TW202010960A - 具有改良的轉子輪廓之煞車碟盤 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種碟盤式煞車轉子；該轉子包括與環形環共軸且支撐該等環形環之中心輪轂，該等環形環形成內側煞車碟盤及外側煞車碟盤以供與煞車墊塊嚙合；該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤藉由導柱陣列保持並行隔開之組態；該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤之各別對置內表面經塑形以相對於該等煞車碟盤中鄰近於煞車墊塊嚙合區的區之厚度而減小該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤在該等煞車墊塊嚙合區中的厚度。

Description

具有改良的轉子輪廓之煞車碟盤

本發明係關於用於車輛之碟盤式煞車，更明確而言係關於此等煞車之碟盤或轉子。

煞車「衰退」，即碟盤式煞車中制動效率之損失及煞車失效的主要原因係歸因於來自在墊塊於壓力下施加至表面時煞車墊塊與煞車碟盤轉子之表面之間的摩擦之煞車碟盤轉子中的過多熱積聚。

為了減輕熱積聚，開發出煞車碟盤轉子，其中該轉子包含兩個碟盤；內側碟盤及外側碟盤，其藉由碟盤之間的內部結構保持並行隔開組態，在兩個碟盤之間空氣可流動。此配置藉由本申請人揭示於例如世界專利第02090791號中，其中抽吸至內部碟盤與外部碟盤之間的空間中之空氣在隔開導柱之間流入且流出轉子之周邊。

儘管如此，在要求車輛之嚴苛或長期制動時，過多熱積聚繼續成為問題。

本發明之目標為解決或至少改善上述缺點中之一些。註釋

術語「包含」（及其語法變體）在本說明書中以「具有」或「包括」之包括性意義使用，且並非以「僅……組成」之排他性意義使用。

發明背景中對先前技術之以上論述並非承認其中所論述之任何資訊均為可引用先前技術或任何國家之熟習此項技術者之公共常識之部分。

因此，在本發明之第一廣泛形式中，提供一種碟盤式煞車轉子；該轉子包括與環形環共軸且支撐該等環形環的一中心輪轂，該等環形環形成一內側煞車碟盤及一外側煞車碟盤以供與煞車墊塊嚙合；該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤藉由一導柱陣列保持一並行隔開之組態；該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤之各別對置內表面經塑形以相對於該等煞車碟盤中鄰近於煞車墊塊嚙合區的區之厚度而減小該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤在該等煞車墊塊嚙合區中的厚度。

因此，在本發明之第二廣泛形式中，提供一種碟盤式煞車轉子；該轉子包括與環形環共軸且支撐該等環形環的一中心輪轂，該等環形環形成一內側煞車碟盤及一外側煞車碟盤以供與煞車墊塊嚙合；該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤藉由一導柱陣列保持一並行隔開之組態；該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤之各別對置內表面經塑形以減小該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤在煞車墊塊嚙合區中的厚度。

因此，在本發明之一第三廣泛形式中，提供一種碟盤式煞車轉子；該轉子包括與環形環共軸且支撐該等環形環的一中心輪轂，該等環形環形成一內側煞車碟盤及一外側煞車碟盤以供與煞車墊塊嚙合；該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤藉由一導柱陣列保持一並行隔開之組態；該等煞車碟盤經塑形以便在碟盤之在使用中煞車墊塊嚙合發生之處的區中具有煞車碟盤的減小之厚度。

較佳地，該內側碟盤及該外側碟盤之該減小的厚度促進熱耗散遠離該等煞車墊塊嚙合區。

較佳地，該減小之厚度藉由該等對置之內表面的一凹面塑形提供。

較佳地，該凹面塑形定中心於該等煞車墊塊嚙合區的中心上。

較佳地，對置之內表面之凹面塑形關於內側煞車碟盤及外側煞車碟盤之一中間平面為對稱的。

較佳地，該凹面塑形截面為弓形，從而大體上自接近於該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤的一外部周邊延伸至接近於一內部周邊。

較佳地，該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤的具有減小之厚度的該區係呈設置於該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤之內表面處之環形凹座的形式。

