CN212225833U - 制动盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种制动盘，在制动盘中安装在轮毂上的帽部和提供与制动衬块的摩擦面的盘部由不同材料制成并结合，制动盘包括：多个桥部，围绕帽部的边缘突出并周向设置，以结合到盘部；多个叶片，形成用于空气流动的通道；以及多个结合柱，设置在一对盘板之间，并分别与桥部紧密接触固定。结合柱与桥部的两侧面紧密接触固定，同时暴露桥部的前端。

Description

制动盘

技术领域

本实用新型涉及一种制动盘，更具体地，涉及一种能够稳定地保持由不同材料制成的帽部和盘部的接合处的结合强度的同时确保由于热流引起的散热的制动盘。

背景技术

制动***是用于使行驶车辆减速或停止或者保持车辆停止的***。

这种制动***包括产生制动所需的力的制动力产生器，利用由该制动力产生器产生的力来使车辆减速或停止的制动器，用于将力从制动力产生器传递到制动器的管道、活塞和阀，以及用于辅助动力的附件。制动器在结构上分为鼓式制动器和盘式制动器。

特别地，对于盘式制动器，制动盘被固定到车辆的每个车轮，并且在每个制动盘的左侧和右侧上设置有可压紧或分离的一对制动衬块(brake pad)。即，当制动衬块被迫与随车轮旋转的制动盘紧密接触时，通过摩擦使车辆制动。

制动盘分为安装在轮毂上的帽部和提供与制动衬块的摩擦面的盘部，并且帽部和盘部在现有技术中均由灰口铸铁制成。通常使用灰口铸铁来制造制动盘的原因是因为灰口铸铁具有诸如优异的可铸造性、高导热性、优异的减振能力、优异的耐磨性、低制造成本等优点。

但是，如果不对灰口铸铁单独进行防锈处理，则在表面上很容易产生红锈，从而外观质量变差，并且容易因锈蚀而产生抖动现象。此外，灰口铸铁具有高比重，因此不能满足车辆轻量化的需求。

为了在不降低制动盘性能的情况下减轻重量，已经使用了一种方法，该方法是使用作为高强度铸铁的球墨铸铁铸造帽部，然后在预定时间内使用铸铁铸造盘部。根据上述方法，由具有相对较高强度的球墨铸铁制成的帽部比由灰口铸铁制成的帽部更薄，因此可以减轻重量。

但是，由于以预定的时间差来制造帽部和盘部，因此一直在研究能够稳定地维持帽部和盘部的结合强度的技术。

上面提供的作为本实用新型的相关技术的描述仅用于帮助理解本实用新型的背景，并且不应被解释为包括在本领域技术人员已知的现有技术中。

实用新型内容

为解决现有技术中的上述问题而做出本实用新型，且本实用新型的一个方面提供一种制动盘，该制动盘能够稳定地保持由不同材料制成的帽部和盘部的接合处的结合强度的同时确保由于热流引起的散热。

鉴于上述方面，根据本实用新型的一个方面的制动盘可以为一种安装在轮毂上的帽部和提供与制动衬块的摩擦面的盘部由不同材料制成并结合的制动盘。该制动盘包括：多个桥部，围绕帽部的边缘突出并周向设置，以结合到盘部；多个叶片，设置在一对盘板之间，形成用于空气流动的通道；以及多个结合柱，设置在一对盘板之间，并分别与桥部紧密接触固定，多个结合柱与桥部的两侧面紧密接触固定，同时暴露桥部的前端。

桥部的前端和结合柱的前端的接合面是弯曲面。

桥部的前端和结合柱的前端的接合面的曲率半径(R)为2.0R～3.0R。

叶片可以为以预定间隔设置在一对盘板之间的点型叶片。

叶片可以为在一对盘板之间周向彼此间隔开的直线叶片。

结合柱可以与选自直线叶片的叶片设置在直线上。

叶片包括：多个第一叶片，设置在桥部和结合柱的前部区域中；以及多个第二叶片，设置在桥部和结合柱的组之间的区域中，第一叶片形成为比第二叶片短，以在第一叶片和桥部的前端之间形成用于空气流动的通道。

