全盘式制动器及其浮盘传力机构

技术领域

本发明涉及车辆制动器领域，尤其涉及一种全盘式制动器及其浮盘传力机构。

背景技术

盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘，称为制动盘。摩擦元件从两侧夹紧制动盘而产生制动。固定元件则有多种结构形式，大体上可将盘式制动器分为钳盘式和全盘式两类。

盘式制动器以制动盘是否相对于轮毂滑动、制动钳体是否滑动的结构形式，可分为浮盘式制动器以及浮钳式制动器。

通常，浮钳式制动器的制动钳体可以做轴向运动，但其制动盘是与轮毂固定在一起上的，不能相对于轮毂沿车轴方向滑动。浮钳式制动器一般采用行业内通用的轮毂，如图7所示，直接通过螺栓将制动盘的一侧固定连接即可，其连接方式存在诸多瑕疵，如制动盘的单侧应力过大，容易出现外侧早期开裂的现象。

通常，浮盘式制动器的制动钳体固定，制动盘通过导向结构(导槽)相对于轮毂沿车轴方向滑动，但在圆周方向与轮毂一起转动，传递制动力。一般地，浮盘式制动器的轮毂需要特殊设计，如图8所示，会在轮毂上设计有供制动盘滑动的导向槽。制动盘直接与轮毂连接，容易直接导致轮毂温度快速升高，轮毂轴承密封漏油以及轴承损坏等。极大降低了轮毂的安全性和使用寿命。

现有技术中的大部分的盘式制动器都是浮钳式制动器，而浮盘式结构制动器一般用于全盘式制动器。由于浮盘式结构制动器(全盘式制动器)的市场占有量数量较少，现有技术中的浮盘式结构需使用专用轮毂。例如，有些采用浮盘式结构的专用轮毂会在侧面设计有导向槽，使得浮盘轮毂的设计与浮钳式轮毂往往不能通用。专用轮毂使得浮盘式结构的通用性不强，轮毂不能互换，使得浮盘式结构制动器的应用场景更少。

发明内容

鉴于此，本发明实施例提供了一种全盘式制动器及其浮盘传力机构，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种全盘式制动器的浮盘传力机构，所述浮盘传力机构包括制动盘和用于将所述制动盘连接在轮毂上的传送环；所述传送环包括用于与轮毂连接的法兰连接环和从所述法兰连接环的一侧端面向外延伸且多个间隔分布的传送柱。所述制动盘的内环结构为传力部，传力部具有多个间隔分布的传力孔，各传力孔的形状与传送柱的形状相同；其中，所述制动盘的各传力孔安装在所述传送环的各传送柱上，所述传送柱的长度大于制动盘的厚度，以使得所述制动盘与传送环保持同步转动和制动盘能在传送环上轴向滑动。

在一些实施例中，所述法兰连接环的内周面设有用于与轮毂连接的止口，法兰连接环的凸缘部设有用于与轮毂连接的连接孔，所述法兰连接环的止口、连接孔的尺寸与通用轮毂的连接结构设计为相互匹配。

在一些实施例中，所述传送柱与所述法兰连接环连接的位置具有将各传送柱的内周面连接的根部加强筋，所述传送柱远离所述法兰连接环的顶部位置具有将各传送柱的内周面连接的顶部加强筋。

在一些实施例中，所述传送环的根部加强筋和顶部加强筋之间具有通风口。

在一些实施例中，所述传送环的法兰连接环的各连接孔与各传送柱同轴心布置，各所述传送柱也具有与所述连接孔连通的减重孔。

在一些实施例中，所述法兰连接环与所述传送柱一体成型，所述传送柱的部分截面形状为矩形、三角形、渐开线齿形或半圆周以上的圆弧形。

在一些实施例中，所述制动盘包括一对圆盘，所述圆盘的外侧端面为摩擦工作面，所述传力部由两个所述圆盘向内侧延伸的环形腹板结构形成。

在一些实施例中，所述环形腹板在非传力孔位置的内周面具有开口方向沿圆盘径向的进风口，所述环形腹板在非传力孔位置的端面上具有开口方向沿圆盘轴向的进风孔。

在一些实施例中，所述制动盘的传力孔与两环形腹板交接位置具有将传力孔延伸成连续圆弧内周面的加强筋。

在一些实施例中，所述制动盘的两个圆盘的内侧端面中间夹设有支撑柱；其中，所述支撑柱包括至少一环沿周向排列的第一支撑柱，各所述第一支撑柱沿圆盘的非径向方向倾斜延伸，且倾斜角度保持一致，以使得所述制动盘在转动的情况下，所述第一支撑柱作为扇叶结构促动制动盘内部空气向外流动。

