专利名称：带有中间定位的加强筋的轻质制动鼓的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制动鼓，更具体地，涉及一种用于重型商用车辆的、质量减轻而不
损失所要求的制动性能和鼓完整性的制动鼓。
背景技术：
与重型商用车辆、如卡车和公共汽车的多数部件相似，用户希望在最大程度地降
低车辆中的重量的同时获得最高的性能。标准的全铸造制动鼓的重量大约为112磅，而现
有的复合制动鼓的重量大约92磅。在由于缺少结构强度、吸热能力以及由制动衬片的摩擦
引起的热疲劳而不利地影响性能之前，制动鼓仅在上述程度上得以轻量化。 现有技术的尝试减轻制动鼓的一个例子包括复合制动鼓，该复合制动鼓包含钢
壳，其中灰铸铁离心铸造到该钢壳中。钢壳提供结构强度以防止破裂，而灰铸铁衬提供用于
制动衬片的承磨表面并且吸收由于车辆制动而由制动衬片的摩擦产生的热。复合制动鼓的
目前形状与传统的、在制动鼓的开放端部附近带有"加强筋(squealer band)"的制动鼓相
似。另一现有技术的例子是94磅的"G皿ite Gold"制动鼓。这种制动鼓使用高钼成分(>
0.60%)以及其它合金以在高的制动温度下提供强度。然而，测力计测试显示，在60英里
/时以上时以低得多的减速度在制动(效能)衰减的更高趋势下制动鼓寿命较长。 制动鼓的任务是将车辆的动能和势能吸收并转化成制动鼓中的热能，在使车辆停
止中抵抗由制动蹄施加的力并将制动转矩传递到车辆的车轮和轮胎。另外的目标是以尽可
能轻质并且成本合算的部件、在保持制动系统的安全和有效工作的同时实现上述任务。
发明内容
本发明的目的是，通过将加强筋移到制动蹄中央的上面以更有效的方式改进吸收 热能和抵抗由制动蹄施加的力，制动蹄中央是力最大并且热输入最大的部位。另一目的是 将在使用期间基于制动鼓温度的金属疲劳和制动衰减降至最低。 为了对本发明进行总结，在这里对本发明的某些方面、优点和新颖的特征进行说 明。应理解成，根据本发明的任意一个具体的实施例可以不必实现所有的这些优点。因此， 本发明可以以这样的方式来执行或实施，即实现或优化在这里教导的一个优点或一组优点 但不必实现在这里可教导或建议的其它优点。 本发明的制动鼓通过将加强筋定位成与制动蹄的肋对齐来获得改进的性能。这使 得制动鼓的刚性最大的部分和散热最强的位置在制动蹄的刚性最大的部分、即热输入最大 的位置上面。从加强筋辐伸出的轴向的冷却翼片帮助散发来自在制动循环期间产生的摩擦 热。
下面参照附图对本发明进行说明。在附图中，相同的附图标记表示完全相同或功 能相似的元件。
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图1是制动鼓的从车外侧的透视图，该制动鼓带有沿制动鼓的宽度位于中间位置 的加强筋； 图2A是制动鼓的局部剖视图，其中示出一单个的位于制动鼓上从而与制动蹄的 车外侧的肋对齐的加强筋； 图2B是制动鼓的局部剖视图，其中示出一单个的位于制动鼓上从而与制动蹄的 车内侧的肋对齐的加强筋； 图3是制动鼓的局部剖视图，其中示出多个位于制动蹄的多个肋中的每一个上面 的加强筋；
具体实施例方式
参照附图中的图1-3更好地理解本发明制动鼓的不同实施例及其优点。附图中的 元件不必依尺寸比例确定，而是强调清楚地图示本发明的原理。 附图表示并示出了制动鼓的不同实施例的示例，但并不限于此。对于本领域技术 人员显而易见的是，在不偏离这里说明的本发明的范围和精神的情况下，可对下面说明的 制动鼓做出不同的修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分所示或所述的特征可包含 在另一实施例中，以得到又一个实施例。另外，可对材料和/或特征的选择做出改变，以满 足特定的要求的用户标准。因此，本发明应涵盖在这些特征的范围内的修改及其等同方案。
另外，在说明书中对"实施例"、"一个实施例"、"不同的实施例"或它们的变型的弓I 用是指结合具体的实施例说明的本发明的具体的特征或方面包含在本发明的至少一个实 施例中。因此，用语"在一个实施例中"、"在另一实施例中"或其变型出现在整个说明书中 的不同地方不必都是指其各自对应的实施例。最后，如本说明书中所用的，术语诸如"车内 侧的"和"车外侧的"应理解为它们涉及安装有制动鼓的车辆。 在一个实施例中，示例性的制动鼓10包括由铸铁或其它耐摩擦和抗磨损的材料 制成的制动表面15、在制动鼓的车外侧的端部上的安装板12、环绕部或者肩部13以及一个 或多个围绕制动鼓的加强筋ll，所述安装板带有用于将制动鼓安装到车桥轮毂上的安装孔 16。制动鼓通常与制动蹄21 —起使用，制动蹄的一个示例具有安装在制动蹄台面18上的 制动衬片17。制动蹄台面18具有相对于制动鼓从该台面向制动鼓内部径向向内延伸的一 个或多个肋19，来为制动蹄台面18提供刚性支承和为制动支柱(brake strut)(未示出) 的附装点提供支承。在工作中，蹄21和制动衬片17通过致动制动器、通过制动蹄21的肋 19选择性地作用在制动鼓10的制动表面上。制动鼓10通过为制动衬片17提供摩擦表面 将车辆的动能和势能转化成热能，从而将制动转矩传递到车辆的车轮和轮胎。
