CN106763353A - 一种具有通风道的风冷式车用制动盘 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有通风道的风冷式车用制动盘，包括通风道，所述通风道位于内制动盘与外制动盘之间；所述通风道内设有若干个均布的立柱单元；所述立柱单元包含若干立柱，若干所述立柱一端与内制动盘和外制动盘外径相连接；所述立柱呈水滴状，所述立柱单元包含第一立柱、第二立柱和第三立柱；所述第一立柱和第二立柱呈半水滴状；所述第三立柱呈全对称水滴状；本发明可以能够加快盘内流体的流动，散热效能优异，水滴状立柱的存在稳定了制动盘片之间的热流场，与外界形成了稳定的热流，极有利于热量的交换，从而能够使得制动盘温度在较短的时间内降低到合理范围，保证制动器的制动效能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车、行车或者交通设备的制动盘领域，特别涉及一种具有通风道的风冷式车用制动盘。
背景技术
石油短缺，全球气候变暖，全世界的汽车公司已做出大量努力来提高汽车燃油经济性。具体地，已有的汽车轻量化技术受到广泛关注，该技术能够大幅降低燃油消耗而不影响使用性能。
具体地，降低车辆底盘质量奖直接影响车辆整车性能，进而影响车辆燃油经济性。在此情况下，车身簧下质量的减少与车轮驱动负荷直接相关，能够有效提高汽车燃油经济性，因而此相关技术正开始快速发展。
在这些有效技术中，ZL200710187690.6通过铝合金来制造制动器嵌体以及其他铝与灰铸铁混合制造制动盘等，使得制动器质量更轻，制动性能更优越，耐热性、耐磨性都有提高，其中US7100748B2同样通过优化通风道的结构，提高了散热效率，本文所述水滴状通风道散热效率更加优越。
制动盘由灰铸铁制成，其具有片状石磨结构，且该材料显示出减振、阻尼、热辐射、润滑等优异的制动特性。
灰铸铁质量较重，密度约为7.2g/cm3。因此，灰铸铁为汽车轻量化研究的重点，通过各种技术减轻其重量或寻找其替代材料是提高汽车燃油经济性的有效手段。
因而，为了克服现有制动系统散热效率低、热衰退现象严重、制动尖叫噪声和寿命短等问题，本文发明了一种更加轻质，性能依然优越的制动盘，在一定程度上缓解了该问题。
发明内容
针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种具有通风道的风冷式车用制动盘，可以加快盘内流体的流动，散热效能优异；水滴状立柱的存在稳定了制动盘片之间的热流场，与外界形成了稳定的热流，极有利于热量的交换，从而能够使得制动盘温度在较短的时间内降低到合理范围，保证制动器的制动效能。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种具有通风道的风冷式车用制动盘，包括通风道，所述通风道位于内制动盘与外制动盘之间；所述通风道内设有若干个均布的立柱单元；所述立柱单元包含若干立柱，若干所述立柱一端与内制动盘和外制动盘的外径相连接；所述立柱呈水滴状。
进一步，若干个所述的立柱单元以制动盘为圆心圆周方向均布，均布角α在25°～35°之间。
进一步，所述立柱单元包含第一立柱、第二立柱和第三立柱；所述第一立柱和第二立柱呈半水滴状；所述第三立柱呈全对称水滴状；所述第一立柱径向方向的长度为L1，所述第二立柱径向方向的长度为L2，所述第三立柱径向方向的长度为L3，长度关系为：L1>L2>L3。
进一步，所述第一立柱径向方向的长度L1为外制动盘片内圈半径与外圈半径之差；所述第二立柱径向方向的长度L2与第一立柱径向方向的长度L1关系为：L2/L1＝2/3～3/4；所述第三立柱径向方向的长度L3与第一立柱径向方向的长度L1关系为：L3/L1＝1/3～1/2。
