专利名称：盘状制动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种盘状制动系统，用于例如车辆的轮子。
车辆的传统盘状制动系统包括一个装在悬挂连接装置上的轮毂，它可绕中心旋转轴相对于悬挂连接装置旋转。车轮装在轮毂上。制动系统还包括装在轮毂上并随其旋转的制动盘、安排于制动盘两侧的摩擦片、以及至少一个活塞和汽缸组件，用于把摩擦片推向与制动盘接触，以制动轮毂进而制动车轮。传统上，活塞和汽缸组件装在用螺钉固定到车辆悬挂连接装置上的滑动件上。制动盘传统上刚性固定于轮毂上，摩擦片和/或制动盘的磨损由汽缸的滑动补偿。
已知有的盘状制动系统的制动盘相对于轮毂不可转动但可在轮毂上滑动，办法是轮毂和制动盘上有齿槽或别的非环形机构，例如见英国专利1396 503。然而，这种系统伴随有一些技术问题。例如，因为制动盘比较薄，容易在轮毂上倾斜并影响制动能力。而且，也容易因制动盘对轮毂的拍击产生噪声。在制动盘的温度较高时，这些问题可能会特别严重，因为在制动盘和轮毂之间的温差很大，比如600℃，制动盘显著膨胀，离开轮毂，加重了倾斜和拍击问题。
本发明主要解决这些技术问题。
本发明提供了一种盘状制动系统，它包括一个轮毂和一个制动盘，轮毂安装得可绕中心旋转轴旋转，制动盘装在轮毂上随其旋转，其中制动盘可沿平行于所述中心旋转轴的方向在轮毂上滑动，其特征在于该系统还包括多个装在轮毂和制动盘之间的弹力施加器，弹力施加器用于向制动盘施加径向力，弹力施加器绕轮毂周向分布。
在根据本发明的盘状制动系统中，弹力施加器施加的力所起的作用是减小制动盘对轮毂拍击产生的噪声，控制制动盘在轮毂上的滑动，控制制动盘与轮毂的对中，以及提供制动盘的稳定性以避免倾斜。为了减小制动盘的磨损，根据本发明的盘状制动系统可能有两个或多个制动盘并排装在同一个轮毂上，弹力施加器作用于所有的制动盘。
较佳地，为了改善制动盘在轮毂上的对中，弹力施加器绕所述中心旋转轴基本等间隔分布。可能至少有三个等间隔分布的弹力施加器。
弹力施加器宜为片簧。每个片簧可以固定到轮毂的外表面，其方式是当制动盘未装到轮毂上时，片簧相切地装在轮毂上。
在一个可能的方案中，轮毂和制动盘有互啮合面机构，它防止轮毂与制动盘之间的相对转动，但又允许其沿平行于中心旋转轴的方向相对运动，所述互啮合面机构之间有间隔，所述力施加器装在间隔内。所述互啮合面机构包括轮毂外表面上轴向的齿槽和从制动盘内表面伸出的齿。
另一个可能的方案可减小轮毂与制动盘啮合处的磨损问题和制造互啮合面机构的困难，在这个方案中，制动盘的内表面和轮毂的外表面开有凹槽，轴向延伸的滚柱插入其中，滚柱用于在轮毂和制动盘之间传递旋转驱动力，制动盘可在滚柱上轴向滑动，因而可相对于轮毂轴向滑动。从英国专利983 548可知可用插在轮毂和制动盘之间的、轴向延伸的滚柱在轮毂与制动盘之间传递驱动力。在这种情况下，片簧可以绕轮毂布置于滚柱之间。替代地，至少某些片簧上有一个口，一个滚柱装入此口内。为了减小磨损问题，滚柱的表面宜由比钢更耐蚀的材料，如镍-铬形成。
下文参照附图详细叙述说明本发明的三个盘状制动系统。
在附图中
图1是第一个说明性系统的前立面图；图2是第一个说明性系统沿图1A-A线剖切的剖面图；图3是第二个说明性系统的前立面图；图4是第二个说明性系统沿图3A-A线剖切的剖面图；图5是组成第三个说明性系统一部分的滚柱和片簧的透视图；以及图6是第三个说明性系统的局部前立面图，表示图5所示的滚柱和片簧。
