CN107529590B - 散热式制动转子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种散热式制动转子。用于自行车的制动转子具有由第一材料形成的制动体和具有冷却体的冷却元件，所述冷却体的至少一部分由第二材料形成，该第二材料的导热系数高于所述第一材料的导热系数。所述制动体具有大致环形形状，并且具有第一轴向接触表面。所述冷却体联接至所述第一轴向接触表面。所述冷却体可以围绕所述制动体以所述散热区域的周边的大部分接触所述第一轴向接触表面。所述冷却体可以附接至与制动体联接的承载架或者是所述承载架的一体部分。所述冷却体可以包括突出部。

Description

散热式制动转子

技术领域

本申请总体涉及用于至少部分人力车的盘式制动器，并且更具体地涉及用于上述人力车的散热式制动转子。

背景技术

在两轮车上公知使用盘式制动器。一些盘式制动器还已知特别用于自行车。通常的盘式制动器系统具有盘状制动转子，该盘状制动转子具有围绕制动轨道或制动体延伸的制动部或摩擦区域。该系统还具有制动钳，该制动钳具有制动垫，该制动垫在制动钳被致动时接触制动转子的制动部或摩擦区域，以减慢自行车或车辆。在一些情况下，可能需要重制动来减慢车辆或自行车，诸如在高速陡坡下降期间。在这种重制动情况下有时会出现问题，这些问题在正常使用条件或轻度使用条件下不会发生。

在重制动或极限制动情况下，制动转子中可能产生过多热量。通常的制动转子并未设计成消散过多的热量。因此，制动转子通常仅能够实现最小的散热。制动转子中的过热可能导致制动器系统在重制动或极限制动期间的热衰退，这会导致制动器的显著低响应。过热还增加了制动转子的热负荷，还增加了制动钳、制动垫、流体以及部件密封件的热负荷。

此外，通常的制动转子并未设计成处理制动转子的热膨胀，该热膨胀源于上述重制动情况期间的极限温度或源于在长期使用期间的间断极限使用以及极限温度波动。制动转子在使用期间当经受过热时可能会扭曲或者甚至发生永久变形。已有的方案被设计用于尝试及改进用于两轮车的制动转子中的散热。上述方案中的一个方案将铝材料加入制动转子的制动部或摩擦区域。然而，当暴露于过热时，上述制动转子可能融化。而且，这些试行方案导致了显著的高制造成本及零件成本。结果，上述方案不适于大多数的两轮车市场或消费者。

发明内容

在根据本公开的教导的一个实施例中，用于诸如自行车的两轮车的制动转子具有由第一材料形成的制动体。所述制动体具有大致环形形状，并且具有径向外侧的摩擦区域和径向内侧的散热区域。所述散热区域具有第一轴向接触表面。所述制动转子还具有承载架，所述承载架具有联接区域。所述承载架被构造为在制动体和联接区域之间传递制动载荷。所述承载架包括由第二材料形成的冷却体。所述冷却体联接至所述制动转子的第一轴向接触表面。所述第二材料的导热系数高于所述第一材料的导热系数，并且所述冷却体包括突出部，所述突出部被构造为从所述冷却体传热。所述冷却体围绕所述制动体以所述散热区域的周边的大部分与所述第一轴向接触表面接触。

在一个实施例中，所述制动体包括第一对准特征部，并且所述突出部包括第二对准特征部，所述第一对准特征部和第二对准特征部相对应而产生所述制动体和所述承载架的对准。所述对准可以是所述制动体围绕所述制动转子的旋转轴线相对于所述承载架的旋转对准。

在一个实施例中，所述第二材料可以不同于所述第一材料。

在一个实施例中，所述冷却体可以围绕所述制动体以所述散热区域的所述周边的300度至360度与所述第一轴向接触表面接触。

在一个实施例中，所述冷却体可以围绕所述制动体以所述散热区域的所述周边的360度接触所述第一轴向接触表面。

在一个实施例中，所述第二材料可以是铝或铝合金。

在一个实施例中，所述第一材料可以是不锈钢。

在一个实施例中，所述制动体的所述散热区域可以限定所述制动体的附接部的一部分或者可以是所述制动体的附接部的一部分，或者所述附接部可以限定所述散热区域的一部分或者是所述散热区域的一部分。

在一个实施例中，所述承载架可以至少部分地布置在所述制动体的中央开口中。所述承载架可以具有与所述第一轴向接触表面接触的一个或多个第一接触段。所述第一接触段可以与所述制动体的所述散热区域接触。

在一个实施例中，所述冷却体可以包括第二冷却体。所述冷却体与所述第二冷却体中的一者或二者可以布置成至少部分地位于所述制动体的中央开口中。所述冷却体可以具有与所述第一轴向接触表面接触的一个或多个第一接触段。所述第二冷却体可以具有一个或多个第二接触段，所述第二接触段接触所述制动体的第二轴向接触表面或所述制动体的所述散热区域的第二轴向接触表面。所述第二轴向接触表面可以与所述制动体上的所述第一轴向接触表面反向。所述制动体或所述制动体的所述散热区域可以被捕获在或布置在所述一个或多个第一接触段与所述一个或多个第二接触段之间。所述突出部可以包括被构造为接触所述第二冷却体并且在它们之间传热的表面。

在一个实施例中，所述冷却体可以包括第二冷却体。所述第二冷却体的一个或多个第二接触段、所述第一冷却体的一个或多个第一接触段或者它们的组合可以被构造为或布置为，围绕所述散热区域的所述周边的360度，接触与所述制动体上的所述第一轴向接触表面反向的第二轴向接触表面、所述第一轴向接触表面或者这二者。

在一个实施例中，所述制动载荷可以源自于施加到所述摩擦区域的制动力。

在一个实施例中，所述承载架的联接区域可以被构造为安装至所述自行车的车轮的轮毂。

在一个实施例中，所述承载架的所述冷却体的至少一部分可以在径向上与所述制动体的所述散热区域重叠。

在根据本公开的教导的一个实施例中，用于诸如自行车的两轮车的制动转子具有由第一材料形成的制动体。所述制动体具有大致环形形状，并且具有第一轴向表面和与第一轴向表面反向的第二轴向表面。所述制动转子具有由第二材料形成的承载架。所述承载架联接至制动体，使得所述承载架的第一冷却体的一个或多个第一接触段接触所述制动体的第一轴向表面，所述冷却体包括突出部。所述制动转子具有由第三材料形成的第二冷却体。所述第二冷却体联接至制动体，使得所述第二冷却体的一个或多个第二接触段接触所述制动体的第二轴向表面，所述冷却体的所述突出部被构造为接触所述第二冷却体以在它们之间进行传热。所述第二材料和所述第三材料中的至少一者的导热系数高于所述制动体的所述第一材料的导热系数。

在一个实施例中，所述第一材料可以是不锈钢。

在一个实施例中，所述第二材料与所述第三材料可以彼此不同。

在一个实施例中，所述第二材料和第三材料中的任一者或二者可以不同于所述第一材料。

在一个实施例中，所述第三材料可以与所述第二材料基本上相同。

在一个实施例中，所述第二材料可以是铝或铝合金。

在一个实施例中，所述第二材料和第三材料这二者都可以是铝或铝合金。

在一个实施例中，制动体可以进一步包括中央开口、外周缘、围绕所述中央开口沿径向面向内侧的内周缘、邻近所述内周缘的附接部或散热区域以及在径向上布置在所述附接部的外侧的制动部或摩擦区域。

在一个实施例中，制动转子可以包括在径向上位于制动部内侧的附接部。所述附接部可以在第一轴向表面和第二轴向表面之间具有第一厚度，并且所述制动部可以在所述第一轴向表面与所述第二轴向表面之间具有第二厚度。所述第一厚度可以小于所述第二厚度。

在一个实施例中，制动转子可以包括在径向上位于制动部的内侧的附接部。所述制动部的第二轴向制动表面和所述附接部的位于所述第二轴向表面上的第二轴向接触表面可以彼此共面。所述制动部的第一轴向制动表面和所述附接部的位于所述第一轴向表面上的第一轴向接触表面可以位于不同的面中，即，并非彼此共面。

在一个实施例中，所述冷却体或所述第二冷却体可以位于所述制动体的所述第一轴向表面或所述第二轴向表面中的轴向凹部中。

在一个实施例中，所述承载架的所述一个或多个第一接触段可以在所述制动体的所述第一轴向表面上接触所述附接部。所述第二冷却体的所述一个或多个第二接触段可以在所述制动体的所述第二轴向表面上接触所述附接部。

在一个实施例中，所述冷却体和第二冷却体可以在配合区域中彼此接触，所述配合区域在径向上位于所述制动体的内周缘的内侧。

在一个实施例中，所述承载架和第二冷却体能够经由穿过制动体的附接部、所述第二冷却体以及所述承载架的紧固件而彼此接合并接合至制动体。

在一个实施例中，在所述第二冷却体和所述承载架紧固至彼此并紧固至制动体的情况下，所述一个或多个第二接触段和所述一个或多个第一接触段可以是基本平坦的。然而，在所述第二冷却体和承载架彼此接合并接合至制动体之前，所述一个或多个第二接触段、所述一个或多个第一接触段或者这二者可以是非平坦的。

