CN101743410B - 通风型制动盘 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制动盘(1),该制动盘(1)包括用于连接到车辆的轮毂的支撑盖(2)和用于与盘式制动器的制动钳共同作用的制动带(3)。该制动带包括通过多个连接构件(33)连接的两个盘(31,32),所述连接构件(33)限定了通风管道(34)。该制动盘的特征在于,具有不同形状和/或尺寸的多个所述连接构件(33)按照模块(M)进行布置,该模块(M)沿着该制动带重复自身整数次。
Description
技术领域
本发明的目的是用于车辆的、尤其是用于机动车辆的盘式制动器。
背景技术
通常,制动器尤其是盘式制动器能够通过利用盘和垫之间的摩擦现象将其动能转化为势能来使车辆减速和/或停止。由于这个原因,为了维持相同制动器的有效性,重要的是盘和垫不能过热。因此,重要的是实现环境中的有效散热。
在此方面,已知制动盘包括以并排关系放置的一对盘,其依次包括外侧的摩擦面和内侧的通风管道。
所述盘通常通过连接构件相互连接,所述连接构件可以为柱或舌状物。这种连接构件的形状决定了盘通风管道的形状。
这种制动盘尽管被广泛接受,但也存在缺陷。
实际上,已经注意到,利用已知类型的通风管道而获得的制动盘的通风并非最佳,并且所产生的散热并不完全有效。
发明内容
本发明的目的是设计并提供一种允许至少部分地克服现有技术的上述缺陷的制动盘。
特别地,本发明的任务是提供一种制动盘,该制动盘包括允许最佳通风和最有效散热的通风管道。
该目的和该任务通过根据所附独立权利要求的制动盘来实现。
附图说明
从以下参照附图阐述的对通过非限制性实例给出的优选示例性实施例的描述,将能理解根据本发明的制动盘的其它特征和优点,在附图中:
图1示出根据本发明的制动盘的总体轴向视图;
图2示出制动盘的沿着图1中用II-II表示的线的剖视图;
图3示出制动盘的沿图2的III-III线的详细剖视图;
图4示出与图3中类似的部分的详细视图;
图5示出图4示出与图3中类似的部分的详细视图;
图6示出另一实施例中的与图3中类似的部分的详细视图;
图7示出又一实施例中的与图3中类似的部分的详细视图;
图8示出最后一个实施例中的与图3中类似的部分的详细视图。
具体实施方式
参照上述附图,根据本发明的制动盘已总体上标记为1。
根据本发明的制动盘1包括两个部分,这两个部分具有共同的旋转轴线X。第一部分即支撑盖2,用于连接到车辆的轮毂,而其余外围部分即制动带3,用于与盘式制动器的制动钳相互作用,以对车辆发挥制动作用。
制动带3是通风型的,为本身公知的类型。该通风带包括通过多个连接构件33连接的两个盘31和32。连接构件33限定了用于通冷却空气的通风管道34。
在根据本发明的盘式制动器中,具有不同形状和/或尺寸的多个连接构件33按照模块M进行布置,该模块M沿着制动带3重复自身整数次。
关于制动盘1及其旋转轴线X:
-“轴向”指与所述轴线X平行的任何方向;
-“径向”指与所述轴线X垂直并且与之相交的任何方向;以及
-“周向”或“切向”指以所述轴线X为中心并位于与所述轴线X垂直的平面上的任意周向方向,或者其切线方向。
图3所示的制动带3是由径向内圆周Ci和径向外圆周Ce限定的圆环形盘冠(crown)。
根据图3至7的实施例,制动盘1的连接构件33包含舌状物40。
在下文中,术语“舌状物”是指一种具有薄且加宽的横截面的结构。
相对于舌状物40设置在制动盘1的正中平面内的部分,例如图3中所见的部分,能够定义中线L。例如,该中线L能够定义为内切该舌状物轮廓的周界的中心所在的位置。在图3中,为清楚起见,仅为这些周界中的一个示出了中线L。
