CN213899687U - 一种带防翘功能的制动盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带防翘功能的制动盘，包括支撑盘、两片摩擦盘、多个定制紧固组件和多个防翘螺纹紧固件，两片摩擦盘分别贴合在支撑盘的两侧且三者之间通过多个定制紧固组件夹紧锁定，多个定制紧固组件沿圆周方向均匀布置，摩擦盘外沿设有多个防翘孔，支撑盘的外沿设有多个U形槽，防翘孔、U形槽和防翘螺纹紧固件三者数量相等，防翘螺纹紧固件穿设于防翘孔和U形槽内用以将摩擦盘与支撑盘锁紧。本实用新型通过在叠合的摩擦盘与支撑盘的外沿设置防翘螺纹紧固件，用于支撑盘与两片摩擦盘传递扭矩以及外侧防翘，定制紧固组件可以设置在径向上靠内侧，能提高定制紧固组件的连接可靠性和制动盘整体的安全性。

Description

一种带防翘功能的制动盘

技术领域

本实用新型涉及车类制动装置技术领域，尤其涉及一种带防翘功能的制动盘。

背景技术

目前，国内车类制动器大都是盘式制动器，常规的制动盘多采用直槽散热，散热效率低。盘式制动器形式主要分为两种：轴装式和轮装式。高速车类轴装式制动盘盘体采用铸钢材质且一体式铸造成型，其生产效率高、生产成本低，且制动盘结构成熟可靠，该结构的铸钢制动盘在高速车类上得到广泛运用。但是既有的铸钢制动盘相当重，另外，随着车类行车速度的不断提高，车类制动时将产生更大的的热负荷，传统铸钢制动盘和粉末冶金制动闸片组合已经不能很好地适应长时间的制动高温环境。

碳陶材料具有低密度、耐高温、高比强和高耐磨的优点，低密度可以减轻高速车类的簧下重量，满足高速车类对轻量化的要求；耐高温、高比强和高耐磨可以承受更大的制动能量，满足高速车类对提速的要求，因此碳陶材料已成为新一代制动摩擦材料的一个主要研究方向。

但是碳陶材料具有韧性差、易脆裂的特点，传统制动盘结构相当复杂且具有板条状散热筋结构用于散热，导致既有结构的盘体无法用碳陶材料铸造成型，而且现有结构的制动盘没有考虑制动盘外缘的开裂防翘问题，因此必须根据碳陶材料的特性设计新的结构和连接方式。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有防径向外侧起翘、能提高连接可靠性和制动盘整体的安全性的带防翘功能的制动盘。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种带防翘功能的制动盘，包括支撑盘、两片摩擦盘、多个定制紧固组件和多个防翘螺纹紧固件，所述两片摩擦盘分别贴合在支撑盘的两侧且三者之间通过所述多个定制紧固组件夹紧锁定，所述多个定制紧固组件沿圆周方向均匀布置，所述摩擦盘外沿设有多个防翘孔，所述支撑盘的外沿设有多个U形槽，所述防翘孔、U形槽和防翘螺纹紧固件三者数量相等，所述防翘螺纹紧固件穿设于防翘孔和U形槽内用以将摩擦盘与支撑盘锁紧。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述防翘螺纹紧固件为防翘螺栓，所述防翘孔为防翘沉头孔，所述防翘螺栓的螺帽位于一侧摩擦盘的防翘沉头孔内，尾端防翘螺母位于另一侧摩擦盘的防翘沉头孔内。

所述防翘螺栓的螺帽与对应的防翘沉头孔的台阶面之间设有防翘平垫，防翘螺母与对应的防翘沉头孔的台阶面之间设有防翘弹垫。

所述定制紧固组件包括紧固螺栓和两个紧固套筒，所述紧固套筒一端设有轴向限位部且紧固套筒内设有套筒沉头孔，所述摩擦盘上设有紧固沉头孔，所述紧固沉头孔在防翘沉头孔的内侧，所述支撑盘上设有紧固通孔，一个紧固套筒穿设在一个紧固沉头孔和紧固通孔内，另一个紧固套筒穿设在另一个紧固沉头孔和紧固通孔内，且各轴向限位部与对应的紧固沉头孔的台阶面抵接，所述紧固螺栓穿设于在两个套筒沉头孔内，且紧固螺栓的螺帽与一个套筒沉头孔的台阶面抵接，紧固螺栓尾部的紧固螺母与另一个套筒沉头孔的台阶面抵接。