在一些实施例中，所述支撑柱还包括至少一环沿周向排列的多个第二支撑柱；其中，所述第一支撑柱靠近所述圆盘的外环位置，所述第二支撑柱靠近所述圆盘的内环位置，不同环的所述第一支撑柱与第二支撑柱交错布置。

在一些实施例中，所述第一支撑柱的截面形状为预定长度的矩形结构、圆角矩形结构或两端为圆头的弧形段结构。

在一些实施例中，所述第二支撑柱的截面形状为圆形、方形或菱形。

本发明也提供了一种全盘式制动器，所述全盘式制动器包含前述的浮盘传力机构。

根据本发明实施例的全盘式制动器的浮盘传力机构，可获得的有益效果至少包括：

本发明提供了一种全盘式制动器的浮盘传力机构，其采用传送环与制动盘连接，不再使用专用轮毂，可使用普通的浮钳式制动器的通用轮毂，使得全盘式制动器的通用性和互换性极大增强，扩大了浮盘式结构制动器的使用场景。

本发明实施例的传送环的传送柱同时与制动盘的两个圆盘连接，在制动器工作时，制动盘的两侧受力相同，制动盘中间的支撑柱只承受钳夹压力，不承受剪切力。制动盘承受的应力极大降低，抗热疲劳强度增加，也不会出现制动盘由于单侧受力而导致中间支撑结构双倍受力的情况，不会出现两侧圆盘早期开裂的现象，增大了制动盘的使用寿命。

本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本发明的原理。为了便于示出和描述本发明的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本发明实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：

图1为本发明一实施例的浮盘传力机构及轮毂立体结构示意图。

图2为本发明一实施例的浮盘传力机构及轮毂的爆炸结构示意图。

图3为本发明一实施例的浮盘传力机构的制动盘的立体结构示意图。

图4为本发明一实施例的浮盘传力机构的制动盘的半剖截面示意图。

图5为本发明一实施例的浮盘传力机构的传送环的一视角立体结构示意图。

图6为本发明一实施例的浮盘传力机构的传送环的另一视角立体结构示意图。

图7为现有技术中常用浮钳式制动器的制动盘的立体结构示意图。

图8为现有技术中带有导向槽的专用轮毂和浮盘结构的立体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

如图1和图2所示，本发明提供了一种全盘式制动器的浮盘传力机构，以改变现有浮盘式结构需采用专用轮毂的不便之处，减少制动盘的内部应力，提高制动器的使用寿命。

在一实施例中，本发明的全盘式制动器的浮盘传力机构包括制动盘100和传送环200，传送环200用于将制动盘100连接在轮毂300上。

本发明实施例的传送环200包括法兰连接环210和多个传送柱220，其中，法兰连接环210用于与轮毂300连接，传送柱220从法兰连接环210的远离轮毂的一侧端面向外延伸，传送柱220在法兰连接环210的侧面上环向均匀分布。

在一实施例中，传送环200的法兰连接环210的内周面设有用于与轮毂300连接的止口211，以实现定心和支撑。法兰连接环210的凸缘部设有用于与轮毂连接的连接孔212，连接孔212可为螺纹孔或直孔，与轮毂300的连接孔301通过连接件310连接，对应地，连接件310可为螺栓或螺钉。轮毂300上设有螺栓孔302，可与轮辋连接。优选地，传送环200的法兰连接环210的止口211、连接孔212的尺寸与通用轮毂的连接结构设计为相互匹配。换言之，传送环200的接口尺寸满足通用轮毂接口要求，可通过螺栓与轮毂相连。

由于浮盘式结构制动器(全盘式制动器)的市场占有量数量较少，现有技术中的浮盘式结构需使用专用轮毂。例如，有些采用浮盘式结构的专用轮毂会在侧面设计有导向槽，使得浮盘轮毂的设计与浮钳式轮毂往往不能通用。专用轮毂使得浮盘式结构的通用性不强，轮毂不能互换，使得浮盘式结构制动器的应用场景更少。

本发明实施例的传送环设有止口和连接孔，通过止口跟通用轮毂相连，接口方式完全跟普通盘式制动器制动盘跟轮毂连接方式一样，可直接跟通用轮毂相接，极大扩大了浮盘式结构制动器的使用场景，解决了浮盘式结构制动器的轮毂通用问题。

本发明实施例的传送环200的传送柱220主要用于安装制动盘100，传送柱220具有一定的长度，其长度大于制动盘200的厚度，以使得传送柱220能与制动盘200的两个圆盘同时连接。在制动器工作时，制动盘的两侧受力相同，制动盘中间的支撑柱只承受钳夹压力，不承受剪切力。相对于现有技术中常见的浮钳式制动盘，本发明实施例的制动盘承受的应力极大降低，抗热疲劳强度增加，也不会出现制动盘由于单侧受力而导致中间支撑结构双倍受力的情况，不会出现两侧圆盘早期开裂的现象，增大了制动盘的使用寿命。