在一个实施例中，所述第二冷却体可以具有非平坦环形形状，该非平坦环形形状在所述第二冷却体和承载架彼此接合并接合至制动体时变成是基本平坦的。

在一个实施例中，制动体可以具有多个附接特征部，所述多个附接特征部形成在制动体的内周缘中。制动体的附接部可以被布置在或捕获在所述一个或多个第二接触段与所述一个或多个第一接触段之间。所述第二冷却体和承载架可借助于穿过所述多个附接特征部的紧固件彼此接合并接合至制动体。所述多个附接特征部可被构造成允许所述制动体和所述第二冷却体以及承载架之间的相对径向膨胀。

在一个实施例中，制动转子可以被特别构造成用于自行车。

在一个实施例中，制动体包括第一对准特征部，并且所述突出部包括第二对准特征部，所述第一对准特征部和第二对准特征部相对应而产生所述制动体和所述承载架的对准。所述对准可以是制动体围绕制动转子的旋转轴线相对于所述承载架的旋转对准。

在一个实施例中，所述一个或多个第二接触段、所述一个或多个第一接触段或者这二者可以围绕制动体以360度接触制动体。

在根据本公开的教导的一个实施例中，用于自行车的制动转子包括由第一材料形成并且具有大致环形形状的制动体，制动体具有第一轴向表面、与所述第一轴向表面反向的第二轴向表面以及沿径向面向内侧并且围绕制动体沿周向延伸的内周缘。制动转子还包括承载架，该承载架由第二材料形成并且联接至制动体，使得所述承载架的第一冷却体的一个或多个第一接触段接触制动体的第一轴向表面，所述冷却体包括突出部。制动转子还包括第二冷却体，该第二冷却体由第三材料形成并且联接至制动体，使得所述第二冷却体的一个或多个第二接触段接触制动体的第二轴向表面，所述冷却体的所述突出部被构造成接触所述第二冷却体，以在它们之间进行传热。制动转子还包括形成在制动体的内周缘中的多个附接特征部。所述第二冷却体和承载架借助于穿过所述多个附接特征部的紧固件彼此接合并接合至制动体，由此所述多个附接特征部被构造成允许制动体和所述第二冷却体以及承载架之间的相对径向膨胀。

在一个实施例中，所述第二冷却体可以具有非平坦、波状或非平面形状。

在一个实施例中，所述第二冷却体可以具有非平坦或非平面构造，该非平坦或非平面构造能够在所述第二冷却体与所述承载架利用紧固件接合时变为基本平面状。

在一个实施例中，所述第二冷却体可以是环形的或圈状的。

附图说明

本发明的目的、特征和优点将在结合附图阅读以下描述时变得明显，在附图中：

图1示出了可装配有根据本公开的教导构造的一个或多个制动转子的自行车的一个实施例的侧视图。

图2示出了根据本公开的教导构造且可以用在图1的自行车上的制动转子的一个实施例的正面或第一侧面立体图。

图3示出了图2的制动转子的正面或第一侧面平面图。

图4示出了图2的制动转子的背面或第二侧面平面图。

图5示出了图2的制动转子的端部或边缘视图。

图6示出了图2的制动转子的正面或第一侧面立体分解图。

图7示出了图2的制动转子的制动体部分的一个实施例的正面或第一侧面平面图。

图8A示出了从图7中的圆8A截取的制动体各部的放大节段。

图8B示出了沿着图8A中的线8B-8B截取的制动体各部的横截面。

图9示出了可以用在图2的制动转子上的制动体部分的另一实施例的正面或第一侧面平面图。

图10示出了可以用在图2的制动转子上的制动体部分的另一实施例的正面或第一侧面平面图。

图11示出了图2的制动转子的承载架部分的一个实施例的正面或第一侧面平面图。

图12A示出了沿着图11中的线12A-12A截取的承载架各部的横截面。

图12B示出了沿着图11中的线12B-12B截取的承载架各部的横截面。

图13示出了图2的制动转子的第二冷却体部分的一个实施例的正面或第一侧面平面图。

图14示出了图12A和图12B的第二冷却体的端部或边缘视图。

图15A示出了沿着图3中的线15A-15A截取的制动转子的横截面。

图15B示出了从图15A中的圆15B截取的制动转子横截面的放大节段。

图15C示出了沿着图3中的线15C-15C截取的制动转子的横截面。

图16示出了可以用在图2的制动转子上的第二冷却体部分的另一实施例的正面或第一侧面平面图。

图17A示出了图16的第二冷却体的端部或边缘视图。

图17B示出了从图17A中的圆17B截取的第二冷却体的放大部。

图18示出了具有替代车轮联接部的制动转子。

图19A示出了制动转子的另一实施方式的正面或第一侧面平面图。

图19B示出了图19A的制动转子的横截面视图。

图20A示出了在去除第二冷却体的情况下图19A的制动转子的正面或第一侧面平面图。

图20B示出了图20A的制动转子的指示部分的扩展图。

图21示出了图19A的制动转子的承载架的正面或第一侧面立体图。

图22示出了图19A的制动转子的承载架的正面或第一侧面平面图。

具体实施方式

本文中公开并描述的制动转子解决或者改进了现有已知的制动转子设计的上述和/或其它问题及缺点中的一个或多个。所公开的制动转子可以在使用期间向周围环境消散制动转子中的热量。所公开的制动转子可以在使用期间有助于降低制动转子的温度。结果，所公开的制动转子可以在重制动或极端制动条件期间减少或消除热衰退。所公开的制动转子还可以辅助减少制动转子、制动钳、制动垫、制动流体和部件流体密封件上的热负荷。所公开的制动转子可以承受并允许热膨胀，以便减少或消除制动转子的翘曲或永久变形。所公开的制动转子的制造和组装可以使用常规制造和组装过程，包括标准铆钉、标准加工及其它标准操作。因而，所公开的制动转子可以比其它尝试的散热式转子方案便宜。所公开的制动转子可以制造成使得制动体部完全由能够承受较高制动功率和制动转子温度的不锈钢制成。

因而，本文公开了具有散热特性的制动转子。所公开的制动转子可以包括制动体以及联接到制动体的散热装置或冷却元件。在一个实施例中，冷却元件可以由冷却体形成，该冷却体可以由导热系数高于制动体材料的材料形成。在一个实施例中，冷却体可以附接至联接到制动体的承载架或者成为承载架的一体部分。在一个实施例中，冷却元件或冷却体可以包括联接到制动体的第二冷却体。在一个实施例中，冷却元件或冷却体可以以制动体的附接部或散热区域的周边的大部分接触制动体。在一个实施例中，冷却元件可以既包括作为承载架一部分的冷却体，又包括联接到制动体的第二冷却体。冷却体和第二冷却体中的一者或两者可由导热系数高于制动体材料的材料形成。在一个实施例中，承载架的冷却体和第二冷却体两者均可以由不同于制动体材料且导热系数高于制动体材料的材料形成。在一个实施例中，制动体可以布置或捕获在承载架各部与第二冷却体之间。在一个实施例中，冷却元件或冷却体与第二冷却体可以围绕制动体的附接部或散热区域的周边的300度到360度连续地接触制动体。在一个实施例中，冷却体和第二冷却体可以相互接触并且均可以接触制动体。所公开的制动转子的这些及其它目的、特征和优点对于本领域普通技术人员而言在阅读本公开后将变得明显。

现在转向附图，图1图示了所公开的制动转子可实施在其上的两轮车的一个实施例。在该实施例中，两轮车是一种可能类型的自行车20，诸如山地自行车。自行车20具有框架22、靠近框架前端的把手24以及位于框架的顶部上用于支撑骑行者的座椅26。自行车20还具有支撑框架22的前端的第一轮或前轮28以及支撑框架的后端的第二轮或后轮30。自行车20还具有带曲柄组件34的传动系32，曲柄组件34经由链条36可操作地联接到靠近后轮30的旋转轴线的后飞轮(未示出)。虽然图1中描绘的自行车20是山地自行车，但是本文公开的制动转子实施方式和实施例可实施在其它类型的自行车上，例如，公路自行车以及具有机械式(例如，线缆、液压、气动，等)和非机械式(例如，有线、无线)驱动系统的自行车。所公开的制动转子也可实施在其它类型的两轮车上。

考虑到这一点，图1的自行车20还具有液压制动系统40。在图示的实施方式中，液压制动系统40包括布置在把手24上的第一制动杆组件42，并且包括也布置在把手上的第二制动杆组件(未示出)。第一制动杆组件42经由第一液压制动管线46液压地联接到第一制动钳44。在该实施方式中的自行车20上，第一制动钳44可操作地联接到前轮28。第二制动杆组件经由第二液压制动管线50液压地联接到第二制动钳48。在自行车20上，第二制动钳48可操作地联接到后轮30。在其它实施方式中，液压制动系统40可包括一个或多个附加和/或可选部件，以及/或者可以其它方式配置。另外，液压制动系统40可由不同类型的制动系统代替，诸如使用机械制动线缆、线材等的非液压制动系统，或者诸如利用电子或无线部件的非机械制动系统。

