[发明专利]集成的制动器、悬架和车轮系统

说明书

相关申请交叉参考

本发明要求提交于2005年12月14日的美国专利申请No. 11/300，241的权利，其全部内容和公开通过参考包含于此。

技术领域

本发明涉及制动系统。在一个实施例中，本发明涉及汽车用的制 动系统。

背景技术

近百年来已开发了许多不同类型的车辆制动系统，其范围从纯机 械装置到包含液压和/或电磁原理以制动或帮助制动车辆的更复杂的 系统。

在所有的情形下，运动的车辆的动能必须由制动系统吸收，其中 动能典型地通过被转换成热而被吸收。现代车辆具有较大质量并在较 高的速度下行进，因此产生大量的动能，这些动能必须借助驾驶员最 小的努力在制动系统中通过转化为热而迅速地耗散。典型地，这在现 代汽车中通过摩擦接触制动盘(转子)或鼓的液压助力的制动衬块(圆 盘(pucks))而实现。

另外，可通过多制动衬块(圆盘)独立控制的防抱死制动帮助制 动。虽然这些系统增加了车辆的安全性及操纵质量，但是这些系统也 增加了车辆的重量、复杂性及成本。通过增加制动系统的质量，车辆 动能迅速地增加，其中增加的质量也不利地减小了车辆操纵能力及燃 料效率。

传统制动系统的一个缺点是发热对制动系统的效能及可靠性有不 利的影响，运动的车辆的动能通过所述发热耗散。随着通过多次应用 使制动系统继续产生热，制动系统制动汽车的能力降低。通过多次制 动应用引起的制动距离的增加一般称为“制动衰减”。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种制动系统，其中制动表面沿至少一 个车轮的轮辋部分的内表面定位。在一个实施例中，本发明的制动系 统集成了车轮、制动器和悬架的功能中的至少一个，具有下面优点中 的至少一个：铝的低重量、高的热容量和制动车辆时高的散热传导性。

在一个实施例中，制动系统包括

悬架部件，所述悬架部件容纳至少一个致动活塞，以可逆地伸出 制动衬块；和

车轮，所述车轮与所述悬架部件转动接合，所述车轮具有轮辋部 分，至少一个致动活塞的制动衬块当处在伸出位置时接触轮辋部分的 内表面。

车轮是指安装轮胎的结构。在一个实施例中，悬架部件可以是车 轮所连接的结构，也可以称作转向节，该转向节可由铝合金铸造或锻 造而成，或可由非铁金属制成，或可由铁基金属(如钢)制成。术语 转动接合的含义是车轮连接至悬架部件，并绕一固定轴线转动。在一 个实施例中，转动接合由车轮轴承提供。术语“可逆地伸出制动衬块” 的含义是制动衬块可被伸出，以将力施加至车轮的轮辋部分而使车辆 减速，并且在不希望车辆减速的情况下，制动衬块还可与车轮的轮辋 部分脱开以去除该力。致动活塞将制动衬块伸出到与车轮的轮辋部分 接触而施加制动力，并在不需要制动力时缩回制动衬块不与车轮的轮 辋部分接触。术语“悬架部件容纳至少一个致动活塞”意思指致动活 塞与悬架部件形成整体。在一个实施例中，通过铸造、锻造或在悬架 部件中成形一套筒来容纳活塞组件而提供致动活塞与悬架部件的集 成。在另一个实施例中，通过将一致动活塞组件机械连接到悬架部件 来提供致动活塞与悬架部件的集成。

术语车轮的“轮辋部分”意思指车轮的安装轮胎的部分，并可包 括用来密封车轮的和基本限定轮辋部分宽度的内侧胎圈座和外侧胎圈 座。轮辋部分的密封表面设置用于与轮胎的密封接合，并包括内侧胎 圈座、外侧胎圈座及在内侧胎圈座与外侧胎圈座之间的轮辋部分的宽 度。轮辋部分的“内表面”限定为车轮轮辋部分的宽度部分的面，该 面与轮辋部分的密封表面的面相对，该密封表面和内侧及外侧胎圈座 一起与轮胎密封接合。车轮的中心部分(下面称轮盘)提供车轮与车 轮轴承的连接。当装在车辆上时，轮盘的外表面是可见的。在一个实 施例中，在制动衬块伸出出时制动衬块接触的、轮辋的内表面位于轮 盘的外表面的后面。

在本发明的一个实施例中，提供了一种制动系统，包括：

沿车轮轮缘部分内表面的至少一部分设置的制动表面；和

容纳至少一个可伸出的制动衬块的悬架部件，其中所述制动衬块 在伸出位置时与摩擦表面接触。