CN1138670C - 自行车制动盘 - Google Patents

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Abstract

用于车辆的单件式制动盘，包括：一径向的内环形部分，具有一组限定了一安装圆的沿周向设置的安装孔；一径向的外环形部分，与径向内环形部分同心并具有对置的制动表面；一组连接臂，从径向外环形部分的内周表面延伸到径向内环形部分的外周表面。该组连接臂的每一个均与和该安装圆同心的一实际圆相切，其中实际圆的半径大于安装圆的半径。

Description

自行车制动盘
本发明涉及自行车制动装置，更具体说涉及一自行车制动盘，其可容纳在制动期间积累的热量。
由于在严酷操作条件下的卓越制动性能，盘式制动***在山地自行车上越加普及。一典型的制动盘***包括一与自行车车轮一起转动的制动盘和一卡钳，该卡钳夹住制动盘并将制动垫压靠在制动盘的对置侧面上。制动垫和制动盘之间的摩擦产生制动功能。在制动操作中在制动垫与制动盘接触的地方产生大量的热并不令人奇怪。由于制动垫通常压靠在制动盘的外径向表面上，所产生的热集中在制动盘的径向外部。作为这种热量不均匀的结果，制动盘的径向外部膨胀，而制动盘的径向内部膨胀很小，如果有的话。如果在制动期间产生很高的温度，这种不均匀的膨胀可能会引起制动盘翘曲。如果制动盘在一侧翘曲，这就可能导致其中一个制动垫比另一个制动垫更强烈地压靠在制动盘的一侧上，这样导致热量的进一步不均匀分布和制动效率的损失。如果制动盘以波纹状翘曲，在制动期间就会产生严重的振动。
美国专利No.5,848,674公开了一种解决不均匀膨胀问题的制动盘。该专利公开了具有一内环和一外环的制动盘，内环和外环由一组间隔臂连接。各臂具有一弧状的L形，这样外环上所产生的热量引起的制动盘应力可以由臂的膨胀和收缩来减轻。但是，这种设计的缺点是弧形的臂不太能够抵抗制动期间制动盘的转动力，这是因为弧形处的悬臂效果。而且，在施加这种力期间由于该弧形用作外环相对于内环的枢点，所以该弧形臂对于侧面冲击力有较低的反抗作用。
本发明涉及这样一种类型的制动盘，其具有由一组隔开的臂互连的一内环形部分和一外环形部分，其中不必损失转动和侧向刚性即可缓解由外环形部分的膨胀引起的盘内应力。在本发明的一个实施例中，用于车辆的一单件式制动盘，包括：一径向的内环形部分，具有一组限定了一安装圆的沿周向设置的安装孔；一径向的外环形部分，其与径向内环形部分同心并具有对置的制动表面；和一组连接臂，从径向外环形部分的内周表面延伸到径向内环形部分的外周表面。该组连接臂的每一个均与和该安装圆同心的一实际圆相切，其中实际圆的半径大于安装圆的半径。
在一更具体的实施例中，径向外环形部分的内周表面限定了一外臂连接圆，并且径向内环形部分的外周表面限定了一内臂连接圆。对于该组连接臂的每一个，将外臂连接圆上的连接臂的一外中点和内臂连接圆上的连接臂的一内中点连接起来的假想直线沿连接臂的整个长度与连接臂相交。为了改善制动盘的通风性能，径向内环形部分包括一组在该组安装孔径向外侧设置的开孔，其中实际圆与该组开孔相交。而且，径向外环形部分包括一组沿周向设置的通风孔，其中该组通风孔被设置而形成一组L形。
图1是根据本发明的制动盘的一特定实施例的侧视图，其安装在车轮轮毂上并带有一叠置的制动卡钳；
图2是根据本发明的制动盘的局部剖视图，其安装在车轮轮毂上；和
图3是制动盘本身的侧视图。