表示于图1和2中的第一个说明性盘状制动系统10用于小轿车的轮子。系统10包括一个其上可以安装轮子的轮毂12以及两个圆形的制动盘14。轮毂12安装得可绕中心旋转轴22旋转，制动盘14相互平行地装在轮毂12上，随轮毂旋转。不过制动盘14可沿平行于轴22的方向在轮毂12上滑动。系统10还包括四个摩擦片16(图2)，用于压在制动盘14的侧面制动制动盘。摩擦片16固定在三个背托板18上，一个背托板18a在两制动盘14之间，另两个背托板在两制动盘14的两对侧。中背托板18a有摩擦片16固定于其两侧面。摩擦片16和背托板18未表示于图1中。
为防止轮毂12和制动盘14之间的相对旋转运动，又允许其在平行于中心旋转轴22的方向作相对运动，轮毂和制动盘有互啮合面机构。具体地说，轮毂12上安装制动盘14的外表面有轴向的齿槽28。齿槽28分组安排，在轮毂12外表面上三个75°的弧段24有齿槽28，弧段24被三个45°的弧段26分开，弧段26上无齿槽。齿槽28与制动盘14内表面相应弧段32上的内凸齿30啮合，轴向可滑动。
系统10还包括多个装于轮毂12和制动盘14之间的弹力施加器。这些弹力施加器由绕轮毂12周向分布的三个片簧34组成。每个片簧34固定在轮毂12的一个无齿槽的弧段26上。因此，片簧34是绕中心旋转轴22等间隔分布的。每个片簧34固定在轮毂12上，固定在其外表面的弧段26的周向中心，因此在制动盘14未装到轮毂12上时，片簧34是切向盖在轮毂12上的。然而，当装上制动盘14时，片簧34被制动盘14压变形，每个片簧34的周端弹性地压在制动盘14上。片簧34通常是矩形的弹簧钢片，厚0.25-0.3毫米。片簧34各用一个中心螺钉36固定在轮毂12上。在另一些实施例中可能有多于三个片簧34。片簧34的作用是向制动盘14施加径向力。
在另一些实施例中，片簧34带有凸起，卡在轮毂12的座内，以便把片簧固定在轮毂上。
当盘状制动系统10装在车辆上时，两个外背托板18中的一个背托板是固定安装的，另一个外背托板18和中背托板18a则安装得可沿平行于轴22的方向滑动。为了制动车辆，可滑动的外背托板18向制动盘14移动，使其上的摩擦片16压到相邻的制动盘14上。这使该制动盘14在轮毂12上滑动，使该制动盘压到中背托板18a的一个摩擦片16上。这使中背托板18a在轮毂12上滑动，使其另一个摩擦片16压到另一个制动盘14上。这使另一个制动盘14在轮毂12上滑动，直至其压到固定背托板18的摩擦片16上为止。然后，摩擦片16和制动盘14之间的摩擦力制动轮毂12，进而制动装在其上的车轮。在制动盘14滑动时，由片簧34施加的力控制其滑动，保持制动盘相对于轴22对中，防止倾斜和防止拍击。
表示于图3和4中的第二个说明性盘状制动系统40除下述者外，与系统10基本相似，且相似的零件用相同的序号。系统40包括一个轮毂12和两个制动盘14。轮毂12安装得可绕中心旋转轴22旋转，制动盘14相互平行地装在轮毂12上，随轮毂旋转。但是，制动盘14可沿平行于轴22的方向在轮毂12上滑动。
系统40与系统10的不同之处在于其轮毂12的设计、其轮毂12与制动盘14之间的连接方式、以及有四个用螺钉36装在轮毂12上的片簧34形成的力施加器，而不是三个。具体地说，系统40中不存在系统10中的齿槽28和齿30。代之于，在每个制动盘14的内表面形成四个绕轴22等间隔分布的凹槽42，凹槽42的横截面通常为半圆形，轮毂12的外表面形成四个相应的凹槽44，安排得使每个凹槽44可以与一个凹槽42形成一个圆柱形空间。
系统40还包括四个轴向的镍-铬制滚柱46。滚柱46卡在制动盘14和轮毂12之间。每个滚柱46插在由轮毂12的一个凹槽44和两个凹槽42(每个制动盘14内有一个凹槽42)所形成的圆柱形空间内。因此，滚柱46是绕中心旋转轴22等间隔分布的。制动盘14与滚柱46轴向可滑动地啮合，因此可以相对于轮毂12轴向滑动。滚柱46在轮毂12和制动盘14间传递旋转驱动力。