在该实施例中，自行车20还具有第一或前制动转子60，第一或前制动转子60在前轮28的旋转轴线A处被承载以与之一起旋转。自行车20还具有后制动转子62，后制动转子62在后轮30的旋转轴线处被承载以与之一起旋转。前制动转子60和后制动转子62中的每者均可以根据本公开的教导构造，如下面更详细描述。当第一制动杆组件42被致动时，制动流体在第一制动管线46内流向第一制动钳44并且致动由第一制动钳承载的制动垫。尽管本文未示出，但是制动垫与第一制动转子60的一部分接触。制动垫与制动转子60之间的摩擦起作用，以减慢前轮28的旋转并因而制动前轮28。同样，当第二制动杆组件被致动时，制动流体在第二制动管线50内流向第二制动钳48并且致动由第二制动钳承载的制动垫。制动垫与第二制动转子62的一部分接触，并且制动垫与制动转子62之间的摩擦起作用以减慢后轮30的旋转并因而制动后轮30。

当第一制动钳44的制动垫接触第一制动转子60的表面并且施加压力到第一制动转子60的表面上时，摩擦会生成热。同样，当第二制动钳48的制动垫接触第二制动转子62的表面并且施加压力到第二制动转子62的表面上时，摩擦会生成热。所公开的制动转子实施方式被配置成有效地消散在这种制动操作期间生成的热，如下面更详细描述。第一制动转子60和第二制动转子62在自行车20上可具有完全相同的尺寸，或者两个制动转子可具有不同的尺寸。制动转子60和62在自行车20上也可以具有相同的构造。然而，两个制动转子60、62也可以具有不同的构造，以及/或者仅一个制动转子(诸如前制动转子60)可以根据本公开的教导构造。在下面的描述中，仅详细描述前制动转子60。然而，尽管本文在此之后没有提及，但是该描述也可同样应用于后制动转子。

图2示出了根据本公开的教导构造的前制动转子60的一个实施例。在该实施例中，制动转子60大致具有制动轨道或制动体(下文中被称为制动体70)，并且具有联接到制动体的冷却元件或散热装置(下文中被称为散热装置72)。制动体70可以由第一材料形成。散热装置72的至少一部分可以由不同于制动体70的第一材料和/或导热系数高于制动体70的第一材料的散热材料形成。形成散热装置72的至少一部分的散热材料的导热系数高于制动体70的第一材料的导热系数，以吸收来自制动体的热或者将来自制动体的热传导到如下面更详细讨论的散热装置72。

前制动转子60的基本细节在下面参照图2至图5描述。如图2和图3所示，制动体70可以呈大致环形或者稍微具有环状。制动体70可以具有或限定径向外摩擦区域或制动部(下文中被称为摩擦区域74)。制动体70的周缘76由摩擦区域74的径向外边缘限定。在一个实施例中，制动转子60具有联接到或连接到制动体70的承载架78。承载架78被配置成将制动体70接合或安装到自行车20的前轮28的毂或其它部分以与前轮一起旋转。在该实施例中，承载架78被布置在制动体70上的摩擦区域74的径向内侧。下面描述承载架78(包括散热装置72的冷却体或第一冷却体)的细节。

如图4和图5所示，在一个实施例中，制动转子60还可以具有联接到或连接到制动体70的背衬体或第二冷却体(下文中被称为第二冷却体80)。第二冷却体80被配置成将承载架78辅助固定到制动体并且形成散热装置72的一部分。第二冷却体80也布置在制动体70上的摩擦区域74的径向内侧。旋转轴线A在图5中被描绘并且在本文中提供使用术语“径向”、“径向方向”、“轴向”和“轴向方向”的基准。

在一个实施例中，第二冷却体80可以由散热材料形成并且可限定整个散热装置72。在另一实施例中，承载架78或其冷却体可以由散热材料形成并且可限定整个散热装置72。在这样的实施例中，冷却体或承载架78中的另一者或第二冷却体80可以由另一材料(即，第三材料)形成。第三材料可不同于第一材料和散热材料两者，或者可与制动体70的第一材料相同。在如本文公开的又一实施例中，承载架78或其冷却体和第二冷却体80可以各形成散热装置72的一部分。在这样的实施例中，承载架78或冷却体可以由第二材料形成，并且第二冷却体80可以由第三材料形成。然后，第二材料和第三材料两者均可以是散热材料，即，其导热系数高于制动体70的第一材料的导热系数。在一个实施例中，第二材料和第三材料可以相互基本类似。换句话说，第二材料和第三材料然后将各具有至少类似的导热系数特性和高于制动体70的第一材料的导热系数的导热系数。在如图2至图4的所公开实施方式中的又一实施例中，承载架78或其冷却体和第二冷却体80可以各形成散热装置72的一部分，并且第二材料和第三材料均可以是相同的材料。

在一实施方式中，第三材料的导热系数可高于第一材料和第二材料两者的导热系数。例如，第一材料可以是钢(诸如不锈钢)以允许将制动力施加在其上，第二材料可以是铝或铝合金以具有传送由制动力产生的扭矩的结构性能，但是具有高于第一钢材料的导热系数的导热系数，并且第三材料可以是诸如铜或铜合金的材料以为第二冷却体80提供甚至高于承载架78(例如第一冷却体)的导热系数的导热系数。其它较高的导热系数的材料也可用在第二冷却体80的构造中以提供甚至相对于第一冷却体的较高导热系数。例如，金刚石基材料(诸如天然、同位素富集和/或其它人造金刚石材料)、金或金合金、银或银合金、石墨烯、石墨和/或其组合可用在第二冷却体的构造中以提供较高的导热系数。

图6示出了图2至图5中描绘的制动转子60(包括制动体70、承载架78和第二冷却体80)的分解立体图。首先，参照图6、图7、图8A和图8B描述制动体70的细节。如图6和图7所示，如上所述的制动体70为环形或大致环状并且包括径向外摩擦区域74。制动体70的外周缘由摩擦区域74的最外径向边缘限定。制动体70还具有附接部，该附接部可以是布置在摩擦区域74的径向内侧的散热区域(下文中为散热区域82)的一部分。制动体70的环形形状限定布置在散热区域82的径向内侧的中央开口84。制动体70的最内边缘或内周缘86朝向中央开口84面向内并且在周向上围绕中央开口84延伸，因而限定中央开口。在该实施例中，散热区域82的径向最内范围限定内周缘86。散热区域82因而直接邻近内周缘86定位。然而，如果需要，制动体70的附接部的额外的段或节段可以布置在散热区域82与内周缘86之间。

参照图7和图8A，多个附接特征部设置在制动体70的附接部或散热区域82中。附接特征部可以是细长孔、非圆形孔、闭合槽、开口槽，等。在该实施例中，附接特征部包括沿径向向外方向形成到内周缘86中的多个开口槽88。每个槽88均朝向中央开口84敞口。参照图7、图8A和图8B，制动体70具有面向第一轴向方向的第一面或第一轴向表面(下文中被称为第一轴向表面90)。制动体70还具有面向与第一轴向表面相反的第二轴向方向的第二面或第二轴向表面(下文中被称为第二轴向表面92)。散热区域82具有位于制动体70上的第一轴向接触表面94，第一轴向接触表面94面向第一轴向方向或者与第一轴向表面90面向相同的方向。散热区域82还具有位于制动体70上的第二轴向接触表面96，第二轴向接触表面96面向第二轴向方向并且与第一轴向接触表面94相对。摩擦区域74具有位于制动体70上且面向第一轴向方向的第一轴向制动表面98。摩擦区域74还具有面向第二轴向方向且与第一轴向制动表面98相对的第二轴向制动表面100。

在公开的实施例中，在制动体70上的第一轴向表面90与第二轴向表面92之间，或者更具体地，在第一轴向接触表面94与第二轴向接触表面96之间，散热区域82具有第一厚度T_(HD)。在制动体70上的第一轴向表面90与第二轴向表面92之间，摩擦区域74具有第二厚度T_(F)。在该实施例中，第一厚度T_(HD)(即，散热区域82的厚度)小于第二厚度T_(F)(即，摩擦区域74的厚度)。如图8B所示，第二轴向制动表面100和第二轴向接触表面96在制动轨道的第二轴向表面92上相互共面。因而，在该实施例中，第二轴向表面92是大致平坦的。然而，第一轴向制动表面98和第一轴向接触表面94在制动体70的第一轴向表面90上相互不共面。因而，在该实施例中，较薄散热区域82限定位于第一轴向表面90中的凹部或凹穴。轴向肩部102在周向上围绕制动体70延伸并且面向散热区域82上的第一轴向接触表面94或者朝着散热区域82上的第一轴向接触表面94打开。轴向肩部102在两个区域74、82的不同厚度之间创建过渡。在该实施例中，如图7中描绘的，轴向肩部是圆形的。

