CN107208722B - 用于通风型制动盘的盘以及相关的装置、方法和用途 - Google Patents

Abstract

一种用于通风型盘式制动器的盘，包括由两个凸缘(3，4)限定的制动带(2)，两个凸缘彼此面对并间隔开以形成间隙(5)，在间隙内限定有用于冷却盘的通风通道(10)。每个通道从形成在制动带的内边缘上的至少一个入口(11)延伸至形成在制动带的外边缘上的至少一个出口(12)。盘包括关闭装置(20，21，22，23)以用于可逆地关闭通风通道的所有或至少一部分的入口(11)。这种关闭装置对制动带的温度敏感，使得当制动带的温度超过一预定阈值时，关闭装置自动地从入口的关闭位置移动到入口的至少一个打开位置并且反之亦然，在关闭位置中，阻止或至少限制空气流通过入口，在打开位置中，允许空气流通过入口。

Description

用于通风型制动盘的盘以及相关的装置、方法和用途

技术领域

本发明涉及用于通风型盘式制动器的盘以及用于提高通风型盘式制动器的盘的效率的装置和方法。

根据本发明的用于盘式制动器的盘可在汽车和摩托车领域中得到具体应用。然而，也不排除在诸如卡车的重型运输车辆方面以及固定式机械领域的应用。

背景技术

众所周知，盘式制动盘包括被称为制动带的环形部分，其旨在与卡钳的摩擦衬片(或垫)配合。

在通风型盘的情况下，制动带通过相互面对的两个凸缘实现，并通过例如翅片(fins)形状的连接元件相互连接。两个凸缘的外表面限定相对的制动表面，而内表面与翅片一起界定通风通道，以用于冷却由根据在盘本身的旋转运动期间的离心方向的空气穿过的盘。

盘的冷却用于将温度保持在最佳区间内，尽可能地降低危险过热的风险，过热可能导致制动性能的崩溃或甚至导致制动盘的结构故障。通常，这些是在制动器上产生过度和反复应力的情况下可能发生的情况。因此，通风盘主要用于大功率和/或大重量的车辆，这是因为它们可能对制动系统产生显着的应力。

另外众所周知的是，出于制动性能的目的，至关重要的是，摩擦衬片和制动带尽可能快地达到温度，即，它们在短时间内达到最佳操作温度。最佳温度很大程度上取决于制造摩擦衬片和制动带的材料以及达到最佳温度的时间。制动盘通常由灰口铸铁制成，但有时由不锈钢制成，这是因为它们更容易快速地达到温度。然而，在竞争领域中，碳盘是优选的，其需要高温来产生制动力，但是具有摩擦系数随温度升高而增加的特殊性。

因此，在通风盘的制动带的升温阶段，由通风通道引起的冷却(在操作温度下使用时必不可少)可能具有完全不期望的影响，其延迟制动带的所需加热。

因此，需要减少用于使通风盘的制动带升温的时间，从而抵消在该阶段中由通风通道引起的冷却效果。

众所周知，在通风型盘中产生的通风以盘的旋转运动为代价而发生。一般来说通风损失对盘的旋转效率有不利影响，然后(在最常见的车辆应用情况下)也对车辆的整体能源效率有不利影响。当通风对于冷却盘是必不可少时，这些损失在制动阶段是合理的，但当盘保持不活动时，即在通风盘的使用寿命的很大一部分时间中，这些损失则是不合理的。

因此为了提高车辆的能量效率，需要提高通风盘的旋转效率，从而减少通风造成的损失。

发明内容

因此，本发明的目的在于，相对于现有技术，通过提供用于通风型盘式制动器的盘来消除或至少减少上述问题，该通风型盘式制动器的盘可以在环境和使用条件相同的情况下，相对于类似的传统通风盘，在更短的时间段内达到用于制动带的最佳温度。

本发明的另一目的在于，在环境和使用条件相同的情况下，使得通风型盘式制动盘相对于类似的传统通风盘具有更大的旋转效率。

本发明的另一目的在于，提供可简单操作地进行管理的通风型盘式制动器的盘。

本发明的另一目的在于，提供用于可以安装在车辆上的通风型盘式制动器的盘，而不会相对于传统通风盘特别复杂化。

本发明的另一目的在于，提供生产成本与类似的传统通风盘相当的通风型盘式制动器的盘。

本发明的另一目的在于，提供适用于通风型盘式制动器的盘以提高其效率的装置。

本发明的另一目的在于，提供用于提高通风型盘式制动器的盘的效率的方法。

本发明提供了一种用于通风型制动盘的盘，包括由与轴线同轴的两个凸缘限定的制动带，所述两个凸缘彼此面对并间隔开以形成间隙，在所述间隙内限定有用于冷却所述盘的通风通道，每个所述通风通道从形成在所述制动带的内边缘上的至少一个入口延伸至形成在所述制动带的外边缘上的至少一个出口，其中，所述盘包括关闭装置以可逆地关闭所述通风通道的所有或至少一部分的所述入口，所述关闭装置对所述制动带的温度敏感，使得当所述制动带的温度超过一预定阈值时，所述关闭装置自动地从所述入口的关闭位置移动到所述入口的至少一个打开位置并且反之亦然，在所述入口的所述关闭位置中，阻止或至少限制空气流通过所述入口，在所述入口的所述至少一个打开位置中，允许空气流通过所述入口。

