專利名稱：制動盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制動盤，并具體涉及一種摩托車用的制動盤。
背景技術(shù)：
在摩托車中，盤式制動器已被廣泛地用在車輛的控制裝置中。在這種盤式制動裝置中，車輛的前輪或后輪的輪轂上安裝了制動盤，在制動盤外周部分的車體框架一側(cè)上設(shè)有里面具有若干制動墊的卡鉗，制動墊借助于液壓活塞而從兩側(cè)擠壓制動盤，而在制動盤和制動墊之間產(chǎn)生的摩擦能夠使盤的停止轉(zhuǎn)動。
在這樣一種盤式制動裝置中，由于制動盤的溫度因摩擦生熱而升高，引起熱變形，如盤的翹曲，因而需要使摩擦熱散逸，以便提高散熱性，以防止如盤的翹曲的變形。
傳統(tǒng)的方式是在制動盤內(nèi)設(shè)置多個(gè)孔，以便于散熱。為了進(jìn)一步提高散熱性，以抑制熱變形，在專利文獻(xiàn)1中已提出了一種制動盤。參照圖8，將描述在上述專利文獻(xiàn)中所公開的制動盤。
如圖8所示的制動盤110是在專利文獻(xiàn)1的圖16中所公開的結(jié)構(gòu)的修改過的制動盤，該制動盤包括具有圓內(nèi)周的輪轂區(qū)113、環(huán)形制動區(qū)114和連接輪轂區(qū)113和制動區(qū)114的多個(gè)臂區(qū)115。
更具體地說，制動盤110由碳鋼板一體制成，并且包括具有供軸穿過的裝配孔112的輪轂區(qū)113、處于外周側(cè)的環(huán)形制動區(qū)114和連接輪轂區(qū)113和制動區(qū)114的多個(gè)臂區(qū)115，這些臂區(qū)115在圓周上以一定間距布置。
制動區(qū)114形成有以一定間距的多個(gè)狹槽116，設(shè)置于狹縫116間的每個(gè)連接區(qū)117的外周側(cè)上的頭部的中心Q1與該連接區(qū)117內(nèi)圓周側(cè)上的基部的中心Q2偏移一個(gè)固定角α。制動區(qū)114和輪轂區(qū)113之間可選地形成臂區(qū)115和減重孔118，以減小重量。輪轂區(qū)113靠近臂區(qū)115的基部形成，其具有用于固定制動盤的安裝孔111。
多個(gè)臂區(qū)115被設(shè)置成使它們位于制動區(qū)114側(cè)上的頭部的中心P10和它們位于輪轂區(qū)113側(cè)上的基部的中心P11沿一個(gè)圓周方向重復(fù)地偏移位移角θ10、θ11和θ12的順序。臂區(qū)115的中心線L10被設(shè)置成沿一個(gè)方向傾斜于制動盤10的橫跨這些中心線L10的徑向線段。而且，在每個(gè)臂區(qū)115沿其整個(gè)長度的每一個(gè)部分內(nèi)都設(shè)有縱向線段L12，該縱向線段L12沿徑向橫跨制動盤10的臂區(qū)115，以防止輪轂區(qū)113和制動區(qū)114直接連接。
現(xiàn)在參照圖9(a)和(b)描述制動盤110的操作。由于臂區(qū)115的頭部的中心P10和它們基部的中心P11沿一個(gè)圓周方向重復(fù)地偏移位移角θ10、θ11和θ12的順序，且該臂區(qū)115傾斜于制動盤110的徑向線段設(shè)置，制動區(qū)114沿徑向的膨脹(如圖9(a)的假想線所示)被轉(zhuǎn)化成臂區(qū)115的彈性變形，并且制動區(qū)114沿徑向收縮(如圖9(b)假想線所示)被轉(zhuǎn)化成臂區(qū)115的彈性變形。
也就是說，在制動過程中熱產(chǎn)生導(dǎo)致制動區(qū)114膨脹的情形中，即使在臂區(qū)115上施加了徑向拉應(yīng)力F12，如圖9(a)所示，這些拉應(yīng)力F12也被臂區(qū)115和減重孔118吸收，它們發(fā)生如假想線所示的變形。而且，即使在制動盤10的制造過程中，由于應(yīng)用于制動區(qū)114的熱處理而造成的制動區(qū)114收縮，從而在該制動區(qū)114上作用有徑向壓應(yīng)力F11，如圖9(b)所示，這些壓應(yīng)力F11也會被臂區(qū)115和減重孔118吸收，它們發(fā)生如假想線所示的變形。因此，減小了輪轂區(qū)113上的壓應(yīng)力，防止了輪轂區(qū)113向它中心的變形，并且能夠獲得裝配孔112足夠的圓度，而不用在熱處理后進(jìn)行加工等。
專利文獻(xiàn)1JP-A-Hei08-210466發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在專利文獻(xiàn)1所公開的制動盤中，減小了產(chǎn)生施加在輪轂區(qū)上壓力或拉力的熱應(yīng)力，而不需要復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制動盤，并且能夠有效防止輪轂區(qū)的內(nèi)圓周面的變形或整個(gè)盤的翹曲，以便于傳遞制動力。
