专利名称：用于将盘式制动器制动盘固定至轮毂及将其移除的装置和方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于将制动盘(brake rotor)固定至轮毂的 装置和方法，其在制动盘和轮毂之间提供了改进的连4妄并可提供撬 动结构用于在例如维^修时方^f更地拆卸。
背景技术：
事实上所有现代的轿车和大部分现代的卡车至少在其前轮上 采用盘式制动系统。对于盘式制动器，当驾驶员压下制动踏板以减 速或停止车辆时，液压系统推动制动衬块形式的摩4察材料"f氏靠盘形 金属制动盘的两侧。制动盘在连接至车辆悬挂系统的轮毂处连接至 车辆。随后车轮连接至制动盘并由凸耳螺母稳固地固定。为了使盘 式制动系统的寿命最大化，将制动盘直4妄固定至轮毂较为有利，这 样即使当车轮没有连接至制动盘时也可在制动盘和4仑毂之间维持 紧密连接。 、
在车辆组装和制造期间，通常在一个i也方制造并组装包4舌制动 盘和轮毂的子总成(corner sub-assembly )并随后^j夸其运送到另 一个 地方用于与车轮及其它剩余车辆部件组装。在运送之前将制动盘直 4矣固定至4仑毂可有助于避免在运$俞期间对制动盘及邻近组件的损 坏并预防在最终组装之前碎片或其他外来杂物嵌入制动盘和轮毂
除。将制动盘直接固定至轮毂可进一步有助于在车轮被移除的情况
4下避免碎片嵌入制动盘和轮毂之间。制动盘和轮毂之间的任何污染 能够导致增加的或过度的制动盘横向跳动，在制动期间产生不需要 的制动器邀〖动或车辆振动。
因为制动盘设计为与制动衬块相摩擦，其易于磨损并最终必须 被更换。仅仅移除将制动盘固持至轮毂的制动盘定4立螺4丁经常不能
有助于制动盘与4仑毂的分离。随着时间的^^,移，由于形成污垢、腐 蚀和其它杂质，制动盘可与轮毂产生机械结合。因此，必须用力将 制动盘从车辆移除。用于移除制动盘的技术包括但不限于锤打、撬 动、使用轮毂拉把、润滑剂、气割、及其它外部方法。然而，许多 这些技术可能损坏制动盘以及车轮总成的其它部件，并因此不令人 满意。因而，为制动盘i殳计允许将制动盘/人轮毂撬动下来而不损坏 制动盘或任何环绕车4仑端部的部件的结构4交为有益。
现有装置和方法面临运输、组装和车辆维护期间在制动盘和寿仑 毂之间维持紧密连4矣的问题。而其它装置和方法分别解决了移除粘 在轮毂上的制动盘的问题。还没有装置和方法已经将这两个功能结 合在一个结构中，从而简化制动盘的设计并降低与将两个独立结构 加工为盘式制动器总成相关的成本。
发明内容
根据本教导的某些实施例，本发明提供了盘式制动器总成，其 包括盘式制动盘总成，其包括制动盘凸缘，该制动盘凸缘具有延 伸穿过制动盘凸缘的厚度的圆形锪孔(countersink),圆形锪孔带 有用于在凹陷位置容纳制动盘定位螺^T的平滑的带有斜面的外部 和用于容纳撬动螺钉的螺紋内部；以及轮毂，该轮毂包括轮毂凸缘， 该轮毂凸缘具有用于让制动盘定位螺4丁延伸穿过轮毂凸缘厚度的 圆形钻孔，圓形钻孔具有用于容纳将制动盘固定至轮毂的制动盘定位螺4丁的螺紋内部。圆形锪孔的内部的直径比圆形4占孔的直径大， 以允许撬动螺钉插入圓形锪孔但不会插入圆形钻孔。
根据本教导的某些实施例，本发明还提供了用于将制动盘固定
至轮毂的方法，该方法包含提供具有适于容纳制动盘定位螺钉和 撬动螺^r的圆形锪孔的盘式制动器制动盘；提供具有适于容纳制动 盘定位螺钉的圆形钻孔的轮毂；将制动盘中的圓形锪孔与轮毂中的 圓形钻孔对齐；并穿过对齐的孔插入制动盘定位螺4丁， 乂人而佳j寻制 动盘定位螺钉的头部与锪孔的平滑的带有斜面的外部接合，且制动 盘定位螺钉的螺紋杆与圓形钻孔接合。
