CN103608602B - 制动盘 - Google Patents
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Abstract
一种制动盘（100），包括制动盘支撑件（110）和制动带（120），所述制动带布置在制动盘支撑件上并且环绕盖制动盘支撑件。制动带在制动带的相对的侧部上具有第一和第二制动衬块接收表面（130，140）。至少一个制动衬块接收表面限定了至少一个具有槽路径的槽（150），槽路径沿着所述至少一个制动衬块接收表面延伸并且相对于所述至少一个制动衬块接收表面具有能够变化的深度。
Description
技术领域
本发明涉及一种制动盘。
背景技术
盘式制动器通常被用于减慢或停止车辆车轮的旋转。通常，盘式制动器系统包括制动钳和连接到车辆的车轮和/或车辆的轮轴的制动盘。制动钳容置有活塞和制动盘的相对的侧部上的制动衬块，所述活塞移动制动衬块使其与制动盘摩擦接触，以便使制动盘的旋转减慢或者使制动盘的旋转停止。通常，制动盘由铸铁或者陶瓷复合材料(包括碳，凯夫拉尔(Kevlar)和二氧化硅)制成。另外，制动钳通常被液压致动以使得活塞在制动位置和非制动位置之间运动。制动钳致动的其它方式包括机械联动系统、气动装置和电磁装置。
发明内容
本发明的一个方面提供了一种制动盘，所述制动盘包括制动盘支撑件(例如，安装钟罩(mountingbell))和制动带，所述制动带布置在制动盘支撑件上并且环绕该制动盘支撑件。制动带在制动带的相对的侧部上具有第一和第二制动衬块接收表面。至少一个制动衬块接收表面限定了至少一个具有槽路径的槽，所述槽路径沿着所述至少一个制动衬块接收表面延伸并且相对于所述至少一个制动衬块接收表面具有可变的深度。
本发明的实施例可以包括以下特征中的一个或多个。在一些实施中，所述至少一个制动衬块接收表面限定了非交叉不对称的槽，所述槽相对于彼此不对称地布置。在另外的实施例中，所述至少一个制动衬块接收表面限定了非交叉不对称的槽构成的槽组。所述槽组中的每个槽都具有沿着所述至少一个制动衬块接收表面的、不同于相应的槽组中的任何其它槽的槽路径。每个槽组均可围绕所述至少一个制动衬块接收表面在周向上不对称地布置。
在一些示例中，每个槽组均包括第一、第二和第三槽，每个槽均布置在所述至少一个制动衬块接收表面的相应的第一、第二和第三槽区域中并且围绕由制动盘限定的旋转中心轴线相对于彼此在周向上布置。每个槽区域的径向宽度可以均为所述至少一个制动衬块接收表面的径向宽度的大约1/3。另外，每个槽组均可被制成适当的尺寸，以完全容留在被接收的制动衬块的接合表面的周界内。
在一些实施例中，每条槽路径均具有用于沿着所述至少一个制动衬块接收表面的相应的第一弯曲部和第二弯曲部的第一曲率半径和第二曲率半径。在一些示例中，第一曲率半径和第二曲率半径相等。
第一制动衬块接收表面和第二制动衬块接收表面相对于制动盘的旋转中心轴线可均具有内径和外径。每条槽路径可均与中心轴线相距某一槽距地沿着所述至少一个制动衬块接收表面延伸，所述槽距大于或者等于两个制动衬块接收表面之中具有最大内径的那个制动衬块接收表面的内径的一半加上间隙距离。在一些示例中，所述间隙距离大约为0.18英寸并且制动盘支撑件具有小于或者等于3英寸的高度。以制动盘的总高度减去制动带的总厚度来测量制动盘支撑件的高度。在其它示例中，所述间隙距离大约为0.21英寸并且制动盘支撑件可以具有大于3英寸的高度。
在一些实施例中，槽距等于(a)制动衬块接收表面中的一个的内径的一半加上所述间隙距离和(b)制动盘支撑件的半径加上阈值距离这二者中的较大值。间隙距离可以是大约0.18英寸，阈值距离可以大约是0.27英寸，并且在以制动盘的总高度减去制动带的总厚度来测量制动盘支撑件高度的情况下，制动盘支撑件可以具有小于或者等于3英寸的高度。在一些示例中，间隙距离大约为0.21英寸，阈值距离大约为0.35英寸，并且制动盘支撑件的高度大于3英寸。
