CN114382807A - 一种防抱死刹车盘 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防抱死刹车盘，包括刹车盘和制动器，制动器内设有用于接触刹车盘，通过摩擦力使刹车盘停止转动的来令片，沿刹车盘圆周方向上，均布有凸起摩擦块；沿刹车盘圆周方向上，两相邻凸起摩擦块间设有光滑过度面；凸起摩擦块包括平行于刹车盘的凸起摩擦面和设置在凸起摩擦面周边的凸起过渡面；来令片包括匹配凸起摩擦块的曲面来令片，曲面来令片包括曲面摩擦面和设置在曲面摩擦面周边的曲面过渡面；曲面摩擦面平行于凸起摩擦面。通过在刹车盘上划分凸起摩擦块和光滑过度面的结构设计，实现制动力的周期变化，从而防止刹车片抱死刹车盘，且结构紧凑不需要额外的辅助系统。

Description

一种防抱死刹车盘
技术领域
本发明涉及非机动车制动领域，特别涉及一种具有防抱死功能的刹车盘。
背景技术
目前的自行车和电动自行车没有设置防抱死刹车系统，会出现刹车片抱死刹车盘的危险情况，在下雨、路面有水等路滑或是车速快的情况尤其容易引发事故。
车轮抱死就是制动器(包括盘式和鼓式)将轮胎夹紧，轮胎对于制动器没有相对运动，轮胎相对地面滑动的一种现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题：为克服现有的刹车片没有防抱死功能的缺点，本发明提供了一种具有防抱死功能的刹车盘，通过改变刹车过程中的制动力，以此防止车轮抱死的情况出现。
本发明的技术方案：本发明所述一种防抱死刹车盘，包括刹车盘和制动器，所述制动器内设有用于接触所述刹车盘，通过摩擦力使所述刹车盘停止转动的来令片，沿所述刹车盘圆周方向上，均布有凸起摩擦块；
沿所述刹车盘圆周方向上，两相邻所述凸起摩擦块间设有光滑过度面；
所述凸起摩擦块包括平行于所述刹车盘的凸起摩擦面和设置在所述凸起摩擦面周边的凸起过渡面；
所述来令片包括匹配所述凸起摩擦块的曲面来令片，所述曲面来令片包括平面摩擦面和设置在所述曲面摩擦面周边的曲面过渡面；所述平面摩擦面平行于所述凸起摩擦面。
进一步的，所述来令片包括分别设置在所述刹车盘两侧的平面来令片和所述曲面来令片。
进一步的，所述刹车盘包括光滑的第一摩擦面和设有所述凸起摩擦块的第二摩擦面；所述平面来令片设置在所述第一摩擦面侧，所述曲面来令片设置在所述第二摩擦面侧。
进一步的，所述凸起过渡面和曲面过渡面是摆线形状。
进一步的，所述凸起摩擦块背面设有散热凹槽。
进一步的，所述刹车盘中部绕圆周方向均布有通孔，螺栓穿过所述通孔将所述刹车盘固定在车轮上。
进一步的，所述凸起摩擦面和曲面过渡面是由摆线形成的摆线曲面。
进一步的，所述凸起摩擦面是从摆线的最高点向下加工形成的平面，所述曲面过渡面的摆线与所述凸起摩擦面的摆线相同。
进一步的，所述摆线曲面的对应的参数方程为:
Y＝R*SinΦ
X＝R*CosΦ
Z＝r*[CosΦ-Cos(u)](-u≤Φ≤u)
其中，凸起摩擦面中心所在的圆半径为R；所选择的摆线圆半径为r；
所述第二摩擦面上有n个凸起，每个凸起相邻两边与圆心的夹角为t；
所述摆线曲面是截取一周期内位置最高的点左右对称的一段曲线，设该曲线对应的圆摆动的角度为α，且该曲线的横向长度等于每一个凸起所在圆弧的长度设为L；
其中，以所述第二摩擦面所在平面为x-y平面，凸起的方向为z轴正向；
