專利名稱：車輛的機械式圓盤制動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于包括汽車、兩輪或三輪摩托車、三輪或四輪沙漠車以及高爾夫球車等的機械式圓盤制動器。
現(xiàn)有技術(shù)描述傳統(tǒng)的用于車輛的機械式圓盤制動器如日本實用新型公開平1-30662所述，在這種圓盤制動器設(shè)備中，操作制動桿或制動踏板以旋轉(zhuǎn)連接至測徑器的輸入桿，輸入桿的旋轉(zhuǎn)力被轉(zhuǎn)換為沿著盤軸線的推進力，由此產(chǎn)生制動作用。
在這種機械式圓盤制動器系統(tǒng)中，隨著輸入桿的旋轉(zhuǎn)，凸輪板朝著圓盤電機移動，在這種移動的同時，活塞和輸出軸朝著圓盤電機移動，由此導(dǎo)致輸出軸前端的墊片推壓部分將摩擦墊片壓在圓盤電機的側(cè)面。
所述輸出軸被擰進同心支撐著輸入桿和凸輪板的螺絲部件，在摩擦墊片上的襯墊磨損以及圓盤電機的側(cè)面與摩擦墊片之間制動間隙增大了預(yù)定的量的情況下，輸出軸朝著圓盤電機移動脫離螺絲部件，從而制動間隙可以被設(shè)定為預(yù)定值。
在這種類型的機械圓盤制動器中，除了例如當車輛在斜坡上采用該制動器連續(xù)停止的普通的制動操作外，該圓盤電機由于將車輛牽引拉下力而在將圓盤電機壓在其中的摩擦墊片中產(chǎn)生牽引力矩。該牽引力矩被通過與該摩擦墊片鄰近的輸出軸傳遞給包括活塞和螺絲部件的部分，由此導(dǎo)致作為整體的那些部件朝著關(guān)于圓盤軸的圓盤旋轉(zhuǎn)方向而傾斜。這不僅有害制動操作，而且會導(dǎo)致連接輸出軸和螺絲部件的內(nèi)螺絲或外螺絲的磨損和撕裂。
本發(fā)明的第一個目的是提供機械式圓盤制動裝置，其中盡可能地防止在摩擦墊片中在制動時產(chǎn)生的牽引力矩被傳遞給輸出軸和螺絲部件，以有效的防止輸出軸和螺絲部件的螺紋的損耗，從而改善耐久性，同時防止輸出軸和螺絲部件上的偏置負載影響制動操作。
本發(fā)明的第二個目的是提供用于車輛的機械式圓盤制動裝置，其中當解除制動操作時，通過使得活塞強制后退而抑制摩擦墊片的牽引。
發(fā)明概述本發(fā)明的用于車輛的機械式圓盤制動器包括測徑器，包括設(shè)置在圓盤電機一側(cè)設(shè)置的作用部分，該作用部分其中形成有接收孔；有底部的圓柱狀活塞，容納在接收孔中以沿著圓盤軸在接近圓盤電機的位置移動；螺絲部件，在遠離圓盤電機的位置處擰進接收孔的內(nèi)壁；以及輸出軸，設(shè)置在螺絲部件和活塞之間，其中輸出軸和螺絲部件隨著輸入桿的旋轉(zhuǎn)而一同朝著圓盤電機前進，從而摩擦墊片被鄰接輸出軸的活塞壓在圓盤電機的一側(cè)，從而影響制動操作。
在本發(fā)明的第一方面，彼此鄰接配合的輸出軸和活塞的鄰接表面之一是以球形凸起的形狀形成的，另一個鄰接表面是以球形凹陷或球形凸起的形狀形成的。
在本發(fā)明的第二方面，除了第一方面以外，輸出軸在活塞底壁相對于圓盤電機的遠端側(cè)具有大直徑部分，該大直徑部分設(shè)有突起部分。大直徑部分和活塞底壁的相對表面設(shè)有鄰接表面。在活塞的底壁內(nèi)沿著圓盤軸方向形成通孔，前述突起部分穿過該通孔并朝著圓盤電機在活塞之上突起。該突起部分與彈性止動件相配合，從而該活塞的底壁能夠被該止動件和輸出軸的大直徑部分彈性保持。
根據(jù)這種構(gòu)成的圓盤制動器，可以盡可能地防止在摩擦墊片中產(chǎn)生的牽引力矩被活塞傳遞給輸出軸和螺絲部件，由此防止其朝向圓盤轉(zhuǎn)動方向的傾斜。這使得在輸出軸和螺絲部件之間的連接部分的損耗最小化，同時改善它們的耐久性。也可以防止施加在輸出軸和螺絲部件上的偏置負載對制動作用的不良效果。因為當解除制動操作時，在螺絲部件端部相配的彈性止動件產(chǎn)生作用以使得活塞被強制離開圓盤電機，因此可以使得被圓盤電機牽引的摩擦墊片襯墊的不均勻磨損最小化。
本發(fā)明的最佳實施方式以下參考附圖描述本發(fā)明的一個實施方案。
機械圓盤制動器10包括測徑器體40，在圓盤軸線方向可滑動的測徑體40被一對可滑動銷30支撐在安裝在車體上的支架20上。
