專利名稱：自行車制動盤的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及自行車制動裝置，更具體說涉及一自行車制動盤，其可容納在制動期間積累的熱量。
由于在嚴酷操作條件下的卓越制動性能，盤式制動系統(tǒng)在山地自行車上越加普及。一典型的制動盤系統(tǒng)包括一與自行車車輪一起轉動的制動盤和一卡鉗，該卡鉗夾住制動盤并將制動墊壓靠在制動盤的對置側面上。制動墊和制動盤之間的摩擦產生制動功能。在制動操作中在制動墊與制動盤接觸的地方產生大量的熱并不令人奇怪。由于制動墊通常壓靠在制動盤的外徑向表面上，所產生的熱集中在制動盤的徑向外部。作為這種熱量不均勻的結果，制動盤的徑向外部膨脹，而制動盤的徑向內部膨脹很小，如果有的話。如果在制動期間產生很高的溫度，這種不均勻的膨脹可能會引起制動盤翹曲。如果制動盤在一側翹曲，這就可能導致其中一個制動墊比另一個制動墊更強烈地壓靠在制動盤的一側上，這樣導致熱量的進一步不均勻分布和制動效率的損失。如果制動盤以波紋狀翹曲，在制動期間就會產生嚴重的振動。
美國專利No.5,848,674公開了一種解決不均勻膨脹問題的制動盤。該專利公開了具有一內環(huán)和一外環(huán)的制動盤，內環(huán)和外環(huán)由一組間隔臂連接。各臂具有一弧狀的L形，這樣外環(huán)上所產生的熱量引起的制動盤應力可以由臂的膨脹和收縮來減輕。但是，這種設計的缺點是弧形的臂不太能夠抵抗制動期間制動盤的轉動力，這是因為弧形處的懸臂效果。而且，在施加這種力期間由于該弧形用作外環(huán)相對于內環(huán)的樞點，所以該弧形臂對于側面沖擊力有較低的反抗作用。
本發(fā)明涉及這樣一種類型的制動盤，其具有由一組隔開的臂互連的一內環(huán)形部分和一外環(huán)形部分，其中不必損失轉動和側向剛性即可緩解由外環(huán)形部分的膨脹引起的盤內應力。在本發(fā)明的一個實施例中，用于車輛的一單件式制動盤，包括一徑向的內環(huán)形部分，具有一組限定了一安裝圓的沿周向設置的安裝孔；一徑向的外環(huán)形部分，其與徑向內環(huán)形部分同心并具有對置的制動表面；和一組連接臂，從徑向外環(huán)形部分的內周表面延伸到徑向內環(huán)形部分的外周表面。該組連接臂的每一個均與和該安裝圓同心的一實際圓相切，其中實際圓的半徑大于安裝圓的半徑。
在一更具體的實施例中，徑向外環(huán)形部分的內周表面限定了一外臂連接圓，并且徑向內環(huán)形部分的外周表面限定了一內臂連接圓。對于該組連接臂的每一個，將外臂連接圓上的連接臂的一外中點和內臂連接圓上的連接臂的一內中點連接起來的假想直線沿連接臂的整個長度與連接臂相交。為了改善制動盤的通風性能，徑向內環(huán)形部分包括一組在該組安裝孔徑向外側設置的開孔，其中實際圓與該組開孔相交。而且，徑向外環(huán)形部分包括一組沿周向設置的通風孔，其中該組通風孔被設置而形成一組L形。


圖1是根據本發(fā)明的制動盤的一特定實施例的側視圖，其安裝在車輪輪轂上并帶有一疊置的制動卡鉗；圖2是根據本發(fā)明的制動盤的局部剖視圖，其安裝在車輪輪轂上；和圖3是制動盤本身的側視圖。
圖1是根據本發(fā)明的制動盤10的一特定實施例的側視圖，它安裝在一自行車車輪的輪轂14上并帶有一疊置的制動卡鉗16，圖2是安裝在車輪輪轂14上的制動盤10的局部剖視圖，圖3是制動盤10本身的側視圖。如這些圖所示，并更具體地如圖3所示，制動盤10包括一徑向的內環(huán)形部分20，它具有一組限定了一安裝圓MC的周向設置的安裝孔24；一徑向的外環(huán)形部分28，它與徑向內環(huán)形部分20同心并具有對置的止動表面32和34(圖2)；和一組等距隔開的連接臂38，它們從徑向外環(huán)形部分28的內周表面42延伸到徑向內環(huán)形部分20的外周表面43。如下面所討論的，多個連接臂38的每一個均與一個和安裝圓MC同心的實際圓EC相切，其中實際圓EC的半徑ECR大于安裝圓MC的半徑MCR。制動盤10通過螺栓46安裝在車輪輪轂14的安裝凸緣44上，螺栓46通過安裝孔24延伸并擰入凸緣44上的螺孔48中?？ㄣQ16為四活塞型，其中兩個活塞(未示出)壓靠在每一制動墊(未示出)上以便以已知的方式對制動表面32和34施加一制動力。