附图说明

从所附列出的权利要求的内容可以清楚地了解本发明的技术特征，并且从以下参考附图的详细描述中，其优点将变得更加明显，其中，附图示出了一个或多个纯粹示例性和非限制性的实施例，在附图中：

-图1示出了通风型盘式制动盘的平面图；

-图2为图1的盘的根据线II-II的剖面图；

-图3示出了根据本发明的第一实施例的图2的通风盘的细节，其设置有通风通道的可逆关闭装置，该可逆关闭装置被示出为处于通道的关闭构造；

-图4示出了图3的通风盘的细节，其中，通风通道的可逆关闭装置被示出为处于通道的打开构造；

-图5和图6示出了根据本发明的第二实施例的图2的通风盘的细节，其设置有分别处于通风通道的关闭构造和打开构造的通风通道的可逆关闭装置；

-图7示出了根据本发明的上述第二实施例实现的未安装在盘上的通风通道的可逆关闭装置的总体立体图；

-图8示出了根据本发明的第三实施例实现的未安装在盘上且处于关闭状态的通风通道的可逆关闭装置的总体立体图；

-图9示出了图中的可逆关闭装置的总体立体图，其示出了处于打开状态的一些附件；以及

-图10示出了替代图1和图2所示的通风型盘式制动盘的另一示例的截面图。

具体实施方式

参考附图，附图标记1整体上表示根据本发明的通风型盘式制动盘，其旨在用于诸如汽车的车辆的盘式制动器(未示出)中。

优选地，盘1具有基本上圆形的形状并且围绕图中用Z所指示的轴线延伸。

相对于盘或制动带的轴向方向指的是与轴线Z平行的方向。相对于盘或制动带的径向方向指的是与轴向方向或轴线Z垂直的方向。最后，盘的切向方向或周向方向指的是与中心在轴线Z上的圆周一致的方向。

通风盘1包括制动带2，该制动带旨在与盘式制动器的卡钳的摩擦衬片配合，以对车辆施加制动作用。

制动带2由与轴线Z同轴的两个凸缘3和4限定并界定出盘的内部轴向腔体25。两个凸缘3和4相互面对并间隔开以形成间隙5，在盘的旋转期间，该间隙为空气根据对盘的冷却起作用的离心方向(即，从盘的内侧朝向外侧)的流动的承座(seat)。

通风通道10被界定在空气根据在盘本身的旋转运动期间的离心方向的流动所穿过的间隙5内。

具体如图2和图10所示，每个通风通道10从形成在制动带2的内边缘2'上的至少一个入口11延伸直至形成在制动带2的外边缘2”上的至少一个出口12。

具体地，两个凸缘3、4具有相对的表面6、7，连接元件8从该表面在凸缘3、4之间横向延伸。间隙5内的通风通道10由两个相对的表面6、7和连接元件8一起界定。

连接元件8可以成形为适当地引导间隙5内的空气流并且可以以许多形式实现。具体地，如图2和图10所示，连接元件8由相对于轴线Z具有径向延伸的翅片构成。翅片可以在内边缘2'与外边缘2”之间具有连续的径向展开(如图10所示)或者是不连续的，以允许相邻通风通道之间的流体连通(如图2所示)。

优选地，连接元件8由与凸缘3、4相同的材料制成并且与凸缘成一体。

有利地，通风盘1包括连接至旋转轴(诸如车辆的轮毂或固定机器的轴)的连接装置。

具体地，如附图所示，连接至旋转轴的连接装置可以由与制动带2同轴地关联的支撑钟形件9构成。钟形件相对于制动带轴向移位，使得第一凸缘3被设置成更靠近支撑钟形件9，而第二凸缘4被设置成更远离支撑钟形件。支撑钟形件9可以与制动带2一体地形成(如在附图中示出的示例中)，或者可以实现为单独的元件，其可以以与带不同的材料构成，并通过适当的锚定装置(诸如螺钉或螺栓)固定至带。

连接至旋转轴的连接装置也可由环形锚定元件构成，并且可与制动带基本共面。

在正常的使用条件下，通道的入口11上游的通风流具有由对盘进行支撑且直立的毂的主体引起的主要轴向行程。因此，通风流源于盘的内部轴向腔体，其在盘的连接至旋转轴的连接装置所处的侧面相对的侧面上。

通风通道10的入口11可以成形为使得呈现出适于促进进入空气流动的轴向定向的入口，如图2至图6所示。然而，通道的入口11可不具有轴向定向的入口，如图10所示。

根据本发明，通风盘1包括用于可逆地关闭通风通道10的全部或至少一部分的入口11的关闭装置20、21、22、23。

“关闭”通风通道的入口指的是出于防止空气通过它们的任何流动的目的而完全关闭入口的有用开口，并且阻塞此开口以用于限制空气流动。

上述关闭装置20、21、22、23对制动带2的温度敏感，使得当制动带的温度超过预定阈值时，关闭装置从入口的防止或者至少阻塞或限制空气流动通过入口(参见图3和图5)的关闭位置自动移动到入口的允许全部空气流动通过入口的至少一个打开位置(参见图4和6)，并且反之亦然。

