CN111907489A - 一种汽车制动系统的无动力自动散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车制动系统的无动力自动散热装置，包括支撑盘和多个Ｌ形支架，Ｌ形支架上加工有连接孔，支撑盘的上方设置有安装盘，支撑盘和安装盘之间通过多根圆周均布的安装螺栓连接，安装螺栓上套装有套管，支撑盘和安装盘之间的套管上设置有动力盘，支撑盘上安装有温控活塞，温控活塞的活塞顶杆上端与动力盘连接，动力盘和支撑盘之间的边缘处圆周均布有多根拉簧，安装盘上圆周均布有多个通风孔，每个通风孔内均设置有一个扇叶，每个扇叶的下方均设置有一根Z形连杆，第一水平段上套装有扭力弹簧。本发明散热效果好，使用成本低，经久耐用且安全可靠，具有无动力自动散热的优点，具有显著的经济价值和社会价值。

Description

一种汽车制动系统的无动力自动散热装置

技术领域

本发明涉及汽车配件技术领域，具体涉及一种汽车制动系统的无动力自动散热装置。

背景技术

汽车制动系统的主要作用是使行驶中的汽车减速甚至停车、使下坡行驶的汽车速度保持稳定、使已停驶的汽车保持不动，是确保汽车安全行驶的重要部分，我国每年因汽车制动失效造成的道路交通安全事故数不胜数，由此而带来的经济损失更是无法估量。

当汽车处于减速状态或是在下坡路段行驶时，是通过制动片与制动鼓（盘）摩擦，从而起到制动的效果，但在这种摩擦的过程中会产生一定的热量，尤其是对于客货运车辆来说，车身较大，重量较重，行驶过程中产生的动能较大，制动时需要的制动力也较大，相应的由于摩擦产生的热量也更多，而这些热量会传递给制动蹄片、制动鼓（盘）和轮胎等，温度过高时甚至会导致制动蹄片、制动鼓（盘）失去制动性能而失效，所以在客货车的制动系统中，为了防止刹车失效，通常的做法是不断地往制动鼓（盘）上喷水进行冷却，这种方法虽然可以达到一定的冷却效果，但也还存在着以下问题：一是利用水来降温的过程中，只有部分冷却水被用于降温，另一部分水则会被制动鼓（盘）甩掉最终流到路面上，造成水资源浪费的同时会导致路面湿滑，给其它车辆的行驶带来一定的行车安全隐患；二是为了冷却水的使用方便，会在车辆上安装水箱，并随时装满水以备不时之需，但这样就会增加车辆的自重，使得油耗量增大，同时，水箱的设置，一方面占用了车辆上有限的空间，另一方面还会改变车辆原有的重心，且当车辆在高速行驶尤其是拐弯时，水会增加车辆的离心力，安全隐患较大；三是在长期使用过程中，水会在一定程度上加速一些机件的老化，缩短这些机件的使用寿命，增加使用成本；四是无论是水箱的安装成本，还是水的使用成本，对于驾驶员来说都是一笔不小的开支，无疑会增加车辆的运营成本。除此之外，也有一些客货运汽车采用风冷的方式对制动系统进行冷却，但往往都存在冷却效果不佳，结构复杂，使用寿命短，使用成本高等问题。因此，研制开发一种散热效果好，使用成本低，经久耐用且安全可靠的汽车制动系统的无动力自动散热装置是客观需要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热效果好，使用成本低，经久耐用且安全可靠的汽车制动系统的无动力自动散热装置。

本发明的目的是这样实现的，包括支撑盘和多个Ｌ形支架，多个Ｌ形支架沿支撑盘的圆周均布，Ｌ形支架包括一体结构的竖直部和水平部，竖直部的上端与支撑盘连接，水平部上加工有连接孔，支撑盘的上方设置有安装盘，支撑盘和安装盘之间通过多根圆周均布的安装螺栓连接，在位于支撑盘和安装盘之间的每根安装螺栓上均套装有套管，支撑盘和安装盘之间设置有动力盘，动力盘活动穿装在多根套管上，支撑盘的中部加工有通孔，通孔内安装有温控活塞，温控活塞包括配合安装的活塞套和活塞顶杆，活塞套的上部固定在支撑盘上的通孔内，活塞顶杆的上端活动穿装在动力盘上，动力盘上方和下方的活塞顶杆上均通过螺纹连接有调节螺母，动力盘和支撑盘之间的边缘处圆周均布有多根拉簧。

