CN107000041A - 用于盘式制动器组件的制动卡钳及其制造方法和设备 - Google Patents

Abstract

适用于车辆盘式制动器组件的制动卡钳及其制造方法和设备。用于制造制动卡钳的设备包括模具构件和芯构件。模具构件具有在垂直界面处相交的两个模具部分，第一模具部分具有从垂直界面延伸到第二模具部分中的延伸部分，以在制动卡钳上形成整体铸制凸耳。芯构件具有三个延伸部分，能用于在铸制制动卡钳上形成三个整体铸制定位表面，延伸部分限定基准表面，用于随后使用三个定位表面作为基准表面来将铸制制动卡钳加工至预定公差。

Description

用于盘式制动器组件的制动卡钳及其制造方法和设备

背景技术

本发明总体涉及车辆盘式制动器组件，尤其涉及适用于这种车辆盘式制动器组件的制动卡钳，以及用于制造制动卡钳的方法和设备。

背景技术

大多数车辆配备有用于以受控方式减慢或停止车辆的运动的制动系统。用于汽车或轻型卡车的典型制动系统包括用于每个前轮的盘式制动器组件和用于每个后轮的鼓式制动器组件或盘式制动器组件。当车辆的操作者压下制动踏板时，制动器组件被所产生的液压或气动压力致动。因此，这些鼓式制动器组件和盘式制动器组件以及致动器的结构在本领域中是公知的。

典型的盘式制动器组件包括固定到车辆的车轮上以与其一起转动的转子。该转子包括一对相对的摩擦片，它们被卡钳组件的多个部分选择性地接合。卡钳组件由固定到锚板的销可滑动地支撑。锚板固定到车辆的不可转动部件，例如车架。卡钳组件包括布置在转子的相对侧上的一对制动蹄片。制动蹄片可操作地连接到一个或多个液压致动活塞，用于在非制动位置与制动位置之间的运动，其中在该非制动位置上它们与转子的相对摩擦片间隔开，而在该制动位置上它们移动成与转子的相对摩擦片摩擦接合。当车辆的操作者压下制动踏板时，活塞将制动蹄片从非制动位置推动到制动位置，以摩擦地接合转子的摩擦片，从而减慢或停止车辆相关轮的转动。

发明内容

本发明涉及一种适用于车辆盘式制动器组件的制动卡钳及其制造方法和设备。

根据一个实施例，用于制造用于车辆盘式制动器组件的一个或多个制动卡钳的设备可以单独地和/或组合地包括一个或多个以下特征：用于制造适用于盘式制动器组件的一个或多个制动卡钳的模具，其包括第一模具部分，第二模具部分和芯构件。第一模具部分具有第一垂直面和从第一垂直面向内延伸到第一模具部分的内后表面的插座。第二模具部具有第二垂直面和从第二垂直面向尖部的向外延伸部分，其中该尖部与第二垂直面成有一水平距离，当第一面接触第二面时，该尖部进入插座，而该延伸部分和插座能用于在制动卡钳上形成整体铸制凸耳。芯构件具有三个延伸部分，能用于在制动卡钳上形成三个整体铸制定位表面，这些延伸部分限定基准表面，该基准表面用于随后使用三个定位表面作为基准表面来将制动卡钳加工至预定公差，其中该芯构件在配置成制造制动卡钳的铸造过程期间一次性地用于第一和第二模具部分之间。

根据另一个实施例，用于制造用于车辆制动器组件的一个或多个制动卡钳的方法可以单独地和/或组合地包括一个或多个以下特征：提供具有在垂直界面处相交的两个模具部分的模具构件，第一模具部分具有：延伸部分，其从该垂直界面延伸到第二模具部分中一水平距离，以在铸制制动卡钳上形成整体铸制凸耳；以及芯构件，其具有三个延伸部分，这些延伸部分能用于在该铸制制动卡钳上形成三个整体铸制定位表面，这些延伸部分限定基准表面，该基准表面用于随后使用三个定位表面作为基准表面来将制动卡钳加工至预定公差。芯构件布置在模具构件中。将合适的铸造材料供应到模具构件，以在模具内形成制动卡钳。将铸制制动卡钳从模具构件中移除，其中制动卡钳包括由芯构件的三个延伸部分在其中形成的三个整体铸制定位表面以及由延伸部分形成的整体铸制凸耳。使用形成在制动卡钳上的三个整体铸制定位表面作为基准表面来加工铸制制动卡钳，从而制造制动卡钳。

根据另一个实施例，用于盘式制动器组件的铸制制动卡钳可以单独地和/或组合地包括一个或多个以下特征：具有内侧和外侧支柱部分的制动卡钳，中间桥接部分和至少一个活塞孔。内侧支柱部分具有一对定位表面，外侧支柱部分具有单个定位表面，其中在制动卡钳的铸造期间，该定位表面由铸造设备的芯构件一体形成。中间桥接部分将内侧和外侧支柱部分相互连接。该至少一个活塞孔形成在中间桥接部分中，该至少一个活塞孔具有在活塞孔的外表面中铸造的凸耳，其中该凸耳在铸造制动卡钳期间由该铸造设备的第一模具部分到该铸造设备的第二模具部分的对应插座中的一水平距离的延伸部分来整体地形成。

当根据附图阅读时，对于本领域技术人员来说，本发明的其它优点将从下列对优选实施例的详细描述而变得显而易见。

附图说明

图1是第一现有技术的制动卡钳的第一实施例的透视图。

图2是现有技术的图1中所示的第一现有技术的制动卡钳的第一实施例的侧视图。

图3是现有技术的图1和2中所示的第一现有技术的制动卡钳的第一实施例的俯视图。

图4是现有技术的图1-3中所示的第一现有技术的制动卡钳的第一实施例的内侧面视图。

图5是示出用于制造现有技术的图1-4中所示的第一现有技术的制动卡钳的第一实施例和/或现有技术的图6-12中所示的第一现有技术的制动卡钳的第二实施例的步骤序列的框图。