所述支撑盘和摩擦盘为圆环状，所述紧固螺栓靠近支撑盘的内圈。

所述紧固套筒表面设有开缝，所述开缝贯穿紧固套筒的筒壁。

所述开缝相对紧固套筒的轴线为斜缝或者波浪缝或者直缝。

所述定制紧固组件包括套筒螺栓和套筒螺母，所述套筒螺栓一端和套筒螺母的一端均设有轴向限位部，所述套筒螺栓具有外螺纹，所述套筒螺母内具有内螺纹，所述摩擦盘上设有紧固沉头孔，所述紧固沉头孔在防翘沉头孔的内侧，所述支撑盘上设有紧固通孔，所述套筒螺栓穿设在一个紧固沉头孔和紧固通孔内，所述套筒螺母穿设在另一个紧固沉头孔和紧固通孔内，且内螺纹与外螺纹相互配合，所述套筒螺栓的轴向限位部与对应的紧固沉头孔的台阶面抵接，所述套筒螺母的轴向限位部与对应的紧固沉头孔的台阶面抵接。

所述支撑盘由两个对称的支撑盘分体叠合构成，所述支撑盘分体上均布多个弧形散热槽和多个支撑筋，所述支撑筋与弧形散热槽交错布置，所述弧形散热槽内设有散热元件；所述防翘螺栓设于弧形散热槽内。

所述弧形散热槽为螺旋线型或渐开线型，开口方式为径向外侧开口大于径向内侧开口。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型的带防翘功能的制动盘，通过在叠合的摩擦盘与支撑盘的外沿设置防翘螺纹紧固件，用于支撑盘与两片摩擦盘传递扭矩以及外侧防翘，定制紧固组件与防翘螺纹紧固件结合可以锁紧制动盘，由于将防翘螺纹紧固件设置在最外侧，那么紧固摩擦盘与支撑盘的定制紧固组件可以设置在径向上靠内侧，相对于径向靠外侧，盘体温度低，热传导能量低，膨胀值小，能提高定制紧固组件的连接可靠性和制动盘整体的安全性，因此，该制动盘具有防径向外侧起翘，连接可靠，耐高温，维护方便，制动效果好，重量轻，降低了高速车类运行、制动的能源消耗，大大节约了高速车类公司运营成本的优点。此外，采用防翘孔与U形槽的方式，降低了防翘螺纹紧固件的对接精度。

(2)本实用新型的带防翘功能的制动盘，摩擦盘优选碳陶材质的盘体，支撑盘优选铝合金或钛合金材质的盘体，摩擦盘和支撑盘均为圆环状结构，这样制动盘整体可以减重约50％至70％，满足现代化车类对轻量化的要求，碳陶材料的摩擦盘可以承受更大的制动能量，满足车类既要提速又要缩短制动距离的要求。

(3)本实用新型的带防翘功能的制动盘，由于紧固沉头孔在防翘沉头孔的内侧相对于径向靠外侧，盘体温度低，紧固螺栓的热传导能量低，膨胀值小，能提高紧固螺栓的连接可靠性和制动盘整体的安全性，并且，紧固套筒和紧固螺栓的叠加连接可以留有足够的热膨胀间隙。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的制动盘的结构示意图。

