专利名称：盘式制动器的盘的制作方法
技术领域：
本发明的主题是盘式制动器的盘。
众所周知，为了对车辆施加制动作用，盘式制动器的盘包括连接到车辆轮毂上的安装钟形体以及连接到钟形体上并具有与卡钳制动垫片协同工作的相对制动表面的制动带。在至少一个制动表面上提供至少一条沟槽也是公知的。
为了提高在临界状态下的制动行为，例如，在车辆静止时水或潮气积累在制动表面上，已经提出来上述类型的盘式制动器的盘。实际上，这是公知的，沟槽能去除积累在制动带上的水或潮气，以防止在盘通过卡钳过程中水进入制动垫片与盘之间。换句话说，水通过沟槽排出，产生更好的制动作用。
例如，通过制动盘的制动表面上的沟槽具有相对于盘的旋转方向朝后的弯曲，可以满足当前的需要。
尽管这种公知的结构保证排除积累在制动表面上的水，但它具有很多缺点。例如，当沟槽在制动垫片下面通过，或者遇到制动垫片时，将对制动垫片产生径向作用力，使制动垫片离开其最佳的工作位置。此应力由公知的卡钳中设置的弹性装置补偿并朝最佳工作位置推动制动垫片。由于每次沟槽遇到制动垫片时都会产生径向力，因此产生盘式制动器的振动和令人讨厌的噪音。而且，由于这些公知的盘具有的沟槽必须相对于车辆行进方向取向以便在最佳状态下工作，因此需要不同类型的结构，分别用于安装在右侧轮毂单元上和安装在左侧轮毂单元上。
为了解决上述问题，也提出了沟槽在其上面闭合并绕制动盘的轴线延伸的盘式制动器的盘。这种结构也有很多缺点，特别是，在排水方向不是非常有效，除非具有几条交叉的沟槽均匀地覆盖制动带的宽度。但是，后一结构的其它缺点是在制动垫片上产生了非均匀的刮垢效应。实际上，在制动表面上沟槽交叉出现的区域中，产生摩擦材料的更大磨损，相应地改变了制动作用并大大降低制动垫片的寿命。
作为提出本发明的基础，解决这些问题需要提出一种盘式制动器的盘，其结构和功能特性应满足上述需要，同时避免上述提及的缺点。
利用一种盘式制动器的盘可以解决这些问题，这种盘式制动器的盘包括连接到车辆轮毂上的安装钟形体和制动带，制动带连接到钟形体上并具有对置的制动表面以便与卡钳制动垫片协同工作，用于对车辆施加制动作用，至少一个制动表面上具有至少一对沟槽，所述沟槽相对于盘的半径反射式对称并且延伸以覆盖制动带的整个宽度，制动带与制动垫片协同工作，每个沟槽延伸时没有连续性的中断，其特征在于至少一对沟槽中的每个沟槽沿着包括至少一段直线部分和至少一段弯曲部分的路径延伸。
从下面对一些优选实施例的描述中，本发明盘式制动器盘的进一步特征和优点将变得更清楚，但参考附图给出的实施例是非限制性的，附图中
图1是盘式制动器盘的第一实施例的透视图；图2是图1中盘的侧视图；图2a表示图2的盘沿线II-II剖开的细节；图2b表示表示图2的盘沿线II-II剖开的细节的不同实施例；图3是盘第二实施例的透视图；图4是图3中盘的侧视图；图5是盘的第三实施例的侧视图。
参看附图，盘式制动器盘一般标记为1。盘沿图1中标记为“S”的对称轴线延伸，对称轴线“S”也是盘的旋转轴线。盘包括将盘连接到车辆轮毂上的安装钟形体2，例如，利用盘上具有支承面5的部分上的连接通孔3和安装孔4进行连接。
制动带，一般标记为7，利用连接突起6由钟形体2支撑。制动带7包括内边界或内边缘8，位于盘上最靠近对称轴线“S”的一侧，即盘的内侧；以及外边缘9，位于盘的外侧或盘的外圆周上。制动带7由相对的制动表面10和11在侧面形成，即由外制动表面10和内制动表面11形成，制动表面在内边缘8和外边缘9之间的预定宽度“h”中延伸。
为了对车辆产生制动作用，制动表面可以与制动卡钳相对的制动垫片12和13协同工作，在图1中以点划线表示其总的形状。制动垫片12和13包括支撑摩擦材料的板或者面向盘并在制动作用过程中磨损掉的衬垫。每片制动垫片具有第一侧边，或冲击边或前缘14，位于盘在绕其轴线“S”旋转过程中进入卡钳的区域内。每片制动垫片还具有第二侧边，离开边或尾缘15，位于盘在旋转过程中离开卡钳的区域内。前缘14和尾缘15沿图1中点划线“a”和“u”所示的预定路径径向延伸。