較佳地，該等環形凹座居中地定位成與該等煞車碟盤之外表面嚙合之煞車墊塊嚙合區。

較佳地，該等煞車碟盤中之每一者在該等煞車碟盤之周邊處具備色彩區分標記集合。

較佳地，該等色彩區分標記藉由色彩改變對該等煞車碟盤的溫度改變做出回應。

較佳地，碟盤式煞車轉子伴隨地供應有一色彩解譯圖，從而向一觀測者建議藉由該等標記之各別色彩改變指示的溫度範圍。

較佳地，藉由在煞車墊塊嚙合之區處削薄煞車碟盤厚度提供的溫度耗散之改良藉由該等煞車碟盤之周邊處的彩色標記指示；該等標記係回應於該等煞車碟盤之溫度改變。

在本發明之另一廣泛形式中，提供一種減輕一碟盤式煞車轉子之一內側煞車碟盤與一外側煞車碟盤之煞車墊塊嚙合區中之熱應力的方法；該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤與一中心輪轂共軸且藉由該中心輪轂支撐，且藉由一導柱陣列維持並行隔開組態；該方法包括如下步驟：相對於鄰近於煞車墊塊嚙合區之區減小該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤在該等煞車墊塊嚙合區中的厚度。

在本發明之另一廣泛形式中，提供一種減輕一碟盤式煞車轉子之一內側煞車碟盤與一外側煞車碟盤之煞車墊塊嚙合區中之熱應力的方法；該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤與一中心輪轂共軸且藉由該中心輪轂支撐，且藉由一導柱陣列維持並行隔開組態；該方法包括如下步驟：製造該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤，使得每一碟盤在煞車墊塊嚙合在使用中發生的區中具有該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤的減小之厚度。

在本發明之另一廣泛形式中，提供一種改良遠離一碟式煞車轉子之一內側煞車碟盤及一外側煞車碟盤之煞車墊塊嚙合區之熱傳導的方法；該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤與一中心輪轂共軸且藉由該中心輪轂支撐，且藉由一導柱陣列維持並行隔開組態；該方法包括如下步驟：製造該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤，使得每一碟盤在煞車墊塊嚙合在使用中發生的區中具有該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤的減小之厚度。

較佳地，熱應力藉由遠離該等煞車墊塊嚙合區朝向該等煞車碟盤之外部周邊及內部周邊的熱流來減輕。

較佳地，厚度之減小係藉由該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤之各別對置內表面在該等煞車墊塊嚙合區中的一塑形來進行。

較佳地，該等對置內表面之該塑形為凹面的。

較佳地，該凹面塑形定中心於該煞車墊塊嚙合區上。

較佳地，對置內表面之該塑形係呈定中心於該煞車墊塊嚙合區之環形凹座的形式。

較佳地，該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤之外部周邊具備色彩區分指示器條帶集合；該等條帶係回應於該等煞車碟盤中的溫度改變。

較佳地，該等煞車碟盤之溫度改變藉由該等指示符條帶之色彩改變來指示；各別色彩改變指示溫度帶。

第一較佳具體實例

在本發明之一較佳具體實例中，參看圖1 ，碟盤式煞車轉子10 包含內側煞車碟盤12 及外側煞車碟盤14 以供與兩個煞車碟盤之對置之外表面20 及22 上之煞車墊塊16 及18 （展示於圖2中）嚙合。碟盤12 、 14 與中心輪轂24 共軸且由該中心輪轂支撐，且藉由如此項技術中熟知且展示於圖3之截面圖中的導柱陣列26 維持並行隔開組態。

如圖2之側向截面圖中所展示，內側煞車碟盤12 及外側煞車碟盤14 的各別對置內表面28 及30 經塑形以相對於煞車碟盤中鄰近於煞車墊塊嚙合區32 及34 之區中的厚度減小內側煞車碟盤及外側煞車碟盤在彼等煞車墊塊嚙合區中的厚度。

此厚度減小較佳地藉由煞車碟盤12 及14 之內表面28 及30 之環形部分的凹面塑形而達成。此塑形定中心於煞車碟盤之外表面上煞車墊塊嚙合區32 及34 的中心。又較佳地，煞車碟盤之對置內表面之此環形凹面塑形關於內側煞車碟盤及外側煞車碟盤之一中間平面為對稱的。