图6是适用于制造第一现有技术的制动卡钳的第一现有技术的铸造设备的一部分的俯视图，示出了第一现有技术的制动卡钳的第二实施例的铸件。

图7是沿现有技术的图6的线7-7截取的截面图。

图8是沿现有技术的图6的线8-8截取的截面图。

图9是沿现有技术的图6的线9-9截取的截面图。

图10是沿现有技术的图6的线10-10截取的截面图。

图11是第一现有技术的铸造设备的透视图，其中其模具部分未示出。

图12是第一现有技术的铸造设备的另一透视图，其中其模具部分未示出。

图13是第二现有技术的制动卡钳的透视图。

图14是第二现有技术的制动卡钳的另一透视图。

图15是第二现有技术的制动卡钳的俯视图。

图16是第二现有技术的制动卡钳的内侧面视图。

图17是示出用于制造图13-16中所示的第二现有技术的制动卡钳的步骤序列的方框图。

图18是适用于制造第二现有技术的制动卡钳的第二现有技术的铸造设备的一部分的俯视图。

图19是沿现有技术的图18的线19-19截取的截面图。

图20是沿现有技术的图18的线20-20截取的截面图。

图21是沿现有技术的图18的线21-21截取的截面图。

图22是第二现有技术的铸造设备的透视图，其中其模具部分未示出。

图23是第二现有技术的铸造设备的另一透视图，其中其模具部分未示出。

图24是根据本发明制造的制动卡钳的实施例的透视图。

图25是本发明的制动卡钳的另一透视图。

图26是本发明的制动卡钳的俯视图。

图27是本发明的制动卡钳的内侧面视图。

图28是示出用于制造图24-27中所示的本发明的制动卡钳的步骤序列的框图。

图29是适用于制造本发明的制动卡钳的根据本发明的铸造设备的一部分的俯视图。

图30是沿图29的线30-30截取的截面图。

图31是沿图29的线31-31截取的截面图。

图32是沿图29的线32-32截取的截面图。

图33是沿图29的线33-33截取的截面图。

图34是沿图29的线34-34截取的截面图。

图35是沿图29的线35-35截取的部分分解视图。

图36是根据本发明制造的制动卡钳的第二实施例的透视图。

图37是根据本发明制造的制动卡钳的第二实施例的另一透视图。

具体实施方式

现在参考附图，在图1-4中图示了总体上以10指示的、适用于车辆盘式制动器组件的第一现有技术的制动卡钳的第一实施例。应当注意，虽然将结合本文公开的特定现有技术的制动卡钳结构来描述和图示了本发明，但是应当理解，本发明可以与适用于其它种类的车辆盘式制动器组件的其它制动卡钳结构结合使用。

所示制动卡钳10适用于“Colette”型盘式制动器组件，诸如授予Waterman等人的美国专利第5323882号以及授予Rath等人的美国专利Re 30255所示的那种盘式制动器组件，这些专利的公开内容通过引用并入本文。现有技术的制动卡钳10是大致C形的单缸制动卡钳，并且包括通过中间桥接部16互连的内侧支柱部分12和外侧支柱部分14。现有技术的制动卡钳10的内侧支柱部分12包括一对耳状件20和22。如图4最佳地所示，耳状件20包括穿过其形成的开口20A，耳状件22包括穿过其形成的开口22A。在所示实施例中，开口20A和22A是无螺纹孔或贯通孔，并且适于接纳用于支撑制动卡钳10的滑动销螺栓的一部分(未示出)，该滑动销螺栓的该一部分用于以已知方式在其致动期间滑动运动。现有技术的制动卡钳10由任何合适的可铸造材料(例如铁、铝及其合金)形成。

为了在下面将要讨论的目的，现有技术的制动卡钳10还包括凹部30和一对第一表面32和34以及一对第二表面(在现有技术的图2中，以附图标记35最佳地示出了第二对表面中的仅一个)。优选地，凹部30是大致锥形封闭凹部，表面32和34是大致平坦表面，而表面35是如图2中所示的大致呈平坦成角度表面。此外，虽然凹部30以及表面32、34和35中的一个或多个的轻微清洁或刷涂可能在铸造过程之后发生，但凹部30以及表面32、34和35优选是在铸造过程期间精确地形成到预定公差的铸态表面。现有技术的制动卡钳10还包括流体供应入口36、排放口38和活塞孔40。作为替代，如果需要，现有技术的制动卡钳10的结构可以不同于所图示的。

现在参见图5并且使用相同的附图标记来参考对应的部件，该图图示了示出用于制造第一现有技术的制动卡钳的第二实施例的步骤序列的框图，该制动卡钳在现有技术的图6-12中总体上以附图标记10'指示，作为现有技术的双缸活塞制动卡钳，并且以虚线示出。除了卡钳10'是双缸卡钳，而卡钳10是单缸卡钳之外，第一现有技术的制动卡钳10'的第二实施例大致类似于第一现有技术的制动卡钳10的第一实施例。因此，应当理解，用于制造现有技术的双缸制动卡钳10'的以下描述的过程也适用于现有技术的单制动卡钳10。

如图所示，在步骤50期间，现有技术的制动卡钳10'在已知水平分割线铸造过程期间，制造在现有技术的图6-12中总体上以附图标记60指示的铸造设备中。如本文所使用那样，术语“水平分割线铸造过程”指的是通常使用模具62来制造现有技术的制动卡钳10'，该模具62具有两个相对于彼此布置以便产生水平分割线H的模具或模子部分62A和62B，如现有技术的图2和6-12中所示。在所示实施例中，模具部分62A限定上模具部分，而模具部分62B限定下模具部分。