每条槽路径可以均与中心轴线相距某一阈值槽距地沿着所述至少一个制动衬块接收表面延伸，所述阈值槽距大于或者等于制动盘支撑件的半径加上一阈值距离。在一些示例中，所述阈值距离大约为0.27英寸并且制动盘支撑件具有小于或者等于3英寸的高度。在其它示例中，在以制动盘的总高度减去制动带的总厚度来测量制动盘支撑件高度的情况下，所述阈值距离大约为0.35英寸并且制动盘支撑件具有大于3英寸的高度。至少一个槽可以限定圆角状(bull-noseshape)的截面。
本发明的另一个方面提供了一种制动盘，所述制动盘包括制动盘支撑件和制动带，所述制动带布置在制动盘支撑件上并且环绕该制动盘支撑件。制动带在制动带的相对的侧部上具有第一和第二制动衬块接收表面。至少一个制动衬块接收表面限定了非交叉不对称的槽构成的槽组。每个槽组中的每个槽均具有沿着所述至少一个制动衬块接收表面的、不同于相应的槽组中的任何其它槽的槽路径，并且相应的槽组中的每个槽被布置成相对于彼此不对称。
本发明的实施例可以包括以下特征中的一个或多个。在一些实施例中，每个槽组均围绕所述至少一个制动衬块接收表面不对称地在周向上布置。每个槽组可均包括第一槽、第二槽和第三槽。各个槽布置在所述至少一个制动衬块接收表面的相应的第一槽区域、第二槽区域和第三槽区域中并且围绕由制动盘限定的旋转中心轴线相对于彼此在周向上布置。每个槽区域可均具有所述至少一个制动衬块接收表面的径向宽度的大约1/3的径向宽度。另外，每个槽组可均被制成适当的尺寸，以完全容留在被接收的制动衬块的接合表面的周界内。
在一些实施例中，每条槽路径均具有用于沿着所述至少一个制动衬块接收表面的相应的第一弯曲部和第二弯曲部的第一曲率半径和第二曲率半径。第一曲率半径可以与第二曲率半径相等。
第一制动衬块接收表面和第二制动衬块接收表面相对于制动盘的旋转中心轴线可均具有内径和外径。每条槽路径可均与中心轴线相距某一槽距地沿着所述至少一个制动衬块接收表面延伸，所述槽距大于或者等于两个制动衬块接收表面之中具有最大内径的那个制动衬块接收表面的内径的一半加上间隙距离。
在一些示例中，所述间隙距离大约为0.18英寸并且制动盘支撑件具有小于或者等于3英寸的高度；不过在其它示例中，所述间隙距离大约为0.21英寸并且制动盘支撑件具有大于3英寸的高度。以制动盘的总高度减去制动带的总厚度来测量制动盘支撑件的高度。
所述槽距可以等于(a)制动衬块接收表面中的一个的内径的一半加上间隙距离和(b)制动盘支撑件的半径加上阈值距离两者中的较大值。在一些示例中，间隙距离大约为0.18英寸，阈值距离大约为0.27英寸，并且制动盘支撑件具有小于或者等于3英寸的高度。在其它示例中，间隙距离是大约0.21英寸，阈值距离大约为0.35英寸并且制动盘支撑件具有大于3英寸的高度。
在一些实施例中，每条槽路径与中心轴线相距某一阈值槽距地沿着所述至少一个制动衬块接收表面延伸，所述阈值槽距大于或者等于制动盘支撑件的半径加上阈值距离。所述阈值距离可以大约为0.27英寸并且制动盘支撑件具有小于或者等于3英寸的高度。可替代地，阈值距离可以为大约0.35英寸并且制动盘支撑件具有大于3英寸的高度。对于每个示例而言，至少一个槽可以限定圆角状的截面。
在附图中和下文的描述中陈述了本发明的一个或多个实施例的细节。从描述和附图以及权利要求中其它方面、特征和优势将变得显而易见。
附图说明
图1是具有示例性盘式制动器组件的车辆的局部透视图；
图2A是示例性制动盘的俯视图；
图2B是图2A中示出的制动盘的沿着线2B-2B的剖视图；
图3A是示例性制动盘的局部剖视图；
图3B是图3A中示出的制动盘的沿着线3B-3B的局部仰视图；
