CN101213387B - 制动盘/盘毂连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制动盘/盘毂连接装置，用于将一个制动盘(1)与一个制动盘毂(2)连接在一起，具有下列特征：制动盘(1)在内圆周上具有一些支撑元件(3)，制动盘毂(2)在外圆周上设有一些凸块(4)，在制动盘毂(2)与制动盘(1)之间沿圆周方向分布有一些中间元件(5)，这些中间元件伸入到设置在凸块(4)和支撑元件(3)之间的中间腔(10)中并且保证将制动力矩从制动盘(1)传递到制动盘毂(2)上，其设计为：每一个中间元件(5)通过造型径向固定地紧贴在配设的支撑元件(3)以及凸块(4)上。

Description

制动盘/盘毂连接装置
技术领域
本发明涉及一种制动盘/盘毂连接装置。 
背景技术
借助制动盘通过将动能转变为热量的方式使汽车减速，其中制动摩擦片以摩擦方式紧贴在制动盘上。 
制动盘以间接方式与车轮连接，在制动过程中，制动盘一方面必须将切向力传递到车轮上。另一方面制动盘必须将制动时所产生的摩擦热蓄积起来并散发到周围环境之中。 
这些因素的相互作用可能导致当负荷较高时制动盘材料发生屈服，而在随后冷却时引起表面裂纹。如果由于结构上的原因，使得制动盘的热膨胀遭到阻碍，并因此而产生额外的热应力，那么上述裂纹很快就会出现。 
通过在材料上将制动盘与制动盘毂分开的方式，即将制动盘作为分离的构件固定在制动盘毂上，就可减少这种问题。这样制动盘就可以在受热时沿径向膨胀。 
为达到上述目的，已知的是，将制动盘仅在小的圆周上径向固定在制动盘毂上，使得制动盘能够在受热时相对自由地径向膨胀。 
尽管如此，还是可能在制动盘中引起裂纹，这些裂纹在某些情况下会变成完全穿透的裂纹，结果会导致所有的制动盘部分脱落，因为制动盘的径向固定面较小。这些部件可能会以爆炸方式向外飞出，因此存在严重的潜在危险。 
由DE 103 21 795 B3已知，没有将中间元件设计成柱销，而是将其设计成板材折弯件，但这些板材折弯件并没有解决上述问题。 
DE 18 36 832 U介绍了一种偏心滚柱装置作为中间元件。 
有关背景参考资料还有DE 100 46 705 C1、DE 101 59 799 A1、DE 199 18 069A1以及DE 19 14 409 A。 
由EP 1 384 009 B1已知一种此类制动盘/盘毂连接装置，其中所述的中间元件由柱销构成，这些柱销嵌在凸轮和支撑元件之间形成的中间腔中并且能够因此将制动力矩从制动盘传递到制动盘毂上。 
这种设计构造中，虽然制动盘可以径向膨胀，但并不存在在制动盘破裂时阻止制动器的部件向外飞出的固定装置(Sicherung)。 
发明内容
因此本发明的任务在于：对一种此类制动盘/盘毂连接装置进一步改进，使制动盘的工作安全性得到改善。 
该任务一种制动盘/盘毂连接装置加以解决，该制动盘/盘毂连接装置用于将一个制动盘与一个制动盘毂连接在一起，具有下列特征： 
a)制动盘在内圆周上具有一些支撑元件， 
b)制动盘毂在外圆周上设有一些凸块， 
c)在制动盘毂与制动盘之间沿圆周方向分布有一些中间元件，这些中间元件伸入到设置在凸块和支撑元件之间的中间腔中并且保证将制动力矩从制动盘传递到制动盘毂上， 
d)每一个中间元件不仅在一个凹坑中通过造型径向固定地紧贴在配设的支撑元件上，而且还在一个凹坑中通过造型径向固定地紧贴在凸块上 
其中： 
e)每一个中间元件均以微小的径向间隙嵌在凸块的凹坑和/或支撑元件的凹坑中。 
根据本发明，每一个中间元件不仅在一个凹坑中通过造型径向固定地紧贴在配设的支撑元件上，而且还在一个凹坑中通过造型径向固定地紧贴在凸块上。 
通过这种设计构造实现一种制动盘/盘毂连接装置，其中实际上防止了因制动环的穿透裂纹而产生的各制动盘部分的炸开。 
这些中间元件可以说是作为径向固定装置，它们将这样的制动盘部分保持在其位置上并因此这样地保持制动器的功能作用，以致不会出现制动器完全失灵。这些中间元件因此在很大程度上用于防止制动盘相对于制动盘毂移动，其中通过使中间元件以微小的径向间隙紧贴在支撑元件和/或凸块上的方式，可保证制动盘在运行时相对于制动盘毂进行热膨胀。 