如现有技术的图6-12中所示，铸造设备60包括以预定位置布置在模具62中的总体上以附图标记66指示并且以实线示出的芯构件。芯构件66由诸如沙子和树脂之类的合适的已知材料制成，并且模具62也由诸如沙子和树脂之类的合适的材料制成。因此，可以理解，芯构件66通常是可以在铸造过程中仅使用一次的可消耗或不可重复使用的构件，并且模具62也是可消耗的。

如现有技术的图10中最佳示出那样，模具62的上模具部分62A包括第一“凸形”延伸部分或突起70。第一延伸部分70具有大致锥形形状，并且在第一现有技术的铸制制动卡钳10'的第二实施例中有效地产生锥形凹部30。此外，如现有技术的图7中最佳示出那样，上模具部分62A包括一对第二凸形延伸部分或突起72和74。第二延伸部分72和74具有大致三角形横截面，并且分别在现有技术的制动卡钳10'上有效地产生大致平坦表面32和34。另外，如现有技术的图7中最佳示出那样，下模具部分62B包括一对成角度表面76。表面76在现有技术的制动卡钳10上有效地产生成角度表面35。

接下来，在步骤52期间，将铸态现有技术的制动卡钳10或10'从铸造设备中移除。如上所述，铸态现有技术的制动卡钳10或10'包括锥形凹部30和平坦表面32和34。

之后，在步骤54期间，使用已知加工设备(未示出)将铸态现有技术的制动卡钳10或10'的选定表面加工至预定公差。为了实现这一点，锥形凹部30以及表面32和34用作基准表面或定位表面。特别地，将适合的定位构件(诸如预定尺寸的球60(在图2中与现有技术的制动卡钳10结合地以虚线示出))布置在锥形凹部30中，并且使用第一夹紧构件(未示出，其能用于夹紧并且将第一力F1施加到卡钳10或10'的内侧支柱部分12的选定表面上以将球60保持在凹部30中)和第二夹紧构件(未示出，其能用于夹紧并且将第二力F2施加到卡钳10或10'的外侧支柱部分14的选定表面上)来限定铸态制动卡钳10或10'的第一垂直平面Z。接下来，将球60和表面32和34用于限定铸态制动卡钳10或10'的第二水平面Y。接下来，将球60和第三夹紧构件(未示出，其能用于夹紧并且将第三力F3施加在制动卡钳10或10'上与设置在外侧支柱部分12的侧面部分上的夹紧表面35之一的大致相对位置上)用于限定铸态制动卡钳10或10'的第三垂直平面X。作为替代，可以使用其它合适的方法来保持或夹紧卡钳10或10'，以使表面30、32、34和35能够用作定位表面以确定平面X、Y和Z。例如，可以将不是已经描述的力和/或除了已经描述的力之外的力施加到卡钳10或10'的以下位置处：力F4A和F4B可以分别被施加到卡钳耳状件20和22(如现有技术的图4中所示)和/或力F5A和F5B可以被施加到卡钳10或10'的外侧支柱部分14(也在现有技术的图4中所示)。

在所示实施例中，X平面和Z平面以大致垂直方式彼此平分。并且在所示实施例中、Y平面和Z平面以大致垂直方式彼此平分。作为替代，如果需要，三个平面X、Y和Z中的一个或多个的取向可以不同于所图示的。此外，如现有技术的图1和图2中所示，公共点Q由三个平面X、Y和Z的交点限定。

一旦已经建立了水平分割线铸态制动卡钳10或10'的上述三个平面X、Y和Z并且已经施加了力F1、F2和F3，现有技术的制动卡钳10或10'的选定表面就被加工至预定公差。在所示实施例中，选定表面包括加工耳状件20和22以及加工粗铸制活塞孔40。特别地，如现有技术的图3中所示，耳状件22的外表面22B被加工成相对于Z轴成一预定距离A，以便限定与Z轴成平行关系的平坦外表面。类似地，耳状件20的外表面20B被加工成相对于Z轴成一预定距离A1，以便限定与Z轴成平行关系的平坦外表面。在所示实施例中，距离A和距离A1相同。

此外，如现有技术的图4中所示，开口22A被加工成相对于X轴成一预定距离C并相对于Y轴成一预定距离D。类似地，开口20A被加工成相对于X轴成一预定距离C1和相对于Y轴成一预定距离D1。在所示实施例中，距离C和C1相同，而距离D和D1相同。此外，如现有技术的图4中所示，活塞孔40被加工成沿着X轴相对于Y轴成一预定距离B，以便限定活塞孔半径R。之后，在步骤56中，现有技术的制动卡钳10的其它选定表面被加工至预定公差以制造精加工的现有技术的制动卡钳10或10'。为了实现这一点，在步骤56期间，将一个或多个表面20B和22B、孔20A和22A以及活塞孔40用作基准点，以执行制动卡钳10或10'的精加工。迄今为止所描述并且图示的用于制造现有技术的制动卡钳10或10'的结构和方法在本领域中是常规的。

现在转到图13-16，它们图示了适用于车辆盘式制动器组件、总体上以附图标记100指示的第二现有技术的制动卡钳。第二现有技术的制动卡钳100示出在授予Morais等人的美国专利第7168529号中，该专利的公开内容通过引用并入本文。

