車輛制動器冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】定位成進(jìn)入在運(yùn)動車輛周圍和下方通過的空氣流的入口吸入通過管道而被輸送并且被排出以冷卻在車輛上制動器的空氣。入口具有擋板以使得當(dāng)制動器溫度小于預(yù)定溫度時冷卻空氣可被拒絕進(jìn)入并且僅當(dāng)制動器溫度超過預(yù)定溫度時打開。擋板通過溫度操作致動器操作。在實施例中，致動器可適當(dāng)?shù)囟ㄎ灰愿袦y表示制動器溫度的溫度，并且結(jié)合預(yù)選擇成當(dāng)感測的制動器溫度超過預(yù)定溫度時操作入口擋板的熱激活相變的、活性的或靈敏的材料。
【專利說明】車輛制動器冷卻系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本公開涉及用于將在運(yùn)動的汽車車輛周圍流動的環(huán)境空氣弓I導(dǎo)到車輛車輪上的制動器的被動或無動力的可閉合管道系統(tǒng)。更具體地，結(jié)合可反轉(zhuǎn)溫度敏感活性材料的致動器被用于感測制動器溫度和打開對于車輛空氣流的管道系統(tǒng)二者從而將制動器溫度保持在優(yōu)選操作范圍中。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代化的汽車車輛通常在車輛的前車輪和后車輪兩者上都具有液壓致動的制動器。在車輛盤制動器系統(tǒng)中，車輛的車輪輪轂安裝到由導(dǎo)熱和耐磨金屬形成的軸向同心的圓盤。固定到車輛的制動鉗配合在圓盤扇面周圍。當(dāng)車輛操作者踩下制動器踏板時，液壓流體在連接到制動卡鉗的制動器軟管中加壓并且迫使制動卡鉗的摩擦材料墊片靠著旋轉(zhuǎn)的車輪盤的兩側(cè)?？ㄣQ墊片和旋轉(zhuǎn)盤之間的摩擦接合用于使車輛的車輪減速并且可能停止。在鼓制動器系統(tǒng)中，車輛的車輪具有軸向同心的圓形的導(dǎo)熱和抗磨損金屬的金屬鼓表面。當(dāng)需要制動時，在制動器軟管中的加壓液壓流體迫使適當(dāng)摩擦材料的弓形制動襯片向外靠著車輪鼓，從而同樣使車輛的車輪減速并且可能停止。
[0003]為了樣式，并且為了控制由旋轉(zhuǎn)輪胎所拾取的沙子、泥漿、液體和其它道路噴霧的擴(kuò)散，車輛的車輪總體上部分地被圍繞在輪窩內(nèi)的車輛主體內(nèi)。輪窩是總體上圓形的部分閉合的空腔，在其下側(cè)并且在車輛擋泥板或后側(cè)圍板處打開，并且部分延伸到車輛主體中。在輪窩內(nèi)所包含的將是車輪、制動器組件、以及(通常)諸如彈簧和減震器的懸掛組件。在它們可采用的所有配置中輪窩定尺寸成容納車輪和輪胎，并且因此其設(shè)計容許輪胎運(yùn)動的預(yù)期范圍。這些運(yùn)動可包括懸掛行程，并且對于前車輪可包括在轉(zhuǎn)動方向盤時角傾斜的預(yù)期范圍。通常輪窩將在車輛內(nèi)部和輪胎圓周的合適部分周圍總體上封閉。
[0004]當(dāng)它們由正常駕駛的反復(fù)的車輪制動動作加熱時，總體上在運(yùn)動車輛周圍的空氣流顯著地有利于制動盤和制動鼓的冷卻。雖然當(dāng)拖車牽引時或當(dāng)在具有長陡坡的山區(qū)中駕駛時可能需要操作者一些額外的注意，但是在大多數(shù)通常經(jīng)歷的駕駛條件下，該空氣流通常夠多地足以冷卻制動盤、鼓以及摩擦材料。然而，車輛發(fā)動機(jī)罩、車頂、后行李廂以及側(cè)表面以更強(qiáng)調(diào)減少車輛阻力而設(shè)計。當(dāng)然，一些空氣流接納在發(fā)動機(jī)罩下并且到發(fā)動機(jī)艙中以使空氣流動通過用于發(fā)動機(jī)冷卻的散熱器。當(dāng)該空氣流出發(fā)動機(jī)艙并且在運(yùn)動車輛下方時，其還可冷卻前車輪制動器。由車輛經(jīng)歷的阻力的可感知部分可由在車輛乘客廂地板下流動的并且與運(yùn)動車輛相互作用的空氣產(chǎn)生。在許多車輛中，這可貢獻(xiàn)高達(dá)約30%或更多的總阻力。因此，使地板下空氣流平滑并且使空氣流與車輪的相互作用最小化已經(jīng)受到人們的更多關(guān)注。許多車輛在前保險杠下方配合有氣壩或空氣流導(dǎo)向器以在運(yùn)動車輛下方引導(dǎo)空氣流的。該改進(jìn)的地板下空氣流和來自車輪的空氣流的重定向有時減少了靠著摩擦加熱制動部件表面的冷卻空氣流。
[0005]因此在一些車輛應(yīng)用中需要一種符合促進(jìn)低車輛阻力系數(shù)的車輛設(shè)計的車輛制動器冷卻系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種結(jié)合熱激活的活性或靈敏材料致動器的可閉合空氣流管道系統(tǒng)，所述致動器用于定位在車輛上以將制動器溫度維持在優(yōu)選運(yùn)行范圍中。根據(jù)需要，管道系統(tǒng)可將在車輛表面周圍流動的冷卻空氣流引導(dǎo)到車輛車輪上的制動機(jī)構(gòu)。還用作溫度傳感器的活性材料致動器響應(yīng)于制動器溫度并且根據(jù)適用條件允許或抑制空氣通過。管道部件具有入口，其定位用于接收在足以將空氣流運(yùn)輸?shù)杰囕喖捌浔P制動器系統(tǒng)或其它制動器系統(tǒng)的壓力下的流動空氣。管道的橫截面面積沿著其長度定尺寸成容納周圍冷卻空氣的流動。空氣流管道的出口優(yōu)選地靠著制動部件的加熱表面而引導(dǎo)空氣流。在本發(fā)明的許多實施例中，管道可以是適當(dāng)?shù)木酆衔锝M合物的擠壓或模制的類管狀結(jié)構(gòu)。
[0007]管道入口將總體上在運(yùn)動車輛周圍的可感知空氣流的位置處放置并且附連。這種位置的示例是在氣壩處，所述氣壩在發(fā)動機(jī)艙和乘客車廂地板下方引導(dǎo)空氣流。在這種管道入口位置處，開口管道和入口可對局部流線型空氣流具有不利影響。因此，當(dāng)不需要制動冷卻時，入口或管道將由擋板部件閉合。擋板可定位成并且適于與入口和/或管道協(xié)作從而促進(jìn)在入口周圍的流線型流動。
[0008]擋板的打開和閉合由致動器(其結(jié)合在預(yù)定溫度處經(jīng)歷相變的活性材料)實現(xiàn)。除了操作擋板，相變活性材料還用于確定這種操作的定時和延續(xù)時間?；钚圆牧弦耘c盤卡鉗或其它制動部件成合適熱傳遞關(guān)系而放置以使得其可以感測制動器溫度或指示制動器溫度的溫度，并且打開和閉合擋板從而根據(jù)需要提供冷卻空氣，以將車輪制動器系統(tǒng)的溫度維持在優(yōu)選范圍中。合適形狀的記憶金屬合金、合適的石蠟烴組合物等被選擇成經(jīng)歷合適的形狀改變，以僅當(dāng)制動器的感測溫度超過預(yù)定溫度并且指示需要附加的冷卻空氣流時激勵管道入口打開。溫度敏感活性材料在加熱時的形狀變化或其它變換用于打開擋板。在冷卻以低于預(yù)定溫度時，相變被反轉(zhuǎn)并且偏置力被施加從而將相變材料恢復(fù)到其原始低溫配置。通常由彈簧施加的偏置力同樣閉合擋板從而切斷冷卻空氣流。因此，擋板和致動器恢復(fù)到它們當(dāng)被要求這樣做時可再次運(yùn)行以提供輔助冷卻空氣的情形。
[0009]在致動器和擋板組件定位在接近制動器組件處的實施例中，致動器可直接操作擋板。在另一個實施例中，慮及更寬容的包裝，致動器可通過從接近車輪和制動器定位的活性材料延伸到管道入口的連接件或纜繩來操作入口。如所描述，制動冷卻管道系統(tǒng)優(yōu)選至少在前車輪制動器的每個上使用，并且可同樣與后車輪制動器一起使用。
[0010]在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，當(dāng)需要時冷卻空氣流動通過入口并且通過合適管道輸送到輪窩。冷卻空氣流可排出到輪窩中以總體冷卻制動器，或更優(yōu)選地靠著具體的加熱制動器表面引導(dǎo)。冷卻空氣可從車輛外部吸取，優(yōu)選從空氣壓力增加的區(qū)域或從發(fā)動機(jī)艙吸取。在盤制動器的情況下，冷卻空氣可緊靠轉(zhuǎn)子表面引導(dǎo)，或當(dāng)使用通風(fēng)轉(zhuǎn)子時引導(dǎo)到內(nèi)轉(zhuǎn)子表面的內(nèi)直徑。對于鼓制動器，冷卻空氣可以被引導(dǎo)在鼓處。入口的開口橫截面面積可取決于應(yīng)用和車輛設(shè)計變化，但是在許多應(yīng)用中，橫截面面積可以大約是12000 mm2或更小。