“阈值”指的是精确的温度值以及或多或少的窄范围的值。

“预定阈值”被选择为制动带的最佳操作温度值的函数。

在该“预定阈值”以下的情况下，制动带不在最佳温度操作状态下并且不需要冷却；相反，制动带的冷却会减慢其升温。而在该“预定阈值”以上的情况下，制动带处于最佳温度操作状态，并且其冷却开始适合。

由于本发明和上述可逆关闭装置，在环境和使用状态相同的情况下，通风型盘式制动盘相对于类似的传统通风盘可以在更短时间内达到制动带的最佳操作温度。事实上，对制动带的温度敏感的通风通道的可逆关闭装置允许消除或至少显着减少由盘本身的升温阶段中的通风引起的盘的冷却(即，当带的温度在上述预定阈值以下时)，由此减少达到最佳操作温度的时间。

然而，实现这一有利效果，而不会在盘升温时损失控制制动带的温度的效用。事实上，对制动带的温度敏感的通风通道的可逆关闭装置允许盘的通风，并由此在必要时，即当盘升温时(即，当带的温度在上述预定阈值以上时)冷却该盘。

由于本发明，还能够使通风盘的旋转在盘的活动非干预或升温的所有阶段中更有效率。事实上，在这些阶段中，由于通风通道的入口的可逆关闭装置的干预，所以消除或显著减少通风流动，并因此也消除或显著减少了通风损失。以此方式，减少或消除了泵送空气所吸收的功率，从而提高了盘的旋转效率。

有利地，如在下面的描述中将阐明的，可逆关闭装置可被构造成根据制动带的温度提供校准的关闭干预。

具体地，关闭装置20、21、22、23可以根据制动带的温度值在所述阈值以上而移到不同的打开位置。对于通风通道的入口的打开程度，这些多个关闭位置彼此不同。

有利地，关闭装置包括通风通道10的入口11的多个阻塞体21。这些阻塞体21适于呈现至少两个不同的立体(空间)构造，这取决于它们是否处于分别在等于制动带的预定阈值或与其成比例的温度以下或以上。

在第一立体(空间)构造(参见图3和图5)中，阻塞体呈现上述关闭位置，以及在第二立体(空间)构造(参见图4和图6)中，阻塞体呈现打开位置。

优选地，如附图所示，阻塞体21被布置成与通风通道10的入口11附近的盘1的内部轴向腔体25相对应。

阻塞体在上述至少两个立体(空间)构造之间的运动可以通过中间立体(空间)构造(附图中未示出)逐渐地进行，中间立体(空间)构造对应于在打开位置中限定的最大开口的不同阻塞。

有利地，阻塞体在上述至少两个立体构造之间的运动可以被适当地限定，以根据制动带的温度变化来确定通道的入口的通道开口在打开和关闭两者中的不同变化。以此方式，随着温度的变化，可以根据通风通道入口的打开/关闭的速度和进度来调节阻塞体的干预。换句话说，能够对阻塞体施加特定的规则以用于空气通道的开口的变化。

具体地，通道开口变化的规则可以与温度变化成比例，以确保例如打开和关闭入口的线性进展。

通道开口变化的规则可以与温度变化不成比例，以根据具体的调节需要进行校准而提供打开和关闭的非线性进展。具体地，变化规则可以是指数型，以确保在高温差的情况下并因此在存在例如突然过热的情况下的更高的干预速度，以及在适度的温差的情况下并因此在存在轻微加热的情况下确保相对较慢的干预。

有利地，盘1可以适当地成形为一个或多个部分13，以引导阻塞体21在上述至少两个立体构造之间的运动。优选地，这些部分13被成形为推动阻塞体21以遵循与相关入口11对应的用于空气通道变化的预定规则。

根据本发明的实施例，阻塞体由具有不同热膨胀系数α的至少两种材料构成。这些材料中的每个构成阻塞体的至少一个单独部分。当经历相同的温度梯度时，从所述至少两个不同部分的不同膨胀行为导出上述不同的立体(空间)构造。

具体地，阻塞体可以是双金属的。

根据本发明的替代实施例，上述至少两种不同的立体(空间)构造从构成阻塞体的材料的两种不同的形状记忆体导出，这两种不同的形状记忆体分别对应于在等于制动带的预定阈值或与其成比例的温度或温度范围以下和以上的温度。

上述实施例都允许关闭装置的自动干预，从而避免采用控制系统。这使得根据本发明的通风盘在操作上易于管理。

有利地，可以设想到以组合的方式利用在不同热状态下两种或多种材料和不同的形状记忆体的膨胀行为的差异的实施例。

有利地，阻塞体的尺寸和形状被设定成使得在通风盘1的旋转期间它们能克服由盘的旋转运动产生的离心力，以从对应于关闭位置的构造行进至对应于打开位置的构造，并抵抗离心力以在到达打开位置时保持打开位置。

有利地，阻塞体的尺寸和形状被设定成使得在通风盘1的旋转期间它们不仅能够克服由旋转运动产生的离心力，而且也能克服趋于使其呈现关闭位置的任何流体动力学效应(例如，反冲洗)。

