用于車輛的盤式制動器及用于組裝其部件的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種包括齒冠（11）和制動輥（12）的組合件的盤式制動器，所述制動輥（12）包括通過凸耳（12b）在外部徑向延伸的圓形基部（12a），齒冠（11）具有在外部伸入齒冠（11）的內(nèi)部空間的若干棘爪（13）。所述凸耳（12b）具有分層結(jié)構(gòu)，在端部形成在內(nèi)部構(gòu)建用于每個棘爪（13）的外罩的帽形（12d）；凸耳具有以未封閉的U形形狀打開的一個入口；所述凸耳（12b）定向于相同方向，其開口部在相同側(cè)。由凸耳的每個初始U形形狀的末端部構(gòu)成的移動限制區(qū)域被定向以使根據(jù)制動力的連接強(qiáng)度最大化。凸耳（12b）具有分層結(jié)構(gòu)（12c），在端部具有構(gòu)建互相平行的、其間具有空間（12d3）的兩條分支（12d1）（12d2）的帽形（12d）。所述凸耳（12b）呈現(xiàn)在一側(cè)通過末端（12d4）封閉而在另一端（12d5）打開的U形形狀；所述凸耳（12b）的前端（12d6）是打開的。在制動輥和齒冠的組裝之后，所述凸耳繞所述棘爪閉合，通過繞所述棘爪的扭轉(zhuǎn)和材料流變而使其能軸向移動。
【專利說明】用于車輛的盤式制動器及用于組裝其部件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于車輛的盤式制動器領(lǐng)域，特別是用于汽車的盤式制動器。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，盤式制動器包含兩個主要部件，也就是齒冠(crown) (1)和制動輥(brakebowl) (2)，二者通過螺旋型緊固系統(tǒng)被組裝到一起。圖1顯示了過去的技術(shù)中以已知的結(jié)構(gòu)組裝的制動盤，而圖2顯示了在齒冠(1)的法蘭(la-lb)之間組裝的制動輥(2)。該制動輥(2)具有若干凸耳(2a)，這些凸耳(2a)均設(shè)計(jì)有長圓形孔以便允許夾緊螺釘(3)通過。該組合件在齒冠變熱時允許其徑向膨脹，也允許制動器在正常的車輛轉(zhuǎn)動情況下溫度上升。然而，這個系統(tǒng)也有局限，受到膨脹發(fā)生的制約。也存在一些單件式制成的盤式制動器。
[0003]其它技術(shù)系統(tǒng)已經(jīng)被提出，如專利DE102008035750、EP1900962、EP2249055、W02008/135876 以及 TO2008/136032 中描述的。
[0004] 申請人:希望與這些文件中描述的技術(shù)區(qū)別開來，并提高對于輥和齒冠之間在車輛的工作狀態(tài)期間由于變熱產(chǎn)生的相對膨脹的控制。
[0005]此外，在專利FR2931219中，盤式剎車片包括:
[0006]包括旋轉(zhuǎn)對稱中心軸和圓柱形內(nèi)壁的緊固環(huán)，其上有一個或多個朝向中心軸的交替分隔開連續(xù)的徑向槽的突出物；
[0007]包含圓柱形外壁與凸耳的輥，在其之間界定圓柱形外壁中的軸向槽，所述凸耳中的每一個被設(shè)計(jì)以使得在其本身應(yīng)用于突出物時穿入連續(xù)的徑向槽從而使其能在軸向槽中徑向滑動。更具體地說，可以考慮所述凸耳的端部折疊以便將其應(yīng)用于突出物。
[0008]這個特別的設(shè)置需要生產(chǎn)如上述專利的附圖中闡明的凸耳，具有鉤形或特殊的卡釘和折疊的端部，從而存在非常大的易碎性和破損的風(fēng)險(xiǎn)。制造復(fù)雜，且需要各種折疊操作。所述折疊凸耳的端部由于連接鉸合部與凸耳本身的影響仍然易碎。所述凸耳端部的支座仍然在突出物上有高可變性，且因此突出物的支托仍然非常不確定。
[0009]此描述的系統(tǒng)的原理使得形成的突出物被引導(dǎo)于組成的每個腔室中，整個組合件的穩(wěn)固性仍然取決于對于膨脹限制和壓力的注意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此 申請人:提出盤式制動器的新設(shè)計(jì)理念，為輥和齒冠之間的相對膨脹的問題提
