专利名称：流体冷却的湿式制动系统的制作方法
技术领域：
本发明设计一种流体冷却的湿式制动系统。
背景技术：
湿式制动系统特征在于密封壳体，其中密封壳体封闭与例如轮毂的旋转体连接的制动面和摩擦垫片，该摩擦衬垫可被促使与所述制动面结合。一些量的油容纳于壳体中以提供垫片和制动表面之间的摩擦。当实施制动时，垫片被致使压靠在制动面上以提供垫片和制动面之间的所有油被排出的制动效果。油的供给大大的减少垫片和制动面上的磨损。湿式制动系统的实例提供在申请者的国际申请中，以WO 93/07402，WO 96/97034，WO 02/23060和WO 02/10606公开。
至今假设，由于容纳在壳体里的油提供了冷却，所以对湿式制动系统的冷却没有必要。然而，本申请人已发现尽管在湿式制动系统内供给了油，制动温度仍然可以达到显著降低制动性能的水平。
表面上来看，对该问题的明显的解决方案是将湿式制动系统的油经过散热器或其它的热交换器泵送。然而，必须理解的是，为了提供最适宜的性能，湿式制动系统内的油量只是由容纳制动面和摩擦垫片的壳体限定的体积的一小部分。该体积的剩余部分由空气占用。大量空气的存在造成经过热交换器泵送油的困难。在理论上讲，这问题可通过将壳体完全地装满油来得以纠正，然而如果一旦这样做，那么不可能将摩擦垫片和制动面之间的油排出，在该情况下，制动将不太可能提供足够的制动力。
发明内容
根据本发明提供一种流体冷却的湿式制动系统，其包括容纳润滑液的密封壳体；设置在壳体内并适于固定在伸入到所述壳体中的旋转体上的圆盘，所述圆盘具有第一和第二相对的平面；摩擦材料附着在所述第一平面上第一定子，该第一定子可滑动地被安装并旋转地固定在所述壳体内并具有面向所述第一平面的第一制动面，所述第一定子设置有流体入口、流体出口以及一个或多个在所述流体入口和所述流体出口之间延伸的内部流体流动通道，冷却流体流过所述内部流体流动通道；以及致动器，其用于选择性地在所述第一定子上施加作用力以使所述第一定子滑向所述圆盘并且将所述制动面保持靠在所述摩擦垫片上。
优选地，所述的摩擦材料为一个或多个片段材料的垫片的形式，所述片段材料可分离地耦合在所述圆盘上。
优选地，所述垫片围绕所述圆盘被周向隔开。
优选地，所述湿式制动系统还包括第二定子，所述第二定子具有面向所述第二平面的第二制动面，并且其中，所述摩擦材料附着在所述第二平面上，所述第二制动面面向在所述第二平面上的所述摩擦材料，并且其中，所述致动器选择性地在所述第二定子上施加作用力以使所述第二定子滑向所述圆盘并且将所述第二制动面保持在所述第二平面上的所述摩擦垫片上。
优选地，每个定子设置有多个在所述流动入口和所述流动出口之间延伸的平行的流体流动通道。
优选地，每个定子包括在其一侧设置有多个槽道的第一环形板，以及第二环形板，所述第二环形板安装在所述一侧上用于覆盖所述的槽道，其中所述被覆盖的槽道形成所述的内部流体流动通道。
优选地，所述制动系统还包括可滑动地将每个定子耦合于所述壳体的机构。
优选地，每个垫片在其表面上设置有沟槽，其中每个沟槽在其相对端开口于所述垫片的边缘上。
在代替的实施例中，所述制动面设置有沟槽，所述沟槽在所述的制动面的相应内和外边缘之间延伸，并在其相对两端开口于所述制动面的内、外边缘上。
可优选地，所述沟槽形成螺旋形的曲线。
现在将仅参考附图通过实例描述本发明的实施例，其中，图1是流体冷却湿式制动系统的实施例的横剖视图；
图2是结合到湿式制动系统中的定子的一个部件的平面图；图3是结合到湿式制动系统中的定子的剖视图；图4是结合到湿式制动系统中的圆盘的正视图；以及，图5是图4中所示圆盘的剖视图。
具体实施例方式
参考附图，依照本发明的实施例的流体冷却湿式制动系统10包括密封壳体12，其容纳一定量的润滑液，例如油(未示出)；以及圆盘14，其布置在壳体12内并且适于固定在例如轮毂16(只示出了其一部分)的旋转体上。圆盘具有第一和第二相对的平面18和20。具有分离的摩擦垫片形式的摩擦材料附着在圆盘14的平面18上。第一定子24a可滑动地安装和转动地固定在壳体12内并且具有面向第一平面18的第一制动面26a。第一定子24a设置有流体入口28、流体出口30以及一个或多个内部流体流动通道32，所述通道在所述流体入口28和流体出口30之间延伸，并且例如水或乙二醇的冷却流体流过所述通道。包括一组活塞34的致动器保持在壳体12内以选择性地在第一定子24a上施加作用力而使定子24a滑向圆盘14并且将制动面26a保持在摩擦垫片22上。
