CN1659388B - 流体冷却制动机壳 - Google Patents

Abstract

一种制动系统(56)的机壳(10)，包括一限定一腔室(14)的壳体(12)，用于容纳一个或多个摩擦垫片(15)。壳体(12)由多个分开的壁构成，这些壁包括圆周壁(16)、后壁(18)、前壁(20)。圆周壁(16)设置有一内部流体流通路径(36)、一流体入口(38)、一流体出口(40)，流体入口和流体出口与流体流通路径(36)连通。当一流体供给源(45)通过一流体回路(43)与流体入口(38)和流体出口(40)相连接时，流体就通过流体流通路径(36)进行循环，以便对机壳(10)进行冷却。

Description

流体冷却制动机壳

技术领域

本发明涉及一种流体冷却制动机壳和一种用于形成流体冷却制动机壳的壁。

背景技术

众所周知，制动系统包括一支承抵靠制动表面的摩擦垫片，这种制动系统的性能随着制动系统温度的升高而变劣。因此，希望通过对制动系统进行冷却来优化性能。

为了这个目的，已经提出了各种各样的方法。例如，对于包括平的制动垫片和一圆盘制动转子的圆盘制动系统而言，已知通过穿过转子钻孔对制动系统进行通风。

在美国专利US6321882B2中，专利权人提出了把一热交换器附着到自行车圆盘制动系统的卡钳上。

已知在密封湿式制动系统中，摩擦垫片和制动表面被封装在一个油腔内，油流经一散热器，从而可实现冷却。

研制本发明旨在通过提供一种流体冷却机壳(或其壁)来冷却制动系统，该流体冷却机壳容纳着该制动系统或成为该制动系统的一部分。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于包括待制动旋转部件的制动系统的流体冷却制动机壳，所述制动机壳包括：壳体，所述壳体具有圆周壁和两个轴向端壁，所述各壁限定了用于容纳所述制动系统的一个或多个摩擦垫片的腔室，与圆周壁内部的流体流通路径流体连通的流体入口，以及与所述流体流通路径流体连通的流体出口；位于所述壳体内的开口，所述旋转部件的一部分可穿过所述开口延伸；用来密封所述开口的密封装置，这样所述壳体可至少部分填充一定体积的润滑流体从而提供了湿式制动机壳；和从而当冷却流体供给源与所述流体入口相连接时，冷却流体经由所述流体入口、所述流体流通路径和所述流体出口流过所述圆周壁，因此对所述机壳进行冷却。

优选地是，所述流体流通路径包括至少一条位于所述流体入口和所述流体出口之间的通道(channel)。

优选地是，所述流体流通路径包括多个平行连接的通道，这些通道在所述流体入口和所述流体出口之间延伸。

优选地是，所述机壳还包括密封装置，当所述机壳被安装在一轴上以便提供一湿式制动机壳时，该密封装置用于对所述腔室进行密封。

根据本发明，还提供了一种用于形成制动机壳的壁，所述的壁包括内部流体流通路径、与所述流体流通路径流体连通的一流体入口、与所述流体流通路径流体连通的一流体出口。

因此，当一流体供给源与所述流体入口相连接时，流体就经过所述入口流经所述壁、流经所述流体流通路径、然后流出所述流体出口，从而冷却所述的壁。

根据本发明，还提供了一种流体冷却制动系统，包括：一流体冷却制动机壳，该机壳具有一限定一腔室的壳体，所述壳体具有一个或多个壁，所述这些壁中的至少一个壁设置有一内部流体流通路径、与所述流体流通路径流体连通的一流体入口、与所述流体流通路径流体连通的一流体出口；一个或多个被设置在所述腔室内的制动垫片；一位于所述腔室内的制动表面；一驱动器，该驱动器用于选择性地移动所述的一个或多个制动垫片，使垫片与所述制动表面接触；一冷却流体的供给源，位于所述腔室外部，并且与所述的流体入口和所述流体出口流体连通，从而，所述冷却流体通过所述供给源、所述流体入口、流体流通路径和流体出口进行循环.