但是，由于在專利文獻(xiàn)1的制動盤中，至少環(huán)形輪轂區(qū)被認(rèn)為是必備部件同時(shí)尋求阻止該輪轂區(qū)的內(nèi)周面的變形，因此難于期望臂區(qū)進(jìn)一步的彈性變形。也就是說，設(shè)置從該環(huán)形輪轂區(qū)內(nèi)的、連接相鄰安裝孔的弓形部分延伸到環(huán)形區(qū)的臂區(qū)(連接臂)，從而抑制該臂區(qū)的彈性變形，這可能會出現(xiàn)一種情形制動盤整體不能充分地吸收因制動區(qū)熱膨脹而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
考慮到上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的是提供一種能充分地吸收與制動區(qū)的熱膨脹和變形相關(guān)的熱應(yīng)力的制動盤。
解決上述問題的手段本發(fā)明的制動盤包括用于聯(lián)接到車輪上的安裝區(qū)；位于所述安裝區(qū)的外周的制動區(qū)，用于與之滑動接觸的制動墊；和用于連接所述安裝區(qū)中的多個(gè)安裝部分的每一個(gè)和所述制動區(qū)的連接臂區(qū)，其中所述連接臂區(qū)中的每個(gè)連接臂都沿一個(gè)側(cè)向從所述的多個(gè)安裝部分中相應(yīng)的一個(gè)延伸到所述制動區(qū)，該側(cè)向不同于所述制動區(qū)的徑向，并且相鄰的安裝部分至少通過所述連接臂彼此相連。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述安裝區(qū)形成有若干安裝孔。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述制動區(qū)和所述連接臂區(qū)被布置成當(dāng)所述制動墊與制動區(qū)滑動接觸時(shí)，制動力通過摩擦生熱而施加于制動區(qū)上，并且在所述制動區(qū)的制動過程中，整個(gè)所述連接臂區(qū)因熱膨脹而變形。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，從其中一個(gè)所述安裝部分延伸到所述制動區(qū)的連接臂由一個(gè)連接臂構(gòu)成。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，從其中一個(gè)所述安裝部分延伸到所述制動區(qū)的連接臂由至少兩個(gè)連接臂構(gòu)成。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，從該一個(gè)安裝部分延伸的至少一個(gè)連接臂在中間分叉，從而達(dá)到所述制動區(qū)的多個(gè)位置上。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，從該一個(gè)安裝部分延伸的連接臂借助于一個(gè)加固臂而被連接在位于該安裝部分的一個(gè)側(cè)向上的安裝部分上。
從該一個(gè)安裝部分延伸的至少兩個(gè)連接臂包括不同長度的連接臂，并且除最短的連接臂外的至少一個(gè)連接臂優(yōu)選地借助于一個(gè)加固臂而被連接于位于所述安裝部分的一個(gè)側(cè)向上的安裝部分上。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，由所述安裝部分、所述連接臂和所述加固臂限定出的、并且位于制動盤中心的開口的形狀是多邊形。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述多邊形是近似的正六邊形。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述制動部分形成有多個(gè)小孔。
所述制動盤優(yōu)選的是摩托車用的制動盤。
本發(fā)明的車輛是一種配備有所述制動盤的車輛。所述車輛是例如摩托車、雪地車或四輪越野車。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的制動盤包括制動區(qū)，當(dāng)制動墊塊與該制動區(qū)外周側(cè)上的端部滑動接觸時(shí)，由摩擦生熱而向制動區(qū)施加制動力；多個(gè)安裝部分，其相對制動區(qū)形成在中心側(cè)上，并被用來將制動盤安裝在車輪上；和多個(gè)連接臂，用于將這些安裝部分連接在所述制動區(qū)上，并且被構(gòu)造成以致于整個(gè)連接臂區(qū)能在所述制動區(qū)的制動過程中熱膨脹的作用下變形。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，所述連接臂區(qū)包括從單個(gè)安裝部分延伸出的多個(gè)連接臂，并且被構(gòu)造成使得從單個(gè)安裝部分延伸出的該多個(gè)連接臂均能變形成不同的形狀。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，至少一些所述連接臂具有從連接臂處分叉的若干加固臂，且這些加固臂被構(gòu)造成使得它們能隨其連接臂的變形而變形。