CN104747625A - 自行车制动衬块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自行车制动衬块，其包括冷却板和摩擦板。冷却板具有第一表面和第二表面。冷却板包括衬块支撑部和散热部。摩擦衬块机械地且固定地连接到冷却板的衬块支撑部。

Description

自行车制动衬块
技术领域
本发明总体上涉及自行车制动衬块。更具体而言，本发明涉及具有冷却表面的自行车制动衬块。
背景技术
骑自行车正在成为日益流行的娱乐方式和交通手段。而且，骑自行车已经变成对业余选手和职业选手都非常流行的竞技运动。无论自行车是用于娱乐、交通还是竞赛中，自行车工业都在不断地改进自行车的各部件。
发明内容
一个方面是提供一种具有用于散热的冷却表面的自行车制动衬块，该冷却表面延伸远离自行车制动衬块的摩擦表面。
考虑到现有技术，根据本发明的自行车制动衬块包括冷却板和摩擦衬块。冷却板具有第一表面和第二表面。冷却板包括衬块支撑部和散热部。摩擦衬块机械地且固定地连接到冷却板的衬块支撑部。
附图说明
现在参考附图，其形成原始公开的一部分：
图1是根据一个实施例的装备有制动衬块的自行车的侧视图；
图2是根据所述一个实施例的示出了转子、制动钳以及制动衬块的前制动组件的放大侧视图；
图3是根据所述一个实施例的制动钳的示意端视图，其示出了钳的液压活塞以及两个制动衬块，一个衬块在转子的一侧上，其中衬块与转子间隔开以便转子和自行车的前轮能够旋转；
图4是根据所述一个实施例的与图3相似的制动钳的示意端视图，其示出了所述钳的液压活塞推动两个制动衬块与转子接触，以便制动力由制动衬块的摩擦表面施加到转子的相应表面以使前轮的旋转减慢并随后停止；
图5是根据所述一个实施例的从所述钳拆卸下来的制动衬块的背视图，其示出了背板、冷却板以及将摩擦衬块刚性地固定到冷却板的摩擦衬块的铆钉头，并且还示出了冷却板的冷却片；
图6是根据所述一个实施例的从所述钳拆卸下来的制动衬块的正视图，其示出了冷却板和摩擦衬块，并且还示出了摩擦衬块的摩擦表面；
图7是根据所述一个实施例的沿图5的线7-7剖开的制动衬块的剖面图，其示出了由摩擦衬块的铆钉部分刚性地彼此固定的冷却板、背板以及摩擦衬块，铆钉部分包括铆钉头；
图8是根据所述一个实施例的沿图5的线8-8剖开的制动衬块的另一剖面图，其示出了由摩擦衬块的其中一个铆钉部分刚性地彼此固定的冷却板、背板以及摩擦衬块；
图9是根据所述一个实施例的制动衬块的立体图，其示出了冷却板、背板和铆钉头以及冷却板的冷却片；
图10是根据所述一个实施例的制动衬块的另一立体图，其示出了冷却板、背板和摩擦衬块，以及冷却板的冷却片的另一视图；
图11是根据所述一个实施例的从与图9相同的角度观看的制动衬块的分解立体图，其示出了在最终组装以及形成铆钉头之前彼此分离的冷却板、背板以及摩擦衬块；以及
图12是根据所述一个实施例的制动衬块的另一分解立体图，其示出了在最终组装以及形成铆钉头之前彼此分离的冷却板、背板以及摩擦衬块。
具体实施方式
现在将参考附图说明选定实施例。本领域技术人员从本发明将会清楚，下面的实施例的描述仅提供用来例示而不是为了对本发明进行限制，本发明由所附权利要求及其等同物限定。
首先参考图1，自行车10示出为具有根据第一实施例的制动衬块12。
除了其他之外，自行车10基本上包括车架14、前轮16、前制动组件18以及制动衬块12。前制动组件18包括制动转子20、制动钳22、制动致动机构24以及一对制动衬块12。
制动转子20是常规的制动转子，其固定地附接到前轮16的轮毂部分用于与其一起旋转。制动转子20可以被栓接到前轮16的轮毂部分或者装配到轮毂凸缘，并且由轮毂螺母（未示出）以常规方式保持在前轮16的轮毂部分的恰当位置。
制动钳22和制动致动机构24是常规的制动部件。如图3最佳所示，制动钳22和制动致动机构24优选地是液压装置。具体地，响应于制动致动机构24被骑车者（未示出）操作，液体压力被传递通过以常规方式将制动致动机构24连接到制动钳22的液压管路L。如图3和图4所示，传递的液体压力使得制动钳22的活塞P移动制动衬块12以与制动转子20的相对表面接触。
根据附图和在此的描述应该理解，制动钳22可以包括单个活塞或者可以具有一对活塞P，如图3和图4所示。
当推动制动衬块12与制动转子20的表面接触时，会产生制动力以阻止前轮16旋转。结果产生了热。如下面更详细描述的那样，制动衬块12被设计成散逸所产生的热。