在该实施例中，散热区域82的内周缘86不是圆形的。然而，在该实施例中，散热区域82是相对于轴向肩部102径向向内延伸的连续周向结构。如图7所示，散热区域82具有从轴向肩部102向内的径向尺寸，其在周向上围绕制动体70是变化的。散热区域82具有围绕散热区域82的周边间断地间隔开的较高节段104和较短节段106。多个槽88形成到较高节段104的内周缘86中，并且较短节段106穿插在槽88与较高节段104之间。

在其它实施例中，制动体的散热区域可以不是连续周向结构。如图9所示，制动体110被描绘为具有与制动体70类似的特征。在每个实施例中，这些类似特征用相同的附图标记标识。然而，制动体110在该实施例中具有不是连续周向结构的散热区域112。相反，散热区域112是具有围绕制动体110在周向上间隔开的单独节段114的分段结构。在该实施例中，节段114的相对的面向轴向侧面各形成散热区域112的第一轴向接触表面94和第二轴向接触表面96的一部分。节段114各从轴向肩部116径向向内延伸并由节段之间的间隙118分开。每个节段114均具有从轴向肩部116向内的径向尺寸，该径向尺寸在每个节段的长度上是变化的。每个节段114均在中心附近较高并且在相邻间隙118附近较短。多个槽88形成到每个节段114的较高中心部分中的内周缘86中。

图10示出了也具有与制动体70类似的特征的制动体120的另一实施例。在每个实施例中，这些类似特征再次用相同的附图标记标识。然而，在该实施例中，制动体120具有也是分段结构的不同散热区域122，其具有围绕制动体120在周向上间隔开的单独节段124。在该实施例中，节段124的相对的面向轴向侧面再次各形成散热区域122的第一轴向接触表面94和第二轴向接触表面96的一部分。节段124各从轴向肩部126径向向内延伸并且由节段之间的间隙128分开。在该实施例中，每个节段124均具有从轴向肩部126向内的径向尺寸，该径向尺寸在每个节段的长度上再次是变化的。在该实施例中，每个节段124均具有三个较高段130(一个靠近节段124的中心)，这三个较高段130由两个较短段132和靠近邻近间隙128的两个较短端部分开。多个槽88形成到每个节段124的较高段130中的内周缘86中，使得每个节段均包括三个槽。如这些替代实施例指示的，散热区域82的配置和构造可以是变化的。散热区域的厚度和径向尺寸或高度可以是变化的。如果有的话，间隙的数量可以像节段的数量那样也可以是变化的。

在每个制动体实施例中，摩擦区域74具有多个成形穿孔或通孔140和穿过该区域形成的槽142。这些孔140和槽142的尺寸、数量、形状、布置、取向等可以是显著变化的。可以提供这些孔140和槽142以减少材料使用、减轻部件重量以及/或者创建穿过制动体70的摩擦区域74的空气流动，以在需要的情况下增加对制动体材料的冷却。然而，如果希望或者不需要充分冷却制动转子60，可以消除这些孔140和槽142。

包括摩擦区域74和散热区域82的制动体70的其它实施例和构造也是可能的，这对本领域普通技术人员将是显而易见的。下面讨论当描述组装好的制动转子60及其功能时的一些附加可选方案。然而，用于形成制动体70的第一材料可以是变化的。在一个实施例中，制动体70可以由不锈钢材料形成。为了满足性能要求，制动体材料可具有约30HRC(Rockwell C标准硬度)或更高的硬度，以避免第一轴向制动表面98和第二轴向制动表面100的制动垫和碎屑磨耗及磨损。尽管可以使用不那么硬的材料，但是硬度较低可能造成过早或其它不期望的制动磨损。制动体70可具有介于约36-42HRC之间范围内的硬度，这能通过热处理马氏体不锈钢合金而实现。然而，其它第一或制动体材料肯定是可能的。

制动转子60和制动体70的尺寸也可以是变化的。在一些实施例中，制动体70的直径范围可以是从约100mm到约250mm的任一值。所公开的制动转子60可针对当前的山地和公路自行车标准直径进行最佳设计，诸如140mm、160mm、180mm和200mm。大于这样的标准尺寸的制动转子直径可能需要附加或变更的特征，以根据需要适应热增长或散热性能。

参照图6和图11至图12B，承载架78在该实施例中具有外环形或圆形环或第一冷却体(下文中被称为冷却体150)。承载架78还具有接合到冷却体150并具有多个腿或分叉的轮辐154的联接区域或毂安装部(下文中被称为联接区域152)。每个分叉的轮辐154均具有接合到冷却体150的径向外端。每个分叉的轮辐154还均具有一对辐臂156，这一对辐臂156从共同的径向外端沿径向向内方向延伸，而非直接朝向承载架78的中心延伸。相反，分叉的轮辐154的每个辐臂156均与另一个辐臂成角度，并且径向内端与相邻分叉的轮辐的辐臂的内端接合。每个这样的接头均形成联接区域152的安装部158。每个安装部158均包括从中穿过而形成的安装孔160。安装部158和/或安装孔160的配置可以是变化的，但在该实施例中被设计成将制动转子匹配并安装到自行车20的前轮28上的毂。可选联接部152在图18中图示，具有中央毂307和安装接口310(诸如花键接口)，安装接口310可与车轮的对应接口联接以将施加到制动转子60的摩擦区域74的制动力传递到车轮。

所公开的承载架78具有六个螺栓图案，其具有六个分叉的轮辐154、十二个辐臂156、六个安装部158和六个安装孔160。其它螺栓图案肯定是可能的。其它联接区域构造也是可以的。在一个实施例中，分叉的轮辐可由更常规的单个辐臂代替。在另一实施例中，联接区域可限定位于承载架的中心处以将承载架附接至车轮的单个花键安装布置。在另一实施例中，如果需要，承载架可以具有封闭体配置，而不是开放的环体和轮辐配置。在任何实施例中，联接区域被设计成将承载架并因而将制动转子安装到自行车或其它车辆的车轮。联接区域被配置成传送制动体与联接区域(因而是车轮)之间的制动载荷。制动载荷是施加到制动体上的摩擦区域的制动力的结果，如下面在描述制动转子的操作时所述。

如图12A和图12B所示，联接区域152还可具有配置成向承载架78强加强度和刚度的构造。在公开的实施例中，辐臂156各具有非平坦构造。每个辐臂156均具有由正面和背面上的凹表面限定的空腔162，并因而在正面和背面上均具有在两侧与相邻肋163相接的凹空腔。联接区域152也可以径向向内朝向承载架78的中心在靠近安装部158处变厚，并且径向向外在靠近冷却体150处变薄。在该实施例中，辐臂156或分叉的轮辐154也可以沿着其长度各部(诸如在靠近冷却体150处)变宽。承载架78的配置可以是变化的。例如，承载架78可以具有波纹联接区域和/或环体、一个或多个平坦表面、冷却肋、冷却翅片、减重和/或冷却槽和孔和/或其它这样的特征。其它配置肯定也是可能的。

如图6和图11所示，承载架78的冷却体150还具有径向外边缘164和径向内边缘166。冷却体150还具有轴向面向前侧面168和轴向面向后侧面170(参见图12A和图12B)。在该实施例中，面向后侧面170的至少一部分可以是大致平坦或平面的。冷却体150上的面向后侧面170的此部分可以限定散热装置72或承载架78的周向连续的第一接触段172。第一接触段172被配置成接触下面描述的组装好的制动转子60中的制动体70的一部分。在其它实施例中，面向后侧面170可以被配置成在冷却体150上形成多个第一接触段。这可以使用径向或周向分段或不连续的环体或者通过在面向后侧面170上提供突出部平台或凸起来实现。在该实施例中，第一接触段172是冷却体150在面向后侧面170上的径向向外周向段。

在该实施例中，分叉的轮辐154从冷却体150的径向内边缘166向内延伸。多个安装孔174穿过冷却体150轴向地设置。出于下面描述的原因，安装孔174的数量与制动体70中的附接特征部或槽88的数量一致。冷却体150的外边缘164在该实施例中是圆形的，并且因而在其径向最外范围处赋予承载架78以整个圆形形状。然而，外边缘164的形状可以是除圆形之外的形状，只要承载架78可以与制动体70和/或第二冷却体80匹配以组装好如下面描述的制动转子60即可。