安装盘上圆周均布有多个通风孔，每个通风孔内均设置有一个扇叶，每个扇叶的下方均设置有一根Z形连杆，Z形连杆包括依次连接的第一水平段、竖直段和第二水平段，第一水平段沿安装盘的径向布置，通风孔两侧的安装盘下表面上各设置有一个安装板，安装板上加工有安装孔，第一水平段的两端分别活动穿装在两块安装板的安装孔内，第一水平段的中部与扇叶固定连接，第二水平段抵在动力盘的上表面上，扇叶的外侧面与通风孔之间留有间隙，间隙下方的第一水平段上套装有扭力弹簧，扭力弹簧的一端抵在扇叶的上表面上，另一端抵在安装盘的下表面上。

进一步的，通风孔的数量为2～48个。

进一步的，通风孔和扇叶的形状均为扇环形。

进一步的，支撑盘的下方设置有聚热盘，聚热盘上设置有凸台，凸台上加工有凹槽，活塞套的下部插装在凹槽内，且活塞套的底部抵在凹槽的底面上。

进一步的，安装盘的中部加工有调节孔。

进一步的，第一水平段位于扇叶的一侧。

进一步的，第一水平段上设置有Ω形连接板，Ω形连接板的两端通过紧固件与扇叶连接。

进一步的，活塞套的外壁上设置有保温层。

进一步的，安装盘下表面的边缘处设置有环形的耐热橡胶垫。

本发明用于汽车制动系统的散热及降温，在使用前，将本发明安装在呈内凹状的汽车后轮轮毂上，具体安装方法是：卸下后轮轮毂上相应位置和数量的半轴螺栓，将这些螺栓穿过本发明中Ｌ形支架的连接孔后回装到原位，从而将Ｌ形支架固定在汽车后轮的轮毂上，并确保温控活塞的活塞套底部抵在半轴端盖或轮芯端盖上，通过活塞顶杆上设置的两个调节螺母调节支撑盘和动力盘之间的初始距离，再通过安装螺栓将安装盘固定在支撑盘上，并确保安装盘的边缘与汽车后轮的轮圈外侧面紧密贴合即完成本发明的安装。在汽车的行驶过程中，本发明在汽车后轮的带动下整体转动，当后轮轮毂的温度升高到一定程度时，活塞套内的介质膨胀，驱动活塞顶杆向上移动，从而带动动力盘沿套管向上滑动，随后带动Z形连杆转动，Z形连杆的第一水平段带动扇叶旋转，使得扇叶与安装盘之间呈现一定的夹角，扇叶在旋转的过程中，推动空气流动产生风力并吹向轮毂方向，带走后轮轮毂、制动片及制动鼓（盘）等各部件的热量，达到散热的目的。在上述过程中，后轮轮毂温度越高，活塞顶杆上移距离越大，扇叶与安装盘之间的夹角越大，产生的风力越大，降温的幅度越大，散热的效果越好，且整个降温散热过程不需另外提供动力和降温介质，使用成本较低，不需另外安装水箱，不会影响到汽车的安全行驶。本发明散热效果好，使用成本低，经久耐用且安全可靠，具有无动力自动散热的优点，具有显著的经济价值和社会价值。

附图说明

图1为本发明在初始状态下的结构示意图；

图2为本发明在运行状态下的结构示意图；

图3为本发明的俯视结构示意图；

图4为本发明中安装盘4、Ω形连接板22和第一水平段15的结构示意图；

图中：1-支撑盘，2-Ｌ形支架，3-连接孔，4-安装盘，5-安装螺栓，6-套管，7-动力盘，8-温控活塞，9-活塞套，10-活塞顶杆，11-调节螺母，12-拉簧，13-通风孔，14-扇叶，15-第一水平段，16-竖直段，17-第二水平段，18-安装板，19-聚热盘，20-凸台，21-调节孔，22-Ω形连接板，23-紧固件，24-保温层，25-耐热橡胶垫，26-间隙，27-扭力弹簧，28-半轴端盖，29-轮圈，30-压力弹簧，31-加强筋。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。