从另一方面看，现有技术中的浮盘式制动盘采用专用轮毂，一般会在轮毂侧面上一体地增设用于连接制动盘的导向槽，制动盘制动时温度很高，如果制动盘直接在轮毂的导向槽上滑动，制动盘上的热量将很快导致轮毂发热，导致轮毂轴承密封漏油以及轴承损坏等。极大降低了轮毂的安全性和使用寿命。而本发明实施例的制动盘在传送环上滑动，解决了现有全盘式制动器的制动盘直接在轮毂上滑动的导致轮毂温度升高问题，并对制动盘和传送环的散热结构进行创新设计，极大增强了散热效果。

如图4和图5所示，传送环200的传送柱220与法兰连接环210连接的位置具有将各传送柱220的内周面连接的根部加强筋231；传送柱220远离法兰连接环210的顶部位置具有将各传送柱220的内周面连接的顶部加强筋232。

在该实施例中，传送环200的传送柱220与制动盘100连接，将制动力传输至轮毂300，在传送柱220的根部和顶部均设置加强筋，加强所有的传送柱220的连接，增强其受力强度和稳定性。

如图4和图5所示，所述传送环220的根部加强筋231和顶部加强筋232之间具有通风口233。传送环200的通风口233也与制动盘100的进风口122对应，便于空气进入制动盘内部，增强制动盘的散热效果。传送环上的通风口在旋转时促进空气流通，也增加制动盘表面的空气流动，制动盘的内部和表面均具有散热风流。

如图4和图5所示，所述传送环220的法兰连接环的各连接孔212与各传送柱220同轴心布置，各传送柱220也具有与连接孔212连通的减重孔221。

如图4和图5所示，在一些实施例中，所述法兰连接环210与所述传送柱220一体成型，所述传送柱220的部分截面形状为矩形、三角形、渐开线齿形或半圆周以上的圆弧形。优选地，各传送柱220的靠近法兰连接环210的外周侧的部分截面为半圆周以上的圆弧形；各传送柱220的靠近法兰连接环210的内周侧的结构为与根部加强筋231、顶部加强筋232连接的支撑座结构，支撑座结构在半圆周以上的圆弧形的底部弧形过渡并扩大，以增强其承重力。各传送柱220与相邻的通风口233也具有过渡的加强筋结构，加强传送柱的强度和稳定性。

在另一些实施例中，如图3和图4所示，本发明中的制动盘100包括一对圆盘110，圆盘110的外侧端面为摩擦工作面，制动器的制动盘两侧设置制动钳，制动盘100通过传送环200相对于轮毂沿车轴方向滑动，制动盘100在圆周方向上与轮毂一起转动，通过传送环200传递制动力。具体实施时，圆盘110可为金属圆盘。

所述制动盘100的内环结构为传力部120，传力部120具有多个间隔分布的传力孔121，各传力孔12的形状与传送柱220的形状相同。在一些实施例中，传力部121由两个所述圆盘110向内侧延伸的环形腹板结构形成。换言之，传力部120的环形腹板可与圆盘110一体成型，传力部120相对于圆盘110可向内凹陷。该制动盘100可通过传力孔121与传送环的传送柱220连接，对应地，传力孔121与传送柱220的部分截面形状相同，可为矩形、三角形、渐开线齿形或半圆周以上的圆弧形等，但不限于此，只要能保证传力孔121与传送柱220匹配即可。

制动盘100的环形腹板在非传力孔位置的内周面具有开口方向沿圆盘120径向的进风口122，内周面上的进风口122也与传送环100的通风口233位置对应，便于外界气体进入制动盘的内部，确保不会出现空气流动受阻现象，增强风冷效果。制动盘100两侧的环形腹板在非传力孔位置的端面上具有开口方向沿圆盘轴向的进风孔123。进风口122和进风孔123均起到减重和增多进风的作用。

在一些实施例中，所述制动盘100的传力孔121与两环形腹板交接位置具有将传力孔121延伸成连续圆弧内周面的加强筋124，以增大与传送环的传送柱的接触面积。换言之，制动盘100的两环形腹板的内周面处，在非传力孔的位置为开口结构，在传力孔为封闭结构，同时满足减重、通风和增强传力结构的要求。

