盘式制动器的制动盘结构的制作方法

本实用新型涉及一种盘式制动器的制动盘的结构，特别是一种具有散热结构，而且具备耐磨耗和轻量化的特性的盘式制动器的制动盘结构。

背景技术：

由于盘式制动器的优异制动性能，在自行车运动盛行的今日，已有愈来愈多的自行车也开始采用盘式制动器作为主要的制动手段。盘式制动器的制动盘是构成盘式制动器系统的零组件之一，更是车辆用于制动的重要零组件。早期的盘式制动器的制动盘以铁基材料制成，不但产品重量过重，由于铁金属的热传导系数较低，也难以提供较佳的散热效果。

在已核准的中国台湾发明专利证书号I312392的“具有复合材质的煞车碟盘结构”，其中提出了一种由外盘体与内盘体结合的煞车碟盘结构，其中外盘体是由铁质金属材料制成，内盘体是由高强度铝合金金属材料制成，通过加入了铝合金材质制成的内盘体实现轻量化和耐磨耗的特性。

在已公开的美国专利US8522931B2(同案亦已获得中国台湾发明专利I 513922)提出了一种盘式制动器转子包含第一转子部分、第二转子部分、及第三转子部分。第二转子部分具有环状部分及至少一个通风孔。第三转子部分也具有环状部分。第一转子部分附着于第二转子部分及第三转子部分，且被设置在第二转子部分与第三转子部分之间，使得第一转子部分的表面为通过上述的至少一个通风孔而曝露的曝露区域。通过所述的曝露区域作为可热逸散的曝露表面。其中第一转子是由重量轻的金属材料例如铝或铝合金制成。第二转子部分和第三转子部分是由适合制动垫接触用的材料例如不锈钢制成。其中第一转子作为可热逸散的曝露表面没有受到第二转子部和第三转子部支撑，容易在散热过程中因为冷热交替的作用或是热应力的作用而有变形和分裂的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种具有散热结构，而且具备耐磨耗和轻量化的特性的盘式制动器的制动盘结构。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提出的盘式制动器的制动盘结构的一种实施例，包括：由轻金属或其合金材料制成的一中央盘体，以及由铁基金属材料制成的一第一盘体和一第二盘体；第一盘体和第二盘体分别结合于中央盘体的轴向两端的相对第一表面和第二表面，盘式制动器的制动盘的中心处具有一轴孔用于组装于轮毂，所述的轴孔贯穿中央盘体、第一盘体和第二盘体；第一盘体和第二盘体的外侧表面具有环形的一制动面；第一盘体、第二盘体和中央盘体分别具有一个以上互相对准的第一脱料孔、第二脱料孔和第三脱料孔，这些第一脱料孔和第二脱料孔包括两种大小不同的孔径，任二个相邻的第一脱料孔的孔径不相同，任二个相邻的第二脱料孔的孔径不相同，其中互相对准的第一脱料孔和第二脱料孔的孔径不同，第三脱料孔的孔径和其中较小的孔径一致，第三脱料孔在对准孔径较大的第一脱料孔和第二脱料孔之后在第三脱料孔的周缘出现多个曝露的散热部分。

其中、中央盘体、第一盘体和第二盘体是圆形碟盘状的组件。

其中、中央盘体、第一盘体和第二盘体都是大致上为圆形碟盘状的组件，在中央盘体、第一盘体和第二盘体的径向最外侧边缘的外侧面具有多个弧形的缺口。

其中第一盘体和第二盘体以具有冶金反应工艺分别结合于中央盘体的轴向两端的相对第一表面和第二表面。

进一步地，所述具有冶金反应工艺包括：轧合成形法、压合成形法和扩散成形法其中的任一种。

其中，铁基金属材料包括：铸铁和不锈钢其中的任一种。其中，轻金属或其合金材料包括：镁、铝、钛、镁合金、铝合金和钛合金其中的任一种。

较佳地，其中制动面的范围具有一个以上贯穿中央盘体、第一盘体和第二盘体的通风孔。

其中，制动面的范围包括一个以上贯穿中央盘体、第一盘体和第二盘体的导热孔。

其中，所述通风孔、导热孔、第一脱料孔、第二脱料孔和第三脱料孔的形状是圆形、多边形和由弧线围绕成的不规则形状其中的任一种。

较佳地，其中第一脱料孔、第二脱料孔和第三脱料孔具有相同或一致的形状。

进一步地，第一盘体具有多个第一脱料孔彼此间隔地围绕盘式制动器的制动盘的轴心，任二个相邻的第一脱料孔之间形成一肋部；较佳地这些第一脱料孔和肋部在第一盘体的径向平面是均匀分布在对称轴孔的轴心的位置。

进一步地，第二盘体具有多个第二脱料孔彼此间隔地围绕盘式制动器的制动盘的轴孔的轴心，任二个相邻的第二脱料孔之间形成一肋部；较佳地这些第二脱料孔和肋部在第二盘体的径向平面是均匀分布在对称轴孔的轴心的位置。