优选地是，所述流体冷却制动系统还包括一泵，该泵用于通过所述供给源和所述流体流通路径泵送所述的冷却流体。

优选地是，所述流体冷却制动系统包括一热交换器，该热交换器与所述的供给源流体连通，以便对所述的冷却流体进行冷却。

优选地是，所述流体冷却制动系统还包括定量流体被密封在所述腔室内，并且至少部分地覆盖所述制动表面，所述流体与所述冷流体相分开。

附图说明

下面将参照附图，并仅以举例的方式来描述本发明的一些优选实施例。在这些附图中：

图1是根据本发明一实施例的一制动机壳的平面图；

图2是沿着图1所示制动机壳的A-A剖面图；

图3是用于形成流体冷却制动机壳的一壁的剖面图；

图4是图3所示的壁的B-B剖面图；

图5是图3所示的壁的平面图；

图6是安装了图2所示实施例中的流体冷却机壳的制动系统的示意图。

具体实施方式

图1和图2表示出了根据本发明的一种流体冷却制动机壳10的一个实施例。机壳10由一壳体12组成，该壳体12限定出一个腔室14，该腔室用于容纳一个或多个摩擦垫片15(见图6)。在全部描述中，术语“摩擦垫片”是指用于制动系统中的任何形式的摩擦垫片，例如用于圆盘制动系统中的圆盘制动垫片，或用于鼓式制动系统中所用的闸瓦，或者是，能被作用到制动表面上以便产生制动效果的任何类型的垫片。壳体12由多个分开的壁组成，这些壁包括：圆周壁16；后壁18，该后壁横贯圆周壁16的一个轴向端延伸；以及一前壁20，该前壁围绕着圆周壁16的对置的一轴向端延伸。后壁18由一主壁部分22和一辅壁部分24组成。主壁部分22延伸达圆周壁16的半径的一半以上，并且包括一轴向延伸部分26。辅壁24从所述的轴向延伸部分26延伸至圆周壁16。轴向延伸柱28被设置在腔室14外侧的后壁18上，用于把机壳10连接到一个不同的机壳(图中未示)。在后壁18中设置有一轴向孔30，一轴(图中未示)可穿过该轴向孔穿入到腔室14内。孔30由一凸台32圆周限定。前壁20还设置有一较大的轴向孔34，用于通常接收一轮毂和转子(图中未示)。

在这个具体实施例中，其中一个壁，圆周壁16设置有一内部流体流通路径36、一流体入口38、一流体出口40.流体入口38和流体出口40与流体流通路径36流体连通，并且与该流体流通路径36间隔开.当流体供给源(图中未示)与流体入口38相连接时，流体就能通过流体流通路径36流动，并且通过流体出口40流出，以便从壁16和机壳10吸收热量，从而可对外壁16和机壳10进行冷却.

应当注意到，机壳10的壁的结构本身对于本发明并不是非常重要的。这些壁其实就是机壳10的被构成为了满足当时的应用。图1和图2中所表示的机壳10非常适合用作一种湿式制动系统的机壳，在所述的湿式制动系统中，腔室14容纳着一制动鼓和闸瓦。在申请人的共同未结案的澳大利亚临时申请No.PR0187中描述了这种系统，在此引用这篇临时申请的内容作为参考。在这个实施例中，机壳10设置有适当的密封件，用于保持住定量的油，制动部件例如鼓轮和闸瓦在油中操作。流经流体流通路径36的流体与保持在湿式制动系统的腔室14内的流体相隔开。

图2所示的流体流通路径36设置有四条通道42a-42d。这些通道可以被串联起来，以便在入口38和出口40之间有效的形成一个连续的之字形或迂回形通道。或者优选地是，如图3-5所示实施例中那样，这些通道42a-42d是一些分开的平行连接通道，这将在下面更详细地描述。

流体流通路径36可采用各种方式制成，包括采用这样的方式，即：起初提供周壁16，该周壁作为一平的材料带，然后，在与通道42a-42d的位置相对应的一个表面上加工出一组槽，提供一第二平的材料带，在这第二平的材料带中也加工出了一组槽，然后把两个材料带接合在一起，使这些槽相互叠置，从而形成通道42a-42d，然后，围绕着一轴卷绕该材料带，使材料带卷成一环，并且把端部焊接在一起。然后，就可以在条带中钻出一些分开的孔，以便形成入口38和出口40。然而，也可以采用不同的技术来制造。

流经这些通道42a-42d的流体通过一流体回路43(见图6)进行循环，该流体回路43被连接在入口38和出口40之间。这条回路包括：冷却流体(例如水或油)的一储存箱或供给源45；一管道，该管道从储存箱延伸至流体入口38；另一条管道，该另一条管道从流体出口往回延伸至储存箱。如果需要的话，在这条回路中可设置一散热器47或其它的热交换器。实际上，这些管道本身(或这些管道中一条管道)可以被构造成充当一热交换器。例如，其中一条管道可以由金属管制成，并且被放置在空气流或空气流通路径中。在流体回路中包括一泵49，以便使流体通过流体流通路径36和储存箱和/或热交换器(如果有的话)进行循环流动。

图3-5表示出了一平的壁16’，该壁16’可以被用作一种与图1和图2所示结构不同的流体冷却机壳的一部件。更具体地说，壁16’能被用于方形或矩形棱柱(prism)的机壳中。壁16’设置有一内部流体流通路径36’，该内部流体流通路径36’包括四条通道42a’-42d’。壁16’由两个材料条带44a和44b(在下文中被总体地称作条带44)制成。每个条带44设置有一中区域46，该中央区域46位于条带周边内侧，在该中央区域中，设置有多个槽48a-48f。这些槽48a-48f相互平行，并且沿着条带44的长度方向延伸。就流体流动而言，通过在一端横向延伸槽48e以及在另一端横向延伸槽48f，这些槽被平行连接。在每个条带44中设置有一孔51，该孔开在对应的槽48e上，在每个条带44中设置一第二孔53，该第二孔53开在对应的槽48f上。管道连接件50和52被连接到条带44的孔上。

条带44a和44b被构造成具有相同的结构，槽48的深度为槽42’深度的一半.通过把两个条带44a和44b连接在一起，使得它们对应的槽相对齐，这样就构成了壁16’.在条带44a中，孔51构成流体入口38，孔53构成流体出口40.然而，孔51和53中的其中一个孔被密封，从而使得孔51和53仅通到其中一个壁16’的外表面，在这种情况中，该壁16’的外表面由条带44b的外表面构成.于是，壁16’就能被与其它壁构成一制动机壳，从而限定出一壳体，在该壳体内，设置有一制动系统.这些其它壁中的一个或多个可以具有与壁16’相类似的结构.当采用图1-2所示的实施例时，壁16’的流体流通路径36与一流体回路相连接，流体回路具有一储存箱、一泵、也可以具有一散热器或其它热交换器.