图2是图1中的A-A视图。

图3是图2中的C处放大图。

图4是图2中的B处放大图。

图5是本实用新型实施例1中摩擦盘的结构示意图(a部分为主视图，b部分为a部分的 E-E视图)。

图6是本实用新型实施例1中支撑盘的结构示意图(c部分为背面，d部分为正面)。

图7是本实用新型实施例1中紧固套筒的结构示意图(k部分为立体结构，m部分为纵向截面)。

图8是本实用新型的紧固套筒另外三种结构的的结构示意图。

图9是本实用新型的支撑盘的另外一种结构的结构示意图(e部分为背面，f部分为正面)。

图10是本实用新型实施例2中套筒螺栓的结构示意图(s部分为立体图，t部分为主视图)。

图11是本实用新型实施例2中套筒螺母的结构示意图(u部分为立体图，v部分为主视图)

图12是本实用新型实施例3中支撑盘的结构示意图(h部分为立体图，g部分为主视图)。

图中各标号表示：

1、支撑盘；101、U形槽；102、紧固通孔；103、散热槽；104、支撑筋；105、接摩擦盘外筋；106、接摩擦盘中筋；107、接摩擦盘内筋；11、支撑盘分体；2、摩擦盘；201、防翘沉头孔；202、紧固沉头孔；3、定制紧固组件；301、轴向限位部；302、套筒沉头孔；31、紧固螺栓；311、紧固螺母；32、紧固套筒；321、开缝；33、套筒螺栓；331、外螺纹；34、套筒螺母；341、内螺纹；35、套筒垫片；36、紧固弹垫；4、防翘螺栓；41、防翘螺母；42、防翘平垫；43、防翘弹垫；5、散热元件；6、连接轴凸块；61、连接轴螺栓孔。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

如图1至图7所示，本实施例的带防翘功能的制动盘，包括支撑盘1、两片摩擦盘2、多个定制紧固组件3和多个防翘螺纹紧固件，两片摩擦盘2分别贴合在支撑盘1的两侧，三者之间通过多个定制紧固组件3夹紧锁定，多个定制紧固组件3沿圆周方向均匀布置，摩擦盘2外沿设有多个防翘孔，支撑盘1的外沿设有多个U形槽101，U形槽的开口径向朝外，防翘孔、U形槽101和防翘螺纹紧固件三者数量相等，在两片摩擦盘2与支撑盘1三者夹紧锁定之后，防翘孔与U形槽101重合，防翘螺纹紧固件穿设于防翘孔和U形槽101内，通过螺纹方式锁紧，将摩擦盘2与支撑盘1的叠合体整体在外沿方向锁紧，防止摩擦盘2与支撑盘 1的外沿处翘开分离。

该带防翘功能的制动盘，通过在叠合的摩擦盘2与支撑盘1的外沿设置防翘螺纹紧固件，用于支撑盘1与两片摩擦盘2传递扭矩以及外侧防翘，定制紧固组件3与防翘螺纹紧固件结合可以锁紧制动盘，由于将防翘螺纹紧固件设置在最外侧，那么紧固摩擦盘2与支撑盘1的定制紧固组件3可以设置在径向上靠内侧，相对于径向靠外侧，盘体温度低，热传导能量低，膨胀值小，能提高定制紧固组件3的连接可靠性和制动盘整体的安全性，因此，该制动盘具有防径向外侧起翘，连接可靠，耐高温，维护方便，制动效果好，重量轻，降低了高速车类运行、制动的能源消耗，大大节约了高速车类公司运营成本的优点。此外，采用防翘孔与U形槽101的方式，降低了防翘螺纹紧固件的对接精度。

本实施例中，防翘螺纹紧固件优选为防翘螺栓4，防翘孔为防翘沉头孔201，防翘螺栓4 的螺帽位于一侧摩擦盘2的防翘沉头孔201内，尾端防翘螺母41位于另一侧摩擦盘2的防翘沉头孔201内，旋紧防翘螺母41，即可将两侧的摩擦盘2夹紧，沉头孔的设计防止螺栓，两端外露。进一步的，防翘螺栓4的螺帽与对应的防翘沉头孔201的台阶面之间设有防翘平垫 42，防翘螺母41与对应的防翘沉头孔201的台阶面之间设有防翘弹垫43。需要说明的是，本实施例防翘螺纹紧固件以防翘螺栓4为例，除本实施例外，在其他实施例中，防翘螺纹紧固件可以为双头螺柱，双头螺栓两头的螺母旋向相反。

