CN108162683A - 用于商用车的螺钉式轮毂制动盘总成 - Google Patents

用于商用车的螺钉式轮毂制动盘总成 Download PDF

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CN108162683A CN201711465135.5A CN201711465135A CN108162683A CN 108162683 A CN108162683 A CN 108162683A CN 201711465135 A CN201711465135 A CN 201711465135A CN 108162683 A CN108162683 A CN 108162683A
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范学林
翟建峰
邴浩
唐林明
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Abstract

本发明公开了一种用于商用车的螺钉式轮毂制动盘总成，包括轮毂和制动盘，其中，轮毂由轮毂法兰和轮毂轴承位组成，制动盘包括制动盘本体，制动盘本体朝向轮毂一侧的圆盘的内圈上沿圆周方向设有若干个连接键槽，轮毂轴承位的外壁上对应安装制动盘本体的位置沿圆周方向设有与连接键槽相配合的连接花键，制动盘本体通过连接键槽和连接花键安装在轮毂轴承位上，连接花键朝向轮毂法兰的侧面上与轮毂轴承位的外壁上对应的位置设有定位加强筋，定位加强筋凸出连接花键的顶面，连接花键的另一侧面上通过压紧螺钉安装有压紧圈，压紧圈将制动盘本体朝向轮毂一侧的圆盘压紧在定位加强筋上。适用于商用车。

Description

用于商用车的螺钉式轮毂制动盘总成
技术领域
本发明涉及商用车轮毂领域，特别是涉及一种用于商用车的螺钉式轮毂制动盘总成。
背景技术
目前，中、重型卡车及客车车辆在公路运输和工程运输中被广泛应用，轮毂制动盘总成作为地面与车身之间的一个重要传递环节，其决定着整车的行车安全和经济性。现有的轮毂制动盘总成一般包括轮毂和制动盘，其中，轮毂由轮毂法兰和轮毂轴承位组成，制动盘由制动盘本体和制动盘套筒组成，制动盘通过制动盘套筒套装在轮毂的轮毂轴承位上并由固定螺栓固定。这种现有的轮毂制动盘总成在实际使用时存在以下问题：
1、由于制动盘通过制动盘套筒套装在轮毂的轮毂轴承位上并由固定螺栓固定，所以固定螺栓会受到很大的剪切力；
2、由于固定螺栓固定在制动盘套筒与轮毂轴承位的连接部上，所以制动盘的制动力与固定螺栓的受力点不在同一个平面内，制动力与受力点在轴向上存在一定距离，这样便会产生一个弯矩，从而进一步地增大了固定螺栓的受力。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种用于商用车的螺钉式轮毂制动盘总成。
为了实现以上目的，本发明提供的一种用于商用车的螺钉式轮毂制动盘总成，包括轮毂和制动盘，其中，所述轮毂由轮毂法兰和轮毂轴承位组成，所述制动盘包括制动盘本体，所述制动盘本体朝向所述轮毂一侧的圆盘的内圈上沿圆周方向设有若干个连接键槽，所述轮毂轴承位的外壁上对应安装所述制动盘本体的位置沿圆周方向设有与所述连接键槽相配合的连接花键，所述制动盘本体通过所述连接键槽和所述连接花键安装在所述轮毂轴承位上，所述连接花键朝向所述轮毂法兰的侧面上与所述轮毂轴承位的外壁上对应的位置设有定位加强筋，所述定位加强筋凸出所述连接花键的顶面，所述连接花键的另一侧面上通过压紧螺钉安装有压紧圈，所述压紧圈将所述制动盘本体朝向所述轮毂一侧的圆盘压紧在所述定位加强筋上。
