CN206830701U - 一种轻量化的制动盘结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻量化的制动盘结构，包括制动盘本体、以及外摩擦环，制动盘本体采用铝合金制成，外摩擦环采用铸铁制成，在外摩擦环的一侧端面中心位置设有定位凹槽，制动盘本体适配在所述定位凹槽内，在制动盘本体和外摩擦环的定位凹槽拼接缝处设有6‑8个跨接制动盘本体和外摩擦环的跨接卡槽，跨接卡槽呈口大底小的倒圆锥台状，跨接卡槽在外摩擦环的圆周方向上均匀分布，跨接卡槽内适配有扭矩传递块，扭矩传递块上设有和外摩擦环螺纹连接的固定螺钉，在外摩擦环两侧端面上分别设有若干由内至外贯通外摩擦环圆周面的甩液槽。本实用新型可显著地减轻制动盘的质量，并可有效地排除溅到制动器上的泥浆水，从而有利于保障制动效果。

Description

一种轻量化的制动盘结构

技术领域

本实用新型涉及汽车制动系统，尤其是涉及一种轻量化的制动盘结构。

背景技术

随着整车节能减排的要求越来越高，整车轻量化成为一个追求突破的方向口，而整车的质量又分为簧上质量和簧下质量，簧下质量是指不由悬挂系统中的弹性元件所支撑的质量，一般包括车轮、弹簧、减震器以及诸如制动盘等其它相关部件等。对于一辆车来说，我们在不考虑其悬挂设定的因素下，单纯从簧上质量与簧下质量之比的角度出发，这个比值越大，也就意味着该车拥有更好的乘坐舒适性，而更小的簧下质量同时意味着悬挂系统拥有更好的动态响应能力以及车辆的操控性，因此，在确保制动盘的强度的同时，如何减轻制动盘的质量成为一个汽车设计和制造的重要问题。

现有的制动盘通常是一个由铸铁制成的一体结构的圆盘状构件，它具有强度好、耐磨的特点。然而，由于铸铁的比重较大，因此整个制动盘的重量较重，从而不利于降低整车的簧下质量，进而影响乘坐舒适性以及车辆的操控性。此外，车辆在雨天或泥泞的路面行驶时，泥浆水极易被溅起并附着到制动盘的摩擦端面上，一方面容易对制动盘和制动钳造成严重的磨损，另一方面会降低制动效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的制动盘结构所存在的重量重、影响乘坐舒适性和车辆的操控性、以及制动盘的摩擦端面容易附着泥浆水、从而影响制动效果的问题，提供一种轻量化的制动盘结构，在确保制动盘强度和使用功效的基础上，可显著地减轻制动盘的质量，从而有利于改善整车的乘坐舒适性以及操控性能，并可有效地排除溅到制动器上的泥浆水，从而有利于保障制动效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种轻量化的制动盘结构，包括可固定在轮毂上的圆盘形的制动盘本体、以及用于摩擦制动的外摩擦环，所述制动盘本体采用铝合金制成，所述外摩擦环采用铸铁制成，在外摩擦环的一侧端面中心位置设有定位凹槽，所述制动盘本体适配在所述定位凹槽内，在制动盘本体和外摩擦环的定位凹槽拼接缝处设有6-8个跨接制动盘本体和外摩擦环的跨接卡槽，跨接卡槽呈口大底小的倒圆锥台状，跨接卡槽在外摩擦环的圆周方向上均匀分布，跨接卡槽内适配有扭矩传递块，扭矩传递块上设有和外摩擦环螺纹连接的固定螺钉，在外摩擦环两侧端面上分别设有若干由内至外贯通外摩擦环圆周面的甩液槽，所述甩液槽在外摩擦环的圆周方向上均匀分布。