測徑體40包括作用部分41、反作用部分42和橋接部分43。作用部分41設(shè)置在圓盤電機50的一側(cè)上，而反作用部分42設(shè)置在該圓盤電機50的另一側(cè)上，橋接部分43連接作用部分41和反作用部分42，同時跨接在圓盤電機50的周圍。在作用部分41和反作用部分42之間，一對摩擦墊片60被掛鉤銷70所懸掛，從而圓盤電機50被夾在摩擦墊片60之間可以沿著圓盤軸移動。
支撐臂44，44從作用部分41的兩側(cè)延伸，該支撐臂44，44從支架20沿著遠離圓盤的方向伸出，具有穿過其中的可滑動銷30，30。支撐臂44，44之一具有從其半徑方向向外延伸的保持臂45，如下所述，保持臂45用于使得制動器拉索150從其中穿過。
作用部分41具有在圓盤電機50的側(cè)面上形成的接收孔46。接收孔46容納可以沿著圓盤軸線滑動的活塞80。該活塞80以帶有厚底壁81的有底圓柱體的形狀形成。通孔82在底壁81的中心軸上形成。底壁81具有在面對圓盤電機50的側(cè)面上形成的圍繞通孔83的球形凹陷鄰接表面83。
作用部分41在遠離圓盤電機50的側(cè)面上設(shè)有活塞開動機構(gòu)90，用于開動活塞80?；钊_動機構(gòu)90包括套筒螺帽100、螺絲部件110、輸入桿130和輸出軸140。套筒螺帽100被鑄入焊接于測徑體40。螺絲部件110從遠離圓盤電機50的一側(cè)擰入套筒螺帽100內(nèi)。輸入桿130被鎖緊螺母120整體固定于螺絲部件110外前端。輸出軸140擰入螺絲部件110，并與活塞80相配合，從而活塞80可以被推向圓盤電機50。
與接收孔46同軸的套筒螺母100在其內(nèi)側(cè)上形成有多個內(nèi)螺紋101。螺絲部件110是在圓盤電機外表面?zhèn)壬闲纬捎卸鄠€外螺紋和在遠離圓盤電機50的內(nèi)側(cè)上形成有多個內(nèi)螺紋112的圓柱體。螺絲部件110其遠離圓盤電機的一端是高于套筒螺母100的突起，它的外螺紋111被擰進套筒螺母100的內(nèi)螺紋101，從而其圓盤電機側(cè)被套筒螺母100所保持。因為套筒螺母110的內(nèi)螺紋101和螺絲部件110的外螺紋111之間的螺合采用具有大超前角的多頭螺紋，因此螺絲部件110可以因輸入桿130少量的旋轉(zhuǎn)而極大地前進。
輸入桿130的前端與制動器拉索150穿過保持臂45的一端連接。制動器拉索150的另一端與位于駕駛座附近的制動踏板或桿(未顯示)相連接。在輸入桿130和保持臂45之間，制動器拉索150的一端外側(cè)罩著壓縮裝配的復(fù)位彈簧160前端，在不操作的情況下，輸入桿130、螺絲部件110和輸出軸140偏置到

圖1-3所示的實線位置中。
輸出軸140包括具有延伸穿過活塞80和套筒螺母100的較小直徑的軸部分141、在遠離圓盤電機的一側(cè)在套筒螺母100之上突起并與軸部分141連接的大直徑的外螺紋142。外螺紋142具有在其外側(cè)端部與其整體形成的按鈕143。
輸出軸140的軸部分141在其大約中心部分形成凸緣形大直徑部分144。大直徑部分144在圓盤電機側(cè)的一面具有球形膨脹的鄰接表面145。軸部分141的大直徑部分144在其前端146形成略小于活塞80的通孔82的直徑。輸出軸140其軸部141的前端部分146通過通孔82，鄰接表面145與活塞80的鄰接表面83鄰接，并在活塞80的底壁81之上朝著圓盤電機50突起。同時突起前端部分146的前端與采用波形墊圈的止動件170相配合。因此活塞80的底壁81彈性保持在止動件170和大直徑部分144之間，由此沿著圓盤軸方向的直線連接活塞80和輸出軸140。
因此這樣連接的活塞80或輸出軸140都可以因為球形鄰接表面83和145以及止動件170提供的彈力而獨立的側(cè)向傾斜。當接觸制動操作并且輸出軸140移動離開圓盤電機50時，活塞80也被強制移回。
