發光的盤式制動器轉子的製作方法
2023-06-14 05:22:56 2
專利名稱：發光的盤式制動器轉子的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種盤式制動器轉子，更具體地涉及一種嵌入到轉子中的在制動器使用期間會發光的材料。
背景技術：
在傳統的盤式制動器系統中，帶有連接於其上的摩擦件的一對制動襯片可滑動地安裝在夾鉗體內。制動襯片壓在轉子上以執行制動和使車輛減速。當制動襯片壓在轉子上時，就會產生熱，並且制動襯片以碎片和氣體的形式而磨損掉。在一些應用中，盤式制動器轉子將在過度的施加制動的過程中發光。然而，在這些實例中，制動襯片轉子可由外來材料如碳製成，並且會因過度使用和生熱而發光。該特殊材料傾向於用在航空航天應用、非生產性賽車以及其它高溫應用中。另外，因這些場合中的過度使用而產生的發光縮短了轉子的使用壽命，或者同時對轉子和/或制動襯片造成損害。
生產用於汽車制動系統的售後市場用部件的各種公司已經研製出可安裝在制動系統中以及車輛的其它部位中的裝飾性裝置。這些售後市場用組件中的一些包括連接在下車身上的氖光燈、用於車輛前燈和尾燈的改型的和放大的照明組件，以及裝飾性輪緣。裝飾性輪緣可包括在接觸到紫外線光源如太陽光時會發光的材料。這些發光輪緣要求暴露於太陽光和另外的黑暗背景下，以便能看到發光。另外，這些輪緣在暴露於合適的紫外線光源時只能持續發光至黃昏之後。因此，車輛上的上述部件要求有車輛所攜帶的電源，或者在白天的時間裡暴露在太陽光下。
發明內容
本發明包括一種具有適於連接在車輛上的制動轉子和具有制動襯片的制動夾鉗的機構。制動夾鉗將制動襯片夾緊於制動轉子上，以便使車輛減速。這種夾緊使制動轉子發熱。該機構還包括發光件，其連接在制動轉子的外側面上，使得這種發熱使發光件發光。
從以下所提供的詳細描述中，可以清楚本發明的其它應用領域。應當理解，儘管顯示了本發明的各種實施例，然而這些詳細描述和特定示例只是出於說明的目的，並非試圖限制本發明的範圍。
從以下詳細描述、所附權利要求和附圖中，可以更全面地理解本發明，其中圖1是制動組件的局部透視圖，顯示了嵌入到根據本發明的講述來構造的制動轉子中的發光件；圖2是根據本發明的講述來構造的制動轉子的正視圖，顯示了構造成環圈的發光件；圖3是圖2的剖視圖，顯示了發光件相對於制動組件的中心體的位置；圖4是與圖2相類似的視圖，但顯示了構造成環形鋸齒構造的發光件；圖5是與圖2相類似的視圖，但顯示了設置成環形波狀構造的發光件；圖6是與圖2相類似的視圖，但顯示了構造成為正交於制動轉子上的中心體的多條線的發光件；圖7是與圖2相類似的視圖，但顯示了構造成為設在制動轉子周圍的打字格式標誌的發光件；圖8是與圖2相類似的視圖，但顯示了構造成為設在制動轉子周圍的打字格式標誌和相關設計的發光件；和圖9是與圖2相類似的視圖，但顯示了構造成為設在制動轉子周圍的多個圓盤(puck)的發光件。
具體實施例方式
針對各種實施例的下述描述本質上只是示例性的，決不意味著限制本發明的範圍及其應用或用途。
在圖1中，通過參考標號10來大體上表示制動系統。制動系統10包括具有定位於夾鉗16之內的中心體14的轉子12。制動系統10還包括內側制動件18a和外側制動件18b，它們在下文中分別被稱作制動件18或者可被稱作制動襯片18或盤式制動器18。可以理解的是，這裡以一種簡化方式顯示了制動系統10，同樣，於1980年7月18日提交的名稱為「盤式制動器」的共同轉讓的美國專利No.4351421公開了一種示例性制動系統的更詳細介紹，該專利通過引用整體地結合到本文中。
各制動件18包括連接到結構底板22上的摩擦件20。可以理解的是，摩擦件20是制動件18的一部分，其可與制動系統10中的轉子12接觸並最終使車輛(未示出)的運動減慢。當摩擦件20接觸轉子12時，摩擦件20發熱並磨損成氣體和碎片的形式，因此被視為制動系統10的消耗性部分。通過這種使用而產生的熱量傳輸至整個制動系統10中。
本發明的摩擦件20可以各種形狀和厚度來構造，並以各種方式安裝到結構底板22上。於2003年10月30日提交的名稱為「用於制動器應用的摩擦材料構造及其製造方法」的共同轉讓的美國專利申請No.10/696934中公開了摩擦件20的這樣一種示例性構造，該專利申請通過引用而完全地結合於本文中。
另外，摩擦件20可具有多種形式，其中的一種或多種可安裝在結構底板22上。於2003年1月16日提交的名稱為「包括二氧化鈦顆粒的制動器摩擦材料」的共同轉讓的美國專利申請No.10/345713中公開了這樣的一種示例性形式，該專利申請通過引用而完全地結合於本文中。另外，摩擦件20可通過多種不同的方法而安裝在結構底板22上。於1991年12月17日授權的名稱為「用於熱成形盤式襯片的熱壓機」的共同轉讓的美國專利No.5073099中公開了這樣一種安裝方法，該專利通過引用而完全地結合於本文中。