[0011]制動器溫度可直接測量或從在制動器系統(tǒng)上或在制動器系統(tǒng)中的其它的優(yōu)選非旋轉(zhuǎn)的位置處所采用的溫度而推斷。在盤制動器系統(tǒng)中這些位置可包括制動卡鉗，在鼓制動器中這些位置可包括背板。在兩個制動器系統(tǒng)中，制動器流體的溫度可用作制動器溫度的指示。[0012]冷卻空氣可從在車輛主體上的任何合適位置中吸取，該車輛主體可包括但不限于車輛主體面板、發(fā)動機(jī)罩、后儀表板、車頂、保險杠、底盤、框架和子框架組件、柱等。優(yōu)選地，空氣在較高壓的區(qū)域起源以使得壓力梯度可建立從而自然促使冷卻空氣到制動器而不需要泵或其它空氣處理系統(tǒng)。合適的高壓位置可被定位:在散熱器空氣流中(在發(fā)動機(jī)艙中的散熱器前方或在散熱器后方)；在前氣壩和車輛主體之間的停滯區(qū)域中；以及在風(fēng)擋的基部處，等等。在示例性實施例中，合適的高壓位置可在靠近要冷卻的制動器處識別以允許使用較短管道(比如在大約700毫米長度或更小)。然而，將理解的是，由于設(shè)計和包裝限制，管道幾何形狀和尺寸在車輛之間可顯著不同。
[0013]擋板可以是由蝶閥、閘閥、球閥、百葉閥、光圈閥、旋塞閥或者單變體或雙變體彎曲翼片等等中的一種。擋板可以定位在入口或管道中。只要擋板以最小的泄漏提供良好的密封從而當(dāng)閉合時防止冷卻空氣流動，則擋板的位置并不重要。但是總體上優(yōu)選將擋板定位在相對于入口不大于與管道長度的約30%相對應(yīng)的距離。
[0014]在當(dāng)加熱到第一溫度形狀記憶合金從一個晶體結(jié)構(gòu)冶金變化到另一個時，形狀記憶合金經(jīng)歷形狀變化。通過將形狀變化的SMA冷卻到第二的更低溫度，同時在經(jīng)常通過彈簧或合適的自重而施加的偏置力影響下，形狀變化可基本上完全復(fù)原或反轉(zhuǎn)。更高的溫度相稱為奧氏體，而低溫相稱為馬氏體。該命名法不考慮SMA的組合物而使用。
[0015]在融化時，石蠟經(jīng)歷顯著的體積變化(以當(dāng)前常見的商業(yè)形式，如40%—樣大)，并且如果被限制在具有可移動柱塞的另外形式閉合的容器中，則可以在融化時將柱塞移位，并且因此用作致動器。通過將石蠟冷卻到較小體積的固體形式，在密封容器情況下實現(xiàn)可反轉(zhuǎn)性，這導(dǎo)致柱塞可能利用偏置彈簧的輔助而返回到其開始位置。
[0016]在制動操作中，熱量由摩擦材料與金屬表面的摩擦相互作用產(chǎn)生。在盤制動器的情況下，這些是制動墊片和制動轉(zhuǎn)子。熱量然后傳導(dǎo)并且對流離開墊片和轉(zhuǎn)子從而在制動器結(jié)構(gòu)內(nèi)建立溫度分布圖。因此測量的“制動器溫度”可取決于測量在何處作出而變化。然而，實驗和/或分析地，任何測量溫度可與墊片/轉(zhuǎn)子溫度相關(guān)，或在鼓制動器的情況下與鼓/盤的襯片溫度的相關(guān)。因此優(yōu)選的最大墊片/轉(zhuǎn)子溫度可與在任何制動器結(jié)構(gòu)感興趣的位置處測量的相應(yīng)的預(yù)定的溫度關(guān)聯(lián)。通常，這種感興趣的位置是放置致動器的那些。
[0017]適當(dāng)?shù)?，在制動器上定位并且與制動器熱連通的致動器(例如SMA致動器)可被選擇，當(dāng)制動器溫度接近或達(dá)到其預(yù)定溫度時，該致動器可開始經(jīng)歷其從馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的形狀變化。SMA開始轉(zhuǎn)變的溫度可通過合金體系、該體系內(nèi)的合金組分以及材料的內(nèi)應(yīng)力水平的選擇來調(diào)節(jié)。例如，鎳鈦合金是一個眾所周知的SMA合金族，但是在該族內(nèi)轉(zhuǎn)變溫度隨鎳和鈦的原子比例而變化。隨著溫度中的進(jìn)一步增加，SMA可基本上實現(xiàn)到奧氏體的完全轉(zhuǎn)變并且完全實現(xiàn)其設(shè)計的形狀變化。SMA的形狀變化將引起在SMA中的位移。當(dāng)位移傳達(dá)到擋板時，擋板將直接地或通過諸如連接件或纜繩的合適連接件而打開，這允許冷卻空氣通到管道系統(tǒng)中，在此其可輸送到輪窩并和在此排出以冷卻制動器。優(yōu)選地冷卻空氣可直接施加到制動器系統(tǒng)。當(dāng)感測的制動器溫度降低到小于預(yù)定的閾值制動器溫度時，SMA開始轉(zhuǎn)變到其馬氏體相。隨著繼續(xù)冷卻和制動器中溫度降低，轉(zhuǎn)變將逐步致使基本上完全轉(zhuǎn)變到馬氏體。在其馬氏體相中，SMA可通過導(dǎo)致入口閉合并且重新采用較低阻力配置的偏置彈簧來變形。
[0018]合適定位的石蠟致動器可經(jīng)歷固態(tài)石蠟的反復(fù)融化和凝固，從而允許入口重復(fù)打開和閉合。石蠟致動器的運(yùn)行溫度可通過控制所選擇的石蠟或石蠟混合物的碳的數(shù)量來調(diào)節(jié)，以使得適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)可在多個安裝位置中實現(xiàn)。
[0019]SMA和石蠟致動器兩者都可顯現(xiàn)一些滯后，也就是說，正向轉(zhuǎn)變將在比反向轉(zhuǎn)變的更高溫度處發(fā)生。這是期望的，因為其確保入口將在比其將閉合的溫度更高的溫度處打開，并且因此使“追逐”或圍繞控制點的反復(fù)循環(huán)最小化。如果需要或優(yōu)選附加的滯后，空動機(jī)構(gòu)可結(jié)合到致動器入口的連接中。
[0020]SMA和石蠟致動器二者準(zhǔn)線性運(yùn)行以使得在致動器在它們完全縮回和完全伸展位置之間循環(huán)時擋板將逐步打開和閉合。如果優(yōu)選以更為“開關(guān)”(on-off)的模式(其中入口從完全閉合到完全打開迅速轉(zhuǎn)換并且同樣返回)而操作入口，則雙穩(wěn)態(tài)或速動設(shè)備可結(jié)合到任何連接中。
[0021]在以上實施例中，擋板的操作是被動的或無動力的。不需要諸如例如車輛電池的外部功率源。致動器用于操作擋板并且感測制動器溫度二者以使得致動器可確定何時制動器加熱足以觸發(fā)擋板的打開并確定擋板保持打開以接納冷卻空氣流所處在的時間。
[0022]方案1.一種用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，所述制動器的至少一部分與車輪一起旋轉(zhuǎn)，所述車輪和制動器定位在輪窩中，所述設(shè)備包括:
入口，其被構(gòu)造并且適于放置在具有車輪、制動器和輪窩的車輛中，所述入口如此放置以接收由所述車輛運(yùn)動所產(chǎn)生的空氣流的一部分；
管道，其具有長度并且從所述入口延伸到所述車輛制動器；所述管道在第一端部處連接到所述入口從而輸送由所述入口接收的所述空氣流的部分并且在遠(yuǎn)離所述入口的第二端部處具有開口，所述開口接近所述車輛制動器而定位以使得由所述入口接收并且由所述管道輸送的所述空氣流的部分能夠排出到所述輪窩中并且到所述車輛制動器的某部分上，并因此將輔助的冷卻空氣提供到所述制動器；
擋板，其定位在所述入口或所述管道中，能夠在第一配置中阻止所述空氣流的部分通過，并且適于在第二配置中允許空氣流的部分通過；
經(jīng)歷相變的溫度操作致動器，其可操作地連接到所述擋板并且適于感測指示所述車輛制動器溫度的溫度，當(dāng)由所述致動器感測的制動器溫度超過預(yù)定溫度時，所述致動器操作所述擋板并且允許所述空氣流的部分流動到所述制動器和輪窩。
[0023]方案2.根據(jù)方案I所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述溫度操作致動器包括形狀記憶合金(SMA)，所述SMA被選擇成當(dāng)所述制動器達(dá)到所述預(yù)定溫度時而經(jīng)歷相變。
[0024]方案3.根據(jù)方案I所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述溫度操作致動器包括固態(tài)石蠟致動器，所述固態(tài)石蠟致動器被選擇成當(dāng)所述制動器達(dá)到所述預(yù)定溫度時經(jīng)歷相變。
[0025]方案4.根據(jù)方案2所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述SMA合金具有螺旋彈簧的形式，并且所述致動器還包括偏置彈簧。
[0026]方案5.根據(jù)方案2所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述SMA合金的形狀是由金屬線、編織物、帶子、纜繩和沉積在柔性基板上的層所組成的組中的一個。
[0027]方案6.根據(jù)方案2所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述SMA的成分包括由鎳、鈦、銦、鋁、鎵、銅、鋅、金、鎘、錳、鐵、錫、硅、鈀和鉬所組成的組中的元素的兩種或更多種。
[0028]方案7.根據(jù)方案2所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述SMA開始經(jīng)歷從馬氏體相到奧氏體相轉(zhuǎn)變的溫度范圍在50°C和250°C之間。
