CN102803777B - 制动盘及制造该制动盘的方法 - Google Patents

Abstract

一种制动盘(8)，具有由通过散热片(4)相互连接的成对摩擦带(11a，11b)组成的摩擦环(10)，鼓(9)和膨胀元件(2)，所述膨胀元件径向设于鼓处，优选设于鼓的外周处，且在其离开鼓(9)的末端处与摩擦环相连。至少一个膨胀元件(2)至少部分地形成散热片(4)用于连接所述的成对摩擦带(11a，11b)。一种制造这样的制动盘(8)的方法，其中采用浇铸技术将膨胀元件(2)与摩擦环(10)和/或鼓(9)相连。所述摩擦环(10)和/或鼓(9)在连接后具有至少一个保护元件，其中所述摩擦环(10)和/或鼓(9)与所述保护元件被浇铸成一件。

Description

制动盘及制造该制动盘的方法

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求书1，11和16的前序部分的制动盘，尤其是用于汽车，商用车和/或轨道车辆，根据权利要求书18的前序部分，一种作为膨胀元件和/或散热片的衬块，用于连接该种制动盘的摩擦环和/或鼓，以及根据权利要求书19的制造该种制动盘的方法。

背景技术

由DE102007013512A1已知一种制动盘，其具有径向内支承件和径向外摩擦盘，该径向支承件在车轴或车轮上是可支承的，该径向外摩擦盘通过在径向方向伸展的连接条与径向内支承件相连。为了将在径向方向伸展的连接条与所述支承件或摩擦盘连接，至少该连接条的径向末端以形状连接方式由所述支承件或摩擦盘包围和重铸。此外所述制动盘具有两个通过冷却散热片相互连接的轴向相反安放的摩擦环，为形成与摩擦环相对的连接条，冷却散热片可径向向内延长。这种装置的主要缺点在于，所述径向相反安放的摩擦环，冷却散热片以及连接条是作为一体的，由相同的材料构成，特别是由铸铁构成。因此结果是制动盘有相对大的整体重量，这对车辆的燃油消耗有负面影响。

发明内容

本发明的目的是，提供一种制动盘，一种衬块，用于该种制动盘的膨胀元件和/或散热片，以及一种制造这种制动盘的方法，以便，在制动盘大致同等高的强度和较少的制造成本情况时，特别是就更少的燃油消耗方面看，减少了制动盘重量。

通过根据独立权利要求特征的制动盘，膨胀元件和/或散热片以及方法实现了该目的。

根据本发明，所述制动盘，尤其是应用于汽车，商用车辆和/或轨道车辆的制动盘，具有鼓，膨胀元件和摩擦环。所述摩擦环由通过散热片相互连接的成对摩擦带构成。所述膨胀元件径向设在鼓处，优选在鼓的外周，且在其离开鼓的末端处与摩擦环相连。至少若干散热片和/或膨胀元件至少部分地由衬块形成。此外至少一个膨胀元件至少部分地形成散热片以连接成对摩擦带。有利的方式是，与通常特别是铸铁部件或镀层铝部件的成对摩擦带相比，所述散热片可全部或至少部分地由轻质材料构成，以便能够达到显著减少重量的目的，这再一次积极影响了燃油消耗。而且按本发明的该特征对制动盘的减震，振动和冷却行为均有积极的影响，原因在于不仅是成对摩擦带之间的散热片的材料，而其成型，倾斜，以及特定的设定均是可优化的，摆脱了浇铸技术的制造极限。以往的制动盘有所谓热点形成的问题，即摩擦条表面上的热斑，特别是由于摩擦环径向不均匀的材料分布造成的后果，这导致制动和转向系统出现意外的振动。由膨胀元件至少部分形成的散热片能够在考虑摩擦环理想的径向热分布条件下以这样的方式成型，即摩擦环的径向质量分布基本是均匀的。在制动过程时由于热机械负荷引起的成对摩擦带不均一的变形以及由此产生的制动抖动因此能够在很大程度上得以排除。

