CN102341612A - 制动盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的制动盘(10)，所述制动盘具有制动盘毂(12)和与所述制动盘毂共轴布置的摩擦环(14)，其中所述制动盘毂的外周面(38)具有一轮廓，该轮廓为了传递转矩而与所述摩擦环(14)的内周面(40)的互补轮廓相接合，其中所述摩擦环(14)以沿轴向固定的方式设置在所述制动盘毂(12)上，其中，在所述制动盘毂(12)的所述外周面(38)上构造有至少一个用于轴向固定的接片(42)。

Description

制动盘
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于机动车的制动盘。
背景技术
所谓的复合式制动盘(Verbundbremsscheiben)，亦即其摩擦环和制动盘毂由不同材料制成的制动盘是一般已知的。例如，在DE 198 30 666 A1中公开了一种这样的组合式制动盘。组合式制动盘被越来越多地使用，因为通过使制动盘毂和摩擦环分开能使所述部件针对其应用被单独地优化。因此，例如能够使由具有出色的摩擦和导热特性的铸铁制成的摩擦环与由板材制成的制动盘毂相结合，以将整个制动盘构造得较轻、进而减小具有这种制动盘的机动车的非簧载质量。
为了将制动盘毂接合到摩擦环上，DE 198 30 666 A1教导了一种设在摩擦环的内周上的轮廓，制动盘毂借助内高压成型(方法)(Innenhochdruckumformen)压在该轮廓上。
已证实的缺点在于，内高压成型是一种与较高的制造成本相关联的复杂过程。因为通过制动盘毂的内高压成型使摩擦环沿轴向和沿径向都以无间隙的方式配装在制动盘毂上，所以这样接合的制动盘另外具有如下缺点，没有为补偿摩擦环和制动盘毂的不同热膨胀提供间隙空间。
发明内容
因此，本发明的目的在于，对根据权利要求1前序部分所述的制动盘进行改进，以简化该制动盘的制造并且在制动盘毂相对于摩擦环的轴向和径向固定的设计方面开放较大的间隙空间。
所述目的通过具有权利要求1特征的制动盘来实现。
这种制动盘包括制动盘毂和与所述制动盘毂共轴布置的摩擦环，其中所述制动盘毂的外周面具有一轮廓，该轮廓为了传递转矩而与所述摩擦环的内周面的互补轮廓相接合。另外，使摩擦环沿轴向相对于制动盘毂固定。根据本发明，该轴向固定通过在制动盘毂的外周壁(Mantelwandung)上的至少一个接片(Laschen)实现。
因此，与现有技术不同，制动盘毂的轮廓仅承担径向固定的功能、亦即在制动盘毂与摩擦环之间传递转矩的功能。轴向固定通过分开的部件、即接片来实现。与其它已知的轴向固定，例如铆接固定、销栓固定、螺纹固定不同，不需要附加的连接部件来将摩擦环以轴向固定的方式保持在制动盘毂上。这样便简化了制动盘的制造、从而节约了成本。
在另一实施方式中，通过使制动盘毂与摩擦环连接成在制动时的温度范围内具有足够的尺寸过盈，同样可以省去用于轴向对准地固定的辅助部件。
在本发明的一优选实施方式中，为了轴向固定，所述接片从制动盘毂的壁冲制出，并使所述接片弯曲。这可有利地在单一的加工步骤中利用一适当的工具进行，从而能够特别简单地制造根据本发明的制动盘。
接片可以选择性地接合到摩擦环的开口中或贴靠在摩擦环的一表面上。因此，在摩擦环相对于制动盘毂的轴向固定方面存在结构上的自由性，用以形成一定的间隙，亦即实现至少部分的浮动支承。由此可对例如在摩擦环和制动盘毂运行中该摩擦环和制动盘毂的不同热膨胀进行补偿。