不采用在两个条带44a和44b中形成孔51和53然后在其中一个条带中对孔进行密封，而是只在其中一个条带中设置孔51和53并且把连接件50和52设置在相同条带上。

图6表示出了一制动系统56，该制动系统设置机壳10和一流体回路43，流体回路被连接在机壳的流体入口38和出口40之间。这条回路还包括如上所述的一冷却流体的供给源45、一泵49和一热交换器47。在这种具体形式中，制动系统56是一圆盘制动系统，带有被安装在轮毂和轴57上的制动转子58，轴57穿入机壳10。圆盘制动垫片15和相连的活塞17及缸体19设置在机壳10内的转子58的每一侧上。缸体19可以与机壳10形成一个整体。制动系统56是一湿式制动系统，其中腔室14容纳一定量的诸如油的流体62，这些流体与诸如制动垫片15和转子58的制动部件相接触，以便减少磨损。应当理解，流体62与通过回路43循环的流体完全分开和隔离。提供转动密封件64和66以便对轮毂和轴57进行密封，以防止流体62的损失，轴承65可以在机壳10和轴57之间提供转动拆卸。

现在已经详细地描述了本发明的一些实施例，因此，对于本领域技术人员来说，很显然，在不脱离本发明的基本构思的情况下，可以对本发明作出各种修改和变型。例如，在图示实施例中，流体流通路径36被表示成由两部分对置的槽形成，其中的这两部分对置的槽被设置在面对面地放置的分开的部件中，每条槽的深度是通道深度的一半。然而，通道的整个深度也可以被设置在一个部件中，并且用一第二平的条带密封在其上，以便密封通道。此外，流体流通路径36可采用其它诸如成形或铸造技术制成。

当然，机壳10也可以容纳具有一个或多个圆盘制动垫片和转子的一湿式圆盘制动系统。在这种实施例中，机壳10的实际结构可以不同于图1和图2所示的结构。

所有这些改变和变型都视为属于本发明的范围之内，本发明的范围应根据上面的描述和所附的权利要求来确定。

Claims (9)

1.一种用于包括待制动旋转部件的制动系统的流体冷却制动机壳，所述制动机壳包括：

壳体，所述壳体具有圆周壁和两个轴向端壁，所述各壁限定了用于容纳所述制动系统的一个或多个摩擦垫片的腔室；与圆周壁内部的流体流通路径流体连通的流体入口；以及与所述流体流通路径流体连通的流体出口；

位于所述壳体内的开口，所述旋转部件的一部分可穿过所述开口延伸；

用来密封所述开口的密封装置，这样所述壳体可至少部分填充一定体积的润滑流体从而提供了湿式制动机壳；和

从而当冷却流体供给源与所述流体入口相连接时，冷却流体经由所述流体入口、所述流体流通路径和所述流体出口流过所述圆周壁，因此对所述机壳进行冷却。

2.根据权利要求1所述的机壳，其中，所述流体流通路径包括至少一条位于所述流体入口和所述流体出口之间的通道。

3.根据权利要求1所述的机壳，其中，所述流体流通路径包括多个平行连接的通道，所述通道在所述流体入口和所述流体出口之间延伸。

4.根据权利要求1所述的机壳，还包括：

一个或多个设置在所述腔室中的制动垫片；

位于所述腔室内的制动表面；

驱动器，用于选择性地移动所述一个或多个制动垫片，使垫片与所述制动表面相接触；和

所述腔室外部的、并与所述流体入口和所述流体出口流体连通的冷却流体供给源，从而所述冷却流体通过所述供给源、所述流体入口、流体流体路径以及流体出口进行循环。

5.根据权利要求4所述的机壳，还包括泵，用于通过所述供给源和所述流体流通路径泵送所述冷却流体。

6.根据权利要求5所述的机壳，还包括热交换器，其与所述供给源流体连通，以便对所述冷却流体进行冷却。

7.根据权利要求4所述的机壳，还包括一定量的润滑流体，其被密封在所述腔室内，并且至少部分地覆盖所述制动表面，所述润滑流体与所述冷却流体分开。

8.根据权利要求4所述的机壳，其中，所述流体流通路径包括至少一条位于所述流体入口和所述流体出口之间的通道。

9.根据权利要求4所述的机壳，其中，所述流体流通路径包括多个平行连接的通道，所述通道在所述流体入口和所述流体出口之间延伸。

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