在该实施例中，也示出在图12A和图12B中的面向后侧面170的另一部也可以是大致平坦或平面的，但可以与第一接触段172不共面。冷却体150上的面向后侧面170的此部分可以限定散热装置72、冷却体150或承载架78的周向连续的第一配合段176。第一配合段176被配置成接触如下面描述的组装好的制动转子60中的第二冷却体80的一部分。在其它实施例中，面向后侧面170可以被配置成以与上述关于第一接触段相同的方式形成冷却体150上的多个第一配合段。在该实施例中，第一配合段176是冷却体150在面向后侧面170上的径向内侧周向段并被布置在第一接触段172的内侧。第一配合段176处位于面向前侧面168与面向后侧面170之间的冷却体150厚于第一接触段172处位于第一面向侧面与第二面向侧面之间的冷却体。第一配合段176相对于第一接触段172沿向后轴向方向是不共面的。环形的面向外台阶表面178在两个段之间过渡，如图12A和图12B所示。

在一个实施例中，承载架78或承载架的至少一部分可以设计成形成冷却元件或散热装置72的至少一部分。因而，承载架78或至少冷却体150可以由第二材料形成，与制动体70的第一材料相比，第二材料可被认为是散热材料。在一个实施例中，包括联接区域152和或冷却体150的整个承载架78可以由铝或铝合金材料形成。因而，整个承载架可以被认为是冷却体。在该实施例中，第二材料应该具有良好的散热性能，诸如在比热和导热系数方面。与制动体70的第一材料相比，第二材料的散热特性或性能应该是优越的。换句话说，在该实施例中，承载架材料的比热和导热系数应该大于第一或制动体材料的比热和导热系数，以获得最佳的散热功能性。铝合金可以十分适合作为承载架材料，因为承载架可以是轻质的，具有高强度，并且提供良好的热性能。然而，诸如铜和铜合金的其它散热材料也具有优异的热性能，但将为制动转子60增添重量。如果承载架要提供制动转子60中的所有或一部分的散热功能性，则纯铝、各种铝合金、铜、铜合金、陶瓷或其它复合材料或合金都必然是承载架材料的可能选项，作为其它材料。

参照图6、图13和图14，在该实施例中，第二冷却体80为环形或者具有圆形环状。然而，第二冷却体80的形状可以从该实施例广泛地变化。第二冷却体80的一个目的是有助于组装制动转子60，如下面描述。在该实施例中，第二冷却体80具有径向最外边缘180和径向最内边缘182。第二冷却体80还具有轴向正面184和相对的轴向背面186。在该实施例中，至少正面184或其一部分可以是大致平坦或平面的。正面184的此部分可以限定位于散热装置72或第二冷却体80上的周向连续第二接触段188，该周向连续第二接触段188被配置成接触组装好的制动转子60中的制动体70的一部分，如下面描述。在其它实施例中，正面184可以被配置成在第二冷却体80上形成多个第二接触段。这可以使用径向或周向分段或不连续体或者通过在正面184上提供突出部平台或凸起来完成。在该实施例中，第二接触段188是第二冷却体80在正面184上的径向向外周向段。

在该实施例中，正面184的另一部(还示出在图14和图15B中)也可以是大致平坦或平面的并与第二接触段188共面。第二冷却体80上的正面184的此部分可以限定散热装置72或第二冷却体80的周向连续第二配合段190。第二配合段190被配置成接触如下面描述的组装好的制动转子60中的承载架78或冷却体150的一部分。在其它实施例中，正面184可以被配置成以与上述关于第一接触段和第二接触段相同的方式在第二冷却体80上形成多个第二配合段。在该实施例中，第二配合段190是第二冷却体80在正面184上的径向内侧周向段并被布置在第二接触段188内侧。

在可选实施例中，承载架78上的冷却体150的轴向面向前侧面168和面向后侧面170均可以是平面的，或者均可以是非平面的。第一接触段172和第一配合段176可以位于相同的平面中，或者可以不共面而使第一配合段176朝向正面偏移。另外，第二冷却体80的正面184和背面186中的一者或两者也可以是非平面的，或者仅一者可以是平面的。第二接触段188和第二配合段190可以位于不同的平面中，并且可以在前或后方向上偏移。

在公开的实施例中，第二冷却体80还具有轴向穿过第二冷却体而形成的多个紧固件孔192。孔192的数量再次对应于制动体70中的槽88和承载架中的安装孔174的数量，以便于组装如下面描述的制动转子。

在该实施例中，第二冷却体80的另一个目的可能是与承载架78或者承载架的冷却体150相结合而形成整个散热装置72或者散热装置的至少一部分。因而，第二冷却体80可以由第三材料构成，与制动体70的第一材料相比，第三材料可以被认为是散热材料。在一个实施例中，第二冷却体80可以由铝或铝合金材料形成。在该实施例中，第三材料也应该具有具有良好的散热性能，诸如在比热和导热系数方面。因此，第三材料的散热特性或性能应该具有比第一材料或制动体材料更好的比热和导热系数，以实现更好的散热功能。铝合金可以十分适合作为第二冷却体材料，这是因为第二冷却体可能是轻质的，具有高强度，并且提供良好的热性能。然而，如果第二冷却体要提供制动转子60中的所有或一部分的散热功能，与承载架78或冷却体150一样，纯铝、各种铝合金、铜、铜合金、陶瓷或其它复合材料或合金都必然是第二冷却体材料的可能选项。如上所述，第二材料和第三材料可以为相同的材料或者可以为具有类似的比热和导热系数性能的基本相同的材料。

现在参照图2至图6和图15A至图15C以及之前对制动体70、承载架78和第二冷却体80的说明，描述组装好的制动转子60。在该实施例中，承载架78以与制动体70同心的方式定位在第一轴向表面90上，位于中央开口84上方。至少承载架78的联接区域152和第一配合段176可以布置在制动体70的中央开口84内。冷却体150的径向外边缘164面对轴向肩部102，并且安置为与轴向肩部102相邻且位于轴向肩部102径向内侧。冷却体150的面向后侧面170上的第一接触段172支撑在制动体70上的散热区域74的第一轴向接触表面94上。承载架78上的安装孔174与制动体70上的槽80对准，如图15A和图15B所示。第二冷却体80以与制动体70同心的方式定位在第二轴向表面92上。至少第二冷却体80的第二配合段190可以布置在制动体70的中央开口84径向内部。第二冷却体80的正面184上的第二接触段188支撑在制动体70上的散热区域74的第二轴向接触表面96上。第二冷却体80中的紧固件孔192与散热区域中的槽88和承载架上的安装孔174对准，也如图15A和图15B所示。

如图6、图15A和图15B最佳示出的，紧固件194然后可以用来将这些部件固定在一起。在一个实施例中，紧固件194可以为不锈钢铆钉。然而，如果合适并期望的话，可以利用其它紧固件类型、紧固件材料和/或紧固技术来组装制动转子60。在组装好的制动转子60中，制动体70的一部分被捕获或夹在承载架78的各部分和第二冷却体80的各部分之间。更具体地，制动体70的附接部或散热区域74上的第一轴向接触表面94和第二轴向接触表面96与承载架的第一接触段172和第二冷却体的第二接触段188接触并且被捕获在这二者之间。承载架78和第二冷却体80的多个部分在位于散热区域74及其内周缘86径向内侧的配合区域中相互直接接触。更具体地，承载架78上的第一配合段176和第二冷却体上的第二配合段190在配合区域中相互支撑，如图15B和图15C所示。

承载架78或冷却体150与第二冷却体80的组合产生了直接联接至制动体70的大的冷却元件或散热装置72。在该实施例中，散热装置72的至少一部分，即，承载架78的冷却体150，围绕制动体70以散热区域74的周边的360度与第一轴向接触表面94接触。这是因为第一轴向接触表面94和/或散热区域74与承载架78的第一接触段172二者都在周向上是连续的并且是基本平面的。同样，散热装置72的至少一部分，即，第二冷却体80，围绕制动体70以散热区域74的周边的360度与第二轴向接触表面96接触。这也是因为第二接触表面96和/或散热区域74与第二接触段188二者都在周向上是连续的并且是基本平面的。

在其它实施例中，散热装置72，即，承载架78、第二冷却体80或二者，可以围绕制动体以小于360度但是至少以散热区域的周边的大部分与第一轴向接触表面94、第二轴向接触表面96或这二者接触。例如，可以使用具有分段的或不连续的散热区域的制动体110或120中的一个。图9的制动体110具有十二节段114的散热区域112以及十二个间隙118。在一个实施例中，十二个间隙中的每个都是制动体110的周边的5度。因而，散热装置72以制动体110的周边的300度接触散热区域112。制动体120具有散热区域122中的四个长节段124以及分开所述长节段的四个5度的间隙。因而，散热装置72以制动体120的周边的340度接触散热区域122。在这两个实施例的任一个中，围绕制动体的散热装置接触将会达到周边的大部分，虽然小于360度，但在从制动体通过散热装置散热方面仍十分有效。在其它实施例中，散热区域的接触表面与冷却体的接触段和第二冷却体的接触段的组合可以产生围绕制动体的360度散热装置接触，但是冷却体或第二冷却体单独都不能这样。在又一个实施例中，散热装置与冷却体的接触可以占到围绕制动体的周边接触的300度或更多。在再一实施例中，散热装置与制动体的接触可以围绕制动体为基本全部的周边，但不是完全全部的周边。基本全部是指至少一个中断、在散热装置和制动体之间不存在周向接触的一个位置。