图1是根据本发明的制动盘10的一特定实施例的侧视图，它安装在一自行车车轮的轮毂14上并带有一叠置的制动卡钳16，图2是安装在车轮轮毂14上的制动盘10的局部剖视图，图3是制动盘10本身的侧视图。如这些图所示，并更具体地如图3所示，制动盘10包括一径向的内环形部分20，它具有一组限定了一安装圆MC的周向设置的安装孔24；一径向的外环形部分28，它与径向内环形部分20同心并具有对置的止动表面32和34(图2)；和一组等距隔开的连接臂38，它们从径向外环形部分28的内周表面42延伸到径向内环形部分20的外周表面43。如下面所讨论的，多个连接臂38的每一个均与一个和安装圆MC同心的实际圆EC相切，其中实际圆EC的半径ECR大于安装圆MC的半径MCR。制动盘10通过螺栓46安装在车轮轮毂14的安装凸缘44上，螺栓46通过安装孔24延伸并拧入凸缘44上的螺孔48中。卡钳16为四活塞型，其中两个活塞(未示出)压靠在每一制动垫(未示出)上以便以已知的方式对制动表面32和34施加一制动力。
任何一个与该组安装孔24相交的圆确定了安装圆MC。在本实施例中，安装圆MC由一个与各安装孔24的中心相交的圆确定。为了确定实际圆EC，应当首先注意径向外环形部分28的内周表面42限定了一外臂连接圆OAC，并且径向内环形部分20的外周表面43限定了一内臂连接圆IAC。对于各连接臂38，从外臂连接圆OAC上的连接臂38的一外中点OM通过内臂连接圆IAC上的连接臂38的一内中点IM画一条假想的直线P。如图3所示，实际圆EC是一个与多条这样的假想线P相切的圆。在该实施例中，实际圆EC的半径可以是安装圆MC的半径的两倍之多。在该实施例中，各假想线P沿连接臂的整个长度与其相应的连接臂38相交。通过使各连接臂38的中部成形为一具有相对侧面52和54的直线部分则有助于此。
为了减小制动盘10的重量并增加通风效果，在径向内环形部分20上从该组安装孔24径向向外形成一组开孔60。在该实施例中，各开孔具有带圆角的大体三角形形状，并且该实际圆EC与各三角形最宽的部分相交。
此外，各连接臂的侧面52和54，外环形部分28的内周表面42和内环形部分20的外周表面43限定了一组相对较大的周向设置的开孔64。如同开孔60，各开孔64具有一带圆角的大体三角形的形状。这样，各连接臂38的侧面52在它与外环形部分28交汇处形成了一具有例如7毫米的曲率半径的弧形部分70，并在它与内环形部分20的交汇处形成了一具有例如4.5毫米的曲率半径的弧形部分74。各连接臂38的侧面54在它与外环形部分28交汇处形成了一具有例如3.5毫米的曲率半径的弧形部分78。由于连接臂38的取向，在侧面54与内环形部分20交汇处并不形成这样一个弧形部分。反之，在侧面54上在与内环形部分20交汇处的附近，形成有例如一10毫米的曲率半径的略微弧形82，以增强沿箭头A所示的转动方向上制动盘10的刚性。
最后，沿外环形部分28的整个圆周形成有一组通风孔84，其中该组通风孔84形成了一组L形。更具体说，三个通风孔84形成了L形的垂直部分，两个通过形成了L形的水平部分。
尽管上面描述了本发明的各种实施例，但在不偏离本发明的精神和范围的情况下可进行进一步的改动。例如，可根据需要，改变各种部件的尺寸，形状，位置或取向。一个零件的功能可以由两个来实现，反之亦然。在一个实施例中不必同时展示所有优点。与现有技术不同的每一特征，单独的或与其他特征组合，也应当被考虑为是本发明人所作进一步发明的独立描述，包括由这种特征实施的结构和/或功能性概念。这样，本发明的范围不应当由所公开的具体结构或明显是对一特定结构或特征的初始注意所限定。