[0029]方案8.根據(jù)方案3所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述石蠟致動器運(yùn)行的溫度范圍在35°C和110°C之間。
[0030]方案9.根據(jù)方案I所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其還包括速動機(jī)構(gòu)和空動機(jī)構(gòu)中的一個或兩者。
[0031]方案10.根據(jù)方案I所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述入口在空氣流壓力大于車輛輪窩中空氣壓力的位置處而定位在車輛空氣流中。
[0032]方案11.根據(jù)方案I所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述制動器是盤制動器。
[0033]方案12.根據(jù)方案I所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述制動器是鼓制動器。
[0034]方案13.根據(jù)方案I所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述擋板是由蝶閥、閘閥、球閥、百葉閥、光圈閥、SMA單變體和SMA雙變體所組成的組中的一種。
[0035]方案14.根據(jù)方案I所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述管道和入口具有組合長度并且所述擋板被放置以使得從所述入口到所述擋板的距離不大于所述組合長度的30%。
[0036]方案15.—種具有主體結(jié)構(gòu)的機(jī)動車輛，所述主體結(jié)構(gòu)包括部分地圍繞車輪的輪窩，所述車輪帶有旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件，所述制動器系統(tǒng)組件由從包圍運(yùn)動車輛的空氣流抽取并且通過入口和管道輸送到制動器系統(tǒng)的流入空氣來冷卻，所述入口或管道包括響應(yīng)于制動器溫度而由致動器操作的擋板，所述車輛包括:
每個均支承輪胎的至少四個車輪，每個車輪均安裝到制動器系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)組件，每個車輪、輪胎和旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件均定位在所述主體結(jié)構(gòu)中的各個輪窩中；
入口，其定位在車輛主體結(jié)構(gòu)中并且定位成接收由車輛運(yùn)動所產(chǎn)生的空氣流的一部
分；
管道，其具有長度并且從所述入口延伸到輪窩，所述管道在第一端處連接到所述入口從而輸送由所述入口接收的所述空氣流的部分并且在遠(yuǎn)離所述入口的第二端處具有開口，從而將所述空氣流的部分排出到所述輪窩中并且因此將冷卻空氣提供到旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件；
能逐步運(yùn)行的擋板，其定位在所述入口或所述管道中，在第一配置中能夠阻止空氣流的部分通過，在第二配置中能夠使所述空氣流的部分通過，并且當(dāng)在介于第一和第二配置之間的多個配置中的任一個中時能夠使所述空氣流的部分中的某部段通過；以及
溫度操作致動器，所述致動器具有包括最小和最大溫度的運(yùn)行溫度范圍，溫度操作致動器可操作地連接到所述擋板，并適于感測指示車輛制動器溫度的溫度，并且適于通過反復(fù)使所述擋板在其第一和第二配置之間循環(huán)而響應(yīng)于所指示的制動器溫度的變化，從而當(dāng)致動器溫度小于致動器運(yùn)行溫度范圍的最小溫度時而選擇性地拒絕所述空氣流的部分通過并當(dāng)致動器溫度超過致動器運(yùn)行溫度范圍的最小溫度時允許空氣流的部分通過，所述致動器運(yùn)行溫度范圍的最大溫度被選擇成小于預(yù)定的制動器溫度。
[0037]方案16.根據(jù)方案14所述的包括由空氣流冷卻的至少一個旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件的機(jī)動車輛，其中，溫度操作致動器包括形狀記憶合金(SMA)。
[0038]方案17.根據(jù)方案14所述的包括由空氣流冷卻的至少一個旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件的機(jī)動車輛，其中，溫度操作致動器包括固態(tài)石蠟致動器。
[0039]方案18.根據(jù)方案15所述的包括由空氣流冷卻的至少一個旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件的機(jī)動車輛，其中，所述SMA合金具有由金屬線、編織物、帶子、纜繩和沉積在柔性基板上的層所組成的組中的一個的形狀。
[0040]方案19.根據(jù)方案15所述的包括由空氣流冷卻的至少一個旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件的機(jī)動車輛，其中，所述SMA的成分包括由鎳、鈦、銦、鋁、鎵、銅、鋅、金、鎘、錳、鐵、錫、硅、鈀和鉬所組成的組中的元素的兩種或更多種。
[0041]方案20.根據(jù)方案15所述的包括由空氣流冷卻的至少一個旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件的機(jī)動車輛，其中，所述SMA開始經(jīng)歷從馬氏體相到奧氏體相轉(zhuǎn)變的溫度范圍在50°C和250°C之間。
[0042]方案21.根據(jù)方案14所述的包括由空氣流冷卻的至少一個旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件的機(jī)動車輛，其中，所述入口在空氣流壓力大于車輛輪窩中空氣壓力的位置處而定位在車輛空氣流中。
[0043]方案22.根據(jù)方案14所述的包括由空氣流冷卻的至少一個旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件的機(jī)動車輛，其中，所述旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件是盤。
[0044]方案23.根據(jù)方案14所述的包括由空氣流冷卻的至少一個旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件的機(jī)動車輛，其中，所述擋板是由蝶閥、閘閥、球閥、百葉閥、光圈閥、SMA單變體和SMA雙變體所組成的組中的一種。
[0045]方案24.根據(jù)方案14所述的包括由空氣流冷卻的至少一個旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件的機(jī)動車輛，其中，所述管道和入口具有組合長度并且從所述入口到所述擋板的距離不大于所述組合長度的30%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]圖1A和IB分別在側(cè)視圖和前視圖中示出了說明用于制動冷卻入口一些合適放置的車輛圖像。圖1C示出從車輛中線向外看所觀察的代表性制動器冷卻系統(tǒng)(孤立地示出)。圖1C示出對左前制動器組件冷卻的應(yīng)用，其中“左”和“右”如同就座車輛乘員感知而識別方向。
[0047]圖2A-D示出在圖1C中示出的制動器冷卻系統(tǒng)的另外細(xì)節(jié)。圖2A孤立地示出入口、擋板設(shè)備和用于將冷卻空氣收集并且輸送到朝向車輛中線向內(nèi)看所觀察的右前制動器的關(guān)聯(lián)管道。圖2B總體上示出在圖1C中示出的制動器冷卻系統(tǒng)(即用于左前制動器)的相同視圖，同時示出與其它車輛組件的關(guān)系。圖2C示出用于從車輛外側(cè)并且朝向車輛中線向內(nèi)看所觀察的右前制動器的冷卻系統(tǒng)視圖。圖2D示出當(dāng)在與管道軸線近似對齊的方向上觀察時的車輛主體入口和關(guān)聯(lián)部分的視圖。
[0048]圖3A在透視視圖中示出當(dāng)它們定位為安裝在車輛車軸上時的盤制動器組件的元件。圖3B示出孤立的并且從相對方向觀察的制動器轉(zhuǎn)子。
[0049]圖4在具有部分切掉的元件的透視視圖中示出定位為安裝在車輛車軸上時的鼓制動器。
[0050]圖5A示出利用SMA致動器的可封閉通風(fēng)孔系統(tǒng)的一部分。圖5B示出利用SMA螺旋彈簧的如在圖5A中示出的代表性SMA致動器。圖5C-5E示出在圖3A中示出的盤制動器的制動器卡鉗組件上的圖5A的致動器的三個示例性定位。
[0051 ] 圖6示出說明性機(jī)械雙穩(wěn)態(tài)或速動的機(jī)構(gòu)。