結構底板22通常可由本領域中技術人員公知的適於車輛制動器應用的一種或多種不同的鋼製構件製成。可以理解的是，許多材料可以是適合的，它們另外還可以經受住車輛制動環境的應力和負載循環，以及制動系統10所處的環境狀況。
摩擦件20具有可與轉子12的轉子表面26相接觸的接觸面24，其可位於轉子間隙22內。結構底板22具有構造成可與夾鉗16的內部30互補並可定位於其內的整體形狀。可以理解的是，夾鉗16包括一個或多個具有活塞表面34的活塞32，該活塞表面34可將制動件18夾緊在轉子12上。因此，制動件18必須在夾鉗16之內從靜止位置移動到夾緊位置。同樣，可以在結構底板22和夾鉗16之間引入並設置一個或多個裝配夾36，以減輕這兩者之間的滑動摩擦等等。另外，當制動件18與轉子12接觸時，制動件18的接觸面24與轉子表面26相接觸，發光件38嵌入其中。
參見圖2和3，轉子12包括發光件38，其構造成圍繞轉子12的環圈。發光件38可設在轉子12內，使得它設置成與轉子表面26平齊。可在轉子12中切出或鑄成凹槽40，以便接受發光件38。凹槽40可切削成簡單的矩形(圖3)，或者以其它方式構造成圓形、燕尾形或其它合適的形狀，以便將發光件38進一步固定在轉子12內。可以理解，發光件38的厚度和整體設計可隨著轉子12的接觸厚度而變化。更具體而言，發光件38可佔據轉子表面26的不同區域，或者構造成各種設計。然而，可以理解，發光件38可處於轉子12上的本來會在制動系統10的正常制動期間與摩擦件20相接觸的位置中。
轉子12還限定了較大孔42和多個較小孔44。較大孔42構造成使得在各種已知構造中，在軸一端的部件(未示出)可位於其中或穿過其中。較小孔44構造成使得螺栓或支柱(未示出)可以從中穿過，以便將轉子12連接在各種已知構造中的軸的一端上。儘管發光件38顯示為與轉子12的處於轉子邊緣46內側位置中的邊緣間隔開，然而可以理解，發光件38可佔據轉子表面26的各種區域和徑向位置。發光件38可設在轉子12的內側上，但不易被旁觀者看到。
參見圖4、5和6，轉子12顯示為帶有連接在其上的發光件38。發光件38可構造成圖4所示的鋸齒狀構造48。發光件38也可構造成圖5所示的波狀構造50。可以理解，發光件38可構造成各種形狀和形式，並且不必在轉子12的整個轉子表面26上為連續的嵌條(bead)。另外，發光件38可構造成多個嵌條，其正交於中心體14的曲率，使得發光件38表現為圖6所示的星形圖案52。可以理解，發光件38可構造成產生各種顏色。更具體而言，發光件38可構造成在轉子12上產生一種顏色，或者在轉子12上產生多種顏色。
參見圖7和8，發光件38可構造成使得它表現為文字54。可以理解，形成於發光件38上的文字54可以是各種字體、形狀、尺寸、樣式和語言。另外，發光件38可構造成帶有組合在一起的圖案和文字56，如圖7所示。發光件38所產生的多種顏色或一種顏色可包含在文字和圖案組合56中。參見圖9，發光件38可構造成為單個塊體或多個圓盤58，其可通過銷60或其它合適的緊固件而凹入地設在轉子12內並保持於其中。還可以理解，發光件38可構造成各種形式、形狀或尺寸，這可包括但不限於文字、標誌、幾何形狀、註冊商標，以及包括它們的組合的、可結合在轉子表面26上的任何其它可定製的設計。
發光件38可嵌入至轉子表面26中至距轉子表面26有一段距離，因此轉子12的正常磨損仍然可保證在轉子12的使用壽命期間發光件38保持合適的厚度。因此，轉子12可磨損至使得發光件38不再存在於轉子表面26內的程度(超出了正常和合理的磨損)。然而，轉子12磨損至這種程度已超出了轉子12的正常和合理的磨損程度，因此在轉子12達到這種磨損程度時必須更換轉子12。由此可以理解，轉子12的正常磨損程度和深度不應大於轉子表面26中的嵌入式發光件38的深度。
發光件38包括鉑光亮燃屑(platinum bright embers)，其可從美國田納西州Marysville市的Advanced Catalyst Systems公司買到。鉑光亮燃屑是催化性充加燃屑(catalytic imitation embers)的一種形式，因此可以使用任何合適的催化性充加燃屑。簡而言之，鉑光亮燃屑由塗覆有氧化催化劑的耐火陶瓷纖維構成。儘管陶瓷纖維是優選的，然而也可以使用矽鋁纖維或石棉。氧化催化劑可包括鉑、鈀、銠、鈷、錳或者它們的混合物。在一種優選設置中，氧化催化劑採用與耐火陶瓷纖維組合在一起的鉑。於2003年2月27日公布的題目為「用於燒氣式測井機組的催化劑燃屑」的授予Campbell等人的公布號為US2003/0039932的美國專利申請中公開了鉑制動燃屑以及更詳細的描述，該專利申請通過引用而完全地結合於本文中。
