專利名稱：制造通風式制動盤的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制造通風式制動盤的方法。本發(fā)明具體涉及用不銹鋼制造通風式制動盤的方法。
騎自行車是愈來越普及的娛樂形式以及運輸方式。另外，騎車也是一種很普及的竟賽運動。不管自行車是用于娛樂、運輸還是比賽，自行車制造業(yè)總在不斷地改進其部件。具體是自行車部件不斷地變得越來越輕，而其操作性能卻增強。自行車的一個特殊部件是自行車的制動系統(tǒng)，這個部件過去若干年來一直不斷地進行反復設計。
自行車制動裝置有若干類型，它們現(xiàn)在均出現(xiàn)在市場上。普通自行車的某些類型的制動裝置的例子包括輪輞制動器、夾鉗式制動器和盤式制動器。如果騎車人想要極好性能的制動系統(tǒng)，則騎車人一般要盤式制動系統(tǒng)。盤式制動系統(tǒng)相對于施加在制動桿的制動力量可以形成很大的制動動力。另外，盤式制動器在各種天氣和騎行條件下一般具有高度的穩(wěn)定性。
然而這種盤式制動器的一個問題是，液壓流體或驅動流體可能變得過熱，以致造成汽塞。換言之，由于制動產(chǎn)生的熱量導致液壓流體體積增加，以致即使制動桿處于釋放位置時制動墊仍嚙合制動盤。在發(fā)生汽塞時，自行車車輪可被鎖住，使騎車人摔下來。因此重要的是設計一種盤式制動系統(tǒng)，使這種系統(tǒng)可以避免或盡量減小汽塞。
在先有技術盤式制動系統(tǒng)中，已采用若干種方法來避免汽塞。例如，將夾鉗蓋作得更大些，以吸收更多的熱量。另一個方法是制造具有較大表面積的較大制動盤。另外，利用高質量的液壓流體也可抑制汽塞。避免汽塞的再一個方法是采用不能像常規(guī)摩擦墊那樣快地將熱量傳送到制動架的制動墊或摩擦墊。這些避免汽塞的先有技術方法具有很多問題。一個特別的問題是，這些解決方法通常制造成本很高。另外一些先有技術解決方案造成很重的制動系統(tǒng)。再則，一些先有技術解決方案并不完全有效。
由于上述原因，需要一種用不銹鋼制造通風式制動盤的方法，該方法可以克服先有技術中的上述問題。本發(fā)明滿足了先有技術的這種需求以及其它需求，這些其它需求技術人員從本說明中可以明顯看出來。
本發(fā)明的目的是提供一種用不銹鋼制造通風式制動盤的方法，使該制動盤的制造成本相對較低。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種用不銹鋼制造通風式制動盤的方法，使該制動盤的制動相對簡單。
本發(fā)明的再一目的是提供一種制造通風式制動盤的方式，該方式包括以下步驟提供第一和第二環(huán)形板部件，該部件用不銹鋼制作并具有內(nèi)側軸向面向表面；將不銹鋼制造的間隔部件插在第一和第二環(huán)形板部件的內(nèi)側軸向面向表面之間；將鎳焊接膏施加在間隔部件和第一、第二環(huán)形板部件的內(nèi)側軸向面向表面之間的接觸點上；作為其上施加有鎳焊接膏的組合單元，加熱間隔件和第一、第二環(huán)形板部件，使該間隔部件和第一、第二環(huán)形板部件奧氏體化，并同時將間隔部件焊接在第一和第二環(huán)形板部件的內(nèi)部軸向面向表面上。
從以下結合附圖的詳細說明技術人員可以詳細看出本發(fā)明的這些以及其它的目的、特征、方面和優(yōu)點，以下的說明公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
下面說明構成本研究報告一部分的附圖。


圖1是部分側視圖、示出自行車的其上裝有本發(fā)明一個實施例的那部分；圖2是放大的部分側視圖，示出盤式制動器和連接于圖1所示自行車前叉的制動盤；圖3是側視圖，示出本發(fā)明一個實施例的用在圖1所示盤式制動組件中的通風式制動盤；圖4是邊緣視圖，示出圖3所示的本發(fā)明一個實施例的通風式制動盤；圖5是分解邊緣視圖，示出圖3和4所示的本發(fā)明一個實施例的通風式制動盤；圖6是圖1-5所示的位于夾緊部件中的通風式制動盤；圖7是本發(fā)明一個實施例的間隔部件的側視圖，該間隔部件用在圖1-6所示的通風式制動盤中；圖8是曲線圖，示出制造圖3-6所示通風式制動盤所用的熱處理。