根据一些实施例,舌状物的中线L是弯曲的。弯曲的中线L(例如参见图3至6)可以具有朝着盘的优选旋转方向R指向的凹状,或者它可以具有(例如,参见图7)逆着盘的优选旋转方向R指向的凹状。
对于舌状物40的部分,它还可以限定弦Co。例如,这条弦Co可以定义为将内切舌状物的两个端部的轮廓的周界的中心相连的直线线段。在图3中为该周界示出了弦Co。
根据特定的需求,舌状物40可以具有不同的长度;在任何情况下,它们沿着中线L延伸的长度都比它们横向延伸的长度要长得多。换句话说,中线L的长度与内切该舌状物轮廓的周界的平均直径相差很大。
中线L优选沿径向方向和切向方向延伸,但切向延伸的程度较小。换句话说,舌状物的弦Co优选相对于经过该舌状物的任何径向方向形成一个角度。
舌状物40以连续方式连接到两个盘31和32中的每一个盘。优选地,如在图5中很好地看出,以一半径实现舌状物40与盘31和32之间的连接。
优选地,舌状物40沿着制动带3的圆环形盘冠布置成排。
本领域技术人员将会理解,舌状物以与离心涡轮机的叶片的方式基本相当的方式来构造和布置,在离心涡轮机的叶片中,流体的流动具有在局部内基本与叶片的中线L平行的方向。
根据图3的实施例,舌状物40布置成单排,并且它们可以按照模块M1进行重复。该模块M1包括具有不同长度的两个舌状物:长的舌状物401和短的舌状物402。
这里以及下文中,模块M是任意定义的,参照这样的模块是为了便于描述舌状物及其布置结构。本领域技术人员将会理解,每个模块M能够以许多不同的方式任意定义,但这不涉及舌状物的任何特征及其布置结构的变化。
长的舌状物401从外圆周Ce附近延伸到内圆周Ci附近,而短的舌状物402从外圆周Ce附近延伸到中间圆周C1。
从图3可注意到,中间圆周C1布置在制动带3的径向的一半附近,优选地,位于比径向的一半再稍微更向内的位置。
模块M1的舌状物401和402是弯曲的,并具有朝着该盘的优选旋转方向R定向的相互同向的凹形。
图3中实施例的模块M1具有12°的周向宽度。因此,模块M1沿着整个制动带3在周向方向上重复自身30次。
根据图4的实施例,舌状物40布置成单排,并按照与上述模块M1类似的模块M2重复自身。该模块M2包括具有不同长度的两个舌状物:长的舌状物411和短的舌状物412。
长的舌状物411基本上从外圆周Ce延伸到内圆周Ci,而短的舌状物412基本上从外圆周Ce延伸到中间圆周C2。
从图4可注意到,该中间圆周C2位于制动带3的径向的一半附近,优选地,位于比径向的一半再稍微更向内的位置。
长的舌状物411包括窗口511。这里和下文中,术语“窗口”是指设置在舌状物40中的开口,此开口的尺寸、尤其是轴向延伸长度小于同一舌状物的尺寸。因此,在该实施例中,从图5中清楚可见,窗口511的整个周边被由舌状物40构成的框架410包围。
窗口511沿着长的舌状物411设置,以完全面向短的舌状物412。
模块M2的舌状物411和412是弯曲的,并具有朝着该盘的优选旋转方向R定向的相互同向的凹形。
图4中实施例的模块M2具有12°的周向宽度。因此,模块M2沿着整个制动带3在周向方向上重复自身30次。
根据图6的实施例,舌状物40布置成单排,并按照模块M3重复自身。该模块M3包括具有四种不同长度的七个舌状物。根据所示出的实施例,在模块M3中:长的舌状物421、中短的舌状物422、短的舌状物423、中长的舌状物424、短的舌状物425、中短的舌状物426以及短的舌状物427按照上述顺序相继布置。
长的舌状物421基本上从外圆周Ce延伸到内圆周Ci。随后的较短的舌状物基本上从外圆周Ce延伸到其他的中间圆周。特别是,中长的舌状物424延伸到比内圆周Ci稍大的圆周C3;中短的舌状物422和426延伸到比C3稍大的圆周C4;短的舌状物423、425和427延伸到比C4稍大的圆周C5。