通过在制动盘本体朝向轮毂一侧的圆盘的内圈上沿圆周方向开设连接键槽，并在轮毂轴承位的外壁上对应安装制动盘本体的位置沿圆周方向加设与连接键槽相配合的连接花键，这样制动盘便可通过花键连接方式径向定位安装在轮毂上，然后再通过定位加强筋与压紧圈之间的配合即可将制动盘轴向固定安装在轮毂上，这种组合安装方式由于采用了花键结构，连接花键起到主要受力作用，所以压紧螺钉仅仅只是起到压紧定位作用，其受力非常小，从而可以使用小尺寸的螺钉，以便于安装和后期的维护，使用寿命较长；同时，由于花键所能承受的载荷较大，所以进一步地提高了使用寿命；而且，由于花键的受力点与制动盘的制动力在同一个平面内，所以不会产生弯矩，从而大大地改善了花键的受力工况，进而更进一步地提高了使用寿命；再且，由于制动盘本体直接通过花键结构安装在轮毂轴承位上，所以制动盘无需再设计制动盘套筒，从而大大地减轻了本总成的重量，有利于整车的轻量化，更节能环保；最后，通过在连接花键朝向轮毂法兰的侧面上与轮毂轴承位的外壁上对应的位置加设定位加强筋，并使定位加强筋凸出连接花键的顶面，这样，加设的定位加强筋一方面可以对连接花键起到强度加强的作用，另一方面还能对制动盘本体起到安装定位的作用。
在上述方案中，至少两个所述连接花键上设有用于安装所述压紧螺钉的花键螺纹孔。由于花键为主要受力部件，所以压紧螺钉仅仅只是起到压紧定位作用，其受力非常小，从而可以使用数量较少且尺寸较小的螺钉。
在上述方案中，所述压紧圈的上设有用于安装所述压紧螺钉的螺钉通孔，所述压紧圈上对应所述螺钉通孔的位置设有螺钉通孔加强部。通过在压紧圈上对应螺钉通孔的位置加设螺钉通孔加强部，这样能提高压紧圈的使用寿命。
在上述方案中，所述压紧圈的内径与所述制动盘本体朝向所述轮毂一侧的圆盘的内径相配合，所述压紧圈的外径与所述制动盘本体背向所述轮毂一侧的圆盘的内径相配合。通过将压紧圈的外径设计成与制动盘本体背向所述轮毂一侧的圆盘的内径相配合，这样便于压紧圈的安装。
在上述方案中，所述制动盘本体朝向所述轮毂一侧的圆盘的内径小于所述制动盘本体背向所述轮毂一侧的圆盘的内径。通过将制动盘本体朝向轮毂一侧的圆盘的内径设计成小于制动盘本体背向所述轮毂一侧的圆盘的内径，这样方便了安装。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
1、通过在制动盘本体朝向轮毂一侧的圆盘的内圈上沿圆周方向开设连接键槽，并在轮毂轴承位的外壁上对应安装制动盘本体的位置沿圆周方向加设与连接键槽相配合的连接花键，这样制动盘便可通过花键连接方式径向定位安装在轮毂上，然后再通过定位加强筋与压紧圈之间的配合即可将制动盘轴向固定安装在轮毂上，这种组合安装方式由于采用了花键结构，连接花键起到主要受力作用，所以压紧螺钉仅仅只是起到压紧定位作用，其受力非常小，从而可以使用小尺寸的螺钉，以便于安装和后期的维护，使用寿命较长；
2、由于花键所能承受的载荷较大，所以进一步地提高了使用寿命；
3、由于花键的受力点与制动盘的制动力在同一个平面内，所以不会产生弯矩，从而大大地改善了花键的受力工况，进而更进一步地提高了使用寿命；
4、由于制动盘本体直接通过花键结构安装在轮毂轴承位上，所以制动盘无需再设计制动盘套筒，从而大大地减轻了本总成的重量，有利于整车的轻量化，更节能环保；
5、通过在连接花键朝向轮毂法兰的侧面上与轮毂轴承位的外壁上对应的位置加设定位加强筋，并使定位加强筋凸出连接花键的顶面，这样，加设的定位加强筋一方面可以对连接花键起到强度加强的作用，另一方面还能对制动盘本体起到安装定位的作用；
6、由于花键为主要受力部件，所以压紧螺钉仅仅只是起到压紧定位作用，其受力非常小，从而可以使用数量较少且尺寸较小的螺钉；
7、通过在压紧圈上对应螺钉通孔的位置加设螺钉通孔加强部，这样能提高压紧圈的使用寿命；
8、通过将压紧圈的外径设计成与制动盘本体背向所述轮毂一侧的圆盘的内径相配合，这样便于压紧圈的安装；
9、通过将制动盘本体朝向轮毂一侧的圆盘的内径设计成小于制动盘本体背向所述轮毂一侧的圆盘的内径，这样方便了安装。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的另一视角结构示意图；