作为选择，同样能在一个加工步骤中实现的执行部(Durchsetzung)也可执行轴向定向的止挡的功能。由此，可在需要时支撑比径向成形的接片中更高的轴向力。
在本发明的另一优选实施方式中，在制动盘毂的外周面的边缘上构造有至少一个沿径向伸出的保持部件，所述保持部件贴靠在摩擦环的端面上。由此确保了沿轴向对摩擦环的附加固定，其中又不需要额外的连接部件。正如上述的、在外周面上的接片那样，所述保持部件可通过简单的、单步骤的成型方法形成。
在另一实施方式中，摩擦环的轮廓和制动盘毂的轮廓构造为齿部。这使得在制动盘毂与摩擦环之间能够特别好地、低负载地传递转矩。
另外，一保持部件使得轴向膨胀成为可能，该保持部件仅部分地贴靠在摩擦环上并且在中间区域中具有一距离，该距离具有摩擦热膨胀和/或轴向移动需求的尺寸量级。由此确保了止挡的弹塑性特性。在接片与保持部件相组合的方案中，在制动盘(毂)与摩擦环之间形成特别精确的几何定位，该定位避免了制动盘的不期望的端面摆动/轴向跳动。在此，优选通过制动盘毂的过盈来阻止两个部件之间的轴向可移动性。
制动盘毂的齿部的齿形角/齿面夹角优选为55°至65°。在此，所述齿部优选构造成不对称的，其中摩擦环的齿部的齿槽宽为4.5mm至6mm，而制动盘毂的齿部的齿槽宽为7.5mm至9.5mm。通过这种紧密配合的(engmaschig)、不对称的啮合结构，可在特别节约材料的情况下实现制动盘毂12与摩擦环14之间的抗扭截面系数/抗扭惯性矩最大化。
制动盘毂优选由钢制成。在此有利的是，在将所述制动盘毂与由铸铁制成的摩擦环相连接时避免了电化学腐蚀。
本发明还涉及一种具有所述类型的制动盘的机动车。
附图说明
下面借助附图更详细地阐明本发明及其实施方式。在此示出：
图1是根据本发明的制动盘的一个实施例的透视图；
图2是这种制动盘的轴向和径向的固定部件的详图；
图3是根据本发明制动盘的一个实施例的制动制动盘毂与摩擦环之间的齿部结构的剖视图；
图4A和4B是这种制动盘在一替代实施方式中的轴向和径向的固定部件的详图。
具体实施方式
整体通过10标明的制动盘包括制动盘毂12和摩擦环14。该摩擦环包括在制动器运行时与制动块进行摩擦接触的两个摩擦面16、18。为了(实现)特别好的摩擦性能，这种摩擦环14通常由铸铁、尤其是灰铸铁制成。为了排出在制动运行时产生的热量，摩擦环14制成为内通风式摩擦环并具有两个摩擦环半体20、22，所述摩擦环半体通过连接凸粒24相互连接，为清楚起见未示出全部的连接凸粒。由此，在摩擦环半体20、22之间构成通道26，周围空气可流经所述通道、从而可导出热量。另外在摩擦环半体20、22中还分别形成通道28，所述通道28通入通道26内并从摩擦面16、18穿出，以进一步改善摩擦环14的空气流通。
制动盘毂12包括端面30，在该端面中形成用于将制动盘毂与轮毂相连接的开口32、34。另外，制动盘毂12包括周壁38，通过该周壁使制动盘毂12与摩擦环14相连接。因为对制动盘毂12的摩擦性能没有要求，所以为了减轻重量该制动盘毂可由板材、例如钢板而不是铸铁制成。为了使制动盘毂12与摩擦环14相对彼此固定，制动盘毂12的周壁38具有一齿廓，该齿廓与摩擦环12的内周壁40的互补轮廓相接合。由此实现了摩擦环14相对于制动盘毂12的径向固定，从而可在这两个部件12、14之间传递转矩。为了在制动盘毂12与摩擦环14之间建立轴向固定，从周壁38冲制出与摩擦环14的互补开口相接合的接片42，所述开口在附图中不可见。通过保持部件44形成另外的轴向固定，所述保持部件在外壁38的边缘46处沿径向向外伸出并贴靠在摩擦环半体22的内表面48上。替代地，接片42也可以不与摩擦环半体22的接纳开口接合，而是贴靠在第二摩擦环半体22的摩擦面18上。通过接片42与保持部件44之间的相应的间距，可实现摩擦环14在制动盘毂12上的浮动支承，从而沿轴向保留一定间隙。因此，例如可对摩擦环14和制动盘毂12的不同的热膨胀进行补偿/平衡。