供解決方案。
[0011]本發(fā)明中探求的另一個目的是在制動操作期間適當(dāng)?shù)乜刂戚佅鄬τ邶X冠的位置。
[0012]由 申請人:實(shí)現(xiàn)的方案通過制動輥和齒冠之間的非常獨(dú)特的組裝技術(shù)滿足了這些目的，該技術(shù)具有獨(dú)特的有益效果。
[0013]根據(jù)第一特性，一種車輛盤式制動器包含齒冠和制動輥組合件，所述齒冠包括至少一個圓形法蘭，所述法蘭構(gòu)建出用于制動輥的嵌入的內(nèi)部空間，所述制動輥包含通過凸耳在外部徑向延伸的圓形基部，齒冠具有在外部伸入齒冠的內(nèi)部空間的若干棘爪，凸耳被設(shè)計(jì)以適應(yīng)所述棘爪、其軸向引導(dǎo)、及其保持，以便通過所述棘爪在車輛運(yùn)行期間的軸向移動允許吸收齒冠和棘爪的膨脹(expansion)。所述凸耳具有分層(staged)結(jié)構(gòu)，在端部具有在內(nèi)部為所述齒冠的每個棘爪構(gòu)建外罩(housing)的帽形形式，凸耳的數(shù)量與棘爪的數(shù)量相同，凸耳在制動輥與齒冠組裝之前具有以未封閉的U形形狀的方式打開的至少一個入口。所述凸耳定向于相同方向，其開口部均在相同側(cè)。由凸耳的每個初始U形形狀的末端部構(gòu)成的移動限制區(qū)域被定向以使根據(jù)制動力的連接能最大限度保持。凸耳具有分層結(jié)構(gòu)，在端部具有構(gòu)建互相平行的、其間具有空間的兩條分支的帽形(hood)形式。這樣，這些凸耳呈現(xiàn)在一側(cè)通過末端封閉而在另一端打開的U形形狀，所述凸耳的前端是打開的。在制動輥和齒冠組裝之后，所述凸耳繞所述棘爪閉合，通過繞所述棘爪的扭轉(zhuǎn)和材料流變而讓其能軸向移動。
[0014]根據(jù)另一特性，含有齒冠和制動輥的一種車輛盤式制動器的組裝方法顯著在于其首先包括制造盤式制動器齒冠，所述齒冠包含在內(nèi)部伸入齒冠的空間的軸向設(shè)置的一些棘爪，其次包括被設(shè)計(jì)有一些凸耳的制動輥，所述一些與一些棘爪的數(shù)量相等，所述凸耳被設(shè)置為分層結(jié)構(gòu)，在端部呈現(xiàn)具有以U形形式打開的構(gòu)成外罩以便允許棘爪通過齒冠和制動輥相對于彼此之間的移動而插入的一個入口的帽形形狀；制動輥和齒冠的組裝通過所述凸耳的扭轉(zhuǎn)操作來完成，產(chǎn)生材料流變以包圍內(nèi)部外罩中的所述棘爪而在制動輥膨脹期間允許棘爪徑向移動。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個特性，制動輥與齒冠的組裝通過壓接/壓制來完成。
[0016]通過進(jìn)一步閱讀以下說明，將更清楚地理解這些特征和其它方面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為闡明本發(fā)明的目的，提供了非限制性的闡述，其中:
[0018]圖1為闡明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的包括齒冠和制動輥的制動盤的組合件的立體四分之三視圖；
[0019]圖2為符合透視法闡明的制動輥和以分解方式闡明的連接固定凸耳的單獨(dú)的示意圖，衍生自圖1 ;
[0020]圖3為根據(jù)本發(fā)明范圍中的第一實(shí)施方式的制動輥單獨(dú)的立體圖；
[0021]圖4為根據(jù)本發(fā)明以盤的結(jié)構(gòu)組裝之前的包括制動輥和齒冠的立體圖；
[0022]圖5為根據(jù)本發(fā)明的在制動輥和齒冠組裝之后、繼壓接(crimping)操作之后的盤式制動器的示意圖；
[0023]圖6為壓接之后的、制動輥單獨(dú)的立體圖，制動輥單獨(dú)被闡明以便理解本發(fā)明；
[0024]圖7為顯示可移動制動盤的俯視圖，包括其部件，但處于壓接操作之前；
[0025]圖8為根據(jù)圖7的線B-B的截面圖；
[0026]圖9為根據(jù)圖7的線A-A的軸向截面圖；