制动垫片装在公知类型的卡钳中，卡钳的位置跨过盘1并且其主体支撑在转向轴上，卡钳装有制动垫片的推力装置，用于以传统的方式产生制动力。
根据一个实施例，盘1是自通风的。在此实施例中，制动带7包括外板16和内板17，二者互相面对而形成空气出口空间18。外板16通过隔离物固定在内板17上，例如通过其形状形成通风管的翅片19。
制动带7的至少一块板16或17具有至少一对沟槽或凹槽20和21(或者可以认为是沟槽20’、21’)。成对沟槽的每个沟槽20、21形成在盘1的内制动表面10和/或外制动表面11上。成对的沟槽20、21(20’、21’)的沟槽相对于盘1的半径R(或者，对于成对的沟槽20’、21’相对于半径R’)反射式对称。沟槽延伸以覆盖制动带7的整个宽度“h”，制动带7用于与制动垫片12、13协同工作，并且由于成对沟槽20、21的存在，制动带7的制动表面被中断。至少一对沟槽中的每个沟槽20、21连续延伸没有中断，换句话说，具有连续的壁形成沟槽，或者换句话说，沟槽没有相交叉(图1)。
至少一对沟槽的每个沟槽20、21(20’、21’)有利地沿包括至少一段直线部分22的路径延伸。尽管每个沟槽20、21(20’、21’)相对于盘1基本径向地延伸，但至少一段直线部分22相对于成对沟槽的反射对称半径R(R’)是倾斜的。例如，同一对沟槽20、21的直线部分22会聚(对于成对沟槽20’、21’，直线部分22分开)根据一个实施例，一对沟槽20、21的直线部分对向的角度α在80到130度之间，优选地，在100到120度之间。直线部分之间的角度α最好是112度(然而，对于图2中标记为20’、21’的一对沟槽，直线部分之间的角度β优选的是68度)。这些直线部分优选地包括在沟槽的第一部分路径中，即最靠近盘的轴线部分并在制动带7的内部分中。
进一步的优势在于，至少一对沟槽的每个沟槽20、20(20’、21’)还包括至少一段弯曲部分23。根据一个实施例，弯曲部分23包括在沟槽的第二部分路径中，与第一段的直线部分22相接并位于制动器7的外部分中且最靠近盘1的外边缘9。弯曲部分23在每个沟槽20、21中相对于盘1基本是径向的，特别是在其最外边部分，从而使沟槽在外边缘9外基本沿径向地开口。每条沟槽20、21的弯曲部分23优选地包括具有预定半径24的一段圆弧，例如，该圆的半径在50mm到70mm之间，优选地在60mm到68mm之间。弯曲部分23最好是64mm半径圆的一段圆弧。
每条沟槽20、21沿从头部或内端25到尾部或外端26之间的路径延伸。所述表示沟槽的词“端”用于定义连续的凹槽或沟槽的末端部分，在制动带的边缘8、9中开口或者由沟槽的侧壁接合在一起处的盲端所闭合。根据一个实施例，内端25是闭合的，外端26向盘的外面开口，流到或出现在制动带7的外边缘9中(图1或2)。
每条沟槽20、21形成沟或管道，所述沟或管道在其剖面上具有横壁式侧壁27连接到基底28上。管道的侧边27与制动表面10(11)接合，优选地，形成尖锐的边缘，与其中的切削边缘相似。根据一个实施例，侧边27朝连接的基底28会聚。例如，侧边27以85到95度间的角度相互倾斜，优选地该角度在88到92度间。侧边27最好以90度角度相互倾斜。组成沟槽20、21的管道基底28或底部最好是形成半径1mm到3mm的圆弧，优选的是半径2.5mm。根据不同的实施例，构成成对沟槽中每个沟槽20、21的管道由球面切刀制成，从而产生单独的管壁，在单独一个具有恒定半径29的圆弧上形成两个侧壁27和基底28。构成每个沟槽20、21的管道最好是具有0.3mm到2mm的深度，优选的是在0.5mm和0.9mm之间。根据另一个实施例，至少一个沟槽的深度30等于制动带7能磨损的厚度。换句话说，可以使至少一个沟槽20、21的深度30小于其它沟槽的深度，特别是，与可以被安全磨损掉的制动器7最大材料厚度对应的深度30，或者换句话说，与不会导致破裂危险但在盘的正确工作极限下的盘的磨损量相应的深度30，其中考虑任何的公差因素。一旦制动带磨损掉指定的最大磨损安全厚度，至少一个沟槽相对于制动表面10(11)不再能被检测到，因为其基底部分28将对齐制动表面10(11)(图2a和2b)。
