CN1746526A - 发光的盘式制动器转子 - Google Patents
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Abstract
本发明包括一种机构，其具有适于连接在车辆上的制动转子，以及具有制动衬片的制动夹钳。制动夹钳将所述制动衬片夹紧在制动转子上以便使车辆减速。这种夹紧使制动转子发热和释放出烃类。该机构还包括发光件，其连接在制动转子的外侧面上，使得这种发热使发光件发光。发光件提供了旁观者可从制动转子看去的视觉上美观的外观。
Description
技术领域
本发明涉及一种盘式制动器转子，更具体地涉及一种嵌入到转子中的在制动器使用期间会发光的材料。
背景技术
在传统的盘式制动器系统中，带有连接于其上的摩擦件的一对制动衬片可滑动地安装在夹钳体内。制动衬片压在转子上以执行制动和使车辆减速。当制动衬片压在转子上时，就会产生热，并且制动衬片以碎片和气体的形式而磨损掉。在一些应用中，盘式制动器转子将在过度的施加制动的过程中发光。然而，在这些实例中，制动衬片转子可由外来材料如碳制成，并且会因过度使用和生热而发光。该特殊材料倾向于用在航空航天应用、非生产性赛车以及其它高温应用中。另外，因这些场合中的过度使用而产生的发光缩短了转子的使用寿命，或者同时对转子和/或制动衬片造成损害。
生产用于汽车制动系统的售后市场用部件的各种公司已经研制出可安装在制动系统中以及车辆的其它部位中的装饰性装置。这些售后市场用组件中的一些包括连接在下车身上的氖光灯、用于车辆前灯和尾灯的改型的和放大的照明组件，以及装饰性轮缘。装饰性轮缘可包括在接触到紫外线光源如太阳光时会发光的材料。这些发光轮缘要求暴露于太阳光和另外的黑暗背景下，以便能看到发光。另外，这些轮缘在暴露于合适的紫外线光源时只能持续发光至黄昏之后。因此，车辆上的上述部件要求有车辆所携带的电源，或者在白天的时间里暴露在太阳光下。
发明内容
本发明包括一种具有适于连接在车辆上的制动转子和具有制动衬片的制动夹钳的机构。制动夹钳将制动衬片夹紧于制动转子上，以便使车辆减速。这种夹紧使制动转子发热。该机构还包括发光件，其连接在制动转子的外侧面上，使得这种发热使发光件发光。
从以下所提供的详细描述中，可以清楚本发明的其它应用领域。应当理解，尽管显示了本发明的各种实施例，然而这些详细描述和特定示例只是出于说明的目的，并非试图限制本发明的范围。
附图说明
从以下详细描述、所附权利要求和附图中，可以更全面地理解本发明，其中：
图1是制动组件的局部透视图，显示了嵌入到根据本发明的讲述来构造的制动转子中的发光件；
图2是根据本发明的讲述来构造的制动转子的正视图，显示了构造成环圈的发光件；
图3是图2的剖视图，显示了发光件相对于制动组件的中心体的位置；
图4是与图2相类似的视图，但显示了构造成环形锯齿构造的发光件；
图5是与图2相类似的视图，但显示了设置成环形波状构造的发光件；
图6是与图2相类似的视图，但显示了构造成为正交于制动转子上的中心体的多条线的发光件；
图7是与图2相类似的视图，但显示了构造成为设在制动转子周围的打字格式标志的发光件；
图8是与图2相类似的视图，但显示了构造成为设在制动转子周围的打字格式标志和相关设计的发光件；和
图9是与图2相类似的视图，但显示了构造成为设在制动转子周围的多个圆盘(puck)的发光件。
具体实施方式
针对各种实施例的下述描述本质上只是示例性的，决不意味着限制本发明的范围及其应用或用途。
在图1中，通过参考标号10来大体上表示制动系统。制动系统10包括具有定位于夹钳16之内的中心体14的转子12。制动系统10还包括内侧制动件18a和外侧制动件18b，它们在下文中分别被称作制动件18或者可被称作制动衬片18或盘式制动器18。可以理解的是，这里以一种简化方式显示了制动系统10，同样，于1980年7月18日提交的名称为“盘式制动器”的共同转让的美国专利No.4351421公开了一种示例性制动系统的更详细介绍，该专利通过引用整体地结合到本文中。
各制动件18包括连接到结构底板22上的摩擦件20。可以理解的是，摩擦件20是制动件18的一部分，其可与制动系统10中的转子12接触并最终使车辆(未示出)的运动减慢。当摩擦件20接触转子12时，摩擦件20发热并磨损成气体和碎片的形式，因此被视为制动系统10的消耗性部分。通过这种使用而产生的热量传输至整个制动系统10中。
本发明的摩擦件20可以各种形状和厚度来构造，并以各种方式安装到结构底板22上。于2003年10月30日提交的名称为“用于制动器应用的摩擦材料构造及其制造方法”的共同转让的美国专利申请No.10/696934中公开了摩擦件20的这样一种示例性构造，该专利申请通过引用而完全地结合于本文中。