[0027]圖10為圖7、8及9中闡明的盤式制動器在壓接操作之前的立體圖；
[0028]圖11為顯示以其部件組裝的可移動制動盤的處于壓接操作之后的俯視圖；
[0029]圖12為根據(jù)圖11的線C-C的截面圖；
[0030]圖13為根據(jù)圖11的線D-D的軸向截面圖；
[0031]圖14為圖11、12及13中闡明的盤式制動器在壓接操作之后的立體圖；[0032]圖15為根據(jù)本發(fā)明范圍中的第二實(shí)施方式的制動輥單獨(dú)的立體圖；
[0033]圖16為能適應(yīng)根據(jù)圖15的制動輥的齒冠的示意圖；
[0034]圖17和18闡明了根據(jù)第二實(shí)施方式的、在壓接之前和之后的制動輥和齒冠的定位。
[0035]圖19闡明了形成于制動輥上的凸耳和形成于齒冠上的棘爪以梯形結(jié)構(gòu)的簡要的第三變體。在本圖中，闡述的制動輥的凸耳為閉合的；
[0036]圖20為闡明以根據(jù)圖19的凸耳和棘爪的結(jié)構(gòu)將制動輥組合到齒冠上的截面示意圖；
[0037]圖21為根據(jù)圖20的線E-E的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]為了更好地闡明本發(fā)明的目的，現(xiàn)在通過附圖的闡述以非限制的方式來描述本發(fā)明。
[0039]按照根據(jù)本發(fā)明的組裝方法應(yīng)用的盤式制動器總體上參照(10)。其包含齒冠
(11)及其制動輥(12)。
[0040]根據(jù)本發(fā)明，齒冠(11)由至少一個或至少兩個通過以固定距離或間隔徑向設(shè)置的連接片(11c)間隔開的圓形法蘭(lla-llb)組成。所述法蘭的連接通過任何適合的手段實(shí)現(xiàn)。制動輥插入?yún)^(qū)域提供于由法蘭形成的空間(e)內(nèi)。
[0041]根據(jù)所述齒冠的特性，其包含若干以固定間隔徑向設(shè)置的棘爪(13)，伸入適應(yīng)制動輥的所述中間空間(e)。這些棘爪從外部伸入齒冠的內(nèi)部空間中。它們通過任何合適的方式，通過焊接或其它方法，被設(shè)置并被固定在一些連接片(11c)上，且更一般地被設(shè)置并被固定至齒冠的框架上；例如，正如圖8、9、12、13及16中闡明的被設(shè)置并被固定至法蘭中的一個上。
[0042]制動輥(12)以已知的形式包含通過凸耳(12b)徑向地在外部延伸的圓形基部(12a)。
[0043]根據(jù)本發(fā)明，凸耳(12b)具有分層結(jié)構(gòu)(12c)，在端部具有帽形形狀，生成互相平行的、其間具有空間(12d3)的兩條分支(12dl) (12d2)。這樣，這些凸耳(12b)具有在一側(cè)通過末端(12d4)封閉而在另一端(12d5)打開的U形形狀。另外，所述凸耳(12b)的前端(12d6)是打開的。這樣，如圖3所示，所述凸耳(12b)均定向于相同方向，其開口部均在相同側(cè)。因此，根據(jù)本發(fā)明，所述凸耳(12b)被設(shè)計(jì)以在其厚度內(nèi)提供罩住設(shè)置于齒冠上的棘爪(13)的適應(yīng)區(qū)域(12d7)。
[0044]圖3至14及圖15至18中闡明的兩個實(shí)施方式顯示了所述凸耳的方位，更具體地說，顯示了開口區(qū)域(12d)的定位。在圖3至14中，開口被徑向定向于制動輥的側(cè)向厚度內(nèi)。在圖15至18中，開口被定向于朝著制動輥的前部。
[0045]凸耳(12b)和棘爪(13)的數(shù)量被設(shè)計(jì)以允許在齒冠(11)的空間(e)內(nèi)的制動輥
(12)定心。棘爪(13)被設(shè)置于與在每個所述凸耳(12b)中提供的適應(yīng)外罩(12d7)相對。
[0046]在圖3至14的實(shí)施方式的情況下，制動輥相對于齒冠的移動是通過將所述輥引入齒冠中的內(nèi)腔中來實(shí)現(xiàn)的，接著將制動輥(12)相對于齒冠角旋轉(zhuǎn)一點(diǎn)角度，或反之亦可，使得所述棘爪(13)在每個凸耳(12b)中提供的外罩的末端定心。[0047]根據(jù)第二實(shí)施方式，在圖15至18中，制動輥在齒冠內(nèi)的移動通過將棘爪(13)定位于所述凸耳的帽形形狀的末端內(nèi)來實(shí)現(xiàn)，尤其如圖17中闡明的。