从图6可注意到,这些中间圆周C3、C4、C5位于制动带3的径向最内侧的一半内。
根据图6所示的实施例,模块M3的除了短的舌状物425之外的所有舌状物都包括窗口。特别地,模块M3的第一舌状物包括位于径向更向内的位置处的窗口。长的舌状物421的窗口521是径向最向外的一个,而中短的舌状物422和短的舌状物423的窗口522和523位于越来越径向向内的位置上。这些窗口相互之间沿周向方向部分交叠。
中长的舌状物424的窗口524是径向最向内的一个;它位于圆周C3附近;因此,它位于同一舌状物的径向最内端附近。为此,舌状物424的窗口524仅在三个侧面上被被框架420包围,而第四侧面是开放的。
关于随后的舌状物,如上所述,短的舌状物425不包括任何窗口。中短的舌状物426包括窗口526,该窗口526位于与短的舌状物423的窗口523的位置类似的位置处。最后,短的舌状物427包括窗口527,该窗口527位于与中短的舌状物422的窗口522的位置类似的位置处。
模块M3的所有舌状物都是弯曲的,并具有朝着该盘的优选旋转方向R定向的同向的凹形。
图6中实施例的模块M3具有36°的周向宽度。因此,模块M3沿着整个制动带3在周向方向上重复自身10次。
根据图7的实施例,舌状物40布置成两排,并且按照模块重复自身。这种模块M4中的每一排都包括具有两种不同长度的五个舌状物。根据所示出的实施例,在模块M4的径向外侧的一排中:中短的舌状物431,短的舌状物432,两个中短的舌状物433和434,以及短的舌状物435按照严格的顺序相继布置。
另外,根据所示出的实施例,在模块M4的径向内侧的一排中:长的舌状物441,和四个中长的舌状物442、443、444和445按照严格的顺序相继布置。
径向外侧的一排中的舌状物从外圆周Ce延伸到中间圆周C6附近,径向内侧的一排中的舌状物从中间圆周C6附近沿径向向内方向延伸。特别是,长的舌状物441从中间圆周C6附近延伸到内圆周Ci。
从图7中可注意到,中间圆周C6位于制动带3的径向最外侧的一半内。
根据图7所示的实施例,模块M4的径向外侧的一排中的舌状物和径向内侧的一排中的舌状物相互不对齐。换句话说,属于径向外侧的一排中的舌状物的中线L的向内延伸线与属于径向内侧的一排中的舌状物的任何中线均不重叠。
模块M4的所有舌状物都是弯曲的,并具有逆着该盘的优选旋转方向R定向的同向的凹形。
图7中实施例的模块M4具有36°的周向宽度。因此,模块M4沿着整个制动带3在周向方向上重复自身10次。
根据图8的实施例,连接构件33包括柱60。由于柱60具有短粗部分,所以它们可以与舌状物40相区别。与上文针对舌状物40定义的一样,也可以定义柱60的中线L。考虑到该柱沿着中线L的延伸长度和横向延伸长度,柱的两个延伸长度之间的区别不如舌状物的明显。
此外,根据所示出的实施例,每个柱的中线L都是直线。因此,在图8所示的柱的情况下,中线L与弦Co相一致。
根据所示出的实施例,柱60布置成三排,并按照模块M5重复自身。
根据所示出的实施例,在模块M5的径向内侧的一排中仅有一个短的菱形柱631。
在模块M5的径向上的中间一排中,四个菱形柱620相继布置。图8中的菱形柱620两两相同并且相互等距间隔开。特别是,第一中长的菱形柱621后面布置有两个长的菱形柱622和623,然后,这两个长的菱形柱622和623后面又布置有中长的菱形柱624。
另外,模块M5的径向外侧的一排中先后布置有四个泪珠状的柱610。图8中的泪珠状的柱610彼此相同且等距间隔开。