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，設(shè)置有從所述單個(gè)安裝部分延伸出的加固臂，該加固臂從多個(gè)連接臂中的易于變形的連接臂處分叉，并且該加固臂被構(gòu)造成使得它能隨其連接臂的變形而變形。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，所述多個(gè)安裝部分只通過所述連接臂彼此連接。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，所有的所述連接臂都從與其相連接的安裝部分與制動區(qū)在沿盤的一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的多個(gè)位置處相連接。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，所述連接臂每個(gè)都形成得寬度小于它們相應(yīng)的安裝部分，且長度大于寬度。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，從所述單個(gè)安裝部分延伸出的多個(gè)連接臂包括不同長度的連接臂。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，從所述不同長度的連接臂中的較長的連接臂處分叉出加固臂。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，所述加固臂形成得比它分叉處的連接臂短。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，所述加固臂被連接于相鄰的安裝部分上。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，所述加固臂被連接于制動區(qū)上。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，設(shè)置有加固臂，該加固臂從設(shè)置處分叉。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的另一個(gè)制動盤包括制動區(qū)，當(dāng)制動墊與其外周側(cè)上的端部滑動接觸時(shí)，由摩擦生熱而向該制動區(qū)施加制動力；多個(gè)安裝部分，其相對制動區(qū)形成在中心側(cè)上，并被用來將制動盤安裝在車輪上；和多個(gè)連接臂，用于將這些安裝部分連接于所述制動區(qū)上，其中所述多個(gè)安裝部分只通過所述連接臂而與所述制動區(qū)相連，并且所有的所述連接臂都從與其連接的安裝部分在沿盤的一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的多個(gè)位置處與制動區(qū)相連。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，所述連接臂每個(gè)都形成得寬度小于它們相應(yīng)的安裝部分，且長度大于寬度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的又一個(gè)制動盤包括制動區(qū)，當(dāng)制動墊與其外周側(cè)上的端部滑動接觸時(shí)，由摩擦熱而向該制動區(qū)施加制動力；多個(gè)安裝部分，其相對制動區(qū)形成在中心側(cè)上；和多個(gè)連接臂，用于將這些安裝部分連接在所述制動區(qū)上，其中所述多個(gè)安裝部分只通過所述連接臂而彼此連接，并且所有的所述連接臂都形成得寬度小于它們相應(yīng)的安裝部分，且長度大于寬度。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，所述連接臂區(qū)包括從單個(gè)安裝部分延伸出的多個(gè)連接臂，并且從所述單個(gè)安裝部分延伸出的該多個(gè)連接臂包括不同長度的連接臂。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，至少一些所述連接臂具有從該連接臂處分叉的加固臂。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，所述連接臂區(qū)包括從單個(gè)安裝部分延伸出的多個(gè)連接臂，從所述單個(gè)安裝部分延伸出的該多個(gè)連接臂包括不同長度的連接臂，并且從不同長度的連接臂中的較長的連接臂處分叉出加固臂。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，所述加固臂形成得比它分叉處的連接臂短。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，所述連接臂被連接在相鄰安裝部分上。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，所述加固臂被連接在制動區(qū)上。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中，從所述加固臂分叉出加固臂。