如图1～4所示，本发明包括支撑盘1和多个Ｌ形支架2，多个Ｌ形支架2沿支撑盘1的圆周均布，Ｌ形支架2包括一体结构的竖直部和水平部，竖直部的上端与支撑盘1连接，水平部上加工有连接孔3，支撑盘1的上方设置有安装盘4，支撑盘1和安装盘4之间通过多根圆周均布的安装螺栓5连接，在位于支撑盘1和安装盘4之间的每根安装螺栓5上均套装有套管6，支撑盘1和安装盘4之间设置有动力盘7，动力盘7活动穿装在多根套管6上，支撑盘1的中部加工有通孔，通孔内安装有温控活塞8，温控活塞8包括配合安装的活塞套9和活塞顶杆10，温控活塞8为现有结构，具体结构如以下专利文件公开的结构：三通恒温阀的蜡式热动力元件（CN201510494630.3）及感温促动器（CN201080017657.9）等，其工作原理是在一密闭容器内装有特定的介质，该介质在温度升高时会不断膨胀，从而驱动活塞顶杆10进行上下移动，在实际使用时，可选用类似于石蜡式节温器的结构，介质为石蜡混合物，活塞套9的上部固定在支撑盘1上的通孔内，活塞顶杆10的上端活动穿装在动力盘7上，动力盘7上方和下方的活塞顶杆10上均通过螺纹连接有调节螺母11，动力盘7和支撑盘1之间的边缘处圆周均布有多根拉簧12，当温控活塞8的温度降低时，其内部的介质膨胀量减小，这时在拉簧12的作用下，动力盘7下移，并带动活塞顶杆10复位。

安装盘4上圆周均布有多个通风孔13，每个通风孔13内均设置有一个扇叶14，每个扇叶14的下方均设置有一根Z形连杆，Z形连杆包括依次连接的第一水平段15、竖直段16和第二水平段17，第一水平段15沿安装盘4的径向布置，第一水平段15的中部与扇叶14固定连接，通风孔13两侧的安装盘4下表面上各设置有一个安装板18，安装板18上加工有安装孔，第一水平段15的两端分别活动穿装在两块安装板18的安装孔内，第二水平段17抵在动力盘7的上表面上，扇叶14的外侧面与通风孔13之间留有间隙26，间隙26下方的第一水平段15上套装有扭力弹簧27，扭力弹簧27的一端抵在扇叶14的上表面上，另一端抵在安装盘4的下表面上，扭力弹簧27可使得Z形连杆的第二水平段17始终抵在动力盘7上，其作用是当活塞顶杆10下移时，扭力弹簧27可保证扇叶14顺利回位，并在活塞顶杆10不断下移时，不断减小扇叶14与安装盘4之间的夹角，直到恢复初始位置为止。

本发明用于汽车制动系统的散热及降温，在使用前，将本发明安装在呈内凹状的汽车后轮轮毂上，具体安装方法是：卸下后轮轮毂上相应位置和数量的螺栓，将这些螺栓穿过本发明中Ｌ形支架2的连接孔3后回装到原位，从而将Ｌ形支架2固定在汽车后轮的轮毂上，并确保温控活塞8的活塞套9底部抵在半轴端盖28或轮芯端盖上，通过活塞顶杆10上设置的两个调节螺母11调节支撑盘1和动力盘7之间的初始距离，再通过安装螺栓5将安装盘4固定在支撑盘1上，并确保安装盘1的边缘与汽车后轮的轮圈29外侧面紧密贴合即完成本发明的安装。在汽车的行驶过程中，本发明在汽车后轮的带动下整体转动，具有动力强劲、持久的特点，不会存在动力不足的问题，当后轮轮毂的温度升高到一定程度时，热量传递给温控活塞8，活塞套9内的介质膨胀，驱动活塞顶杆10向上移动，从而带动动力盘7沿套管6向上滑动，随后动力盘7带动Z形连杆转动，Z形连杆的第一水平段15带动扇叶14转动，使得扇叶14与安装盘4之间呈现一定的夹角，安装盘1在随着轮胎旋转的过程中，扇叶14推动空气流动产生风力并吹向轮毂方向，带走后轮轮毂、制动片及制动鼓（盘）等各部件的热量，达到散热的目的，从而使得汽车制动系统的温度不会过高，提高各部件的使用寿命，保证汽车制动系统长期稳定的运行。在上述过程中，后轮轮毂温度越高，活塞顶杆10上移距离越大，扇叶14与安装盘4之间的夹角越大，产生的风力越大，降温的幅度越大，散热的效果越好，且整个降温散热过程不需另外提供动力和降温介质，使用成本较低，不需另外安装水箱，不会影响到汽车的安全行驶。