优选地，为了确保可重复且可靠的操作行为，阻塞体的尺寸和形状被设定成承受由旋转引起的最小可能振动现象的影响。具体地，阻塞体被构造成具有弹性和惯性特性，诸如不进入盘的操作频率(通常是盘式制动器的旋转频率及其倍数)下的共振。

根据附图中所示的实施例，每个阻塞体由与通风通道10的一个或多个入口11相对地放置的薄片21构成。

优选地，每个薄片21包括锚定到盘1的基部22，优选地其面向内部轴向腔体25的部分(如附图中所示)，并且还包括至少一个附件23，该附件以悬臂的方式从基部22延伸以布置在通风通道10的一个或多个入口11的前面。在操作上，附件23为承受呈现上述用于关闭和打开的至少两个不同立体(空间)构造的部分，并因此旨在与通风通道的入口相互作用。

如图4至图7所示的实施例中所提供的，薄片21的附件23可主要沿基本上轴向于盘的方向(即，平行于盘1的轴线Z)从基部22延伸。

可替换地，如图8所示的实施例中所提供的，薄片21的附件23可主要沿盘的切向方向或周向方向(即，在与其中心在轴线Z上的圆周一致的方向)上从基部延伸。

在操作上，在对应于附件23的关闭位置的立体构造中，每个薄片21沿通风通道10的至少一个入口11放置，以便关闭或至少阻塞有用的进入开口，而在对应于打开位置的立体构造中，一个薄片21的附件23被设置为允许接近进入通风通道的入口。

具体地，在对应于打开位置的构造中，附件23可以以距入口11一距离的方式布置在通风通道的外部(优选地保持在盘的内部同轴腔体25内)，使得在附件23与制动带2之间产生用于空气通过的进入空间(如图4和6所示)。

可替换地，在对应于打开位置的构造中，附件23可以被设置在通风通道内(穿过通道的入口11)，并且优选地呈现尽可能径向的定向，从而附着到通道的壁，以免阻碍空气流。

优选地，每个薄片21到盘1的锚定通过基部22进行。以此方式，确保了薄片21的稳定性并同时确保了附件23的运动自由度。

具体地，基部22可以锚定(优选地通过强制连接或者例如通过紧固件，诸如附图中未示出的螺钉或螺栓)到限定制动带2的两个凸缘3或4中的与带本身的内边缘2'对应的一个。

根据制动带的形状以及连接至旋转轴的连接装置，仍然可能的是，基部22未锚定到制动带2，而是锚定到连接至旋转轴的连接装置(例如，钟形件，如附图所示)。

优选地，每个薄片21应相对于盘定位，使得在对应于附件23的打开位置的构造中，通风流不相对，从而产生流体动力学阻力。必须避免这种情况，以便不但不会对附件的运动产生显着的影响，而且也不会损害盘的通风的效率和效用。

在薄片的定位中，特别是在相关的附件的定位中，应考虑到，在通风盘中，在正常使用条件下，通道入口上游的通风流具有由直立地对盘进行支撑的主体引起的主要轴向行程。因此，通风流源于盘的内部轴向腔体25，其在盘的与连接至旋转轴的连接装置所处的侧面相对的侧面上。

因此，在打开位置中在发现附件23位于通道外部的情况下，为避免附件23产生空气动力学阻力，优选的是，用于附件23与制动带2之间的空气通道的接近区域在盘的连接至旋转轴的连接装置所在的侧面相对的侧面上直接连通。此优选情况例如在图4和图6中示出。

上述问题基本上出现在具有附件23的实施例中，该附件从锚定基部22轴向延伸并因此可以与通风通道上游的轴向流轴向地相对。

在该立体图中，根据图3至图7所示的实施例，优选的是，在具有轴向延伸部的附件23的情况下，薄片21对应于连接至旋转轴的连接装置9(例如，钟形件)被锚定到盘1，或者薄片被锚定到制动带2的最靠近上述连接装置9的凸缘3，以朝向距连接装置最远的凸缘4延伸。

通过此布置，在具有主要轴向延伸部的薄片的情况下，在打开位置中，薄片21的附件23限定用于将空气直接输送到入口11的轴向通道。此布置在流体动力学上有利于通风流，这是因为它促成空气进入入口，并且如果在盘中采用在通道的入口11中不存在轴向定向的入口(诸如，图10所示)，则这是特别有用的。

相反，对于具有从锚定基部22切向或周向地延伸的附件23的实施例，不会产生上述问题。事实上，在入口外部的任何位置发现附件23，其可不与通风通道上游的轴向流轴向相对。

在此立体图中，在具有切向或周向延伸部的附件23的情况下，薄片21可以对应于两个凸缘3或4中的任一个或对应于连接至旋转轴的连接装置9(例如，钟形件)不同地锚定到盘1。

