具有减小制动衬片磨损的可调凹痕图案的盘制动器摩擦面制造技术

本发明专利技术涉及具有减小制动衬片磨损的可调凹痕图案的盘制动器摩擦面。一种制动盘，通过设置制动盘摩擦表面凹痕图案而降低制动衬片径向锥状磨损。例如，凹痕图案为径向偏斜的槽或线性布置的交叉钻孔组的形式，以平衡制动衬片磨损的结构形成图案，从而以对于给定类型的制动钳和制动衬片材料具体调节的方式降低了制动衬片径向锥状磨损，其中在实质上对制动衬片寿命无影响的情况下实现了制动衬片径向锥状磨损的降低。

【技术实现步骤摘要】
具有减小制动衬片磨损的可调凹痕图案的盘制动器摩擦面
本专利技术总地涉及车辆盘式制动系统，尤其涉及该系统的制动盘摩擦表面。更特别地，本专利技术涉及制动盘摩擦表面内的凹痕图 案，该凹痕图案可调节以产生均匀的制动衬片磨损，并同时改善制动 系统的制动感。
技术介绍
机动车辆盘式制动系统在每个车轮处利用制动盘和相对 的一组可有选择移动的制动衬片，所述制动盘连接在机动车辆可旋转 轴的轴毂上，所述制动衬片连接在非旋转的制动钳上，其中所述非旋 转制动钳支持一组制动衬片。所述制动盘包括相对的制动衬片接合表 面或制动盘侧壁(rotor cheek),其中当要发生制动时，制动系统使制动钳将制动衬片挤压在制动盘侧壁的相应制动衬片接合表面上。旋转 的制动盘侧壁与非旋转的制动衬片相互之间的摩擦作用使机动车辆发 生制动，制动速率依赖于制动衬片相对于制动盘侧壁的压力。 附图说明图1A示意性地示出了本领域已知的制动角10，其构造 为用于浮式制动钳(即，在制动钳一侧的活塞)。制动管路12将液压 制动流体输送入制动角10。这允许通过液压制动流体的增压从主缸(未 示出)施加力，从而形成制动钳20的液压作用部件的液压控制方式。 液压制动流体进入制动钳致动缸(caliper actuator cylinder) 22，并与制 动钳致动活塞24接触。制动钳的内侧20a在浮式制动钳结构中而液压 地起作用，而制动钳的外侧20b液压地不起作用。制动衬片32a、 32b 分别附在制动钳20的每侧上，使得当制动管路12中供给制动角10的制动钳20使制动衬片挤压在制动盘30的制动盘摩擦表面(即，制动盘侧壁)30a上，从而引起车辆的制动。各制 动盘侧壁30a位于相应的制动盘板34a、 34b上，相互间通过翼片36 分开。 径向锥状磨损对驾驶员的主要影响为制动扭矩变化，其 可被感觉为制动脉动，尤其是在高能量应用场合中。径向锥状磨损对制动感产生的其它结果包括，但不限于，高能量制动应用中需要的过 量踏板行程和过量踏板力。通过优化衬片形状，即使用扇形衬片，能 够部分地减轻促进径向锥状磨损的作用效果。但是，在许多应用中， 通过衬片形状是无法完全阻止径向锥状磨损的。 如图1A和图IB中所示，不同类型的制动钳在制动衬片 的摩擦表面上施加不同的力。如本专利技术
技术介绍
中所述，这些力对于 不同制动钳产生了不同的磨损特性。本专利技术采用制动盘摩擦表面凹痕 图案来增加受制动钳应用影响较少的区域中的制动衬片磨损。实际上， 在这些区域中的该增加磨损使得在制动衬片表面区域中产生的磨损等 于受制动钳操作强烈影响的区域中产生的磨损，基于制动盘摩擦表面 的开槽或交叉钻孔趋于增大其上的制动衬片表面磨损的这一认识，这 又促进在制动衬片表面中更加均匀的径向磨损。 首先就外摩擦表面而言，制动盘摩擦表面凹痕图案优选 为在外侧制动盘侧壁的制动盘外摩擦表面中形成的开槽或交叉钻孔图 案的形式，优选地起源于制动盘侧壁的径向内缘附近，大致在扫掠摩 擦表面之外，并沿朝着制动盘外缘的径向方向延伸。这些凹痕图案只 部分地覆盖扫掠摩擦表面。槽或交叉钻孔组的径向长度以及槽或交叉 钻孔组的分布(即，数量、间隔和位置)被调节(即，调整)成适应 所应用的制动钳和制动衬片材料的需求。槽或线性布置的交叉钻孔组 可相对于制动盘径向方向以如下方式定向成处于扫掠角，使得槽或孔 组与制动村片之间的相互作用力沿着有减轻径向锥状磨损的趋势的方 向对制动4t片施加力矩。 其次就内摩擦表面而言，制动盘摩擦表面凹痕图案(如 果使用了的话)优选为在内侧制动盘侧壁的制动盘内摩擦表面中形成 的开槽或交叉钻孔图案的形式，优选地起源于制动盘侧壁的径向外缘 附近，大致在扫掠摩擦表面之外，并沿朝着制动盘中心的径向方向延 伸。这些凹痕图案只部分地覆盖扫掠摩擦表面。槽或交叉钻孔组的径向长度以及槽或交叉钻孔组的分布(即，数量、间隔和位置)被调节 成适应所应用的制动钳和制动衬片材料的需求。