需要说明的是，本发明所述“无动力”是指不需要专门设置动力驱动系统，仅依靠制动系统自身温度变化转换产生的推力即可实现散热装置的动作，并不违背能量守恒等自然规律。

本发明具有以下几种工作状态：

一、当车辆静止时，车辆后轮不会转动，本发明也不会产生风力；

二、当车辆处于行驶过程中，但车辆后轮轮毂处的温度较低，达不到需要降温需求时，温控活塞8的活塞顶杆10不会产生移动，扇叶14与安装盘4之间的角度不会变化，若两者之间的初始夹角为0°，那么扇叶14同样不会产生风力；

三、当车辆处于行驶过程中，且车辆后轮轮毂处的温度较高时，活塞套9内的介质膨胀，活塞顶杆10向上运动并带动动力盘7上移，带动Z形连杆转动，同时带动扇叶14沿Z形连杆的第一水平段15转动，改变扇叶14与安装盘4之间的角度，并在安装盘4随着轮胎转动的过程中产生风力，为制动系统及行驶机构降温，且车辆后轮轮毂处的温度越高，活塞套9内的介质膨胀量越大，扇叶14的转角越大，所产生的风力也就越大，散热和降温效果也就越好，反之，当后轮轮毂处的温度处于降低状态时，扇叶14的转角减小，产生的风力减小，当该温度降低到一定程度时，不需再进行降温，这时扇叶14与安装盘4之间回复初始状态的0度，不再产生风力；

四、当温控活塞8损坏，或者是在低海拔、低纬度地区，低速行驶的车辆（如公交车）需要长期降温时，可通过两个调节螺母11的调节，人工手动改变动力盘7的高度，从而调整扇叶14的角度，使得车辆行驶时始终能够有一定风力来降温。

综上所述，本发明具有自动开启、自动调节风量大小、自动关闭的特点，无需人工操作，使用方便。本发明不使用水作为冷却介质，而是使用空气来降温，通过扇叶14来加速空气的流动，增加单位时间内空气的流动量和流动速度，通过本发明的使用，可保障车辆后轮制动系统等各个部件正常的工作温度，让各部件发挥其最大的功效，延长使用寿命，减小经济损失，另外，本发明的使用还可以在一定程度上减小轮胎的磨损，降低长途运输车辆的爆胎风险，延长轮胎的使用寿命。

通风孔13的数量可为2～48个，实际数量可根据后轮的直径、需求的风量等参数确定，可根据需要设置任意N个。

优选地，通风孔13和扇叶14的形状均为扇环形，实际使用时，也可选用矩形、圆形等其它形状，便于得到较高的吹风量即可。

为了聚集轮毂处的热量，使活塞套9的温度更加接近轮毂处的温度，支撑盘1的下方设置有聚热盘19，聚热盘19上设置有凸台20，凸台20上加工有凹槽，活塞套9的下部插装在凹槽内，且活塞套9的底部抵在凹槽的底面上，这样聚热盘19将轮毂处的热量传递给活塞套9，对活塞套9内的介质进行加热，从而驱动活塞顶杆10进行移动，实际使用时，由于铜具有较好的导热性，能够快速地传递热量，因此聚热盘19可使用铜制作。

安装盘1的中部加工有调节孔21，由于调节孔21的设置，在调节螺母11出现松动时，可方便的进行紧固，而不需将安装盘1整个的取下；其次，对调节螺母11进行放松和紧固时，动力盘7会相应的上移和下降，可方便地对动力盘7的初始高度进行调节，从而方便的调节扇叶14的初始倾斜度。

优选地，第一水平段15位于扇叶14的一侧，第一水平段15在扇叶14上的安装位置，可根据实际需要确定。

第一水平段15上设置有Ω形连接板22，Ω形连接板22的两端通过紧固件23与扇叶14连接，紧固件23为螺栓螺母，在安装Z形连杆时，只需拧紧螺栓螺母，即可将第一水平段15固定住，从而将扇叶14与Z形连杆连为一体，确保扇叶14可以和Z形连杆的第一水平段15一同转动，在实际使用时，也可通过焊接的方式将Z形连杆焊在扇叶14上。

活塞套9的外壁上设置有保温层24，保温层24可防止活塞套9内的热量散发，使得活塞套9内的温度更加接近轮毂的温度，增加活塞顶杆10的上移量，加大扇叶14的倾斜角度，提高散热效率。