本实用新型的制动盘由铝合金制成的制动盘本体和铸铁制成的外摩擦环拼接构成，一方面可确保用于摩擦制动的外摩擦环具有良好的耐磨性能和强度，同时可显著地降低整个制动盘的质量，从而有利于改善整车的乘坐舒适性以及操控性能。由于位于制动盘中间部分的制动盘本体主要承受的是制动时的扭矩，而铝合金制成的制动盘本体的抗扭强度足以满足制动的要求，并且其具有良好的耐腐蚀性能，因而有利于延长制动盘的使用寿命。特别是，当外围的外摩擦环被磨损后，我们只需相应地更换外摩擦环，即可使制动盘正常使用，从而可降低维护成本。另外，本实用新型在外摩擦环两侧端面上设有若干由内至外贯通外摩擦环圆周面的甩液槽，这样，如果车辆行驶中溅起的泥浆附着到外摩擦环上，一旦制动钳动作而制动时，附着在外摩擦环表面的泥浆即可被制动钳的摩擦块挂到甩液槽内，从而可避免泥浆对制动盘表面以及摩擦块造成的磨损。在制动盘高速转动时，甩液槽内的泥浆则可在离心力的作用下沿着甩液槽从外摩擦环的圆周面甩出。本实用新型的跨接卡槽呈口大底小的倒圆锥台状，相应地，与其适配的扭矩传递块同样呈圆锥台状，因此，当扭矩传递块通过固定螺钉固定到跨接卡槽内时，可确保两者之间的紧密贴合，以有效地传递扭矩，避免因加工误差使扭矩传递块和跨接卡槽之间产生配合间隙。

作为优选，所述甩液槽由内至外向着车轮反向转动时的转动方向一侧倾斜，甩液槽与外摩擦环的径向之间形成一个60度-70度的夹角。

由于甩液槽由内至外向着车轮反向转动时的转动方向一侧倾斜，因此，有利于车轮高速正转时泥浆沿着甩液槽向外甩出。特别是，当车辆制动时，制动钳的摩擦块与外摩擦环的摩擦表面贴合，由于甩液槽与外摩擦环的径向之间形成一个60度-70度的夹角，因此，摩擦块的边缘在碰到甩液槽时，摩擦块的边缘与甩液槽之间会有一个夹角，从而使摩擦块与甩液槽接触的位置是从外摩擦环的内部逐渐向外侧移动的，也就是说，摩擦块与甩液槽的接触具有一个渐变的过程，从而可有效地避免摩擦块在接触甩液槽的瞬间因接触面的突变而影响制动性能。

作为优选，所述外摩擦环的中心位置设有贯通定位凹槽的轮轴过孔，外摩擦环的圆周面上设有数量和甩液槽相同且径向地贯通轮轴过孔侧壁的散热孔，散热孔在外摩擦环的圆周方向上均匀分布，在甩液槽的底面设有贯通散热孔的分液孔，分液孔向着外摩擦环的圆周面一侧倾斜，并且分液孔位于外摩擦环的轴向截面内。

当制动盘跟随车轮高速转动时，径向布置的散热孔内的空气会在离心力的作用下径向地向外流动，从而可将外摩擦环因制动而产生的热量得到有效的散发。特别是，当制动盘高速转动时，靠近外摩擦盘摩擦表面的空气压力会较低，因此，外面的空气会被吸进分液孔，并从散热孔向外散出，从而提高制动盘的散热效果。而落入甩液槽内的泥浆则可部分通过分液孔、散热孔向外甩出，从而提高泥浆的分离速度。

作为优选，所述甩液槽在车轮正向转动时的转动方向的后侧边缘设有倒角，从而使后侧边缘低于前侧边缘。这样，在车轮正向转动并制动时，制动钳的摩擦块可从甩液槽的前侧边缘顺滑地过渡到后侧边缘，避免后侧边缘对摩擦块形成剪切作用。

因此，本实用新型具有如下有益效果：在确保制动盘强度和使用功效的基础上，可显著地减轻制动盘的质量，从而有利于改善整车的乘坐舒适性以及操控性能，并可有效地排除溅到制动器上的泥浆水，从而有利于保障制动效果。