首先參看圖1，圖中示出自行車10的前部，該前部裝有本發(fā)明一個實施例盤式制動組件12。自行車例如自行車10在這種技術中是眾所周知的。因此在本文中不再詳細說明或例示出自行車10和其各種部件。技術人員可以明顯看出，自行車10可以是任何一種自行車，例如山地車、混合車或公路車。自行車10是具有盤式自動組件12的常規(guī)自行車，該組件12連接于前叉14，用于選擇性制動輪子16的轉動。
盡管僅在自行車10的前部分示出裝有盤式自動組件12，但從本說明中技術人員可以明顯看出，為制動自行車10的后輪可以采用第二盤式制動組件。另外從本說明中技術人員還可以明顯看出，可以在本文公開的實施例中進行各種改變和改型而不會超出如所述權利要求書確定的本發(fā)明的范圍。
如圖2清楚示出的，盤式制動組件12主要包括制動桿18、可操作地連接于該制動桿18的盤式制動夾鉗20和制動盤22。盤式自動夾鉗20固定連接于自行車10的叉14，而制動盤22固定連接于車輪16的輪轂24上。盤式制動夾鉗20可以是任何一種盤式制動夾鉗，該夾鉗被設計成可以經(jīng)制動盤22施加夾緊力，從而制止車輪16的轉動。因為制動盤夾鉗例如制動盤夾鉗20在這種技術中是周知的，所以在本文中不再詳細說明或例示。
制動盤22是通風式制動盤，它基本上由三個部件組成，這三個部件通過盤式支承部件26連接于輪子16的輪轂24。具體是，用8個緊固件28可松開地將制動盤22連接于盤式支承部件26。制動盤22和盤式支承部件26之間的正確的連接對于本發(fā)明不是重要的。所以本文中不再進一步說明制動盤22和盤式支承部件26之間的連接。
如圖3-6所示，制動盤22主要具有一對環(huán)形板部件30，而間隔件32連接在該板部件之間。環(huán)形板部件30利用焊接膏焊接在間隔部件36上。該焊接膏例如為鎳焊接膏(日本工業(yè)標準BNi-4)。當將環(huán)形板部件30結合于間隔部件32時，在環(huán)形板部件30之間便形成許多徑向延伸的通風道。
在優(yōu)選實施例中，環(huán)形板部件30在結構上基本上彼此相同。當然，從本說明中技術人員可以明顯看出，如果需要和/或要求，兩個板部件30的形狀可以有稍許差別。
用不銹鋼制作環(huán)形板部件30，所以用在自行車10上時它們不會生銹或腐蝕。從圖2和3可以清楚看出，各個環(huán)形板部件30包括圓環(huán)形部分34，該部分具有8個徑向伸出環(huán)形部分34軸線的安裝部件36。安裝部件的數(shù)目和/或形狀取決于盤式支承部件26的準確結構。因此技術人員從本說明中可以明顯看出，安裝部件36的數(shù)目和/或形狀可以根據(jù)盤式支承部件26進行改變。環(huán)部分34的外直徑最好約為165mm，內(nèi)直徑最好約為135mm。環(huán)部分34的優(yōu)選厚度最好約為0.8mm±0.05mm。
為將板部件30結合于間隔部件32，在各個板部件30的環(huán)部分34上涂上鎳焊接膏。當然還可以采用可以起催化劑作用以便制造本發(fā)明制動盤的其它類型的焊接膏，焊接膏可以根據(jù)需要和/或要求點涂在環(huán)部分34上，或均勻涂布在環(huán)部分34的整個表面上。
下面參考圖4-7，制動盤22的間隔部件32起著環(huán)形板部件30的通風盤心的作用。環(huán)形板部分30焊接在間隔部件32上，焊接在環(huán)形板部件30的內(nèi)側軸向面向表面上。間隔部件32最好用不銹鋼制作成一個單件的整體部件。盡管圖中示出的間隔部件是連續(xù)的環(huán)形部件，但從本說明中技術人員可以明顯看出，間隔部件32可以由若干部分構成，形成不連續(xù)的環(huán)形部件。間隔部件32的外直徑和內(nèi)直徑最好基本上等于板部件30的環(huán)部分34的內(nèi)直徑和外直徑。當然，如果需要或要求，可以改變這些直徑。
圖5或7清楚地示出，間隔部件32用板材制作，使該板成形為波紋狀，例如進行折疊或彎曲，形成交替的脊部和凹槽。在優(yōu)選實施例中，間隔部件32被制成波紋狀，為以形成由許多間隔部分42連接的許多平的粘接部分40。平的粘接部分40交替地焊接于板部件30的相對部分。換言之，焊接部分40面朝軸向方向，而各個焊接部分40的焊接表面相對于相鄰焊接部分40則面朝相反的方向。間隔部分42最好在焊接部分40之間大體沿軸向延伸。在相對焊接部分40之間的面向外側的軸向表面之間的間隔部件32總的厚度最好約為3.2mm。構成波紋狀間隔部件32的板部件的厚度最開始約0.6mm。因此當環(huán)形板部件30焊接到間隔部件32上時，總的通風式制動盤的最后厚度約為4.8mm±0.15mm。