图4是接收制动衬块的示例性制动盘的透视图。
不同附图中的相同附图标记表示相同的元件。
具体实施方式
参照图1-图3B，用于车辆10的盘式制动器组件20的制动盘100包括：安装钟罩110(也称作制动盘支撑件)和制动带120，所述安装钟罩用于连接到车辆轮毂30，所述制动带布置在安装钟罩110上并且环绕所述安装钟罩。制动带120在制动带120的相对的侧部上具有第一制动衬块接收表面130和第二制动衬块接收表面140，所述第一制动衬块接收表面和第二制动衬块接收表面用于与盘式制动器组件20的制动钳24的制动衬块22协作并且接收所述制动衬块。制动钳24使得制动衬块22在与制动盘100的制动衬块接收表面130、140脱离的第一位置和与制动盘100的制动衬块接收表面130、140相接合的第二位置之间运动，以便在车辆10上施加制动作用。制动衬块接收表面130、140中的至少一个限定了至少一个槽150，所述槽具有沿着相应的制动衬块接收表面130、140延伸的槽路径152。在示出的示例中，两个制动衬块接收表面130、140都包括槽150。
通常，制动器将摩擦转换成热量；然而，因不能耗散足够的热量，因此变得太热的制动器将停止工作。这种故障情况称作制动失效。槽150有助于防止或者减小制动失效的可能性。另外，槽150使得能够从制动带120的制动衬块接收表面130、140移除或者排出积聚的水或者湿气，从而在制动盘100通过制动钳24期间减小制动衬块22和制动盘100之间的水的存在。通过经由槽150从制动衬块接收表面130、140排出水和湿气来增强制动作用。
参照图2B，在一些实施例中，一个或多个槽150相对于制动衬块接收表面130、140具有可变深度d1、d2、d3。具有可变深度的槽150相对于具有恒定深度的槽提供了摩擦挥发物的全时段排气和制动盘的延长的制动衬块使用寿命(即，更小的随着时间的制动衬块磨损)。除了延长的磨损寿命，具有可变深度槽150的制动盘100有利于相对更快速地使车辆停止。每个槽150可限定特殊的截面形状，诸如圆角形、矩形、燕尾形、梯形等。
参照图4，在一些实施例中，至少一个制动衬块接收表面130、140限定了非交叉不对称的槽150，所述非交叉不对称的槽相对于彼此不对称地布置。例如，每个槽150均可被布置成，使得相切于槽路径152的任何切线157与纵向轴线101、横向轴线103、旋转中心轴线105、轴线101、103、105之间形成的任何平面、和/或相对于制动盘100的任何其它参照物或基准成不同的角度θ和/或相距不同的距离。另外，每个槽150可以具有与所有其它槽150不同的几何构造。每个槽150可以延伸而没有使得连续性中断并且具有连续壁，所述连续壁限定了槽150。具有非交叉槽150使得能够将槽150不对称地和/或任意地布置在制动衬块接收表面130、140上。例如，各个槽150可以不形成任何图案地定位，使得一个槽出现在至少一个制动衬块接收表面130、140上的任意一个给定位置中概率与出现在至少一个制动衬块接收表面130、140上的另一个位置中的概率相等。槽150的非定向波动型布置(即，没有必要有意地与制动盘100的任何预定的参照物(诸如，轴线或者平面)或者基准(诸如，几何约束或者尺寸)对齐或者间隔开)与不具有这样的槽布置的制动盘相比改善了制动衬块的磨损(即，制动衬块随时间的磨损更少)。另外，在一些实施例中，每个槽150均具有如图3B所示的非直线的槽路径152。每条槽路径152可均具有第一曲率半径R1和第二曲率半径R2，所述第一曲率半径和第二曲率半径用于沿着各个制动衬块接收表面130、140的相应的第一弯曲部和第二弯曲部。第一曲率半径R1和第二曲率半径R2可以相等或者不同。弯曲的槽路径152相对于不具有这样的槽150的制动盘减小了制动衬块磨损。
