车辆制动器技术领域
本发明涉及一种用于车辆的液压制动器,该液压制动器优选被设计成用于设有鼓式制动器的摩托车并且特别是用于老式摩托车。
背景技术
这种制动器在现有技术中是已知的,它将那些年典型的鼓式制动器的美学外观与现代制动器(具体来说,液压操作的双盘制动器)的较高性能组合起来。根据现有技术的这种制动器被设计成具有两个盘,这两个盘被施加到在中央键接到车轮的鼓的两个相反面上,并通过多个制动元件或“制动衬垫”的作用来制动和停止,这些制动元件或“制动衬垫”被液压操作以作用在鼓的两侧的两个盘上。制动器设有适合于常规盘式制动器的偏心回转质量块,这些偏心回转质量块会对摩托车的抓地力产生负面影响,这主要是在转角或潮湿路面上制动时发生。
这种已知的制动器总体上解决了这个问题,但是仍然具有导致不利条件的一些缺点。
明确地说,根据第一方面,根据现有技术的制动器经受过度加热,这导致制动效能的可能降低或损失。
根据又一方面,已知制动器的鼓和轮毂部分的机械尺寸仍然不利并且强度很小。
根据又一方面,不利的是制动盘通过螺栓约束到轮毂部分,并且因此制动能量完全释放在盘紧固螺栓上,因而,在故障的情况下,不存在足以确保制动功能性的安全条件。
在文献US 4,596,312中,由于上紧装置与紧固轮缘的螺栓一致,因此制动盘通过在旋转轴线的方向上的轴向上紧而固持在轮毂上的适当位置。从文献US 4,550,809已知类似构造。
英国专利申请GB1,426,995示出了一种用于摩托车车轮的制动装置,其中盘通过螺栓顶冠(bolt crown)紧固到鼓而与鼓旋转地成一体。
这三个文献示出了制动钳作为制动构件在制动盘的两个面上操作,并且是鼓或轮缘的独立构件。
发明内容
就上述方面来说,本发明提供了一种车辆制动器,所述车辆制动器包括至少一个盘,所述至少一个盘与车轮的中央鼓旋转地成一体,所述中央鼓旋转地支撑在轴上,并且对于所述至少一个盘,所述中央鼓形成容纳隔室的半壳,所述容纳隔室由两个半壳构成,这两个半壳沿着与所述盘所对着的平面平行的平面彼此分离,而封闭半壳设置在所述盘的与所述鼓相反的一侧上,并在盘的与所述鼓相反的一侧上封闭所述隔室,所述封闭半壳设有至少一个制动元件,所述至少一个制动元件能够由至少一个液压操作的推压构件通过制动控制构件的操作来抵靠所述盘的面对表面而压缩,所述封闭半壳相对于所述中央鼓被非旋转地支撑。
根据本发明,所述盘包括齿或径向肋的顶冠,所述齿或径向肋的顶冠接合所述中央鼓上的径向接合凹部的同心顶冠,并且所述中央鼓包括所述径向肋的至少部分和所述盘的面向所述鼓的面的至少部分的背衬表面,所述背衬表面构成对所述盘抵抗所述至少一个制动元件抵靠所述盘的相反面的表面的压缩作用的阻挡。
显而易见的是,盘仅容纳在孔中,该孔被成形为例如在与关于盘周缘和相关表面两者上的齿的匹配组合所描述的布置中那样。
同样显而易见的是,用于制动的盘上紧发生在两个紧固构件之间,其中充当阻挡的第一元件由抵靠盘面而搁置的轮缘表面本身制成,而另一元件由安装在可移除盖上的按压器组成。
根据实施例,闭合半壳承载至少三个制动构件,这至少三个制动构件相对于盘对称轴线以相等的距离成角度地布置,独立压缩构件与每个制动元件组合。
根据又一特性,压缩构件串联连接并且彼此连续,以便彼此时间连续地接收压力流体。
根据又一特性,盖半壳在内部设有至少三个筒形室,这些筒形室用于在内部容纳尽可能多的摩擦材料的制动衬垫或制动元件和推压促动器柱塞,而合适的导管将制动油储存器与每个盖的三个室中的一个室连接。