[0048]制動輥(12)與齒冠(11)的連接通過在每個凸耳(12b)上實(shí)施的扭轉(zhuǎn)和成形操作來實(shí)現(xiàn)，因此它們提供了容納棘爪的側(cè)向封閉外罩，在前部開口以便允許齒冠和棘爪在車輛運(yùn)行期間吸收膨脹。這個實(shí)施方式對于制動輥的所有凸耳與齒冠都是自動操作的。優(yōu)選地，這個操作將通過壓接和壓制來進(jìn)行。這樣使得包圍棘爪(13)的凸耳的組成材料有一段流變(a phase of flowage),以便封閉單獨(dú)地允許棘爪(13)插入其外罩的側(cè)向開口。材料的這段流變使得每個棘爪被包圍著而棘爪周圍不會有強(qiáng)壓應(yīng)力，使棘爪得以在材料變熱時膨脹期間被釋放，便于齒冠膨脹。每個外罩的幾何形狀被設(shè)計(jì)以吸收棘爪(13)的膨脹。
[0049]圖19、20及21闡明了凸耳(12)和棘爪(13)的結(jié)構(gòu)中另一個可能的實(shí)施方式。這樣棘爪(13)包括梯形結(jié)構(gòu)(13b)，具有錐體部分，凸耳(12)的結(jié)構(gòu)也以互補(bǔ)的方式描述，具有梯形截面。這樣產(chǎn)生有利于組裝的后讓角α。應(yīng)注意凸耳中提供的允許棘爪插入的開口可被橫向?qū)嵤?，比如在圖3至14中的情況下，或?qū)嵤┯谇安浚热缭趫D15至18的情況下。
[0050]因此本發(fā)明關(guān)于設(shè)計(jì)具有兩部件一齒冠和制動輥的盤式制動器的方法，該兩部件被特別設(shè)計(jì)以使其能組合，接著其在凸耳扭轉(zhuǎn)操作之后連接，尤其是通過壓接/壓制來進(jìn)行。
[0051]本發(fā)明關(guān)于一種方法，包括首先制造盤式制動器齒冠，所述齒冠包含在內(nèi)部伸入齒冠的空間中的一些徑向設(shè)置的棘爪(13)，其次制造被設(shè)計(jì)有一些凸耳的制動輥，所述一些與一些棘爪的數(shù)量相等，所述凸耳被設(shè)置為分層結(jié)構(gòu)，在端部具有U形形態(tài)的帽形形狀，在一端的末端封閉而在另一端是打開的，以便允許棘爪通過齒冠和制動輥相對于彼此之間的角運(yùn)動而插入，制動輥和齒冠的組裝通過壓接/壓制操作完成，所述操作造成材料流變以包圍內(nèi)部外罩中的所述棘爪而在制動輥膨脹期間允許棘爪徑向移動。
[0052]換言之，制動輥通過允許吸收由于盤式制動器變熱造成膨脹而產(chǎn)生的延展效果的浮置結(jié)構(gòu)的形式被安裝在齒冠上。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的另一個重要特征，由凸耳的每個初始U形的末端部構(gòu)成的移動限制區(qū)域定向于車輛的制動方向上，以使根據(jù)制動力的連接能最大限度保持，而棘爪(13)也進(jìn)入所述末端部。從而可以使盤式制動器具有更好的機(jī)械強(qiáng)度，消除了破損或故障的風(fēng)險(xiǎn)。
[0054]本發(fā)明的有益效果在前文已經(jīng)很清楚，重點(diǎn)在于盤式制動器組件部分的制造和組裝的新理念，能吸收由于變熱而膨脹造成的效果，棘爪在最緊湊的外罩部內(nèi)定向。
[0055]齒冠的徑向膨脹通過棘爪在制動輥上提供的外罩內(nèi)的移動與凸耳的可變性得以發(fā)生。
【權(quán)利要求】