所示制动卡钳100适用于“Colette”型盘式制动器组件，并且是大致C形双缸制动卡钳。制动卡钳100包括由具有在其中形成的开口116A的中间桥接部分116互连的内侧支柱部分112和外侧支柱部分114。制动卡钳100的内侧支柱部分112包括一对耳状件120和122。耳状件120和122中的每一个分别包括穿过其形成的开口120A和122A。开口120A和122A适于接纳用于支撑制动卡钳100的滑动销螺栓的一部分(未示出)，该滑动销螺栓的该一部分用于以已知方式在其致动期间滑动运动。开口是无螺纹孔或贯通孔。

为了下面将要讨论的目的，制动卡钳100还包括凹部130、第一对表面132和134以及第二对表面146和148。凹部130优选是大致锥形封闭凹部，表面132和134优选是大致平坦表面，而表面146和148优选是具有大致V形的大致成角度平坦表面。此外，虽然对凹部130和表面132、134、146和148中的一个或多个的轻微清洁或刷涂可能在铸造过程之后发生，但凹部130和表面132、134、146和148优选是在铸造过程中精确地形成的铸态表面。此外，出于讨论的目的，表面132和134在图13和图15中被示出为圆形表面，但实际上表面132和134在其那部分中既不是圆形的，也不是与卡钳的相邻表面明显有区别或不同的。制动卡钳100还包括一对排放口136中的一个(取决于制动卡钳是左手还是右手卡钳而加工仅其中一个)、公共入口138和一对活塞孔140。

现在参考图17，其图示了示出用于第二现有技术的制动卡钳100的步骤序列的框图。如图所示，在步骤150期间，第二现有技术的制动卡钳100在单平面垂直分割线铸造过程期间，制造在图18-21中总体上以附图标记160指示的铸造设备中。为了实现这一点，铸造过程使用模具162，该模具162具有相对于彼此布置的两个模具或模子部分162A和162B以便在模具部分162A和162B之间产生垂直分割，为了讨论目的，该垂直分割在图18和20-23中用垂直分割线V1图示。模具部分162A限定第一侧面或外侧模具部分，而模具部分162B限定第二侧面或内侧模具部分。模具部分162A的内表面与模具部分162B的内表面相匹配。

如图18-21中所示，铸造设备160包括布置在模具162中的预定位置上、总体上以附图标记166指示并且以实线示出的芯构件。

如图20中最佳地所示，芯构件166包括第一“凸形”延伸部分或突起170。第一延伸部分170具有大致锥形形状，并且在制动卡钳100中有效地产生锥形凹部130。另外，如图21中最佳地所示，芯构件166包括一对第二凸形延伸部分或突起(在图21中以附图标记172示出了延伸部分中的仅一个)。第二延伸部分172是大致平坦平整表面，并且在制动卡钳100上有效地产生大致平坦表面132和134。另外，如图19中最佳地所示，芯构件166包括一对成角度表面176。表面176在制动卡钳100上有效地产生大致V形成角度平坦表面146和148。

接下来，在步骤152期间，将铸态制动卡钳100从铸造设备中移除。如上所述，铸态制动卡钳100包括锥形凹部130和平坦表面132、134、146和148。如下所述，凹部130和表面132和134限定定位表面，而表面146和148限定夹紧表面。

之后，在步骤154期间，使用已知加工设备(未示出)将铸态制动卡钳100的选定表面加工至预定公差。为了实现这一点，将锥形凹部130以及表面132和134用作基准表面或定位表面。特别地，卡钳100被定位在“倒置”位置(即面朝下的桥接侧，如图14中所示)并且由合适的第一定位/支撑构件(在图14中由箭头S11指定，其布置在锥形凹部130中)以及一对第二定位/支撑构件(在图14中由箭头S12和S13指定，其分别接合表面132和134以限定铸态制动卡钳100的第一水平面Y1)支撑在该位置上。这种合适的第一构件是在图2中以虚线与第一现有技术的制动卡钳10结合地示出的预定尺寸的球60，而合适的一对第二构件是具有平头的一对销。

接下来，同时在该位置上，使用第一夹紧构件(未示出，其能用于夹紧并且将第一力F11(图14中所示)施加到卡钳100的外侧支柱部分114的大致与凹部130中的球60相对的中指的选定表面)以及一对第二夹紧构件(未示出，其能用于夹紧并将一对第二力F12和F13(图14中所示)分别施加到该卡钳的成角度夹紧表面146和148)来限定卡钳100的第二垂直平面X1和第三垂直平面Z1。作为替代，如果需要，可以使用其它合适的方法来保持或夹紧卡钳100，以使表面130、132、134、146和148能够被用作定位表面来确定平面X1、Y1和Z1。X1平面和Z1平面以大致垂直的方式彼此平分，并且Y1平面和X1平面也以大致垂直的方式彼此平分。作为替代，三个平面X1、Y1和Z1中的一个或多个的取向可以不同于所示。

一旦已经建立了上述单平面垂直分割线铸态制动卡钳100的三个平面X1、Y1和Z1并且已经施加了力F11、F12和F13，就将制动制动卡钳100的选定表面加工至预定公差。选定表面包括加工耳状件120和122并且加工一对粗铸制活塞孔140。特别地，如图15中所示，耳状件122的外表面122B被加工成相对于Z1轴成一预定距离A10，以便限定与Z1轴成平行关系的平坦外表面。类似地，耳状件120的外表面120B被加工成相对于Z1轴成一预定距离A11，以便限定与Z轴成平行关系的平坦外表面。距离A10和A11相同。

此外，如图16中所示，开口部分122A被加工成相对于X1轴成一预定距离C10，并且相对于Y1轴成一预定距离D10。类似地，开口120A被加工成相对于X1轴成一预定距离C11，并且相对于Y1轴成一预定距离D11。距离C10和C11相同，而距离D10和D11相同。另外，如图16中所示，活塞孔140被加工成相对于X1轴成一预定距离B10，并且相对于Y1轴成一预定距离B11，以便限定活塞孔径R1。之后，在步骤156中，将制动卡钳100的其它选定表面加工至预定公差以产生精加工制动卡钳100。为了实现这一点，在步骤156期间，将一个或多个表面120B和122B、孔120A和122A以及活塞孔140用作基准点，以执行制动卡钳100的精加工。

