[发明专利]通风式盘式制动器转子

说明书

参照相关申请

本发明要求申请日为2005年3月30日的第60/666,667号美国临时专利申请以及申请日为2005年8月18日的第11/206,889号美国专利申请的优先权，后者在此作为参考。

发明领域

本发明涉及盘式制动器转子，特别是涉及一种消弱制动啸叫噪声的通风式转子。

背景技术

盘式制动器的转子构成车辆制动系统的一部分，并随车轮一起旋转。该转子具有两个相对的摩擦面，制动垫块与该摩擦面接触到时可使车轮的旋转停止。在许多场合，盘式制动器的转子的两摩擦面之间是通风的，通过将制动过程中摩擦产生的热散发掉来提高冷却特性。通常采用通风式转子，以在内侧和外侧摩擦板之间形成多个径向延伸的通风孔，结构加强筋构成每个通风孔的侧面。

在这样的安排下，通风式转子具有多种振动模式，其在某些振动模式下的振幅较在其他振动模式下的振幅大。当通风式转子在较大振幅模式下以一确定可听得到的频率振动时，结合类似频率的激励输入，会产生有害的啸叫噪声。制动啸叫的特殊高音调声音是一种由摩擦引起的动态不稳定性，很难预料。很多变量被认为会引起制动啸叫，包括制动压力、温度、转子速度和减速。其他认为可能会引起制动啸叫的因素包括粉尘沉积、阻尼层的退化、摩擦材料的变化和接触条件。

当车辆操作者采用制动器时，部分制动能量变为振动能量。当系统不稳定导致振动自激，振幅快速增大时，即使在新车辆中也会产生啸叫。虽然制动啸叫并不表示制动系统存在不足，但还是让人感觉其存在机械问题，或者推定制动器质量不佳。给消费者留下的这种负面印象，虽然基础不实，但对车辆制造商、销售商以及制动系统的制造商来说，非常有害。已寻求设计师通过各种技术和分析方法解决制动啸叫的问题。然而，由于认为会引起制动啸叫的变量很多，故这是一项很有挑战性的任务。

近来一种用于解决制动啸叫的方法基于名为“复数本征值法”的分析方法来诊断问题。该方法的目的是计算由模态耦合及速度相关的摩擦导致的系统动态不稳定性。复数本征值分析法是一种包含商用软件的迭代方法，在所述商用软件中，制动工程师提出的解决方案包括修改元件几何参数以改变固有频率，尝试新材料或不同的阻尼处理，或者增加新装置来改变边界条件或接触条件。采用复模分析法获得有利结果，用户体验和工程判断是必不可少的。近年来为增强复数本征值法的可预测性，已经做出许多尝试。

虽然复数本征值法作为诊断工具具有其有效性，但设计师仍无法完全了解产生制动啸叫的可能机制，因而需要继续寻求新的改进的解决方案，以能够完全，或者至少是充分地，消除产生制动啸叫的根源——有害的可听频率。

发明内容

本发明包括一种用于车辆制动系统的通风式制动盘转子。该转子包括具有中心轴的环形内侧摩擦板和与所述环形内侧摩擦板隔开的环形外侧摩擦板，该环形外侧摩擦板与所述中心轴同心设置。所述内侧和外侧摩擦板之间设有多个加强筋。这些加强筋围绕所述中心轴以规律的圆周增量(circumferential increments)彼此隔开。相邻所述加强筋的间隔中设有一大致径向延伸的通风孔。所述多个加强筋位于至少两个等角测度的扇形区内。每一扇形区包括一衰减区，在该衰减区内所述加强筋的规律间隔被打断。每一衰减区内设有一销簇。该销簇包括多个离散销，这些离散销设于所述内侧摩擦板和外侧摩擦板之间，并在每一所述衰减区内于偏移径向的位置上彼此隔开。

根据本发明的另一方面，一种用于车辆制动系统的通风式制动盘转子包括具有中心轴的环形内侧摩擦板。一环形外侧摩擦板与所述环形内侧摩擦板隔开，并与所述中心轴同心设置。所述内侧和外侧摩擦板之间设有多个加强筋。这些加强筋围绕所述中心轴以规律的圆周增量彼此隔开，相邻所述加强筋的间隔中设有一通风孔。所述多个加强筋位于至少两个等角测度的扇形区内，每一扇形区包括一衰减区，在该衰减区内所述加强筋的规律间隔被打断。该衰减区内设有一销簇，该销簇包括多个离散销，该离散销设于所述内侧摩擦板和外侧摩擦板之间且彼此隔开，至少一个所述销具有大致圆形的横截面。