有利地，盘1可以适当地成形为使其部分面向内部轴向腔体25，以便通过对附件施加特定的变形来引导薄片21(特别是附件23)在对应于打开和关闭位置的两个立体构造之间的运动。具体地，待成形的盘的部分为当附件23经受温度变化而偏转时与其抵靠接触的部分。这些部分的成形可以有助于附件23呈现允许遵循通路开口变化的期望规则的最佳形状。在图3和图4以及图5和图6中示意性地示出了引导效果。在具体情况下，盘的成形部分为在连接至旋转轴的连接装置9(即，钟形件)与制动带的关联凸缘3之间的连接部分13。

优选地，每个薄片21与限定制动带2的两个凸缘3、4中的一个直接或间接热接触(通过辐射或对流)，以使其对带本身的温度变化敏感。以此方式，确保从制动带2到薄片21的热传递，从而允许附件23经受在制动带中发生相同的热变化，并由此依照上述逻辑根据制动带的实际热状态而呈现不同的立体构造。

为确保薄片尽可能快速地响应于温度范围内的温度变化，降低制动带与每个附件之间的热阻并确保每个薄片与制动带之间的连续热接触是有利的。

优选地，薄片21由具有低热阻的材料制成，优选由金属制成。具体地，每个薄片21被制成单一件，而在基部22与附件23之间不具有中断，以避免在两个部分之间引入不期望的热阻。

优选地，薄片21与制动带直接热接触。

优选地，使薄片21与对应于基部22的制动带热接触。实际上，以此方式，更容易确保薄片与制动带之间的连续热接触，而与附件23所呈现的立体构造无关，这是因为基部22由于被锚定到盘而不经受运动。

根据制动带的形状以及连接至旋转轴的连接装置，能够使薄片21不与制动带直接热接触，而是与连接至旋转轴的连接装置(例如，与钟形件9接触，如附图所示)直接热接触。由于薄片与带之间没有直接热接触，所以该解决方案在薄片对制动带的温度变化的响应方面可能是不利的。然而，在将连接至旋转轴的连接装置9与制动带制成一体(例如，与附图中所示通过铸钢实现的钟形件一样)的情况下，可以忽略该问题。事实上，在此特定情况下，带与连接至旋转轴的连接装置(钟形件)之间没有特别的不连续性，可以在两部分之间呈现良好的热接触。

优选地，在具有主要轴向延伸部的附件的情况下，每个薄片21的附件23成形为使得，当发现在对应于关闭位置的立体(空间)构造中时，它邻接抵靠与基部22所锚定的或者直接或间接热接触的凸缘相对的凸缘。以此方式，除了为附件限定用于关闭位置的邻接之外，还增加了薄片与制动带之间的直接热接触(尽管不是连续的)。

有利地，薄片21可以通过用作至盘1的锚定部分的环形形状的公共基部22以及与制动带的连续热接触(直接或间接)连接在一起。由此，薄片形成单个主体，其由附图中的附图标记20表示。公共基部也用于散热，并由此使得所有薄片之间的温度均匀。

如上所述，附件23可普遍沿轴向方向(参见图5、图6和图7)或普遍沿切向或周向方向(参见图8和图9)从公共基部22延伸。

有利地，环形基部22成形为连接到盘的面向盘的内部轴向腔体25中的一个部分，具体地，连接到制动带的两个凸缘3或4中的一个或连接至旋转轴的连接装置9。

优选地，如图5、图6和图7所述的实施例中所提供的，在具有主要轴向展开的附件23的情况下，环形基部22成形为与连接至旋转轴的连接装置(具体地，盘的钟形件9)相关联。如上所述，这允许减少由附件产生的流体动力学干扰。

有利地，如图8和图9所示的实施例中所提供的，在具有主要切向展开的附件23的情况下，环形基部22成形为与连接到连接至旋转轴的连接装置的凸缘相对的凸缘4相关联。如上所述，由于附件的具体构造使得附件本身产生的流体动力学干扰可以忽略不计，所以可以采用该解决方案。

更详细地，如图8和图9所示，环形基部22设置有轴向延伸部24，每个轴向延伸部切向地或周向地延伸有一个或两个附件23。与附件23不同，此轴向延伸部24基本上不经受运动，并应布置在两个通风通道10的两个入口11之间。

如上所述，如果允许盘的构造以及连接至旋转轴的连接装置，则优选将基部22直接锚定到制动带以减小热阻并因此减小薄片响应的延迟。

具体地，如图10所示的通风盘的示例中所提供，在至少一个凸缘4在内边缘2'上具有与通风通道的入口11对准的轴向柱形表面的情况下，环形基部22直接连接至制动带的凸缘3或4是可能的。在此情况下，环形基部22可以通过柱形部分耦接至凸缘，并且附件23可以形成在基部的相同的柱形表面上(如图8所示)。

在盘具有包括上述特征(即，与通风通道的入口11对准的轴向柱形表面)的至少一个凸缘4或者柱形表面不能充分延伸(如图1所示的通风盘的示例中所提供)的情况下，环形基部22应适当地成形为与连接至旋转轴的连接装置相关联，并且附件23应根据此装置的形状而成形为(如图5、图6和图7所示)。

可替换地，对于图5、图6和图7或者图8和图9所示的提供了所有薄片之间共用的公共环形基部的实施例，薄片21可以完全分离并且单独锚定到盘1。

根据图5和6所示的优选实施例，薄片21可以覆盖沿制动带2的周向延伸部分布的通风通道的所有入口11。以此方式，当制动带处于上述阈值以下的温度时，所有通道的入口关闭(或开口被阻塞或减小)，并且盘的从内到外的通风完全被阻止或显著受限。