根据又一特性,最后一个推压构件,即在断裂时油被馈送到的最后一个筒形室是相对于车轮的正常使用条件而言位于较低位置的构件,是接收工作油的三个推压构件中的最后一个推压构件,并且设有排气口。
根据又一特性,中央鼓在至少一个轴承介于其间的情况下可旋转地安装在固定中央轮毂上,该固定中央轮毂用于被固定支撑在轴上,而该一个或多个盖半壳被紧固到所述中央轮毂,以便不可围绕中央鼓的旋转轴线旋转,并且不受所述鼓旋转约束。
根据一个实施例,中央鼓在其面中的每一个面上承载大致相同的盘,中央鼓被制造成相对于与旋转轴线垂直的中心平面对称,对应盘的容纳隔室设置在所述中央鼓的每个面上,该容纳隔室由相同的封闭半壳从外侧封闭。
有利地,两个盖半壳被制造成相对于与中央鼓的旋转轴线垂直的所述中心平面彼此对称。
从上文显而易见的是,由于突起或径向肋分别与一个或多个盘和中央鼓上的接合凹部或凹口的相互接合,盘和轮之间的旋转联接通过形状联接来实现。因此,在这种情况下,制动能量不会释放到将该盘或每个盘限制到中央鼓上并因此受到非常大的剪切力而具有很高的失效危险的销或螺栓上,而是释放到前表面上,即,释放到在车轮旋转运动的方向上定向的邻接表面上。附件或肋可以被制造成具有足够的角宽度,以确保其屈曲或断裂强度,并与所提供的作用力相当,而不需要制动器本身的结构和尺寸改变,而是简单地通过改变附件或相应接合座、凹口、凹部的突起的角宽度来进行。
此外,突起或肋和相应座的形状是匹配的,并且使得形状联接是精确的,并且防止盘和鼓之间的相对间隙。
从构造的角度来看没有复杂之处,这是因为肋和凹部或接合座都可以容易地制造,而不需要特殊的加工。同时,避免了比如夹持机器人和相应螺纹座等构成部分。
根据提供较高强度和稳定性的又一有利特性,轮毂与鼓之间的中央轴承的尺寸被设置成使得鼓外径和鼓内径之间的比率介于1.6与2.5之间、优选介于1.8与2.1之间,具体来说,该比率是约2。
根据又一特性,该一个或多个盖半壳具有至少一个前开口,所述前开口被成形为漏斗或输送锥体,其中锥体基部形成行进空气的入口,并且由格栅封闭,该锥体或漏斗在车轮的旋转轴线的方向上具有突起以及介于周角的5/12与3/12之间、优选等于周角的1/3的角范围,而剩余的圆形盖区段由狭槽,优选是两个空气出口狭槽制成,这两个空气出口狭槽类似于锥体或漏斗的入口嘴部由栅格封闭。
根据实施例,输送输入流的锥体或漏斗具有形成所述流的入口嘴部的基底表面,该基底表面具有大致等于120°的角范围,而出口狭槽具有总共200°的角宽度,即,每个约100°。
根据又一特征,至少一个盖半壳或两个盖半壳具有连接构件,所述连接构件以典型老式摩托车的方式用于发动机转向杆。
附图说明
本发明的这些和其它特性和优点将从附图所图示的一些示例性实施例的以下描述变得更加明显,其中:
图1和图2分别示出了根据现有技术的实施例的制动器的前视图和垂直截面。
图3和图4分别示出了根据代表现有技术的实施例的前述附图的制动器的鼓的前视图和垂直截面。
图5和图6分别示出了根据前述附图的现有技术的示例的制动盘中的一个制动盘的前视图和垂直截面。
图7和图8分别示出了根据前述附图的现有技术的示例的制动轮毂的前视图和垂直截面。
图9、图10和图11分别示出了根据前述附图的现有技术的示例的制动器盖的外部前视图、垂直截面和内部前视图。
图12示出了在根据本发明的盘的中心轴线的方向上的视图,其中该盘被制成浮动的并且没有抵靠鼓1被上紧。
图13示出了根据本发明的鼓1的侧面上的类似视图,该鼓具有盘的旋转接合凹部。
图14示出了根据本发明的具有制动器的车轮。
图15示出了根据本发明的轮缘和制动器的组合,其中已省略将轮缘连接到轮毂的辐条。