制动鼓10的主体包括围绕制动鼓的加强筋ll，该加强筋沿制动鼓体的宽度22定 位成使其当安装在车辆上时大致与制动蹄台面18的制动蹄肋19对齐。例如，参见图2A，制 动鼓10构造成使得加强筋11大致与外部的制动蹄肋19a对齐。在图2B所示的另一实施 例中，制动鼓构造成使加强筋11大致与内部的制动蹄肋19对齐。在加强筋11的两侧设有 多个轴向的翼片或肋14。在图3所示的又一个实施例中，多个加强筋11a、b中的每个定位 成大致与每个相应的制动蹄肋19a、 b对齐。 通常，当在制动鼓上使用加强筋时，将加强筋定位在制动鼓的车内侧的开放端部 附近。加强筋在制动鼓的开放端部上的一个原因是，防止可能在开放端部上开始的破裂以及在制动鼓的开放端部提供刚性。沿鼓体的宽度定位在中间的加强筋与上述原则相背。虽 然通过制动衬片的摩擦产生的热应均匀地沿制动鼓的制动表面分布，但到制动鼓的热输入 在制动蹄的刚性最大的部分、即在制动蹄肋19对面最大，在该刚性最大的部分处衬片接触 压力最大。将加强筋11定位在热输入最大的位置处提供了在制动操作期间为了散热对制 动鼓材料的最有效的利用。另外，将加强筋11定位成与制动蹄肋19对齐使制动鼓的刚性 最大的部分接收来自制动蹄的大部分的力，从而提供对结构的最有效的利用，以在制动蹄 作用在制动表面上时抵抗由制动蹄施加的力。 如上所述以及在相关附图中所示地，本发明包括一种带有中间定位的加强筋的轻 质制动鼓。尽管已对本发明的各具体实施例进行说明，但应理解成本发明不限于此，因为特 别是在上述教导的启示下本领域技术人员可对其做出修改。因此，由所附权利要求书应涵 盖任何这样的修改，该修改组成那些实施本发明的精神和范围的特征或改进。
权利要求
制动鼓，用于具有一个或多个制动蹄的车辆制动系统，所述制动蹄构造成带有一个或多个附装肋并且能被操作而作用到所述制动鼓的内制动表面上，所述制动鼓包括鼓体和围绕鼓体的至少一个加强筋，所述鼓体具有在车内侧的端部与车外侧的端部之间的宽度，所述加强筋沿鼓的宽度通常设置在中间，使得当制动鼓安装在制动系统内时所述至少一个加强筋大致与至少一个附装肋对齐。
2. 根据权利要求1所述的制动鼓，其中，制动蹄包括车内侧的附装肋和车外侧的附装 肋，所述至少一个加强筋是一个加强筋并且大致与所述肋中的一个肋对齐。
3. 根据权利要求1所述的制动鼓，其中，所述至少一个加强筋是两个或多个加强筋并 且大致与两个或多个肋对齐。
4. 根据权利要求1所述的制动鼓，还包括多个沿鼓的外表面从所述至少一个加强筋朝 向两个端部中的一端部延伸的轴向的翼片。
5. 根据权利要求4所述的制动鼓，其中，制动蹄包括车内侧的附装肋和车外侧的附装 肋，所述至少一个加强筋是一个加强筋并且大致与所述肋中的一个肋对齐。
6. 根据权利要求4所述的制动鼓，其中，所述至少一个加强筋是两个或多个加强筋并 且大致与两个或多个肋对齐。
7. 用于车辆鼓式制动系统的制动鼓，包括通常环形的主体，该主体具有车内侧的端部 和车外侧的端部以及环形壁，制动蹄作用在该环形壁的内表面上，所述制动蹄构造成带有 径向向内延伸的至少一个肋，所述环形壁包括由主体的内表面到外表面限定的厚度增加的 筋，所述筋在两个端部之间、在当所述制动蹄作用到所述内表面上时与所述至少一个肋径 向共线的宽度区域内围绕主体。
8. 根据权利要求7所述的制动鼓，其中，所述至少一个肋是两个肋，所述环形壁包括两 个厚度增加的筋，厚的所述筋中的每一个在两个端部之间设置在与所述两个肋中的每一个 径向共线的宽度区域内。
全文摘要
本发明涉及一种新型制动鼓，其包括一个或多个中间定位的加强筋，所述加强筋大致与制动蹄的肋对齐。这使得制动鼓的刚性最大的部分和散热最强的位置在制动蹄的刚性最大的部分、亦即热输入最大的位置上面。从加强筋辐伸出的轴向的冷却翼片帮助散发来自在制动循环期间产生的摩擦热。
文档编号F16D65/00GK101755144SQ200780053818
公开日2010年6月23日 申请日期2007年6月27日 优先权日2007年6月13日
发明者C·G·拉姆斯登, S-K·黄 申请人:Webb车轮产品公司