用于车辆的盘式制动器及用于组装其部件的方法
【专利摘要】本发明涉及一种包括齿冠（11）和制动辊（12）的组合件的盘式制动器，所述制动辊（12）包括通过凸耳（12b）在外部径向延伸的圆形基部（12a），齿冠（11）具有在外部伸入齿冠（11）的内部空间的若干棘爪（13）。所述凸耳（12b）具有分层结构，在端部形成在内部构建用于每个棘爪（13）的外罩的帽形（12d）；凸耳具有以未封闭的U形形状打开的一个入口；所述凸耳（12b）定向于相同方向，其开口部在相同侧。由凸耳的每个初始U形形状的末端部构成的移动限制区域被定向以使根据制动力的连接强度最大化。凸耳（12b）具有分层结构（12c），在端部具有构建互相平行的、其间具有空间（12d3）的两条分支（12d1）（12d2）的帽形（12d）。所述凸耳（12b）呈现在一侧通过末端（12d4）封闭而在另一端（12d5）打开的U形形状；所述凸耳（12b）的前端（12d6）是打开的。在制动辊和齿冠的组装之后，所述凸耳绕所述棘爪闭合，通过绕所述棘爪的扭转和材料流变而使其能轴向移动。
【专利说明】用于车辆的盘式制动器及用于组装其部件的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于车辆的盘式制动器领域，特别是用于汽车的盘式制动器。
【背景技术】
[0002]通常，盘式制动器包含两个主要部件，也就是齿冠(crown) (1)和制动辊(brakebowl) (2)，二者通过螺旋型紧固系统被组装到一起。图1显示了过去的技术中以已知的结构组装的制动盘，而图2显示了在齿冠(1)的法兰(la-lb)之间组装的制动辊(2)。该制动辊(2)具有若干凸耳(2a)，这些凸耳(2a)均设计有长圆形孔以便允许夹紧螺钉(3)通过。该组合件在齿冠变热时允许其径向膨胀，也允许制动器在正常的车辆转动情况下温度上升。然而，这个系统也有局限，受到膨胀发生的制约。也存在一些单件式制成的盘式制动器。
[0003]其它技术系统已经被提出，如专利DE102008035750、EP1900962、EP2249055、W02008/135876 以及 TO2008/136032 中描述的。
[0004] 申请人:希望与这些文件中描述的技术区别开来，并提高对于辊和齿冠之间在车辆的工作状态期间由于变热产生的相对膨胀的控制。
[0005]此外，在专利FR2931219中，盘式刹车片包括:
[0006]包括旋转对称中心轴和圆柱形内壁的紧固环，其上有一个或多个朝向中心轴的交替分隔开连续的径向槽的突出物；
[0007]包含圆柱形外壁与凸耳的辊，在其之间界定圆柱形外壁中的轴向槽，所述凸耳中的每一个被设计以使得在其本身应用于突出物时穿入连续的径向槽从而使其能在轴向槽中径向滑动。更具体地说，可以考虑所述凸耳的端部折叠以便将其应用于突出物。
[0008]这个特别的设置需要生产如上述专利的附图中阐明的凸耳，具有钩形或特殊的卡钉和折叠的端部，从而存在非常大的易碎性和破损的风险。制造复杂，且需要各种折叠操作。所述折叠凸耳的端部由于连接铰合部与凸耳本身的影响仍然易碎。所述凸耳端部的支座仍然在突出物上有高可变性，且因此突出物的支托仍然非常不确定。
[0009]此描述的系统的原理使得形成的突出物被引导于组成的每个腔室中，整个组合件的稳固性仍然取决于对于膨胀限制和压力的注意。
【发明内容】
[0010]因此 申请人:提出盘式制动器的新设计理念，为辊和齿冠之间的相对膨胀的问题提
供解决方案。
[0011]本发明中探求的另一个目的是在制动操作期间适当地控制辊相对于齿冠的位置。
[0012]由 申请人:实现的方案通过制动辊和齿冠之间的非常独特的组装技术满足了这些目的，该技术具有独特的有益效果。