图16、图17A和图17B示出了散热装置的一部分的一个可选实施例，其中，在组装之前，该散热装置部分是起皱的或以其它方式是非平面的或非平坦的。在该实施例中，第二冷却体200具有在组装之前不是平坦的或平面的接触表面。然而，这些表面可以被配置为在制动转子被组装好时抵靠制动体的接触表面而变得平坦。在该实施例中，第二冷却体200在图16和图17A中被示为环形体或环状。第二冷却体200具有径向最外边缘202、径向最内边缘204、正面206、背面208以及贯穿第二冷却体的紧固件孔210，与前面描述的第二冷却体80类似。

然而，在该实施例中，第二冷却体200不是完全平坦的或平面的，如图17A和图17B中可见。第二冷却体200可以包括在周向方向上围绕第二冷却体的多个不显眼的或微小的褶皱、波纹或非平面特征部。在图16示出的实施例中，径向延伸的阴影线C被示为围绕环形体在周向方向上间隔开，位于紧固件孔210之间。阴影线C可以表示弯曲过渡线，所述弯曲过渡线用来指示第二冷却体200中在每条线的位置处的微小的凸形或凹形曲线。如图17B所示，该微小的曲线可以导致冷却体200的一部分相对于冷却体的相邻部分偏离平面一尺寸或间隙D。位置、数量以及偏离平面的尺寸D可以改变。

第二冷却体200可以通过紧固件194组装起来以完成在其它方面与制动转子60相同的制动转子。当组装起来时，起皱的第二冷却体200可以在由紧固件194施加的压力下变得平坦。因而，受力变平的第二冷却体200可以给紧固件194施加或施予预载荷并且在第二冷却体200上的正面206和制动体70的散热区域74上的第二轴向接触表面94之间施加或施予预载荷。预载荷可以辅助防止紧固件194意外退出。预载荷也可以辅助增加和维持在配合区域中在第二冷却体200和承载架78之间以及在散热区域74中在第二冷却体200和制动体70之间的热表面接触。这可能是尤其有用的，这是因为这些零件在使用过程中在严重或极端的制动条件下热生长以及变形。

根据需要，所公开的第二冷却体可以在配置和构造方面与上述的简单环形体有所不同。第二冷却体可以具有除圆环或环状之外的形状。第二冷却体的厚度可以在第二冷却体的径向上的部分、周向方向上的部分或径向和周向方向上的部分方面改变。如上所述，在安装前的状态下，第二冷却体可以是起皱的、非平面的、略微圆锥形的、波状的、或以其它方式是非平坦的。因而，这种非平坦的配置可以使所述正面的第二接触段或多个第二接触段也成为非平坦的，所述第二接触段可以在由紧固件固定时变平坦。替代地，第二冷却体可以为平坦的环状，如在图13和图14所公开的实施例中。第二冷却体也可以包括其它特征部和特征以降低重量、减少材料用量、提高热传导、吸热和/或散热等。例如，第二冷却体可以包括冷却肋、叶片、额外的孔、增加的槽或其它这类特征部。

在其它实施例中，可能的是，承载架上的第一接触段或多个第一接触段也可以在组装制动转子之前以相同的方式是非平坦的。因而，承载架的环状冷却体也可以具有微小的非平坦的、起皱的、非平面的或波状的构造。在另外的实施例中，可以这样构造冷却体和第二冷却体中的任一者或二者。然而，与第二冷却体一样，承载架的冷却体可以在制动转子组装好时变成平坦的或基本平面的。另外，可能这样制作制动体，以使得散热区域82上的第一和/或第二轴向接触表面94、96也可以为非平坦的、起皱的、非平面的或波状的等。不论是不是这样构造上述的承载架和第二冷却体，都可以这样构造这些接触表面。

在上述的实施例中，制动体70包括十二个槽88。承载架对应地具有十二个安装孔174，并且第二冷却体对应地具有十二个紧固件孔192。同样，制动转子具有十二个紧固件194(例如铆钉)，所述紧固件贯穿安装孔174、槽88和紧固件孔192被接纳以组装转子。各个槽和孔以周向方向上相互对准的方式布置，并且围绕制动转子相互以相等的距离间隔开。然而，可以使用任何数量(多于或少于十二个)以及许多不同布置的紧固件、孔和槽，以便组装制动转子60。

图19A至图22示出了另一个实施方式的制动转子460。制动转子460包括制动体470，制动体470在材料和结构方面类似于前面描述的制动体70，但是可以包括不同的结构和/或特征。制动体470由第一材料形成并且具有大致环状，包括径向外部摩擦区域和径向内部散热区域，散热区域具有第一轴向接触表面。制动转子460还包括承载架478，承载架478在材料和结构方面类似于前面描述的承载架78，但是可以包括不同的结构和/或特征。承载架478具有联接区域，承载架478被配置用于在制动体和联接区域之间传递制动载荷。承载架478包括由第二材料形成并且联接至第一轴向接触表面的冷却体150。冷却体150围绕制动体以散热区域的周边的大部分与第一轴向接触表面接触。第二材料具有比第一材料高的导热系数。

在该实施方式中，冷却体150包括突出部408，突出部408被配置用于从冷却体150传热。突出部远离承载架478的冷却体150的第一接触段172一距离411而延伸。在该实施方式中，距离411与制动体470在径向内部散热区域处的宽度相等。突出部408可以还包括径向外表面或边缘412和/或径向内表面或边缘414。径向外表面412和/或径向内表面414的增加的表面面积可以向周围环境提供额外的散热。该实施方式可以包括第二冷却体80。可以参照图13和图14的冷却体80描述用于制动体460的冷却体，但是用于制动体460的冷却体可以可选地包括参照图16至图17B描述的冷却体200。

在一实施方式中，制动体460可以被构造为使得径向外表面或边缘412布置成远离制动体70的内周缘86一距离，从而导致在径向外表面或边缘412和内周缘86之间的间隙。在一实施方式中，间隙可以围绕承载架478的周边遍及整个突出部408都存在。将径向外表面或边缘412构造成更靠近制动体70的内周缘86，从而最小化间隙的间隔距离，这可以允许更多的热从制动体70通过制动体70的内周缘86和突出部408的径向外表面或边缘412的最接近位置传递到冷却体150。在一实施方式中，制动转子460被构造成使得制动体70的内周缘86与突出部408的径向外表面或边缘412接触。该接触可以围绕制动体70的内周缘86和突出部408的径向外表面或边缘412的周边是连续的，或者围绕周边是间断的。此外，制动体70的内周缘86和突出部408的径向外表面或边缘412可以被构造成使得施加至制动体70的力可以在不存在紧固件194的情况下传递至承载架478。例如，制动体70的内周缘86的较高节段104可以被构造成抵接和接触突出部408的径向外表面或边缘412的接纳表面426和/或区域。制动转子460、60的该内部接触可以被构造成在将施加至制动体70的力传递至承载架478和/或78的过程中出现。

承载架478可以被构造有辐臂156，辐臂156对准在用于制动体470的安装孔174A和承载架478的毂安装孔160之间。例如，用于制动体470的安装孔174A可以具有从安装孔174A到一个或多个毂安装孔160对准的一个或多个辐臂156。在一实施方式中，用于制动体的安装孔174A具有将安装孔174A连接至两个分开的毂安装孔160的两个辐臂156。此外，承载架478的联接部152可以包括将承载架478的毂安装孔160连接起来的内环490。如此，可以在安装孔174A和两个毂安装孔160之间形成三角形结构。为了辐臂156与安装孔174A的单次对准，限定辐臂156的直线175与安装孔174A交叉。为了安装孔174A和毂安装孔160之间的对准，被构造成在二者之间延伸的辐臂156包含从安装孔174A的中心到毂安装孔160的直线177。承载架478还可以包括不与辐臂156对准的安装孔174B。在一实施方式中，承载架478可以包括与辐臂156对准的安装孔174A和不与辐臂156对准的安装孔174B交替构造的图案。

突出部408可以包括被构造成接触第二冷却体80并且在第一冷却体150和第二冷却体80之间传热的表面410。突出部的表面410可以为被构造成抵接第二冷却体80的正面184和/或以其它方式与正面184接触的轴向表面。表面410可以为连续表面，该连续表面围绕承载架478的整个周边具有远离冷却体150的第一接触段172的一致的或大致一致的距离411。突出部408可以围绕第二冷却体80以周边的大部分与第二冷却体接触。在一实施方式中，突出部408围绕第二冷却体80以基本整个周边与第二冷却体80接触，仅沿周边的多个很小的段未接触。在另一实施方式中，突出部408围绕第二冷却体80以周边的整个360度与第二冷却体接触。突出部408可以由与第一冷却体150的其余部分相同或不同的材料制成。例如，突出部可以由比第一冷却体150的其它材料具有更高导热系数的材料形成。突出部408可以由刚性材料形成，因而为刚性突出部。在一实施方式中，突出部408与承载架478的第一冷却体150形成为一件式整体构造。此外，在一实施方式中，整个承载架478(包括突出部408)形成为一件式整体构造。例如，整个承载架(包括突出部408)可以通过机加工、铸造、成型或其它工艺由相同材料形成为一件式整体构造。