現(xiàn)在轉到制造制動盤52的方法。用不銹鋼板材沖壓環(huán)形板部件30，或用不銹鋼鑄出該部件30。同樣，用不銹鋼板材沖壓成或彎曲成間隔部件32，或用不銹鋼鑄成該部件30。在焊接部分40和/或環(huán)部分34上涂上一層鎳焊接膏的薄膜。然后將間隔件32放在板部件30的內(nèi)側面向軸向平面之間，使焊接部分40面朝板部件30。然后將三個部件即板部件30和間隔部件32夾在夾緊單元48中，接合在一起，如圖6所示，使得間隔部件32的焊接部分40牢固地接觸環(huán)形板部件32的內(nèi)側軸向表面。例如，如圖6所示，可以將間隔部件30和板部件32放在一對支承板50之間，然后用螺栓52在環(huán)形板部件30和間隔部件32之間施加夾緊壓力，使其彼此相互擠壓。當然可以采用其它機構來擠壓而不用圖6所示的夾緊單元48。
現(xiàn)在將間隔部件32和環(huán)形板部件30的組合單元48進行熱處理加工，使制動盤22硬化，形成一個整體單元。所產(chǎn)生的制動盤22或單元將是一個整體的通風式制動盤22，該盤的加工費用顯著低于鑄造的或加工的具有徑向延伸通風孔的制動盤。在熱處理作業(yè)期間，夾緊單元48以及其中夾住的間隔部件32和環(huán)形板部件30需要進行加熱，以便同時地焊接和硬化板部件30和間隔部件32。
夾緊單元48以及制動盤22最好在三個階段加熱預定的時間。首先使夾緊單元48及制動盤22均以約15℃/min的加熱速度被加熱，加熱到約650℃然后使夾緊單元48和盤式制動器22保持在約650℃的溫度下約0.1min。然后以15℃/min的速度升溫到約800℃。再使夾緊單元48和盤式制動器22保持800℃約60min。隨后以10℃/min的速度進行加熱，直到溫度達到約1000℃，最好約1030℃。然后使夾緊單元48和盤式制動器22保持在約1000℃-1030℃約30min。這種加熱處理將使板部件30和間隔部件32的不銹鋼晶體結構奧氏體化。當然也可以采用其它的溫度和加熱時間來實現(xiàn)本發(fā)明。
在加熱處理之后，環(huán)形板部件30和間隔部件32的不銹鋼將比加熱處理前更硬。另外，焊接膏起著催化劑的作用，使間隔部件32的焊接部分40的金屬隨同板部件30的內(nèi)側軸向面向表上的金屬一起熔化。換言之，焊接膏起著將間隔部件32焊接在環(huán)形板部件30上的催化劑作用。
在盤式制動器22硬化后，進行快速冷卻或淬火，鎖定不銹鋼的新結構。在這種狀態(tài)，制動盤22的中間結構有點脆。為減小制動盤22的脆性，再加熱制動盤22至約200℃，保持約2h，以回火處理制動盤。然后冷卻制動盤22，形成基本上整體的單件部件。
盡管只選一個實施例來例示說明本發(fā)明，但技術人員從本說明書可以明顯看出，其中可以進行各種改變和變型而不超出如所附權利要求書確定的本發(fā)明的范圍。另外，本發(fā)明實施例的上述說明僅用于例示而不限制本發(fā)明，本發(fā)明由所附權利要求和其等價說明確定。
權利要求
1.一種制造通風式制動盤的方法，包括以下步驟提供第一和第二環(huán)形板部件，該部件用不銹鋼制作并具有內(nèi)側軸向面向表面；將不銹鋼制成的間隔部件插在上述第一和第二環(huán)形板部件的上述內(nèi)側軸向面向表面之間；將鎳焊接膏施加在上述間隔部件和上述第一、第二環(huán)形板部件的上述內(nèi)側軸向面向表面之間的接觸點上；作為其上施加有鎳焊接膏的組合單元，加熱上述間隔部件以及上述第一和第二環(huán)形板部件，以使上述間隔部件和上述第一、第二環(huán)形板部件奧氏體化，并同時將上述間隔部件焊接在上述第一和第二環(huán)形板部件的上述內(nèi)側軸向面向表面上。
2.如權利要求1所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述間隔部件是環(huán)形部件，具有交替的脊部和凹槽。
3.如權利要求2所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述環(huán)形部件是連續(xù)部件。
4.如權利要求1所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述組合單元在上述加熱期間需經(jīng)受約1030℃的溫度。