Claims (23)

1.用于车辆的单件式制动盘，包括：
一径向的内环形部分，具有一组限定了一安装圆的沿周向设置的安装孔；
一径向的外环形部分，与径向内环形部分同心并具有对置的制动表面；
一组连接臂，从径向外环形部分的内周表面延伸到径向内环形部分的外周表面；并且
其中该组连接臂的每一个均与和该安装圆同心的一实际圆相切，其中实际圆的半径大于安装圆的半径。
2.如权利要求1所述的制动盘，其中该组连接臂的每一个均有一直线中间部分。
3.如权利要求1所述的制动盘，其中径向外环形部分的内周表面限定了一外臂连接圆，并且其中径向内环形部分的外周表面限定了一内臂连接圆。
4.如权利要求3所述的制动盘，其中对于该组连接臂的每一个，将外臂连接圆上的连接臂的一外中点和内臂连接圆上的连接臂的一内中点连接起来的假想直线沿连接臂的整个长度与连接臂相交。
5.如权利要求3所述的制动盘，其中各连接臂的一侧面，径向外环形部分的内周表面和径向内环形部分的外周表面限定了一组沿周向设置的开孔。
6.如权利要求5所述的制动盘，其中对于该组连接臂的每一个，将外臂连接圆上的连接臂的一外中点和内臂连接圆上的连接臂的一内中点连接起来的假想直线沿连接臂的整个长度与连接臂相交。
7.如权利要求6所述的制动盘，其中该组连接臂的每一个均有一直线中间部分。
8.如权利要求1所述的制动盘，其中径向外环形部分包括一组沿周向设置的通风孔。
9.如权利要求8所述的制动盘，其中该组通风孔被设置而形成一组L形。
10.如权利要求9所述的制动盘，其中对于各L形，三个通风孔形成了L形的垂直部分，两个通风孔形成了L形的水平部分。
11.如权利要求10所述的制动盘，其中对于各L形，仅三个通风孔形成了L形的垂直部分，仅两个通风孔形成了L形的水平部分。
12.如权利要求1所述的制动盘，其中径向内环形部分包括一组在该组安装孔径向外侧设置的第一开孔。
13.如权利要求12所述的制动盘，其中实际圆与该组第一开孔相交。
14.如权利要求13所述的制动盘，其中径向外环形部分的内周表面限定了一外臂连接圆，并且其中径向内环形部分的外周表面限定了一内臂连接圆。
15.如权利要求14所述的制动盘，其中对于该组连接臂的每一个，将外臂连接圆上的连接臂的一外中点和内臂连接圆上的连接臂的一内中点连接起来的假想直线沿连接臂的整个长度与连接臂相交。
16.如权利要求14所述的制动盘，其中该组连接臂的每一个的一侧面，径向外环形部分的内周表面和径向内环形部分的外周表面限定了一组沿周向设置的第二开孔。
17.如权利要求16所述的制动盘，其中对于该组连接臂的每一个，将外臂连接圆上的连接臂的一外中点和内臂连接圆上的连接臂的一内中点连接起来的假想直线沿连接臂的整个长度与连接臂相交。
18.如权利要求17所述的制动盘，其中该组连接臂的每一个均有一直线中间部分。
19.如权利要求18所述的制动盘，其中该组连接臂是等距隔开的。
20.如权利要求19所述的制动盘，其中径向外环形部分包括一组周向设置的通风孔。
21.如权利要求20所述的制动盘，其中该组通风孔被设置而形成一组L形。
22.如权利要求21所述的制动盘，其中对于各L形，三个通风孔形成了L形的垂直部分，两个通风孔形成了L形的水平部分。
23.如权利要求22所述的制动盘，其中对于各L形，仅三个通风孔形成了L形的垂直部分，仅两个通风孔形成了L形的水平部分。
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