mm到68mm之間。彎曲部分23最好是64mm半徑圓的一段圓弧。
每條溝槽20、21沿從頭部或內(nèi)端25到尾部或外端26之間的路徑延伸。所述表示溝槽的詞“端”用于定義連續(xù)的凹槽或溝槽的末端部分，在制動帶的邊緣8、9中開口或者由溝槽的側(cè)壁接合在一起處的盲端所閉合。根據(jù)一個實施例，內(nèi)端25是閉合的，外端26向盤的外面開口，流到或出現(xiàn)在制動帶7的外邊緣9中(圖1或2)。
每條溝槽20、21形成溝或管道，所述溝或管道在其剖面上具有橫壁式側(cè)壁27連接到基底28上。管道的側(cè)邊27與制動表面10(11)接合，優(yōu)選地，形成尖銳的邊緣，與其中的切削邊緣相似。根據(jù)一個實施例，側(cè)邊27朝連接的基底28會聚。例如，側(cè)邊27以85到95度間的角度相互傾斜，優(yōu)選地該角度在88到92度間。側(cè)邊27最好以90度角度相互傾斜。組成溝槽20、21的管道基底28或底部最好是形成半徑1mm到3mm的圓弧，優(yōu)選的是半徑2.5mm。根據(jù)不同的實施例，構(gòu)成成對溝槽中每個溝槽20、21的管道由球面切刀制成，從而產(chǎn)生單獨的管壁，在單獨一個具有恒定半徑29的圓弧上形成兩個側(cè)壁27和基底28。構(gòu)成每個溝槽20、21的管道最好是具有0.3mm到2mm的深度，優(yōu)選的是在0.5mm和0.9mm之間。根據(jù)另一個實施例，至少一個溝槽的深度30等于制動帶7能磨損的厚度。換句話說，可以使至少一個溝槽20、21的深度30小于其它溝槽的深度，特別是，與可以被安全磨損掉的制動器7最大材料厚度對應的深度30，或者換句話說，與不會導致破裂危險但在盤的正確工作極限下的盤的磨損量相應的深度30，其中考慮任何的公差因素。一旦制動帶磨損掉指定的最大磨損安全厚度，至少一個溝槽相對于制動表面10(11)不再能被檢測到，因為其基底部分28將對齊制動表面10(11)(圖2a和2b)。
沿與對稱軸線同心的圓和盤1的旋轉(zhuǎn)方向“S”測量，成對的溝槽20、21最好是分開一段距離，該距離等于或小于可與盤相連的制動墊片12、13的縱向尺寸或長度，或者換句話說，當制動墊片處于工作位置時，繞與盤軸線“S”同心的圓測量的前緣14和尾緣15之間的制動墊片尺寸。進一步的優(yōu)勢在于，每個溝槽20、21的路徑的形狀基本對應于制動墊片前緣14或尾緣15的形狀，這意味著，當制動墊片與制動表面配合在一起并且其前緣或尾緣蓋住溝槽的附近或者位于溝槽的附近時，溝槽的形狀沿其路徑基本與制動墊片的前緣或尾緣相同(圖1)。
根據(jù)一個實施例，制動帶7的至少一個制動表面10、11具有多對溝槽20、21，每對溝槽具有上述的特征。至少一對溝槽20、21最好設(shè)置在制動帶7的相對的制動表面10、11的每一個上，在相對的制動表面10、11上成對的溝槽20、21優(yōu)選地相互偏移。如果具有多對溝槽，這些溝槽可以最好均勻分布在制動表面上，或者換句話，這些成對的溝槽在環(huán)形制動帶的相同制動表面上以規(guī)則的間隔排列。進一步的優(yōu)勢在于，相對的制動表面10、11上的多對溝槽20、21互相偏移半個間隔。換句話說，在第一制動表面10上的兩對溝槽之間還具有另外一對溝槽位于制動帶7的相對制動表面11上。
下面描述在制動車輛過程中，本發(fā)明的盤式制動器盤的工作。