本發(fā)明所提供的效果在本發(fā)明的制動盤中，用于連接與車輪聯(lián)接的安裝區(qū)的連接臂和位于該安裝區(qū)的外周的制動區(qū)均沿一個(gè)側(cè)向延伸到所述制動區(qū)，該一個(gè)側(cè)向不同于制動區(qū)的徑向，并且相鄰的安裝部分至少通過這些連接臂連接。因此，放松了通過環(huán)形輪轂區(qū)的連接臂區(qū)的結(jié)合，且因此制動盤整體能充分地吸收由制動區(qū)的熱膨脹所引起的熱應(yīng)力。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的制動盤的前視圖；圖2(A)是應(yīng)用了本發(fā)明的該實(shí)施方式的制動盤的車輛(摩托車)的前輪部分的透視圖，且圖2(B)是示出該前輪上設(shè)置的制動系統(tǒng)的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施方式的變型1的制動盤的前視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施方式的變型2的制動盤的前視圖；圖5(A)顯示了一個(gè)模擬特征，示出用于對照的制動盤的一部分的變形量；另一方面，圖5(B)顯示了一個(gè)模擬特征，示出變型2的制動盤一部分的變形量；圖6顯示了一個(gè)特征，示出圖案1-5的制動盤的外周的變形量；圖7(a)和(b)是四點(diǎn)固定式的制動盤的前視圖；圖8是現(xiàn)有的制動盤110的前視圖；圖9(a)和(b)是示出現(xiàn)有制動盤110的操作的視圖；圖10是現(xiàn)有制動盤200的前視圖。
附圖標(biāo)記的說明10，(10A，10B)制動盤12車輪 14小孔16，(16A，16B)連接臂區(qū)(臂)18安裝孔(圓孔)20安裝區(qū)(部分)(固定區(qū)) 22卡鉗24卡鉗體 26制動墊28卡鉗活塞30制動管 32制動桿32A樞轉(zhuǎn)軸34主汽缸 34A活塞
36加固臂(加固架，連桿)100制動區(qū) 110制動盤 111安裝孔112裝配孔 113輪轂區(qū) 114制動區(qū)115臂區(qū)116狹縫117連接區(qū)118減重孔 200制動盤 202安裝孔203安裝區(qū) 204制動區(qū) 207開口209連續(xù)部分具體實(shí)施方式
本申請的發(fā)明人經(jīng)過認(rèn)真地研究，找出令人滿意地吸收與制動區(qū)的熱膨脹和變形有關(guān)的熱應(yīng)力的可能性方案，從而已設(shè)計(jì)出一種基于不用環(huán)形輪轂的技術(shù)理念的結(jié)構(gòu)，替代現(xiàn)有的制動盤的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生出本發(fā)明。
現(xiàn)在，下面參照附圖對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行描述。應(yīng)理解到本發(fā)明并不限于下面的實(shí)施方式。
實(shí)施方式1將參照圖1(a)和(b)對本發(fā)明的實(shí)施方式1的制動盤進(jìn)行描述。圖1(a)是示意性地顯示本發(fā)明的制動盤10的結(jié)構(gòu)的前視圖，且圖1(b)是示出制動盤10的連接臂區(qū)的布置的視圖。
本實(shí)施方式的制動盤10，如圖1(a)和(b)所示，包括用于聯(lián)接在車輪(無圖示)上的安裝區(qū)20；用于與制動墊(無圖示)滑動接觸的制動區(qū)100；和用于將安裝區(qū)20連接在制動區(qū)100上的連接臂區(qū)16。安裝區(qū)20形成有若干安裝孔18。但是本發(fā)明不限于這些安裝孔18，例如，如果銷可以用作將制動盤聯(lián)接在車輪上的裝置，則可以使用銷。制動部分100位于安裝部分20的外周。
連接臂16分別從安裝區(qū)20沿與制動區(qū)100的徑向(R)不同的方向(EX)延伸到該制動區(qū)100，并且每個(gè)連接臂16延伸的方向(EX)與一個(gè)側(cè)向(S1)相同。在此，一個(gè)側(cè)向(S1)表示與另一側(cè)向(S2)相反的方向，并且術(shù)語“一個(gè)側(cè)向(S1)”可以被稱為“制動盤10的周向的一側(cè)”(也就是圖1(b)的實(shí)例中的順時(shí)針方向)，或可以被稱為如從徑向(R)所看到的右向。每個(gè)連接臂16延伸的方向(EX)可以都是方向S2(逆時(shí)針方向或左向)，且在這種情形中，S2具有一個(gè)側(cè)向的含意。
