用于車輪的制動盤組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于轉(zhuǎn)動元件，比如，車輪，的制動盤，并且更具體地，涉及由多個互相連接的制動盤部段形成的環(huán)形制動盤。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提供可以與由制動機構(gòu)(比如，制動顎)控制的制動蹄或制動墊接觸的、光滑的、堅硬的接觸表面，將制動盤固定至車輪。當在盤和蹄或墊之間建立接觸時，元件之間的摩擦力足以降低或完全抑制車輪的轉(zhuǎn)動。盤式制動器常用于各種應用，包括，例如，工業(yè)機械，比如，起重機和升降機，以及用于輸送裝置，比如，自動扶梯、電梯、滑雪升降機等。盤式制動組件也用于運輸車輛，比如，有軌車、公交車、卡車，和汽車。
[0003]眾所周知，由于制動蹄和轉(zhuǎn)動盤之間的摩擦接觸，產(chǎn)生大量的熱。熱可以引起部分制動組件的熱膨脹，并可以引起制動組件在長期使用后變形或降解。更具體地，已知的制動裝置往往不能使產(chǎn)生的熱均勻分布，導致跨越制動組件的溫度梯度較寬。這種溫度梯度可以導致在制動盤上形成裂縫和裂縫。此外，冷卻氣流通常既不均勻也不足以抵消所產(chǎn)生的熱的破壞作用。相反，冷卻空氣可能實際上會增加制動盤上的溫度梯度，使熱過渡現(xiàn)象惡化。此外，在制動元件的接觸表面上產(chǎn)生的相當數(shù)量的熱傳遞至軸(所述制動盤安裝在所述軸上)。此傳遞的熱可能在軸和/或輪引起氧化反應發(fā)生，從而更難更換制動元件。長時間受熱也改變制動元件和/或驅(qū)動元件的定心或校準，進一步影響制動系統(tǒng)和車輪的性能。
[0004]為了使制動襯片和/或制動盤易于使用并簡化維修，已經(jīng)研發(fā)了制動盤，其由兩個或多個互鎖部段或摩擦環(huán)形成，互鎖部段或摩擦環(huán)可以單獨移除和更換。例如，通過引用結(jié)合在本文中的專利號為4，132，294，專利權(quán)人為Po I i的美國專利公開了一種制動盤，其包括圍繞中心轂設置的兩個或多個襯片。所述襯片的外側(cè)被配置成與制動蹄接觸并且以常規(guī)方式運行。所述襯片的內(nèi)側(cè)包括用于散熱的多條徑向冷卻肋。盤式制動器通過將緊固件或螺釘插入襯片中的孔連接至位于車輪的相反側(cè)或車輪本身上的盤式制動器。盤式制動器被配置成固定至所述車輪，使得所述襯片的內(nèi)表面與所述車輪的表面接觸。
[0005]已知其它分段的盤式制動器，其中通過間隙使單獨的部段分離開，以在受熱時，使所述部段能夠膨脹。例如，通過引用結(jié)合在本文中的專利號為5，788，026，專利權(quán)人為Poli的美國專利公開了一種制動盤，其具有固定至轉(zhuǎn)動主體以形成環(huán)形環(huán)的若干制動盤部段。盤式制動器的相應部段通過穿過在所述部段和轉(zhuǎn)動主體中的孔延伸的緊固件彼此連接。該部段還通過從部段的凹窩延伸至相鄰部段的相應的凹窩的接合元件或銷可滑動地連接至在環(huán)形盤式制動器中的相鄰部段。以此方式，所述部段可以移動并膨脹，響應由盤式制動器和制動機構(gòu)之間的接觸引起的熱，磨擦力，和壓力。
[0006]但是，在這種制動系統(tǒng)中，施加壓力時，所述部段自由移動。例如，增加的壓力可以在相對于車輪轂的圓周或徑向方向推動所述部段，引起所述部段與所述制動蹄不能很好地對準。因此，當所述制動蹄接觸未對準的部段時，所述部段可能彎曲或損壞。該部段還可能以意外的方式磨損，這進一步提高故障率。未對準的部段還可能摩擦車輪表面，引起刺耳的聲音或其它不期望的噪聲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于上述情況，本發(fā)明的轉(zhuǎn)動主體和制動組件是分段的制動盤，其不易被熱膨脹損壞。此外，雖然制動盤能夠膨脹，單獨的部段在圓周和徑向方向的運動仍是受限的，以防止制動蹄接觸未對準部段。作為這些修改的結(jié)果，所提供的制動盤組件不易于磨損并且比已知的替代系統(tǒng)更安靜地運行。
[0008]通常，本發(fā)明涉及制動組件和轉(zhuǎn)動主體，其解決或克服與現(xiàn)有的制動系統(tǒng)相關(guān)的一些或所有不足和缺點。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供制動盤。所述制動盤包括多個弧形部段和多個接合元件，該多個弧形部段形成環(huán)，所述接合元件用于將所述部段連接至相鄰部段。每個部段包括:內(nèi)側(cè)，其被配置成接觸車輪的表面;外側(cè)，其具有用于接觸制動機構(gòu)的制動表面;在所述部段的每個徑向末端上的至少一個凹窩，其用于接收所述多個接合元件中的一個；以及在所述部段的內(nèi)側(cè)上的槽，其被配置成接收連接元件以形成用于將所述部段定位在所述車輪的表面上的樞軸接頭。