系统40的四个片簧34用螺钉36固定到轮毂12外表面上滚柱46之间的弧段48的周向中心。在制动盘14未装到轮毂12上时，片簧34是切向盖在轮毂12上的，而当制动盘14装到轮毂12上时，片簧34被压弯，所以片簧34的作用是向制动盘14施加径向力。图3和4中只画了一个片簧34。
图5和6所表示的第三个说明性盘状制动系统60除下述者外，与系统40相似，且相似的零件用相似的序号。系统60包括一个轮毂12和两个制动盘14(图上只表示了一个制动盘14)。轮毂12和制动盘14相应有凹槽42和44，滚柱46可插入凹槽内。而系统60与系统40的不同点在于其力施加器是与片簧34不同设计的四个片簧62，且放置方法也不同。
片簧62用0.25-0.3毫米厚的弹簧钢板制造，基本呈矩形，但有连接片64弯在轮毂12的端部，把片簧62固定在轮毂上。每个片簧62位于一个滚柱46上，滚柱46装在口66内，穿过片簧62。
权利要求
1.一种盘状制动系统(10；40；60)，它包括一个轮毂(12)，和一个制动盘(14)，轮毂安装得可绕中心旋转轴(22)旋转，制动盘装在轮毂上随其旋转，其中制动盘(14)可沿平行于所述中心旋转轴(22)的方向在轮毂(12)上滑动，其特征在于该系统还包括多个装在轮毂(12)和制动盘(14)之间的弹力施加器(34；62)，弹力施加器(34；62)用于向制动盘施加径向力，弹力施加器(34；62)绕轮毂周向分布。
2.根据权利要求1的盘状制动系统，其特征在于弹力施加器(34；62)绕所述中心旋转轴(22)基本周向等间隔分布。
3.根据权利要求1和2之任一项的盘状制动系统，其特征在于弹力施加器是片簧(34；62)。
4.根据权利要求1-3之任一项的盘状制动系统，其特征在于每个片簧(34；62)固定到轮毂(12)的外表面，其方式是当制动盘(14)未装到轮毂(12)上时，片簧(34)相切地装在轮毂上。
5.根据权利要求1-4之任一项的盘状制动系统，其特征在于轮毂(12)和制动盘(14)有互啮合面机构(28，30)，它防止轮毂与制动盘之间的相对转动，但又允许其沿平行于中心旋转轴22的方向相对移动，所述互啮合面机构之间有间隔，所述弹力施加器(34)装在间隔内。
6.根据权利要求5的盘状制动系统，其特征在于所述互啮合面机构包括轮毂(12)外表面上轴向的齿槽(28)和从制动盘(14)内表面伸出的齿(30)。
7.根据权利要求1-4之任一项的盘状制动系统，其特征在于制动盘(14)的内表面和轮毂(12)的外表面开有凹槽(42，44)，轴向延伸的滚柱(46)插入其中，滚柱用于在轮毂和制动盘之间传递旋转驱动力，制动盘可在滚柱上轴向滑动，因而可相对于轮毂轴向滑动。
8.根据权利要求7的盘状制动系统，其特征在于片簧(34)绕轮毂(12)布置于滚柱(46)之间。
9.根据权利要求7的盘状制动系统，其特征在于至少某些片簧(62)上开有一个口(66)，一个滚柱(46)装入此口内。
10.根据权利要求7至9之任一项的盘状制动系统，其特征在于滚柱(46)的表面由比钢更耐蚀的材料形成。
全文摘要
盘状制动系统(10)包括一个轮毂(12)和一个制动盘(14)。轮毂安装得可绕中心旋转轴(22)旋转,制动盘装在轮毂上随其旋转。制动盘(14)可沿平行于所述中心旋转轴(22)的方向在轮毂(12)上滑动。该系统还包括多个装在轮毂(12)和制动盘(14)之间的弹力施加器(34),弹力施加器(34)用于向制动盘施加径向力。弹力施加器(34)绕轮毂(12)周向分布。
文档编号F16D65/12GK1240504SQ9718059
公开日2000年1月5日 申请日期1997年12月8日 优先权日1997年12月8日
发明者肯尼思·J·邦克 申请人:联盟－莫卧技术有限公司