制动转子460可以包括对准元件420。对准元件420可以在周向方向上或旋转地将制动体470和承载架478对准。对准元件420可以包括位于制动体470和承载架478这二者上的特征部。对准元件420的对准特征部可以对应地产生制动体470与承载架478的对准。例如，突出部408可以包括径向外表面或边缘412中的轮廓，径向外表面或边缘412在该轮廓中包括特定形状的特征部422，例如，弯曲表面。制动体470的内周缘86也可以包括第二特定形状的特征部424，第二特定形状的特征部424被成形为对应于突出部的特征部422，使得在构造制动转子460的过程中这两个特征部422、424的对准致使制动体470相对于承载架478围绕制动转子460的旋转轴线A的具体旋转对准。

在另一实施方式中，导热膏或其它导热辅助材料可以用在第一冷却体150、第二冷却体80和/或制动体70的接触表面之间。这种导热膏或其它导热辅助材料的包含可以增加冷却体80、150的界面的传热特性并且利于在二者之间传热。这种导热膏或其它导热辅助材料的包含被认为是相应部件之间的接触，如在文中的实施方式中所描述的。

所公开的前制动转子60的构造同样适用于后制动转子62，如上所述。文中所公开的制动转子为散热式转子。在示出和描述的实施例中，制动转子60具有不锈钢制动体、铝合金散热装置(即，铝合金承载架和铝合金第二冷却体)以及不锈钢铆钉。制动体与散热装置接触，即，制动体围绕制动体的周边的大部分在散热区域处与承载架和第二冷却体接触。该接触允许并促进热从不锈钢制动体传递到散热装置的冷却体。制动体70上的散热区域82中的槽88被配置并设置成允许制动体和散热装置之间的相对径向膨胀。随着制动体变热且相对于散热装置膨胀或生长，槽88允许铆钉或紧固件194相对于彼此在径向方向上稍微移动。铝散热装置，即，承载架和第二冷却体，充当散热装置，该散热装置将多余的热从制动体传递或传导到所述散热装置。在所公开的实施例中，承载架和第二冷却体二者都接触制动体的表面并且相互接触。因而，这两个部件都可以非常有效地将热从制动体传递到散热装置。

所公开的散热式制动转子可以用作自行车上的轻质部件以降低盘式制动系统中的运行温度。极端的制动条件可能来自更大的减速率、更陡的下坡度以及更高的速度。在这些条件下的制动摩擦产生更大的功率，这导致更高的制动部件温度。因此，需要所公开的制动转子，该制动转子可以高效地从制动系统的制动体去除多余的热，保留制动体所产生的热中的大部分，并且将所述热通过对流和辐射释放到周围环境。

所公开的散热装置可以由不同的合适的散热材料制作。铝和铝合金具有高的相对比热和导热系数特性，这使得铝和铝合金尤其适用于散热应用。铝和铝合金也是相对高强度材料，这使得它们尤其适用于文中所公开的制动转子。

在使用所公开的自行车和制动转子的过程中，骑车人应用制动器以控制车速。制动垫与制动转子的摩擦区域接触，这在严重或极端的制动条件下在控制制动转子因而控制车轮的转速时产生大量摩擦。制动体上的制动区域处的摩擦将自行车的动能转化成热。一部分热传递到制动垫中，但大部分热传递到制动体中。

随着制动体变热，制动体的直径由于热膨胀而增大。制动体的附接特征部或槽允许铆钉的径向移动。因而，槽使得制动体在径向方向上不受约束，从而允许制动体热生长。该特征可以辅助避免制动体的热扭曲或变形，这原本会出现在传统的全面约束的圆孔型铆钉安装中。此外，铝合金承载架和第二冷却体与制动体接触并用作散热装置。承载架和第二冷却体通过它们与制动体在散热区域处的相互接触表面吸收或传导来自制动体的热。铝合金承载架和第二冷却体可以通过它们在配合区域中的接触分担制动体的温度或热，并且保留一部分热。一部分热可以通过承载架和第二冷却体的外表面区域消散或释放。因而，这些零件的表面区域可以被设计为增大或最大化散热装置的表面区域。该热通过对流和辐射传递到周围空气和环境。

当骑车人松开制动器时，制动系统停止生成热。然而，具有其当前升高温度的制动转子可以继续将热传递到周围环境以及散热装置。在没有应用制动器的情况下，随着时间流逝，制动转子继续释放热，从而在下一个制动事件之前达到周围环境的温度。

一种存在的制动转子设计在制动体本身中使用了铝，力图更高效地散热。然而，在制动系统中是制动体经历了最高温度。试验已表明，制动体中的铝可能在严重或极端的制动条件下熔化。铝制动体材料的这种熔化使制动体变形，损害了其强度，并且使制动体受到熔化铝的污染。所公开的制动转子未在制动体中使用铝(在制动体中温度最高)，因而提高了转子耐熔化性，但却实现了使用高导热性材料的优点和益处。

另一种存在的制动转子设计使用不锈钢制动体，其中，铝材料附接在制动体的一侧以及安装毂的结构臂之间。增加铝材料，这减小了制动体的接触表面区域，减小了制动体附近的铝的体积，因此降低了与制动体在一起的材料的散热能力。相比之下，所公开的制动转子在制动体的两侧都具有铝散热装置接触，可以与制动体进行大部分的周向接触或360度的周向接触，但是位于摩擦区域的径向内侧，并且在制动体附近具有更大体积的铝，所有这些最大化了制动转子设计的散热能力。

上述存在的这两种制动转子设计也都采用了铆钉，所述铆钉穿过圆形孔将制动转子的零件接合。圆形孔全面约束了制动体，因而不允许热生长。所公开的制动转子通过在制动体中使用槽来接收用于组装制动转子的铆钉来对此缺陷进行改善。槽允许制动体不受约束地进行热生长，这大大辅助避免了制动体在使用中扭曲和永久变形。

所公开的制动转子可以尤其适于用在山地自行车上。然而，制动转子也可以用在其它至少部分人力车上，诸如用在轻质公路自行车、越野自行车、公路自行车以及电动机辅助的自行车上。在超过这个尺寸或重量范围的车辆上的制动应用可能需要设计改造来提高强度。在低于这个尺寸或重量范围的车辆上的制动应用可能不需要有所公开的制动转子提供的散热性。

本文中描述的实施方式和实施例的图示旨在提供对各个实施方式的结构的总体理解。图示并非旨在完整地描述利用本文中描述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征。在阅读本公开之后，许多其它实施方式可能对本领域技术人员是显而易见的。其它实施方式可被利用并从本公开导出，使得可在不脱离本公开的范围的情况下做出结构和逻辑的替换和改变。另外，图示仅仅是代表性的，并且可能按比例绘制或者可能未按比例绘制。图示内的某些比例可能被夸大，而其它比例可能被最小化。因此，本公开和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

虽然本说明书包含许多细节，但是这些细节不应当被解释为限制本发明或可要求保护的范围，而是作为本发明的特定实施方式的特有特征的描述。本说明书中在单独实施方式的背景下描述的某些特征也能在单个实施方式中组合地实施。相反，在单个实施方式的背景下描述的各种特征也能在多个实施方式中分开地实施或以任何合适的子组合实施。而且，虽然特征可能在上文描述为以某些组合作用，甚至最初要求这样保护，但是要求保护的组合的一个或更多个特征可在一些情况下从组合去除，并且要求保护的组合可能涉及子组合或子组合的变化。

本公开的一个或更多个实施方式可在本文中单独地和/或共同地由术语“发明”表示，这仅仅是为了方便起见，而非旨在将本申请的范围自愿地限制于任何特定发明或发明构思。而且，虽然具体实施方式已被图示并在本文中描述，但是应当认识到，设计为实现相同或类似目的的任何后续布置可代替示出的具体实施方式。本公开旨在覆盖各个实施方式的任何所有后续的适应或变化。上述实施方式的组合以及其它实施方式没有在本文中具体描述，对本领域技术人员而言在阅读描述之后是显而易见的。

提供本公开的摘要使之与美国联邦法规37章第1条72款(b)项符合并且提交的理由是将不用于解释或限制权利要求书的范围或含义。另外，在前述详细描述中，出于简化本公开的目的，各种特征可分组在一起或在单个实施方式中描述。本公开不应被解释为反映要求保护的实施方式需要比每个权利要求中明确列举更多的特征的意图。相反，如所附权利要求反映的，本主题可能涉及少于任何公开实施方式的所有特征。从而，所附权利要求被并入详细描述中，每个权利要求均自行作为限定单独要求保护的主题。