[0052]圖7示出說明性空動機(jī)構(gòu)。
[0053]圖8A示出具有石蠟(在其固體形式)的代表性石蠟致動器。圖SB示出具有石蠟(在其液體形式)和活塞致動的說明性可替代的石蠟致動器，并且包括促進(jìn)更快速加熱、更快速冷卻和更大沖程的多個特征，并非其全部將必然存在于單個的操作致動器上。
【具體實施方式】
[0054]本發(fā)明提供當(dāng)制動器達(dá)到并且超過預(yù)定升高溫度時將冷卻空氣提供到車輛制動器的方法。
[0055]在本發(fā)明的實踐中，入口定位在經(jīng)歷比輪窩(wheel well)更高空氣壓力的車輛主體上的位置處。在實施例中，入口連接到延伸進(jìn)入輪窩的管道以使得空氣將首先通過入口并且隨后通過管道而流動到輪窩，并且優(yōu)選地引導(dǎo)到車輛制動器的至少一個上。適于允許或拒絕空氣通過的擋板定位在入口或管道中以使得到輪窩或到制動器的空氣流可僅在需要時提供。擋板的操作處于與制動器熱連通的溫度敏感致動器的控制下，如果制動器溫度超過預(yù)定溫度，所述溫度敏感致動器可打開擋板。只要制動器溫度保持小于預(yù)定的閾值溫度，則擋板將閉合并且拒絕空氣從入口進(jìn)入到輪窩。
[0056]入口可以是安裝在車輛主體外表面上的成形部件。入口可固定到車輛主體并且由車輛主體支持，或可固定到在車輛主體下面的結(jié)構(gòu)部件。入口可用于支持管道或管道可通常在車輛主體結(jié)構(gòu)上被分別支持。入口可由合適的聚合物材料制成并且通過機(jī)械緊固件(諸如自攻螺釘、鉚釘、夾子或?qū)Ρ绢I(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其他裝置)固定到車輛。入口旨在將一些空氣流平滑地重定向在車輛主體周圍并且以最小的擾動使空氣流準(zhǔn)備進(jìn)入管道中，所述管道將把其輸送到制動器。入口可被模制并且成形從而總體上符合車輛的外部輪廓，并且可以與車輛油漆顏色匹配從而促進(jìn)美學(xué)享受的外觀。在一些實施例中，入口可與模制車輛主體組件或諸如分流器或氣壩的售后附件成為一體。
[0057]管道的終端端部，也就是說沒有附連到入口的端部被定位以將空氣流排出，其中其可用于冷卻車輛制動器?？傮w上，制動器、其關(guān)聯(lián)車輪以及總體的幾個懸掛組件將部分地封閉在輪窩(從在車輛主體側(cè)部每個中的開口向內(nèi)延伸以形成總體半圓形的部分打開的空腔的體積)中。在一些實施例中，冷卻器空氣流可總體上排出到輪窩中，但是優(yōu)選地，管道出口有利地定位以使得冷卻空氣可直接移接到制動器從而提供最有效的輔助制動器冷卻。
[0058]空氣可從車輛主體的任何便利位置吸取到管道中。在許多車輛中，輪窩經(jīng)受減壓以使得吸取的冷卻空氣可從許多車輛主體位置吸取并且“吸入”到輪窩中。為了使流量最大化，入口位于空氣壓力大于在輪窩中獲得的壓力的車輛主體區(qū)域中是優(yōu)選的。如在圖1A和IB中示出的車輛10上所示出，入口 12a-g可適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诙鄠€位置中。入口 12a從風(fēng)擋24基部接收沖壓空氣。入口 12b從安裝在發(fā)動機(jī)罩16中的發(fā)動機(jī)罩進(jìn)氣口 14接收沖壓空氣。入口 12c從發(fā)動機(jī)艙接收空氣(其雖然比周圍空氣更暖，但是顯著比制動器溫度更涼)。入口 12d定位在散熱器開口 19 (其在散熱器18上游的或與散熱器18相鄰)內(nèi)。入口 12e安裝在氣壩22上游的車輛主體在下側(cè)部上。入口 12f可以是位于后車輪前方的進(jìn)氣口，而入口 12g可以定位在后擋泥板中的車輪上方。
[0059]未示出的導(dǎo)管可用于將入口 12a_g中的任何一個連接到輪窩對26，28中的任一個或兩個。將理解的是，在一些車輛中利用用于每個制動器的各個入口是適當(dāng)?shù)?，而在其它車輛中來自單個入口的流可被分開并且經(jīng)由多個管道引導(dǎo)到同樣多樣的制動器。在所有的四個制動器被冷卻的應(yīng)用中，也可使用這些方法的組合。目前的設(shè)計實踐對于每個制動器產(chǎn)生通常不超過700毫米長度的管道以及12000 mm2的入口開口。但是具有其它長度和入口面積的管道可根據(jù)基于冷卻和包裝需求而被利用?？傮w上管道幾何形狀(未示出)應(yīng)當(dāng)符合良好的實踐。也就是說，管道應(yīng)當(dāng)使彎曲和橫截面面積的變化最小化，并且優(yōu)地具有平滑的內(nèi)部表面從而使摩擦損耗最小化。當(dāng)包裝限制需要偏離這些方針時，任何的彎曲應(yīng)當(dāng)是連綿的并且橫截面面積的變化應(yīng)當(dāng)是逐漸的。
[0060]在圖1C的向外引導(dǎo)的視圖(也就是說，在車輛外部方向上從車輛中線觀看)中孤立地示出了本發(fā)明的示例性實施例。在該實施例中，左前制動器卡鉗40設(shè)置成接合與輪胎38和車輪36基本上同心安裝的盤轉(zhuǎn)子52。熱致動的致動器90安裝在卡鉗40上并且與卡鉗40熱連通。致動器90通過纜繩116連接到機(jī)構(gòu)37 (細(xì)節(jié)未示出)，其可啟用打開的擋板44’。在該實施例中，擋板示為連接到軸46并且關(guān)于軸46樞轉(zhuǎn)的蝶閥以使得機(jī)構(gòu)37將允許軸46旋轉(zhuǎn)。來到的空氣流被分成流。向氣壩22 (部分切除地示出)的下邊緣引導(dǎo)的空氣流17向下偏轉(zhuǎn)，并且在車輛外部(其將在車輛下方攜帶所述空氣流17)的路徑上繼續(xù)?？諝饬?5被入口 12e收集，該空氣流15示出被引導(dǎo)向形成在氣壩22和所述氣壩22所附連到的車輛主體部分的結(jié)合處的高壓區(qū)域(未示出)。空氣流15然后在32處排出之前通過打開的擋板44’并且沿著管道30而到冷卻盤制動器轉(zhuǎn)子52。
[0061]在該實施例中，管道30和入口 12e是分開的組件。管道30的空氣流接收端部的短長度(未示出)被設(shè)定尺寸并且成形從而可滑動地進(jìn)入并且接合入口 12e的唇部35?？蛇x地(未示出)，管道入口接合部可通過具有可滑動地進(jìn)入并且接合管道30的空氣流接收端的唇部35和入口 12e的合適部分而作出。在任一個實施例中，管道30和入口 12e可使用例如使用軟管夾33彼此固定。替代的緊固件可包括模制中互補(bǔ)特征以啟用卡口鎖或諸如螺釘或鉚釘?shù)臋C(jī)械緊固件。在該實施例中，打開的擋板44’定位在管道30中。
[0062]入口及其關(guān)聯(lián)管道的實施例的另外細(xì)節(jié)在圖2A的向內(nèi)引導(dǎo)的側(cè)視圖中示出，其反映右制動器的視圖以更清楚地示出空氣流15接近開口 32時的重定向。在圖2A示出的實施例中，導(dǎo)管30’和入口 12e’示作為在其之間沒有機(jī)械附件的一體件。為清楚起見，機(jī)構(gòu)37和纜繩116在該視圖中沒有示出。
[0063]在其“閉合”位置44中，擋板可拒絕冷卻空氣進(jìn)入，而在其“打開”位置44’中基本上允許冷卻空氣自由通過到盤52。同樣，擋板示出為關(guān)于支撐軸46樞轉(zhuǎn)的蝶閥。當(dāng)然，擋板還可采用介于閉合位置44和打開位置44’之間的多個位置。因此，在運(yùn)行以逐步旋轉(zhuǎn)軸46的致動器的影響下，示出的擋板也將逐步運(yùn)行，從其閉合配置總體上平滑地過渡到打開配置，并且根據(jù)需要反之亦然。入口 12e’具有外表面34和平滑變化的喉部分45，旨在收集并且接納空氣而不引起過度紊流。圖2B示出總體上與圖1C左前制動器視圖類似但是具有一些(未標(biāo)記)懸掛組件和在41處的輪窩周圍的車輛結(jié)構(gòu)的一部分的視圖，從而示出由將這種系統(tǒng)整合成車輛所引起的包裝問題。在圖2B中，閉合的擋板44及其關(guān)聯(lián)軸46被示出定位在入口 12e中。
[0064]圖2C示出與圖2B右車輪視圖對應(yīng)的視圖，但是其在從車輛外側(cè)的方向上以進(jìn)一步圖示將所述系統(tǒng)整合成所述車輛。在該實施例中，同樣結(jié)合整體的管道入口組合，閉合的擋板44和軸46被描述為定位在所述組合的入口 12e’部分中。圖2D示出入口 12e的正面視圖，即總體上沿著沿著圖2B和2C中的箭頭11從而示出入口 12e和氣壩22的相對位置，并且還示出從表面34到喉45的平滑過渡。示出了用于可安裝在管道30或30’(在該視圖中未示出)的任一個上的機(jī)構(gòu)37的代表性位置。將理解的是，機(jī)構(gòu)37的結(jié)構(gòu)和位置可隨擋板的選擇而變化。