制动器制动盘的方法，该方法包括制作制动盘，其中，该制动盘包 括环形凸缘，其具有适于邻接轮毂的轮毂容纳表面；以及延伸穿 过凸缘厚度的圓形锪孔，该圓形锪孔带有平滑的带有斜面的外部和 螺紋内部，该平滑的带有斜面的外部用于容纳将轮毂与凸缘的轮毂 容纳表面紧靠固定的制动盘定位螺钉，该螺紋内部用于接收在维修 期间方便拆卸的撬动螺钉。
本发明的其它目的与优点，部分地将在下面的具体实施方式
中 提出，部分地将从描述而显而易见，或可从本发明的实践得知。才艮 据附属权利要求中特别指出的要素及组合将实现并荻得本发明的 目的和伊C点。
应理解，上述总体描述和下面的具体实施方式
均^又为示例性和 解释性的，并非对本发明所主张的限制。
附图合并入本说明书并构成本说明书一部分，其说明了本发明 的实施例并与具体实施方式
一起用于解释本发明的原理。
才艮据下列实施例的具体描述，至少一些特征与^L点将变得显而 易见，应当参考附图理解这些描述。其中
图1为根据本教导示例性实施例的带有固定至轮毂的制动盘的 盘式制动器总成的截面的局部侧;现图。
图2为图1中盘式制动总成中A部分的》丈大图。
图3为图1的盘式制动器总成去除了制动盘定4立螺4丁的截面的
;改大侧4见图。
图4为图1的盘式制动器总成的截面的放大侧视图，其中撬动 螺钉插入制动盘的锪孔中以便将制动盘从4仑毂移除。
尽管下列具体描述参考了说明性实施例，它们的许多替换例、 ^修改和变形对于本领域^支术人员来"^兑是显而易见的。因此，希望宽 广地解释要求保护的主题。
具体实施例方式
现在将详细参考多种实施例进^f亍描述，附图中i兌明了其示例。 然而，这些多个示例性实施例并非意图限制本发明。与之相反，本 发明意在覆盖替换例、修改例及等同例。
将连接制动盘的功能和移除制动盘的功能集成入盘式制动总 成的一个结构中不仅能简化制动总成的设计，而且能降低与将两个 独立结构加工入制动总成相关的加工成本。为了将制动盘连接并固定至轮毂，本教导的示例性实施例预想 将制动盘定位螺钉穿过制动盘的锪孔插入4仑毂中相对齐的制动盘 定位螺钉孔。为了以后将制动盘从轮毂移除，本教导的示例性实施 例进一步预想移除制动盘定位螺钉并随后将撬动螺4丁插入制动盘 中的锪孔以按压制动盘远离并离开邻近的轮毂。锪孔的设计使得制 动盘定位螺钉和橇动螺钉能够利用制动盘中相同的^几械加工孔。
图1显示了根据本教导的示例性盘式制动器总成的截面的局部
侧视图。制动盘1的制动盘凸缘4通过制动盘定位螺4丁3固定至4仑 毂2的轮毂凸缘5。
图2为图1的盘式制动器总成的放大图。制动盘凸缘4具有延 伸穿过其全部厚度12的圆形锪孔15。圆形铑、孔具有通向带螺紋的 内部7的平滑的有杀+面的外部6。外部6具有一定角度的斜角9。 轮毂凸缘5具有用于延伸穿过其整个厚度17的用于制动盘定位螺 钉3的圆形钻孔8。用于制动盘定位螺钉3的圆形钻孔8具有带螺 纟丈的内吾P 18。
根据本教导的某些实施例，对齐制动盘凸缘4和4仑毂凸缘5使 得能够穿过锪孔15将制动盘定位螺钉3插入圆形钻孔8。制动盘定 位螺4丁3可陷在锪孔15中且螺4丁3的头部10可与欽、孔15的外部6 接合，同时螺钉3的螺紋杆11与圓形钻孔8的螺紋内部18啮合。 本教导的某些实施例预想外部6具有用于斜角9的90度斜角，而 带螺紋的内部18具有M8 x 1，25-6H的螺故以容纳用于制动盘定位 螺钉3的M8x20mm平头螺钉。在90度斜角处，平头螺钉可钻埋 入锪孔15以提供制动器凸缘4的光滑表面区域。