然而，可以设想到替代实施例，其中，薄片21仅覆盖通风通道的入口11的一部分，使得当制动带处于上述阈值以下的温度时，通道入口的仅一部分关闭，并且在任何情况下，确保通过间隙的最小通风流。最小流的实体可以根据未被薄片覆盖的入口的数量来限定。出于保守性的技术原因，可以采用这种方法，例如以避免制动带的加热峰值，从而确保与所有入口关闭的情况相比可以减少所产生的剧烈升温。

如果决定将入口的仅一部分配备有薄片，则优选地，由薄片覆盖的入口沿制动带2的整个周向展开以与未覆盖的入口交替的方式均匀分布。这有助于确保在使用中的盘在升温阶段使制动带的热状态尽可能均匀，从而避免过热区域和冷却区域的形成(即使是暂时形成)。

有利地，对应于盘的内部部分(具体地，对应于连接至旋转轴的连接装置或制动带的两个凸缘中的一个)的锚定至盘的薄片21的存在并不显着改变通风盘的形状和总体尺寸。以此方式，根据本发明的通风盘可以安装在车辆或固定机器上，相对于类似类型的传统通风盘而言，该通风盘的安装并不特别复杂。

有利地，通风盘的通风通道的入口的可逆关闭装置20、21、22、23可以与通风盘分开销售，以作为提高通风盘的效率的装置。具体地，此装置可用于已经生产或已经使用的盘的改装操作。

因此，本发明涵盖用于提高通风盘的效率的装置。

根据先前已描述的内容，“通风盘的效率”应理解为在制动带中达到最佳制动温度的倾向方面以及与盘旋转相关的能量效率方面。

更详细地，根据本发明的装置被构造成与通风盘(特别是具有前述特征的通风盘)稳定地关联。

该装置包括对制动带2的温度变化敏感并且能够根据制动带2的温度是在预定阈值以下还是以上自动地呈现至少两个不同的立体位置的多个元件21。

该装置被配置成使得在对应于在上述阈值以下的热状态的第一立体构造中，元件21关闭通风通道10的全部或至少一部分的入口，以防止或至少限制通过入口的空气流，并且被配置成使得在对应于在上述阈值以上的热状态的第二立体构造中，元件21使入口打开以允许空气流过其中。

上述元件21限定用于根据制动带2的热状态可逆地关闭通风通道的入口11的关闭装置20、21、22、23。

根据本发明的装置与上面结合通风盘描述的关闭装置一致。为了简洁起见，我们不再重复先前关于与盘相关的关闭装置所解释的内容。然而，先前所解释的并且特别的，与盘本身分开考虑，优点还涉及用于提高通风盘的效率的装置。

本发明还涵盖用于提高通风盘(特别是具有前述特征的通风盘)的效率的方法。

更详细地说，根据本发明的方法包括以下步骤：

a)为盘1提供关闭装置20、21、22、23以可逆地关闭通风通道10的全部或至少一部分的入口11；以及

b)根据制动带2的温度控制关闭装置20、21、22、23，使得在制动带2的温度的预定阈值以下时，关闭装置20、21、22、23呈现通风通道10的入口11的关闭位置以防止或至少限制通过入口的空气流，以及在所述预定阈值以上时，关闭装置20、21、22、23呈现入口11的打开位置以允许空气流过入口。

制动带的温度的上述预定阈值限定了一种热状态，在该预定阈值以下时，带2不处于用于制动的最佳热条件并且不需要冷却，以及在超过该预定阈值时，带2处于用于制动的最佳热条件并且开始需要冷却。

控制步骤b)控制允许提高盘的效率，这是因为它仅在需要时能够通过通风流来冷却制动带2。这避免了将减慢达到带的最佳温度的带2的不必要的冷却，以及避免由于通风的不必要损失而从盘的旋转中减去能量。

关闭装置20、21、22、23对带的温度敏感，以便根据带2的温度变化而从关闭位置自动地移动到打开位置并且反之亦然，从而使得控制步骤b)自动进行。

根据本发明的用于提高通风盘的效率的方法类似于根据本发明的通风盘1的逻辑。

本方法中提供的关闭装置与关于通风盘1描述的关闭装置一致。在此情况下，为了简洁起见，我们不再重复先前关于与盘相关的关闭装置所解释的内容。然而，先前所解释的，特别是优点还涉及用于提高通风盘的效率的方法。

本发明还涵盖使用温度敏感部件以根据所述盘的制动带的温度可逆地关闭通风型制动盘的通风通道的至少一个入口。具体地，上述部件包括双金属薄片或由形状记忆材料制成的薄片。优选地，上述元件可以由如上所述的薄片21构成。

与此使用相关的优点与关于根据本发明的方法和装置所解释的优点相同。

本发明允许获得部分已经描述的许多优点。

在相同的环境和使用条件下，根据本发明的通风型盘式制动盘可以相对于类似的传统通风盘在更短时间内达到制动带的最佳操作温度。对制动带的温度敏感的通风通道的可逆关闭装置允许消除或至少明显减少由盘本身的升温阶段中的通风引起的盘的冷却。