[0065]在該實施例中，入口 12e是適當(dāng)附連到主體結(jié)構(gòu)13和毗鄰氣壩22而具有表面34的離散結(jié)構(gòu)。入口 12e具有流線型喉部分45，該流線型喉部分45通過例如蝶閥的合適擋板而平滑過渡到可閉合的總體圓形的開口 43。打開的開口 44’將最小障礙物提供到空氣流，允許冷卻空氣通過管道30和排出開口 32流動到制動盤52。在該實施例中，入口 12e是與相鄰主體結(jié)構(gòu)13分開的離散實體。在入口定位在模制聚合物車輛組件(諸如前儀表板)處的其它實施例中，其可以作為整體特征而模制到組件中。
[0066]作為蝶閥的擋板的描述僅是示例性的，并且可利用替代的擋板設(shè)備。這些可例如包括球閥、閘閥、百葉閥、光圈閥和旋塞閥等等。當(dāng)結(jié)合能夠提供足夠的力和運(yùn)動范圍從而將閥從其閉合到其打開位置循環(huán)(并且反之亦然)的致動器時，這些入口閥的每個根據(jù)需要用于逐步通過或阻斷空氣流，并且反之亦然。因此，閥類型的選擇應(yīng)當(dāng)由來自被選擇致動器的可用運(yùn)動范圍激活并且與其一致。當(dāng)然，這些擋板類型的每種逐步運(yùn)行，也就是說，其提供介于“打開”和“閉合”之間多個配置的機(jī)會。這些中間配置將節(jié)制空氣流并且減少輸送到制動器的冷卻空氣的體積。因此，當(dāng)需要冷卻制動器時，總體上優(yōu)選的是擋板從其閉合到其打開配置快速地轉(zhuǎn)換。
[0067]可閉合的入口提供管理車輛阻力的機(jī)會，因為當(dāng)入口與打開相對而閉合時車輛阻力系數(shù)降低。優(yōu)選擋板定位在接近入口開口處，其合適地在入口下游的管道長度的約30%的跨度內(nèi)。但是，利用良好的擋板密封，即使當(dāng)擋板定位在圖1C的管道終端端部和排出開口 32時，阻力系數(shù)可比較的改進(jìn)可獲得。
[0068]在實施例中，合適的致動器可基于靈敏或活性材料，諸如形狀記憶合金(SMA)或石蠟。這些致動器可以以被動模式操作(也就是說，沒有外部動力應(yīng)用)，并且可以跨過數(shù)十萬或數(shù)百萬個周期而可靠地運(yùn)行。有利地，這種致動器還可用作溫度傳感器。這些致動器響應(yīng)在溫度中的變化并且可以選擇從而僅當(dāng)制動器溫度達(dá)到預(yù)定升高溫度時來操作入口擋板。利用適當(dāng)?shù)闹聞悠髟O(shè)計，在溫度上升期間發(fā)生的變化可以在冷卻上反轉(zhuǎn)。因此，對于僅只要被需要以將制動器溫度保持在優(yōu)選運(yùn)行溫度范圍內(nèi)，入口可保持在其擋板打開的較高阻力系數(shù)的配置中。因此以這種方法，車輛被保持在其優(yōu)選的較低阻力的擋板閉合的配置中，直到由入口和管道所輸送的輔助制動冷卻空氣被需要在尤其繁重的制動條件下控制制動器溫度。
[0069]SMA是在總體小于300°C左右的相對適度的溫度處從一個相到另一個轉(zhuǎn)變的材料。兩個相具有明顯不同的特性，其中高溫奧氏體相堅固并且僵硬，而馬氏體低溫相較弱并且較軟。轉(zhuǎn)變跨過狹窄溫度范圍發(fā)生，其取決于選擇的SMA合金的組成。通過適當(dāng)選擇SMA的組成，轉(zhuǎn)變溫度可容易被選擇以落在50°C和250°C左右的范圍內(nèi)，從而確保擋板不打開直到制動器和致動器溫度超過周圍溫度。
[0070]在操作中，適當(dāng)形狀的SMA合金在比馬氏體高得多的高溫處退火到奧氏體轉(zhuǎn)變溫度。當(dāng)在奧氏體下冷卻到馬氏體轉(zhuǎn)變溫度時，合金將采用其馬氏體相并且可容易變形。賦予小于約8%的應(yīng)變的受控變形可將SMA重新成形到第二形狀，該應(yīng)變可例如通過偏置彈簧或自重來施加。只要SMA保持其較低溫度的馬氏體結(jié)構(gòu)，該變形形狀將保持，但是明顯地，當(dāng)合金再次采用其奧氏體相時，原始形狀可基本上完全恢復(fù)。
[0071]在將變形的SMA加熱到等于或大于其馬氏體到奧氏體轉(zhuǎn)變溫度的溫度時，SMA將轉(zhuǎn)變?yōu)槠涓鼒怨?、更僵硬、更高溫度的奧氏體相。當(dāng)其轉(zhuǎn)變時，其將變形反轉(zhuǎn)(當(dāng)其這樣做時克服偏置彈簧或自重的影響)以基本上將SMA恢復(fù)到其初始形狀和配置。只要施加到在其馬氏體相中的SMA上的應(yīng)變限制為不超過約8%的應(yīng)變，則可重復(fù)從奧氏體到馬氏體轉(zhuǎn)變(并且反之亦然)的這種循環(huán)。此外，在從馬氏體到奧氏體轉(zhuǎn)變時，SMA產(chǎn)生高于并且超出克服偏置彈簧所需的可察覺的力。當(dāng)該力被支配并且適當(dāng)輸送到機(jī)構(gòu)時可操作或致動諸如上述入口閥擋板的設(shè)備。在當(dāng)冷卻到轉(zhuǎn)變溫度以下時，偏置彈簧將用于基本上將致動器恢復(fù)到其開始配置，并且(這樣做時)將反轉(zhuǎn)所述機(jī)構(gòu)的操作。
[0072]通常在致動器中使用的SMA是以金屬線、編織物、帶子、纜繩或其它這種細(xì)長的幾何形狀的形式。這些配置可同樣在本文描述的實施例中利用。然而，當(dāng)要求大位移時，將最大應(yīng)變最小化到8%左右的需要可使得由這種形式的線性設(shè)置制成的致動器龐大。此外，在存在溫度梯度時確保延展的致動器的整個長度將經(jīng)歷溫度上相同的上升，可能是挑戰(zhàn)性的。SMA任何的非轉(zhuǎn)變長度將成比例地減小致動器位移并且可導(dǎo)致不一致的致動器響應(yīng)(特別是當(dāng)僅用于輔助冷卻的邊際需求存在時)。然而，較少受到熱梯度影響并且更容易包裝的更緊湊設(shè)計可通過將金屬線或SMA的類似細(xì)長形式纏繞成螺旋彈簧的形狀來獲得。這種設(shè)計利用在后面部分中所述的SMA致動器中。
[0073]在一些SMA致動器中，SMA是復(fù)合結(jié)構(gòu)的組件。例如，在單變體設(shè)備中，SMA層可例如通過高溫氣相沉積而沉積到并且結(jié)合到諸如彈簧鋼的薄的適應(yīng)基板上?，F(xiàn)在，當(dāng)SMA在長度上改變時，其將力矩施加到基板，導(dǎo)致其彎曲。該行為還可通過選擇沉積溫度來修改，其可由于基板和沉積的熱膨脹系數(shù)上的差異而在基板中建立彎曲。當(dāng)單變體是以僅其一端處固定的帶狀形式時，自由端將偏轉(zhuǎn)并且可用于打開閥。以單變體盤的形式，中心將形成弓形。在要求更大位移或更復(fù)雜的運(yùn)動時，也可以使用與沉積在基板的任一側(cè)上的兩個SMA合金(其每個在不同溫度沉積且具有不同轉(zhuǎn)變溫度)結(jié)合的雙變體配置。在一些實施例中，單變體或雙變體可成形為符合管道內(nèi)部并其本身用作擋板。在該實施例中，在單變體或雙變體加熱時的偏轉(zhuǎn)將使單變體或雙變體重新成形，使得其不再密封靠著管道壁或靠著附連到管道壁或與管道壁成整體的一個或多個密封特征，以由此允許冷卻空氣通過管道。
[0074]在該申請中的SMA致動器的功用取決于一系列SMA合金的有效性，其具有適于對于在一溫度(該溫度適于對于輔助制動冷卻的需要)處響應(yīng)之需要的轉(zhuǎn)變溫度范圍。幸運(yùn)的是，形狀記憶行為已經(jīng)在包括 N1-Ti，In-Ti, N1-Ga, Cu-Zn-Al, Cu-Al-Ni，T1-Nb，Au-Cu-Zn, Cu-Zn-Sn, Cu-Zn-Si, Ag-Cd, Cu-Sn, Cu-Zn-Ga, N1-Al, Fe-Pt, T1-Pd-Ni,Fe-Mn-Si, Au-Zn以及Cu-Zn的大量合金體系中觀察到，并且相變可跨過從大約_(負(fù))100°C到大約+150°C左右之間的溫度范圍而發(fā)生，而專門合金在高達(dá)大約250°C轉(zhuǎn)變。雖然這種理論不被依賴，但是存在轉(zhuǎn)變溫度可能與每個原子的價電子比率相關(guān)的一些跡象。
[0075]在這些許多組合物中，近似相等原子比例的鎳和鈦合金得到最廣泛的使用，但是即使在這種合金體系中，在成分的微小變化可引起在轉(zhuǎn)變溫度上的顯著差異。例如，從大約
0.96到大約1.04而改變合金的鎳/鈦比例可改變從大約正70°C到大約負(fù)100°C的轉(zhuǎn)變溫度。因此，“制作” SMA的特性以使得轉(zhuǎn)變發(fā)送在與對于輔助制動器冷卻的迫切需求最為相關(guān)的任何預(yù)選溫度。通常，合適的SMA將具有從大約50°C到250°C范圍的轉(zhuǎn)變溫度。
[0076]通常，盤制動器幾乎普遍用于前制動器。雖然可使用實心轉(zhuǎn)子，但是在更重或更高性能車輛上使用的中型到大型轉(zhuǎn)子上利用通風(fēng)轉(zhuǎn)子更為常見。通風(fēng)轉(zhuǎn)子結(jié)合在制動器墊片接觸的轉(zhuǎn)子表面之間定位的徑向冷卻通道，該制動器墊片接觸的轉(zhuǎn)子表面在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)下用作空氣泵以將空氣從轉(zhuǎn)子中心循環(huán)到轉(zhuǎn)子外側(cè)。管道出口的優(yōu)選位置可取決于轉(zhuǎn)子類型(通風(fēng)的或?qū)嵭牡?而變化。