任何一個與該組安裝孔24相交的圓確定了安裝圓MC。在本實施例中，安裝圓MC由一個與備安裝孔24的中心相交的圓確定。為了確定實際圓EC，應當首先注意徑向外環(huán)形部分28的內周表面42限定了一外臂連接圓OAC，并且徑向內環(huán)形部分20的外周表面43限定了一內臂連接圓IAC。對于各連接臂38，從外臂連接圓OAC上的連接臂38的一外中點OM通過內臂連接圓IAC上的連接臂38的一內中點IM畫一條假想的直線P。如圖3所示，實際圓EC是一個與多條這樣的假想線P相切的圓。在該實施例中，實際圓EC的半徑可以是安裝圓MC的半徑的兩倍之多。在該實施例中，各假想線P沿連接臂的整個長度與其相應的連接臂38相交。通過使各連接臂38的中部成形為一具有相對側面52和54的直線部分則有助于此。
為了減小制動盤10的重量并增加通風效果，在徑向內環(huán)形部分20上從該組安裝孔24徑向向外形成一組開孔60。在該實施例中，各開孔具有帶圓角的大體三角形形狀，并且該實際圓EC與各三角形最寬的部分相交。
此外，各連接臂的側面52和54，外環(huán)形部分28的內周表面42和內環(huán)形部分20的外周表面43限定了一組相對較大的周向設置的開孔64。如同開孔60，各開孔64具有一帶圓角的大體三角形的形狀。這樣，各連接臂38的側面52在它與外環(huán)形部分28交匯處形成了一具有例如7毫米的曲率半徑的弧形部分70，并在它與內環(huán)形部分20的交匯處形成了一具有例如4.5毫米的曲率半徑的弧形部分74。各連接臂38的側面54在它與外環(huán)形部分28交匯處形成了一具有例如3.5毫米的曲率半徑的弧形部分78。由于連接臂38的取向，在側面54與內環(huán)形部分20交匯處并不形成這樣一個弧形部分。反之，在側面54上在與內環(huán)形部分20交匯處的附近，形成有例如一10毫米的曲率半徑的略微弧形82，以增強沿箭頭A所示的轉動方向上制動盤10的剛性。
最后，沿外環(huán)形部分28的整個圓周形成有一組通風孔84，其中該組通風孔84形成了一組L形。更具體說，三個通風孔84形成了L形的垂直部分，兩個通過形成了L形的水平部分。
盡管上面描述了本發(fā)明的各種實施例，但在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可進行進一步的改動。例如，可根據需要，改變各種部件的尺寸，形狀，位置或取向。一個零件的功能可以由兩個來實現，反之亦然。在一個實施例中不必同時展示所有優(yōu)點。與現有技術不同的每一特征，單獨的或與其他特征組合，也應當被考慮為是本發(fā)明人所作進一步發(fā)明的獨立描述，包括由這種特征實施的結構和/或功能性概念。這樣，本發(fā)明的范圍不應當由所公開的具體結構或明顯是對一特定結構或特征的初始注意所限定。
權利要求
1．用于車輛的單件式制動盤，包括一徑向的內環(huán)形部分，具有一組限定了一安裝圓的沿周向設置的安裝孔；一徑向的外環(huán)形部分，與徑向內環(huán)形部分同心并具有對置的制動表面；一組連接臂，從徑向外環(huán)形部分的內周表面延伸到徑向內環(huán)形部分的外周表面；并且其中該組連接臂的每一個均與和該安裝圓同心的一實際圓相切，其中實際圓的半徑大于安裝圓的半徑。