5.如權利要求4所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述組合單元在承受上述加熱之后進行淬火。
6.如權利要求5所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述組合單元在進行上述淬火之后被再加熱，以使上述間隔部件以及上述第一和第二環(huán)形板部件回火。
7.如權利要求6所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，在約200℃進行上述回火。
8.如權利要求7所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述回火進行約兩小時。
9.如權利要求6所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述間隔件是環(huán)形部件，具有交替的脊部和凹槽。
10.如權利要求9所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述環(huán)形部件是連續(xù)部件。
11.如權利要求6所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述間隔部件是單件的整體部件。
12.如權利要求11所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述第一和第二環(huán)形板部件分別是單件的整體部件。
13.如權利要求1所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述第一和第二環(huán)形板部件中的至少一個具有安裝元件，用于將上述組合單元連接在輪轂上。
14.如權利要求13所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述第一和第二環(huán)形板部件基本上是相同的。
15.如權利要求1所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述間隔部件具有第一平坦部分和第二平坦部分，在上述加熱期間，所述第一平坦部分焊接在所述第一環(huán)形板上，而所述第二平坦部分焊接在第二環(huán)形板上。
16.如權利要求1所述的制造式制動盤的方法，其特征在于，至少在兩個不同的溫度階段進行上述加熱，所述溫度階段保持預定的時間。
17.如權利要求1所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，至少在三個不同的溫度階段進行上述加熱，加熱預定的時間。
18.如權利要求1所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述組合單元在經(jīng)過上述加熱之后進行淬火。
19.如權利要求18所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述組合單元在上述淬火之后進行再加熱，以便使上述間隔部件和上述第一與第二環(huán)形板部件回火。
20.如權利要求19所述的制造通風式制動盤的方法，其特征在于，上述間隔部件是單件的整體部件。
全文摘要
提供一種制造不銹鋼通風式制動盤的方法,用該方法可以生產(chǎn)相當廉價的不銹鋼通風式制動盤。在制造該通風式制動盤時,形成一對用不銹鋼制作的環(huán)形板部件。然后將不銹鋼作的間隔部件插在第一和第二環(huán)形板部件的內(nèi)側軸向面向表面之間。將鎳焊接膏涂在間隔部件和第一、第二環(huán)形板部件的內(nèi)側軸向面向表面之間的接觸點上。作成其上涂有鎳焊接膏的組合單元,然后加熱作為組合單元的間隔部件和環(huán)形板部件。組合單元的這種加熱可使間隔部件以及環(huán)形板部件奧氏體化,并同時將間隔件焊接在環(huán)形板部件的內(nèi)側軸向面向表面上。
文檔編號F16D65/12GK1258583SQ9912564
公開日2000年7月5日 申請日期1999年12月27日 優(yōu)先權日1998年12月28日
發(fā)明者中村靖, 堀部哲夫 申請人:株式會社島野