[0077]鼓制動器通常不通風(fēng)，并且在輔助冷卻施加到鼓制動器的地方，經(jīng)受管道的空氣流被最適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)到鼓或中空圓筒(其內(nèi)表面由制動器墊片接合)的外表面。
[0078]將理解的是，一些制動器系統(tǒng)組件、盤制動器50的轉(zhuǎn)子52 (在圖3A和3B中示出)和鼓制動器70的鼓72 (在圖4中示出)旋轉(zhuǎn)并且因此致動器可能無法適當(dāng)?shù)匕惭b在這些組件上。為了準(zhǔn)確測量墊片溫度，可能合意的是將傳感器定位在墊片54或襯片74的轉(zhuǎn)子或鼓接觸的表面上，但是由于墊片/襯片磨損，這種定位不可行。在墊片/襯片中(遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子或鼓)或在靴片(shoe) 76上將傳感器掩埋得更深可能是可行的，但是因為這些部分是可消耗的并且當(dāng)墊片/襯片磨損變得不可接受時被更換，這將是昂貴并且不方便的。出于這些理由，對于在盤制動器上的致動器的優(yōu)選位置是在制動器卡鉗組件56上。致動器還可安裝在卡鉗組件中或與卡鉗組件成整體，或在暴露的轉(zhuǎn)子表面附近。在鼓制動器上，致動器可安裝在液壓活塞80或背板82的任一個上。
[0079]在盤制動器卡鉗組件56上，致動器可定位在卡鉗支撐結(jié)構(gòu)58的上表面57上，或定位在支撐結(jié)構(gòu)58中的合適凹部或空腔(未示出)中。當(dāng)然，致動器應(yīng)當(dāng)合適地安裝到支撐結(jié)構(gòu)以使得致動器與卡鉗支撐良好地?zé)徇B通。將理解的是，在制動器系統(tǒng)上的不同位置，以及尤其是卡鉗支撐可以不同速率加熱以使得指示對于制動器冷卻需要的預(yù)定溫度可隨致動器位置而變化，并且對于不同位置需要不同致動器SMA成分。
[0080]如在圖3A和3B中示出，以，許多轉(zhuǎn)子52具有通過肋條或翼片62分開的墊片接觸表面66，67，其帶有在轉(zhuǎn)子外圍處的多個開口 64中終止的居間通道。當(dāng)轉(zhuǎn)子52旋轉(zhuǎn)時，該內(nèi)部翼片通道結(jié)構(gòu)用于將通過在與墊片接觸表面67鄰近的盤的內(nèi)表面上的開口 68(圖3B)而吸取的冷卻空氣在開口 64處將其排出之前而泵送通過轉(zhuǎn)子。許多卡鉗支撐結(jié)構(gòu)58因此具有在它們上表面上的開口或間隙(諸如在圖3A中的60處)，從而使對于加熱空氣排出的任何障礙物最小化。因此，假設(shè)致動器本身不過度妨礙加熱空氣流動，跨過開口 60定位的致動器或不同幾何形狀的功能等同開口將由這種加熱空氣直接加熱。
[0081]將理解的是，當(dāng)利用如同在圖3A和3B中示出的通風(fēng)盤時，可優(yōu)選地將冷卻引導(dǎo)向入口開口 68。然而，當(dāng)使用實心非通風(fēng)盤時，可更有效的是，總體上在由制動器墊片接觸的位置處將冷卻空氣引導(dǎo)向盤外圍。[0082]結(jié)合適當(dāng)?shù)目砷]合入口的合適SMA致動器90在圖5A中孤立地示出并在圖5B中以橫截面示出。如從圖5A視圖中清楚看出的，SMA致動器90被包含在閉合的總體圓筒形的殼體92內(nèi)。
[0083]總體圓筒形殼體92通過閉合的端蓋94在其端面上終止，并且通過結(jié)合定尺寸成適于接納纜繩116的金屬線114貫穿通過的通孔110的端蓋104在其相對端上終止。端蓋104還結(jié)合與通孔110同心并且定尺寸成對纜繩116的纜繩護(hù)套108容納的凹部112。在致動器殼體92的內(nèi)部，可滑動的法蘭套筒98支撐在內(nèi)部的殼體92的圓筒壁上，并且通過導(dǎo)柱96定位在殼體92的圓筒軸線上。可滑動的套筒98將殼體92的內(nèi)部空腔分成兩部分。通過端蓋104分界的第一部分包含SMA彈簧102 (其在此示出被壓縮并且在其馬氏體相)。第二部分包含偏置彈簧100 (其在此示出在其延伸位置)。SMA彈簧102和偏置彈簧100中的每個作用在可滑動套筒98的法蘭部分118的相對表面上以使得套筒98可由彈簧102和100中更強(qiáng)的無論哪個移位。可滑動的套筒98定尺寸成在其接合導(dǎo)柱96的中空部分中接受纜繩116的金屬線114。金屬線114可以以任何合適方式固定并且保持在該空腔內(nèi)，但是在此非限制地示出為通過與機(jī)械干涉的特征106相接合而約束。類似的機(jī)械干涉特征同樣非限制地示出為接合并且約束纜繩116的護(hù)套108從而將其固定在凹部112內(nèi)。
[0084]在操作中，如在圖5B處示出的致動器通過纜繩116連接到與擋板126結(jié)合的管道128的至少該部分。在低溫處，在圖5B中示出的配置、偏置彈簧100能夠克服在其馬氏體相的SMA彈簧102，這將套筒98朝向端蓋104移位。當(dāng)SMA彈簧102的溫度增加到使其轉(zhuǎn)變到其奧氏體相的溫度時，SMA彈簧102可克服偏置彈簧100，將套筒98朝向端蓋94移位并且如其所為地將金屬線114移位。金屬線114的位移通過纜繩116連通到管道部分128。在管道部分128處，護(hù)套108固定到塊120并且金屬線114固定到桿122 (其附連到擋板126的軸124)。軸124穿過在管道部分128的相對壁中適當(dāng)設(shè)定尺寸并且定位的開口(未示出)以使得作用在桿122的金屬線114的運(yùn)動用于使擋板126繞著軸124和打開的擋板126的軸線旋轉(zhuǎn)。
[0085]在將SMA彈簧102冷卻在其奧氏體到馬氏體的轉(zhuǎn)變之下并且將其恢復(fù)到其更弱的馬氏體相時，偏置彈簧100可同樣克服SMA彈簧102，將套筒98朝向端蓋104位移并且總體上將該過程反轉(zhuǎn)從而閉合擋板126。將理解的是，在該狀態(tài)中SMA致動器恢復(fù)到其初始狀態(tài)并且因此所述過程可以根據(jù)需要循環(huán)反復(fù)。
[0086]圖5C-D示出在盤制動器系統(tǒng)50的卡鉗支撐結(jié)構(gòu)58上的致動器90的代表性位置。致動器90通常定大小和配置成與轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)的尺寸符合，其可跨越具有可比較寬度的120毫米左右的圓周長度。在圖5C中，致動器與轉(zhuǎn)子52對齊并且合適地固定(未示出)到卡鉗支撐結(jié)構(gòu)的表面57。致動器被定位以使得至少SMA彈簧102跨過開口 60定位從而允許在SMA和由轉(zhuǎn)子52的通風(fēng)孔64泵送的加熱空氣之間良好地?zé)徇B通。圖示出類似的定位，但是仍固定到卡鉗支撐結(jié)構(gòu)的致動器90已經(jīng)旋轉(zhuǎn)以與轉(zhuǎn)子橫向而位于卡鉗支撐結(jié)構(gòu)58。在輪窩中可用的間隙或定向到管道部分128的纜繩116的要求使得這種設(shè)置成為必要。圖5E示出定位在利用實心轉(zhuǎn)子52’的制動器50’的卡鉗支撐結(jié)構(gòu)58的‘肩部’ 55上的致動器90。利用這種轉(zhuǎn)子，較小的空氣體積可通過開口 60泵送，并且其可優(yōu)選地將致動器90安裝成與卡鉗支撐結(jié)構(gòu)58接觸，并且強(qiáng)調(diào)熱量通過傳導(dǎo)而不是對流來傳遞。在所有情況下，卡鉗支撐已經(jīng)示出未修改，但是將理解的是，為便于固定致動器90或增強(qiáng)與致動器90的熱傳遞，可修改卡鉗支撐結(jié)構(gòu)。這種修改可包括凹部以更好地允許整合致動器和卡鉗支撐結(jié)構(gòu)，或用于從盤通風(fēng)孔排出熱空氣的其它開口，只要它們不損害支撐結(jié)構(gòu)的機(jī)械運(yùn)作則。當(dāng)然，還可存在用于將致動器可移除地機(jī)械附連到卡鉗支撐的特征(諸如容納并且固定彈簧夾的螺栓孔或開口)。
[0087]在SMA中奧氏體到馬氏體和馬氏體到奧氏體的轉(zhuǎn)變跨過溫度范圍而發(fā)生。隨著溫度從轉(zhuǎn)變開始溫度上升到轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度，轉(zhuǎn)變程度和關(guān)聯(lián)位移平滑地進(jìn)行。該行為暗示圖5B的擋板126將逐步打開(在轉(zhuǎn)變開始溫度處開始)，并且將不完全打開直到達(dá)到轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度。