本实施例中，摩擦盘2优选碳陶材质的盘体，支撑盘1优选铝合金或钛合金材质的盘体，摩擦盘2和支撑盘1均为圆环状结构，这样制动盘整体可以减重约50％至70％，满足现代化车类对轻量化的要求，碳陶材料的摩擦盘2可以承受更大的制动能量，满足车类既要提速又要缩短制动距离的要求。

本实施例中，定制紧固组件3包括紧固螺栓31和两个紧固套筒32，紧固套筒32一端设有轴向限位部301，紧固套筒32内设有套筒沉头孔302。摩擦盘2上设有紧固沉头孔202，紧固沉头孔202在防翘沉头孔201的内侧。支撑盘1上设有紧固通孔102。其中一个紧固套筒32穿设在一个摩擦盘2的紧固沉头孔202和紧固通孔102内，另一个紧固套筒32穿设在另一个摩擦盘2的紧固沉头孔202和紧固通孔102内，且各紧固套筒32的轴向限位部301与对应的紧固沉头孔202的台阶面抵接。两个紧固套筒32相向同轴布置，相互抵接，两个轴向限位部301均朝外。紧固螺栓31穿设于在两个套筒沉头孔302内，紧固螺栓31的螺帽与一个套筒沉头孔302的台阶面抵接，紧固螺栓31尾部的紧固螺母311与另一个套筒沉头孔302 的台阶面抵接，旋紧和旋松紧固螺母311，即可实现制动盘的夹紧与拆卸。紧固螺栓31两端均设有紧固弹垫36。

紧固沉头孔202在防翘沉头孔201的内侧相对于径向靠外侧，紧固螺栓31靠近支撑盘1 的内圈，即紧固螺栓31径向靠内，盘体温度低，紧固螺栓31的热传导能量低，膨胀值小，能提高紧固螺栓31的连接可靠性和制动盘整体的安全性。并且，紧固套筒32和紧固螺栓31的叠加连接可以留有足够的热膨胀间隙。其中，紧固螺栓31与防翘螺栓4错位布置。

本实施例中，优选的，紧固套筒32表面设有开缝321，开缝321在径向和轴向上均贯穿紧固套筒32的筒壁。开缝321的设置使得紧固套筒32具有弹性，紧固套筒32随热胀冷缩自动缩放套筒孔径大小，进一步提高热膨胀间隙。本实施例中，紧固套筒32的轴向限位部301与紧固沉头孔202的台阶面之间设有套筒垫片35。为了减少热量传输到紧固螺栓31和紧固螺母311上，在套筒垫片35表面涂一层耐高温隔热胶。本实施例的开缝321为与轴线平行的直缝，需要说明的是，在其他实施例中，开缝321也可以是斜缝或者波浪缝。

本实施例中，紧固套筒32的套筒沉头孔302为开缝的六边形结构。需要说明的是，除本实施例外，在其他实施例中，紧固套筒32的套筒沉头孔302可以封闭的六边形结构(图8的 n部分)，或者长腰型四边形结构(图8的p部分)，或者圆形结构(图8的r部分)。

如图6所示，本实施例中，支撑盘1为分体式结构，由两个对称的支撑盘分体11叠合构成，支撑盘分体11上均布多个弧形散热槽103和多个支撑筋104，支撑筋104与弧形散热槽103交错布置。弧形散热槽103和支撑筋104均布的数量可以设计为2～20个。两个弧形散热槽103之间的凸起构成支撑筋104。优选的，支撑盘1的紧固通孔102设置在支撑筋104 上。组装后的支撑盘1，两个支撑盘分体11上位置对应的弧形散热槽103拼接成一个完整的弧形散热通道。弧形散热槽103为螺旋线型或渐开线型，开口方式为靠径向外侧开口大于径向内侧开口。当弧形散热通道旋向与车辆转向一致时，即有利于气体的甩出，又能提高制动盘的进气量，从而提高制动盘的耐热性能与散热性能，并大大提高车类制动效率。