附图说明

图1是本实用新型的一种分解结构示意图。

图2图1中A-A处的局部剖视图。

图3是本实用新型经过散热孔的一种剖视图。

图4是本实用新型经过固定螺钉的一种剖视图。

图中：1、制动盘本体 11、轮轴通孔 12、螺栓过孔 2、外摩擦环 21、轮轴过孔22、定位凹槽 23、跨接卡槽 24、甩液槽 241、倒角 25、散热孔 26、分液孔 3、扭矩传递块 31、螺钉通孔 4、固定螺钉。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2、图、图4所示，一种轻量化的制动盘结构，包括中心的制动盘本体1、以及外围的外摩擦环2，在圆盘形的制动盘本体的中心设置轮轴通孔11，在制动盘本体的端面上设置5个环绕轮轴过孔均匀分布的螺栓过孔12，以便于将制动盘本体用螺栓固定在轮毂上。制动盘本体采用铝合金制成，以有利于减轻整个制动盘的重量，而外摩擦环则采用铸铁制成，使其具有良好的耐磨性能和强度，以便和制动钳配合形成良好的制动效果，外摩擦环的两侧端面即形成和制动钳配合的摩擦端面。当然，在外摩擦环的中心需设置轮轴过孔21。

此外，在外摩擦环的一侧端面中心位置设置一个与制动盘本体的外径适配的圆形的定位凹槽22，定位凹槽与轮轴过孔贯通，制动盘本体适配在定位凹槽内。另外，我们还需在制动盘本体和外摩擦环的定位凹槽拼接缝处设置6-8个跨接制动盘本体和外摩擦环的跨接卡槽23，其优选值为为6个，跨接卡槽呈口大底小的倒圆锥台状，跨接卡槽的侧壁的锥度在0.3-0.35之间。跨接卡槽在外摩擦环的圆周方向上均匀分布，并且跨接卡槽的深度与定位凹槽的深度相同。也就是说，跨接卡槽的一半在外摩擦环一侧，另一半在制动盘本体一侧，并且制动盘本体一侧的半个跨接卡槽向下贯通制动盘本体的下端面。具体地，我们可先将制动盘本体适配到定位凹槽内，然后在拼接缝处加工出跨接卡槽。跨接卡槽内适配有扭矩传递块3，当然，该扭矩传递块应该为与跨接卡槽适配的圆锥台形。扭矩传递块上设置同轴的螺钉通孔31，在外摩擦环的定位凹槽底面对应螺钉通孔处设置相应的螺钉孔，在扭矩传递块的螺钉通孔内设置与外摩擦环的螺钉孔螺纹连接的固定螺钉4。这样，依靠扭矩传递块的锥度，即可将制动盘本体可靠地压合在外摩擦环的定位凹槽内，并且扭矩传递块可在制动盘本体和外摩擦块之间传递扭矩，从而使两者之间形成一个整体结构。当制动盘经过长时间使用后，外围的外摩擦环被磨损，此时我们只需相应地更换外摩擦环，即可使制动盘正常使用，从而可降低维护成本。需要说明的是，扭矩传递块的小端直径可比跨接卡槽的小端直径大0.15-0.2mm，这样，当扭矩传递块放置到跨接卡槽内时，扭矩传递块的小端端面与跨接卡槽的小端端面之间会产生一个空隙，以便当我们紧固固定螺钉时，扭矩传递块可将制动盘本体可靠地压合在外摩擦环的定位凹槽内，有效地避免因加工精度的误差造成的制动盘本体与外摩擦环之间的配合间隙。