[0088]將理解的是，SMA的運(yùn)行溫度和運(yùn)行溫度范圍應(yīng)當(dāng)選擇為與優(yōu)選的制動器運(yùn)行溫度范圍符合。SMA并且因此SMA致動器的運(yùn)行范圍的最大溫度應(yīng)當(dāng)小于最大的優(yōu)選制動器溫度以使得在達(dá)到最大的優(yōu)選制動器運(yùn)行溫度之前擋板可完全打開并且通過過最大體積的冷卻空氣。擋板將保持閉合并且維持良好的車輛空氣動力學(xué)直到致動器達(dá)到其運(yùn)行范圍的最小溫度。在一些SMA合金中，對于完全轉(zhuǎn)變的溫度范圍可高達(dá)大約50°C左右。但是在本申請中，優(yōu)選使用具有大約15°C左右的更狹窄轉(zhuǎn)變范圍的合金擴(kuò)展當(dāng)擋板可保持在其空氣動力學(xué)的閉合的配置中時的周期。
[0089]如果跨過該溫度范圍逐漸打開擋板126是可接受的，則在圖5A中示出的致動器和擋板之間所示出的直接連接是合適的。如果優(yōu)選使擋板126近乎瞬間從打開轉(zhuǎn)變到閉合，并且反之亦然，則應(yīng)當(dāng)利用雙穩(wěn)態(tài)或速動機(jī)構(gòu)。適當(dāng)?shù)兀賱訖C(jī)構(gòu)可連接到纜繩116并且定位在致動器90和管道部分128之間(利用根據(jù)需要的合適的附加調(diào)節(jié))以確保在致動器90和管道部分128之間的機(jī)械連通。這種速動機(jī)構(gòu)將趨于抵抗擋板打開到閉合或閉合到打開的狀態(tài)的任何變化，直到施加足夠的力以克服其阻力。當(dāng)克服阻力時，所述設(shè)備將輔助狀態(tài)的變化(通過施加附加力支撐致動器)。這種速動設(shè)備將縮小溫度范圍，跨過該溫度范圍擋板在介于打開和閉合狀態(tài)之間的位置中并且加強(qiáng)在這兩個狀態(tài)之間更突然的、較不漸變的轉(zhuǎn)變。即使利用速動設(shè)備引導(dǎo)，SMA仍將需要經(jīng)歷對于轉(zhuǎn)變的相同的溫度范圍，除非直達(dá)的速變在僅部分轉(zhuǎn)變的條件下發(fā)生。
[0090]示例性機(jī)構(gòu)在圖6中140處示出，并且包括兩個細(xì)長部件144，144’，其在一端處在樞軸148處連接的，并且每一個在它們的相對的第二端上的樞軸152中終止。每個樞軸152接合其相應(yīng)的槽146，所述槽146橫向約束其運(yùn)動。沿著槽146長軸線的樞軸152的運(yùn)動由彈簧142偏置，該彈簧142定位成與在箭頭154方向上對抗樞軸152的運(yùn)動，并且在箭頭156方向上促進(jìn)運(yùn)動。在運(yùn)行中，樞軸148在箭頭150方向上由連接158來作用。樞軸148的任何運(yùn)動由彈簧142對抗，因為在部件144，144’之間的互連屬性將在方向154上并與彈簧142相反地驅(qū)動樞軸152。然而，當(dāng)樞軸148前進(jìn)經(jīng)過中線160時，彈簧142在方向156上促進(jìn)樞軸152的運(yùn)動，這使樞軸148前進(jìn)到148’并且連接158前進(jìn)到158’。因此施加在連接158的相對端162處移位持續(xù)增加可引起樞軸148突然移位。將理解的是，連接158需要承受拉伸和壓縮載荷兩者。因此，其剛性應(yīng)當(dāng)足以在壓縮下不扭絞或扣住。因此，如果使用這種雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)，如果期望纜繩操作或?qū)傂赃B接替換成纜繩116，則可能需要將纜繩116的護(hù)套108沿著其長度固定地錨定在多個位置處。
[0091]SMA的另一個特性是轉(zhuǎn)變顯示滯后，也就是說，奧氏體到馬氏體轉(zhuǎn)變的開始溫度小于馬氏體到奧氏體轉(zhuǎn)變的結(jié)束溫度。通常，溫度滯后30°C左右，但利用適當(dāng)?shù)奶幚砥淇梢詼p小到大約15°C或甚至到大約10°C。這種滯后是期望的，因為其使得“追逐”或“抖動”最小化(其中小的溫度變化可導(dǎo)致?lián)醢鍫顟B(tài)的劇烈搖擺)。利用該滯后，擋板(一旦通過致動器打開)將保持打開直到致動器溫度根據(jù)SMA金屬線或彈簧的固有溫度滯后而降低(而不響應(yīng)于遠(yuǎn)遠(yuǎn)更小的溫度擺動)。如果需要額外的滯后，則空動機(jī)構(gòu)可以以類似于用于雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的方式定位在纜繩116上。如果需要，則空動機(jī)構(gòu)和雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)兩者可串聯(lián)設(shè)置并且兩者夾置在致動器90和管道部分128之間。
[0092]在圖7中示出了簡單的空動機(jī)構(gòu)。金屬線170穿過在槽型體174中的開口 172并且連接到由主體174的槽180約束的止擋件176。繼而，金屬線170’附連到主體174。因此在由雙箭頭178示出的方向上的金屬線170的運(yùn)動傳遞到止擋件176，但不傳遞到主體174和金屬線170，直到止擋件176接合槽端182，184中的一個。類似地，僅當(dāng)止擋件176接合合適的槽端182或184時，金屬線170’的運(yùn)動將傳遞到金屬線170。
[0093]如圖示出，管道部分128具有凸耳130(圖5A)。這些可以適于附連到入口(例如到圖2A-C的12e)或附連到管道30，或在多個件管道(未示出)的情況下附連在管道的件中的兩個之間。利用擋板的良好密封(其在其閉合位置中基本上防止任何空氣泄漏經(jīng)過擋板)，擋板的有效性最小地受其在入口或管道中擋板位置的影響。在該情況下，擋板可例如定位在最遠(yuǎn)離入口的管道末端處，也就是說，在圖1C的排出開口 32處。更常見的，擋板將定位在入口中或接近入口，通常在入口和排出開口之間距離的大約30%左右內(nèi)。將理解的是，擋板還可放置在單體的管道中9諸如在圖2中30處示出d )，而不妨礙由SMA激勵的擋板的運(yùn)行或作為整體的制動器冷卻系統(tǒng)的操作。同樣，擋板將通常定位在距入口的管道長度的不多于30%左右的距離處。
[0094]通常該致動器可具有帶小于大約250°C左右但是大于大約50°C左右轉(zhuǎn)變溫度的SMA，并且在許多情況下僅50°C到100°C的溫度范圍可能是合適的。100°C左右的溫度當(dāng)然遠(yuǎn)低于轉(zhuǎn)子或墊片接觸溫度(其可在持續(xù)或反復(fù)的繁重制動下產(chǎn)生)。在該情況下，一些制動器組件溫度可在從大約450°C到650°C左右的范圍內(nèi)變動。然而這種SMA溫度范圍的選擇與在相同條件下制動器流體溫度保持可感知地小于100°C的觀察一致。因此，在高制動溫度下獲得的卡鉗溫度、制動器流體溫度或轉(zhuǎn)子泵送空氣溫度可方便地位于SMA致動器通常運(yùn)行的溫度范圍內(nèi)。
[0095]當(dāng)然，如果未來研發(fā)出容許甚至更高的制動器運(yùn)行溫度的制動器材料，具有高達(dá)250°C轉(zhuǎn)變溫度的SMA可被容易地替換。
[0096]對于上述的SMA致動器和下面詳述的石蠟基致動器的致動溫度的選擇應(yīng)當(dāng)由在制動器墊片溫度和感測位置溫度之間的關(guān)系知識來教導(dǎo)。總體上將優(yōu)選的是在可感知地上升的制動器溫度影響制動器性能之前來打開入口擋板。這將需要制動器入口擋板的打開先于制動器溫度。因此制動器溫度和致動器溫度之間的關(guān)系必須在瞬態(tài)條件下確定。該關(guān)系可在僅有限數(shù)量的配置中分析地確定，并且將總體上基于計算機(jī)模型或?qū)嶒灮騼烧叩慕M
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[0097]另外的靈敏的受激勵材料的設(shè)備是石蠟基致動器。當(dāng)其融化并且從固體到液體改變以移動活塞時，這種石蠟致動器利用了石蠟的熱膨脹動力。隨著石蠟膨脹產(chǎn)生的運(yùn)動程度和載荷可能是可感知的，因為在目前商業(yè)使用一些石蠟中，融化時的體積膨脹可高達(dá)40%。通過適當(dāng)選擇所用石蠟的碳的數(shù)量，致動器可在從大約0°C到大約150°C的溫度范圍中運(yùn)行?？墒歉Ｒ姷?，石蠟致動器可利用具有在從大約20到60-80的范圍內(nèi)變動的碳的數(shù)量的烷烴以提供從大約35°C到大約110°C的有用運(yùn)行溫度范圍。
[0098]將所述致動器冷卻以凝固熔融石蠟反轉(zhuǎn)了該過程，這使石蠟體積收縮并且使活塞縮回。在許多應(yīng)用中，可使用輔助彈簧。彈簧可與致動器整體化或在致動器外部。在一些致動器中，可變形隔膜可提供彈簧作用。