现在转到图24-27，它们图示了根据本发明制造的总体上以附图标记200指示的制动卡钳的实施例。应当注意，虽然将结合本文公开的特定制动卡钳结构来描述并图示本发明，但是应当理解，本发明可以与适用于其它种类的车辆盘式制动器组件的其它制动卡钳结构结合起来使用。例如，本发明可以与具有一个或多于一个相关联的制动活塞的相对或非相对活塞类型的盘式制动器组件结合起来使用。本发明的制动卡钳200的所示实施例由任何合适的可铸造材料(例如铁、铝及其合金)形成。

所示制动卡钳200适用于“Colette”型盘式制动器组件并且是大致C型单缸制动卡钳。制动卡钳200包括由具有在其中形成的开口216A的中间桥接部分216互连的内侧支柱部分212和外侧支柱部分214。外侧支柱部分214包括第一指状物214A和第二指状物214B，两者都可以是圆形的或圆角形的，用于改善把握并且减小制动卡钳200倚靠绝缘体(未示出)的压力。

制动卡钳200的所示实施例的中间桥接部分216具有上侧217A和下侧217B。制动卡钳200的内侧支柱部分212包括从内侧支柱部分212延伸的一对耳状件220和222以及“第三”凸耳224。“第一”和“第二”凸耳是耳状件220和222。耳状件220和222中的每一个分别包括形成穿过其的开口220A和222A。开口220A和222A适于接纳用于支撑制动卡钳200的滑动销螺栓的一部分(未示出)，该滑动销螺栓的该一部分用于以已知方式在其致动期间滑动运动。在所示实施例中，开口220A和222A是无螺纹孔或贯通孔。然而，取决于具体车辆盘式制动器组件设计，开口220A和222A可以是螺纹孔。

在制动卡钳200的所示实施例中，第三凸耳224适于将制动致动器(在图25中由附图标记字符BA示意性地示出)安装到制动卡钳200。为了实现这一点，第三凸耳224可以包括安装制动致动器BA的螺纹孔或贯通孔。制动致动器可以是任何适合类型的致动装置，例如电动驻车制动致动器。作为替代，第三凸耳224可以用于将本领域技术人员已知的其它种类和/或类型的制动致动器(例如液压或气动制动致动器)安装到制动卡钳200和/或将制动卡钳200固定到适用于后续处理和/或加工的合适的设备，例如车床。

为了下面将要讨论的目的，在所示实施例中，制动卡钳200还包括凹部230、第一对表面232和234以及第二对表面246和248。在所示实施例中，凹部230优选是大致锥形封闭凹部，表面232是大致平坦表面，表面234是大致通道形凹陷表面。在所示实施例中，表面246和248优选是大致成角度平坦表面，其在该实施例中具有大致V形，并且表面232和234分别位于耳状件220和222上。作为替代，表面232和234可以位于内侧支柱部分212上。此外，虽然凹部230以及表面232、234、246和248的一个或多个的轻微清洁或刷涂可能在铸造过程之后发生，但凹部230以及表面232、234、246和248优选是在铸造过程期间精确地形成的铸态表面。此外，出于讨论的目的，表面232在图24和图26中被示出为圆形表面，但是实际上表面232在其那部分中既不是圆形的，也不是与卡钳的相邻表面明显有区别或不同的。

作为替代，凹部230以及表面232和234可以如授予Morais等人的美国专利第8132612中中所公开那样，该专利的公开内容通过引用整体并入本文。例如，凹部230可以是大致平坦表面，表面232可以是以圆形端部终止的通道形凹陷，通道表面234可以为大致锥形凹部，或者凹部230以及表面232和234可以是大致平坦表面、通道、凹槽、锥形凹部、圆形凹部或适合于下面将要讨论的目的的其它形状的组合。

另外，凹部230可以位于内侧支柱部分212上，而表面232和234位于外侧支柱部分214上；凹部230以及表面232和234可以单独位于内侧支柱部分212、外侧支柱部分214和桥接部分216之间；和/或凹部230以及表面232和234可以单独或一起位于桥接部分216的上侧217A或下侧217B上。

在所示实施例中，制动卡钳200还包括一对排放口236和238中的一个(取决于制动卡钳是左手还是右手卡钳而加工仅其中一个)、排放口(未示出)和活塞孔240。如本领域技术人员将容易理解那样，流体供应入口236和排放口238可以根据制动卡钳200的特定应用的需要而位于制动卡钳200上。如图所示，制动卡钳200是具有单活塞孔240的单活塞制动卡钳。作为替代，如果需要，制动卡钳200的结构可以不同于所图示的，而是包括容纳多活塞制动卡钳的结构。例如，制动卡钳200的凹部230的特定形状可以是用于如下所讨论的定位或基准表面的任何其它合适形状。

现在参考图28，其图示了用于制造本发明的制动卡钳200的实施例的步骤序列的框图。如图所示，在步骤250期间，本发明的制动卡钳200在多区域垂直拼合分割线铸造过程期间，制造在图29-35中以附图标记260指示的铸造设备中。为了实现这一点，铸造过程使用具有两个模具或模子部分262A和262B的模具262。当组装模具262时，模具部分262A和262B相对于彼此布置，以便在模具部分262A和262B之间产生“独特的”多区域或“拼合的”垂直分割，为了讨论目的，而该垂直分割在图29和图31-35中由“粗黑虚”拼合垂直分割线V1图示。如本文所使用那样，“拼合垂直分割”指的是模具部分262A和262B之间的界面具有至少两个大致平坦区域，在该至少两个区域之间具有水平距离H。在所示实施例中，模具部分262A限定第一侧面或外侧模具部分，而模具部分262B限定第二侧面或内侧模具部分。