發光件38還包括鉑光亮燃屑混合於其中的樹脂。可將樹脂和鉑光亮燃屑的混合物放入轉子表面26的凹槽40中以形成各種設計，其中一些示例顯示於圖2-6中。當發光件38暴露於高溫和烴類內容物中時，發光件38可以視覺上可覺察的方式發光，使得可通過人眼或其它方式(未示出)在距轉子12的一定距離處可觀察到。更具體而言，在通過使用制動系統10而發熱以及暴露於使用制動系統10期間釋放出的烴類中時，發光件38導致了會產生可見光的反應。這種光的亮度足以使距車輛一定距離的旁觀者可以在視覺上覺察到。可以理解，旁觀者距轉子12的距離隨發光件38的設計、環境光的量、天氣狀況和/或物理障礙而變化。與構造成帶有在明亮太陽光下可見的複雜設計的發光件38相比，構造成可在全暗黑夜下明亮發光的單個環圈的發光件38更容易被看見和確定。
在制動系統10夾緊於轉子12上時，摩擦件20與轉子表面26相接觸並產生熱量，從而使車輛減速。在這種生熱和使車輛減速的過程中，摩擦件20磨損並放出氣體和碎片。氣體和碎片包括烴類內容物等等。包含鉑光亮燃屑的發光件38響應於高溫和所存在的烴類而發光，高溫和所存在的烴類這兩者都是因使用制動系統10而引起的。可以理解，在轉子12冷卻之後，當制動系統10不再使車輛減速時，發光件38將隨著溫度降低以及烴類的存在減少而停止發光。還可以理解，發光件38發光的持續時間符合摩擦件20與轉子表面26之間相接觸的持續時間。另外，發光件38可構造成使得發光的持續時間超過摩擦件20與轉子表面26相接觸的時間。另外，發光件38可構造成基於制動系統10的使用強度而以不同的強度來發光。更具體而言，發光件38可基於制動系統10的更極端使用而更高亮度地發光，使得更強勁的制動將引發更亮的發光。
可在發光件38、摩擦件20或轉子的接觸面中添加其它烴類內容物。這樣一種可用的附加烴類物質可包括使用酚醛樹脂，其可結合在發光件38中或在轉子表面26上包含於其中。其它烴類內容物的存在將有助於發光件38的更亮和/或更長的發光。可以理解，酚醛樹脂可以不同的密度來構造。該不同的密度可設置成可增加發光件38在氧氣中的暴露程度。其它烴類內容物的供應源可來自於漆樹粒子、橡膠粒子以及制動系統10的其它部件。還可以理解，可利用丙烯酸樹脂和環氧樹脂將發光件38安裝在轉子12上。
發光件38連同制動系統10的其它部件必須構造成能夠耐受它們安裝於其中的環境。為此，正常的制動器工作溫度可超過約250華氏度(約121攝氏度)。另外，摩擦件接觸面24與轉子表面26之間的界面處的溫度可超過約1800華氏度(約1000攝氏度)。總之，發光件38提供了視覺上美觀的效果，同時不會降低制動系統10的性能、安全性和耐久性。
本發明的描述本質上只是說明性的，因此，未脫離本發明主旨的變化均屬於本發明的範圍內。這些變化不應視為偏離了本發明的精神和範圍。
權利要求
1.一種車輛制動系統中的機構，包括適於連接在車輛上的制動轉子；具有制動襯片的制動夾鉗，所述制動夾鉗將所述制動襯片夾緊在適於使所述車輛減速的所述制動轉子上，其中所述夾緊導致所述制動轉子發熱；和連接在所述制動轉子上的發光件，其中所述發熱導致所述發光件發光。
2.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述夾緊導致烴類的釋放，其中所述發熱和所述烴類導致所述發光件發光。
3.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述發光件構造成環。
4.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述發光件構造成環形鋸齒圖案、環形波狀圖案及其組合中的一種。
5.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述機構還包括所述制動轉子的外側面，其中所述發光件連接在所述外側面上。
6.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述發光件構造成文字。
7.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述發光件構造成設定文字、設定圖形及其組合中的一種。