另外，摩擦件20可具有多种形式，其中的一种或多种可安装在结构底板22上。于2003年1月16日提交的名称为“包括二氧化钛颗粒的制动器摩擦材料”的共同转让的美国专利申请No.10/345713中公开了这样的一种示例性形式，该专利申请通过引用而完全地结合于本文中。另外，摩擦件20可通过多种不同的方法而安装在结构底板22上。于1991年12月17日授权的名称为“用于热成形盘式衬片的热压机”的共同转让的美国专利No.5073099中公开了这样一种安装方法，该专利通过引用而完全地结合于本文中。
结构底板22通常可由本领域中技术人员公知的适于车辆制动器应用的一种或多种不同的钢制构件制成。可以理解的是，许多材料可以是适合的，它们另外还可以经受住车辆制动环境的应力和负载循环，以及制动系统10所处的环境状况。
摩擦件20具有可与转子12的转子表面26相接触的接触面24，其可位于转子间隙22内。结构底板22具有构造成可与夹钳16的内部30互补并可定位于其内的整体形状。可以理解的是，夹钳16包括一个或多个具有活塞表面34的活塞32，该活塞表面34可将制动件18夹紧在转子12上。因此，制动件18必须在夹钳16之内从静止位置移动到夹紧位置。同样，可以在结构底板22和夹钳16之间引入并设置一个或多个装配夹36，以减轻这两者之间的滑动摩擦等等。另外，当制动件18与转子12接触时，制动件18的接触面24与转子表面26相接触，发光件38嵌入其中。
参见图2和3，转子12包括发光件38，其构造成围绕转子12的环圈。发光件38可设在转子12内，使得它设置成与转子表面26平齐。可在转子12中切出或铸成凹槽40，以便接受发光件38。凹槽40可切削成简单的矩形(图3)，或者以其它方式构造成圆形、燕尾形或其它合适的形状，以便将发光件38进一步固定在转子12内。可以理解，发光件38的厚度和整体设计可随着转子12的接触厚度而变化。更具体而言，发光件38可占据转子表面26的不同区域，或者构造成各种设计。然而，可以理解，发光件38可处于转子12上的本来会在制动系统10的正常制动期间与摩擦件20相接触的位置中。
转子12还限定了较大孔42和多个较小孔44。较大孔42构造成使得在各种已知构造中，在轴一端的部件(未示出)可位于其中或穿过其中。较小孔44构造成使得螺栓或支柱(未示出)可以从中穿过，以便将转子12连接在各种已知构造中的轴的一端上。尽管发光件38显示为与转子12的处于转子边缘46内侧位置中的边缘间隔开，然而可以理解，发光件38可占据转子表面26的各种区域和径向位置。发光件38可设在转子12的内侧上，但不易被旁观者看到。
参见图4、5和6，转子12显示为带有连接在其上的发光件38。发光件38可构造成图4所示的锯齿状构造48。发光件38也可构造成图5所示的波状构造50。可以理解，发光件38可构造成各种形状和形式，并且不必在转子12的整个转子表面26上为连续的嵌条(bead)。另外，发光件38可构造成多个嵌条，其正交于中心体14的曲率，使得发光件38表现为图6所示的星形图案52。可以理解，发光件38可构造成产生各种颜色。更具体而言，发光件38可构造成在转子12上产生一种颜色，或者在转子12上产生多种颜色。
参见图7和8，发光件38可构造成使得它表现为文字54。可以理解，形成于发光件38上的文字54可以是各种字体、形状、尺寸、样式和语言。另外，发光件38可构造成带有组合在一起的图案和文字56，如图7所示。发光件38所产生的多种颜色或一种颜色可包含在文字和图案组合56中。参见图9，发光件38可构造成为单个块体或多个圆盘58，其可通过销60或其它合适的紧固件而凹入地设在转子12内并保持于其中。还可以理解，发光件38可构造成各种形式、形状或尺寸，这可包括但不限于文字、标志、几何形状、注册商标，以及包括它们的组合的、可结合在转子表面26上的任何其它可定制的设计。
发光件38可嵌入至转子表面26中至距转子表面26有一段距离，因此转子12的正常磨损仍然可保证在转子12的使用寿命期间发光件38保持合适的厚度。因此，转子12可磨损至使得发光件38不再存在于转子表面26内的程度(超出了正常和合理的磨损)。然而，转子12磨损至这种程度已超出了转子12的正常和合理的磨损程度，因此在转子12达到这种磨损程度时必须更换转子12。由此可以理解，转子12的正常磨损程度和深度不应大于转子表面26中的嵌入式发光件38的深度。