[0013]根据第一特性，一种车辆盘式制动器包含齿冠和制动辊组合件，所述齿冠包括至少一个圆形法兰，所述法兰构建出用于制动辊的嵌入的内部空间，所述制动辊包含通过凸耳在外部径向延伸的圆形基部，齿冠具有在外部伸入齿冠的内部空间的若干棘爪，凸耳被设计以适应所述棘爪、其轴向引导、及其保持，以便通过所述棘爪在车辆运行期间的轴向移动允许吸收齿冠和棘爪的膨胀(expansion)。所述凸耳具有分层(staged)结构，在端部具有在内部为所述齿冠的每个棘爪构建外罩(housing)的帽形形式，凸耳的数量与棘爪的数量相同，凸耳在制动辊与齿冠组装之前具有以未封闭的U形形状的方式打开的至少一个入口。所述凸耳定向于相同方向，其开口部均在相同侧。由凸耳的每个初始U形形状的末端部构成的移动限制区域被定向以使根据制动力的连接能最大限度保持。凸耳具有分层结构，在端部具有构建互相平行的、其间具有空间的两条分支的帽形(hood)形式。这样，这些凸耳呈现在一侧通过末端封闭而在另一端打开的U形形状，所述凸耳的前端是打开的。在制动辊和齿冠组装之后，所述凸耳绕所述棘爪闭合，通过绕所述棘爪的扭转和材料流变而让其能轴向移动。
[0014]根据另一特性，含有齿冠和制动辊的一种车辆盘式制动器的组装方法显著在于其首先包括制造盘式制动器齿冠，所述齿冠包含在内部伸入齿冠的空间的轴向设置的一些棘爪，其次包括被设计有一些凸耳的制动辊，所述一些与一些棘爪的数量相等，所述凸耳被设置为分层结构，在端部呈现具有以U形形式打开的构成外罩以便允许棘爪通过齿冠和制动辊相对于彼此之间的移动而插入的一个入口的帽形形状；制动辊和齿冠的组装通过所述凸耳的扭转操作来完成，产生材料流变以包围内部外罩中的所述棘爪而在制动辊膨胀期间允许棘爪径向移动。
[0015]根据本发明的另一个特性，制动辊与齿冠的组装通过压接/压制来完成。
[0016]通过进一步阅读以下说明，将更清楚地理解这些特征和其它方面。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为阐明本发明的目的，提供了非限制性的阐述，其中:
[0018]图1为阐明根据现有技术的包括齿冠和制动辊的制动盘的组合件的立体四分之三视图；
[0019]图2为符合透视法阐明的制动辊和以分解方式阐明的连接固定凸耳的单独的示意图，衍生自图1 ;
[0020]图3为根据本发明范围中的第一实施方式的制动辊单独的立体图；
[0021]图4为根据本发明以盘的结构组装之前的包括制动辊和齿冠的立体图；
[0022]图5为根据本发明的在制动辊和齿冠组装之后、继压接(crimping)操作之后的盘式制动器的示意图；
[0023]图6为压接之后的、制动辊单独的立体图，制动辊单独被阐明以便理解本发明；
[0024]图7为显示可移动制动盘的俯视图，包括其部件，但处于压接操作之前；
[0025]图8为根据图7的线B-B的截面图；
[0026]图9为根据图7的线A-A的轴向截面图；
[0027]图10为图7、8及9中阐明的盘式制动器在压接操作之前的立体图；
[0028]图11为显示以其部件组装的可移动制动盘的处于压接操作之后的俯视图；
[0029]图12为根据图11的线C-C的截面图；
[0030]图13为根据图11的线D-D的轴向截面图；
[0031]图14为图11、12及13中阐明的盘式制动器在压接操作之后的立体图；[0032]图15为根据本发明范围中的第二实施方式的制动辊单独的立体图；
[0033]图16为能适应根据图15的制动辊的齿冠的示意图；
[0034]图17和18阐明了根据第二实施方式的、在压接之前和之后的制动辊和齿冠的定位。
[0035]图19阐明了形成于制动辊上的凸耳和形成于齿冠上的棘爪以梯形结构的简要的第三变体。在本图中，阐述的制动辊的凸耳为闭合的；
[0036]图20为阐明以根据图19的凸耳和棘爪的结构将制动辊组合到齿冠上的截面示意图；
[0037]图21为根据图20的线E-E的截面图。
【具体实施方式】
[0038]为了更好地阐明本发明的目的，现在通过附图的阐述以非限制的方式来描述本发明。
[0039]按照根据本发明的组装方法应用的盘式制动器总体上参照(10)。其包含齿冠
(11)及其制动辊(12)。
[0040]根据本发明，齿冠(11)由至少一个或至少两个通过以固定距离或间隔径向设置的连接片(11c)间隔开的圆形法兰(lla-llb)组成。所述法兰的连接通过任何适合的手段实现。制动辊插入区域提供于由法兰形成的空间(e)内。
[0041]根据所述齿冠的特性，其包含若干以固定间隔径向设置的棘爪(13)，伸入适应制动辊的所述中间空间(e)。这些棘爪从外部伸入齿冠的内部空间中。它们通过任何合适的方式，通过焊接或其它方法，被设置并被固定在一些连接片(11c)上，且更一般地被设置并被固定至齿冠的框架上；例如，正如图8、9、12、13及16中阐明的被设置并被固定至法兰中的一个上。
