本實用新型涉及一種車輛的制動盤，特別是涉及一種內(nèi)部通風(fēng)制動盤。

背景技術(shù)：

根據(jù)ZL200820092626.X和US7100748B2已知通風(fēng)制動盤。它們具有兩個同心環(huán)狀盤，彼此之間通過加強筋連接，加強筋和兩同心環(huán)狀盤限定了制動盤通風(fēng)道的路徑，制動時冷卻空氣從制動盤內(nèi)端面吸入沿通風(fēng)道流向制動盤外端面，并帶走摩擦制動產(chǎn)生的熱量，降低制動盤溫度，避免制動盤過熱造成制動性能下降。ZL200820092626.X專利中加強筋從制動盤內(nèi)端面以彎曲形式延伸到制動盤外端面，加強筋長度沿周向等距設(shè)置，形成的通風(fēng)道沿周向均勻分布且互不連通。US7100748B2專利采用了不同長度的彎曲加強筋的組合設(shè)計，優(yōu)化了通風(fēng)道的結(jié)構(gòu)，提高了散熱效率。

為了保證制動器穩(wěn)定的制動性能，優(yōu)化通風(fēng)道結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)高效的熱傳遞是關(guān)鍵。然而，此類通風(fēng)道之間相互獨立，冷卻空氣只能沿某單一通風(fēng)道流動，相鄰?fù)L(fēng)道之間的冷卻空氣不能互通，難以形成較大流量以及有利于熱交換的紊流，且冷卻空氣在通風(fēng)道內(nèi)停留的時間較短，導(dǎo)致熱交換效率偏低；其次，上述連續(xù)加強筋構(gòu)成的通風(fēng)道的比表面積較小，使得單位時間內(nèi)能與通風(fēng)道內(nèi)壁接觸并進行熱交換的冷卻空氣的量偏低。此外，上述連續(xù)加強筋設(shè)計雖能保證制動盤足夠的連接強度，但該類設(shè)計并未很好的平衡連接強度和制動盤質(zhì)量的關(guān)系，一定程度上存在強度過剩的現(xiàn)象，意味著多余的加強筋增加了制動盤的質(zhì)量。因此，現(xiàn)有連續(xù)加強筋設(shè)計的內(nèi)部通風(fēng)制動盤的散熱效率及輕量化的改進存在瓶頸。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此為了解決背景技術(shù)中存在問題，本實用新型的目的是設(shè)計并提供了一種內(nèi)部通風(fēng)制動盤，具有相互連通且高比表面積的通風(fēng)道，保證高效的散熱能力的同時降低制動盤的質(zhì)量。

本實用新型專利采用的技術(shù)方案是：

所述內(nèi)部通風(fēng)制動盤具有環(huán)形幾何形狀，包括兩個環(huán)狀摩擦盤和一系列用于連接兩個環(huán)狀摩擦盤的支撐柱，制動盤中心和環(huán)狀摩擦盤中心重合，通過所述支撐柱限定了制動盤內(nèi)部通風(fēng)道的路徑。

所述一系列支撐柱沿制動盤的周向分組設(shè)置形成i個支撐柱組，每個支撐 柱組具有繞制動盤中心軸線I-I的i次旋轉(zhuǎn)對稱性，每一支撐柱組中包含x個沿制動盤周向間隔設(shè)置的支撐柱列，相鄰支撐柱列之間設(shè)置有列通風(fēng)道；每一支撐柱列包含y個沿環(huán)狀摩擦盤徑向方向間隔設(shè)置的支撐柱，相鄰支撐柱之間設(shè)置有柱通風(fēng)道，每個支撐柱列中共設(shè)置有y-1個柱通風(fēng)道；每一支撐柱組中，各個支撐柱列長度可以不相同，長度最長的支撐柱列中靠近制動盤中心的支撐柱設(shè)有緊固螺栓孔；所述支撐柱的邊為圓弧邊，角為圓角。

優(yōu)選地，所述i個支撐柱組沿環(huán)狀摩擦盤的周向等距分布，且相鄰支撐柱組之間的間距和支撐柱組內(nèi)相鄰兩個支撐柱列之間的間距相同。

支撐柱組：本實用新型將一系列支撐柱分組設(shè)置形成i個支撐柱組，第j組支撐柱組G_j具有繞制動盤中心軸線I-I的i次旋轉(zhuǎn)對稱性，i表示支撐柱組的總數(shù)，j表示支撐柱組的序數(shù)。第j組支撐柱組G_j包含x個在制動盤周向上間隔設(shè)置的支撐柱列，x表示支撐柱列的總數(shù)。

