[发明专利]用于通风盘式制动器的制动带

说明书

本发明涉及一种用于通风盘式制动器（ventilated disc brake）的制动带（brake band）和圆盘（disc），特别地但非唯一地涉及在汽车工业中的应用。

众所周知，用于盘式制动器的圆盘包括适于使圆盘与车辆的毂相关联的钟状件（bell），被称为制动带的环形部分从所述钟状件延伸，该制动带旨在与卡钳（caliper）的衬垫相配合。对于通风圆盘，制动带由两个板构成，所述两个板分别互相面对并通过连接元件连接在一起，该连接元件例如是销、柱或突出件（tab）的形式。这两个板的外表面限定相对的制动表面，而内表面与销或突出件一起限定用于冷却圆盘的通风通道，在圆盘自身的旋转运动过程中空气根据离心方向穿过通风通道。

所述制动带旨在与用于盘式制动器的卡钳相配合，该卡钳适于在车辆上施加制动作用，通过衬垫在被称为制动表面的两个板的相对表面上施加摩擦。

已知，在制动器的致动过程中，制动器卡钳的衬垫与制动带的制动表面之间的摩擦产生大量的热，需要消耗掉这些热。

实际上，产生的热导致出现大量的不期望的现象，例如，制动带的变形、制动表面上的裂缝的形成或构成制动带的材料的状态的局部转变（这又导致制动带自身的劣化）。

特别地，当应用在具有高制动效率的高性能车辆中时，需要消耗的能量非常高，对上述的消散掉在制动过程中产生的热的需要更强烈。

上文所引类型的通风圆盘随着时间的流逝已经历不断的演变，特别是在所谓的通风通道的数量和布置方面，因此限定了由轴向地互相面对的两个板形成的间隙。

在已知的通风圆盘中，具有所谓的“柱”或“销”的盘式制动器被证明在散热性能（即，冷却）方面特别有效，其中，通风通道在内部受特定的柱形连接元件限制，这些柱形连接元件相比于其轴向延伸具有有限的或相当的径向和周向延伸，这些柱形连接元件可定义为横向地连接两个板的“柱”或“销”。

具有“销”结构的通风圆盘例如从WO 2004/102028、US 4,865,167、WO 2009/136416和US 5,542,503中获知。

还已知，由衬垫对圆盘的制动表面执行的制动动作产生热，因此使圆盘的温度增加，直到在特别严重的情况下圆盘自身白热化为止。由于圆盘在制动期间所达到的高温，使圆盘变形，衬垫与制动表面之间的接触劣化。另外，衬垫的摩擦材料受到由圆盘的材料所导致的某种玻璃化和污染。

还发现，在制动表面的中心环形部分处（即，在各个板的外表面的中心环形部分处）达到最高温度。在圆盘的整个寿命期间，这种区域可易于经受裂缝的形成。

为了避免上文所概述的缺陷，在本领域中，一方面，特别需要提高消耗由制动产生的热的效率，以控制圆盘在制动期间和之后所达到的温度，另一方面，特别需要增加制动带的这些中心部分的机械强度。

解决方案从WO 2004/102028以及WO 2002/064992、US7066306、US7267210、US 2006 0243546、US 2004 0124047、US6367599、US5542503和US4865167中获知。虽然从多种角度来看，这些解决方案令人满意，但这些已知的解决方案不允许在制动带的环形中心区域的期望机械强度与使同一区域中的空气流最大化以能够消除由制动动作引起的局部温度的大幅增加的相反需要之间达到折衷。

但是，应注意到，所引类型的通风圆盘自身没有为与上述问题同时产生且必须同时解决的盘式制动器（特别是具有通风圆盘的盘式制动器）所经受的另一问题提供解决方案，下文将对该问题进行简要说明。

众所周知，在制动器的致动期间，特别地，圆盘和制动带可能以与圆盘自身不同的振动模式相关的不同频率进行机械振动。如果与圆盘机械地联接的在制动期间受到应力的物体的振动频率与圆盘自身的振动频率一致或十分接近，则圆盘的这种振动可能来源于例如这种物体的振动所引发的共振。

还已知，当共振频率处于可听范围（例如，在2KHz到10KHz之间，)必然带有或多或少尖锐的汽笛声）内时，上述振动会引发特别是令人讨厌的汽笛声形式的可听噪声。

因此，需要想出通过使圆盘的振动频率“改变（move）”成与那些令人兴奋的值不同的值上的建设性措施来减少或消除这种汽笛声的解决方案。

对于具有与所引的“销”结构不同的结构的圆盘而言，已知一些解决方案。

例如，IT 1 273 754具有这样的制动带，即，该制动带具有在特定位置中且具有适当确定的质量的朝着两个板之间的间隙在板的内部中突出的突起，以减少所产生的振动和由此产生的噪声。