由于采用基于在不同热状态下不同热膨胀系数和形状记忆的利用(联合或替代)的可逆关闭装置，此关闭装置的干预是自动进行的，因此使得根据本发明的通风盘操作简单易于管理。

在本发明的提供用于实现对应于其径向内部部分的具有锚定到盘21的薄片的通风通道的入口的可逆关闭装置的优选实施例中，通风盘可以安装在车辆上，相对于类似类型的传统通风盘并无特别复杂之处。事实上，薄片不会显著改变通风盘的形状和总体尺寸。

在大规模生产的情况下，根据本发明的通风盘也可以以与类似的传统通风盘相当的成本实现。事实上，根据本发明的优选实施例的关闭装置实现起来不是特别昂贵，或者在任何情况下，可以以对盘的总成本没有显着影响的成本来实现。

由于本发明，也可以使通风盘的旋转在盘的活动非干预或升温的所有阶段中(即在盘的在最佳制动温度以下的温度的整个使用寿命中)当不需要冷却时更有效。事实上，在这些阶段，由于通风通道的入口的可逆关闭装置的干预，消除或显著减少了通气流。以此方式，减少或消除了泵送空气所吸收的功率，从而提高了盘的旋转效率。

上述优点还涉及本发明涵盖的用于提高盘的效率的装置和方法。

具体地，根据本发明的装置可以与盘分开销售，以安装在已经上市的或已经在使用中的盘上以用于改进其效率。

因此，由此构思的本发明实现了预定的目的。

显然，在其实际的实施例中，为此原因且在不背离本发明的保护范围的前提下，甚至可以采用与上述不同的形式和构造。

此外，所有细节可以由技术上等同的元件代替，并且所使用的尺寸、形式和材料可根据需要而定。

Claims (26)

1.一种用于通风型制动盘的盘，包括由与轴线(Z)同轴的两个凸缘(3，4)限定的制动带(2)，所述两个凸缘彼此面对并间隔开以形成间隙(5)，在所述间隙(5)内限定有用于冷却所述盘的通风通道(10)，每个所述通风通道(10)从形成在所述制动带(2)的内边缘(2')上的至少一个入口(11)延伸至形成在所述制动带(2)的外边缘(2”)上的至少一个出口(12)，其特征在于，所述盘包括关闭装置以可逆地关闭所述通风通道(10)的所有或至少一部分的所述入口(11)，所述关闭装置对所述制动带(2)的温度敏感，使得当所述制动带的温度超过一预定阈值时，所述关闭装置自动地从所述入口的关闭位置移动到所述入口的至少一个打开位置并且反之亦然，在所述入口的所述关闭位置中，阻止或至少限制空气流通过所述入口，在所述入口的所述至少一个打开位置中，允许空气流通过所述入口，

其中，所述关闭装置包括所述入口(11)的多个阻塞体(21)，所述阻塞体适于根据所述阻塞体是分别处于在与所述制动带的所述预定阈值相等或成比例的温度以下的温度还是分别处于在与所述制动带的所述预定阈值相等或成比例的温度以上的温度而呈现不同的至少两个立体构造，在第一立体构造中，所述阻塞体呈现所述关闭位置，并且在第二立体构造中，所述阻塞体呈现所述打开位置，

其中，不同的所述至少两个立体构造从构成所述阻塞体的材料的两个不同的形状记忆体导出，所述两个不同的形状记忆体分别对应于在与所述制动带的所述预定阈值相等或成比例的温度或温度范围以下的温度和在与所述制动带的所述预定阈值相等或成比例的温度或温度范围以上的温度。

2.根据权利要求1所述的盘，其中，所述关闭装置能根据所述制动带的温度值超过所述预定阈值而移动到不同的所述打开位置，所述打开位置在所述通风通道的所述入口的打开程度上彼此不同。

3.根据权利要求1所述的盘，其中，所述阻塞体在所述至少两个立体构造之间的转换能通过中间立体构造逐渐进行。

4.根据权利要求1或3所述的盘，其中，在从所述第一立体构造和所述第二立体构造中的一个立体构造到另一立体构造的转换中，每个所述阻塞体(21)遵循相应的所述入口(11)处的空气通道的开口的预定变化规则，所述预定变化规则与所述制动带的温差成比例或不成比例。

5.根据权利要求4所述的盘，其中，所述盘(1)适当地成形为一个或多个部分(13)，以引导所述阻塞体(21)在所述至少两个立体构造之间的运动。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的盘，其中，所述阻塞体由具有不同热膨胀系数的至少两种材料构成，所述材料中的每一种形成所述阻塞体的至少一个单独部分，当至少两个所述单独部分经受相同的温度梯度时，从至少两个所述单独部分的不同膨胀行为导出不同的立体构造。

