[发明专利]通过压铆组装的铝‑钢双材料制动盘保护器

说明书

技术领域

本发明涉及一种关于保护车辆制动盘的装置或机构。更具体地，本发明涉及一种包括铝制的保护构件的制动盘保护装置。本发明还涉及车轮支架以及配有该装置的车辆。

背景技术

伴随着制动盘的出现，机动车辆产业致力于发展这种刹车机构的保护系统。保护系统是出于对提高车辆安全性、所述部件的使用寿命以及刹车时刹车系统的稳定性的期望应运而生的。平时这些机构总是暴露于非常严苛的约束条件下。实际上，制动盘保护器必须能够抵抗在高速行驶下飞溅的碎石。在汽车的情况下，飞溅物的动能会变得非常具有破坏性。飞溅物反复冲击构成大力的动力激励（sollicitation）。还与速度和道路缺陷组合使得具有振动疲劳的约束，其影响与重量和保护装置本身的惯性相关。这种疲劳激励的情况具有较小的激励幅度但是具有较多的循环次数。从车辆的速度还引出紧压刹车，这会加热制动盘，这些热量会通过辐射传递给保护装置。这里温度达到大约300℃。制动盘的保护器因此承受加热和冷却循环。腐蚀还会对该机构的使用寿命产生影响。实际上，环境中具有化学剂，所述化学剂的作用被紧压刹车阶段所产生的高温放大。高温会改变保护的保护装置的金相结构。这里需要着重指出的是疲劳腐蚀现象肯定会放大和加速保护装置的退化。这些疲劳激励具有不同的参数并且可能需要相反的技术方案。

根据恶劣的天气，刹车系统会遇到积水。在有水的情况下，钢/衬片（garniture）对的摩擦系数（需要很高）减小。因此，护罩的功能最大化以确保足够的安全性。

所有车辆所共有的最后一个约束是寻求减轻重量。这种发展可以减小车辆的惯性从而减少发动机能量的消耗并且在刹车阶段时，减小所需要的机械功。这种发展有助于减轻非悬挂质量从而减少CO₂的排放。一种平衡的途径是使用轻质合金。然而，当温度超过80℃时会促进某些金属（例如铝）的氧化现象，从而产生膨胀，这对于前面描述的暴露的制动盘保护器来说是非常常见的。在通过压铆将铝板和钢板组装起来时，由于接触面需要靠近，这种膨胀就变得非常不利。

制动盘保护器在其支架上的固定方式是使用钢制的螺钉。

如同我们已经论述过的，这种机构承受互相依赖的约束并且必须确保驾驶员的安全性。

参照现有的技术方案，可以发现这些技术方案只有解决部分的问题。

例如，专利申请DE10155645A1中描述一种装置，其由同心月牙形状的两个铝制部件构成，该两个部件的组装通过在接触区域上线性分布的至少14个压铆部位实现。该技术方案尽管使用了铝，但仍然沉重。实际上，支架和保护装置的实质表面之间的接合仍然质量较大并且沉重。此外，铝制的接合部件通过螺钉被直接固定在支架上。随着时间的推移，振动和温度差会改变支架上的固定部位。在几年之后，为螺钉或者其它部件所钻的孔将不能有效地发挥作用。最后，两个月牙之间的压铆表面将会膨胀，这是由于接触面积较大，并且电流腐蚀程度与接触面积有关，在这种设计上将会产生更明显的电流腐蚀。

在专利申请FR2858033A1中描述了保护制动盘的另一个技术方案。该技术方案包括制动盘和同样质地的金属凸耳，它们可通过焊接组装起来。考虑到固定凸耳的弹性性质，制动盘保护器组件是钢制的。这种技术方案尤其沉重并且会造成车辆的总重量增大。

如同以上指出的，所产生的问题很复杂，以上特征的简单组合所得到的技术方案不能解决问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种制动盘的保护装置并且解决至少一个以上陈述的问题。保护机构必须同时抵抗机械冲击和热冲击、振动疲劳激励以及腐蚀约束。需要同时满足这些功能而不增加技术方案的最终重量。理想情况下还必须简单和经济。所使用的固定设备需要抵抗与外部和内部机械应力相关的内部应力。所述外部和内部机械应力由外部冲击、振动疲劳以及当压铆的铝/钢界面氧化时由铝的膨胀产生。

本发明的目的之一在于提供一种用于车辆的制动盘保护装置，其包括铝制的保护构件和组装到所述保护构件上的装配构件，所述装配构件用于将装置装配在支架上，所述装配构件用与保护构件的材料不同的金属材料制成，所述金属材料优选为钢；其特征在于，所述装配构件包括至少一个固定凸耳。优选地，装配构件包括至少两个固定凸耳。更优选地，其包括至少三个。使用三个凸耳可以更好地分担振动疲劳力并且在制造时，尤其是冲压时确保固定凸耳的可行性。此外，固定凸耳尺寸较小可以涂覆成本较低的防腐蚀涂层，尤其通过使凸耳“滚动”（tonneau）。