进一步地，我们需要在外摩擦环两侧端面上分别设置若干由内至外贯通外摩擦环圆周面的甩液槽24，甩液槽在外摩擦环的圆周方向上均匀分布。优选地，甩液槽由内至外向着车轮反向转动时的转动方向一侧倾斜，甩液槽与外摩擦环的径向之间形成一个60度-70度的夹角。需要说明的是，车辆前进时车轮的转动即为正向转动，车辆倒退时车轮的转动即为反向转动。这样，如果车辆行驶中溅起的泥浆附着到外摩擦环上，一旦制动钳动作而制动时，附着在外摩擦环表面的泥浆即可被制动钳的摩擦块挂到甩液槽内，从而可避免泥浆对制动盘表面以及摩擦块造成的磨损。而甩液槽内的泥浆则可在离心力的作用下沿着甩液槽从外摩擦环的圆周面甩出。特别是，由于车辆在大部分时间处于前进状态，因此，泥浆可沿着向后侧倾斜的甩液槽顺利地流动，并从甩液槽的外端开口处飞出。另外，当车辆制动时，制动钳的摩擦块与外摩擦环的摩擦表面贴合，由于甩液槽与外摩擦环的径向之间形成一个60度-70度的夹角，因此，摩擦块的边缘在碰到甩液槽时，摩擦块的边缘与甩液槽之间会有一个夹角，从而使摩擦块与甩液槽接触的位置是从外摩擦环的内部逐渐向外侧移动的，也就是说，摩擦块与甩液槽的接触具有一个渐变的过程，从而可有效地避免摩擦块在接触甩液槽的瞬间因接触面的突变而产生一个冲击，确保制动盘具有平稳的制动性能。当然，我们还可在甩液槽在车轮正向转动时的转动方向的后侧边缘上设置一个倒角241，从而使后侧边缘低于前侧边缘。这样，制动时，制动钳的摩擦块可从甩液槽的前侧边缘顺滑地过渡到后侧边缘，避免后侧边缘对摩擦块形成剪切作用。

最后，我们还可在外摩擦环的圆周面上设置数量和甩液槽相同且径向地贯通轮轴过孔侧壁的散热孔25，散热孔在外摩擦环的圆周方向上均匀分布。此外，在甩液槽的底面设置贯通散热孔的分液孔26，分液孔向着外摩擦环的圆周面一侧倾斜，并且分液孔位于外摩擦环的轴向截面内。这样，当制动盘跟随车轮高速转动时，径向布置的散热孔内的空气会在离心力的作用下径向地向外流动，从而可将外摩擦环因制动而产生的热量得到有效的散发。特别是，当制动盘高速转动时，靠近外摩擦盘摩擦表面的空气压力会较低，因此，外面的空气会被吸进分液孔，并从散热孔向外散出，从而提高制动盘的散热效果。而落入甩液槽内的泥浆则可部分通过分液孔、散热孔向外甩出，从而提高泥浆的分离速度。

Claims (4)

1.一种轻量化的制动盘结构，其特征是，包括可固定在轮毂上的圆盘形的制动盘本体、以及用于摩擦制动的外摩擦环，所述制动盘本体采用铝合金制成，所述外摩擦环采用铸铁制成，在外摩擦环的一侧端面中心位置设有定位凹槽，所述制动盘本体适配在所述定位凹槽内，在制动盘本体和外摩擦环的定位凹槽拼接缝处设有6-8个跨接制动盘本体和外摩擦环的跨接卡槽，跨接卡槽呈口大底小的倒圆锥台状，跨接卡槽在外摩擦环的圆周方向上均匀分布，跨接卡槽内适配有扭矩传递块，扭矩传递块上设有和外摩擦环螺纹连接的固定螺钉，在外摩擦环两侧端面上分别设有若干由内至外贯通外摩擦环圆周面的甩液槽，所述甩液槽在外摩擦环的圆周方向上均匀分布。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化的制动盘结构，其特征是，所述甩液槽由内至外向着车轮反向转动时的转动方向一侧倾斜，甩液槽与外摩擦环的径向之间形成一个60度-70度的夹角。

3.根据权利要求1所述的一种轻量化的制动盘结构，其特征是，所述外摩擦环的中心位置设有贯通定位凹槽的轮轴过孔，外摩擦环的圆周面上设有数量和甩液槽相同且径向地贯通轮轴过孔侧壁的散热孔，散热孔在外摩擦环的圆周方向上均匀分布，在甩液槽的底面设有贯通散热孔的分液孔，分液孔向着外摩擦环的圆周面一侧倾斜，并且分液孔位于外摩擦环的轴向截面内。

4.根据权利要求1所述的一种轻量化的制动盘结构，其特征是，所述甩液槽在车轮正向转动时的转动方向的后侧边缘设有倒角。