每一个凸起对应的圆心角为θ＝(2π/n-t)；取α＝θ,令u＝θ/2，则r＝(R*Φ)/[2*(u+Sinu)]。
本发明还公开了一种防止刹车盘抱死方法，包括刹车盘和制动器，所述制动器内设有用于接触所述刹车盘，通过摩擦力使所述刹车盘停止转动的来令片，沿所述刹车盘圆周方向上，均布有凸起摩擦块；沿所述刹车盘圆周方向上，两相邻所述凸起摩擦块间设有光滑过度面；所述凸起摩擦块包括平行于所述刹车盘的凸起摩擦面和设置在所述凸起摩擦面周边的凸起过渡面；所述来令片包括分别设置在所述刹车盘两侧的平面来令片和所述曲面来令片；所述曲面来令片包括平面摩擦面和设置在所述平面摩擦面周边的曲面过渡面；所述平面摩擦面平行于所述凸起摩擦面；所述刹车盘包括光滑的第一摩擦面和设有所述凸起摩擦块的第二摩擦面；所述平面来令片设置在所述第一摩擦面侧，所述曲面来令片设置在所述第二摩擦面侧；
车辆制动时，凸起摩擦块上的凸起摩擦面与曲面来令片的平面摩擦面相互摩擦产生制动力，同时刹车盘受轴向力较大产生变形较大，使得平面来令片与第一摩擦面接触并相互摩擦产生制动力。随着车轮转动，曲面来令片滑离凸起摩擦块，进入光滑过度面的区域；此时，刹车盘所受轴向力较小变形小，平面来令片与第一摩擦面分离，曲面过渡面与所述凸起过度面开始接触，此时为线接触且挤压力小，制动作用微弱；
车轮继续转动，沿光滑过度面的区域继续滑向凸起摩擦面；此时，曲面过渡面与凸起过渡面逐渐分离，曲面摩擦面再次与凸起摩擦面接触，平面来令片与第一摩擦面逐渐接触，制动再次达到最强，循环往复；如此在车轮旋转一周有若干个循环，从而实现了制动力的周期变化，也就避免了制动时的抱死现象。
本发明与现有技术相比的有益效果：
本发明通过在刹车盘上划分凸起摩擦块和扇形光滑过度面的结构设计，实现制动力的周期变化，从而防止刹车片抱死刹车盘，且结构紧凑不需要额外的辅助系统。
附图说明
图1为本发明的整体示意图；
图2为本发明中刹车盘的具体结构示意图；
图3为本发明中来令片的具体示意图；
图4为本发明中来令片与刹车盘的接触的示意图；
图5为本发明中刹车盘上凸起摩擦面的参数示意图；
图6为本发明中摆线曲面的坐标系示意图。
具体实施方式
为了加深本发明的理解，下面我们将结合附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
本发明为防抱死刹车盘，如图1-4所示，包括刹车盘1和制动器2，制动器2内设有用于接触刹车盘1，通过摩擦力使刹车盘1停止转动的来令片3，其特征在于：沿刹车盘圆周方向上，均布有凸起摩擦块12；沿刹车盘圆周方向上，两相邻凸起摩擦块12间设有光滑过度面10；凸起摩擦块12包括平行于刹车盘1的凸起摩擦面121和设置在凸起摩擦面121周边的凸起过渡面122；来令片3包括分别设置在刹车盘1两侧的平面来令片31和曲面来令片32；曲面来令片32包括平面摩擦面321和设置在平面摩擦面321周边的曲面过渡面322；平面摩擦面321平行于凸起摩擦面121；刹车盘1包括光滑的第一摩擦面1-1和设有凸起摩擦块12的第二摩擦面1-2；平面来令片31设置在第一摩擦面1-1侧，曲面来令片32设置在第二摩擦面1-2侧；