沿与对称轴线同心的圆和盘1的旋转方向“S”测量，成对的沟槽20、21最好是分开一段距离，该距离等于或小于可与盘相连的制动垫片12、13的纵向尺寸或长度，或者换句话说，当制动垫片处于工作位置时，绕与盘轴线“S”同心的圆测量的前缘14和尾缘15之间的制动垫片尺寸。进一步的优势在于，每个沟槽20、21的路径的形状基本对应于制动垫片前缘14或尾缘15的形状，这意味着，当制动垫片与制动表面配合在一起并且其前缘或尾缘盖住沟槽的附近或者位于沟槽的附近时，沟槽的形状沿其路径基本与制动垫片的前缘或尾缘相同(图1)。
根据一个实施例，制动带7的至少一个制动表面10、11具有多对沟槽20、21，每对沟槽具有上述的特征。至少一对沟槽20、21最好设置在制动带7的相对的制动表面10、11的每一个上，在相对的制动表面10、11上成对的沟槽20、21优选地相互偏移。如果具有多对沟槽，这些沟槽可以最好均匀分布在制动表面上，或者换句话，这些成对的沟槽在环形制动带的相同制动表面上以规则的间隔排列。进一步的优势在于，相对的制动表面10、11上的多对沟槽20、21互相偏移半个间隔。换句话说，在第一制动表面10上的两对沟槽之间还具有另外一对沟槽位于制动带7的相对制动表面11上。
下面描述在制动车辆过程中，本发明的盘式制动器盘的工作。
首先，当固定在轮毂上的盘旋转时，任何存在于制动表面上的水由构成沟槽的管道收集并且利用盘旋转对水产生的离心力将水朝盘的外侧排出。特别是，每个沟槽的倾斜直线部分容易从宽表面部分收集水并将之导向至制动带的最外部分。盘围绕其轴线“S”旋转的离心力作用在通过管道的水上，该管道构成沟槽，使水达到沟槽的弯曲部分，并最终达到径向延伸的外端，该外端便于水从制动带的表面排出，从而将水从制动表面彻底排出。
当卡钳工作时，制动垫片被压向相对的制动表面。每片制动垫片连续地接触每个沟槽。
当制动垫片遇到成对沟槽中的第一个沟槽时，它被相对于盘径向朝外地或朝内地推动，但是在这一动作结束前，它又受到反射对称沟槽通道的作用，反射对称的沟槽将制动垫片沿相反方向推动相同的程度。如果沟槽的路径的形状完全与制动垫片边缘的形状基本相同，则制动垫片不受到径向的任何力作用。
由于沟槽从制动垫片上通过，制动垫片被压平或还原，换句话说，制动垫片中包括的非常薄的摩擦材料表面层被沟槽去除了。尽管，例如，长期的不活动性或制动垫片温度的异常升高使摩擦材料浅表层玻璃化，造成制动垫片摩擦材料的任何表面损伤，但由于沟槽的作用，保证了优异的制动作用。
从上面所述可以认识到，在至少一个制动表面上提供至少一对沟槽，所述沟槽相对于盘的半径反射对称并延伸覆盖与制动垫片协同工作的制动带的整个宽度，每个沟槽沿包括至少一段直线部分和至少一段弯曲部分的路径延伸并且没有连续性的中断，这解决了上述问题，并且特别是，达到排出制动表面存在的水的优异效果。直线部分从宽部分制动表面上收集水这一事实是一个特别的优势。
弯曲部分从盘的外边缘基本沿径向排出水，从而自由地受到盘旋转产生的离心力，这一事实是优点所在。
借助于沟槽与制动表面之间的边缘装置，沟槽通过刮擦有利地消除摩擦材料的表面玻璃化，从而还原制动垫片。
由于直线部分相对半径是倾斜设置的，但大致呈径向，保证沿制动垫片的宽度或径向的均匀磨损，防止摩擦材料的局部磨损，以及相应的非均匀或非平衡制动作用。