其中，弧形散热槽103内设有散热元件5，以提高制动盘的散热效率。散热元件5为散热性高的复合材料，可以通过胶接或者其它形式的连接方式，确保散热元件5连接牢固可靠，并能承受一定的支撑受力作用，散热元件5的布局数量可根据设计需要适当调整。

本实施例中，如图6所示，U形槽101放置在支撑筋104上。除本实施例外，也可以放置在弧形散热槽103上，即防翘螺栓4设于弧形散热槽103内，如图9所示，通过弧形散热槽103的空气流动，加速冷却防翘螺栓4的温度。

本实施例中，支撑盘分体11正面(即与摩擦盘2接触的面)设置接摩擦盘外筋105、接摩擦盘中筋106和接摩擦盘内筋107，弧形散热槽103设置在支撑盘分体11的背面。

本实施例中，支撑盘分体11的内圈设有多个均布的连接轴凸块6，连接轴凸块6上设有连接轴螺栓孔61。将支撑盘1与两片摩擦盘2组装之后，防翘螺栓4与紧固螺栓31均锁紧，所有工序依次做完后，检查制动盘的安装精度，结构的稳定性，测试制动盘的受力情况以及动平衡等参数，就可以通过连接轴凸块6上的连接轴螺栓孔61安装到需要使用该制动盘的车体上了。

实施例2

如图10和图11所示，本实施例的带防翘功能的制动盘，与实施例1相比区别仅在于：

本实施例中，定制紧固组件3包括套筒螺栓33和套筒螺母34，套筒螺栓33一端和套筒螺母34的一端均设有轴向限位部301，套筒螺栓33一端是套筒结构，另一端是螺栓结构，靠近套筒结构的这一端设有轴向限位部301，螺栓结构具有外螺纹331。套筒螺母34内具有内螺纹341。相应的，摩擦盘2上设有紧固沉头孔202，支撑盘1上设有紧固通孔102，套筒螺栓33穿设在一个摩擦盘2的紧固沉头孔202和紧固通孔102内，套筒螺母34穿设在另一个摩擦盘2的紧固沉头孔202和紧固通孔102内，且内螺纹341与外螺纹331相互配合，套筒螺栓33的轴向限位部301与对应的紧固沉头孔202的台阶面抵接，套筒螺母34的轴向限位部301与对应的紧固沉头孔202的台阶面抵接。套筒螺栓33和套筒螺母34相向同轴布置。将定制紧固组件3可以设计为套筒螺栓33和套筒螺母34结构可以简化安装步骤，增加结构强度并减少摩擦盘2的沉头深度。

其余未述之处与实施例1基本一致，此处不再赘述。

实施例3

如图12所示，本实施例的带防翘功能的制动盘，与实施例1相比区别仅在于：

本实施例中的支撑盘1为整体式结构。

其余未述之处与实施例1基本一致，此处不再赘述。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种带防翘功能的制动盘，其特征在于：包括支撑盘(1)、两片摩擦盘(2)、多个定制紧固组件(3)和多个防翘螺纹紧固件，所述两片摩擦盘(2)分别贴合在支撑盘(1)的两侧且三者之间通过所述多个定制紧固组件(3)夹紧锁定，所述多个定制紧固组件(3)沿圆周方向均匀布置，所述摩擦盘(2)外沿设有多个防翘孔，所述支撑盘(1)的外沿设有多个U形槽(101)，所述防翘孔、U形槽(101)和防翘螺纹紧固件三者数量相等，所述防翘螺纹紧固件穿设于防翘孔和U形槽(101)内用以将摩擦盘(2)与支撑盘(1)锁紧。