如图29-35中所示，铸造设备260包括布置在模具262中的预定位置上的芯构件，其总体上以附图标记266指示并且以实线示出。例如，芯构件266可以通过过盈配合而布置在模具262中。芯构件266由诸如沙子和树脂之类的已知合适的材料制成，而模具262由诸如沙子、膨润土(粘土)、水和煤炭粉末的混合物之类的合适的材料制成。因此，应当理解，芯构件266是可以在铸造过程中仅使用一次的可消耗或不可重复使用的构件。模具262也是可消耗的。非消耗性或可重复使用的模子使模具262印模，并且可以在其磨损之前重复使用。作为替代，如果需要，用于模具262和/或芯构件266的构造和/或材料可以不是所图示并描述的。

如图31中最佳地所示，芯构件266包括第一“凸形”延伸部分或突起270。第一延伸部分270具有大致锥形形状，并且在制动卡钳200中有效地产生锥形凹部230。作为替代，如果需要，第一延伸部分270的形状以及因此产生的凹部230可以不同于所图示并描述的。

另外，如图32和图33中最佳地所示，芯构件266包括一对第二凸形延伸部分或突起272A和272B。该对第二凸形延伸部分272A和272B被成形为产生对应表面232和234。第二延伸部分272A是大致平坦平整表面，并且在制动卡钳200上有效地产生大致平坦表面232。第二延伸部分272B具有大致梯形形状的并且纵向延伸的横截面(在图32中纵向地示出了第二延伸部分272B)，并且在制动卡钳200上有效地产生通道表面234。作为替代，如果需要，第二凸形延伸部分272A和272B中的一个或两个以及因此产生的表面232和234的形状可以不同于所图示并描述的。

另外，如图30中最佳地所示，芯构件266包括一对成角度表面276。表面276有效地在制动卡钳200上产生大致V形成角度平坦表面246和248。

此外，如图34和图35(图35类似于图34，但是为了清楚起见，图34分开地示出了模具部分262A和262B)中最佳地所示，模具262包括第三凸形向外延伸部分或突起278。第三延伸部分278从模具部分262A向外延伸并进入在模具部分262B中的对应插座280，其导致用于模具262的拼合垂直分割线V1。插座280可以是模具部分262B中的凹槽。作为替代，如果需要，第三延伸部分278和插座280的形状、结构、类型或构造可以不同于所图示并描述的。在所示实施例中，优选地，第三延伸部分278的至少尖部或远端282不直接接触模具部分262B的内部后表面284，从而在尖部282和后表面284之间留下空间290(示出为由制动卡钳200的第三凸耳224占据)。结果，在步骤250中，第三延伸部分278通过填充空间290的铸造材料来有效地产生第三凸耳224。模具262的拼合垂直分割线V1通过将第三延伸部分278从模具部分262A向外延伸并进入模具部分262B中的插座280来产生第三凸耳224。

在所示实施例中，其还在第三延伸部分278和芯构件266之间设置了间隙或环形空间292(示出为由制动卡钳200的孔240占据)。间隙292用于形成孔240。如本领域技术人员将容易理解那样，延伸部分278和插座280不限于制造第三凸耳224，并且可以用于产生用于制动卡钳200的任何外表面特征，其中外表面特征不延伸至拼合垂直分割线V1。

模具部分262A具有端面或表面263A，而模具部分262B具有端面或表面263B。端面263A和263B中的任一个或两者可以具有较小的起伏。作为替代，端面263A和263B中的一个或两个可以是平坦的。当模具部分262A和262B组装到模具262中时，模具部分262A的端面263A在界面处与模具部分262B的端面263B相交。模具部分262A和262B之间的界面限定了第一垂直区域286，而模具部分262A的尖部282限定了第二垂直区域288，该第一垂直区域286与该第二垂直区域288距离水平距离H。在所示实施例中，拼合垂直分割线V1包括第一垂直区286和第二垂直区288。这样，第三延伸部分278通过将水平距离H从第一垂直区域286延伸到第二垂直区域288来创建拼合垂直分割线V1。如图所示，第一垂直区域286和第二垂直区域288可以是大致平行的。作为替代，第一垂直区域286和第二垂直区域288的取向可以是制动卡钳200的具体应用所需要的。

通常，第三延伸部分278的基部294将具有比尖部282更大的横截面面积，使得第三延伸部分从尖部282到基部逐渐变细。变细第三延伸部分278当组装模具262时可以改善第三延伸部分278到插座280中的插入。作为替代，尖部282和基部294都可以具有相同的横截面面积。基部294可以具有比端面263A的面积更小的横截面面积，使得基部294不跨越端面263A的整体。作为替代，基座294可以具有与端面263A的面积相同的横截面面积，使得基部294确实跨越端面263A的整体。尖部282具有比端面263A的面积更小的横截面面积。类似地，插座280具有比端面263B的面积更小的横截面面积。

接下来，在步骤252中，将制动卡钳200从铸造设备260中移除。如上所述，制动卡钳200包括锥形凹部230、通道表面234以及平坦表面232、246和248。如下面将讨论那样，凹部230、大致平坦表面232和通道表面234限定定位或基准表面，而表面246和248限定夹紧表面，以用于制动卡钳200的随后处理。