首先，當固定在輪轂上的盤旋轉(zhuǎn)時，任何存在于制動表面上的水由構(gòu)成溝槽的管道收集并且利用盤旋轉(zhuǎn)對水產(chǎn)生的離心力將水朝盤的外側(cè)排出。特別是，每個溝槽的傾斜直線部分容易從寬表面部分收集水并將之導向至制動帶的最外部分。盤圍繞其軸線“S”旋轉(zhuǎn)的離心力作用在通過管道的水上，該管道構(gòu)成溝槽，使水達到溝槽的彎曲部分，并最終達到徑向延伸的外端，該外端便于水從制動帶的表面排出，從而將水從制動表面徹底排出。
當卡鉗工作時，制動墊片被壓向相對的制動表面。每片制動墊片連續(xù)地接觸每個溝槽。
當制動墊片遇到成對溝槽中的第一個溝槽時，它被相對于盤徑向朝外地或朝內(nèi)地推動，但是在這一動作結(jié)束前，它又受到反射對稱溝槽通道的作用，反射對稱的溝槽將制動墊片沿相反方向推動相同的程度。如果溝槽的路徑的形狀完全與制動墊片邊緣的形狀基本相同，則制動墊片不受到徑向的任何力作用。
由于溝槽從制動墊片上通過，制動墊片被壓平或還原，換句話說，制動墊片中包括的非常薄的摩擦材料表面層被溝槽去除了。盡管，例如，長期的不活動性或制動墊片溫度的異常升高使摩擦材料淺表層玻璃化，造成制動墊片摩擦材料的任何表面損傷，但由于溝槽的作用，保證了優(yōu)異的制動作用。
從上面所述可以認識到，在至少一個制動表面上提供至少一對溝槽，所述溝槽相對于盤的半徑反射對稱并延伸覆蓋與制動墊片協(xié)同工作的制動帶的整個寬度，每個溝槽沿包括至少一段直線部分和至少一段彎曲部分的路徑延伸并且沒有連續(xù)性的中斷，這解決了上述問題，并且特別是，達到排出制動表面存在的水的優(yōu)異效果。直線部分從寬部分制動表面上收集水這一事實是一個特別的優(yōu)勢。
彎曲部分從盤的外邊緣基本沿徑向排出水，從而自由地受到盤旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，這一事實是優(yōu)點所在。
借助于溝槽與制動表面之間的邊緣裝置，溝槽通過刮擦有利地消除摩擦材料的表面玻璃化，從而還原制動墊片。
由于直線部分相對半徑是傾斜設(shè)置的，但大致呈徑向，保證沿制動墊片的寬度或徑向的均勻磨損，防止摩擦材料的局部磨損，以及相應的非均勻或非平衡制動作用。
溝槽延伸時沒有中斷避免了幾個溝槽之間的交叉，從而避免產(chǎn)生導致制動墊片非均勻磨損的摩擦材料較大刮擦區(qū)域。
成對溝槽分隔開的距離小于制動墊片長度，這種成對溝槽的反射對稱排列防止制動墊片必須只能由適合的彈性裝置將其返回到最佳工作位置，并防止制動墊片通過溝槽時產(chǎn)生振動。
在盤的兩個側(cè)面上，即相對的制動表面上具有偏移溝槽，可防止制動扭矩隨時間的變化。實際上從而保證在盤旋轉(zhuǎn)過程中，至少一片制動墊片與具有溝槽的盤部分協(xié)同工作。
本發(fā)明盤式制動器盤的另外優(yōu)點在于其不尋常的結(jié)構(gòu)簡化性，這使其可以在非常低的成本下生產(chǎn)。實際上，所述的盤式制動器的盤可同時用于左側(cè)輪和右側(cè)輪，從而可以使用單獨的坯料、單獨的模具以及單獨的生產(chǎn)線制造。由于不需要為每輛機動車輛選擇左側(cè)輪和右側(cè)輪，也簡化了包裝。另外的優(yōu)點是防止了由于將左側(cè)盤安裝在右側(cè)輪轂上而造成錯誤的風險。
自然，對于上面描述以及圖示的實施例可以做出變化和/或添加。
作為圖1和2所示實施例的另外選擇，在制動帶7表面10的內(nèi)邊緣上設(shè)有環(huán)形溝槽31，并由制動帶7和鐘形體2之間的接合部分32劃定界限。根據(jù)此實施例，成對溝槽中的每個溝槽20、21朝盤的內(nèi)側(cè)開口，開口在接合的溝槽中，并且朝盤的外側(cè)開口，使得在盤較低的轉(zhuǎn)速下即可排出溝槽中存在的任何積水(圖3和4)。