具体实施方式
对于从图1、图2、图3和图4开始的描绘根据现有技术的实施例的附图1到11的审查显示,所讨论的液压制动器包括通过轮毂3与轮缘同轴安装的中央鼓1。轮毂3设有定位于侧环形座3A中的适当轴承6,并且键接在车轮旋转轴(即,轮毂)上、在轮缘10上并且当然在轮胎组件上。
鼓1在中央具有螺纹通孔1A的圆形顶冠,以便在鼓自身的每个面上紧固由钢或铸铁制成的金属盘4。如图5和图6所示,所述盘4又设有通孔4A的对应顶冠,以便紧固到鼓1,并因此与车轮(即,上面安装了轮胎的轮缘)一体地与该鼓1一起旋转,并与该鼓1一起形成车辆车轮。
如图9、图10和图11中所示,两个盖5分别封闭设有盘4的鼓1的侧面中的每一个侧面,所述盖5通过螺栓紧固,所述螺栓经由盖的与中央轮毂的孔3A匹配的通孔5A接合。
螺栓紧固发生在中央轮毂的螺纹孔3a中。所述螺栓在轮毂3和鼓1的每个侧面上锁定对应轴承,该对应轴承保持被上紧在分别针对轴承6的外环和内环的轮毂3和鼓1的彼此对准的两个环形阶梯面对凹部3A、101与盖5的粘附到轴承6的径向最内环的环形侧阶梯之间。
这样,中央轮毂3和盖5的中央轮毂105可以相对于鼓1和车轮(作为轮缘、鼓1和一个或多个盘4组件)的旋转保持静止。
每个盖5内部设有三个筒形室5B,这些室以120°定位,这些室被设计成用于在内部容纳尽可能多的高摩擦材料的制动衬垫或制动元件。这些制动衬垫中的每一个制动衬垫都可以通过推压促动器抵靠在盘4的外侧面而被推压和压缩,该推压促动器可以是任何类型,并且优选由通过制动杆液压驱动的促动器构成,该促动器通过将杠杆作用从填充有油的柱塞缸单元传递到制动元件或制动衬垫的推压促动器中的每一个推压促动器的柱塞缸单元而机械地作用在该柱塞缸单元的柱塞上。
导管C将此缸与每个盖5的三个室中的一个室连接(即,与由5C表示的室连接)。
进油孔5C具有与盖5的轴线非常平行的轴线。
这个油输入室通过两个导管7(如图9中虚线所示)与另外两个室连接,,这两个导管7应用于在同一个室5B的侧表面中制造的适当孔5D中。因此,室连续充满油,并且制动元件的压缩对应地发生。在填充次序中的最后一个室5B中,制造了孔5E,该孔5E用于在油进入室时的空气流出。
为了优化所述油流入并促进所述空气流出,如同在图1中,两个盖5都安装有牢固地向下定位的进油孔5C和牢固地向上定位的排气孔5E。
在制动杆促动时,每个盖5的三个室5B中输入的油确定了容纳在每个室5B中的对应小柱塞的移位,这些小柱塞抵靠对应盘4而推压相应制动衬垫,并因此施加制动作用,该制动作用的强度可以通过制动杆在手把上的移位来调整。
为了允许制动器冷却,在盖5的侧表面上制造了设有栅格的开口5F,而在盖5上与栅格5F相反的后半部上形成了设有栅格的另外四个开口5G。在安装时,栅格5F相对于行进方向面向前定位,以允许空气在由盖5封闭的室内输入,并且该空气可从后开口5G流出,因此产生盘4和制动衬垫的冷却流。
在盖5的外表面上制造的额外盲孔5H允许以老式摩托车的典型方式连接发动机转向杆。
最终必须补充的是,虽然图示并描述了粗略的特征,但是所构思的制动器可以容易地改变或变化,然而包括在本专利范围内,并且例如可与根据所预见的应用的制动器本身的不同尺寸相关,这不仅可以发生在摩托车上,也可以发生在汽车上。
根据本发明的制动器是根据上述现有技术的制动器的显著改进,并且与现有技术共享许多结构部分,因此前述描述也适用于根据本发明的制动器。在图12到图15中,将大致图示出将根据现有技术的构造与根据本发明的构造区分开来的结构变化,并且这些结构变化已在引言中在其更一般的实施例中进行了强调。