图3为图1的主视结构示意图；
图4为图1的后视结构示意图；
图5为沿图4中A-A线的剖面结构示意图；
图6为图1的侧视结构示意图；
图7为轮毂的结构示意图；
图8为图7的另一视角结构示意图；
图9为图7的主视结构示意图；
图10为图7的后视结构示意图；
图11为沿图10中B-B线的剖面结构示意图；
图12为图7的侧视结构示意图；
图13为制动盘的结构示意图；
图14为图13的主视结构示意图；
图15为图13的侧视结构示意图；
图16为本发明的爆炸结构示意图；
图17为图16的另一视角结构示意图；
图18为图16的主视结构示意图；
图19为本发明的另一爆炸结构示意图。
图中：轮毂1，轮毂法兰1a，轮毂轴承位1b，连接花键1c，定位加强筋1d，花键通风孔1e，法兰通风孔1f，通风孔加强筋1g，花键螺纹孔1h，制动盘2，制动盘本体2a，连接键槽2b，压紧螺钉3，压紧圈4，螺钉通孔4a，螺钉通孔加强部4b。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
实施例：一种用于商用车的螺钉式轮毂制动盘总成，包括轮毂1和制动盘2，其中，所述轮毂1由轮毂法兰1a和轮毂轴承位1b组成，所述制动盘2包括制动盘本体2a，所述制动盘本体2a朝向所述轮毂1一侧的圆盘的内圈上沿圆周方向设有若干个连接键槽2b，所述轮毂轴承位1b的外壁上对应安装所述制动盘本体2a的位置沿圆周方向设有与所述连接键槽2b相配合的连接花键1c，所述制动盘本体2a通过所述连接键槽2b和所述连接花键1c安装在所述轮毂轴承位1b上，所述连接花键1c朝向所述轮毂法兰1a的侧面上与所述轮毂轴承位1b的外壁上对应的位置设有定位加强筋1d，所述定位加强筋1d凸出所述连接花键1c的顶面，所述定位加强筋1d用于定位安装所述制动盘本体2a并用于增加所述连接花键1c的强度，所述连接花键1c的另一侧面上通过压紧螺钉3安装有压紧圈4，所述压紧圈4将所述制动盘本体2a朝向所述轮毂1一侧的圆盘压紧在所述定位加强筋1d上；相邻两个所述连接花键1c的根部之间设有花键通风孔1e，所述轮毂法兰1a上沿圆周方向设有若干个可与所述花键通风孔1e连通的法兰通风孔1f。
通过在制动盘本体2a朝向轮毂1一侧的圆盘的内圈上沿圆周方向开设连接键槽2b，并在轮毂轴承位1b的外壁上对应安装制动盘本体2a的位置沿圆周方向加设与连接键槽2b相配合的连接花键1c，这样制动盘2便可通过花键连接方式径向定位安装在轮毂1上，然后再通过定位加强筋1d与压紧圈4之间的配合即可将制动盘2轴向固定安装在轮毂1上，这种组合安装方式由于采用了花键结构，连接花键1c起到主要受力作用，所以压紧螺钉3仅仅只是起到压紧定位作用，其受力非常小，从而可以使用小尺寸的螺钉，以便于安装和后期的维护，使用寿命较长；同时，由于花键所能承受的载荷较大，所以进一步地提高了使用寿命；而且，由于花键的受力点与制动盘的制动力在同一个平面内，所以不会产生弯矩，从而大大地改善了花键的受力工况，进而更进一步地提高了使用寿命；再且，由于制动盘本体2a直接通过花键结构安装在轮毂轴承位1b上，所以制动盘2无需再设计制动盘套筒，从而大大地减轻了本总成的重量，有利于整车的轻量化，更节能环保；接着，通过在相邻两个连接花键1c的根部之间开设花键通风孔1e，并在轮毂法兰1a上沿圆周方向开设若干个可与花键通风孔1e连通的法兰通风孔1f，这样空气可在本总成内流通，从而大大地提高了本总成的散热效率，保障了行车安全；最后，通过在连接花键1c朝向轮毂法兰1a的侧面上与轮毂轴承位1b的外壁上对应的位置加设定位加强筋1d，并使定位加强筋1d凸出连接花键1c的顶面，这样，加设的定位加强筋1d一方面可以对连接花键1c起到强度加强的作用，另一方面还能对制动盘本体2a起到安装定位的作用。