进一步地，中央盘体具有多个第三脱料孔彼此间隔地围绕盘式制动器的制动盘的轴孔的轴心，任二个相邻的第三脱料孔之间形成一肋部；较佳地这些第三脱料孔和肋部在中央盘体的径向平面是均匀分布在对称轴孔的轴心的位置。

本实用新型盘式制动器的制动盘结构的有益效果包括：

(1)由轻金属或其合金材料制成的一中央盘体，以及由铁基金属材料制成的一第一盘体和一第二盘体，可以实现盘式制动器的制动盘轻量化以及耐磨耗的目标。

(2)散热部分以不对称和交错的位置关是分布在盘式制动器的制动盘的轴向两端的相对两侧；这种散热部分可以和通过第一脱料孔以及第二脱料孔的空气或气流接触，利用散热效能较佳的中央盘体提高盘式制动器的制动盘的散热效果；在另一方面，所述中央盘体的散热部分的未曝露的部分仍然和第一盘体以及第二盘体结合，可以通过第一盘体和第二盘体提供支撑，避免散热部分在散热过程中因为冷热交替的作用或是热应力的作用发生变形和分裂的问题。

关于本实用新型涉及的具体实施方式及其它的优点与功效，将配合图式说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型盘式制动器的制动盘结构的第一种实施例的构造分解图；

图2是图1的实施例的构造组合图；

图3是图2的局部构造放大图；

图4是图2在A-A位置的构造断面图；

图5是本实用新型盘式制动器的制动盘结构的第一种实施例的构造分解图。

符号说明

10 第一盘体 11、21 制动面

13、23、33 外侧面 14 第一脱料孔

15、25、35 肋部 20 第二盘体

24 第二脱料孔 30 中央盘体

31 第一表面 32 第二表面

34 第三脱料孔 40 轴孔

41 缺口 42 通风孔

43 导热孔 50 散热部分

C 圆形线 D1 第一孔径

D2 第二孔径

具体实施方式

在下文的实施方式中所述的方向，包括：上，下，左和右，若无特别指明，皆是以图式中组件绘示的方向为基准。

首先请参阅图1和图2，是本实用新型盘式制动器的制动盘结构的第一种实施例的构造分解图及其构造组合图。

本实用新型提出的盘式制动器的制动盘结构的一种实施例，包括：由轻金属或其合金材料制成的一中央盘体30，以及由铁基金属材料制成的一第一盘体10和一第二盘体20；第一盘体10和第二盘体20分别结合于中央盘体 30的轴向两端的相对第一表面31和第二表面32，其中一种实施方式，第一盘体10和第二盘体20是以具有冶金反应工艺分别结合第一表面31和第二表面32，组成一种具有三层金属结构的盘式制动器的制动盘，盘式制动器的制动盘的中心处具有一轴孔40用于组装于轮毂，所述的轴孔40贯穿中央盘体30、第一盘体10和第二盘体20。

所述具有冶金反应工艺包括：轧合成形法、压合成形法和扩散成形法其中的任一种。所述轻金属或其合金材料包含密度小于4g/cm3的金属或其合金材料，例如：镁、铝、钛、镁合金、铝合金和钛合金其中的任一种，铁基金属材料包括：铸铁和不锈钢其中的任一种，可以实现盘式制动器的制动盘轻量化以及耐磨耗的目标。

本实用新型的第一种实施例，其中的中央盘体30、第一盘体10和第二盘体20都是大致上为圆形碟盘状的组件，在中央盘体30、第一盘体10和第二盘体20的径向最外侧边缘的外侧面33、13、23具有多个弧形的缺口41；较佳地中央盘体30、第一盘体10和第二盘体20的径向最外侧边缘的形状一致且互相对齐。

如图5所绘示的本实用新型的第二种实施例，其中的中央盘体30、第一盘体10和第二盘体20是圆形碟盘状的组件，换言之，第一盘体10和第二盘体20的径向最外侧边缘是圆形的形状。

第一盘体10和第二盘体20的分别位于盘式制动器的制动盘的轴向两端的相对外侧表面具有一制动面11、21(见图4)，所述制动面11、21用以和盘式制动器系统的碟煞来令片接触，所述制动面11、21基本上是由第一盘体10 和第二盘体20的径向外侧边缘和以轴孔40的轴心为圆心的圆形线C所界定的一种环形面，制动面11、21的范围具有一个以上贯穿中央盘体30、第一盘体10和第二盘体20的通风孔；其中，通风孔42在盘式制动器的制动盘的径向平面是均匀分布在对称轴孔40的轴心的位置，使得盘式制动器的制动盘可以在转动时维持稳定的转动运动。

较佳地，制动面11、21的范围还包括一个以上贯穿中央盘体30、第一盘体10和第二盘体20的导热孔43，所述导热孔43在盘式制动器的制动盘的径向方向上是介于通风孔42和轴孔40之间的位置。较佳地，所述导热孔43在盘式制动器的制动盘的径向平面是均匀分布在对称轴孔40的轴心的位置，使得盘式制动器的制动盘可以在转动时维持稳定的转动运动。

