CN111842393A - 一种主动式制动粉尘吸收装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种主动式制动粉尘吸收装置及汽车，该主动式制动粉尘吸收装置包括扰流件、通风组件和收集装置；该收集装置设于该通风组件内；收集装置用于收集汽车制动产生的粉尘，该通风组件包括进气口和出气口；该进气口与制动钳连接，该扰流件的一端位于该出气口内；其中，该扰流件通过轮毂轴承的转动，实现转动，进而形成负压，将该制动盘制动产生的粉尘吸入该收集装置。本发明提供的主动式制动粉尘吸收装置具有不消耗额外能源和占用空间小的特点。

Description

一种主动式制动粉尘吸收装置及汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种主动式制动粉尘吸收装置及汽车。

背景技术

随着我国经济发展的愈发迅速，汽车保有量呈现逐年增加的趋势。但随着汽车数量的增加，汽车带来的环保问题也是日益严峻。如何使车辆更加环保，尤其是如何减少车辆粉尘排放，是各大汽车厂家研究的热点。

汽车制动系统是通过金属的制动盘和复合组分摩擦材料组成的摩擦片间的压力产生摩擦力，而在制动盘-摩擦片摩擦副中，为保证在车辆在各种工况下都能获得稳定的摩擦力矩，会在制动时造成制动盘和摩擦材料的轻微磨损，因此在该磨损过程中则不可避免产生大小不同的磨损颗粒即制动粉尘。制动粉尘会附着在车身和轮辋上，影响车辆外观，同时也会随着车辆行驶产生的气流排放到大气中，污染环境。如何减少或消除制动粉尘对环境的污染是当今车企研究的一大痛点。

现有技术中，通常通过在制动盘附近安装粉尘吸收装置以达到吸收、过滤制动粉尘的目的，粉尘吸收装置分为被动式和主动式，由于主动式粉尘吸收装置具有吸收效率高和吸收能力受环境影响小的优点，故主动式粉尘吸收装置稳定性更好，但是，一般的主动式粉尘吸收装置中大多使用电力或其他能源驱动的真空泵等零件产生吸力吸收粉尘，存在额外的能源消耗，在车辆上增加额外的控制系统，占用车内空间。

发明内容

本发明要解决的是现有主动式制动粉尘吸收装置消耗额外能源和占用空间大的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请公开了一种主动式制动粉尘吸收装置，其特征在于，包括扰流件、通风组件和收集装置；

该收集装置设于该通风组件内；

该通风组件包括进气口和出气口；

该进气口与制动钳连接，该扰流件的一端位于该出气口内；

其中，该扰流件通过轮毂轴承的转动，实现转动，进而形成负压，将该制动钳制动产生的粉尘吸入该收集装置。

可选地，该扰流件包括连接的连接段和叶片结构；

该连接段的中部与该轮毂轴承花键连接。

可选地，该叶片结构包括底盘和叶片；

该底盘的顶部与该连接段连接，该底盘的底部的周向间隔设有多个该叶片。

可选地，该叶片为具有弧形结构的叶片。

可选地，该通风组件包括连通的通风管和出气管；

该通风管包括该进气口；

该出气管包括与制动盘固定的固定端。

可选地，该出气管的周面设有多个该出气口。

可选地，该收集装置位于该出气管内，且沿气流运动方向依次设置该收集装置与该出气口。

可选地，该收集装置包括复合虑纸和固定环；

该复合滤纸与该固定环的内壁连接；

该固定环的外壁与该出气管的内壁连接。

可选地，还包括档风件；

该档风件包括固定件和档风结构；

该固定件与该轮毂轴承固定连接；

该档风结构用于遮挡该制动钳上的通风口。

本申请在另一方面还公开了一种汽车，其包括上述主动式制动粉尘吸收装置。

采用上述技术方案，本申请提供的主动式制动粉尘吸收装置具有如下有益效果：

本申请公开了一种主动式制动粉尘吸收装置，其包括扰流件、通风组件和收集装置；该收集装置设于该通风组件内；收集装置用于收集汽车制动产生的粉尘，该通风组件包括进气口和出气口；该进气口与制动钳连接，该扰流件的一端位于该出气口内；其中，该扰流件通过轮毂轴承的转动，实现转动，进而形成负压，将该制动钳制动产生的粉尘吸入该收集装置；

而现有技术中的主动式粉尘吸收装置大多使用电力或其他能源驱动的真空泵等装置产生吸力，从而将粉尘吸到收集装置或者直接排除，需要额外的能源消耗，而且这些装置以及其的控制系统也占用一定的车内空间，本申请提供的主动式制动粉尘吸收装置，通过一个能够由车轮转动即可随其转动产生负压的扰流件，实现吸入、收集粉尘的作用，具有不消耗额外能量且占用空间小的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请主动式制动粉尘的安装后的解剖图；