根据本教导的进一步实施例，斜角9的角度和螺紋内部18可 具有一定大小以容納多种类型和尺寸的制动盘定位螺4丁。制动盘定 位螺钉可包括任何现有的螺钉或螺栓，例如凹头平头螺钉、机制螺栓(machine bolt )、或带有菲利浦头、槽头或组合头部的半圆头枳i 螺钉。如本领域技术人员所了解的，制动盘定位螺4丁可进一步包括 任何可用于将制动盘固定至轮毂的预期的螺旋形开槽圆柱体。
本发明的某些实施例进一步预想对制动盘定位螺4丁3 <吏用导向 螺钉，其提供制动器定位螺钉3的末端19用于将制动盘定位螺钉3 引入圆形钻孔8。
图3为图1的盘式制动器总成去除了制动盘定位螺钉3的放大 侧视图。锪孔15的螺紋内部7的直径13适当地大于圆形钻孔8的 直径14。在某些示例性实施例中，直径13可比直径14大25%左右； 然而应理解，直径13〗义需足够大到允许用于定位螺4丁的间隙。本 教导的进一步实施例预想直径13和直径14之间的其它关系，其允 许撬动螺钉插入锪孔15中但不插入圆形钻孔8中。
图4为图1的盘式制动器总成的放大侧视图，其中撬动螺钉16 插入锪孔15中以^更将制动盘1从4仑毂2移除。圆形欽、孔15具有通 向螺紋内部7的光滑的带有斜面的外部6。撬动螺4丁 16插入锪孔 15的螺紋内部7中直至其压紧轮毂凸缘5。随着撬动螺4丁旋转并进 一步深入锪孔15,其继续压紧4仑毂5，这样推动制动盘凸缘4远离 并离开4仑毂凸^彖5。本教导的某些实施例预想螺紋内部7具有M10 x 1.5-6H螺紋以容纳用于撬动螺4丁 16的M10 x 1.5螺4丁。
才艮据本教导的进一步实施例，螺紋内部7可具有一定大小以容 纳其它类型和尺寸的撬动螺钉16。撬动螺钉可包括任何现有的螺钉 或螺栓，例如机制螺钉、机制螺栓、或凹头螺钉。如本领域技术人 员所了解的，撬动螺钉可进一步包括任何可用于将制动盘从轮毂移 除的预期的螺旋形开槽圆柱体。由于盘式制动器总成经常需要维护和修理，有时需要修理或替 换盘式制动器制动盘，本教导进一步预想使用替换制动盘。本教导 的某些实施例考虑向要被用作替换制动盘的现有制动盘添加锪孔
15,而其它实施例预想重新制造带有锪孔15的制动盘作为本发明 的盘式制动器总成的替换部件。
尽管已经根据示例性实施例公开了本发明以协助更好地理解 本发明，应了解，不脱离本发明原理的情况下，可以以多种方式实 施本发明。因此，本发明应当理解为包括在不脱离由权利要求提出 的本发明原理的情况下实施的所有可能的实施例。
根据本说明书和权利要求的目的，除非另外指出，否则在所有 情况下说明书和权利要求中使用的所有表示数量、百分比或比例的 数字和其它数值均应理解为以用词"大约"修饰。因此，除非相反 地指出，在书面描述和权利要求中提出的数字参数为可才艮据本发明 想要获得的所需性质而改变的近似值。至少，不作为限制权利要求 范围的等同原则的应用的企图，每个数字参数应当至少按照写明的 有效数字的数目和通过应用常规的完整的技术来解释。
请注意，如在本说明书和权利要求中所使用的，单数形式包括 了多个对象，除非将其清楚明白地限制为一个对象。因此，涉及的 "制动盘"包4舌两个或更多不同的制动盘。如本文所^吏用的，用词 "包括"及其语法变化意图为非限制性，这样在列表中列举的项目 并未排除其它能够代替或添加至列举项目的类似的项目。