从图3可见，摩擦环14与制动盘毂12之间的齿部结构构成为不对称的，其中制动盘毂12的齿50设计成比摩擦环14的齿52更窄。在此，摩擦环14的齿部的齿槽宽d1为4.5mm至6mm，制动盘毂12的齿部的齿槽宽d2为7.5mm至9.5mm。所述制动盘毂的齿部的齿形角α在55°与65°之间。通过制动盘毂12和摩擦环14的这种不对称的、紧密配合的齿部结构，在制动盘毂12与摩擦环14之间实现了特别好的、低摩损的转矩传递。
图4A和4B示出一替代实施方式，在该实施方式中制动盘毂的周壁的边缘上的接片52与摩擦环沿周向接合，其中通过止挡54提供相对固定。

Claims (13)

1.一种用于机动车的制动盘(10)，所述制动盘包括制动盘毂(12)和与所述制动盘毂共轴布置的摩擦环(14)，其中所述制动盘毂的外周面(38)具有一轮廓，该轮廓为了传递转矩而与所述摩擦环(14)的内周面(40)的互补轮廓相接合，其中所述摩擦环(14)以沿轴向固定的方式设置在所述制动盘毂(12)上，
其特征在于，在所述制动盘毂(12)的所述外周面(38)上构造有至少一个用于轴向定位的接片(42)。
2.根据权利要求1所述的制动盘(10)，其特征在于，用于轴向固定的所述接片(42)从所述制动盘毂(12)的所述壁(38)冲制出，并使所述接片弯曲。
3.根据权利要求1或2所述的制动盘(10)，其特征在于，在所述制动盘毂(12)的所述壁(38)中设有至少一个用于轴向定位的执行部(54)。
4.根据权利要求1或2所述的制动盘(10)，其特征在于，所述接片(42)接合到所述摩擦环(14)的开口中或贴靠在所述摩擦环(14)的表面(18)上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制动盘(10)，其特征在于，在所述制动盘毂(12)的外周面(38)的边缘(40)上构造有至少一个沿径向伸出的保持部件(44、52)，所述保持部件至少部分地贴靠在所述摩擦环(14)的端面(46)上。
6.根据权利要求5所述的制动盘(10)，其特征在于，所述保持部件(44、52)和/或所述接片(44)具有通过成型产生的弹塑性特性。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的制动盘(10)，其特征在于，所述摩擦环(12)的轮廓和所述制动盘毂(14)的轮廓构造为齿部。
8.根据权利要求5所述的制动盘(10)，其特征在于，所述制动盘毂(12)的所述齿部的齿形角(α)在55°与65°之间。
9.根据权利要求5或6所述的制动盘(10)，其特征在于，所述摩擦环(12)与所述制动盘毂(14)之间的齿部结构构造成不对称的。
10.根据权利要求7所述的制动盘(10)，其特征在于，所述摩擦环(14)的所述齿部的齿槽宽(d1)为4.5mm至6mm。
11.根据权利要求7或8所述的制动盘(10)，其特征在于，所述制动盘毂(12)的所述齿部的齿槽宽(d2)为7.5mm至9.5mm。
12.根据上述权利要求中任一项所述的制动盘(10)，其特征在于，所述制动盘毂(12)由钢构成。
13.一种具有根据上述权利要求中任一项所述制动盘(10)的机动车。
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