进一步，所述第一立柱和第二立柱半水滴状尖角的角度β相同，且β＝(0.4～0.6)α；所述第三立柱全水滴状尖角的角度为2β。
进一步，所述内制动盘与外制动盘上设有若干通孔组，所述通孔组与所述通风道贯穿。
进一步，所述通孔组以制动盘为圆心圆周方向均布，均布角α在25°～35°之间。
进一步，所述通孔组包括第一通孔单元和第二通孔单元；所述第一通孔单元位于所述立柱单元的第一立柱和第二立柱之间，呈一字型布置；所述第二通孔单元位于所述立柱单元的第三立柱和第二立柱之间，呈Y字型布置，且Y字型对称线与第三立柱的对称线重合。
进一步，所述第一通孔单元包括若干通孔，所述通孔数量优选为3-4个，通孔间距取10～15mm；所述第二通孔单元包括若干通孔，所述通孔数量优选为6个，通孔间距取15～20mm。
进一步，所述通孔直径大小为4-8mm。
本发明的有益效果在于：
1.本发明所述具有通风道的风冷式车用制动盘，可以能够加快盘内流体的流动，散热效能优异。
2.本发明所述具有通风道的风冷式车用制动盘，水滴状立柱的存在稳定了制动盘片之间的热流场，与外界形成了稳定的热流，极有利于热量的交换，从而能够使得制动盘温度在较短的时间内降低到合理范围，保证制动器的制动效能。
3.本发明所述具有通风道的风冷式车用制动盘，不仅具有散热的功效，通孔的存在极大缓解了制动盘的热膨胀量，从而使得制动噪声在一定程度上得到控制。
附图说明
图1为本发明所述具有通风道的风冷式车用制动盘立体图。
图2为本发明所述具有通风道的风冷式车用制动盘主视图。
图3为本发明所述具有通风道的风冷式车用制动盘俯视图。
图4为本发明所述水滴状立柱截面图。
图5为本发明所述立柱和通孔的分布图。
图中：
1-第一立柱；2-第二立柱；3-第三立柱；4-通孔。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
图1、图2和图3所示，一种具有通风道的风冷式车用制动盘，包括通风道，所述通风道位于内制动盘与外制动盘之间；所述通风道内设有若干个均布的立柱单元；所述立柱单元包含若干立柱，若干所述立柱一端与内制动盘和外制动盘的外径相连接；所述立柱呈水滴状。水滴状设计能够加快盘内流体的流动，散热效能优异。若干个所述的立柱单元以制动盘为圆心圆周方向均布，且均布角α在25°～35°之间为最佳。
所述立柱单元包含第一立柱1、第二立柱2和第三立柱3；所述第一立柱1和第二立柱2呈半水滴状；所述第三立柱3呈全对称水滴状；所述第一立柱1径向方向的长度为L1，所述第二立柱2径向方向的长度为L2，所述第三立柱3径向方向的长度为L3，长度关系为：L1>L2>L3。三种水滴状立柱的存在稳定了制动盘片之间的热流场，与外界形成了稳定的热流，极有利于热量的交换，从而能够使得制动盘温度在较短的时间内降低到合理范围，保证制动器的制动效能。
如图2和图4所示，为了达到更好的效果，经流体分析，所述第一立柱1径向方向的长度L1为外制动盘片内圈半径与外圈半径之差；所述第二立柱2径向方向的长度L2与第一立柱1径向方向的长度L1关系为：L2/L1＝2/3～3/4；所述第三立柱3径向方向的长度L3与第一立柱1径向方向的长度L1关系为：L3/L1＝1/3～1/2。所述第一立柱1和第二立柱2半水滴状尖角的角度β相同，且β＝(0.4～0.6)α；所述第三立柱3全水滴状尖角的角度为2β。
如图5所示，所述内制动盘与外制动盘上设有若干通孔组，所述通孔组与所述通风道贯穿。若干通孔组的存在极大缓解了制动盘的热膨胀量，从而使得制动噪声在一定程度上得到控制。此外通孔组的存在能够使得加工的金属碎屑得到及时清理，减少由于金属碎屑产生的摩擦损耗。所述通孔组以制动盘为圆心圆周方向均布，均布角大小与若干个所述的立柱单元的均布角一致，即α在25°～35°之间。