流过流体流动通道32的冷却液可经过散热器或其它热交换器(未示出)以有效地将热从定子24a和摩擦垫片22移走。
在所示的实施例中，系统10还包括第二定子24b，其与第一定子相同但面对圆盘18的第二相对侧20。另一组活塞34选择性地对第二定子24b施加作用力以使其滑向圆盘14并且将其相应的第二制动面26b保持在摩擦材料上，所述摩擦材料具有垫片22的形式，其固定在圆盘14的第二表面20上。可以设想，所有的活塞34将一起工作，因而当进行制动时，活塞将迫使定子24a和24b压靠在圆盘14相对侧上的摩擦垫片上以有效地将圆盘夹在中间。
可理解的是，在该实施例中，摩擦垫片22安装在旋转圆盘14上而定子24a和24b旋转地固定。这与其中摩擦材料旋转地固定且制动面为旋转圆盘或转子的表面的湿式(或实际上干式)制动系统中的典型布置相反。
特别的参考图1至3，可以看出每个定子24a和24b(在下文中通常称作“定子24”)具有环形圆盘的形状，其包括第一环形板36和第二环形板38的整体。第一板36形成有多个同心的弓形槽道42，其环绕第一板36的径向面40延伸大约340°。同心相邻的槽道42被肋44隔开。槽道42以及流体入口28和流体出口30由外围壁46限定，所述外围墙环绕径向面周向延伸大约350°。壁46包括两个径向延伸的壁部48。肋44的相对的末端由壁部48分隔开，以在壁部48和肋44的相邻末端之间的大致区域内限定相应的分配槽道50。流体入口28设置在其中一个分配槽道50中而出口30设置在另一分配槽道50中。
第二板38具有相对的平面并且在表面40上安装到第一板36上，以覆盖、且实际上大致密封槽道42，从而限定内部流体流动通道32。
由于定子24旋转地固定，所以软管可容易地连接到入口28和出口30以将流体流动通道32连接到冷却线路中，所述的冷却线路可包括例如水或乙二醇的冷却流体的贮液器、热交换器和泵。进入入口28的冷却流体由相邻的分配槽道50分配以使得其流过各槽道40并且流出出口30。
一对销52从第二板38的外径向面54在直径上相对的位置处沿轴向伸出以定位在形成于壳体15上的相应的孔(未示出)中。外径向面54形成定子24的外径向面。销将定子24同轴地定位在圆盘14上并且允许定子24可轴向地滑动但在旋转方向上保持固定。
每个定子24因此分别具有相对的径向平面26和54，以及密封的内周面和外周面55和57。
安装到轮毂16上的圆盘14具有环形板形式，并且在本实施例中，在其相对表面18和20上附着有多个摩擦垫片22。参考图4和5，摩擦垫片22具有一般的传统的构造，其包括支撑板56和摩擦材料58的粘结层。可是，垫片22也可以在其表面上设置有多个沟槽60。每个槽60在其相对端处开口于其相应垫片22的边缘64上。沟槽60有助于从垫片22和定子之间流通在湿式制动系统10中的油。理想的是，沟槽60形成螺旋形的通道。
在变型(未示出)中，类似的沟槽可形成在定子24a和24b的表面26a和26b上。这些沟槽在每个定子24a和24b的径向内边缘和外边缘之间延伸并再次为湿式制动系统内的油提供通道的作用。然而在另一个变型中，该沟槽设置在表面26a和26b以及摩擦垫片22的表面62上。
壳体12由两个环形外壳66形成，所述两个外壳通过螺栓固定在一起。每个外壳66包括限定缸筒的凹进处68，用以容纳活塞34。在各外壳66上形成导向凹进处68的液压制动流体通道70以提供液压流体，用于对活塞34施加作用力从而起动制动。各外壳66也形成有中心孔(未示出)以使得桥壳(axle casing)在所述壳体的一侧伸入所述壳体内，并且使轮毂和相关的车轮双头螺栓在另一侧从所述壳体12中伸出。传统的密封件(未示出)设置在外壳66的中心孔内和/或周围以防止湿式制动系统的润滑液从所述壳体和桥壳以及轮毂之间漏出。实际上，在本实施例中，壳体12类似于由申请者以前设计的湿式制动系统的传统壳体，但壳体12设置有位于外壳66之间的环形隔板72。
现在将简短地描述湿式制动系统10的工作方式。