发光件38包括铂光亮燃屑(platinum bright embers)，其可从美国田纳西州Marysville市的Advanced Catalyst Systems公司买到。铂光亮燃屑是催化性充加燃屑(catalytic imitation embers)的一种形式，因此可以使用任何合适的催化性充加燃屑。简而言之，铂光亮燃屑由涂覆有氧化催化剂的耐火陶瓷纤维构成。尽管陶瓷纤维是优选的，然而也可以使用硅铝纤维或石棉。氧化催化剂可包括铂、钯、铑、钴、锰或者它们的混合物。在一种优选设置中，氧化催化剂采用与耐火陶瓷纤维组合在一起的铂。于2003年2月27日公布的题目为“用于烧气式测井机组的催化剂燃屑”的授予Campbell等人的公布号为US2003/0039932的美国专利申请中公开了铂制动燃屑以及更详细的描述，该专利申请通过引用而完全地结合于本文中。
发光件38还包括铂光亮燃屑混合于其中的树脂。可将树脂和铂光亮燃屑的混合物放入转子表面26的凹槽40中以形成各种设计，其中一些示例显示于图2-6中。当发光件38暴露于高温和烃类内容物中时，发光件38可以视觉上可觉察的方式发光，使得可通过人眼或其它方式(未示出)在距转子12的一定距离处可观察到。更具体而言，在通过使用制动系统10而发热以及暴露于使用制动系统10期间释放出的烃类中时，发光件38导致了会产生可见光的反应。这种光的亮度足以使距车辆一定距离的旁观者可以在视觉上觉察到。可以理解，旁观者距转子12的距离随发光件38的设计、环境光的量、天气状况和/或物理障碍而变化。与构造成带有在明亮太阳光下可见的复杂设计的发光件38相比，构造成可在全暗黑夜下明亮发光的单个环圈的发光件38更容易被看见和确定。
在制动系统10夹紧于转子12上时，摩擦件20与转子表面26相接触并产生热量，从而使车辆减速。在这种生热和使车辆减速的过程中，摩擦件20磨损并放出气体和碎片。气体和碎片包括烃类内容物等等。包含铂光亮燃屑的发光件38响应于高温和所存在的烃类而发光，高温和所存在的烃类这两者都是因使用制动系统10而引起的。可以理解，在转子12冷却之后，当制动系统10不再使车辆减速时，发光件38将随着温度降低以及烃类的存在减少而停止发光。还可以理解，发光件38发光的持续时间符合摩擦件20与转子表面26之间相接触的持续时间。另外，发光件38可构造成使得发光的持续时间超过摩擦件20与转子表面26相接触的时间。另外，发光件38可构造成基于制动系统10的使用强度而以不同的强度来发光。更具体而言，发光件38可基于制动系统10的更极端使用而更高亮度地发光，使得更强劲的制动将引发更亮的发光。
可在发光件38、摩擦件20或转子的接触面中添加其它烃类内容物。这样一种可用的附加烃类物质可包括使用酚醛树脂，其可结合在发光件38中或在转子表面26上包含于其中。其它烃类内容物的存在将有助于发光件38的更亮和/或更长的发光。可以理解，酚醛树脂可以不同的密度来构造。该不同的密度可设置成可增加发光件38在氧气中的暴露程度。其它烃类内容物的供应源可来自于漆树粒子、橡胶粒子以及制动系统10的其它部件。还可以理解，可利用丙烯酸树脂和环氧树脂将发光件38安装在转子12上。
发光件38连同制动系统10的其它部件必须构造成能够耐受它们安装于其中的环境。为此，正常的制动器工作温度可超过约250华氏度(约121摄氏度)。另外，摩擦件接触面24与转子表面26之间的界面处的温度可超过约1800华氏度(约1000摄氏度)。总之，发光件38提供了视觉上美观的效果，同时不会降低制动系统10的性能、安全性和耐久性。
本发明的描述本质上只是说明性的，因此，未脱离本发明主旨的变化均属于本发明的范围内。这些变化不应视为偏离了本发明的精神和范围。
Claims (27)
1.一种车辆制动系统中的机构，包括：
适于连接在车辆上的制动转子；
具有制动衬片的制动夹钳，所述制动夹钳将所述制动衬片夹紧在适于使所述车辆减速的所述制动转子上，其中所述夹紧导致所述制动转子发热；和
连接在所述制动转子上的发光件，其中所述发热导致所述发光件发光。
2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述夹紧导致烃类的释放，其中所述发热和所述烃类导致所述发光件发光。
3.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述发光件构造成环。
4.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述发光件构造成环形锯齿图案、环形波状图案及其组合中的一种。