一对制动衬块12优选地是相同的或者互相成为镜像。一个制动衬块12的描述同样适用于两个。因此，为了简洁，在下文中仅描述其中一个制动衬块12。
如图5至图12最佳所示，制动衬块12包括均刚性地彼此固定的冷却板30、附接板32以及摩擦衬块34，这将在下面更详细地描述。
冷却板30优选地由轻质的金属材料制成，例如铝或铝合金。冷却板30还优选地由容易导热的金属材料制成。
如图5和图6最佳所示，冷却板30具有第一表面40、第二表面42以及绕着冷却板30的外周在第一表面40与第二表面42之间延伸的周缘44。周缘44包括第一边缘部46、与第一边缘部46相对的第二边缘部48以及在第一边缘部46和第二边缘部48之间延伸的侧缘部50。如图5和图6所示，第一边缘部46具有大体上笔直的形状。也如图5和图6所示，第二边缘部48具有弯曲的形状。与第一边缘部46相比，第二边缘部48的弯曲形状为第二边缘部48提供更大的整体表面积。
邻近第一边缘部46，冷却板30具有宽度W1，其尺寸设计成使得只有与第一边缘部46对应的冷却板30的端部能够仅被***到自行车钳22中。邻近第二边缘部48，冷却板30具有宽度W2，其尺寸设计成防止第二边缘部48被***到自行车钳22中。宽度W2大于宽度W1。而且，冷却板30的周缘44的每个侧缘部50包括肩部52，其限定了宽度W1和宽度W2之间的过渡。肩部52还提供定位表面，其接触自行车钳22的一部分，从而限制冷却板30和制动衬块12***到制动钳22中的运动。换句话说，当制动衬块12***自行车钳22中时，肩部52的尺寸设计成倚靠在制动钳22的表面上并且从而防止肩部***制动钳22内。
如图12最佳所示，冷却板30还包括邻近周缘44的第一边缘部46的衬块支撑部56和邻近周缘44的第二边缘部48的散热部58。
如图6、图10和图12最佳所示，第一表面40整体是被凹部60（在图12中最佳示出）中断的平坦的平面表面。第一表面40的凹部60和第一表面40的邻近凹部60的部分大体上限定冷却板30的衬块支撑部56。而且，凹部60还限定衬块接收区域，其尺寸设计成贴身地接收摩擦衬块34，这将在下面更详细描述。凹部60还包括一对孔64，每个孔64在第一表面40（在凹部60处）和第二表面42之间延伸。第一表面40还包括孔洞66，孔洞66用来以常规方式将制动衬块12保持于自行车钳22。
冷却板30的第一表面40的在凹部60和第二边缘部48之间延伸的部分大体上限定散热部58的一侧。具体而言，第一表面40的在凹部60和第二边缘部48之间延伸的那部分能够容易地散逸在制动期间产生的热。
如图5、图9和图11最佳所示，第二表面42整体是被凹部70（在图5和图11中最佳示出）和散热片72中断的平坦的平面表面。第二表面42的凹部70具有整体矩形形状，其具有绕着孔洞66延伸的轮廓部分74，以便孔洞66对凹部70是敞开的并且因此对第二表面42是敞开的。
凹部70的矩形区域包括一对孔64。而且，凹部70被成形为与附接板32相符合，这将在下面更详细描述。更具体而言，凹部70的尺寸设计成使得附接板32贴身地装配到凹部70中。
第二表面42的除了凹部70的那些部分大体上限定散热部58的另一侧。尤其第二表面42的邻近散热片72的平坦区域和片72大体上限定散热部58。
散热片72从第二表面42向外延伸并且邻近第二边缘部48设置。在所述实施例中，冷却板30和散热片72一体地形成为在其间没有接缝和中断的单个单体元件。然而在可替代实施例中，散热片72可以单独形成并且然后固定地附接或者以其他方式焊接到冷却板30的第二表面42。
而且，散热片72沿着与第二表面42垂直的方向从第二表面42向外延伸。如下面更详细讨论的那样，摩擦衬块34沿着从第一表面40向外的方向延伸。而且，摩擦衬块34沿着与第一表面40垂直的方向延伸。散热片72沿着与摩擦衬块34延伸的方向相反的方向延伸。在所述实施例中，第一表面40和第二表面42互相平行。因此，散热片72和摩擦衬块34沿着彼此平行但是相反的方向延伸。
现在具体参考图11和图12来对附接板32进行描述。附接板32优选地由不锈钢制成，但是可替代地可以由其他金属材料制成。优选地，附接板32由比冷却板30更硬且更刚性的材料制成。附接板32（背板）在凹部70内设置在第二表面42上。附接板32进一步设置在冷却板30的衬块支撑部56处。附接板32包括一对孔80，其尺寸设计成在附接板32安装在冷却板30的凹部70内的状态下，孔80与冷却板30的孔64对齐。附接板32还具有环绕孔80的凹部82。而且，附接板32具有孔洞84，其尺寸设计成在附接板32安装在冷却板30的凹部70内的状态下，孔洞84与冷却板30的孔洞66对齐。