如图5-6所示，假设凸起摩擦面121中心所在的圆半径为R，所选择的摆线圆半径为r，第二摩擦面上有n个凸起，每个凸起相邻两边与圆心的夹角为t。该摆线是截取一周期内位置最高的点左右对称的一段曲线，设该曲线对应的圆摆动的角度为α，且该曲线的横向长度等于每一个凸起所在圆弧的长度设为L。凸起摩擦面121大小需结合实际需要从摆线的最高点向下加工一个平面，曲面来令片32的摆线与凸起上的摆线相同。以第二摩擦面所在平面为x-y平面，凸起的方向为z轴正向。
则:每一个凸起对应的圆心角为θ＝(2π/n-t)
取α＝θ,令u＝θ/2，则r＝(R*Φ)/[2*(u+Sinu)]
则该空间曲线对应的参数方程为:
Y＝R*SinΦ
X＝R*CosΦ
Z＝r*[CosΦ-Cos(u)](-u≤Φ≤u)
具体来说，当车辆制动时，凸起摩擦块12上的凸起摩擦面121与曲面来令片32的平面摩擦面321相互摩擦产生制动力，同时刹车盘受轴向力较大产生变形较大，使得平面来令片31与第一摩擦面1-1接触并相互摩擦产生制动力。随着车轮转动，曲面来令片32滑离凸起摩擦块12，进入光滑过度面10的区域；此时，刹车盘所受轴向力较小变形小，平面来令片31与第一摩擦面1-1分离，曲面过渡面322与所述凸起过度面122开始接触，此时为线接触且挤压力小，制动作用微弱；
车轮继续转动，沿光滑过度面10的区域继续滑向凸起摩擦面121；此时，曲面过渡面322与凸起过渡面122逐渐分离，曲面摩擦面321再次与凸起摩擦面121接触，平面来令片31与第一摩擦面1-1逐渐接触，制动再次达到最强，循环往复；如此在车轮旋转一周有若干个循环，从而实现了制动力的周期变化，也就避免了制动时的抱死现象。
上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防抱死刹车盘，包括刹车盘(1)和制动器(2)，所述制动器(2)内设有用于接触所述刹车盘(1)，通过摩擦力使所述刹车盘(1)停止转动的来令片(3)，其特征在于：
沿所述刹车盘圆周方向上，均布有凸起摩擦块(12)；
沿所述刹车盘圆周方向上，两相邻所述凸起摩擦块(12)间设有光滑过度面(10)；
所述凸起摩擦块(12)包括平行于所述刹车盘(1)的凸起摩擦面(121)和设置在所述凸起摩擦面(121)周边的凸起过渡面(122)；
所述来令片(3)包括匹配所述凸起摩擦块(12)的曲面来令片(32)，所述曲面来令片(32)包括平面摩擦面(321)和设置在所述曲面摩擦面(321)周边的曲面过渡面(322)；所述平面摩擦面(321)平行于所述凸起摩擦面(121)。
2.根据权利要求1所述的防抱死刹车盘，其特征在于：所述来令片(3)包括分别设置在所述刹车盘(1)两侧的平面来令片(31)和所述曲面来令片(32)。
3.根据权利要求3所述的防抱死刹车盘，其特征在于：所述刹车盘(1)包括光滑的第一摩擦面(1-1)和设有所述凸起摩擦块(12)的第二摩擦面(1-2)；所述平面来令片(31)设置在所述第一摩擦面(1-1)侧，所述曲面来令片(32)设置在所述第二摩擦面(1-2)侧。
4.根据权利要求1所述的防抱死刹车盘，其特征在于：所述凸起过渡面(122)和曲面过渡面(322)是摆线形状。
5.根据权利要求1所述的防抱死刹车盘，其特征在于：所述凸起摩擦块(12)背面设有散热凹槽(13)。
6.根据权利要求1所述的防抱死刹车盘，其特征在于：所述刹车盘(1)中部绕圆周方向均布有通孔，螺栓穿过所述通孔将所述刹车盘固定在车轮上。
7.根据权利要求1-6中任一所述的防抱死刹车盘，其特征在于：所述凸起摩擦面(121)和曲面过渡面(322)是由摆线形成的摆线曲面。