第一盘体10具有一个以上贯穿第一盘体10的第一脱料孔14，例如但不限于3～8个，这些第一脱料孔14彼此间隔地围绕盘式制动器的制动盘的轴孔40的轴心，其中任二个相邻的第一脱料孔14之间形成一肋部15；较佳地这些第一脱料孔14在第一盘体10的径向平面是均匀分布在对称轴孔40的轴心的位置，使得盘式制动器的制动盘可以在转动时维持稳定的转动运动。这些第一脱料孔14具有两种大小不同的孔径，分别为较大的第一孔径D1和相对较小的第二孔径D2，其中任二个相邻的第一脱料孔14的孔径大小不同。

第二盘体20具有一个以上贯穿第二盘体20的第二脱料孔24，第二脱料孔24的数量和第一脱料孔14的数量相同，这些第二脱料孔24彼此间隔地围绕盘式制动器的制动盘的轴孔40的轴心，其中任二个相邻的第二脱料孔24 之间形成一肋部25；较佳地这些第二脱料孔24在第二盘体20的径向平面是均匀分布在对称轴孔40的轴心的位置，使得盘式制动器的制动盘可以在转动时维持稳定的转动运动。这些第二脱料孔24具有两种大小不同的孔径，和前述第一脱料孔14的孔径相同地，分别为较大的第一孔径D1和相对较小的第二孔径D2(在本实用新型的实施方式中提到的第一孔径D1的尺寸皆相同，提到的第二孔径D2的尺寸皆相同)，其中任二个相邻的第二脱料孔24的孔径大小不同，其中第一盘体10的多个第一脱料孔14和第二盘体20的多个第二脱料孔24的中心互相对准，而且第一盘体10其中较大孔径的第一脱料孔14对准第二盘体20其中较小孔径的第二脱料孔24，第一盘体10其中较小孔径的第一脱料孔14对准第二盘体20其中较大孔径的第二脱料孔24。

中央盘体30具有一个以上贯穿中央盘体30的第三脱料孔34，第三脱料孔34的数量和第一脱料孔14以及第二脱料孔24的数量相同，这些第三脱料孔34彼此间隔地围绕盘式制动器的制动盘的轴孔40的轴心，其中任二个相邻的第三脱料孔34之间形成一肋部35，而且这些第三脱料孔34和所述第一脱料孔14以及第二脱料孔24对准；较佳地这些第三脱料孔34在中央盘体30 的径向平面是均匀分布在对称轴孔40的轴心的位置，使得盘式制动器的制动盘可以在转动时维持稳定的转动运动。这些第三脱料孔34的孔径和第一脱料孔14以及第二脱料孔24中较小的第二孔径D2相同；当第一脱料孔14、第二脱料孔24和第三脱料孔34的形状都是由弧线围绕成的不规则形状，其中第一脱料孔14、第二脱料孔24和第三脱料孔34最好都具有相同或一致的形状，而且第一脱料孔14、第二脱料孔24和第三脱料孔34的中心互相对准，所述的中心是不规则形状的形心。

其中，所述通风孔42、导热孔43、第一脱料孔14、第二脱料孔24和第三脱料孔34的形状是圆孔、多边形孔和由弧线围绕成的不规则形状其中的任一种。较佳地，其中第一脱料孔14、第二脱料孔24和第三脱料孔34具有相同或一致的形状。其中、肋部15、25、35的宽度应注意的是要能够承受盘式制动器的制动盘在制动过程中受到的外力，而且不会变形或损坏。其中，第一脱料孔14、第二脱料孔24和第三脱料孔34的另一种功效在于减轻第一盘体10、第二盘体20和中央盘体30的重量，以实现盘式制动器的制动盘轻量化的目标。

通过上述第一脱料孔14、第二脱料孔24和第三脱料孔34彼此间的位置关系，中央盘体30的第三脱料孔34的周缘可以在对准孔径较大的第一脱料孔14和第二脱料孔24之后出现多个曝露的散热部分50(见图3)，而且这些散热部分50以不对称和交错的位置关系分布在盘式制动器的制动盘的轴向两端的相对两侧；这种散热部分50可以和通过第一脱料孔14、第二脱料孔24 和第三脱料孔34的空气或气流接触，利用散热效能较佳的中央盘体30(因为是由轻金属或其合金材料制成)提高盘式制动器的制动盘的散热效果；在另一方面，所述中央盘体30的散热部分50的未曝露的部分仍然和第一盘体10以及第二盘体20结合，可以通过第一盘体10和第二盘体20提供支撑，避免散热部分50在散热过程中因为冷热交替的作用或是热应力的作用发生变形和分裂的问题。

当然，在其它的实施方式，第三脱料孔34的位置也可以是填实的结构，换言之就是中央盘体30没有所述的第三脱料孔34，这种实施方式可以增加中央盘体34在对准第一脱料孔14和第二脱料孔24的位置处曝露的散热部分的面积，但是相对也会减少盘式制动器的制动盘轻量化的程度。

虽然本实用新型已通过上述的实施例公开如上，然其并非用以限定本实用新型，本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的专利保护范围须视本申请的权利要求所界定者为准。