如图7和图8最佳所示，摩擦衬块34固定地且刚性地附接到冷却板30和附接板32（背板）。摩擦衬块34基本上包括基体部分90（附接部分）和衬块部分92。衬块部分92包括制动表面S，其尺寸设计成与制动转子20的相应环形表面接触。具体而言，当将制动表面S按压于制动转子20的相应表面时，产生了提供制动力的摩擦。
基体部分90（附接部分）由提供良好传热性能的金属材料制成，例如黄铜、铝、钢合金或其他金属材料。基体部分90还对衬块部分91和制动表面S提供刚性支撑。衬块部分92由适于在被按压于制动转子20时用作制动材料的烧结材料制成。
利用常规的烧结工艺来形成衬块部分92，以便衬块部分92烧结到基体部分90上。更具体而言，衬块部分92刚性地且固定地连接到基体部分90。因此，衬块部分92和基体部分90形成为单个单体元件。虽然附图将衬块部分92和基体部分描绘为单独的层,但是它们被制造为一体的单个单体元件。因此，摩擦衬块34完全由非弹性材料制成。
基体部分90包括一对铆钉部分94，该铆钉部分从与制动表面S相对的、基体部分90的背侧向外延伸。铆钉部分94沿着互相平行的方向延伸。优选地，如图11所示，铆钉部分94是圆柱形状的。
摩擦衬块34固定地连接到冷却板30的衬块支撑部56，以便摩擦衬块34装配到第一表面40的凹部60（衬块接收区域）中并且覆盖凹部60。在摩擦衬块34的组装期间，将铆钉部分94穿过孔64***。附接板32（背板）可以在摩擦衬块34组装到冷却板30之前或之后，放置到冷却板30的第二表面42上的凹部70内。结果，铆钉部分94延伸通过孔64和附接板32的孔80。此后，使铆钉部分94变形来形成变形后的头部98。头部98填充凹部82，从而将摩擦衬块34与冷却板30和附接板34刚性地彼此固定，其中冷却板30夹在附接板32和摩擦衬块34之间。结果，铆钉部分将摩擦衬块34固定地连接到衬块支撑部56，其中摩擦衬块34覆盖冷却板30的第一表面40的衬块接收区域。摩擦衬块34、铆钉部分94与衬块支撑部56之间的接触提供了摩擦衬块34与冷却板30之间的热传导。
制动衬块12安装到制动钳22的制动衬块接收部，以便衬块支撑部56（和摩擦衬块34）安装到制动钳的制动衬块接收部并且散热部58远离制动钳22和转子20向外延伸。结果如图2所示，散热部58的大部分延伸出制动钳22。具体而言，所有散热片72设置在制动钳22外部，从而能够容易地散热。
如图6最佳所示，相对于第一表面40并且沿着第一表面40测量的衬块支撑部56具有整体第一表面积。相对于第一表面40并且沿着第一表面40测量的散热部58具有比第一表面积大的整体第二表面积。而且，散热部58包括第一表面40的一部分（如图6所示）、第二表面42的一部分（如图5所示）及散热片72。因此，存在有许多构成散热部58的表面。结果，制动衬块12提供大量用于散热的表面积。散热部58的总表面积比制动衬块12的摩擦衬块34的制动表面S的表面积大。进一步地，散热部58的总表面积比摩擦衬块34的制动表面S的表面积的两倍还大。再进一步地，散热部58的总表面积可以是摩擦衬块34的制动表面S的表面积的三倍。
术语的一般解释
在理解本发明的范围时，如在此使用的，术语“包括”及其派生词旨在成为开放式的术语，其明确说明所述特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在，但不排除其他未述特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在。上述解释也适用于具有相似意思的词，例如术语“包含”、“具有”和它们的派生词。而且，术语“部”、“段”、“部分”、“构件”或“元件”当用作单数时，可以具有单个零件或多个零件的双重意思。如在此用来描述上述实施例时，以下方向性术语“向前”、“向后”、“之上”、“向下”、“竖直的”、“水平的”、“之下”或“横向的”以及任何其它类似的方向性术语是指装备有制动衬块12的自行车的那些方向。因而，当用这些术语来描述制动衬块12时，这些术语应该相对于在正常骑行位置使用的装备有制动衬块12的自行车来解释。最后，在此使用的程度术语，例如“基本上”、“大约”、“近似”意味着被修饰词的合理偏离量，以便最终结果不被显著改变。