[0009]在某些實施例中，連接元件包括頭部，其被配置成插入在所述部段的槽中。在這種情況下，樞軸接頭可以是髁狀接頭?？商鎿Q地，該樞軸接頭是球窩接頭。
[0010]在某些另外的實施例中，所述盤包括多個橫向通孔，所述通孔在所述部段的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間延伸，其被配置成接收緊固件以將所述部段連接至所述車輪。可替換地，每個部段可以包括在所述部段的每個徑向末端上的兩個凹窩。在這種情況下，所述多個接合元件中的每個接合元件能夠可滑動地接收在各自的凹窩內(nèi)。此外，每個凹窩的深度可以比所述接合元件的長度更大，從而使所述連接元件能夠完全滑入所述凹窩中。
[0011]在某些實施例中，所述盤包括六個部段，并且相鄰段由徑向間隙隔開。所述部段相對于所述接合元件可以是可移動的，從而膨脹或縮小所述間隙的寬度。所述部段可以包括至少一個凸起，所述凸起從所述部段的內(nèi)側(cè)延伸，用于將冷卻空氣引入所述部段的內(nèi)側(cè)。所述凸起可以包括在所述部段的內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)之間延伸的徑向翅片。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供制動組件。所述組件包括車輪，所述車輪包括中心轂，外輪緣，以及在所述轂和所述輪緣之間延伸的主體。所述主體具有前側(cè)表面和后側(cè)表面。所述制動組件還包括前制動盤和后制動盤，所述前制動盤連接至所述主體的前側(cè)表面，所述后制動盤連接至所述主體的后側(cè)表面。每個制動盤包括多個弧形部段和多個接合元件，該多個弧形部段形成環(huán)，所述接合元件用于將所述部段連接至相鄰部段。每個部段包括:內(nèi)側(cè)，其被配置成接觸車輪的主體的前側(cè)表面或后側(cè)表面;外側(cè)，其包括用于接觸制動機構(gòu)的制動表面;至少一個凹窩，其坐落在所述部段的每個徑向末端上，用于接收所述接合元件；以及在所述部段的內(nèi)側(cè)上的槽，其被配置成接收連接元件以形成用于將所述部段定位在所述車輪的前側(cè)表面或后側(cè)表面上的樞軸接頭。
[0013]在某些實施例中，所述連接元件包括在其每個縱向末端的頭部和在頭部之間延伸的軸。至少一個部段的槽可以限定橢球腔，所述橢球腔被配置成接收所述連接元件的頭部以形成髁狀接頭?？商鎿Q地，所述槽可以限定部分球形空腔，該腔被配置成接收所述連接元件的頭部以形成球窩接頭。在某些實施例中，所述連接元件穿過在所述車輪的主體中的孔延伸，使得所述連接元件的一端插入所述前制動盤的部段的槽中，并且所述連接元件的另一端插入所述后制動盤的部段的槽中。
[0014]在某些實施例中，每個部段進一步包括至少一個橫向通孔，所述通孔在所述部段的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間延伸。在這種情況下，所述組件還可以包括緊固件，所述緊固件插入每個通孔中，用于穿過在所述車輪的主體中的相應的通孔將所述前制動盤連接至所述后制動盤。在某些實施例中，每個部段可以包括兩個橫向通孔，所述橫向通孔坐落在所述部段的中心軸上。
[0015]結(jié)合附圖，前述和其它特征和特性，以及相關(guān)的結(jié)構(gòu)元件和部件的組合的操作和運行方法和生產(chǎn)經(jīng)濟將在下文描述和權(quán)利要求中變得更清晰，所有這些形成本說明書的一部分，其中相同的附圖標記在各附圖中表示相應的部件。但是，應該清楚地理解，附圖僅僅用于展示和說明的目的，并且不意圖限制本發(fā)明。除非文中另有明確規(guī)定，在說明書和權(quán)利要求書中使用的單數(shù)形式的“一”、“一個”和“所述”包括其復數(shù)形式。
【附圖說明】
[0016]上文總結(jié)了本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一些優(yōu)勢和特征。參考下面的附圖，結(jié)合對附圖的詳細描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白這些實施例以及設備的其它潛在的實施例。
[0017]圖1為連接至車輪的制動盤的實施例的正視圖；
圖2為圖1的制動盤的部段的透視的正視圖；
圖3為圖1的制動盤的部段的透視的后視圖；
圖4A為圖1的制動盤沿線B-B的剖視圖；
圖4B為圖4A的制動盤的標記為D的圈內(nèi)區(qū)域的展開圖；
圖5為圖1的制動盤沿線C-C的剖視圖；以及圖6為圖1的制動盤沿線A-A的剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]提供下面的描述，以