安装盘4下表面的边缘处设置有环形的耐热橡胶垫25，在使用过程中，耐热橡胶垫25将安装盘4和轮圈29隔开，防止安装盘4和轮圈29之间产生刚性碰撞，起到一定的缓冲作用，提高本发明在使用过程中的稳定性能。

本发明在实际使用时，还可以在套管6和安装盘4之间的安装螺栓5上设置压力弹簧30，使得安装盘4和套管6之间的距离具有一定的调节量，便于安装盘4与后轮轮圈29之间的安装需要；另外，由于动力盘7的中部需要受到活塞顶杆10向上的力，长期使用后，动力盘7易产生变形，形成一个中间上凸边缘下凹的弧形，为了防止这种情况的发生，可在动力盘7的下表面沿径向设置多根加强筋31，以便提高动力盘7整体的刚性，减小变形量，增加使用寿命。

Claims (9)

1.一种汽车制动系统的无动力自动散热装置，其特征在于：包括支撑盘（1）和多个Ｌ形支架（2），多个Ｌ形支架（2）沿支撑盘（1）的圆周均布，所述Ｌ形支架（2）包括一体结构的竖直部和水平部，竖直部的上端与支撑盘（1）连接，水平部上加工有连接孔（3），所述支撑盘（1）的上方设置有安装盘（4），支撑盘（1）和安装盘（4）之间通过多根圆周均布的安装螺栓（5）连接，在位于支撑盘（1）和安装盘（4）之间的每根安装螺栓（5）上均套装有套管（6），所述支撑盘（1）和安装盘（4）之间设置有动力盘（7），动力盘（7）活动穿装在多根套管（6）上，所述支撑盘（1）的中部加工有通孔，通孔内安装有温控活塞（8），所述温控活塞（8）包括配合安装的活塞套（9）和活塞顶杆（10），活塞套（9）的上部固定在支撑盘（1）上的通孔内，所述活塞顶杆（10）的上端活动穿装在动力盘（7）上，所述动力盘（7）上方和下方的活塞顶杆（10）上均通过螺纹连接有调节螺母（11），所述动力盘（7）和支撑盘（1）之间的边缘处圆周均布有多根拉簧（12）；

所述安装盘（4）上圆周均布有多个通风孔（13），每个通风孔（13）内均设置有一个扇叶（14），每个扇叶（14）的下方均设置有一根Z形连杆，所述Z形连杆包括依次连接的第一水平段（15）、竖直段（16）和第二水平段（17），所述第一水平段（15）沿安装盘（4）的径向布置，第一水平段（15）的中部与扇叶（14）固定连接，所述通风孔（13）两侧的安装盘（4）下表面上各设置有一个安装板（18），安装板（18）上加工有安装孔，所述第一水平段（15）的两端分别活动穿装在两块安装板（18）的安装孔内，所述第二水平段（17）抵在动力盘（7）的上表面上，所述扇叶（14）的外侧面与通风孔（13）之间留有间隙（26），间隙（26）下方的第一水平段（15）上套装有扭力弹簧（27），扭力弹簧（27）的一端抵在扇叶（14）的上表面上，另一端抵在安装盘（4）的下表面上。

2.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统的无动力自动散热装置，其特征在于:所述通风孔（13）的数量为2～48个。

3.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统的无动力自动散热装置，其特征在于:所述通风孔（13）和扇叶（14）的形状均为扇环形。

4.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统的无动力自动散热装置，其特征在于:所述支撑盘（1）的下方设置有聚热盘（19），聚热盘（19）上设置有凸台（20），凸台（20）上加工有凹槽，所述活塞套（9）的下部插装在凹槽内，且活塞套（9）的底部抵在凹槽的底面上。

5.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统的无动力自动散热装置，其特征在于:所述安装盘（1）的中部加工有调节孔（21）。

6.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统的无动力自动散热装置，其特征在于:所述第一水平段（15）位于扇叶（14）的一侧。

7.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统的无动力自动散热装置，其特征在于: 所述第一水平段（15）上设置有Ω形连接板（22），Ω形连接板（22）的两端通过紧固件（23）与扇叶（14）连接。

8.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统的无动力自动散热装置，其特征在于: 所述活塞套（9）的外壁上设置有保温层（24）。

9.根据权利要求1所述的一种汽车制动系统的无动力自动散热装置，其特征在于:所述安装盘（4）下表面的边缘处设置有环形的耐热橡胶垫（25）。

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