輸出軸140的外螺紋142的圓盤電機側(cè)的約一半被擰入螺絲部件110的內(nèi)螺紋112中，在螺絲部件110之上朝著遠離圓盤電機的方向突起的外螺紋142剩余的一半被擰進上述鎖緊螺母120中，因此將螺絲部件110、輸入桿130和輸出軸140整體鎖定。結(jié)果當制動器拉索150被制動操作所拉動時，輸入桿130、螺絲部件110和輸出軸140一同旋轉(zhuǎn)，并因為外螺紋111和內(nèi)螺紋101之間的螺紋配合而朝著圓盤電機前進，這樣推動了輸出軸140末端的活塞80。
鎖緊螺母120也被用于調(diào)整制動器拉索150的張力和根據(jù)摩擦墊片60的襯墊磨損來調(diào)整制動間隙。例如當制動器拉索150的張力被調(diào)整時，鎖緊螺母120先被放松，輸出桿130被通過采用螺絲部件110作為支點而在沿著其旋轉(zhuǎn)路徑的任一個方向移動，制動器拉索150的張力被調(diào)整，然后鎖緊螺母120再被擰緊。在由于重復(fù)制動操作而使得圓盤電機50的側(cè)面和摩擦墊片60的襯墊之間的制動間隙提高一定量的時候，鎖緊螺母120被類似的放松一次，然后通過操縱按鈕143來將輸出軸140推向圓盤電機50，以推動輸出軸140末端活塞80處的摩擦墊片60并適當?shù)脑O(shè)定制動間隙。最后再擰緊鎖緊螺母120。
因此在上述的實施方案中，隨著制動器拉索150被駕駛者的制動操作所牽引，輸入桿130旋轉(zhuǎn)離開圖1中的實線位置到達虛線位置。同時螺絲部件110、輸出軸140和輸入桿一同旋轉(zhuǎn)，朝著圓盤電機50移動。這導(dǎo)致輸出軸140其活塞80被推向圓盤電機，直至在作用部分側(cè)的摩擦墊片60被壓在圓盤電機50的一側(cè)上。
這導(dǎo)致了反制動力，它將測徑體40在被滑動銷30，30引導(dǎo)的同時朝著作用部分前進，反作用部分42將反作用部分側(cè)的摩擦墊片60壓在圓盤電機50的另一側(cè)，由此進行制動操作。
當解除制動操作時，單個的部件按照與制動操作相反的順序操作，直至施加給摩擦墊片60，60的壓力被解除。具體的說，在作用部分41側(cè)，螺絲部件110、輸出軸140和輸入桿130一同移動離開圓盤電機50。然后將被止動件170鎖緊的活塞80強制返回離開圓盤電機50。結(jié)果，圓盤電機50開始旋轉(zhuǎn)，在圓盤電機50的兩側(cè)和與其相對的摩擦墊片60，60之間產(chǎn)生側(cè)向力，從而兩個摩擦墊片移動離開圓盤電機50。因此可以盡可能防止了兩個摩擦墊片的襯墊的不均勻磨損。
除了如上所述的普通制動操作外，當車輛在斜坡上連續(xù)停止的情況下，在車輛被拉下斜坡的方向，作用在摩擦墊片60，60上的圓盤電機50產(chǎn)生牽引力矩。同時，牽引力矩作用在與作用部分側(cè)的摩擦墊片60相鄰接的活塞80上，因此使得活塞80沿著圓盤旋轉(zhuǎn)的方向相對于圓盤軸傾斜，活塞80借助于鄰接表面83和145鄰接輸出軸140并被止動件170彈性鎖定，活塞80同時推壓和變形止動件170并使得它的鄰接表面80在輸出軸140的鄰接表面145上滑動。
因此作用在摩擦墊片60上的牽引力矩只使得活塞80傾斜，同時輸出軸140和螺絲部件110的姿勢沿著圓盤軸保持。因此，就避免的施加過多的負載，也就避免了連接螺絲部件110與輸出軸140的內(nèi)螺紋112和外螺紋142、以及連接套筒螺母100與螺絲部件110的多頭內(nèi)螺紋和外螺紋101和111的磨損。因此套筒螺母100、螺絲部件110和輸出軸140的耐久性就可以被改善。另外，就可以避免當偏置負載施加在輸出軸140或螺絲部件110上時可能發(fā)生的與制動操作的干擾。
以下，參考圖4描述本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案，其中省略了對以與圖1-3中同樣的附圖標記表示的類似或同樣的元件或部分的說明。
在該實施方案中，圖1-3中輸出軸140從大直徑部分144延伸至其前端的部分被切去，省略了在軸前端的止動件170。