在一些实施例中，至少一个制动衬块接收表面130、140限定了非交叉不对称的槽150构成的槽组160。槽组160中的每个槽150均具有沿着各自制动衬块接收表面130、140的、与相应的相关联槽组160中的任何其它槽150不同的相应的相关联槽路径152。各个槽组160可围绕相应的制动衬块接收表面130、140在周向上不对称地布置。槽组160围绕制动衬块接收表面130、140的不对称布置和/或不对称槽150有助于使制动衬块130、140随着时间均匀地磨损并且允许将制动盘100相同地安装在车辆10的右侧和左侧。另外，在一些实施例中，如图4所示，至少一个槽组160能够在相应的制动衬块接收表面130、140上在构成的槽150周围限定共同区域161，所述共同区域具有小于或者等于被接收制动衬块22的接合表面区域23的面积。另外，共同区域161可限定与被接收的制动衬块22的接合表面区域23一样或者基本类似的形状。这有助于使槽与被接收的制动衬块22的接触最大化，以便摩擦挥发物的排气。
再次参照图3A和图3B，在一些实施例中，每个槽组160均具有一个或多个槽150，所述槽布置在一个或多个环绕安装钟罩110的槽区域170中。例如，每个槽组160均可包括第一槽150a、第二槽150b和第三槽150c。第一槽150a、第二槽150b和第三槽150c中的各个槽处于制动衬块接收表面130、140的相应的第一槽区域170a、第二槽区域170b和第三槽区域170c中。第一槽区域170a、第二槽区域170b和第三槽区域170c围绕中心轴线105在周向上布置，当制动盘100被安装在车辆10上并且在车辆10上行使功能时所述中心轴线对应于制动盘的旋转中心。在一些示例中，各个槽区域170a、170b、170c的径向宽度WG为相应的制动衬块接收表面130、140的径向宽度WS的大约1/3。
第一制动衬块接收表面130和第二制动衬块接收表面140相对于制动盘100的旋转中心轴线105均具有内径D1、D2和外径D3、D4。在一些实施例中，每条槽路径152均与中心轴线105相距某一径向槽距G(例如，对于各个相应的槽150a、150b、150c，槽距为G1、G2、G3)地沿着其相应的制动衬块接收表面130、140延伸，所述径向槽距大于或者等于两个制动衬块接收表面130、140之中具有最大内径D1、D2的那个制动衬块接收表面130、140的内径D1、D2的一半加上间隙距离C。在方程1中使用条件运算符示出了这一关系。
G≥(1/2(如果D1＞D2则D1，否则D2))+C(1)
在一些示例中，间隙距离C大约为0.18英寸并且安装钟罩110具有小于或者等于3英寸的高度HB。以制动盘100的总高度HAll减去制动带120的总厚度T来测量安装钟罩高度HB。在其它示例中，间隙距离C大约为0.21英寸并且安装钟罩110具有大于3英寸的高度HB。
槽距G可以从槽150的第一端部至槽150的相对的第二端部在径向上变化。在一些实施例中，槽距G等于(a)制动衬块接收表面130、140中的一个的内径D1、D2(诸如最大的内径D1、D2)的一半加上间隙距离C以及(b)安装钟罩110的半径RB加上阈值距离M这两者中较大值。阈值距离M可以是槽150和安装钟罩110之间的最小的间隙距离。例如，阈值距离M可以等于或者大于制造制动盘100中的工具间隙。在方程2中使用条件运算符示出了这种关系。
G≥(如果(a＞b则a，否则b)(2)
其中，a＝(1/2(如果D1＞D2则D1，否则D2))+C并且b＝RB+M
在一些示例中，间隙距离C大约为0.18英寸，阈值距离M大约为0.27英寸，并且安装钟罩高度HB小于或者等于3英寸。在其它示例中，间隙距离C大约为0.21英寸，阈值距离M大约为0.35英寸，并且安装钟罩高度H大于3英寸。