如圖2之橫截面圖中所展示，凹面塑形形式較佳為弓形，且作為環形帶大體上自接近於煞車碟盤之外部周邊40 延伸至其內部周邊42 ，如藉由圖3上之短劃線所展示。較佳地，厚度減小之程度係在1至2 mm之範圍內。

內側碟盤及外側碟盤藉由對置內表面之凹面塑形的厚度減小具有輔助集中於環形煞車墊塊嚙合區中的碟盤之熱積聚之耗散的效應。可展示，熱朝向煞車碟盤之較厚的外部周邊及內部周邊流動遠離此等熱集中區，如藉由圖2中之箭頭所展示。

儘管圖式展示本發明的關於內側煞車碟盤及外側煞車碟盤之減小之厚度至展示於圖式之圖3中之導柱圖案的應用，但應理解，本發明之原理可應用至煞車碟盤之藉由結構分離以允許碟盤之間的空氣流動之任何配置。

此外，內側煞車碟盤及外側煞車碟盤之內部對向表面的形狀不必符合說明於圖2中之形狀，而是可自鄰接外部周邊40 延伸至兩個煞車碟盤上之接近於內側碟盤12 之內部周邊的區。此變化說明於圖2A中。

不需要減小厚度區段之表面的形式為弓形，而且如圖2B中所展示可例如採取環形凹座形式。在尤佳形式中，儘管不必要，但減小厚度之區段可定中心於煞車墊塊16 及18 與兩個碟盤之外表面20 及22 之接觸區上。在替代性較佳形式中，減小厚度之區段相對於煞車墊塊16 及18 與兩個碟盤之外表面20 及22 之接觸區的中心線偏移。第二較佳具體實例

在本發明之此再一具體實例中，藉由煞車碟盤在上述區中之選擇性薄化達成的較大熱耗散功效耦接有指示器系統，該指示器系統可向碟盤之使用者顯示由於重質或長期制動的溫度積聚之程度。因此，如圖4中所展示，碟盤之外邊緣12 及14 具備一數目個，較佳三個熱敏指示條帶52 、 54 及56 。

條帶集合規則地配置於煞車碟盤之圓周周圍，且數目上足夠，使得當煞車碟盤安裝至之車輛已開始靜止時，至少一個集合對於觀測者將可見，不管煞車碟盤已假定之位置。

條帶可由接合至煞車碟盤或作為溫度敏感油漆塗覆之溫度敏感材料形成。在任一狀況下，條帶經色彩區分以易於區分，且較佳為綠色、橙色及紅色，但依據底層表面中熱的程度而改變色彩。

因此較佳地，在本發明之具體實例中，綠色條帶油漆52 在458℃至856℃之溫度帶內改變至白色，橙色條帶54 在550℃與1022℃之間改變至黃色，而紅色條帶56 亦在630℃與1166℃之間改變至該色。

本發明具體實例之煞車碟盤一起供應有色彩解譯圖（圖中未示），使得車輛所有者或操作者可參考圖，且比較條帶之當前色彩與圖的色彩。圖可另外含有關於碟盤在不同制動條件下之當前色彩之可能解譯的資訊作為對評估制動效能的輔助。工業應用

碟盤式煞車歸因於輪式車輛中長期或重質制動動作的煞車衰退對於煞車之磨損為不利的，而且此外在煞車經由過熱失去功效時可導致嚴重安全問題。根據第二熱動力學定律，熱傳導或熱流動自較高溫度至彼等較低溫度區發生，在本發明中，該製程藉由較高溫度區，即煞車碟盤之就在煞車墊塊下方之區相對於較冷鄰接區具有減小之厚度來改良。

無

現將參看隨附圖式描述本發明之具體實例，其中： 圖1為根據本發明之碟盤式煞車轉子的立體圖； 圖2為圖1之碟盤式煞車轉子之區段的橫截面視圖； 圖2A及圖2B為碟盤式煞車轉子之區段之橫截面的其他具體實例； 圖3為圖1之碟盤式煞車轉子之沿著內側煞車碟盤與外側煞車碟盤之間的中間平面獲得的橫截面； 圖4為圖1至圖3之在轉子之煞車碟盤周邊處具有溫度敏感標記集合的煞車碟盤轉子之側視圖。