为此可以规定：相应的中间元件在另外远离制动盘毂的一侧沿径向方向局部以微小的间距被配设的凸块遮盖。在这种情况下以不可移动的方式紧贴在制 动盘的支撑元件上的中间元件可以在制动盘膨胀时根据间距尺寸径向游动。但原则上也可以想象，这样设计支撑元件，使其以微小的间距在向内指向的径向区域内遮盖中间元件，同时它以不可移动或者略微可移动的方式紧贴在凸块上。 
中间元件最好由一种具有低热导率的钢材，例如由一种不锈钢制成，以便将从制动盘传递到制动盘毂的热量减小到最低程度。 
中间元件可以设计成一个由板材折叠而成的扁平件，该扁平件几乎充满在凸块和支撑元件之间存在的整个中间腔。 
但也可以想象，将中间元件设计成如在EP 1 384 009 B1中所述的柱销。 
除了制动盘-柱销-制动盘毂接触区域之外，在支撑元件和凸块之间没有直接接触。在其余区域中，热量可以仅通过辐射形式从制动盘转移到制动盘毂上，在这方面这是有利的，因为通过辐射形式传导的热量会随着放热部件与吸热部件之间距离，也就是中间腔的宽度的增大而减小，并且所传导的热量比通过构件的直接接触所传导的热量要明显小得多。 
如果材料非常坚硬，在最为不利的情况下，柱销在支撑元件或者在凸块上的接触区域局限于线接触，因此可能会出现局部过载与塑性变形。为了防止出现这种情况，柱销应当具有一种高的弹性变形能力。为此可以将柱销设计成空心体，优选管状的。这样就可增大接触区域并可减小所出现的应力。 
优选的是，将中间元件设计成柱销，该柱销部分地嵌在支撑元件的凹坑中并且部分地嵌在凸块的凹坑中。这样设计的中间元件制造成本低廉并且仍然能够在本发明的意义上对制动盘进行极佳地固定。 
由于制动盘的强度相对小于制动盘毂的，在中间元件设计成柱销的实施形式中，优选的是，柱销面接触地 
Figure DEST_PATH_GA20181567200680016849101D00031
处在支撑元件的凹坑中，使得柱销在这里局部面接触地被围住。而柱销在凸块的一个凹坑中仅在一个分区域内紧贴或者不一定面接触地紧贴在那。 
优选的是，柱销的横断面被设计成圆形的。也可以想象，将柱销的横断面设计成椭圆形的或者正多边形的。 
作为备选方案，也可以想象条形的中间元件。 
附图说明
成本合算的是，中间元件可以用一种条形板材制成。 
在这种情况下优选的是，板材的两个相对置的棱边被设计成增厚部分，增厚部分限定一个相应下沉的面的边界，配设的支撑元件紧贴在该下沉的面上。 
此外还在与所述下沉的面相对置的一侧成型有一个嵌在凹坑中的突出部分，其中该凹坑被设计成沟槽形的。 
优选的是，条形的中间元件沿径向方向以形锁合方式紧贴在支撑元件上。 
就是对于面接触的中间元件来说，凸块也可以具有一个凹坑，中间元件的一个相应成型的突出部分就嵌在该凹坑中，其中该突出部分以及与其匹配的凹坑均可以这样设计，以致获得在凸块和中间元件之间的上述微小的遮盖间距。 
具体实施方式
以下将根据附图对本发明的实施例进行描述。 
相关附图如下： 
附图1本发明的制动盘/盘毂连接装置的分解图， 
附图2按照图1的制动盘/盘毂连接装置的细节的俯视图， 
附图3本发明的另一实施例的局部俯视图。 
在图1中示出一个用于将一个制动盘1与一个制动盘毂2连接在一起的制动盘/盘毂连接装置的分解图。环形制动盘1在内圆周上具有一些支撑元件3，而制动盘毂2则在外圆周上设有一些凸块4，这些凸块在啮合意义上与支撑元件3相对应。 
在支撑元件3和凸块4之间构成一些中间腔10，一些中间元件5伸入到这些中间腔中，通过这些中间元件可将一个制动力矩从制动盘1传递到制动盘毂2上。 
根据本发明，每一个中间元件5通过造型径向固定地不仅紧贴在配设的支撑元件3上而且还紧贴在凸块4上。 
在图1和2所示的本发明的实施例中，中间元件5在此由圆柱形的柱销构成，这些柱销各嵌在支撑元件3的一个凹坑7以及凸块4的一个凹坑8中。 