作為上述實施例的另外選擇，成對溝槽中的每個溝槽包括多個通過彎曲部分相互連接的直線部分。特別是，可以進一步提供在制動帶外邊緣附近的完全徑向的直線部分。
根據(jù)另一個實施例，制動帶7利用從制動帶7上伸出的搭橋或銷38連接到鐘形體2上。在這種情況下，成對溝槽的每個溝槽20、21朝盤的內(nèi)側(cè)開口，并且朝盤的外側(cè)開口，所述向內(nèi)的開口直接位于制動帶的內(nèi)邊緣8中(圖5)。
為了滿足偶然的和特殊的需要，本領(lǐng)域的專家可以將上述盤式制動盤的優(yōu)選實施例的要素進行很多修改、改造和替換，使其具有其它功能上等價的要素，但不偏離權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種盤式制動器的盤(1)，包括連接到車輛輪轂上的安裝鐘形體(2)和制動帶(7)，制動帶連接到鐘形體上并具有與卡鉗制動墊片(12、13)協(xié)同工作的相對制動表面(10、11)，以便對車輛施加制動作用，至少一個制動表面具有至少一對溝槽(20、21；20’、21’)，所述溝槽相對于盤的半徑(R；R’)反射式對稱并且其延伸時覆蓋與制動墊片協(xié)同工作的制動帶的整個寬度(h)，每個溝槽延伸時沒有連續(xù)性的中斷，其特征在于至少一對溝槽中的每個溝槽(20、21；20’、21’)沿著包括至少一段直線部分(22)和至少一段彎曲部分(23)的路徑延伸。
2.如權(quán)利要求1所述的盤式制動器的盤，其特征在于至少一對溝槽的每個溝槽具有一個朝盤內(nèi)側(cè)閉合的末端(25)，和一個朝盤外側(cè)開口的相對的末端(26)。
3.如權(quán)利要求1所述的盤式制動器的盤，其特征在于至少一對溝槽的每個溝槽具有一個朝盤內(nèi)側(cè)開口的末端(25)，和一個朝盤外側(cè)開口的相對的末端(26)。
4.如權(quán)利要求3所述的盤式制動器的盤，其特征在于朝盤內(nèi)側(cè)開口的末端(25)在制動帶(7)和鐘形體(2)之間連接部分的環(huán)形溝槽(31)中開口。
5.如上述任一項權(quán)利要求所述的盤式制動器的盤，其特征在于至少一段彎曲的部分(23)的形狀是圓弧形。
6.如上述任一項權(quán)利要求所述的盤式制動器的盤，其特征在于至少一對溝槽的每個溝槽(20、21)沿包括多段直線部分的路徑延伸，所述多段直線部分通過彎曲部分互相連接在一起。
7.如上述任一項權(quán)利要求所述的盤式制動器的盤，其特征在于至少一對溝槽的每個溝槽包括位于制動帶外邊緣(9)的附近并基本沿徑向取向的路徑部分。
8.如上述任一項權(quán)利要求所述的盤式制動器的盤，其特征在于至少一對溝槽的每個溝槽(20、21；20’、21’)包括位于制動帶最靠近鐘形體的部分內(nèi)并相對于盤的半徑(R；R’)傾斜布置的直線部分(22)，成對的溝槽相對于所述盤的半徑(R；R’)是反射對稱的。
9.如權(quán)利要求8所述的盤式制動器的盤，其特征在于在至少一對溝槽中，溝槽的傾斜直線部分(22)是分離的或會聚的。
10.如權(quán)利要求9所述的盤式制動器的盤，其特征在于同一對溝槽(20、21)的傾斜直線部分(22)對向所成的角度(α)在80度到130度之間，優(yōu)選地在106度到120度之間。
11.如權(quán)利要求9所述的盤式制動器的盤，其特征在于同一對溝槽(20、21)的傾斜直線部分(22)對向所成的角度(α)為112度。