2.根据权利要求1所述的带防翘功能的制动盘，其特征在于：所述防翘螺纹紧固件为防翘螺栓(4)，所述防翘孔为防翘沉头孔(201)，所述防翘螺栓(4)的螺帽位于一侧摩擦盘(2)的防翘沉头孔(201)内，尾端防翘螺母(41)位于另一侧摩擦盘(2)的防翘沉头孔(201)内。

3.根据权利要求2所述的带防翘功能的制动盘，其特征在于：所述防翘螺栓(4)的螺帽与对应的防翘沉头孔(201)的台阶面之间设有防翘平垫(42)，防翘螺母(41)与对应的防翘沉头孔(201)的台阶面之间设有防翘弹垫(43)。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的带防翘功能的制动盘，其特征在于：所述定制紧固组件(3)包括紧固螺栓(31)和两个紧固套筒(32)，所述紧固套筒(32)一端设有轴向限位部(301)且紧固套筒(32)内设有套筒沉头孔(302)，所述摩擦盘(2)上设有紧固沉头孔(202)，所述紧固沉头孔(202)在防翘沉头孔(201)的内侧，所述支撑盘(1)上设有紧固通孔(102)，一个紧固套筒(32)穿设在一个紧固沉头孔(202)和紧固通孔(102)内，另一个紧固套筒(32)穿设在另一个紧固沉头孔(202)和紧固通孔(102)内，且各轴向限位部(301)与对应的紧固沉头孔(202)的台阶面抵接，所述紧固螺栓(31)穿设于在两个套筒沉头孔(302)内，且紧固螺栓(31)的螺帽与一个套筒沉头孔(302)的台阶面抵接，紧固螺栓(31)尾部的紧固螺母(311)与另一个套筒沉头孔(302)的台阶面抵接。

5.根据权利要求4所述的带防翘功能的制动盘，其特征在于：所述支撑盘(1)和摩擦盘(2)为圆环状，所述紧固螺栓(31)靠近支撑盘(1)的内圈。

6.根据权利要求5所述的带防翘功能的制动盘，其特征在于：所述紧固套筒(32)表面设有开缝(321)，所述开缝(321)贯穿紧固套筒(32)的筒壁。

7.根据权利要求6所述的带防翘功能的制动盘，其特征在于：所述开缝(321)相对紧固套筒(32)的轴线为斜缝或者波浪缝或者直缝。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的带防翘功能的制动盘，其特征在于：所述定制紧固组件(3)包括套筒螺栓(33)和套筒螺母(34)，所述套筒螺栓(33)一端和套筒螺母(34)的一端均设有轴向限位部(301)，所述套筒螺栓(33)具有外螺纹(331)，所述套筒螺母(34)内具有内螺纹(341)，所述摩擦盘(2)上设有紧固沉头孔(202)，所述紧固沉头孔(202)在防翘沉头孔(201)的内侧，所述支撑盘(1)上设有紧固通孔(102)，所述套筒螺栓(33)穿设在一个紧固沉头孔(202)和紧固通孔(102)内，所述套筒螺母(34)穿设在另一个紧固沉头孔(202)和紧固通孔(102)内，且内螺纹(341)与外螺纹(331)相互配合，所述套筒螺栓(33)的轴向限位部(301)与对应的紧固沉头孔(202)的台阶面抵接，所述套筒螺母(34)的轴向限位部(301)与对应的紧固沉头孔(202)的台阶面抵接。

9.根据权利要求2或3所述的带防翘功能的制动盘，其特征在于：所述支撑盘(1)由两个对称的支撑盘分体(11)叠合构成，所述支撑盘分体(11)上均布多个弧形散热槽(103)和多个支撑筋(104)，所述支撑筋(104)与弧形散热槽(103)交错布置，所述弧形散热槽(103)内设有散热元件(5)；所述防翘螺栓(4)设于弧形散热槽(103)内。

10.根据权利要求9所述的带防翘功能的制动盘，其特征在于：所述弧形散热槽(103)为螺旋线型或渐开线型，开口方式为径向外侧开口大于径向内侧开口。

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