沟槽延伸时没有中断避免了几个沟槽之间的交叉，从而避免产生导致制动垫片非均匀磨损的摩擦材料较大刮擦区域。
成对沟槽分隔开的距离小于制动垫片长度，这种成对沟槽的反射对称排列防止制动垫片必须只能由适合的弹性装置将其返回到最佳工作位置，并防止制动垫片通过沟槽时产生振动。
在盘的两个侧面上，即相对的制动表面上具有偏移沟槽，可防止制动扭矩随时间的变化。实际上从而保证在盘旋转过程中，至少一片制动垫片与具有沟槽的盘部分协同工作。
本发明盘式制动器盘的另外优点在于其不寻常的结构简化性，这使其可以在非常低的成本下生产。实际上，所述的盘式制动器的盘可同时用于左侧轮和右侧轮，从而可以使用单独的坯料、单独的模具以及单独的生产线制造。由于不需要为每辆机动车辆选择左侧轮和右侧轮，也简化了包装。另外的优点是防止了由于将左侧盘安装在右侧轮毂上而造成错误的风险。
自然，对于上面描述以及图示的实施例可以做出变化和/或添加。
作为图1和2所示实施例的另外选择，在制动带7表面10的内边缘上设有环形沟槽31，并由制动带7和钟形体2之间的接合部分32划定界限。根据此实施例，成对沟槽中的每个沟槽20、21朝盘的内侧开口，开口在接合的沟槽中，并且朝盘的外侧开口，使得在盘较低的转速下即可排出沟槽中存在的任何积水(图3和4)。
作为上述实施例的另外选择，成对沟槽中的每个沟槽包括多个通过弯曲部分相互连接的直线部分。特别是，可以进一步提供在制动带外边缘附近的完全径向的直线部分。
根据另一个实施例，制动带7利用从制动带7上伸出的搭桥或销38连接到钟形体2上。在这种情况下，成对沟槽的每个沟槽20、21朝盘的内侧开口，并且朝盘的外侧开口，所述向内的开口直接位于制动带的内边缘8中(图5)。
为了满足偶然的和特殊的需要，本领域的专家可以将上述盘式制动盘的优选实施例的要素进行很多修改、改造和替换，使其具有其它功能上等价的要素，但不偏离权利要求的范围。
权利要求
1.一种盘式制动器的盘(1)，包括连接到车辆轮毂上的安装钟形体(2)和制动带(7)，制动带连接到钟形体上并具有与卡钳制动垫片(12、13)协同工作的相对制动表面(10、11)，以便对车辆施加制动作用，至少一个制动表面具有至少一对沟槽(20、21；20’、21’)，所述沟槽相对于盘的半径(R；R’)反射式对称并且其延伸时覆盖与制动垫片协同工作的制动带的整个宽度(h)，每个沟槽延伸时没有连续性的中断，其特征在于至少一对沟槽中的每个沟槽(20、21；20’、21’)沿着包括至少一段直线部分(22)和至少一段弯曲部分(23)的路径延伸。
2.如权利要求1所述的盘式制动器的盘，其特征在于至少一对沟槽的每个沟槽具有一个朝盘内侧闭合的末端(25)，和一个朝盘外侧开口的相对的末端(26)。
3.如权利要求1所述的盘式制动器的盘，其特征在于至少一对沟槽的每个沟槽具有一个朝盘内侧开口的末端(25)，和一个朝盘外侧开口的相对的末端(26)。
4.如权利要求3所述的盘式制动器的盘，其特征在于朝盘内侧开口的末端(25)在制动带(7)和钟形体(2)之间连接部分的环形沟槽(31)中开口。
5.如上述任一项权利要求所述的盘式制动器的盘，其特征在于至少一段弯曲的部分(23)的形状是圆弧形。
6.如上述任一项权利要求所述的盘式制动器的盘，其特征在于至少一对沟槽的每个沟槽(20、21)沿包括多段直线部分的路径延伸，所述多段直线部分通过弯曲部分互相连接在一起。
7.如上述任一项权利要求所述的盘式制动器的盘，其特征在于至少一对沟槽的每个沟槽包括位于制动带外边缘(9)的附近并基本沿径向取向的路径部分。
8.如上述任一项权利要求所述的盘式制动器的盘，其特征在于至少一对沟槽的每个沟槽(20、21；20’、21’)包括位于制动带最靠近钟形体的部分内并相对于盘的半径(R；R’)倾斜布置的直线部分(22)，成对的沟槽相对于所述盘的半径(R；R’)是反射对称的。