相邻两个所述法兰通风孔1f之间设有通风孔加强筋1g。通过在相邻两个法兰通风孔1f之间加设通风孔加强筋1g，这样能增加法兰通风孔1f的强度。至少两个所述连接花键1c上设有用于安装所述压紧螺钉3的花键螺纹孔1h。由于花键为主要受力部件，所以压紧螺钉3仅仅只是起到压紧定位作用，其受力非常小，从而可以使用数量较少且尺寸较小的螺钉。
上述压紧圈4的上设有用于安装所述压紧螺钉3的螺钉通孔4a，所述压紧圈4上对应所述螺钉通孔4a的位置设有螺钉通孔加强部4b。通过在压紧圈4上对应螺钉通孔4a的位置加设螺钉通孔加强部4b，这样能提高压紧圈4的使用寿命。所述压紧圈4的内径与所述制动盘本体2a朝向所述轮毂1一侧的圆盘的内径相配合，所述压紧圈4的外径与所述制动盘本体2a背向所述轮毂1一侧的圆盘的内径相配合。通过将压紧圈4的内径设计成与制动盘本体2a朝向所述轮毂1一侧的圆盘的内径相配合，这样能防止压紧圈4遮挡花键通风孔1e；同时，通过将压紧圈4的外径设计成与制动盘本体2a背向所述轮毂1一侧的圆盘的内径相配合，这样便于压紧圈4的安装。所述制动盘本体2a朝向所述轮毂1一侧的圆盘的内径小于所述制动盘本体2a背向所述轮毂1一侧的圆盘的内径。通过将制动盘本体2a朝向轮毂1一侧的圆盘的内径设计成小于制动盘本体2a背向所述轮毂1一侧的圆盘的内径，这样能保证本总成的两侧是贯通的，从而提高了散热效率。
上述法兰通风孔1f的数量大于所述花键通风孔1e的数量。通过将法兰通风孔1f的数量设计成大于花键通风孔1e的数量，这样能增大进风量。每个所述花键通风孔1e对应有一个所述法兰通风孔1f位于所述轮毂轴承位1b的同一母线上。通过设计每个花键通风孔1e对应有一个法兰通风孔1f位于轮毂轴承位1b的同一母线上，即每个花键通风孔1e与对应的法兰通风孔1f位于轮毂轴承位1b的同一母线上，这样有利于空气的流动，提高了散热效率。
上述花键通风孔1e为圆弧结构。通过将花键通风孔1e设计为圆弧结构，这样一方面有利于空气的流动，提高了散热效率，另一方面能避免应力集中，保障了连接花键1c的强度。所述法兰通风孔1f为圆弧结构。通过将法兰通风孔1f设计为圆弧结构，这样一方面有利于空气的流动，提高了散热效率，另一方面能避免应力集中，保障了轮毂法兰1a的强度。
上述轮毂制动盘总成的装配方法如下：
a、将所述制动盘本体2a上的所述连接键槽2b对准所述轮毂1上的所述连接花键1c，通过相互配合的所述连接花键1c和所述连接键槽2b将所述制动盘本体2a径向定位安装在轮毂1上；
b、用所述压紧圈4将所述制动盘本体2a轴向压紧在所述定位加强筋1d上并用所述压紧螺钉3锁紧即可。
本实施例通过在制动盘本体2a朝向轮毂1一侧的圆盘的内圈上沿圆周方向开设连接键槽2b，并在轮毂轴承位1b的外壁上对应安装制动盘本体2a的位置沿圆周方向加设与连接键槽2b相配合的连接花键1c，这样制动盘2便可通过花键连接方式径向定位安装在轮毂1上，然后再通过定位加强筋1d与压紧圈4之间的配合即可将制动盘2轴向固定安装在轮毂1上，这种组合安装方式由于采用了花键结构，连接花键1c起到主要受力作用，所以压紧螺钉3仅仅只是起到压紧定位作用，其受力非常小，从而可以使用小尺寸的螺钉，以便于安装和后期的维护，使用寿命较长；由于花键所能承受的载荷较大，所以进一步地提高了使用寿命；由于花键的受力点与制动盘的制动力在同一个平面内，所以不会产生弯矩，从而大大地改善了花键的受力工况，进而更进一步地提高了使用寿命；由于制动盘本体2a直接通过花键结构安装在轮毂轴承位1b上，所以制动盘2无需再设计制动盘套筒，从而大大地减轻了本总成的重量，有利于整车的轻量化，更节能环保；通过在相邻两个连接花键1c的根部之间开设花键通风孔1e，并在轮毂法兰1a上沿圆周方向开设若干个可与花键通风孔1e连通的法兰通风孔1f，这样空气可在本总成内流通，从而大大地提高了本总成的散热效率，保障了行车安全；通过在连接花键1c朝向轮毂法兰1a的侧面上与轮毂轴承位1b的外壁上对应的位置加设定位加强筋1d，并使定位加强筋1d凸出连接花键1c的顶面，这样，加设的定位加强筋1d一方面可以对连接花键1c起到强度加强的作用，另一方面还能对制动盘本体2a起到安装定位的作用。