参照图12和图13,它们示出了根据本发明的制动器的盘4和对应中央鼓5的示例性实施例。
显而易见的是,盘4沿着内周缘104具有内部径向附件204的顶冠。它们被布置成以等角度间隔隔开。内部径向附件204在圆周方向上具有预定的范围和预定的径向突起。这些量是根据附件在制动作用中受到的力来限定的,并且本领域技术人员能够根据其基本技术知识来计算附件的尺寸。鼓1在同轴位置,并沿着轴承(图13中未示出)的阶梯座101外部的圆周具有径向凹部201的对应顶冠,这些径向凹部201具有对应于盘的内部径向附件204的大小、数目和相对对应位置。
根据实施例显而易见的是,附件具有半圆形图案的圆形端部,并且类似地,凹部201的底部由半圆形壁制成。
显而易见的是,附件-凹部联接的强度可以在不破坏整个制动器的构造的情况下通过简单地改变附件204的厚度以及凹部201沿圆周方向的长度来进行调制。
类似地,所述附件的突起和凹部的对应深度也可以在鼓构造的公差所提供的可能性的限度内进行修改。
还可以容易改变附件和凹部的数目,因此修改盘与鼓之间的联接的强度。
有利的是,联接附件-凹部204、205是防止间隙的精确形状的联接,即使这些间隙在预定公差内可被接受也是如此。
类似于现有技术的实施例,一个或多个盘4抵靠中央轮毂的表面而搁置,该中央轮毂由设有两个环形构件的区域组成,这两个环形构件由径向元件连接并具有恒定厚度。鼓1的这个环形区域形成用于使空气在两个盘4之间循环的减轻的底切。盘的背衬表面还延伸到附件的接合凹部的区域,除了相对于径向和圆周方向接合在凹部中之外,这些附件还搁置在所述凹部的侧底部上,即,位于朝向垂直于旋转轴线的中央鼓平面封闭该凹部的壁上。此特征将额外刚度给予附件与凹部204/201之间的相互联接。
结合示出根据现有技术的实施例的图3,从图13显而易见的是,在本发明的实施例中,鼓被设计成能够容纳直径大于鼓1自身外径的轴承和中央轮毂。
明确地说,并且有利地,不同的对比要求中的最佳优化配置是将鼓的外径D1与鼓的内径D2之间的比率提供为介于1.6与2.5之间、优选介于1.8与2.1之间。明确地说,在所图示的实施例中,所述比率D1/D2是约2。
图14和图15示出了根据本发明的制动器,由于辐条11,该制动器安装有轮缘10,并且该轮缘承载轮胎12,以便形成车轮。
相反,图15显示了在正确位置、轮缘和制动器组合的旋转轴线的方向上的视图,连接辐条被省略。
从附图显而易见的是,本发明的实施例为一个或多个盘的冷却空气的流动提供了出口,这些出口具有较大大小,如设有栅格15的开口所描绘的。
此外,前空气入口16的锥体或漏斗的开口被制造成增大的大小。
图14和图15所示的实施例的实施例变化表明,开口的宽度在以下角范围内变化:
锥体或漏斗16在车轮的旋转轴线的方向上具有突起以及介于周角的5/12与3/12之间、优选等于周角的1/3的角范围,而剩余的圆形盖区段由狭槽,优选是两个空气出口狭槽制成,这两个空气出口狭槽类似于锥体或漏斗的入口嘴部由栅格封闭。
根据实施例,输送输入流的锥体或漏斗具有形成所述流的入口嘴部的基底表面,该基底表面具有大致等于120°的角范围,而出口狭槽具有总共200°的角宽度,即,每个约100°。
从上文显而易见的是,根据本发明的装置可经过适当修改应用于由中央鼓制成的轮缘,其中该中央鼓通过辐条或其它径向元件与周环连接。在由铝材料制成的成形轮缘中,可制造盘外壳,并且可将周凹痕与轮缘一件式地制造(即,通过压铸)。
根据除了上述内容之外的一些变化,所述轮缘可以由压铸铝制成。这种可能性可降低爱车的制造和安装成本。