Claims (20)

1. 一種碟盤式煞車轉子；該轉子包括與環形環共軸且支撐該等環形環之中心輪轂，該等環形環形成內側煞車碟盤及外側煞車碟盤以供與煞車墊塊嚙合；該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤藉由導柱陣列保持並行隔開之組態；該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤之各別對置內表面經塑形以相對於該等煞車碟盤中鄰近於煞車墊塊嚙合區的區之厚度而減小該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤在該等煞車墊塊嚙合區中的厚度。.
2. 如請求項1所述之碟盤式煞車轉子，其中該內側碟盤及該外側碟盤之該減小的厚度促進熱耗散遠離該等煞車墊塊嚙合區。
3. 如請求項1或2所述之碟盤式煞車轉子，其中該減小之厚度係藉由該等對置內表面的凹面塑形提供。
4. 如請求項3所述之碟盤式煞車轉子，其中該凹面塑形定中心於該等煞車墊塊嚙合區的中心上。
5. 如請求項3或4所述之碟盤式煞車轉子，其中該等對置內表面之該凹面塑形關於該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤之中間平面為對稱的。
6. 如請求項3至5中任一項所述之碟盤式煞車轉子，其中該凹面塑形截面為弓形，從而大體上自接近於該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤的外部周邊延伸至接近於內部周邊。
7. 如請求項1所述之碟盤式煞車轉子，其中該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤的具有減小之厚度的該區係呈設置於該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤之內表面處之環形凹座的形式。
8. 如請求項7所述之碟盤式煞車轉子，其中該等環形凹座居中地定位成與該等煞車碟盤之外表面嚙合之煞車墊塊嚙合區。
9. 如請求項1至8中任一項所述之碟盤式煞車轉子，其中該等煞車碟盤中之每一者在該等煞車碟盤之周邊處具備色彩區分標記集合。
10. 如請求項9所述之碟盤式煞車轉子，其中該等色彩區分標記藉由色彩改變對該等煞車碟盤的溫度改變做出回應。
11. 如請求項8或9所述之碟盤式煞車轉子，其中碟盤式煞車轉子伴隨地供應有色彩解譯圖，從而向觀測者建議藉由該等標記之各別色彩改變指示的溫度範圍。
12. 如請求項1至11中任一項所述之碟盤式煞車轉子，其中藉由在煞車墊塊嚙合區處削薄煞車碟盤厚度提供的溫度耗散之改良係藉由該等煞車碟盤之周邊處的彩色標記指示；該等標記係回應於該等煞車碟盤之溫度改變。
13. 一種減輕碟盤式煞車轉子之內側煞車碟盤與外側煞車碟盤之煞車墊塊嚙合區中之熱應力的方法；該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤與中心輪轂共軸且藉由該中心輪轂支撐，且藉由導柱陣列維持並行隔開組態；該方法包括如下步驟：相對於鄰近於煞車墊塊嚙合區之區減小該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤在該等煞車墊塊嚙合區中的厚度。
14. 如請求項7所述之方法，其中熱應力藉由遠離該等煞車墊塊嚙合區朝向該等煞車碟盤之外部周邊及內部周邊的熱流來減輕。
15. 如請求項7或8所述之方法，其中厚度之減小係藉由該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤之各別對置內表面在該等煞車墊塊嚙合區中的塑形來進行。
16. 如請求項9所述之方法，其中該等對置內表面之該塑形為凹面的。
17. 如請求項10所述之方法，其中該凹面塑形定中心於該煞車墊塊嚙合區上。
18. 如請求項9所述之方法，其中對置內表面之該塑形係呈定中心於該煞車墊塊嚙合區上之環形凹座的形式。
19. 如請求項13至18中任一項所述之方法，其中該內側煞車碟盤及該外側煞車碟盤之外部周邊具備色彩區分指示器條帶集合；該等條帶係回應於該等煞車碟盤之溫度改變。
20. 如請求項19所述之方法，其中該等煞車碟盤之溫度改變藉由該等指示器條帶之色彩改變來指示；各別色彩改變指示溫度帶。

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