8.根据权利要求7所述的防抱死刹车盘，其特征在于：所述凸起摩擦面(121)是从摆线的最高点向下加工形成的平面，所述曲面过渡面(322)的摆线与所述凸起摩擦面(121)的摆线相同。
9.根据权利要求7所述的防抱死刹车盘，其特征在于：所述摆线曲面的对应的参数方程为:Y＝R*SinΦ
X＝R*CosΦ
Z＝r*[CosΦ-Cos(u)](-u≤Φ≤u)
其中，凸起摩擦面121中心所在的圆半径为R；所选择的摆线圆半径为r；
所述第二摩擦面(1-2)上有n个凸起，每个凸起相邻两边与圆心的夹角为t；所述摆线曲面是截取一周期内位置最高的点左右对称的一段曲线，设该曲线对应的圆摆动的角度为α，且该曲线的横向长度等于每一个凸起所在圆弧的长度设为L；
其中，以所述第二摩擦面(1-2)所在平面为x-y平面，凸起的方向为z轴正向；
每一个凸起对应的圆心角为θ＝(2π/n-t)；取α＝θ,令u＝θ/2，则r＝(R*Φ)/[2*(u+Sinu)]。
10.一种防止刹车盘抱死方法，其特征在于：包括刹车盘(1)和制动器(2)，所述制动器(2)内设有用于接触所述刹车盘(1)，通过摩擦力使所述刹车盘(1)停止转动的来令片(3)，所述其特征在于：沿所述刹车盘圆周方向上，均布有凸起摩擦块(12)；沿所述刹车盘圆周方向上，两相邻所述凸起摩擦块(12)间设有光滑过度面(10)；所述凸起摩擦块(12)包括平行于所述刹车盘(1)的凸起摩擦面(121)和设置在所述凸起摩擦面(121)周边的凸起过渡面(122)；所述来令片(3)包括分别设置在所述刹车盘(1)两侧的平面来令片(31)和所述曲面来令片(32)；所述曲面来令片(32)包括曲面摩擦面(321)和设置在所述曲面摩擦面(321)周边的曲面过渡面(322)；所述曲面摩擦面(321)平行于所述凸起摩擦面(121)；所述刹车盘(1)包括光滑的第一摩擦面(1-1)和设有所述凸起摩擦块(12)的第二摩擦面(1-2)；所述平面来令片(31)设置在所述第一摩擦面(1-1)侧，所述曲面来令片(32)设置在所述第二摩擦面(1-2)侧；
车辆制动时，凸起摩擦块(12)上的凸起摩擦面(121)与曲面来令片(32)的平面摩擦面(321)相互摩擦产生制动力，同时刹车盘受所述曲面来令片(32)挤压产生变形，使刹车盘的第一摩擦面(1-1)向平面来令片(31)侧倾斜，使得第一摩擦面(1-1)与平面来令片(31)接触并相互摩擦产生制动力；
随着车轮转动，曲面来令片(32)滑离凸起摩擦块(12)，进入光滑过度面(10)的区域；此时，刹车盘受所述曲面来令片(32)挤压小，刹车盘变形量不足，平面来令片(31)与第一摩擦面(1-1)分离，曲面过渡面(322)与所述凸起过度面(122)开始接触，此时为线接触且挤压力小，制动作用微弱；
车轮继续转动，沿光滑过度面(10)的区域继续滑向凸起摩擦面(121)；此时，曲面过渡面(322)与凸起过渡面(122)逐渐分离，曲面摩擦面(321)再次与凸起摩擦面(121)接触，平面来令片(31)与第一摩擦面(1-1)逐渐接触，制动再次达到最强，循环往复；如此在车轮旋转一周有若干个循环，从而实现了制动力的周期变化，也就避免了制动时的抱死现象。
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