经优化后，所述通孔组包括第一通孔单元和第二通孔单元；所述第一通孔单元位于所述立柱单元的第一立柱1和第二立柱2之间，呈一字型布置；所述第二通孔单元位于所述立柱单元的第三立柱3和第二立柱2之间，呈Y字型布置，且Y字型对称线与第三立柱3的对称线重合。Y型与一字型孔单元的设计不仅拥有散热的功效，还可以在制动器制动升温过程中，缓解热膨胀引起的制动盘端面跳动，从而降低产生的制动噪声。
所述第一通孔单元包括若干通孔4，所述通孔4数量优选为3-4个，通孔4间距取10～15mm；所述第二通孔单元包括若干通孔4，所述通孔4数量优选为6个，通孔4间距取15～20mm。所述通孔4直径大小为4-8mm。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有通风道的风冷式车用制动盘，其特征在于，包括通风道，所述通风道位于内制动盘与外制动盘之间；所述通风道内设有若干个均布的立柱单元；所述立柱单元包含若干立柱，若干所述立柱一端与内制动盘和外制动盘的外径相连接；所述立柱呈水滴状。
2.根据权利要求1所述的具有通风道的风冷式车用制动盘，其特征在于，若干个所述的立柱单元以制动盘为圆心圆周方向均布，均布角α在25°～35°之间。
3.根据权利要求1所述的具有通风道的风冷式车用制动盘，其特征在于，所述立柱单元包含第一立柱(1)、第二立柱(2)和第三立柱(3)；所述第一立柱(1)和第二立柱(2)呈半水滴状；所述第三立柱(3)呈全对称水滴状；所述第一立柱(1)径向方向的长度为L1，所述第二立柱(2)径向方向的长度为L2，所述第三立柱(3)径向方向的长度为L3，长度关系为：L1>L2>L3。
4.根据权利要求3所述的具有通风道的风冷式车用制动盘，其特征在于，所述第一立柱(1)径向方向的长度L1为外制动盘片内圈半径与外圈半径之差；所述第二立柱(2)径向方向的长度L2与第一立柱(1)径向方向的长度L1关系为：L2/L1＝2/3～3/4；所述第三立柱(3)径向方向的长度L3与第一立柱(1)径向方向的长度L1关系为：L3/L1＝1/3～1/2。
5.根据权利要求3所述的具有通风道的风冷式车用制动盘，其特征在于，所述第一立柱(1)和第二立柱(2)半水滴状尖角的角度β相同，且β＝(0.4～0.6)α；所述第三立柱(3)全水滴状尖角的角度为2β。
6.根据权利要求1-5任一项所述的具有通风道的风冷式车用制动盘，其特征在于，所述内制动盘与外制动盘上设有若干通孔组，所述通孔组与所述通风道贯穿。
7.根据权利要求6所述的具有通风道的风冷式车用制动盘，其特征在于，所述通孔组以制动盘为圆心圆周方向均布，均布角α在25°～35°之间。
8.根据权利要求7所述的具有通风道的风冷式车用制动盘，其特征在于，所述通孔组包括第一通孔单元和第二通孔单元；所述第一通孔单元位于所述立柱单元的第一立柱(1)和第二立柱(2)之间，呈一字型布置；所述第二通孔单元位于所述立柱单元的第三立柱(3)和第二立柱(2)之间，呈Y字型布置，且Y字型对称线与第三立柱(3)的对称线重合。
9.根据权利要求8所述的具有通风道的风冷式车用制动盘，其特征在于，所述第一通孔单元包括若干通孔(4)，所述通孔(4)数量优选为3-4个，通孔(4)间距取10～15mm；所述第二通孔单元包括若干通孔(4)，所述通孔(4)数量优选为6个，通孔(4)间距取15～20mm。
10.根据权利要求9所述的具有通风道的风冷式车用制动盘，其特征在于，所述通孔(4)直径大小为4-8mm。
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