径向内侧的一排中的短的菱形柱631从内圆周Ci向外延伸到圆周C8附近。径向外侧的一排中的柱从外圆周Ce向内延伸到圆周C9附近。中间一排的中长的菱形柱621和624从圆周C9附近向内延伸到圆周C8附近。中间一排的长的菱形柱622和623从圆周C9附近向内延伸到超过圆周C8。
从图8可注意到,内圆周Ci与中间圆周C8之间的距离、中间圆周C8与中间圆周C9之间的距离、以及中间圆周C9与外圆周Ce之间的距离是基本相等的。
根据图8所示的实施例,模块M5的径向外侧的一排中的泪珠状的柱与中间一排中的菱形柱相互偏移。换句话说,属于径向外侧的一排的泪珠状的柱610的中线L的向内延长线基本上插入在属于中间一排的两个菱形柱620之间的中间位置。
此外,径向内侧的一排中的短的菱形柱相对于中间一排的菱形柱偏移,并且该短的菱形柱相对于径向外侧的一排中的泪珠状的柱对齐。换句话说,短的菱形柱631的中线L的向外的延长线与属于径向外侧的一排中的泪珠状的柱610的中线正好重叠。
图8中实施例的模块M5具有36°的周向宽度。因此,模块M5沿着整个制动带3在周向方向上重复自身10次。
在根据本发明的制动盘1中,上述连接构件33的特定布置结构允许实现通风管道34,所述通风管道34允许最佳的通风和最有效的散热。
参照图6、7和8,下面将描述用于将制动带3约束到支撑盖2和8的拖曳构件70。这些拖曳构件70以一体的方式并且与制动带3作为一个单件来制造。
特别地,图6示出了当它们从铸型中取出处于原始状态下的拖曳构件70。图8示出了与图6中的相似但处于已在加工机械上处理之后的后续阶段的拖曳构件70。最后,图7示出了与图6和8中的相似但处于其最终状态下的拖曳构件70,其中拖曳构件70被接纳在专用座27内,该专用座27位于支撑盖2的径向外周中。
从图6、7和8可注意到,拖曳构件70包括根部71和突出部72。突出部72用于装配到支撑盖2内的专用座27中。根据本发明的实施例,突出部72被接纳在座27内从而沿切向方向和轴向方向被约束,但它沿径向方向可以自由滑动。突出部72通过紧靠各个座27的壁而能够将制动力从制动带3传递到盖2。
然而,根部71用于将该拖曳构件锚固到制动带,并传递两个盘31和32上的由于摩擦产生的制动力,从而将制动力传给突出部72,以便随后将制动力传递给盖2。
根据本发明的拖曳构件的根部71具有特定的形状,该形状可以限定为“Y”或“T”形,下面将对其进行详细描述。
在图6、7和8中可注意到,拖曳构件70包括在根部71附近的沿周向方向加宽的部分,在该处,根部71装配到制动带3上。这种加宽允许将施加到制动带3上的力以特别有效的方式结合。
根据一实施例,拖曳构件70包括在根部71附近的沿轴向方向加宽的部分,在该处,根部71装配到制动带3上。这种加宽允许将拖曳构件装配到两个盘31和32上。
相对于拖曳构件仅仅装配在一个盘上的其它已知方案,拖曳构件70装配在两个盘31和32上提供了相当大的结构优点。实际上,装配在两个盘上允许拖曳构件结合通过制动作用在各个盘上产生的应力,而不需要将这些应力通过连接构件33从一个盘传递到另一个盘。这样,从结构的角度来看,可以设定连接构件33例如舌状物40或柱60的尺寸,以便仅抵抗在制动作用期间由制动钳施加的挤压力。从结构的角度来看,在根据本发明的制动盘1中,不需要将其他的力传递给连接构件33。
无论连接构件33是舌状物40还是柱60,构成连接构件33的设计的另一个标准是制动盘1的通风管道34的限定。
从流体动力学的角度俩看,应当理解为,拖曳构件70的特定结构如何让空气循环在所有的通风管道34内自由地进行。特别地,根部71沿径向方向以及切向方向的Y或T形走向允许将拖曳构件70以结构上牢固而有效的形式锚固到制动带上,同时让冷却空气在通风管道34内自由地出入。