[0042]制动辊(12)以已知的形式包含通过凸耳(12b)径向地在外部延伸的圆形基部(12a)。
[0043]根据本发明，凸耳(12b)具有分层结构(12c)，在端部具有帽形形状，生成互相平行的、其间具有空间(12d3)的两条分支(12dl) (12d2)。这样，这些凸耳(12b)具有在一侧通过末端(12d4)封闭而在另一端(12d5)打开的U形形状。另外，所述凸耳(12b)的前端(12d6)是打开的。这样，如图3所示，所述凸耳(12b)均定向于相同方向，其开口部均在相同侧。因此，根据本发明，所述凸耳(12b)被设计以在其厚度内提供罩住设置于齿冠上的棘爪(13)的适应区域(12d7)。
[0044]图3至14及图15至18中阐明的两个实施方式显示了所述凸耳的方位，更具体地说，显示了开口区域(12d)的定位。在图3至14中，开口被径向定向于制动辊的侧向厚度内。在图15至18中，开口被定向于朝着制动辊的前部。
[0045]凸耳(12b)和棘爪(13)的数量被设计以允许在齿冠(11)的空间(e)内的制动辊
(12)定心。棘爪(13)被设置于与在每个所述凸耳(12b)中提供的适应外罩(12d7)相对。
[0046]在图3至14的实施方式的情况下，制动辊相对于齿冠的移动是通过将所述辊引入齿冠中的内腔中来实现的，接着将制动辊(12)相对于齿冠角旋转一点角度，或反之亦可，使得所述棘爪(13)在每个凸耳(12b)中提供的外罩的末端定心。[0047]根据第二实施方式，在图15至18中，制动辊在齿冠内的移动通过将棘爪(13)定位于所述凸耳的帽形形状的末端内来实现，尤其如图17中阐明的。
[0048]制动辊(12)与齿冠(11)的连接通过在每个凸耳(12b)上实施的扭转和成形操作来实现，因此它们提供了容纳棘爪的侧向封闭外罩，在前部开口以便允许齿冠和棘爪在车辆运行期间吸收膨胀。这个实施方式对于制动辊的所有凸耳与齿冠都是自动操作的。优选地，这个操作将通过压接和压制来进行。这样使得包围棘爪(13)的凸耳的组成材料有一段流变(a phase of flowage),以便封闭单独地允许棘爪(13)插入其外罩的侧向开口。材料的这段流变使得每个棘爪被包围着而棘爪周围不会有强压应力，使棘爪得以在材料变热时膨胀期间被释放，便于齿冠膨胀。每个外罩的几何形状被设计以吸收棘爪(13)的膨胀。
[0049]图19、20及21阐明了凸耳(12)和棘爪(13)的结构中另一个可能的实施方式。这样棘爪(13)包括梯形结构(13b)，具有锥体部分，凸耳(12)的结构也以互补的方式描述，具有梯形截面。这样产生有利于组装的后让角α。应注意凸耳中提供的允许棘爪插入的开口可被横向实施，比如在图3至14中的情况下，或实施于前部，比如在图15至18的情况下。
[0050]因此本发明关于设计具有两部件一齿冠和制动辊的盘式制动器的方法，该两部件被特别设计以使其能组合，接着其在凸耳扭转操作之后连接，尤其是通过压接/压制来进行。
[0051]本发明关于一种方法，包括首先制造盘式制动器齿冠，所述齿冠包含在内部伸入齿冠的空间中的一些径向设置的棘爪(13)，其次制造被设计有一些凸耳的制动辊，所述一些与一些棘爪的数量相等，所述凸耳被设置为分层结构，在端部具有U形形态的帽形形状，在一端的末端封闭而在另一端是打开的，以便允许棘爪通过齿冠和制动辊相对于彼此之间的角运动而插入，制动辊和齿冠的组装通过压接/压制操作完成，所述操作造成材料流变以包围内部外罩中的所述棘爪而在制动辊膨胀期间允许棘爪径向移动。
[0052]换言之，制动辊通过允许吸收由于盘式制动器变热造成膨胀而产生的延展效果的浮置结构的形式被安装在齿冠上。
[0053]根据本发明的另一个重要特征，由凸耳的每个初始U形的末端部构成的移动限制区域定向于车辆的制动方向上，以使根据制动力的连接能最大限度保持，而棘爪(13)也进入所述末端部。从而可以使盘式制动器具有更好的机械强度，消除了破损或故障的风险。
[0054]本发明的有益效果在前文已经很清楚，重点在于盘式制动器组件部分的制造和组装的新理念，能吸收由于变热而膨胀造成的效果，棘爪在最紧凑的外罩部内定向。