5.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述机构还包括所述制动转子的外侧面，其中所述发光件连接在所述外侧面上。
6.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述发光件构造成文字。
7.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述发光件构造成设定文字、设定图形及其组合中的一种。
8.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述发光件构造成凹入地设在所述制动转子中的圆盘。
9.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述发光件在所述制动夹钳停止夹紧所述制动转子之后停止发光。
10.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述发光件在所述制动夹钳停止夹紧所述制动转子后的一段时间之后停止发光。
11.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述发光件构造成以多种颜色来发光。
12.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述发光件构造成以一种颜色来发光。
13.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述发光件构造成以与所述制动夹钳所施加的制动力大小相关联的强度来发光。
14.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述发光件还包括铂光亮燃屑。
15.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述发光件还包括催化性充加燃屑。
16.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述发光件还包括酚醛树脂。
17.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述发光件还包括丙烯酸树脂。
18.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，所述发光件还包括环氧树脂。
19.一种具有一对制动衬片的制动夹钳，其构造成可夹紧制动转子和使车辆减速，使得在使车辆减速时所述制动转子发热，所述制动转子包括：
连接在所述转子上的发光件，所述发光件在所述制动转子发热至高温时发光。
20.根据权利要求19所述的机构，其特征在于，所述夹紧导致烃类的释放，其中所述高温和所述烃类导致所述发光件发光。
21.根据权利要求19所述的机构，其特征在于，所述发光件构造成环、环形锯齿图案、环形波状图案、文字、设定文字、设定图形、标志、圆盘以及它们的组合中的一种。
22.一种装置，其具有运动件，以及构造成与所述运动件相接触并使其减慢、从而使所述运动件发热的固定件，所述装置包括：
连接在所述运动件、固定件及其组合中的一个上的发光件，其中所述装置的发热导致所述发光件发光。
23.一种装置，其包括：
第一件；
第二件，其中与所述第一件的接触导致所述第一件和第二件的发热，并因这两者之间的摩擦而释放出烃类；和
连接在所述第一件、第二件及其组合中的一个上的发光件，其中所述发热和所述烃类的存在导致所述发光件发光。
24.一种从制动转子中发出可见光的方法，其包括：
提供包括有连接于其上的发光件的制动转子；
使所述制动转子旋转；
利用制动夹钳来夹紧所述制动转子，其中所述夹紧适于使车辆减速；
使所述制动转子发热；和
从所述发光件中发出光。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使所述发光件暴露于烃类中。
26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，当所述制动夹钳停止夹紧所述制动转子时，停止从所述发光件中发出所述光。
27.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在所述制动夹钳停止夹紧所述制动转子后的一段时间之后，停止从所述发光件中发出所述光。
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