[发明专利]带有中心线鸣声器带的轻质制动鼓

说明书

技术领域

本发明涉及制动鼓，更具体而言，涉及重型车辆的制动鼓，这种制动鼓的重量被减轻，但没有损害所需的制动性能和鼓的完整性。

背景技术

对于如卡车和公共汽车这样的重型车辆的大多数部件，用户都希望能在降低其重量的同时取得最好的性能。标准的全铸造制动鼓的重量约为112磅(译者注：1磅＝453.592克)。不幸的是，现有技术中的制动鼓仅仅能减轻到性能不受影响(特别是不受刹车造成的受热疲劳的影响)的程度。更进一步的，为了使现有技术中的制动鼓的重量能减少最大数量，必须利用高级合金铁，这样会增加成本。

现有技术中尝试减轻制动鼓同时保持其性能的两个例子是ArvinMeritorSteelLite X30^TM(94磅)和Hayes Lemmerz(90磅)。在钢套中离心浇铸灰铁，以提供对热裂和破裂问题的抵抗性。然而，钢套鼓具有制动噪音问题，并且由于灰铁的较低体积和钢套的低热传导性，制动热吸收和热消散较弱。

现有技术中的另一个尝试是Gunite Gold drum(94磅)。较高的钼含量(＞0.6％)和其他合金可在很高的制动温度下提供强度。然而，测功试验表明，增长制动鼓的寿命是以很可能会降低制动效率为代价的，在每小时60英里或以上时减速率降低很大。

因此，重型车辆制动鼓的制造商和使用者的目标是：能降低鼓的重量，同时还能使鼓的安全性和操作效率达到最高。本发明的进一步的目标是基于使用时鼓的温度使金属疲劳和制动效率降低最小化。

发明内容

本发明提供的制动鼓将动能和势能转化成摩擦热，而不会破坏性地提高温度，并且这种制动鼓以减轻的质量实现了这样的效果，同时还增强了冷却效果。通过利用设置在鼓制动表面的中心线上的鸣声器带以及从其上伸出的散热片并使用靠近安装面的窗口，本发明提供的制动鼓实现了这样的效果。

附图说明

本发明的具体实施例是为了说明和描述而选择的，以下附图中示出了本发明的具体实施例，并形成说明书的一部分，在附图中：

图1是根据本发明的制动鼓的外侧透视图；

图2是根据本发明的制动鼓的内侧透视图；

图3是根据本发明的制动鼓的侧面透视图；

图4是根据本发明的制动鼓的外侧平面视图；以及

图5是根据本发明的制动鼓的内侧平面视图。

具体实施方式

本发明提供的鼓10的特征主要在于：制动表面12、安装面14和它们之间的环绕部分15。制动表面的宽度13是通过测量从鼓的开口端到环绕部分15的起点这一段得出的。安装面14还包括用于安装制动鼓10的多个安装开口16。如在图1和图3中可以看到的那样，鼓10的环绕表面15包含了多个切口或窗口18，并将安装面14结合到基本上形成制动表面12的鼓10的主体部分上。

鼓10的主体的特征在于鸣声器带20，鸣声器带20基本上包围着(circumscribe)鼓10的制动表面12的中心线。应注意的是，在本发明的另一个实施例中，中心线鸣声器带20的位置可从制动表面12的确切中心线的任一侧偏移制动表面12的宽度13的10％的距离或更小，这样并不会影响本发明提供的鼓10的性能。在鸣声器带的任意一侧上，有多个轴向散热片或肋片22。在本发明的一个实施例中，鸣声器带20的相反两侧上的轴向散热片22以一定方式彼此间隔开，使得该鸣声器带一侧上的散热片正好与鸣声器带另一侧上的间隙相遇，而不是与相对的散热片相遇。在另一个实施例中，在鸣声器带的两侧上，具有相对的散热片。如本文中进一步的描述，对中心线鸣声器带20和轴向散热片22的使用，是本发明提供的制动鼓的重要部分。

通常，当鸣声器带用在制动鼓上时，其位于鼓的开口端。鸣声器带位于鼓的开口处的一个原因是防止从开口处产生裂缝。中心线鸣声器带违反了这个概念。中心线鸣声器带20基本上按照闸皮(在安装时)中心装载线大致处于制动表面12的中心处(并未示出该闸皮)。这种布置提供了被平衡和加强的S型凸轮张开(s-cam)推出(push-out)力和制动扭矩，以及更直接的吸热(heat sink)。尽管通常认为制动力沿着鼓的制动表面均匀分布，该力的发力点仍可以位于更高处。还应注意的是，本发明提供的制动鼓10在中心线鸣声器带20处的厚度最大。鸣声器带处增大的厚度，有助于增强对这种推出力的抵抗性。应力和热量有限元件分析测试证实了这种有益效果。更进一步的，整个鼓的重量比厚度均匀的鼓轻，而厚度均匀的鼓整个都要厚许多。