凸块4以及支撑元件3的这些凹坑8、7均被设计在关于制动盘旋转轴线完全或基本上径向(倾角不大于20°)延伸的面中。如图2所示，沿圆周方向延伸的凹坑7、8被设计成彼此相对置。此外，中间元件5还这样地嵌接到凹坑8、7中，使得中间元件在径向向内和向外的方向上分别由凸块4和支撑元件3的与这些凹坑相邻的材料固定。 
尤其在图2中的左侧可以看出，凹坑7的曲率半径等于中间元件5的半径，从而该中间元件以其外表面的一部分无间隙嵌在凹坑7中。 
而凸块4的凹坑8的曲率线比中间元件5的曲率半径平坦，使得中间元件5在另外远离制动盘毂2的一侧沿径向方向局部以微小的间距被遮盖。由此得到一个自由隙，当出现径向热膨胀时，制动盘1就可以通过该自由隙相对于制动盘毂2沿径向方向运动，直至中间元件5在上部区域中紧贴在凹坑8上。 
凹坑8于是构成中间元件5和制动盘1的径向边界，通过它可以有效防止一个制动盘部分在可能出现裂纹时径向向外飞出。这样就能以极小的结构性成本，达到防止离心力的目的。 
用本身已知的方式轴向通过多个沿圆周分布的固定夹6将制动盘1固定在制动盘毂2上，其中每一个固定夹6均具有两个侧向延伸的弹簧连接板14，这些弹簧连接板分别遮盖其中一个柱销状的中间元件5并且在一个轴向方向上将其固定，其中固定夹6的一个螺栓旋入到凸块4的一个螺纹孔11之中。 
通过一个焊接在中间元件5上的连接板9，轴向防止中间元件朝向其它方向运动，该连接板紧贴在配设的支撑元件3上从而形成一个止挡。 
柱销状的中间元件5也可以具有其它横断面形状来替代圆形横断面。 
在图3所示的另一种实施例中，中间元件被设计成一个基本上条形的板材件，在其两个构成外棱边的端部区域分别具有一个增厚部分12，支撑元件3的一部分在增厚部分之间嵌在一个可以说是下沉的区域中，其中中间元件5沿径向方向以不可移动的方式保持在支撑元件3上。 
与该下沉的区域相对置地设有一个嵌接到凸块4的凹坑8中的突出部分13，其中该突出部分13以一定的间隙嵌在凹坑8中，而在制动盘1出现膨胀时，沿径向方向克服该间隙贴靠在凹坑8的壁上。另外，条形的中间元件5几乎完全充满在支撑元件3和凸块4之间形成的中间腔10。 
由于每一个中间元件5均通过造型径向固定地紧贴在配设的支撑元件3和凸块4上，因此能够比现有技术更加可靠地将制动盘固定在盘毂上。 
附图标记清单 
1     制动盘 
2     制动盘毂 
3     支撑元件 
4     凸块 
5     中间元件 
6     固定夹 
7     凹坑 
8     凹坑 
9     连接板 
10    中间腔 
11    螺纹孔 
12    增厚部分 
13    突出部分 
14    弹簧连接板 

Claims (19)

1.一种制动盘/盘毂连接装置，用于将一个制动盘(1)与一个制动盘毂(2)连接在一起，具有下列特征：
a)制动盘(1)在内圆周上具有一些支撑元件(3)，
b)制动盘毂(2)在外圆周上设有一些凸块(4)，
c)在制动盘毂(2)与制动盘(1)之间沿圆周方向分布有一些中间元件(5)，这些中间元件伸入到设置在凸块(4)和支撑元件(3)之间的中间腔(10)中并且保证将制动力矩从制动盘(1)传递到制动盘毂(2)上，
d)每一个中间元件(5)不仅在支撑元件(3)的一个凹坑(7)中通过造型径向固定地紧贴在配设的支撑元件(3)上，而且还在凸块(4)的一个凹坑(8)中通过造型径向固定地紧贴在凸块(4)上，其特征在于：
e)每一个中间元件(5)均以微小的径向间隙嵌在凸块(4)的凹坑(8)和/或支撑元件(3)的凹坑(7)中。
2.根据权利要求1所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：每一个中间元件在另外远离制动盘毂(2)的一侧沿径向方向局部以微小的间距被配设的凸块(4)遮盖。
3.根据权利要求1所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：中间元件(5)被设计成柱销，该柱销嵌在支撑元件(3)的一个凹坑(7)以及凸块(4)的一个凹坑(8)中。