8.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述發光件構造成凹入地設在所述制動轉子中的圓盤。
9.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述發光件在所述制動夾鉗停止夾緊所述制動轉子之後停止發光。
10.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述發光件在所述制動夾鉗停止夾緊所述制動轉子後的一段時間之後停止發光。
11.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述發光件構造成以多種顏色來發光。
12.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述發光件構造成以一種顏色來發光。
13.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述發光件構造成以與所述制動夾鉗所施加的制動力大小相關聯的強度來發光。
14.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述發光件還包括鉑光亮燃屑。
15.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述發光件還包括催化性充加燃屑。
16.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述發光件還包括酚醛樹脂。
17.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述發光件還包括丙烯酸樹脂。
18.根據權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述發光件還包括環氧樹脂。
19.一種具有一對制動襯片的制動夾鉗，其構造成可夾緊制動轉子和使車輛減速，使得在使車輛減速時所述制動轉子發熱，所述制動轉子包括連接在所述轉子上的發光件，所述發光件在所述制動轉子發熱至高溫時發光。
20.根據權利要求19所述的機構，其特徵在於，所述夾緊導致烴類的釋放，其中所述高溫和所述烴類導致所述發光件發光。
21.根據權利要求19所述的機構，其特徵在於，所述發光件構造成環、環形鋸齒圖案、環形波狀圖案、文字、設定文字、設定圖形、標誌、圓盤以及它們的組合中的一種。
22.一種裝置，其具有運動件，以及構造成與所述運動件相接觸並使其減慢、從而使所述運動件發熱的固定件，所述裝置包括連接在所述運動件、固定件及其組合中的一個上的發光件，其中所述裝置的發熱導致所述發光件發光。
23.一種裝置，其包括第一件；第二件，其中與所述第一件的接觸導致所述第一件和第二件的發熱，並因這兩者之間的摩擦而釋放出烴類；和連接在所述第一件、第二件及其組合中的一個上的發光件，其中所述發熱和所述烴類的存在導致所述發光件發光。
24.一種從制動轉子中發出可見光的方法，其包括提供包括有連接於其上的發光件的制動轉子；使所述制動轉子旋轉；利用制動夾鉗來夾緊所述制動轉子，其中所述夾緊適於使車輛減速；使所述制動轉子發熱；和從所述發光件中發出光。
25.根據權利要求24所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括使所述發光件暴露於烴類中。
26.根據權利要求24所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括，當所述制動夾鉗停止夾緊所述制動轉子時，停止從所述發光件中發出所述光。
27.根據權利要求24所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括，在所述制動夾鉗停止夾緊所述制動轉子後的一段時間之後，停止從所述發光件中發出所述光。
全文摘要
本發明包括一種機構，其具有適於連接在車輛上的制動轉子，以及具有制動襯片的制動夾鉗。制動夾鉗將所述制動襯片夾緊在制動轉子上以便使車輛減速。這種夾緊使制動轉子發熱和釋放出烴類。該機構還包括發光件，其連接在制動轉子的外側面上，使得這種發熱使發光件發光。發光件提供了旁觀者可從制動轉子看去的視覺上美觀的外觀。
文檔編號F16D65/092GK1746526SQ20051009786
公開日2006年3月15日 申請日期2005年8月29日 優先權日2004年8月30日
發明者R·A·彼得斯, O·D·巴倫 申請人:阿克博諾(北美)公司