根据本实用新型的实施例，可以通过改善作为帽部和盘部的结合部分的帽部的桥部和盘部的结合柱的形状来稳定地保持结合强度。此外，可以通过改善用于空气流动的通道来确保由于热流引起的优异散热。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中，本实用新型的上述和其它方面、特征及优点将变得更加明显，其中：

图1是示出根据本实用新型的示例性实施例的制动盘的立体图；

图2是示出根据本实用新型的示例性实施例的制动盘的局部剖视图；

图3和图4是示出根据本实用新型的示例性实施例的制动盘的主要部分的局部放大剖视图；

图5A和图5B是示出根据比较例和示例性实施例的热流散热特性的图像；

图6是示出根据比较例和示例性实施例的热容量评价结果的图；以及

图7是示出根据比较例和示例性实施例的结合强度评价结果的图。

具体实施方式

下面，参照附图详细描述本实用新型的实施例。然而，本实用新型不限于以下实施例，并且可以以彼此不同的各种方式来实现，并且提供实施例以使本实用新型完整并且将本实用新型的范围完全告知本领域技术人员。在附图中，相同的部件被给予相同的附图标记。

图1是示出根据本实用新型的示例性实施例的制动盘的立体图，

图2是示出根据本实用新型的示例性实施例的制动盘的局部剖视图，图3和图4是示出根据本实用新型的示例性实施例的制动盘的主要部分的局部放大剖视图。

如图所示，通过将安装在轮毂上的帽部100和提供与制动衬块的摩擦面的盘部200组合来形成根据本实用新型的示例性实施例的制动盘。

帽部100是由作为高强度铸铁的球墨铸铁通过铸造制成的部件，帽部100包括：主体110，在中心处具有安装孔，轮毂被安装在安装孔中；以及多个桥部120，围绕主体110径向突出并在周向上彼此间隔开，以结合到盘部200。

盘部200是由普通铸铁通过铸造制成的部件，盘部200包括：一对盘板210和220；多个叶片240和250，在一对盘板210和220之间形成空气通道；以及多个结合柱230，在一对盘板210和220之间以与桥部120紧密接触的方式固定到桥部120。一对盘板210和220、多个叶片240和250以及多个结合柱230通过铸造一体地形成。

在帽部100的桥部120与盘部200的结合柱230之间形成接合面。桥部120的两侧面与结合柱230的侧面之间的接合面是平面，并且桥部120的前端和结合柱230的前端的接合面(图4中的A)是弯曲面。因此，结合柱230的前端围绕桥部120的前端。

然而，在本实施例中，桥部120的前端不被结合柱230围绕，而是暴露于空气通道。详细地，结合柱230成对设置，并且一对结合柱230被固定成与桥部120的两侧面紧密接触，而桥部120的前端暴露。例如，一对结合柱230以“11”的形状设置成与桥部120的两侧面紧密接触。因此，结合柱230的数量可以是桥120的数量的两倍。

如上所述，由于桥部120的前端和结合柱230的前端的接合面是弯曲面，并且桥部120的前端暴露于通道，因此可以限制桥部120的前端和结合柱230的前端的接合面的曲率半径(R)，以将接合的结合强度保持在期望的水平。

例如，桥部120的前端与结合柱230的前端的接合面的曲率半径(R)可以是2.0R～3.0R。当桥部120的前端和结合柱230的前端的接合面的曲率半径(R)超出所提出的范围时，制动盘所需的250MPa以下的屈服强度(YTS)不能实现。

通过在一对盘板210和220之间设置多个叶片240和250，在盘部200中形成空气通道。

例如，叶片可以是以预定的间隔设置在一对盘板210和220之间的点型叶片(未示出)。

或者，叶片240和250可以是在一对盘板210和220之间以周向间隔设置的直线叶片240和250。术语“直线”不仅表示字典中“直线”的含义，而且还包括例如如图中所示的长度大于宽度的长形的各种形状。

除了所提出的点型叶片以及直线叶片240和250之外，叶片在本实施例中可以是具有各种样式的叶片。

然而，根据叶片的形状和样式形成空气通道，并且热流由该通道确定。直通道可以根据热流提供最大的散热能力，因此在本实施例中叶片240和250可以是直线叶片240和250。