4.根据权利要求3所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：柱销(5)的横断面被设计成圆形的。
5.根据权利要求3所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：柱销(5)的横断面被设计成椭圆形的。
6.根据权利要求3所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：柱销(5)的横断面被设计成正多边形的。
7.根据上述权利要求中任一项所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：中间元件(5)沿径向方向以形锁合方式紧贴在支撑元件(3)上。
8.根据权利要求3所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：柱销(5)被设计成空心体。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：中间元件(5)由一种不锈钢制成。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：支撑元件(3)的凹坑(7)的曲率半径等于圆柱形的中间元件(5)的半径，并且凸块(4)的凹坑(8)的曲率半径大于中间元件(5)的半径。
11.根据权利要求3至6中任一项所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：柱销(5)在端侧具有一个紧贴在支撑元件(3)上的连接板(9)。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：与每一个凸块(4)连接一个固定夹(6)，该固定夹具有两个侧向延伸的弹簧连接板(14)，弹簧连接板在端面侧分别遮盖一个中间元件(5)。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：中间元件(5)被设计成条形的。
14.根据权利要求1至6中任一项所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：中间元件(5)由一种条形板材制成。
15.根据权利要求14所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：板材的两个相对置的棱边均被设计成增厚部分(12)，这些增厚部分限定一个相应下沉的面的边界，配设的支撑元件(3)紧贴在该下沉的面上。
16.根据权利要求15所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：在与所述下沉的面相对置的一侧成型有一个嵌在凸块(4)的凹坑(8)中的突出部分(13)，其中该凸块(4)的凹坑被设计成沟槽形的。
17.根据权利要求13所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：条形的中间元件(5)沿径向方向以形锁合方式紧贴在支撑元件(3)上。
18.根据权利要求1至6中任一项所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：支撑元件(3)的凹坑(7)和凸块(4)的凹坑(8)均被设计在凸块和支撑元件的关于制动盘旋转轴线完全径向延伸的面中。
19.根据权利要求1至6中任一项所述的制动盘/盘毂连接装置，其特征在于：中间元件(5)这样地嵌接到支撑元件(3)的凹坑(7)和凸块(4)的凹坑(8)中，使得中间元件在径向向内和向外的方向上分别由凸块(4)和支撑元件(3)的与这些凹坑相邻的材料固定。
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