支撐柱列：第j組支撐柱組G_j的第k個支撐柱列C_jk具有路徑L_jk，k表示支撐柱列的序數(shù)，相鄰兩個支撐柱列C_jk之間形成列通風(fēng)道。第j組支撐柱組G_j的第k個支撐柱列C_jk包含y個支撐柱。例如附圖3中，支撐柱F₁₁₁和支撐柱F₁₁₂形成支撐柱列C₁₁，且作為最長的支撐柱列，其靠近制動盤中心的支撐柱F₁₁₂設(shè)有用于緊固螺栓孔，其余非最長的支撐柱列C_jk具有彎曲半徑R_jk。

支撐柱：第k個支撐柱列C_jk中，y個支撐柱沿第k個支撐柱列C_jk所在路徑L_jk間隔設(shè)置。同一支撐柱列中，支撐柱之間共設(shè)置有y-1個柱通風(fēng)道，y表示支撐柱的總數(shù)，n表示支撐柱的序數(shù)。第k個支撐柱列C_jk中，第n個支撐柱F_jkn和同支撐柱列下的相鄰支撐柱之間設(shè)有第n個柱通風(fēng)道V_jkn。

其中i，j，k，n，x，y為自然數(shù)。具體的來說，i是偶數(shù)，且至少是8，j是自然數(shù)組{1，……，i}中的元素；x為不大于6的自然數(shù)，k是自然數(shù)組{1，……，x}中的元素；y是不大于5的自然數(shù)，n是自然數(shù)組{1，……，y}中的元素。

所述制動盤中，所有位于支撐柱列最外周的支撐柱沿制動盤外周等距設(shè)置，所有帶有緊固螺栓孔的支撐柱沿制動盤內(nèi)周等距設(shè)置。

所述每一支撐柱組中，除了長度最長的支撐柱列以外的其余支撐柱列均朝同一方向彎曲，彎曲的凹側(cè)朝向制動盤旋轉(zhuǎn)方向的前方；且其余每一支撐柱列中，各個支撐柱寬度沿該支撐列所在路徑從外周向內(nèi)周逐漸減小。

例如圖3中所示，第j組支撐柱組G_j中，除了長度最長的支撐柱列C_j1，其余第k個支撐柱列中，各個支撐柱的寬度沿該支撐列C_jk的路徑L_jk從制動盤外周向制動盤內(nèi)周逐漸減小。

所述其余每一支撐柱列所在路徑的兩端之間的連線與兩端中靠近外周的端點到制動盤中心之間的連線所形成的角度介于5度到20度之間。

例如圖3中所示，第k個支撐柱列C_jk所在路徑L_jk兩端之間的連線與兩端其中靠近外周的端點到制動盤中心之間的連線所形成的角度θ_jk介于5度到20度之間。

所述其余每一支撐柱列所在路徑為圓弧曲線，圓弧曲線的半徑為0.8倍～1.2倍的制動盤外圓半徑R。例如圖2中所示，第k個支撐柱列C_jk所在路徑L_jk的彎曲半徑R_jk為0.8倍～1.2倍的制動盤外圓半徑R。

相鄰所述支撐柱列之間設(shè)有間隙作為列通風(fēng)道，所述支撐柱之間設(shè)置間隙作為柱通風(fēng)道，柱通風(fēng)道的兩端分別與該支撐柱列相鄰兩側(cè)的列通風(fēng)道相通；同一支撐柱組中，所有柱通風(fēng)道以離制動盤中心的不同徑向距離設(shè)置，即同一支撐柱列中支撐柱之間的各個柱通風(fēng)道離制動盤中心的徑向距離不同。例如圖3中所示，第j組支撐柱組G_j的第k個支撐柱列C_jk下的第n個柱通風(fēng)道V_jkn到離制動盤中心軸線的徑向距離R_jkn和其余柱通風(fēng)道到離制動盤中心軸線的徑向距離不同。

所述柱通風(fēng)道所在路徑相對于該路徑中點位置制動盤的旋轉(zhuǎn)方向傾斜設(shè)置，其傾斜角度介于20度到40度之間。例如圖4中所示，第j組支撐柱組G_j的第k個支撐柱列C_jk下的第n個柱通風(fēng)道V_jkn所在路徑L_jkn相對于該通風(fēng)道所處位置的旋轉(zhuǎn)方向的傾斜，其傾斜角度θ_jkn介于20度到40度之間。