7.根据权利要求6所述的盘，其中，所述阻塞体为双金属部件。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的盘，其中，所述阻塞体的尺寸被设定成使得在所述盘的旋转期间所述阻塞体能克服由所述盘的旋转运动产生的离心力，以从对应于所述关闭位置的所述第一立体构造行进至对应于所述打开位置的所述第二立体构造，并且一旦达到对应于所述打开位置的所述第二立体构造就保持该第二立体构造。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的盘，其中，所述阻塞体的尺寸被设定成使得在所述盘的旋转期间所述阻塞体能克服趋于使所述阻塞体呈现所述关闭位置的任何流体动力学效应。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的盘，其中，所述阻塞体被构造成具有不进入所述盘(1)的工作频率下的共振的弹性和惯性特性。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的盘，其中，每个所述阻塞体由与所述通风通道(10)的一个或多个所述入口(11)相对地放置的薄片(21)组成。

12.根据权利要求11所述的盘，其中，每个所述薄片(21)包括锚定到所述盘(1)的基部(22)以及从所述基部(22)悬臂式延伸的附件(23)，所述附件本身定位成与所述通风通道(10)的一个或多个所述入口(11)相对并且是经受呈现不同的所述至少两个立体构造的部分。

13.根据权利要求12所述的盘，其中，每个所述薄片(21)的所述基部(22)与限定所述制动带(2)的所述两个凸缘(3，4)中的一个直接或间接地热接触。

14.根据权利要求12或13所述的盘，其中，所述基部(22)被锚定到限定所述制动带(2)的所述两个凸缘(3，4)中的一个或在所述制动带的内边缘(2')处被锚定到所述盘(1)的连接至旋转轴的连接装置(9)。

15.根据权利要求12或13所述的盘，其中，所述附件(23)在主轴向方向上从相应的所述基部(22)延伸。

16.根据权利要求15所述的盘，其中，当所述附件(23)处于对应于所述关闭位置的所述第一立体构造时，所述附件邻接抵靠所述两个凸缘中与所述基部(22)所锚定的或者直接或间接热接触的凸缘相对的凸缘(4)。

17.根据权利要求12或13所述的盘，其中，所述薄片(21)彼此完全分离。

18.根据权利要求12或13所述的盘，其中，所述薄片(21)通过环形形状的公共基部(22)彼此连接，所述薄片被锚定到所述制动带(2)的所述两个凸缘中的一个或在所述制动带的内边缘(2')处被锚定到所述盘(1)的连接至旋转轴的连接装置(9)。

19.根据权利要求12或13所述的盘，其中，所述薄片(21)仅覆盖所述通风通道的所述入口(11)的一部分。

20.根据权利要求12或13所述的盘，其中，所述薄片(21)覆盖沿所述制动带(2)的周向延伸部分布的所述通风通道的所有所述入口(11)。

21.根据权利要求5所述的盘，其中，所述一个或多个部分(13)成形为推动所述阻塞体(21)以遵循相应的所述入口(11)处的所述空气通道的所述开口的所述预定变化规则。

22.根据权利要求10所述的盘，其中，所述阻塞体被构造成具有不进入所述制动盘的旋转频率及其倍数下的共振的弹性和惯性特性。

23.根据权利要求19所述的盘，其中，由所述薄片覆盖的所述入口沿所述制动带(2)的周向延伸部均匀分布。

24.用于提高通风型制动盘的盘的效率的方法，所述盘(1)包括由与轴线(Z)同轴的两个凸缘(3，4)限定的制动带(2)，所述两个凸缘彼此面对并且间隔开以形成间隙(5)，在所述间隙(5)内限定有用于冷却所述盘的通风通道(10)，每个所述通风通道(10)从形成在所述制动带(2)的内边缘(2')上的至少一个入口(11)延伸至形成在所述制动带(2)的外边缘(2”)上的至少一个出口(12)，所述方法包括：

步骤a：为所述盘(1)提供关闭装置，以可逆地关闭所述通风通道(10)的全部或至少一部分的所述入口(11)；以及

步骤b：根据所述制动带(2)的温度控制所述关闭装置，使得在所述制动带(2)的温度在预定阈值以下时，所述关闭装置呈现所述通风通道(10)的所述入口(11)的关闭位置，以阻止或至少限制空气流通过所述入口，并且在所述预定阈值以上时，所述关闭装置呈现所述入口(11)的打开位置以允许空气流通过所述入口，

所述制动带的温度的所述预定阈值限定一热状态，在所述预定阈值以下时，所述制动带(2)不处于用于制动的热条件并且不需要冷却，并且在所述预定阈值以上时，所述制动带(2)处于用于制动的热条件并且开始需要冷却，所述步骤b使得由于仅在需要时能通过通风流来冷却所述制动带(2)而能够提高所述盘的效率，以避免将减慢所述制动带的升温的所述制动带(2)的不必要的冷却，并由此避免由于通风的不必要损失而从所述盘的旋转中移除能量，所述关闭装置对所述制动带的温度敏感，以便根据所述制动带(2)的温度变化而从所述关闭位置自动地移动到所述打开位置并且反之亦然，从而使所述步骤b自动进行。

25.一种温度敏感部件的用途，以根据通风型制动盘的制动带的温度而可逆地关闭所述通风型制动盘的通风通道的至少一个入口，其中，所述通风型制动盘具有根据权利要求1所述的盘。

26.根据权利要求25所述的用途，其中，所述部件包括双金属薄片或由形状记忆材料制成的薄片。