在本實(shí)施方式的布置中，相鄰的安裝部分20至少通過連接臂16連接。也就是說，在本實(shí)施方式的制動盤10中，不像圖8所示的制動盤110，沒有環(huán)形輪轂區(qū)113，并且相鄰的安裝部分20不通過環(huán)形輪轂區(qū)連接，而是至少通過連接臂16連接。在圖1所示的實(shí)例中，一個(gè)安裝部分20和與其相鄰的另一個(gè)安裝部分20通過從這一個(gè)安裝部分20延伸出的連接臂16、與該連接臂16連接的制動區(qū)100以及該相鄰的安裝部分20而相連。
在制動盤10操作的過程中，當(dāng)制動墊與制動盤滑動接觸時(shí)，在摩擦熱的作用下將制動力施加于制動區(qū)100上。安裝部分20和連接臂16被布置成整個(gè)連接臂部分16在制動區(qū)100的制動過程中在熱膨脹的作用下變形。也就是說，在本實(shí)施方式的布置中，由于沒有環(huán)形輪轂區(qū)，因而在沒有環(huán)形輪轂的任何限制的情況下，整個(gè)連接臂區(qū)16肯定改變其形狀，從而能夠充分地吸收與制動區(qū)100的熱膨脹和變形有關(guān)的熱應(yīng)力。
在圖1所示的實(shí)例中，從一個(gè)安裝部分20延伸到制動區(qū)100的連接臂16由一個(gè)連接臂16構(gòu)成。可以采用這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，一個(gè)連接臂16在中間分叉，從而到達(dá)制動區(qū)100的多個(gè)位置上。
現(xiàn)在，進(jìn)一步參照除了圖1外的圖2(A)和(B)對本實(shí)施方式的布置進(jìn)行描述。圖2(A)是一種車輛(摩托車)的前輪區(qū)的透視圖，上面應(yīng)用了本實(shí)施方式的制動盤10，而圖2(B)是示出前輪上設(shè)置的制動系統(tǒng)的示意圖。
圖1所示的制動盤10是一種應(yīng)用于摩托車上的制動盤，其呈薄的、類似環(huán)狀的盤形結(jié)構(gòu)。制動盤10不限于摩擦車，而能應(yīng)用于除摩托車外的其它車輛上，如應(yīng)用于所謂的跨騎式車輛(雪地車和四輪越野車(ATV全地形車輛)等)。在本實(shí)施方式中的摩托車指的是包括機(jī)器腳踏車和輕便摩托車的摩托車，尤其指在轉(zhuǎn)向時(shí)車身能傾斜的車輛。因此，即使車輛不少于兩個(gè)車輪，其前輪和后輪至少是一個(gè)，并且被稱為三輪車或四輪車(或四輪以上的車)，也能被包括在“摩托車”內(nèi)。
如圖2(A)所示，制動盤10被聯(lián)接在車輪12的車軸上(見圖2(A))，與之同軸并且與車輪12一起旋轉(zhuǎn)。根據(jù)車輛的類型，制動盤10被聯(lián)接在車輪12的一側(cè)或兩側(cè)上。
如圖1所示，制動盤10具有多個(gè)小孔14。小孔14具有釋放制動過程中所產(chǎn)生的熱的作用。如果小孔14能完成其散熱的功能，則它可以是任何形狀，而不限于圓形，并且可以是不同的形狀。
在圖1所示的布置中，臂16作為連接臂伸出，同時(shí)從制動盤10的六個(gè)點(diǎn)中的每個(gè)點(diǎn)向盤的中心成切線地或近似成切線地傾斜，在這六個(gè)點(diǎn)處，制動盤10的內(nèi)周側(cè)邊緣以同心圓的形式被分割成相等的若干部分。六個(gè)臂16彼此分離開，而沒有通過現(xiàn)有環(huán)形輪轂區(qū)連接。
臂16的端部形成有圓孔18。該圓孔18與用于將制動盤聯(lián)接在車輪上的固定部分(安裝部分)20相對應(yīng)。也就是說，如圖2(A)所示，在車輪12上的圓內(nèi)以規(guī)則間距預(yù)先設(shè)置有六個(gè)陰螺紋，并且制動盤和車輪用螺栓(無圖示)緊固，且每個(gè)陰螺紋和固定部分20的圓孔18彼此對準(zhǔn)。從而將制動盤10固定到車輪12上。
如圖2(B)所示，設(shè)置有卡鉗22，從而借助于該卡鉗22而保持制動盤10的外周邊緣(圖1中的制動區(qū)100)?？ㄣQ22具有位于卡鉗體24內(nèi)的一對制動墊26，并且這對制動墊26在兩側(cè)面向制動盤10。制動墊26被分別固定于由卡鉗體24支撐的卡鉗活塞28的端部處。制動區(qū)是當(dāng)制動墊與制動盤滑動接觸時(shí)在制動盤中產(chǎn)生摩擦熱量的具體區(qū)域。
從制動管30向卡鉗活塞28供應(yīng)特定壓力的油，當(dāng)壓力升高時(shí)，活塞28沿彼此接近的方向被擠壓。因此采用這對制動墊，從而借助于油壓而將制動盤10保持于制動墊之間。這個(gè)保持狀態(tài)是施加制動時(shí)所處的一種狀態(tài)，并且制動力被施加在與車輪高速旋轉(zhuǎn)的制動盤10上。
下面參考作為一個(gè)實(shí)例的摩托車的前制動器描述制動操作。也就是如圖2(B)所示，當(dāng)制動桿32在握力的作用下沿箭頭F的方向轉(zhuǎn)動時(shí)(當(dāng)握住制動桿32時(shí))，主汽缸34的活塞34A沿箭頭A方向被擠壓。此時(shí)，活塞34A上的推力(壓力)在杠桿比的系數(shù)的作用下(圖2(B)中的L1/L2)被放大，大于制動桿上的握力。
杠桿比是所謂的杠桿率，其取決于制動桿32的樞轉(zhuǎn)軸32A和主汽缸34的軸線之間的偏移量(L1)和制動桿32的樞軸32A和握力F的施加點(diǎn)之間的距離(L2)。