另外，本实施例通过在相邻两个法兰通风孔1f之间加设通风孔加强筋1g，这样能增加法兰通风孔1f的强度；由于花键为主要受力部件，所以压紧螺钉3仅仅只是起到压紧定位作用，其受力非常小，从而可以使用数量较少且尺寸较小的螺钉；通过在压紧圈4上对应螺钉通孔4a的位置加设螺钉通孔加强部4b，这样能提高压紧圈4的使用寿命；通过将压紧圈4的内径设计成与制动盘本体2a朝向所述轮毂1一侧的圆盘的内径相配合，这样能防止压紧圈4遮挡花键通风孔1e；通过将压紧圈4的外径设计成与制动盘本体2a背向所述轮毂1一侧的圆盘的内径相配合，这样便于压紧圈4的安装；通过将制动盘本体2a朝向轮毂1一侧的圆盘的内径设计成小于制动盘本体2a背向所述轮毂1一侧的圆盘的内径，这样能保证本总成的两侧是贯通的，从而提高了散热效率；通过将法兰通风孔1f的数量设计成大于花键通风孔1e的数量，这样能增大进风量；通过设计每个花键通风孔1e对应有一个法兰通风孔1f位于轮毂轴承位1b的同一母线上，即每个花键通风孔1e与对应的法兰通风孔1f位于轮毂轴承位1b的同一母线上，这样有利于空气的流动，提高了散热效率；通过将花键通风孔1e设计为圆弧结构，这样一方面有利于空气的流动，提高了散热效率，另一方面能避免应力集中，保障了连接花键1c的强度；通过将法兰通风孔1f设计为圆弧结构，这样一方面有利于空气的流动，提高了散热效率，另一方面能避免应力集中，保障了轮毂法兰1a的强度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于商用车的螺钉式轮毂制动盘总成，包括轮毂(1)和制动盘(2)，其中，所述轮毂(1)由轮毂法兰(1a)和轮毂轴承位(1b)组成，所述制动盘(2)包括制动盘本体(2a)，其特征在于，所述制动盘本体(2a)朝向所述轮毂(1)一侧的圆盘的内圈上沿圆周方向设有若干个连接键槽(2b)，所述轮毂轴承位(1b)的外壁上对应安装所述制动盘本体(2a)的位置沿圆周方向设有与所述连接键槽(2b)相配合的连接花键(1c)，所述制动盘本体(2a)通过所述连接键槽(2b)和所述连接花键(1c)安装在所述轮毂轴承位(1b)上，所述连接花键(1c)朝向所述轮毂法兰(1a)的侧面上与所述轮毂轴承位(1b)的外壁上对应的位置设有定位加强筋(1d)，所述定位加强筋(1d)凸出所述连接花键(1c)的顶面，所述连接花键(1c)的另一侧面上通过压紧螺钉(3)安装有压紧圈(4)，所述压紧圈(4)将所述制动盘本体(2a)朝向所述轮毂(1)一侧的圆盘压紧在所述定位加强筋(1d)上。
2.如权利要求1所述的用于商用车的螺钉式轮毂制动盘总成，其特征在于，至少两个所述连接花键(1c)上设有用于安装所述压紧螺钉(3)的花键螺纹孔(1h)。
3.如权利要求1所述的用于商用车的螺钉式轮毂制动盘总成，其特征在于，所述压紧圈(4)的上设有用于安装所述压紧螺钉(3)的螺钉通孔(4a)，所述压紧圈(4)上对应所述螺钉通孔(4a)的位置设有螺钉通孔加强部(4b)。
4.如权利要求1所述的用于商用车的螺钉式轮毂制动盘总成，其特征在于，所述压紧圈(4)的内径与所述制动盘本体(2a)朝向所述轮毂(1)一侧的圆盘的内径相配合，所述压紧圈(4)的外径与所述制动盘本体(2a)背向所述轮毂(1)一侧的圆盘的内径相配合。
5.如权利要求1所述的用于商用车的螺钉式轮毂制动盘总成，其特征在于，所述制动盘本体(2a)朝向所述轮毂(1)一侧的圆盘的内径小于所述制动盘本体(2a)背向所述轮毂(1)一侧的圆盘的内径。
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