在湿式制动系统10中，壳体12连接车辆的桥壳(未示出)上，轮毂16安装在设置在所述桥壳上的轴上并且用螺栓紧固在圆盘14上。轮(未示出)连接到从壳体12的相对侧上的毂伸出的车轮双头螺栓上。少量的例如油的润滑液容纳在所述壳体内。在壳体10内的润滑液的量设置为当圆盘14转动时其一部分经过油中。该油提供圆盘14和定子24之间的润滑。冷却流体源与定子24的流体入口28和流体出口30连接。该流体流过定子24的流体流动通道30并且流过可包括泵、冷却流体的贮液器和热交换器的相关联冷却线路(未示出)。在制动工作期间由定子24和圆盘14接合而产生的热通过热传导传递给冷却流体并随后通过冷却线路散去。
应理解的是，流过流体流动通道32的冷却流体与容纳在壳体10内的润滑液是完全分开的。
虽然对本发明的实施例进行了详细地说明，但对于本领域的技术人员将显而易见的是，在不脱离基本发明概念的情况下可做许多的修改和变动。例如，湿式制动系统可包括多个同轴设置的圆盘14，在圆盘14之间插入定子24，其中圆盘14可滑动地安装但旋转式地耦合到所述轮毂上，从而使活塞34能有效地将定子24压靠在各圆盘14的摩擦垫片22上。这有效地提供了一种多盘制动系统。此外，本实施例描述了一对在直径方向上相对的活塞34作用在每个定子24上。然而可以在各壳66上设置更多的活塞以使得在三个或更多隔开的位置上作用于定子24。
对本领域的技术人员显而易见的所有的这些以及其它的修改和变动被认为是在本发明的范围内，其本质从以上的描述中确定。
权利要求
1.一种流体冷却湿式制动系统，其包括容纳润滑液的密封壳体；设置在壳体内并适于固定在伸入到所述壳体中的旋转体上的圆盘，所述圆盘具有第一和第二相对的平面；附着在所述第一平面上的摩擦材料；第一定子，其可滑动地被安装并且旋转上固定在所述壳体内并具有面向所述第一平面的第一制动面，所述第一定子设置有流体入口、流体出口以及一个或多个在所述流体入口和所述流体出口之间延伸的内部流体流动通道，冷却流体流过所述内部流体流动通道；以及致动器，其用于选择性地在所述第一定子上施加作用力以使所述第一定子滑向所述圆盘并且将所述制动面保持靠在所述摩擦垫片上。
2.如权利要求1所述的湿式制动系统，还包括第二定子，所述第二定子具有面向所述第二平面的第二制动面，并且其中，所述摩擦材料附着在所述第二平面上，所述第二制动面面向在所述第二平面上的所述摩擦材料，并且其中，所述致动器选择性地在所述第二定子上施加作用力以使所述第二定子滑向所述圆盘并且将所述第二制动面保持靠着在所述第二平面的所述摩擦垫片上。
3.如权利要求1或2所述的湿式制动系统，其中，每个定子设置有多个在所述流动入口和所述流动出口之间延伸的平行的流体流动通道。
4.如权利要求3所述的湿式制动系统，其中，每个定子包括在其一侧设置有多个槽道的第一环形板；以及连接在所述一侧上以覆盖所述槽道的第二环形板，其中所述被覆盖的槽道形成所述内部流体流动通道。
5.如权利要求1至4中任一项所述的湿式制动系统，还包括可滑动地将每个定子连接于所述壳体的机构。
6.如权利要求1至5中任一项所述的湿式制动系统，其中所述的摩擦材料为一个或多个片段材料的垫片的形式，所述片段材料可分离地耦合在所述圆盘上。
7.如权利要求6所述的湿式制动系统，其中，所述垫片环绕所述圆盘被周向隔开。
8.如权利要求6或7所述的湿式制动系统，其中，每个垫片在其表面上设置有沟槽，其中每个沟槽在其相对端开口于所述垫片的边缘上。
9.如权利要求1至8中任一项所述的湿式制动系统，其中，所述制动面设置有沟槽，所述沟槽在所述制动面的相应内和外边缘之间延伸，并在其相对端开口于所述制动面的相应内和外边缘上。
10.如权利要求8或9所述的湿式制动系统，其中，所述沟槽形成螺旋形的曲线。
全文摘要
本发明涉及一种流体湿式制动系统(10)，其包括容纳一定量润滑油的密封壳体(12)，布置在所述壳体(12)内并且适于固定在例如轮榖(16)的旋转体上的圆盘(14)，以及一个或多定子(24)。所述定子(24)在旋转上固定但可滑动地安装在所述壳体(12)内，并且其可通过传统的制动活塞(34)被推动以与所述圆盘的各制动面(26)接触。所述定子具有流体入口(28)、流体出口(30)以及一个或多个在所述入口(28)和所述出口(30)之间延伸的流体流动通道(32)，冷却流体流过所述的流体流动通道。
文档编号F16D55/228GK1802520SQ200480015813
公开日2006年7月12日 申请日期2004年6月4日 优先权日2003年6月6日
发明者斯坦·诺瓦克, 多罗塔·H·基龙斯卡, 文·C·莫利 申请人:塞弗埃费克特有限公司