虽然仅选择了选定的实施例来例示本发明，但是本领域的技术人员从本发明将会清楚，在不脱离如所附权利要求限定的本发明范围的情况下在此可以作出各种改变和变更。例如，各部件的大小、形状、位置或方向可以根据需要和/或期望来改变。示出为互相直接连接或接触的部件可以具有设置在它们之间的中间结构。一个元件的功能可以由两个来执行，反之亦然。一个实施例的结构和功能可以在另一个实施例中被采用。不需要将所有优点都同时展现在特定实施例中。对于与现有技术相比独特的每个特征，单独地或与其他特征组合，也应该被认为是申请人的进一步的发明的单独描述，包括由这样的特征体现的结构和/或功能概念。因此，根据本发明的实施例的前述描述仅用于例示而不是为了限制本发明，本发明由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种自行车制动衬块，包括：
具有第一表面、第二表面和周缘的冷却板，所述周缘绕着所述冷却板的外周在所述第一表面与所述第二表面之间延伸，所述周缘包括第一边缘部和与所述第一边缘部相对的第二边缘部，所述冷却板具有邻近所述第一边缘部的第一宽度和大于所述第一宽度的第二宽度，所述冷却板包括邻近所述第一边缘部的衬块支撑部和邻近所述第二边缘部的散热部，以便所述散热部远离所述衬块支撑部延伸；以及
连接到所述冷却板的所述衬块支撑部的摩擦衬块。
2.根据权利要求1所述的自行车制动衬块，其中
所述摩擦衬块通过铆钉连接到所述冷却板的所述衬块支撑部。
3.根据权利要求1所述的自行车制动衬块，其中
所述摩擦衬块和所述冷却板的其中一个具有从其延伸的至少一个铆钉部分，所述摩擦衬块和所述冷却板的另一个具有至少一个孔，以便所述摩擦衬块和所述冷却板连接。
4.根据权利要求1所述的自行车制动衬块，其中
所述散热部包括多个散热片。
5.根据权利要求3所述的自行车制动衬块，其中
所述摩擦衬块包括衬块部分和附接部分，所述附接部分包括所述铆钉部分。
6.根据权利要求5所述的自行车制动衬块，其中
所述衬块部分和所述附接部分一体地形成为单个单体元件。
7.根据权利要求1所述的自行车制动衬块，其中
所述第一宽度尺寸设计成使得只有与所述第一边缘部对应的所述冷却板的端部能够被***到自行车制动钳中，所述自行车制动衬块待安装到该自行车制动钳上，并且所述第二宽度尺寸设计成防止所述第二边缘部被***到所述自行车制动钳中。
8.一种自行车制动组件，包括：
制动转子；
具有至少一个活塞和制动衬块接收部的制动钳，所述制动钳能操作地邻近所述制动转子被支撑；以及
制动衬块，包括：
具有第一表面、第二表面和周缘的冷却板，所述周缘绕着所述冷却板的外周在所述第一表面与所述第二表面之间延伸，所述周缘包括第一边缘部和与所述第一边缘部相对的第二边缘部，所述冷却板具有邻近所述第一边缘部的第一宽度和大于所述第一宽度的第二宽度，所述冷却板包括邻近所述第一边缘部的衬块支撑部和邻近所述第二边缘部的散热部，以便所述散热部远离所述衬块支撑部延伸；以及
连接到所述冷却板的所述衬块支撑部的摩擦衬块，
其中，所述衬块支撑部安装于所述制动钳的所述制动衬块接收部，并且所述散热部远离所述制动钳和所述转子向外延伸。
9.根据权利要求8所述的自行车制动组件，其中
所述摩擦衬块通过铆钉连接到所述冷却板的所述衬块支撑部。
10.根据权利要求8所述的自行车制动组件，其中
所述摩擦衬块和所述冷却板的其中一个具有从其延伸的至少一个铆钉部分，所述摩擦衬块和所述冷却板的另一个具有至少一个孔，以便所述摩擦衬块和所述冷却板连接。
11.根据权利要求8所述的自行车制动组件，其中
所述散热部包括多个散热片。
12.根据权利要求10所述的自行车制动组件，其中
所述摩擦衬块包括衬块部分和附接部分，所述附接部分包括所述铆钉部分。
13.根据权利要求12所述的自行车制动组件，其中
所述衬块部分和所述附接部分一体地形成为单个单体元件。
14.根据权利要求8所述的自行车制动衬块，其中
所述第一宽度尺寸设计成使得只有与所述第一边缘部对应的所述冷却板的端部能够被***到所述制动钳中，并且所述第二宽度尺寸设计成防止所述第二边缘部被***到所述制动钳中。
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