在又一示例中，每条槽路径152可均与中心轴线105相距某一阈值槽距G(例如，对于各个相应的槽150a、150b、150c槽距为G1、G2、G3))地沿着其相应的制动衬块接收表面130、140延伸，所述阈值槽距G大于或者等于安装钟罩半径RB加上阈值距离M。对于小于或者等于3英寸的安装钟罩高度HB，阈值距离M可以大约为0.27英寸，或者对于大于3英寸的安装钟罩高度HB，阈值距离M可以大约为0.35英寸。
已经描述了多种实施例。但是，应当理解的是，可以在不悖离本发明的精神和范围的情况下进行各种修改。因此，其它实施例处于所附的权利要求的范围内。
Claims (16)
1.一种制动盘，包括：
制动盘支撑件；和
制动带，所述制动带布置在制动盘支撑件上并且环绕所述制动盘支撑件，所述制动带在制动带的相对的侧部上具有第一和第二制动衬块接收表面，至少一个制动衬块接收表面限定了多个弯曲的非交叉不对称的槽和至少三个相邻等尺寸同心环的槽区域，所述槽具有槽路径，所述槽路径沿着所述至少一个制动衬块接收表面延伸，其中所述至少三个相邻等尺寸同心环均具有内周和外周，所述槽区域围绕中心轴线在周向上布置，当制动盘被安装在车辆上并且在车辆上行使功能时所述中心轴线对应于制动盘的旋转中心；
其中所述弯曲的非交叉不对称的槽设置在槽组中，每个槽组均具有至少三个槽，每个槽组中的各个槽在径向上彼此分开，各个槽组的各槽具有与其它槽组的各槽不同的几何构造；
其中，三个同心环对应于最内槽区域环、中央槽区域环和最外槽区域环，其中，没有制动带的槽从最内槽区域环的内周延伸到中央槽区域环的外周，并且没有制动带的槽从中间槽区域环的内周延伸到最外槽区域环的外周。
2.根据权利要求1所述的制动盘，其中，八个槽组以均匀的间隔关系设置在至少一个制动衬块接收表面上。
3.根据权利要求1所述的制动盘，其中，每个槽组分别具有设置在最内槽区域环、中央槽区域环和最外槽区域环中的第一槽、第二槽和第三槽。
4.根据权利要求1所述的制动盘，其中，相应的槽组的各个槽具有与所述相应的槽组的其它槽不同的槽路径。
5.根据权利要求1所述的制动盘，其中，相应的槽组的各个槽具有与所述相应的槽组的其它槽不同的几何结构。
6.根据权利要求1所述的制动盘，其中，每个槽组均成适当的尺寸，以完全容留在被接收的制动衬块的接合表面的周界内。
7.根据权利要求1所述的制动盘，其中，槽中的至少一些槽相对于所述至少一个制动衬块接收表面具有可变的深度。
8.根据权利要求1所述的制动盘，其中，槽组中的每个槽覆盖所述至少一个制动衬块接收表面的径向宽度的大约1/3。
9.根据权利要求1所述的制动盘，其中，至少一个槽限定了牛鼻形横截面。
10.根据权利要求1所述的制动盘，其中，制动带由厚度尺寸限定，其中，每个槽由深度尺寸限定，其中深度尺寸小于厚度尺寸。
11.根据权利要求1所述的制动盘，其中，制动带直接连接到制动盘支撑件并且从制动盘支撑件径向向外延伸。
12.根据权利要求1所述的制动盘，其中，每个槽均由近侧端壁、远侧端壁、第一侧壁和第二侧壁限定，其中近侧端壁基本上直接与远侧端壁相对，第一侧壁基本上直接与第二侧壁相对。
13.根据权利要求1所述的制动盘，其中，相应的槽组的每个槽具有与所有其它槽组的所有槽不同的槽路径。
14.根据权利要求1所述的制动盘，其中，相应的槽组的每个槽具有与其它槽组的所有其它槽不同的几何结构。
15.根据权利要求1所述的制动盘，其中，弯曲的非交叉不对称的槽设置在槽组中，所述槽组包括三个槽，相应的槽组的每个槽具有与所述相应的槽组的任何其它槽不同的槽路径，并且无论对于哪个槽组，每个槽都具有与所述至少一个制动衬块接收表面上的所有其它槽不同的几何构造。
16.根据权利要求1所述的制动盘，其中，槽组中的各槽相对于该槽组中的每一其它槽非对称地布置。
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