12.如上述任一項權(quán)利要求所述的盤式制動器的盤，其特征在于沿與盤的旋轉(zhuǎn)軸線(S)同心的圓測量，同一對溝槽之間的距離等于或小于與盤配合的制動墊片的長度。
13.如上述任一項權(quán)利要求所述的盤式制動器的盤，其特征在于每個溝槽具有路徑，所述路徑的形狀基本對應于與盤配合的制動墊片的側(cè)邊緣(14、15)。
14.如上述任一項權(quán)利要求所述的盤式制動器的盤，其特征在于在每一個相對的制動表面(10、11)上具有至少一對溝槽。
15.如權(quán)利要求14所述的盤式制動器的盤，其特征在于制動表面(10)上的至少一對溝槽相對于相對制動表面(11)上的至少一對溝槽是偏移的。
16.如上述任一項權(quán)利要求所述的盤式制動器的盤，其特征在于制動帶具有在相同制動表面上均勻分布的多對溝槽，即以規(guī)則間隔分布的多對溝槽。
17.如權(quán)利要求16所述的盤式制動器的盤，其特征在于在相對的制動表面上設(shè)置的多對溝槽相對于彼此偏移半個間隔。
18.如上述任一項權(quán)利要求所述的盤式制動器的盤，其特征在于每個溝槽的截面具有朝接合基底(28)會聚的側(cè)邊(27)。
19.如權(quán)利要求18所述的盤式制動器的盤，其特征在于側(cè)邊(27)構(gòu)成切削邊，用于還原與盤配合的制動墊片。
20.如權(quán)利要求18或19所述的盤式制動器的盤，其特征在于側(cè)邊(27)相互傾斜的角度(δ)在85度到95度之間，優(yōu)選地在88度到92度之間。
21.如權(quán)利要求20所述的盤式制動器的盤，其特征在于側(cè)邊(27)相互傾斜的角度(δ)為90度。
22.如權(quán)利要求19、20和21中任一項所述的盤式制動器的盤，其特征在于基底(28)的形狀是圓弧形。
23.如權(quán)利要求22所述的盤式制動器的盤，其特征在于基底的形狀是圓弧，其半徑(29)在1mm到3mm之間，優(yōu)選為2.5mm。
24.如權(quán)利要求1到19中任一項所述的盤式制動器的盤，其特征在于每個溝槽的整個截面形狀是圓弧形。
25.如上述權(quán)利要求任一項所述的盤式制動器的盤，其特征在于每個溝槽的深度為0.3mm到2mm之間，優(yōu)選地在0.5mm到0.9mm之間。
26.如上述權(quán)利要求任一項所述的盤式制動器的盤，其特征在于至少一個溝槽的深度等于盤制動帶(8)的可被磨損掉的厚度。
27.如上述權(quán)利要求任一項所述的盤式制動器的盤，其特征在于盤的制動帶具有一對板(16、17)，用于盤通風的管道形成在這對板之間。
全文摘要
一種盤式制動器的盤(1)，具有不尋常的優(yōu)異排水能力，包括連接到車輛輪轂上的安裝鐘形體(2)和制動帶(7)，制動帶連接到鐘形體上并具有與卡鉗制動墊片(12、13)協(xié)同工作的相對的制動表面(10、11)，以便對車輛施加制動作用，至少一個制動表面具有至少一對溝槽(20、21；20’、21’)，該溝槽相對于盤的半徑(R；R’)反射式對稱并且延伸覆蓋與制動墊片協(xié)同工作的制動帶的整個寬度(h)，每個溝槽延伸時沒有連續(xù)性的中斷。至少一對溝槽中的每個溝槽(20、21；20’、21’)的延伸路徑包括至少一段直線部分(22)和至少一段弧形(彎曲)部分(23)。
文檔編號F16D69/00GK1454299SQ00819742
公開日2003年11月5日 申請日期2000年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月14日
發(fā)明者萊昂內(nèi)·奧伯蒂 申請人:福樂尼·樂姆寶公開有限公司