之后，在步骤254中，使用已知的加工设备(未示出)将制动卡钳200的选定表面加工至预定公差。为了实现这一点，锥形凹部230、大致平坦表面232和通道表面234被用作基准表面或定位表面。特别地，卡钳200被定位在“倒置”位置(即面朝下的桥接侧，如图25中所示)并且由合适的第一定位/支撑构件(在图25中由箭头S211指定，其布置在锥形凹部230中)和一对第二定位/支撑构件(在图25中由箭头S212和S213指定，其分别接合通道和大致平坦表面234和232以限定制动卡钳200的第一水平面Y1(图27))支撑在该位置上。如图所示，第一水平面Y1穿过第一构件S211的中心点259，并且与凹入表面234偏离一预定距离E210，而与大致平坦表面232偏离一预定距离E211。作为替代，第一水平面Y1也可以与凹部230偏离一预定距离。合适的第一构件S211可以是在图27中以虚线示出的预定尺寸的球258。合适的一对第二构件S212和S213可以是具有平头的一对销(未示出)。

接下来，同时在该位置上，使用第一夹持构件(未示出，其能用于夹紧并且将第一力F211(图25中所示)施加到卡钳200的外侧支柱部分214的大致与凹部230中的球258相对的选定表面)以及一对第二夹紧构件(未示出，其能用于夹紧并且将一对第二力F212和F213(图25中所示)分别施加到该卡钳的成角度夹紧表面246和248)来限定卡钳200的第二垂直平面X1和第三垂直平面Z1。作为替代，如果需要，可以使用其它合适的方法和/或构件来保持和/或夹紧制动卡钳200，以使得凹部230以及表面232、234、246和248能够被用作定位表面来确定平面X1、Y1和Z1。

第二垂直平面X1和第三垂直平面Z1穿过第一构件S211的中心点259。作为替代，第二垂直平面X1和第三垂直平面Z1都可以与制动卡钳200偏离预定距离。在所示实施例中，第二垂直平面X1和第三垂直平面Z1以大致垂直的方式彼此平分，而第一水平面Y1和第二垂直平面X1以大致垂直的方式彼此平分。作为替代，如果需要，三个平面X1、Y1和Z1中的一个或多个的取向可以不同于所图示的。

在所示实施例中，一旦制动卡钳200的上述三个平面X1、Y1和Z1已经被建立并且已经施加了力F211、F212和F213，就将制动卡钳200的选定表面加工至预定公差。在所示实施例中，选定表面包括加工耳状件220和222并且精加工活塞孔240。特别地，如图26中所示，耳状件222的外表面222B被加工成相对于Z1轴成一预定距离A210，以便限定与Z1轴成平行关系的平坦外表面。类似地，耳状件220的外表面220B被加工成相对于Z1轴成一预定距离A211，以便限定与Z轴成平行关系的平坦外表面。在所示实施例中，距离A210和A211相同。

此外，如图27中所示，开口222A被加工成相对于X1轴成一预定距离C210，而相对于Y1轴成一预定距离D210。类似地，开口220A被加工成相对于第二垂直X1轴成一预定距离C211，而相对于第一水平Y1轴成一预定距离D211。在所示实施例中，距离C210和C211相同，而距离D210和D211相同。另外，如图27中所示，活塞孔240被加工成相对于第二垂直X1轴成中心，而与第一水平Y1轴成一预定距离B211，以便限定活塞孔半径R1。之后，在步骤256中，将制动卡钳200的其它选定表面加工至预定公差以产生精加工制动卡钳200。为了实现这一点，在步骤256期间，使用表面220B和222B、孔220A和222A以及活塞孔240中的一个或多个作为基准点来执行制动卡钳200的精加工。

制动卡钳200的实施例的一个优点是使用具有拼合垂直分割线V1的模具262形成第三凸耳224。这是由于第三延伸部分278从模具部分262A延伸并延伸到模具部分262B的插座280中。结果，第三凸耳224可以使用具有拼合垂直分割线V1的模具262而形成在制动卡钳200上，而不会有多余的材料被包括在制动卡钳200中。多余的材料将填充在第三凸耳224和第一垂直区域286之间。在现有技术的制动卡钳100中，由于用于模具162的垂直分割线是模具部分162A和162B之间的单个区域，因此多余的材料将从垂直分割线延伸到孔140上的第三凸耳。此外，在现有技术的制动卡钳100中，芯166不适于形成第三凸耳，因为第三凸耳位于孔140的外部，而芯166位于孔140的内部。

现在转到图36和图37，其图示了根据本发明制造的总体上以附图标记300指示的制动卡钳的第二实施例。因为制动卡钳300是图24-35的制动卡钳200的变型，所以增加了100的类似附图标记在这些附图中指定对应部分并且将省略其详细描述。在制造制动卡钳300时使用的拼合垂直分割线V1被投影到制动卡钳300上。拼合垂直分割线V1产生用于制动卡钳300的第三凸耳324。

本发明的原理和操作方式已经根据专利法规定在其优选实施例中进行了描述和图示。然而，应当理解，本发明可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下以其它方式进行具体说明和图示。

Claims (20)

1.一种用于制造适用于盘式制动器组件的制动卡钳的模具，包括：

第一模具部分，其具有第一垂直面和从所述第一垂直面向内延伸到所述第一模具部分的内后表面的插座；

第二模具部分，其具有第二垂直面和从所述第二垂直面到尖部的向外延伸部分，其中所述尖部距离所述第二垂直面一水平距离，当该第一面接触该第二面时所述尖部进入插座，并且该延伸部分和插座能用于在制动卡钳上形成整体铸制凸耳；以及

芯构件，其具有三个延伸部分，所述三个延伸部分能用于在所述制动卡钳上形成三个整体铸制定位表面，所述延伸部分限定基准表面，用于随后使用所述三个定位表面作为所述基准表面来将所述制动卡钳加工至预定公差，其中所述芯构件在被配置成制造制动卡钳的铸造过程期间一次性地用于所述第一和第二模具部分之间。