图2为本申请扰流件第一视角的结构示意图；

图3为本申请扰流件第二视角的结构示意图；

图4为本申请主动式制动粉尘装置安装后的结构的爆炸图；

图5为本申请通风管的结构示意图；

图6为本申请一种可选地实施方式中出气管的结构示意图；

图7为本申请一种可选地实施方式中出气管的结构爆炸图；

图8为本申请一种可选地实施方式中收集装置的结构示意图；

图9为本申请一种可选地实施方式中档风件的结构示意图。

以下对附图作补充说明：

1-扰流件；101-连接段；102-叶片结构；1021-底盘；1022-叶片；103-减重凹槽；104-第一安装孔；2-收集装置；201-固定环；202-复合滤纸；3-通风组件；31-通风管；311-固定孔；32-出气管；321-第一出气管；3211-第一出气口；322-第二出气管；3221-第二出气口；323-质量块；324-滚子；325-限位凸起；326-限位缺口；327-第一凹槽；328-第二凹槽；329-第三凹槽；33-卡箍；34-第一螺栓；301-进气口；302-出气口；4-轮毂轴承；41-垫片；42-第二螺栓；5-制动盘；6-转向节；7-档风件；71-固定结构；711-定位孔；712-第二安装孔；72-档风结构。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

如图1所示，图1为本申请主动式制动粉尘的安装后的解剖图；本申请公开了一种主动式制动粉尘吸收装置，包括扰流件1、通风组件3和收集装置2；该收集装置2设于该通风组件3内；收集装置2用于收集汽车制动产生的粉尘，该通风组件3包括进气口301和出气口302；该进气口301与制动钳连接，该扰流件1的一端位于该出气口302内；其中，该扰流件1通过轮毂轴承4的转动，实现转动，进而形成负压，将该制动钳制动产生的粉尘吸入该收集装置2；

而现有技术中的主动式粉尘吸收装置大多使用电力或其他能源驱动的真空泵等装置产生吸力，从而将粉尘吸到收集装置2或者直接排除，需要有额外的能源消耗，而且这些装置以及其的控制系统也占用一定的车内空间，本申请提供的主动式制动粉尘吸收装置，通过一个能够由车轮转动即可随其转动产生负压的扰流件1，实现吸入、收集粉尘的作用，具有不消耗额外能量且占用空间小的优点。

从图1可以看出，在一种可选地实施方式中，制动盘5为通风式制动盘5，制动盘5与套设于轮毂轴承4的外部，且与制动盘5配合的制动钳与转向节6固定连接，该转向节6起到固定支撑零部件的作用，通风组件3出气口302部位的端部与转向节6连接，从而整个构成一个密闭连接的结构。

如图2所示，图2为本申请扰流件第一视角的结构示意图；在一种可选地实施方式中，该扰流件1包括连接的连接段101和叶片结构102；如图1所示，该连接段101的中部设有外花键，轮毂轴承4设有内花键，通过内外花键的配合使连接段101与与该轮毂轴承4花键连接实现转动连接，叶片结构102用于在车轮转动时，扰动气流产生负压。

如图3所示，图3为本申请扰流件第二视角的结构示意图；在一种可选地实施方式中，该叶片结构102包括底盘1021和叶片1022；该底盘1021的顶部与该连接段101连接，该底盘1021的底部的周向间隔设有多个该叶片1022，该叶片1022的数量和形状会影响进风量的大小，可以根据不同车辆类型进行优化。优选地，该叶片1022为具有弧形结构的叶片1022，具有风阻力小的优点。在另一种可选地实施方式中中该叶片结构102为螺旋桨结构，根据实际需求，该叶片结构102也可以是其他形状的结构。

在一种可选地实施方式中，扰流件1的材料为塑料，具有成型工艺简单、质量轻和成本低的优点，当然根据需求，该扰流件1的材质也可以是金属合金。

从图2可以看出，在一种可选地实施方式中，底盘1021上设有减重凹槽103，连接段101的端部设有第一安装孔104，如图4所示，图4为本申请主动式制动粉尘装置安装后的结构的爆炸图，扰流件1与轮毂轴承4通过垫片41与第二螺栓42的配合连接。

如图4所示，在一种可选地实施方式中，该通风组件3包括连通的通风管31和出气管32；如图5所示，图5为本申请通风管的结构示意图。该通风管31包括该进气口301，优选地，进气口301为不规则形状，便于使其与制动钳轮廓相匹配，从而保证进气口301与制动钳安装后产生良好的密封效果，该通风管31还包括固定孔311，该固定孔311用于将通风管31与制动钳固定连接。