这种方案优于其它已知的方案,其中各个拖曳构件70延伸到其相同的根部,形成连接构件(柱或舌状物)。实际上,在这种已知的方案中,结构上的需求和流体动力学上的需求相互冲突。
特别是,在这种已知的方案中,拖曳构件70根部的加宽部分影响空气进出沿径向与相同的拖曳构件70对齐的通风管道。相反,在同样的已知方案中,未在根部设有任何加宽部分的拖曳构件70影响制动带与拖曳构件70之间的有效的力传递。
然而,对于拖曳构件70,根据本发明的方案允许将结构性功能与流体动力学功能有利地分开。
为了满足应急的需求,对于上述制动盘的实施例,本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围内进行改型、改动以及用功能等同的其他构件来替代。被描述为属于可能的实施例的每个特征都可以与所描述的其他实施例相独立地实现。
Claims (9)
1.一种制动盘(1),包括:
-支撑盖(2),用于连接到车辆的轮毂;
-制动带(3),用于与盘式制动器的制动钳共同作用,所述制动带(3)包括通过多个连接构件(33)连接的两个盘(31,32),所述多个连接构件(33)限定了通风管道(34);
其中,具有不同形状和/或尺寸的多个所述连接构件(33)按照模块(M)进行布置,所述模块(M)沿着所述制动带(3)重复自身整数次,
所述连接构件(33)包括具有相对短粗部分的柱(60);
其特征在于:
-所述柱限定直的中线(L);
-所述模块(M5)包括布置成三排的柱(60);
-径向内侧的一排仅包括一个短的菱形柱(631);
-径向上的中间一排按如下顺序包括四个菱形柱(620):中等的菱形柱(621),两个长的菱形柱(622,623),以及中等的菱形柱(624)。
2.根据权利要求1所述的制动盘(1),其中,径向外侧的一排包括彼此相同且等距间隔开的四个泪珠状的柱(610)。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的制动盘(1),其中,所述制动带包括拖曳构件(70),所述拖曳构件(70)以一体的方式并且与所述制动带(3)作为一个单件来制造,其中,所述拖曳构件(70)包括根部(71)和突出部(72),所述突出部(72)用于被接纳在支撑盖(2)内的专用座(27)中,其中,拖曳构件(70)的根部(71)具有Y或T形形状。
4.根据权利要求2所述的制动盘(1),其中,所述短的菱形柱(631)从内圆周(Ci)向外延伸到圆周C8;所述泪珠状的柱(610)从外圆周(Ce)向内延伸到圆周C9;并且,所述中等的菱形柱(621,624)从圆周C9向内延伸到圆周C8。
5.根据权利要求4所述的制动盘(1),其中,内圆周(Ci)与圆周C8之间的径向距离、圆周C8与圆周C9之间的径向距离、以及圆周C9与外圆周(Ce)之间的径向距离是基本彼此相等的。
6.根据权利要求2所述的制动盘(1),其中,所述泪珠状的柱(610)与中间一排的菱形柱(620)相互偏移;也就是说,其中,泪珠状的柱(610)的中线(L)的向内延长线基本上插在属于中间一排的两个菱形柱(620)之间的中间位置。
7.根据权利要求2所述的制动盘(1),其中,所述短的菱形柱(631)相对于中间一排的菱形柱(620)偏移,并且所述短的菱形柱(631)相对于径向外侧的一排的泪珠状的柱(610)对齐。
8.根据权利要求3所述的制动盘(1),其中,所述拖曳构件(70)的根部(71)包括沿周向方向加宽的部分。
9.根据权利要求3所述的制动盘(1),其中,所述拖曳构件(70)的根部(71)包括沿轴向方向加宽的部分。
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