通過壓縮主汽缸34的活塞34A而產(chǎn)生的油壓穿過制動管30，并轉(zhuǎn)變成壓縮卡鉗活塞28的力。
在上述制動系統(tǒng)中，在車輪高速旋轉(zhuǎn)過程中，如果駕駛者握住制動桿32，以制動車輪12，則制動墊26將制動盤保持在它們之間，并且車輪12的轉(zhuǎn)速由于滑動摩擦而減小。在制動操作期間，制動盤10由于摩擦而產(chǎn)生熱量。制動盤10由于在熱的作用下熱膨脹而產(chǎn)生變形。
當(dāng)制動盤10被聯(lián)接于車輪12上時(shí)，車輪12的固定區(qū)20被設(shè)置在沿切線方向向制動盤內(nèi)徑向延伸的臂16的端部處，并且該固定區(qū)20被限定為一個(gè)固定位置。由于所有的臂16都與相鄰的臂分離開，并且與現(xiàn)有的臂不同的是，它們并不通過環(huán)形輪轂區(qū)結(jié)合，因而該臂區(qū)易于隨制動區(qū)的熱膨脹和變形而產(chǎn)生變形。因此，當(dāng)制動盤的制動區(qū)在制動作用下產(chǎn)生熱量，并且因熱膨脹和變形而直徑增大時(shí)，在制動盤內(nèi)沒有積累應(yīng)變，從而防止了制動盤的塑性變形。
適當(dāng)?shù)剡x擇臂16的傾角、臂16的長度、臂16的形狀等，以適合對臂16所需要的熱變形性。另一方面，考慮臂16所需的強(qiáng)度，確定臂16的結(jié)構(gòu)。
臂16被構(gòu)造成使得整個(gè)臂區(qū)16能因制動區(qū)100的熱膨脹而變形。固定部分20被徑向向盤內(nèi)設(shè)置在臂16上。在本實(shí)施方式中，多個(gè)固定部分20只通過臂16而被分別連接在制動區(qū)100上。另外，每個(gè)臂16都從位于臂16端部的固定部分20處與制動區(qū)100在盤式制動器10的旋轉(zhuǎn)方向的一側(cè)(也就是圖1(b)所示的“S1”)上的位置處相連。也就是說，每個(gè)臂16都相對于制動區(qū)100朝同一側(cè)(S1)傾斜(沿制動盤的徑向或周向)。由于臂16向同一側(cè)延伸(一側(cè))，因而能夠獲得共同作用的有效的變形。圖中所示的臂是直的，但也可以是彎曲的。臂16的寬度小于固定部分20的直徑。臂形成得使其長度大于臂16本身的寬度。
現(xiàn)在，下面將顯示本實(shí)施方式的變型。如上所述，在上面實(shí)施方式中的相似部件由相似的附圖標(biāo)記表示，并且重復(fù)描述。
變型1如圖3所示，在變型1的制動盤10A中，臂由組合成三角形的兩個(gè)框架16A、16B組成。也就是說，臂可以被分割成多個(gè)框架。在圖3中，臂由兩個(gè)框架組成，但也可以由多于兩個(gè)框架組成。每個(gè)框架都作為一個(gè)臂實(shí)現(xiàn)吸收熱變形的能力。每個(gè)臂(框架)的長度、寬度和形狀可以適當(dāng)?shù)剡x擇和確定。另外，臂可以如上述的那樣分叉。這種布置使臂的剛度被提高到不阻礙熱變形性的程度。盡管多個(gè)框架變形成不同的形狀，但是臂區(qū)整體實(shí)現(xiàn)吸收熱變形的功能。
變型2為了增加制動盤的強(qiáng)度，臂可以分叉。如圖4所示，變型2的制動盤10B的特征在于，固定部分20和鄰近該固定部分20的、用于支撐該固定部分20的臂16B通過加固框架(加固臂36)而連接。也就是說，加固框架36從臂16B處分叉。加固框架還隨著臂16B的變形而變形。另外，加固框架(分叉部分)將一個(gè)固定部分20和鄰近那里的另一個(gè)固定部分20連接起來，從而提高了固定部分的剛性。加固框架的長度小于臂16B的長度。
加固框架36使臂16B的剛性被提高，比變型1的剛性高，達(dá)到不會阻礙熱變形性的程度。該加固框架36并沒有構(gòu)成現(xiàn)有的輪轂，而是隨著制動區(qū)的熱膨脹和變形而變形。因此，能夠增大制動盤10B抵抗因制動盤100上的外部沖擊(如滾動等)而產(chǎn)生的偏移或翹曲的強(qiáng)度。只要加固框架36令人滿意地連接了相鄰的臂16B，則它可以相應(yīng)地具有最小的寬度和形狀。加固框架36的形狀、寬度等的確定使得基本上保持了臂16B的變形性。
臂的分叉結(jié)構(gòu)不限于在圖3和4中所示的那些結(jié)構(gòu)。適當(dāng)?shù)卮_定分叉的數(shù)量和分叉的形狀。臂分叉朝向的目的地可以是除相鄰固定部分20外的制動區(qū)100。例如，在圖1所示的布置中，從一個(gè)固定部分20延伸出的臂16可以通過加固框架36而被連接于位于該固定部分20的一側(cè)方向(S1)上的固定部分20上。這種布置對應(yīng)于在去掉臂16A的情況下的圖4所示的實(shí)例。
如圖4所示，當(dāng)設(shè)置了從一個(gè)安裝部分20延伸出的兩個(gè)或多個(gè)臂16(16A、16B)時(shí)，優(yōu)選的是包括不同長度的臂，并且至少一個(gè)臂(16A)(除了最短的臂(16B))通過加固框架36而被連接在位于該固定部分20的一側(cè)方向(S1)上的固定部分20上。這是由于當(dāng)加固框架36被聯(lián)接在比最短的臂16A長的臂36時(shí)所能夠獲得的變形量大于當(dāng)加固框架36被聯(lián)接在最短的臂16A時(shí)所能夠獲得的變形量。