2.根据权利要求1所述的模具，其中所述第一和第二模具部分的面处于第一区域中，而所述尖部处于第二区域中，所述第一和第二区域包括在所述第一和第二模具部分之间的拼合垂直分割线。

3.根据权利要求1所述的模具，其中所述铸制制动卡钳包括在其中形成的一个活塞孔，并且所述铸制制动卡钳是单活塞制动卡钳。

4.根据权利要求1所述的模具，其中所述芯构件延伸部分中的两个是适于在所述铸制制动卡钳的相关联的一对耳状件上形成所述整体铸制表面中的两个的凸形延伸部分，所述耳状件上的该一对表面用作用于所述铸制制动卡钳的随后加工的定位表面。

5.根据权利要求1所述的模具，其中所述芯构件延伸部分中的两个适于在所述铸制制动卡钳的内侧支柱部分上形成两个所述定位表面，并且所述芯构件延伸部分中的一个适于在所述铸制制动卡钳的外侧支柱部分上形成所述定位表面中的一个。

6.如权利要求1所述的模具，其中所述延伸部分和所述插座能用于以大于所述水平距离的插座深度来形成所述整体铸制凸耳。

7.如权利要求1所述的模具，还包括在所述延伸部分和所述芯构件之间的间隙。

8.根据权利要求7所述的模具，其中所述间隙能用于形成活塞孔。

9.一种制造适用于盘式制动器组件的制动卡钳的方法，包括：

(a)提供具有在垂直界面处相交的两个模具部分的模具构件，第一模具部分具有一延伸部分，其从所述垂直界面延伸到第二模具部分一水平距离以在铸制制动卡钳上形成整体铸制凸耳；

(b)提供具有三个延伸部分的芯构件，所述三个延伸部分能用于在所述铸制制动卡钳上形成三个整体铸制定位表面，所述延伸部分限定基准表面，用于随后使用所述三个定位表面作为基准表面来将所述铸制制动卡钳加工至预定公差；

(c)将所述芯构件布置在所述模具构件中；

(d)将合适的铸造材料供应到所述模具构件以在模具内形成所述制动卡钳；

(e)从所述模具部件中移除所述铸制制动卡钳，其中所述制动卡钳包括由所述芯构件的三个延伸部分在其中形成的三个整体铸制定位表面和由所述延伸部分形成的整体铸制凸耳；和

(f)使用形成在所述制动卡钳上的所述三个整体铸制定位表面作为所述基准表面来加工所述铸制制动卡钳，从而制造所述制动卡钳。

10.根据权利要求9所述的模具，其中所述垂直界面处于第一垂直区域，而所述第一模具延伸部分的尖部处于距离所述第一垂直区域所述水平距离的第二垂直区域中，所述第一垂直区域和所述第二垂直区域包括在所述第一和第二模具部分之间的拼合垂直分割线。

11.根据权利要求9所述的模具，其中所述铸制制动卡钳包括在其中形成的一个活塞孔，并且所述铸制制动卡钳是单活塞制动卡钳。

12.根据权利要求9所述的模具，其中所述芯构件延伸部分中的两个是适于在所述铸制制动卡钳的相关联的一对耳状件上形成所述整体铸制表面中的两个的凸形延伸部分，所述一对耳状件上的所述两个表面用作用于所述制动卡钳的随后加工的定位表面。

13.根据权利要求9所述的模具，其中所述芯构件延伸部分中的两个适于在所述铸制制动卡钳的内侧支柱部分上形成所述定位表面中的两个，并且所述芯构件延伸部分中的一个适于在所述铸制制动卡钳的外侧支柱部分上形成所述定位表面中的一个。

14.根据权利要求9所述的模具，还包括在所述第二模具部分中从所述垂直界面向内延伸到内部后表面的插座，其中所述延伸部分进入所述插座而不接触所述内部后表面以形成所述整体铸制凸耳。

15.根据权利要求9所述的模具，还包括在所述延伸部分和所述芯构件之间的间隙。

16.如权利要求15所述的模具，其中所述间隙能用于形成活塞孔。

17.一种适用于盘式制动器组件的制动卡钳，包括：

内侧和外侧支柱部分，其中所述内侧支柱部分具有一对定位表面，而所述外侧支柱部分具有单个定位表面，其中所述定位表面在铸造所述制动卡钳期间由铸造设备的芯构件整体地形成；

中间桥接部分，其互连所述内侧和外侧支柱部分；以及

至少一个活塞孔，其形成在所述中间桥接部分中，所述至少一个活塞孔具有铸造在所述活塞孔的外表面中的凸耳，其中所述凸耳在铸造所述制动卡钳期间由所述铸造设备的第一模具部分延伸到所述铸造设备的第二模具部分的对应插座中一水平距离的延伸部分整体地形成。

18.根据权利要求17所述的铸制制动卡钳，其中所述铸制制动卡钳还包括一对夹紧表面，其被布置在所述内侧支柱部分上，其中所述一对夹紧表面在铸造所述制动卡钳期间由芯构件整体地形成。

19.根据权利要求17所述的铸制制动卡钳，其中所述第一模具部分延伸部分是从第一垂直区域到第二垂直区域的，所述第一垂直区域是所述第一和第二模具部分之间的界面，而所述第二垂直区域是所述第一垂直区域延伸部分的尖部，所述第一和第二垂直区域一起包括在所述第一和第二模具部分之间的拼合垂直分割线。

20.根据权利要求17所述的铸制制动卡钳，其中所述铸制制动卡钳包括在其中形成的一个活塞孔，并且所述铸制制动卡钳是单活塞制动卡钳。