所述柱通風(fēng)道中，位于沿旋轉(zhuǎn)方向前方的端部開口到制動盤中心的徑向距離小于位于沿旋轉(zhuǎn)方向后方的端部開口到制動盤中心的徑向距離。例如圖4中所示，對于第j組支撐柱組G_j的第k個支撐柱列C_jk下的第n個柱通風(fēng)道V_jkn，位于沿旋轉(zhuǎn)方向前方的端部開口中點到制動盤中心的徑向距離P_ijka小于位于沿旋轉(zhuǎn)方向后方的端部開口中點到制動盤中心的徑向距離P_ijkb。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型通過優(yōu)化的支撐柱設(shè)計，在保證兩個平行摩擦盤之間足夠的連接強度的前提下，減少了兩個平行摩擦盤之間的支撐結(jié)構(gòu)的體積和質(zhì)量，增大了制動盤內(nèi)通風(fēng)道的體積以及通風(fēng)道內(nèi)表面的比表面積，使得單位時間內(nèi)與通風(fēng)道內(nèi)壁接觸并進行熱交換的冷卻空氣的量增加，從而提高單位時間內(nèi)制動盤與冷卻空氣的熱交換效率。

由一系列支撐柱限定的相互連通的通風(fēng)通道，使得冷卻空氣能夠在不同通風(fēng)道之間自由流通交換，延長了冷卻空氣在通風(fēng)道中的流通路徑，使得單位體積冷卻空氣在通風(fēng)通道中吸收更多的熱量。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖做簡單地介紹。附圖示出：

圖1為本實用新型同一內(nèi)部通風(fēng)制動盤的等距立體視圖，其中由支撐柱連接的環(huán)形摩擦盤中的一個摩擦盤的四分之一已被移除。

圖2為本實用新型的內(nèi)部通風(fēng)制動盤的平面視圖。

圖3為圖2虛線框定Ⅱ的局部截面圖。

圖4為圖3中G₁部分的截面圖。

圖中：1、環(huán)狀摩擦盤，2、支撐柱。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

如圖1～4所示，本實用新型具體實施的內(nèi)部通風(fēng)制動盤包括兩個平行的環(huán)狀摩擦盤，兩個環(huán)狀摩擦盤通過一系列支撐柱而同軸的固定連接在一起。支撐柱的邊為圓弧邊，支撐柱的角為圓角。支撐柱沿制動盤周向均勻有規(guī)律的設(shè)置。

圖2所示，支撐柱分組設(shè)置形成10支撐柱組G_j，每一支撐柱組G_j具有繞制動盤中心軸線I-I的10次旋轉(zhuǎn)對稱性，即制動盤繞中心軸線旋轉(zhuǎn)36度可與未旋轉(zhuǎn)前的制動盤完全重合。每一支撐柱組G_j中，包含4個在制動盤周向上間隔設(shè)置的支撐柱列C_jk，相鄰兩個支撐柱列C_jk之間形成一個列通風(fēng)道，每一支撐柱列C_jk中包含2個支撐柱F_jkn，上述2個支撐柱F_jkn按照路徑L_jk從制動盤的外圓周向制動盤的內(nèi)圓周依次排列。相鄰兩個支撐柱之間設(shè)置有柱通風(fēng)道V_jkn，其中一級標(biāo)號j(j的范圍為1到10)代表所述支撐柱組或支撐柱列所對應(yīng)組的序號，沿制動盤周向逆時針標(biāo)定；二級標(biāo)號k(這里k的范圍為1到4)代表所述支撐柱列的序號，靠近制動盤外周為起始，依次向內(nèi)遞增，三級標(biāo)號n(這里n的范圍為1到2)代表支撐柱列中各支撐柱的序號，靠近制動盤外周的為起始，依次向內(nèi)遞增。

如圖2所示，支撐柱列C_j1中，長度最長的支撐柱列C₁₁一直延伸到制動盤內(nèi)圓周的邊界，且該支撐柱列中靠近制動盤內(nèi)周的支撐柱F₁₁₂包含緊固螺栓孔。上述長度最長的支撐柱列C₁₁設(shè)定為支撐柱組G₁的起始列，從該起始列起且包含該起始列到下一個長度最長支撐柱列C₂₁之前的所有支撐柱列構(gòu)成一個支撐柱組G₁。