在圖4所示的布置中，由固定部分(安裝部分)20、臂(連接臂)16B和加固框架(加固臂)36限定出的開口呈多邊形，而不是圓形，并且位于制動盤的中心。在這個(gè)實(shí)例中，設(shè)置了六個(gè)安裝孔18，并且這個(gè)開口是近似正六邊形。在此，術(shù)語“正六邊形”指被認(rèn)為是近似正六邊形、甚至于具有圓角或不是確切的直線段的邊的形狀，而并不限于幾何上的正六邊形。開口的形狀可以近似為多邊形(如近似為方形)，而不是近似正六邊形，這取決于制動盤的結(jié)構(gòu)。
圖5顯示了模擬作為對照實(shí)例的制動盤(見圖5(A))和變型2的制動盤10B(見圖5(B))間的因摩擦熱產(chǎn)生的變形的狀況的特征圖。圖5(A)所示的對照實(shí)例是具有圓形內(nèi)周的輪轂區(qū)的制動盤。
如圖5(A)所示，與相應(yīng)于對照實(shí)例的制動盤的框架16A，16B的區(qū)域的變形量相比，變型2中的框架16A，16B的變形量增大了30-50％。由于變型2顯示出變形量大于對照實(shí)例的變形量，因此變型2的制動盤相應(yīng)地受由摩擦熱產(chǎn)生的熱膨脹所造成的熱應(yīng)力的影響較小。而且，在變型2中的連接框架的區(qū)域變形的同時(shí)，對照實(shí)例中的環(huán)形輪轂的變形性顯示出較小的數(shù)值。這是因?yàn)樵谧冃?中，盤具有所謂的結(jié)，而且易于變形，而對照實(shí)例的盤具有圓形輪轂，而沒有結(jié)，基本上阻止了變形。在圖9(a)和(b)所示的實(shí)例中，由于一個(gè)目的是抑制環(huán)形輪轂變形，而不是減小變形量，因此在附圖中沒有變形，并且即使有的話也必須非常小。
在圖6中顯示了圖1、3和4所示的每個(gè)制動盤和對照實(shí)例(對照實(shí)例1和對照實(shí)例2)的兩種制動盤的外周的變形量的計(jì)算數(shù)值(數(shù)值通過模擬獲得)。圖6的垂直標(biāo)尺的一格代表0.1mm的變形量，底線表示0mm，而頂線表示1.0mm。
如從圖6明顯看到的，圖案1-3的變形量較大，并且圖案1(圖1中的圖案)的盤顯示出最大的變形量。對照實(shí)例1、2的圖案4、5的變形量較小，并且圖案5的盤顯示出最小的變形量。盡管從圖6能看到圖案4的變形量大于圖案5的變形量，但是由于有圓內(nèi)周的輪轂部分，因而由于機(jī)械原因，更難于增大變形量。如果采用圖案1-3的結(jié)構(gòu)，代替輪轂區(qū)，能有效地增加變形量。變形量越大，盤越容易隨著制動部分的熱膨脹而彈性變形。
盡管在本實(shí)施方式中，固定部分20被設(shè)置在六個(gè)點(diǎn)上，但是固定點(diǎn)的數(shù)目不限于六個(gè)，而可以采用三個(gè)或四個(gè)點(diǎn)固定。圖7(a)和(b)是四個(gè)點(diǎn)固定的制動盤的前視圖。圖7(a)顯示了分叉部分設(shè)置在每個(gè)臂的中間的實(shí)例。在圖7(a)的實(shí)例中，沒有加固框架。另一方面，圖7(b)顯示了圖7(a)的一個(gè)實(shí)例，其中設(shè)置有加固框架。
如上所述，由于設(shè)置了多個(gè)臂16用于連接將制動盤10聯(lián)接在車輪12上的固定區(qū)20和盤式制動器10的制動區(qū)100，并且每個(gè)臂16都被設(shè)置成不穿過環(huán)形輪轂區(qū)的中間，因而臂隨著制動區(qū)的熱膨脹和變形而彈性變形，從而防止與扭曲有關(guān)的應(yīng)力作用在該盤式制動器上。
盡管已經(jīng)對本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是描述不是為了限定，應(yīng)該理解可以有各種改變和修改。
盡管刪去環(huán)形輪轂的制動盤在JP-A-Hei11-22761中公開了(申請人雅馬哈發(fā)動機(jī)株式會社)，但是技術(shù)理念與本發(fā)明的本實(shí)施方式的不同。本申請人這個(gè)公開的制動盤具有圖10所示的結(jié)構(gòu)。圖10中所示的制動盤200被設(shè)計(jì)成提高它的強(qiáng)度，使其高于圖8所示的制動盤110的強(qiáng)度，在這個(gè)方面，它不同于本發(fā)明的本實(shí)施方式的制動盤。
圖10所示的制動盤200的結(jié)構(gòu)是在安裝區(qū)203的周邊E上形成有多個(gè)安裝孔202，在外周部設(shè)有制動區(qū)204，安裝孔202徑向向外且制動區(qū)204徑向向內(nèi)處設(shè)有多個(gè)開口207。各安裝孔附近且沿著徑向直線(L1)處形成有無開口的連續(xù)部分209，該徑向直線(L1)位于連接盤的中心C1和每個(gè)安裝孔的中心C2的徑向直線(L0)的一側(cè)，并且在徑向直線(L2)上形成有開口207，該徑向直線L2位于徑向直線L0的另一側(cè)。