1.一種包含齒冠(11)和制動輥(12)的組合件的車輛盤式制動器，所述齒冠包括至少一個圓形法蘭(lla-llb)，所述法蘭構(gòu)建出用于制動輥的嵌入的內(nèi)部空間(e)，所述制動輥(12)包含通過凸耳(12b)在外部徑向延伸的圓形基部(12a)，所述齒冠(11)具有在外部伸入所述齒冠(11)的內(nèi)部空間的若干棘爪(13)，所述凸耳被設(shè)計(jì)以能適應(yīng)所述棘爪并允許其軸向引導(dǎo)與保持，以便通過所述棘爪在車輛運(yùn)行期間的軸向移動能吸收所述齒冠和所述棘爪的膨脹，其特征在于所述凸耳(12b)具有分層結(jié)構(gòu)，在端部具有在內(nèi)部為所述齒冠的每個棘爪(13)提供外罩的帽形形式(12d)，凸耳的數(shù)量與棘爪(12b)的數(shù)量相等，凸耳在所述制動輥與所述齒冠組裝之前具有以未封閉的U形形狀打開的至少一個入口，其中所述凸耳(12b)定向于相同方向，其開口部在相同側(cè)，由凸耳的每個初始U形形狀的末端部構(gòu)成的移動限制區(qū)域被定向以使根據(jù)制動力的連接強(qiáng)度最大化，所述凸耳(12b)具有分層結(jié)構(gòu)(12c)，在端部具有構(gòu)建互相平行的、其間具有空間(12d3)的兩條分支(12dl) (12d2)的帽形形式(12d)，這些凸耳(12b)從而呈現(xiàn)在一側(cè)通過末端(12d4)封閉而在相對側(cè)(12d5)打開的U形形狀，所述凸耳(12b)的前端(12d6)是打開的，在所述制動輥和所述齒冠組裝之后，所述凸耳繞所述棘爪封閉，通過繞所述棘爪的材料的扭轉(zhuǎn)和流變而使其能軸向移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤式制動器，其特征在于所述凸耳(12b)呈U形，所述U形的開口被徑向定向于所述制動棍的側(cè)向厚度內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤式制動器，其特征在于所述凸耳(12b)呈U形，所述U形的開口被定向于朝向所述制動輥的前部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤式制動器，其特征在于所述棘爪(13)具有梯形結(jié)構(gòu)且配合于包括具有后讓角α的互補(bǔ)梯形結(jié)構(gòu)的所述凸耳(12)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一個而設(shè)計(jì)的車輛盤式制動器的組裝方法，其特征在于其首先包括制造盤式制動器齒冠，所述齒冠包含在內(nèi)部伸入所述齒冠的空間的軸向設(shè)置的一些棘爪(13)，其次包括被設(shè)計(jì)有一些凸耳(12b)的制動輥，所述一些與一些棘爪的數(shù)量相等，所述凸耳被設(shè)置為分層結(jié)構(gòu)，在端部呈現(xiàn)具有以U形形式打開以便允許所述棘爪通過所述齒冠和所述制動輥相對于彼此之間的角移動而插入的一個入口的帽形形狀；所述制動輥和所述齒冠的組裝通過所述凸耳的扭轉(zhuǎn)操作來完成，通過壓接/壓制，產(chǎn)生材料的流變以包圍內(nèi)部外罩中的所述棘爪，而在所述制動輥膨脹期間允許棘爪徑向移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述制動輥(12)被置于所述齒冠(11)的內(nèi)部空間內(nèi)，每個所述凸耳(12b)位于一個棘爪(13)對面；將所述制動輥相對于所述齒冠(11)角旋轉(zhuǎn)一點(diǎn)角度，以便使所述棘爪(13)配合于每個所述凸耳中提供的適應(yīng)外罩內(nèi)，且組裝通過所述凸耳上的壓接/壓制操作來進(jìn)行，以便使其繞棘爪環(huán)繞而使其能在所述齒冠膨脹期間移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述制動輥(12)被置于所述齒冠(11)的內(nèi)部空間內(nèi)，每個所述凸耳(12b)位于一個棘爪(13)對面，為其提供外罩，此后通過所述凸耳繞所述棘爪的壓接/壓制操作來進(jìn)行組裝，而使其能在所述齒冠膨脹期間移動。
【文檔編號】F16D65/12GK103717934SQ201280037083
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月26日
【發(fā)明者】薇羅尼卡·布維爾, 羅曼·伊佩爾, 艾蒂安·波卡德, 理查德·維塞 申請人:圣讓工業(yè)公司