如圖2所示，支撐柱列C_jk中靠近制動盤外周的支撐柱F_jk1沿制動盤外周等距設(shè)置，即所有支撐柱列C_jk中靠近制動盤外周的支撐柱在制動盤周向上均布， 共計40個支撐柱，每一支撐柱列C_jk均以此支撐柱為基準(zhǔn)向制動盤內(nèi)周延伸。長度最長的支撐柱列C_j1中，包含緊固螺栓孔的支撐柱F_j12沿制動盤內(nèi)周等距設(shè)置，上述包含緊固螺栓孔的支撐柱F_j12數(shù)量為10，由以上兩個條件限定了制動盤內(nèi)其它支撐柱F_jkn的位置分布。

如圖2所示，支撐柱組G₁中，除了長度最長的支撐柱列C₁₁，其余各支撐柱列C_1k均朝同一方向彎曲，其凹側(cè)朝向制動盤旋轉(zhuǎn)方向的前方，支撐柱列C_1k的內(nèi)的各支撐柱F_1kn的寬度沿路徑L_1k從制動盤外周向制動盤內(nèi)周連續(xù)減小，即支撐柱列C_1k的寬度沿路徑L_1k從制動盤外周向制動盤內(nèi)周連續(xù)減小，上述的連續(xù)指的是，同一支撐柱列C_1k中，各個支撐柱F_1kn的同一側(cè)的邊落在同一弧線上，由此形成上述提到的支撐柱列C_1k的寬度逐漸減小的特性，由這種內(nèi)周窄外周寬的支撐柱列設(shè)計可以提高列通風(fēng)道在制動盤內(nèi)周冷卻空氣的進氣量。

如圖1所示，支撐柱列C₁₃對應(yīng)的路徑L₁₃的兩端的連線與靠近外周的端點到中心軸線的連線所圍成的角度θ₁₃介于5度到20度之間，如圖3所示。上述支撐柱列C₁₃對應(yīng)的路徑L₁₃的半徑R₁₃限定在0.8倍制動盤外圓半徑R和1.2倍制動盤外圓半徑R之間，這種設(shè)計可以改善冷卻空氣在通風(fēng)道內(nèi)流動的平順性和提高通風(fēng)道出風(fēng)口處的風(fēng)壓。

如圖3所示，支撐柱組G₁中，各個支撐柱列C_1k中的柱通風(fēng)道V_1k1的徑向分布，由圖3示出的支撐柱組G₁上以虛線示出不同的圓軌跡R₁₁₁，R₁₂₁，R₁₃₁，R₁₄₁，它們具有離制動盤中心軸線不同的徑向距離?？煽闯觯沃MG₁中的柱通風(fēng)道V₁₁₁，V₁₂₁，V₁₃₁，V₁₄₁具有離中心軸線不同的徑向距離。

支撐柱列C₁₂中的柱通風(fēng)道V₁₂₁，如圖4所示，兩端開口分別與該支撐柱列C₁₃相鄰兩側(cè)的列通風(fēng)道相連，柱通風(fēng)道V₁₃₁的路徑L₁₃₁相對于該路徑中點所處位置的制動盤旋轉(zhuǎn)方向傾斜，柱通風(fēng)道V₁₂₁位于旋轉(zhuǎn)方向前方的開口到中心軸線的距離P_131a小于位于旋轉(zhuǎn)方向后方的開口到中心軸線的距離P_131b，其中a代表旋轉(zhuǎn)方向前方，b代表旋轉(zhuǎn)方向后方，由此限定柱通風(fēng)道V₁₃₁的傾斜方向，傾斜角度的大小決定了冷卻空氣能否順暢的沿柱通風(fēng)道流通，優(yōu)選的傾斜角度θ₁₃₁介于20度到40度之間。制動盤中其它柱通風(fēng)道V_jkn具有相同的傾斜方向和角度。如圖3中示意性地用箭頭表示冷卻空氣的流通方向，傾斜的柱通風(fēng)道使得冷卻空氣可以同時沿列通風(fēng)道和柱通風(fēng)道流通，不同列通風(fēng)道之間的冷卻空氣可以充分交匯混合，通過調(diào)整列通風(fēng)道和柱通風(fēng)道的空氣流量從而獲得最佳的冷卻效果。

以上只通過說明的方式描述了本實用新型的某些示范性實施例，在不偏離以下權(quán)利要求所限定的本實用新型的保護范圍內(nèi)的情況下，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù) 人員可以進行修改、調(diào)整。因此，上述附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，不應(yīng)理解為對本實用新型權(quán)利要求保護范圍的限制。