2．如權利要求1所述的制動盤，其中該組連接臂的每一個均有一直線中間部分。
3．如權利要求1所述的制動盤，其中徑向外環(huán)形部分的內周表面限定了一外臂連接圓，并且其中徑向內環(huán)形部分的外周表面限定了一內臂連接圓。
4．如權利要求3所述的制動盤，其中對于該組連接臂的每一個，將外臂連接圓上的連接臂的一外中點和內臂連接圓上的連接臂的一內中點連接起來的假想直線沿連接臂的整個長度與連接臂相交。
5．如權利要求3所述的制動盤，其中各連接臂的一側面，徑向外環(huán)形部分的內周表面和徑向內環(huán)形部分的外周表面限定了一組沿周向設置的開孔。
6．如權利要求5所述的制動盤，其中對于該組連接臂的每一個，將外臂連接圓上的連接臂的一外中點和內臂連接圓上的連接臂的一內中點連接起來的假想直線沿連接臂的整個長度與連接臂相交。
7．如權利要求6所述的制動盤，其中該組連接臂的每一個均有一直線中間部分。
8．如權利要求1所述的制動盤，其中徑向外環(huán)形部分包括一組沿周向設置的通風孔。
9．如權利要求8所述的制動盤，其中該組通風孔被設置而形成一組L形。
10．如權利要求9所述的制動盤，其中對于各L形，三個通風孔形成了L形的垂直部分，兩個通風孔形成了L形的水平部分。
11．如權利要求10所述的制動盤，其中對于各L形，僅三個通風孔形成了L形的垂直部分，僅兩個通風孔形成了L形的水平部分。
12．如權利要求1所述的制動盤，其中徑向內環(huán)形部分包括一組在該組安裝孔徑向外側設置的第一開孔。
13．如權利要求12所述的制動盤，其中實際圓與該組第一開孔相交。
14．如權利要求13所述的制動盤，其中徑向外環(huán)形部分的內周表面限定了一外臂連接圓，并且其中徑向內環(huán)形部分的外周表面限定了一內臂連接圓。
15．如權利要求14所述的制動盤，其中對于該組連接臂的每一個，將外臂連接圓上的連接臂的一外中點和內臂連接圓上的連接臂的一內中點連接起來的假想直線沿連接臂的整個長度與連接臂相交。
16．如權利要求14所述的制動盤，其中該組連接臂的每一個的一側面，徑向外環(huán)形部分的內周表面和徑向內環(huán)形部分的外周表面限定了一組沿周向設置的第二開孔。
17．如權利要求16所述的制動盤，其中對于該組連接臂的每一個，將外臂連接圓上的連接臂的一外中點和內臂連接圓上的連接臂的一內中點連接起來的假想直線沿連接臂的整個長度與連接臂相交。
18．如權利要求17所述的制動盤，其中該組連接臂的每一個均有一直線中間部分。
19．如權利要求18所述的制動盤，其中該組連接臂是等距隔開的。
20．如權利要求19所述的制動盤，其中徑向外環(huán)形部分包括一組周向設置的通風孔。
21．如權利要求20所述的制動盤，其中該組通風孔被設置而形成一組L形。
22．如權利要求21所述的制動盤，其中對于各L形，三個通風孔形成了L形的垂直部分，兩個通風孔形成了L形的水平部分。
23．如權利要求22所述的制動盤，其中對于各L形，僅三個通風孔形成了L形的垂直部分，僅兩個通風孔形成了L形的水平部分。
全文摘要
用于車輛的單件式制動盤,包括:一徑向的內環(huán)形部分,具有一組限定了一安裝圓的沿周向設置的安裝孔;一徑向的外環(huán)形部分,與徑向內環(huán)形部分同心并具有對置的制動表面;一組連接臂,從徑向外環(huán)形部分的內周表面延伸到徑向內環(huán)形部分的外周表面。該組連接臂的每一個均與和該安裝圓同心的一實際圓相切,其中實際圓的半徑大于安裝圓的半徑。
文檔編號F16D65/12GK1307997SQ0012947
公開日2001年8月15日 申請日期2000年12月28日 優(yōu)先權日1999年12月29日
發(fā)明者名合大輔, 松井久 申請人:株式會社島野