[0055]齿冠的径向膨胀通过棘爪在制动辊上提供的外罩内的移动与凸耳的可变性得以发生。
【权利要求】
1.一种包含齿冠(11)和制动辊(12)的组合件的车辆盘式制动器，所述齿冠包括至少一个圆形法兰(lla-llb)，所述法兰构建出用于制动辊的嵌入的内部空间(e)，所述制动辊(12)包含通过凸耳(12b)在外部径向延伸的圆形基部(12a)，所述齿冠(11)具有在外部伸入所述齿冠(11)的内部空间的若干棘爪(13)，所述凸耳被设计以能适应所述棘爪并允许其轴向引导与保持，以便通过所述棘爪在车辆运行期间的轴向移动能吸收所述齿冠和所述棘爪的膨胀，其特征在于所述凸耳(12b)具有分层结构，在端部具有在内部为所述齿冠的每个棘爪(13)提供外罩的帽形形式(12d)，凸耳的数量与棘爪(12b)的数量相等，凸耳在所述制动辊与所述齿冠组装之前具有以未封闭的U形形状打开的至少一个入口，其中所述凸耳(12b)定向于相同方向，其开口部在相同侧，由凸耳的每个初始U形形状的末端部构成的移动限制区域被定向以使根据制动力的连接强度最大化，所述凸耳(12b)具有分层结构(12c)，在端部具有构建互相平行的、其间具有空间(12d3)的两条分支(12dl) (12d2)的帽形形式(12d)，这些凸耳(12b)从而呈现在一侧通过末端(12d4)封闭而在相对侧(12d5)打开的U形形状，所述凸耳(12b)的前端(12d6)是打开的，在所述制动辊和所述齿冠组装之后，所述凸耳绕所述棘爪封闭，通过绕所述棘爪的材料的扭转和流变而使其能轴向移动。
2.根据权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于所述凸耳(12b)呈U形，所述U形的开口被径向定向于所述制动棍的侧向厚度内。
3.根据权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于所述凸耳(12b)呈U形，所述U形的开口被定向于朝向所述制动辊的前部。
4.根据权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于所述棘爪(13)具有梯形结构且配合于包括具有后让角α的互补梯形结构的所述凸耳(12)中。
5.根据权利要求1-4中任一个而设计的车辆盘式制动器的组装方法，其特征在于其首先包括制造盘式制动器齿冠，所述齿冠包含在内部伸入所述齿冠的空间的轴向设置的一些棘爪(13)，其次包括被设计有一些凸耳(12b)的制动辊，所述一些与一些棘爪的数量相等，所述凸耳被设置为分层结构，在端部呈现具有以U形形式打开以便允许所述棘爪通过所述齿冠和所述制动辊相对于彼此之间的角移动而插入的一个入口的帽形形状；所述制动辊和所述齿冠的组装通过所述凸耳的扭转操作来完成，通过压接/压制，产生材料的流变以包围内部外罩中的所述棘爪，而在所述制动辊膨胀期间允许棘爪径向移动。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述制动辊(12)被置于所述齿冠(11)的内部空间内，每个所述凸耳(12b)位于一个棘爪(13)对面；将所述制动辊相对于所述齿冠(11)角旋转一点角度，以便使所述棘爪(13)配合于每个所述凸耳中提供的适应外罩内，且组装通过所述凸耳上的压接/压制操作来进行，以便使其绕棘爪环绕而使其能在所述齿冠膨胀期间移动。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述制动辊(12)被置于所述齿冠(11)的内部空间内，每个所述凸耳(12b)位于一个棘爪(13)对面，为其提供外罩，此后通过所述凸耳绕所述棘爪的压接/压制操作来进行组装，而使其能在所述齿冠膨胀期间移动。
【文档编号】F16D65/12GK103717934SQ201280037083
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年7月20日 优先权日:2011年7月26日
【发明者】薇罗尼卡·布维尔, 罗曼·伊佩尔, 艾蒂安·波卡德, 理查德·维塞 申请人:圣让工业公司