前述详细描述旨在被认为是说明性的而非限制性的，并且应理解包括所有等同物的所附权利要求旨在限定本发明的范围。除非另有陈述，否则权利要求书不应当视为限于描述的顺序或要素。因此，落入所附权利要求及其等同物的范围和精神内的所有实施方式都被本发明要求保护。

相关申请

本申请是于2016年6月22日提交的美国专利申请15/189,815的部分继续申请，该美国专利申请的全部内容并入于此。

Claims (28)

1.一种用于自行车的制动转子，所述制动转子包括:

由第一材料形成并且具有大致环形形状的制动体，所述制动体具有径向外侧的摩擦区域和径向内侧的散热区域，所述散热区域具有第一轴向接触表面；以及

具有联接区域的承载架，所述承载架被构造成在所述制动体与所述联接区域之间传递制动载荷，所述承载架包括第一冷却体，所述第一冷却体由第二材料形成并且联接至所述第一轴向接触表面，

其中，所述第二材料的导热系数高于所述第一材料的导热系数，并且所述第一冷却体包括突出部，所述突出部被构造成从所述第一冷却体传热，

其中，所述第一冷却体围绕所述制动体以所述散热区域的周边的大部分与所述第一轴向接触表面接触，

其中，所述承载架布置成至少部分地位于所述制动体的中央开口中，所述承载架具有与所述第一轴向接触表面接触的第一接触段，

其中，所述制动转子进一步包括第二冷却体，所述第二冷却体被布置成至少部分地径向叠置在所述中央开口上，所述第二冷却体具有与所述散热区域的第二轴向接触表面接触的第二接触段，所述第二轴向接触表面与所述制动体上的所述第一轴向接触表面反向，并且其中，所述制动体的所述散热区域布置在所述第一接触段与所述第二接触段之间，并且

其中，所述突出部包括一轴向表面，该轴向表面被构造成接触所述第二冷却体并且在所述第二冷却体与所述突出部之间进行传热。

2.根据权利要求1所述的制动转子，其中，所述制动体包括第一对准特征部，并且所述突出部包括第二对准特征部，所述第一对准特征部和所述第二对准特征部相对应而产生所述制动体和所述承载架的对准。

3.根据权利要求2所述的制动转子，其中，所述对准是所述制动体围绕所述制动转子的旋转轴线相对于所述承载架的旋转对准。

4.根据权利要求1所述的制动转子，其中，所述第一接触段、所述第二接触段或者所述第一接触段与所述第二接触段的组合被构造及布置成围绕所述散热区域的所述周边以360度接触所述第一轴向接触表面、所述第二轴向接触表面或者所述第一轴向接触表面和所述第二轴向接触表面这二者。

5.根据权利要求1所述的制动转子，其中，所述第一冷却体围绕所述制动体以所述散热区域的所述周边的300度至360度接触所述第一轴向接触表面。

6.根据权利要求1所述的制动转子，其中，所述第一冷却体围绕所述制动体以所述散热区域的所述周边的360度接触所述第一轴向接触表面。

7.根据权利要求1所述的制动转子，其中，所述第二材料是铝或铝合金。

8.根据权利要求1所述的制动转子，其中，所述第一材料是不锈钢。

9.根据权利要求1所述的制动转子，其中，所述制动载荷源自于施加至所述摩擦区域的制动力。

10.根据权利要求1所述的制动转子，其中，所述承载架的所述联接区域被构造成安装至所述自行车的车轮的轮毂。

11.根据权利要求1所述的制动转子，其中，所述承载架的所述第一冷却体的至少一部分在径向上与所述制动体的所述散热区域重叠。

12.一种用于自行车的制动转子，所述制动转子包括：

由第一材料形成并且具有大致环形形状的制动体，所述制动体具有第一轴向表面和与所述第一轴向表面反向的第二轴向表面；

承载架，所述承载架由第二材料形成并且联接至所述制动体，使得所述承载架的第一冷却体的一个或多个第一接触段接触所述制动体的所述第一轴向表面，所述第一冷却体包括突出部；以及

第二冷却体，所述第二冷却体由第三材料形成并且联接至所述制动体，使得所述第二冷却体的一个或多个第二接触段接触所述制动体的所述第二轴向表面，所述第一冷却体的所述突出部被构造成接触所述第二冷却体以在所述第一冷却体与所述第二冷却体之间进行传热，

其中，所述第二材料或所述第三材料中的至少一者的导热系数高于所述制动体的所述第一材料的导热系数。

13.根据权利要求12所述的制动转子，其中，所述第二材料是铝或铝合金。

14.根据权利要求12所述的制动转子，其中，所述第三材料与所述第二材料基本相同。

15.根据权利要求12所述的制动转子，其中，所述第三材料的导热系数高于所述第二材料的导热系数。

16.根据权利要求12所述的制动转子，其中，所述第三材料是铝、铜或者是铝和/或铜的合金。

17.根据权利要求12所述的制动转子，其中，所述制动体进一步包括：

中央开口；

外周缘；

内周缘，所述内周缘围绕所述中央开口沿径向面向内；

邻近所述内周缘的附接部；以及

制动部，所述制动部布置成在径向上位于所述附接部的外侧。

18.根据权利要求17所述的制动转子，其中，所述附接部在所述第一轴向表面与所述第二轴向表面之间具有第一厚度，并且所述制动部在所述第一轴向表面与所述第二轴向表面之间具有第二厚度，所述第一厚度小于所述第二厚度。

19.根据权利要求18所述的制动转子，其中，所述制动部的第二制动表面与所述附接部的位于所述第二轴向表面上的第二接触表面彼此共面，并且其中，所述制动部的第一制动表面与所述附接部的位于所述第一轴向表面上的第一接触表面不彼此共面。

20.根据权利要求19所述的制动转子，其中，所述承载架的所述一个或多个第一接触段在所述制动体的所述第一轴向表面上接触所述附接部，所述第二冷却体的所述一个或多个第二接触段在所述制动体的所述第二轴向表面上接触所述附接部。

21.根据权利要求19所述的制动转子，其中，所述承载架和所述第二冷却体在配合区域中彼此接触，所述配合区域位于所述制动部的内边缘的径向内侧。

22.根据权利要求19所述的制动转子，其中，所述承载架和所述第二冷却体经由穿过所述附接部、所述第二冷却体以及所述承载架的紧固件而彼此接合并接合至所述制动体。

23.根据权利要求22所述的制动转子，其中，在所述第二冷却体和所述承载架紧固至彼此并紧固至所述制动体的情况下，所述一个或多个第二接触段与所述一个或多个第一接触段是基本平坦的，但是其中，在所述第二冷却体和所述承载架彼此接合并接合至所述制动体之前，所述一个或多个第二接触段、所述一个或多个第一接触段或者这二者是不平坦的。

24.根据权利要求22所述的制动转子，其中，所述第二冷却体具有非平坦环形形状，该非平坦环形形状在所述第二冷却体和所述承载架彼此接合并且接合至所述制动体时变成是基本平坦的。

25.根据权利要求17所述的制动转子，所述制动转子进一步包括形成在所述制动体的所述内周缘中的多个附接特征部，其中，所述附接部布置在所述一个或多个第二接触段与所述一个或多个第一接触段之间，并且其中，所述第二冷却体和所述承载架借助于穿过所述多个附接特征部的紧固件而彼此接合并接合至所述制动体，由此所述多个附接特征部被构造成允许所述制动体和所述第二冷却体以及所述承载架之间的相对径向膨胀。

26.根据权利要求12所述的制动转子，其中，所述制动体包括第一对准特征部，并且所述突出部包括第二对准特征部，所述第一对准特征部和所述第二对准特征部相对应而产生所述制动体和所述承载架的对准。

27.根据权利要求26所述的制动转子，其中，所述对准是所述制动体围绕所述制动转子的旋转轴线相对于所述承载架的旋转对准。

28.一种用于自行车的制动转子，所述制动转子包括：

制动体，所述制动体由第一材料形成并且具有大致环形形状，所述制动体具有第一轴向表面、与所述第一轴向表面反向的第二轴向表面以及沿径向面向内侧并且围绕所述制动体周向延伸的内周缘；

承载架，所述承载架由第二材料形成并且联接至所述制动体，使得所述承载架的第一冷却体的一个或多个第一接触段接触所述制动体的所述第一轴向表面，所述第一冷却体包括突出部；

第二冷却体，所述第二冷却体由第三材料形成并且联接至所述制动体，使得所述第二冷却体的一个或多个第二接触段接触所述制动体的所述第二轴向表面，所述第一冷却体的所述突出部被构造成接触所述第二冷却体，以在所述第一冷却体与所述第二冷却体之间进行传热；以及

多个附接特征部，所述多个附接特征部形成在所述制动体的所述内周缘中，

其中，所述第二冷却体和所述承载架借助于穿过所述多个附接特征部的紧固件而彼此接合并接合至所述制动体，由此所述多个附接特征部被构造成允许所述制动体和所述第二冷却体以及所述承载架之间的相对径向膨胀。

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