通风管31与出气管32连通，其连接处通过卡箍33固定连接，如图4所示，卡箍33的连段通过螺栓连接，通过调整螺栓可以调整卡箍33内径，进而将通风管31和出气管32固定压紧，当然，通风管31与出气管32还可以是其他连接方式，例如过盈配合、粘接或者螺接等连接方式。

在一种可选地实施方式中，该出气管32包括与制动盘5固定的固定端；该出气管32为周面上设有多个出气口302的单管结构。

在另一种可选地实施方式中，如图6所示，图6为本申请一种可选地实施方式中出气管的结构示意图。该气体导通机构包括第一出气管321和第二出气管322；该第一出气管321的一端与转向节6连接，该第一出气管321设有第一出气口3211；该第二出气管322套设于该第一出气管321上，且该第一出气管321与该第二出气管322滚动连接，该第二出气管322设有第二出气口3221和质量块323；该质量块323通过调整该第二出气管322的重心来确定车辆的第一减速度和第二减速度；该第二出气管322通过在该第一减速度的作用下转动，使该第一出气口3211与该第二出气口3221连通，实现排风；该第二出气管322通过在该第二减速度的作用下转动，使该第一出气口3211与该第二出气口3221错开，实现阻风；

与传统通过滤盒或滤网吸附制动钳周边的粉尘，由于处于常开状态，滤盒或滤网无差别吸附轮边灰尘和制动粉尘，严重影响滤网使用寿命，也可以说该气体导通机构可以通过根据车辆的运动状态，在车辆制动时排风，在接触制动时阻风，提升吸附效率的同时也可以大幅延长滤网使用寿命，相比较于其他需要电能才可以控制排风或者阻风的气体导通机构而言，本申请的气体导通机构具有不额外消耗能源的优点。

如图7所示，图7为本申请一种可选地实施方式中出气管的结构爆炸图。固定端上设有限位凸起325；参考图4可知，第一出气管321通过第一螺栓34固定到转向节6上，第二出气管322包括限位缺口326；该限位凸起325位于该限位缺口326内；该限位凸起325的宽度小于该限位缺口326的宽度；该第二出气管322通过在第一减速度的作用下转动，使该限位凸起325与该限位缺口326的第一类位置面接触，进而使该第一出气口3211与该第二出气口3221连通，实现排风；该第二出气管322通过在该第一减速度的作用下转动，使该限位凸起325与该限位缺口326的第二类位置面接触，进而使该第一出气口3211与该第二出气口3221错开，实现阻风；具体地，第一类位置面为限位凸起的侧面与限位缺口接触的侧面的面，第二类位置面与第一类位置面相对。

在一种可选地实施方式中，该第一出气管321外壁设有第一凹槽327；该第二出气管322的内壁设有第二凹槽328；该第一凹槽327与该第二凹槽328形成中空区域，该滚子324位于该中空区域内，若干个滚子324安装在该中空区域内，可以使第一出气管321和第二出气管322之间相对圆周转动，也可以限制第一出气管321和第二出气管322的轴向移动。

在一种可选地实施方式中，该出气管32的周面设有多个第一出气口3211和与第一出气口3211对应的多个第二出气口3221。

在一种可选地实施方式中，该收集装置2位于该出气管32内，且沿气流运动方向依次设置该收集装置2与该出气口302，从而使得该粉尘吸收装置能够将吸收的粉尘收集到该收集装置2，再将过滤后的气体通过出气口302排出。

在一种可选地实施方式中，从图7可以看出，第一出气管上还设有第三凹槽，

如图8所示，图8为本申请一种可选地实施方式中收集装置的结构示意图。在一种可选地实施方式中，该收集装置2包括复合虑纸和固定环201；该复合滤纸202与该固定环201的内壁连接；该固定环201的外壁与该出气管32的内壁连接，优选地，该复合滤纸202具有过滤吸附10um以下化学性粉尘颗粒的作用。在另一种可选地实施方式中，该收集装置2为带有过滤网和过滤棉的过滤器，具有吸附效果好的优点。

如图9所示，图9为本申请一种可选地实施方式中档风件的结构示意图。在一种可选地实施方式中，还包括档风件7；该档风结构72用于遮挡制动钳上的通风口。该档风件7包括固定结构71和档风结构72；该固定件与该轮毂轴承4固定连接，具体的，固定结构71包括定位孔711和第二安装孔712，定位孔711的孔径大于第二安装孔712的孔径，且定位孔711的直径略大于轮毂轴承4的配合面，以便使档风件7与轮毂轴承4同轴，第二安装孔712和轮毂轴承4的安装孔位置相同，这样可以使轮毂轴承4的安装螺栓穿过，当安装螺栓拧紧时，轮毂轴承4、挡风件和转向节66装配为一个整体。