槽或线性布置的交叉 钻孔组可相对于制动盘径向方向以如下方式被设置处于扫掠角，使得 槽或交叉钻孔组与制动衬片之间的相互作用力沿着有减轻径向锥状磨 损的趋势的方向对制动衬片施加力矩。 制动盘摩擦表面凹痕图案优选为在内、外侧制动盘侧壁 的内、外摩擦表面中形成的开槽或交叉钻孔图案的形式，优选地起源 于制动盘的径向内缘的内侧附近，大致在扫掠摩擦表面之外，并沿朝 着制动盘径向外缘的径向方向部分地(而不是全部地)在扫掠摩擦表(即，数量、间隔和位置)被调节成适应所应用的制动钳和制动衬片 材料的需求。槽或线性布置的交叉钻孔组可相对于制动盘径向方向以 如下方式设置处于扫掠角，使得槽或交叉钻孔组与制动衬片之间的相 互作用力沿着有减轻径向锥状磨损的趋势的方向对衬片施加力矩。 制动盘表面凹痕图案的径向长度可相等或不同，其中如 果不同，那么制动盘凹痕图案的优选布置为绕着制动盘侧壁以连续重 复群的形式周向地布置，各群的各制动盘表面凹痕图案的径向高度以 如下方式渐进地不同，即，每群以最短径向高度开始，至渐进较长的 径向高度至最长的径向高度，然后至渐进较短的径向高度至最短的径 向高度。因此，本专利技术的目的是在盘式制动系统的制动盘侧壁中 设置制动盘摩擦表面凹痕图案，以改善制动衬片摩擦表面的径向锥状 磨损行为，其中这些凹痕图案调节成满足不同应用的不同性能需求， 以减轻与特定制动钳应用相关的径向锥状磨损特性。 图2C为用在浮式制动钳应用中的改进制动盘的内侧的平 面图，其中径向锥状磨损不是问题，因此未设置制动盘摩擦凹痕图案； 图2D为与图2A和图2C的制动盘一起用在浮式制动钳 应用中的改进制动盘的外侧的平面图，具有制动盘摩擦表面凹痕图案， 该图案为起源于制动盘径向内缘附近的具有统一长度的槽的形式；图面图，、具有制:盘摩擦^面凹痕图案，该图案为具有统一长度的槽的 形式； 图3A为构造用于浮式制动钳应用的根据本专利技术的改进 制动盘的内侧的平面图，该内侧如果需要减少径向锥状磨损，则具有 制动盘摩擦表面凹痕图案，该图案为起源于制动盘径向外缘附近的具 有统 一 长度的交叉钻孔组的形式，； 图3B为沿着图3A中线3B-3B观看的截面图，示出了交 叉钻孔的截面； 图3C为用在浮式制动钳应用中的改进制动盘的内侧的平 面图，其中径向锥状磨损不是问题，因此未设置制动盘摩擦凹痕图案； 图4B为用在浮式制动钳应用中的改进制动盘的内侧的平 面图，其中径向锥状磨损不是问题，因此未设置制动盘摩擦凹痕图案； 图5B为用在浮式制动钳应用中的改进制动盘的内侧的平 面图，其中径向锥状磨损不是问题，因此未设置制动盘摩擦凹痕图案； 图6A为在现有技术制动盘情况下制动衬片的偏向磨损 廓线(bias wear profile )的示意 现在参考附图，图2A至图5C示出了根据本专利技术的盘式 制动系统的例子，所述盘式制动系统包括具有制动盘摩擦表面凹痕图 案的制动盘，所述制动盘摩擦表面凹痕图案被调节成适应制动衬片材 料和制动钳构造的选择，以促进制动衬片的均匀磨损，且由此减少制 动衬片的径向锥状磨损，从而改善与径向锥状磨损相关联的制动感结 果。下面对优选实施例的描述实质上仅仅是示意性的，并不意图限制本专利技术及其应用或使用。 图2A示出了根据本专利技术的改进制动盘100的内侧1 OOa。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机动车辆的盘式制动系统的制动盘，所述盘式制动系统包括制动钳、内制动衬片和外制动衬片，所述制动盘包括：　内侧制动盘侧壁，其具有内径向内缘和相对地布置的内径向外缘，所述内径向内缘和内径向外缘相互间隔开内制动盘径向高度，内摩擦表面位 于所述内侧制动盘侧壁；以及　外侧制动盘侧壁，其具有外径向内缘和相对地布置的外径向外缘，所述外径向内缘和外径向外缘相互间隔开外制动盘径向高度，外摩擦表面位于所述外侧制动盘侧壁；　其中所述外摩擦表面具有形成在其中的多个外制动盘摩擦表 面凹痕图案，所述外制动盘摩擦表面凹痕图案绕着所述外摩擦表面周向地布置，并且基本开始于所述外径向内缘处，每个所述外制动盘表面凹痕图案都相对于所述制动盘的半径定向为处于预定的外扫掠角，并且平行于所述半径延伸预定外径向高度，该预定外径向高度小于所述外制动盘径向高度，使得所述多个外制动盘摩擦表面凹痕图案降低了所述盘式制动系统的所述外侧制动衬片的径向锥状磨损。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：DB安塔奈蒂斯，MT里夫，BD罗维，PJ蒙塞尔，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]