对本领域技术人员显而易见，在不脱离本发明教导的范围的情 况下，可对本发明的系统和方法作出多种4奮改和变^f匕。4艮据说明书
和本文7>开的教导和实践，本发明的其它实施例对本领域:汰术人员 是显而易见的。本说明书和本文描述的实施例仅认为是示例性的。
10
权利要求
1.一种盘式制动器总成，包括制动盘，其包括制动盘凸缘，所述制动盘凸缘具有延伸穿过所述制动盘凸缘厚度的圆形锪孔，所述圆形锪孔带有用于在凹陷位置容纳制动盘定位螺钉的平滑的带有斜面的外部和用于容纳撬动螺钉的螺纹内部；以及轮毂，其包括轮毂凸缘，所述轮毂凸缘具有延伸穿过所述轮毂凸缘厚度的用于所述制动盘定位螺钉的圆形钻孔，所述圆形钻孔具有用于容纳所述制动盘定位螺钉的螺纹内部，所述制动盘定位螺钉用于将所述制动盘固定至所述轮毂，其中，所述圆形锪孔的内部的直径比所述圆形钻孔的直径大，以允许所述撬动螺钉插入所述圆形锪孔但不会插入所述圆形钻孔。
2. 根据权利要求l所述的盘式制动器总成，其特征在于，所述圆 形锪孔的内部的直径比所述圓形钻孔的直径大25%左右。
3. 根据权利要求l所述的盘式制动器总成，其特征在于，所述圓 形锪孔的外部具有90度斜角，用于将所述制动盘定位螺4丁容纳 在凹陷位置。
4. 根据权利要求3所述的盘式制动器总成，其特征在于，所述圆 形锪孔的所述内部具有M10x 1.5-6H螺紋，用于容纳所述橇动 螺钉。
5. 根据权利要求4所述的盘式制动器总成，其特征在于，所述圆 形钻孔具有M8 x 1.25-6H螺紋，用于容纳所述制动盘定位螺钉。
6. 根据权利要求l所述的盘式制动器总成，其特征在于，所述制 动盘定位螺^T为具有头部和螺紋斥干的平头螺4丁，所述平头螺4丁 的所述头部陷在所述圆形锪孔的所述外部中并与所述圆形德 孔的所述外部接合，且所述螺紋杆与所述圓形钻孔啮合，用于 将所述制动盘固定至所述^^毂。
7. 根据权利要求6所述的盘式制动器总成，其特征在于，所述制 动盘定位螺4丁为M8 x 20mm导向平头螺4丁。
8. 根据权利要求l所述的盘式制动器总成，其特4i在于，所述制 动盘凸缘的厚度为8mm。
9. 一种用于将盘式制动器制动盘固定至轮毂的方法，包括提供具有适于容纳制动盘定位螺钉和撬动螺钉的圆形锪 孑L的制动盘；提供具有适于容纳所述制动盘定位螺4丁的圆形钻孔的轮毂；将所述制动盘中的所述圆形锪孔与所述4仑毂中的圆形钻 孑L只t齐；以及穿过对齐的孔插入所述制动盘定位螺4T，使得所述制动 盘定位螺钉的头部与所述锪孔的平滑的带有斜面的外部接合， 且所述制动盘定位螺钉的螺纟丈杆与所述圓形钻孔啮合。
全文摘要
本发明涉及用于将盘式制动器制动盘固定至轮毂及将其移除的装置和方法，为此公开了一种盘式制动器总成，其包含制动盘，该制动盘包括制动盘凸缘，该制动盘凸缘具有延伸穿过制动盘凸缘的厚度的圆形锪孔，圆形锪孔带有用于在凹陷位置容纳制动盘定位螺钉的平滑的带有斜面的外部和用于容纳撬动螺钉的螺纹内部；以及轮毂，包括轮毂凸缘，该轮毂凸缘具有用于延伸穿过轮毂凸缘厚度的制动盘定位螺钉的圆形钻孔，圆形钻孔具有用于容纳制动盘定位螺钉的螺纹内部，其中，该制动盘定位螺钉用于将制动盘固定至轮毂。圆形锪孔内部的直径比圆形钻孔的直径大，以允许撬动螺钉插入圆形锪孔但不会插入圆形钻孔。
文档编号B62D65/12GK101607550SQ200910146459
公开日2009年12月23日 申请日期2009年6月5日 优先权日2008年6月17日
发明者J·克里斯托弗·奥克伍德, 托德·安东尼·布里廷厄姆 申请人:福特全球技术公司