优选地，传力孔121的两端具有倒角，便于传送环的传送柱的安装。

本发明不仅对制动盘的传力结构进行了创新设计，在另一些实施例中，为进一步增强制动盘的制动效果，本发明也对制动盘的内部结构进行了优化设计，进一步增强风冷效果。

如图3和图4所示，所述制动盘100的两个圆盘110的内侧端面中间夹设有支撑柱。

其中，支撑柱包括至少一环沿周向排列的第一支撑柱101，各第一支撑柱101沿圆盘的非径向方向倾斜延伸，且倾斜角度保持一致，以使得制动盘100在转动的情况下，第一支撑柱101作为扇叶结构促动制动盘内部空气向外流动。

进一步优选地，为增强支撑强度，支撑柱还包括至少一环沿周向排列的多个第二支撑柱102。其中，所述第一支撑柱101靠近圆盘110的外环位置，第二支撑柱102靠近圆盘110的内环位置，不同环的第一支撑柱101与第二支撑柱102交错布置，避免制动盘内风道堵塞。

在一实施例中，第一支撑柱101设有一环，第二支撑柱102设有两环。各环的第二支撑柱102交错布置，第二支撑柱102与第一支撑柱101也交错布置。第一支撑柱101和第二支撑柱102可为实心结构，在满足强度的前提下，也可为空心结构。

在制动盘旋转时，第一支撑柱101相当于扇叶，强迫制动盘内部的空气往外流动，从而增加制动盘内风道的通风量，增加内侧的散热效果。

在上述实施例中，制动盘是在传送环上滑动的，解决了现有全盘式制动器的制动盘直接在轮毂上滑动的导致轮毂温度升高问题。并且，该制动盘增设了相当于扇叶的第一支撑柱，强迫制动盘内部的空气往外流动，第一支撑柱虽然结构简单，但其风冷效果极佳。制动盘特有的通风设计使得整个制动盘的散热性性强，制动盘的使用寿命更长。

在一些实施例中，所述第一支撑柱101的截面形状为预定长度的矩形结构、圆角矩形结构或两端为圆头的弧形段结构；所述第二支撑柱102的截面形状为圆形、方形或菱形。优选地，第一支撑柱101的截面形状为两端为圆头的弧形段结构，第二支撑柱102的截面形状为圆形。

如图4所示，第一支撑柱101的倾斜角度θ为45°～70°，优选为50°～60°。所述第一支撑柱101的倾斜方向设计成与制动盘的100转动方向相匹配，即制动盘在主要转动的方向上，如车辆前进时，第一支撑柱101向外排风。

本发明实施例的全盘式制动器的浮盘传力机构可采用现有技术中的制动钳体，也可采用其他制动钳体，由于本发明中的制动盘和传送环与制动钳体的功能相互独立，对制动钳体的结构和工作原理不再赘述。

本发明也提供了一种全盘式制动器，所述全盘式制动器包含前述的浮盘传力机构。

根据本发明实施例的全盘式制动器及其浮盘传力机构，可获得的有益效果至少包括：

(1)本发明提供了一种全盘式制动器的浮盘传力机构，采用传送环与制动盘连接，不再使用专用轮毂，可使用普通的浮钳式制动器的通用轮毂，使得全盘式制动器的通用性和互换性极大增强，扩大了浮盘式结构制动器的使用场景。

(2)本发明实施例的传送环的传送柱同时与制动盘的两个圆盘连接，在制动器工作时，制动盘的两侧受力相同，制动盘中间的支撑柱只承受钳夹压力，不承受剪切力。制动盘承受的应力极大降低，抗热疲劳强度增加，也不会出现制动盘由于单侧受力而导致中间支撑结构双倍受力的情况，不会出现两侧圆盘早期开裂的现象，增大了制动盘的使用寿命。

(3)本发明实施例的制动盘在传送环上滑动，解决了现有全盘式制动器的制动盘直接在轮毂上滑动的导致轮毂温度升高问题，并对制动盘和传送环的散热结构进行创新设计，极大增强了散热效果。

(4)本发明实施例的传送环的通风口与制动盘的进风口对应，便于空气进入制动盘内部，增强制动盘的散热效果。传送环上的通风口在旋转时促进空气流通，也增加制动盘表面的空气流动，制动盘的内部和表面均具有散热气流。

(5)本发明实施例的制动盘增设了相当于扇叶的第一支撑柱，强迫制动盘内部的空气往外流动，第一支撑柱虽然结构简单，但其风冷效果极佳。制动盘特有的通风设计使得整个制动盘的散热性性强，制动盘的使用寿命更长。

(6)本发明实施例的制动盘的内环结构为传力部，可在传送环上滑动并能保证与传送环同步转动；传力部上也设有进风孔，优化风道设计，也具有减重作用。

本发明中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。