如图3所示，形状为“11”的结合柱230可以与选自直线叶片的叶片240设置在直线L上。

可以改变以预定间隔周向设置的直线叶片240和250的长度，以形成结合柱230。

例如，多个直线叶片240和250分别分成设置在桥部120和结合柱230的前部区域中的多个第一叶片240和设置在桥部120和结合柱230的组之间的区域中的多个第二叶片250。第一叶片240可以形成为比第二叶片250短，从而在第一叶片240和桥部120的前端之间形成空气通道。

在下面的描述中，将根据本实用新型的具有这种构造的制动盘与比较例进行比较。

首先，考虑根据结合柱的形状的热流散热特性。

在实施例中，形成直线叶片并形成“11”形开口型结合柱，使得桥部的前端暴露于用于空气流动的通道，而在比较例中，形成点型叶片并形成围绕桥部的前端的U形封闭型结合柱。

测量了根据实施例和比较例的制动盘的热流散热特性，并且结果示于图5A和图5B中。

图5A是示出根据比较例的热流散热特性的图像，图5B是示出根据示例性实施例的热流散热特性的图像。

从图5A和图5B可以看出，与比较例相比，实施例中的热流散热特性显著改善。因此，在比较例中，盘板内部产生的热量的最大测量温度为693℃，而在实施例中，盘板内部产生的热量的最大测量温度为554℃。

因此，可以发现，与形成点型叶片并形成U形封闭型结合柱的情况相比，形成直线叶片并形成“11”形开口型结合柱的情况在热流散热特性方面是有利的。

此外，根据比较例和实施例，在对制动盘反复施加制动和冷却的同时，评价了热容量，结果示于图6。

从图6可以看出，重复制动和冷却越多，温度差越大，并且在最后制动中温度差高达约140℃。

在使桥部的前端和结合柱的前端的接合面的曲率半径(R)发生各种变化的同时，检查结合强度，结果示于图7。

从图7可以看出，对于因在摩擦部分上产生的热量的变形，在2.0R～3.0R的范围内的接合面的曲率半径(R)满足制动盘所需的250MPa以下的屈服强度(YTS)。

尽管以上参照附图和示例性实施例描述了本实用新型，但是本实用新型不限于此，而是限于所附权利要求书。因此，本领域技术人员可以在不脱离权利要求书的思想的情况下以各种方式改变和修改本实用新型。

Claims (7)

1.一种制动盘，其特征在于，在所述制动盘中安装在轮毂上的帽部和提供与制动衬块的摩擦面的盘部由不同材料制成并结合，所述制动盘包括：

多个桥部，围绕所述帽部的边缘突出并周向设置，以结合到所述盘部；

多个叶片，设置在一对盘板之间，形成用于空气流动的通道；以及

多个结合柱，设置在所述一对盘板之间，并分别与所述多个桥部紧密接触固定，

其中所述多个结合柱与所述多个桥部的两侧面紧密接触固定，同时暴露所述多个桥部的前端。

2.根据权利要求1所述的制动盘，其特征在于，所述多个桥部的前端和所述多个结合柱的前端的接合面是弯曲面。

3.根据权利要求2所述的制动盘，其特征在于，所述多个桥部的前端和所述多个结合柱的前端的接合面中的每一个的曲率半径即R为2.0R～3.0R。

4.根据权利要求1所述的制动盘，其特征在于，所述多个叶片包括以预定间隔彼此间隔开并设置在所述一对盘板之间的点型叶片。

5.根据权利要求1所述的制动盘，其特征在于，所述多个叶片是在所述一对盘板之间周向彼此间隔开的直线叶片。

6.根据权利要求5所述的制动盘，其特征在于，所述多个结合柱与选自所述直线叶片的叶片设置在直线上。

7.根据权利要求5所述的制动盘，其特征在于，所述多个叶片包括：

多个第一叶片，设置在桥部和结合柱的前部区域中；以及

多个第二叶片，设置在桥部和结合柱的组之间的区域中，

所述多个第一叶片的长度比所述多个第二叶片的长度短，以在所述多个第一叶片和所述多个桥部的前端之间形成用于空气流动的通道。

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