具體的說，沿著圓盤軸可軸向移動容納在接收孔46中的活塞200由帶底面的圓柱體與底壁201形成。底壁201在其遠離圓盤電機的側(cè)面上形成有球形凹陷鄰接表面202。用于將活塞200推向圓盤電機50的輸出軸210包括從套筒螺母100延伸至活塞200的軸部分211，并從套筒螺母100延伸離開圓盤電機50突出設(shè)置有與其連續(xù)形成的大直徑外螺紋2 12。外螺紋212在其遠端形成有按鈕213。軸部分211在其前端形成有凸緣形大直徑部分214。大直徑部分214在圓盤電機50的一側(cè)上設(shè)有球形膨脹的鄰接表面215。因此使得活塞200與輸出軸210僅借助于活塞200的鄰接表面202和輸出軸210的鄰接表面215之間的鄰接而與輸出軸210相配合。
因此在本實施方案中，作用在摩擦墊片60上的牽引力矩至使得活塞200傾斜，同時使得輸出軸210和螺絲部件110相對于圓盤軸方向的姿勢被維持，因此就避免螺絲部件110的內(nèi)螺紋112和輸出軸210的外螺紋142，或者是套筒螺母100的內(nèi)螺紋101和螺絲部件110的外螺紋111被施加過多的負載和磨損。
在圖4的實施方案中，輸出軸的鄰接表面可以通過將它的端面削成其軸徑的球形來形成。
另外，活塞和輸出軸的球形鄰接表面可以與上述實施方案相反。即活塞的鄰接表面可以形成為凸起形，而將輸出軸的鄰接表面形成為凹陷形。或者，兩個球形鄰接表面可以形成為凸起形。裝配在輸出軸前端的止動件可以不僅包括如上實施方案所述的波形墊圈，還可以包括彈簧墊圈或其它類型的彈性材料，例如柔性或剛性樹脂和橡膠。
在上述實施方案中，連續(xù)設(shè)置有接收孔用于容納活塞的套筒螺母構(gòu)成本發(fā)明的部分接收孔。因此上述實施方案中的套筒螺母可以被省略，可以設(shè)置在接收孔內(nèi)側(cè)的螺絲部件可以直接擰進接收孔。而且，接收孔(或套筒螺母)不必采用多頭螺紋而擰進螺絲部件中。
權(quán)利要求
1.一種車輛用的機械式圓盤制動器，包括帶有設(shè)置在圓盤電機一側(cè)的其中形成有接收孔的作用部分的測徑體，所述接收孔在所述圓盤電極的側(cè)面沿著圓盤軸可移動的容納帶有底面的圓柱體活塞，螺絲部件在遠離所述圓盤電極的側(cè)面擰進所述接收孔的內(nèi)壁內(nèi)，所述螺絲部件和活塞之間設(shè)置有輸出軸，其中所述輸出軸和所述螺絲部件在所述輸入桿旋轉(zhuǎn)時朝著所述圓盤電機一同前進，從而通過與所述輸出軸鄰接的所述活塞將摩擦墊片壓在所述圓盤電機的一側(cè)，所述機械式圓盤制動器的特征在于彼此鄰接配合的所述輸出軸的鄰接表面和所述活塞的鄰接表面之一形成為球形凸起，而另一個形成為球形凹陷或凸起。
2.如權(quán)利要求1的機械式圓盤制動器，其特征在于在所述活塞底壁相對于所述圓盤電機的遠端側(cè)位置處的輸出軸上形成大直徑部分，在該大直徑部分上形成突起部分，所述大直徑部分和活塞底壁具有由所述鄰接表面形成的相對的表面，在所述活塞底壁中沿著圓盤軸形成有通孔，所述突起部分穿過所述通孔并在所述活塞之上朝著所述圓盤電機突起，其中所述突起部分裝配有彈性止動件，從而所述活塞底壁被所述止動件和所述輸出軸的大直徑部分彈性保持。
全文摘要
防止輸出軸和螺絲部件的損耗,從而提高它們的耐久性,同時防止因為在輸出軸和螺絲部件上偏置的負載而干擾制動操作。減小了摩擦墊片的牽引。在測徑體40的作用部41上,沿著圓盤軸設(shè)有接收孔46和套筒螺母100。接收孔46容納著活塞80。螺絲部件110被擰進套筒螺母100內(nèi),輸出軸140設(shè)在所述螺絲部件110和活塞80之間。輸出軸140的大直徑部分144設(shè)有球形鄰接表面145,用于鄰接活塞80的鄰接表面84。輸出軸140的前端固定有止動件170,從而活塞80的底壁81能夠被止動件170和大直徑部分144彈性保持。
文檔編號F16D65/28GK1389654SQ02118070
公開日2003年1月8日 申請日期2002年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月12日
發(fā)明者玉田圭市, 首藤克明, 本田喜信, 飯塚爾, 金城利樹 申請人:日信工業(yè)株式會社, 本田技研工業(yè)株式會社