档风结构72能够遮挡制动盘5在制动钳方向上的通风道，避免制动盘的冷却气流直接穿过制动钳进入通风管31。

在一种可选地实施方式中，档风件7的表面涂有锌铝防锈涂层。

综上所述，如图1所示，本申请提供一种可选地主动粉尘吸收装置，其工作原理如下，当车辆制动状况下减速度＞0.1g时，由上可知，该减速度的范围值根据不同车型以及质量块的安装位置及质量确认，该第二出气管322在重力作用下转动，旋转到限位凸起325与限位缺口326的第一类位置面接触停止，进而使该第一出气口3211与该第二出气口3221连通，此时气流可以从两排风槽中流出，此时由扰流件1产生的负压使气流从制动钳和通风管31穿过收集装置2后，从出气口302排出，该气流会带动尺寸≤10μm的颗粒，当颗粒＞10μm时，该类颗粒的重量和惯性较大，无法被气流吸入，而被外界气流带走。当车辆正常行驶减速度≤0.1g时，由上可知，该减速度的范围值根据不同车型以及质量块的安装位置及质量确认，第二出气管322在重力的作用下会与固定的第一出气管321产生圆周方向旋转，旋转到使该限位凸起325与该限位缺口326的第二类位置面接触，进而使该第一出气口3211与该第二出气口3221错开，使气流无法从通风组件3中排出，无法产生负压，即无法使气流从制动钳到通风管31和出气管32。

而且本申请提供的一种可选地粉尘吸收装置具有便于维修和更换的优点，当车辆维修保养或更换摩擦片时，将卡箍33拆卸后就可以将通风管31和出气管32分离，以便更换收集装置2，然后对于更换后的包含摩擦粉尘的收集装置2进行集中处理。

本申请在另一方面还公开了一种汽车，其包括上述主动式制动粉尘吸收装置，使得具有该主动式制动粉尘吸收装置的汽车具有节能环保的优点。

以上所述仅为本申请可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种主动式制动粉尘吸收装置，其特征在于，包括扰流件(1)、通风组件(3)和收集装置(2)；

所述收集装置(2)设于所述通风组件(3)内；

所述通风组件(3)包括进气口(301)和出气口(302)；

所述进气口(301)与制动钳连接，所述扰流件(1)的一端位于所述出气口(302)内；

其中，所述扰流件(1)通过轮毂轴承(4)的转动，实现转动，进而形成负压，将所述制动钳制动产生的粉尘吸入所述收集装置(2)。

2.根据权利要求1所述的主动式制动粉尘吸收装置，其特征在于：所述扰流件(1)包括连接的连接段(101)和叶片结构(102)；

所述连接段(101)的中部与所述轮毂轴承(4)花键连接。

3.根据权利要求2所述的主动式制动粉尘吸收装置，其特征在于：所述叶片结构(102)包括底盘(1021)和叶片(1022)；

所述底盘(1021)的顶部与所述连接段(101)连接，所述底盘(1021)的底部的周向间隔设有多个所述叶片(1022)。

4.根据权利要求3所述的主动式制动粉尘吸收装置，其特征在于：所述叶片(1022)为具有弧形结构的叶片。

5.根据权利要求1所述的主动式制动粉尘吸收装置，其特征在于：所述通风组件(3)包括连通的通风管(31)和出气管(32)；

所述通风管(31)包括所述进气口(301)；

所述出气管(32)包括与制动盘(5)固定的固定端。

6.根据权利要求5所述的主动式制动粉尘吸收装置，其特征在于：所述出气管(32)的周面设有多个所述出气口(302)。

7.根据权利要求6所述的主动式制动粉尘吸收装置，其特征在于：所述收集装置(2)位于所述出气管(32)内，且沿气流运动方向依次设置所述收集装置(2)与所述出气口(302)。

8.根据权利要求5所述的主动式制动粉尘吸收装置，其特征在于：所述收集装置(2)包括复合虑纸(202)和固定环(201)；

所述复合滤纸(202)与所述固定环(201)的内壁连接；

所述固定环(201)的外壁与所述出气管(32)的内壁连接。

9.根据权利要求1所述的主动式制动粉尘吸收装置，其特征在于：还包括档风件(7)；

所述档风件(7)包括固定结构(71)和档风结构(72)；

所述固定结构(71)与所述轮毂轴承(4)固定连接；

所述档风结构(72)用于遮挡所述制动钳上的通风口。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述主动式制动粉尘吸收装置。

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