9.如权利要求8所述的盘式制动器的盘，其特征在于在至少一对沟槽中，沟槽的倾斜直线部分(22)是分离的或会聚的。
10.如权利要求9所述的盘式制动器的盘，其特征在于同一对沟槽(20、21)的倾斜直线部分(22)对向所成的角度(α)在80度到130度之间，优选地在106度到120度之间。
11.如权利要求9所述的盘式制动器的盘，其特征在于同一对沟槽(20、21)的倾斜直线部分(22)对向所成的角度(α)为112度。
12.如上述任一项权利要求所述的盘式制动器的盘，其特征在于沿与盘的旋转轴线(S)同心的圆测量，同一对沟槽之间的距离等于或小于与盘配合的制动垫片的长度。
13.如上述任一项权利要求所述的盘式制动器的盘，其特征在于每个沟槽具有路径，所述路径的形状基本对应于与盘配合的制动垫片的侧边缘(14、15)。
14.如上述任一项权利要求所述的盘式制动器的盘，其特征在于在每一个相对的制动表面(10、11)上具有至少一对沟槽。
15.如权利要求14所述的盘式制动器的盘，其特征在于制动表面(10)上的至少一对沟槽相对于相对制动表面(11)上的至少一对沟槽是偏移的。
16.如上述任一项权利要求所述的盘式制动器的盘，其特征在于制动带具有在相同制动表面上均匀分布的多对沟槽，即以规则间隔分布的多对沟槽。
17.如权利要求16所述的盘式制动器的盘，其特征在于在相对的制动表面上设置的多对沟槽相对于彼此偏移半个间隔。
18.如上述任一项权利要求所述的盘式制动器的盘，其特征在于每个沟槽的截面具有朝接合基底(28)会聚的侧边(27)。
19.如权利要求18所述的盘式制动器的盘，其特征在于侧边(27)构成切削边，用于还原与盘配合的制动垫片。
20.如权利要求18或19所述的盘式制动器的盘，其特征在于侧边(27)相互倾斜的角度(δ)在85度到95度之间，优选地在88度到92度之间。
21.如权利要求20所述的盘式制动器的盘，其特征在于侧边(27)相互倾斜的角度(δ)为90度。
22.如权利要求19、20和21中任一项所述的盘式制动器的盘，其特征在于基底(28)的形状是圆弧形。
23.如权利要求22所述的盘式制动器的盘，其特征在于基底的形状是圆弧，其半径(29)在1mm到3mm之间，优选为2.5mm。
24.如权利要求1到19中任一项所述的盘式制动器的盘，其特征在于每个沟槽的整个截面形状是圆弧形。
25.如上述权利要求任一项所述的盘式制动器的盘，其特征在于每个沟槽的深度为0.3mm到2mm之间，优选地在0.5mm到0.9mm之间。
26.如上述权利要求任一项所述的盘式制动器的盘，其特征在于至少一个沟槽的深度等于盘制动带(8)的可被磨损掉的厚度。
27.如上述权利要求任一项所述的盘式制动器的盘，其特征在于盘的制动带具有一对板(16、17)，用于盘通风的管道形成在这对板之间。
全文摘要
一种盘式制动器的盘(1)，具有不寻常的优异排水能力，包括连接到车辆轮毂上的安装钟形体(2)和制动带(7)，制动带连接到钟形体上并具有与卡钳制动垫片(12、13)协同工作的相对的制动表面(10、11)，以便对车辆施加制动作用，至少一个制动表面具有至少一对沟槽(20、21；20’、21’)，该沟槽相对于盘的半径(R；R’)反射式对称并且延伸覆盖与制动垫片协同工作的制动带的整个宽度(h)，每个沟槽延伸时没有连续性的中断。至少一对沟槽中的每个沟槽(20、21；20’、21’)的延伸路径包括至少一段直线部分(22)和至少一段弧形(弯曲)部分(23)。
文档编号F16D69/00GK1454299SQ00819742
公开日2003年11月5日 申请日期2000年7月14日 优先权日2000年7月14日
发明者莱昂内·奥伯蒂 申请人:福乐尼·乐姆宝公开有限公司