為了提高強(qiáng)度，制動盤200形成有這種沿徑向直線(L1)無開口的連續(xù)部分209，而根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的制動盤不同于制動盤200之處在于，沒有設(shè)置這種沿徑向直線(L1)延伸的無開口的連續(xù)部分，而且完全不同之處在于，如果需要地話，強(qiáng)度上的提高不是通過這種無開口的連續(xù)部分的設(shè)置而獲得的，而是通過整個(gè)制動盤的結(jié)構(gòu)而獲得的。
工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，提供了能充分地吸收與制動區(qū)的熱膨脹和變形相關(guān)的熱應(yīng)力的制動盤及裝有這種制動盤的車輛。
權(quán)利要求
1.一種制動盤，包括用于聯(lián)接到車輪的安裝區(qū)；位于所述安裝區(qū)的外周的制動區(qū)，若干制動墊與之滑動接觸；和用于連接所述安裝區(qū)的多個(gè)安裝部分中的每一部分和所述制動區(qū)的連接臂區(qū)；其中在所述連接臂區(qū)內(nèi)的每個(gè)連接臂都沿著與所述制動區(qū)的徑向不同的一側(cè)方向，從所述的多個(gè)安裝部分中與之相應(yīng)的一個(gè)延伸到所述制動區(qū)；并且相鄰的安裝部分至少通過所述連接臂彼此相連。
2.如權(quán)利要求1所述的制動盤，其中，所述制動區(qū)和所述連接臂區(qū)被布置成使得在所述制動墊與制動區(qū)滑動接觸時(shí)，制動力通過摩擦熱的方式而施加在所述制動區(qū)上，并且在所述制動區(qū)的制動過程中，整個(gè)所述連接臂區(qū)通過熱膨脹而變形。
3.如權(quán)利要求1所述的制動盤，其中，從其中一個(gè)所述安裝部分延伸到所述制動區(qū)的連接臂由一個(gè)連接臂構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的制動盤，其中，從其中一個(gè)所述安裝部分延伸到所述制動區(qū)的連接臂由至少兩個(gè)連接臂構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求3或4所述的制動盤，其中，從所述一個(gè)安裝部分延伸出的至少一個(gè)連接臂在中間分叉，從而到達(dá)所述制動區(qū)的多個(gè)位置上。
6.如權(quán)利要求3或4所述的制動盤，其中，從所述一個(gè)安裝部分延伸出的該連接臂借助于一個(gè)加固臂而被連接在位于該安裝部分的一側(cè)方向上的安裝部分上。
7.如權(quán)利要求4所述的制動盤，其中，從所述一個(gè)安裝部分延伸出的至少兩個(gè)連接臂包括不同長度的若干連接臂，并且至少一個(gè)連接臂、但不是最短的連接臂借助于一個(gè)加固臂而被連接在位于該安裝部分的一側(cè)方向上的安裝部分上。
8.如權(quán)利要求6所述的制動盤，其中，由所述安裝部分、所述連接臂和所述加固臂限定出的開口的形狀為多邊形，并且該開口位于制動盤中心。
9.如權(quán)利要求8所述的制動盤，其中，所述多邊形是近似的正六邊形。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的制動盤，其中，所述制動區(qū)形成有多個(gè)小孔。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的制動盤，其中，所述制動盤是摩托車用的制動盤。
12.一種車輛，其裝有如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的制動盤。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制動盤，其能充分地釋放由于制動區(qū)的熱膨脹變形而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。該制動盤(10)包括用于將制動盤聯(lián)接到車輪上的若干安裝部分(20)；定位于所述安裝部分(20)的外周上的制動部分(100)，其允許制動墊與之滑動接觸；和若干連接臂部分(16)，其將所述安裝部分(20)連接在所述制動部分(100)上。連接臂部分(16)沿著與制動部分(100)的徑向(R)不同的一側(cè)(S1)方向(EX)從安裝部分(20)延伸到所述制動部分(100)，并且彼此相鄰的安裝部分20通過至少所述連接臂部分(16)彼此相連。
文檔編號F16D69/00GK1856667SQ20048002750
公開日2006年11月1日 申請日期2004年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月23日
發(fā)明者竹內(nèi)均 申請人:雅馬哈發(fā)動機(jī)株式會社