[0099]石蠟包含在以其它方式密封的容器內(nèi)，該容器具有在合適地閉合配合孔中的活塞，如在圖8A和8B中示出的圖像中所示。圖8A (其示出石臘致動器的最簡單實施方式)示出了空心的圓筒形容器(其在一個端190上閉合，包含合適熔點的石蠟192)。石蠟由容器壁并且由具有密封件196的活塞194限制，該密封件196接合容器190的內(nèi)壁從而防止石蠟泄漏。連接到活塞194的柱塞198將隨著石蠟融化而前進(jìn)。在該圖像中，活塞194的前進(jìn)將由整體的返回彈簧200 (其坐落于柱塞194和圓筒唇部202的底面上)。在石蠟冷卻時重新凝固時，返回彈簧200將把活塞194移位到其開始位置。在圖8A中示出的石蠟圓筒可替換圖5A的SMA致動器，并且定位于在制動器卡鉗上或與制動器卡鉗接近的位置的類似范圍中。
[0100]石蠟的熱傳導(dǎo)率可感知地小于SMA合金的熱傳導(dǎo)率。同樣石蠟所需的質(zhì)量顯著大于圖5A的SMA致動器的質(zhì)量。因此對于石蠟致動器從閉合到打開的轉(zhuǎn)變與對于SMA致動器相比將可能可感知地更緩慢地發(fā)生，并且其將可能需要結(jié)合在石蠟致動器和擋板之間機(jī)械互連的雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)。然而，在冷卻時液體轉(zhuǎn)變到固體之前而可預(yù)期的過度冷卻，加上可感知的所需石蠟體積所引起的熱慣性，將可能消除對于空動設(shè)備的任何需求。
[0101]在圖SB中示出石蠟融化，而活塞194被移位并且返回彈簧200’被壓縮。該附圖還示出可結(jié)合在這種致動器中的一些附加或可選的特征，但是不是所有的特征將有必須在所描述的單個致動器中發(fā)現(xiàn)。這些特征包括外部加熱/冷卻翅片204和延伸通過缸基座191從而伸出超過缸190’的內(nèi)部柱206。利用合適的高熱傳導(dǎo)率材料制成的內(nèi)部柱206被示出在更大特征208中終止并且旨在輸送熱量到石蠟的內(nèi)核從而提高熱傳遞。這種配置可允許制動器系統(tǒng)的感知替代元件。例如，在圖8B中，特征208以包含在制動管線210中的致動器流體212的形式被示出。因此，在這種配置中，石蠟致動器將主要響應(yīng)于制動器流體溫度。在圖8A和8B中示出的容器配置之間的另外差異在于，圖8B的容器190’是非均勻尺寸的并且跨過其長度部分而結(jié)合冷卻翅片204。當(dāng)需要更長的沖程時，這種配置在有效包裝更大體積的石蠟中可以有用。將理解的是，僅與活塞194密封倚靠的容器190’的部分必須是圓筒形。同樣容器190’的基座191可成形以允許改進(jìn)與制動器系統(tǒng)的感測區(qū)域的熱連通。例如，基座191可以利用成形為至少部分地容納制動器管線210的凹部來成形，從而更有效地感測制動器流體溫度。如果致動器定位在卡鉗支撐上，則基座191可互補(bǔ)成形為符合這種卡鉗支撐的幾何形狀。
[0102]使用某些說明性示例已經(jīng)描述了本發(fā)明的實踐，但是本發(fā)明的范圍不限于這種說明性的示例。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，所述制動器的至少一部分與車輪一起旋轉(zhuǎn)，所述車輪和制動器定位在輪窩中，所述設(shè)備包括: 入口，其被構(gòu)造并且適于放置在具有車輪、制動器和輪窩的車輛中，所述入口如此放置以接收由所述車輛運(yùn)動所產(chǎn)生的空氣流的一部分； 管道，其具有長度并且從所述入口延伸到所述車輛制動器；所述管道在第一端部處連接到所述入口從而輸送由所述入口接收的所述空氣流的部分并且在遠(yuǎn)離所述入口的第二端部處具有開口，所述開口接近所述車輛制動器而定位以使得由所述入口接收并且由所述管道輸送的所述空氣流的部分能夠排出到所述輪窩中并且到所述車輛制動器的某部分上，并因此將輔助的冷卻空氣提供到所述制動器； 擋板，其定位在所述入口或所述管道中，能夠在第一配置中阻止所述空氣流的部分通過，并且適于在第二配置中允許空氣流的部分通過； 經(jīng)歷相變的溫度操作致動器，其可操作地連接到所述擋板并且適于感測指示所述車輛制動器溫度的溫度，當(dāng)由所述致動器感測的制動器溫度超過預(yù)定溫度時，所述致動器操作所述擋板并且允許所述空氣流的部分流動到所述制動器和輪窩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述溫度操作致動器包括形狀記憶合金(SMA)，所述SMA被選擇成當(dāng)所述制動器達(dá)到所述預(yù)定溫度時而經(jīng)歷相變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述溫度操作致動器包括固態(tài)石蠟致動器，所述固態(tài)石蠟致動器被選擇成當(dāng)所述制動器達(dá)到所述預(yù)定溫度時經(jīng)歷相變。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述SMA合金具有螺旋彈簧的形式，并且所述致動器還包括偏置彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述SMA合金的形狀是由金屬線、編織物、帶子、纜繩和沉積在柔性基板上的層所組成的組中的一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述SMA的成分包括由鎳、鈦、銦、鋁、鎵、銅、鋅、金、鎘、錳、鐵、錫、硅、鈀和鉬所組成的組中的元素的兩種或更多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述SMA開始經(jīng)歷從馬氏體相到奧氏體相轉(zhuǎn)變的溫度范圍在50°C和250°C之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其中，所述石蠟致動器運(yùn)行的溫度范圍在35°C和110°C之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于將輔助冷卻空氣提供到車輛制動器的設(shè)備，其還包括速動機(jī)構(gòu)和空動機(jī)構(gòu)中的一個或兩者。
10.一種具有主體結(jié)構(gòu)的機(jī)動車輛，所述主體結(jié)構(gòu)包括部分地圍繞車輪的輪窩，所述車輪帶有旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件，所述制動器系統(tǒng)組件由從包圍運(yùn)動車輛的空氣流抽取并且通過入口和管道輸送到制動器系統(tǒng)的流入空氣來冷卻，所述入口或管道包括響應(yīng)于制動器溫度而由致動器操作的擋板，所述車輛包括: 每個均支承輪胎的至少四個車輪，每個車輪均安裝到制動器系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)組件，每個車輪、輪胎和旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件均定位在所述主體結(jié)構(gòu)中的各個輪窩中； 入口， 其定位在車輛主體結(jié)構(gòu)中并且定位成接收由車輛運(yùn)動所產(chǎn)生的空氣流的一部分； 管道，其具有長度并且從所述入口延伸到輪窩，所述管道在第一端處連接到所述入口從而輸送由所述入口接收的所述空氣流的部分并且在遠(yuǎn)離所述入口的第二端處具有開口，從而將所述空氣流的部分排出到所述輪窩中并且因此將冷卻空氣提供到旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)組件； 能逐步運(yùn)行的擋板，其定位在所述入口或所述管道中，在第一配置中能夠阻止空氣流的部分通過，在第二配置中能夠使所述空氣流的部分通過，并且當(dāng)在介于第一和第二配置之間的多個配置中的任一個中時能夠使所述空氣流的部分中的某部段通過；以及 溫度操作致動器，所述致動器具有包括最小和最大溫度的運(yùn)行溫度范圍，溫度操作致動器可操作地連接到所述擋板，并適于感測指示車輛制動器溫度的溫度，并且適于通過使所述擋板在其第一和第二配置之間反復(fù)循環(huán)而響應(yīng)于所指示的制動器溫度的變化，從而當(dāng)致動器溫度小于致動器運(yùn)行溫度范圍的最小溫度時而選擇性地拒絕所述空氣流的部分通過并當(dāng)致動器溫度超過致動器運(yùn)行溫度范圍的最小溫度時允許空氣流的部分通過，所述致動器運(yùn)行溫度范圍的最大溫度被選擇成小于預(yù)定的制動器溫度。
【文檔編號】F16D65/847GK103967983SQ201410005978
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月1日
【發(fā)明者】A.L.布朗, T.J.居赫特, N.L.約翰遜, P.W.亞歷山大, X.高, R.J.斯庫爾基斯, K.D.貝尼安 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司