在制动过程时，与鼓相比，所述成对摩擦带发热更加强烈，以致于产生了热机械张力，原因在于在鼓方向上产生的温度差，成对摩擦带中随半径变大的上升的热流密度以及由于鼓和摩擦环间通常刚性的连接。该张力能够导致成对摩擦带的屏蔽以及制动盘中的裂纹。摩擦环在轴方向上相对于制动蹄的倾斜理解为屏蔽，其显著地负面影响了制动盘的制动性能。为避免所述的负面效果，特别有利的是，当膨胀元件，特别是由弯曲造成的膨胀元件，长于鼓和摩擦环之间的最短间距时。因此所述膨胀元件与由热引起的成对摩擦带的径向膨胀相匹配，以便成对摩擦带和鼓之间的热机械张力以及由热机械导致的摩擦环的不均匀变形显著减少。在这方面也同样有利的是，如果膨胀元件为径向弹性的且与摩擦环的热变形相匹配。

特别有利的是，如果所述散热片由多个单个部件组成且至少所述单个部件中的一个部件与所述成对摩擦带一体铸造，则就强度，导热性，冷却行为以及振动行为方面而言，所述散热片的性能能够受到积极地影响。

在这方面也同样有利的是，如果所述散热片具有至少一个凹痕。尤其是摩擦盘这些所提及的参数中的冷却行为通过该特征可以受到积极地影响。

特别有利的是，当所述散热片和/或膨胀元件至少部分地由衬块形成。这具有优点，尤其是在以浇铸技术制造摩擦盘时，即所述衬块可具有由于材料和形状造成的特性，这些特性仅仅由以浇铸技术制造的散热片和/或膨胀元件是不可实现的。

如果所述衬块和成对摩擦带之间的连接是以浇铸技术制造的，有利的方面是制动盘的制造成本能够显著降低。在这方面也同样有利的是，当所述衬块与成对摩擦带和/或鼓以形状连接和/或材料连接方式连接。此外，为了能够在制动过程时承受大的热机械负荷，形状连接和/或材料连接方式的连接是有利的。与已有技术的设置相比，这种形式的连接也是制造更简单和制造成本更低的。因此为了降低摩擦环和鼓之间的张力，避免所述连接条和鼓之间的材料连接是绝对有必要的。采用浇铸技术是非常困难避免这种材料连接，且伴随的是高的制造成本。

为提高强度，同样有利的是，当所述衬块具有至少两个与成对摩擦带相连的连接表面，其中所述连接面具有至少部分地钢印(Verpraegung)和/或在所述连接面设有齿，以便确保牢固的材料连接方式和/或形状连接方式的连接。在连接面区域的突出和凹陷称为钢印，在压力下衬块的连接表面变形时产生这些钢印。在一种特别优选的实施形式中所述齿具有锯齿，通过此形式，材料连接方式和/或形状连接方式的连接强度得以改善。取决于所期望的连接类型，所述衬块的齿和/或钢印在以浇铸技术与成对摩擦带连接时可全部或部分熔化掉。可选择的是，也可基本保留所述齿和/或钢印。所述齿和钢印在很大程度上扩大了成对摩擦带的连接面。

特别有利的是，当所述衬块，其可以至少部分地作为散热片或作为具有散热片的膨胀元件，特别是在成对摩擦带区域，设计为与制动盘的旋转轴有关的轴向弹性，其中所述衬块在其横截面具有，尤其是弯曲，扭转，异型，曲率，自由几何形状，特别是在其横轴上有渐开线几何形状，目的是在制动控制时其宽度调节均匀。因此确保了成对摩擦带平坦的摩擦表面，于是在很大程度上排除了制动抖动。可选择的是所述衬块在纵向方向和/或横向方向可以具有自由几何形状，其是专门为满足所期望的物理性质相配的。除了制动盘强度提高和减震改进外，制动盘其它需优化的主要物理性质在于，在随外直径变大热流密度增加方面，通过衬块和/或在成对摩擦带内的导热是以这样的方式相适应的，即尤其是在成对摩擦带区域，热分布基本上尽可能均匀，没有明显的热分布不均匀。

为了保持制动盘的热负荷尽可能低，特别有利的是，当衬块具有冷却开口，特别是在成对摩擦带区域。这可以优选为正方形的，椭圆形的，圆形的，梯形的和/或平行四边形。然而任何自由几何形状和/或其他已知的几何形状也是可考虑的。此外，在这方面有利的是，当冷却开口为轴弹性的，尤其是具有椭圆形和/或平行四边形轮廓。冷却开口的形式影响衬块的轴弹性。例如由于平行四边形的冷却开口，轴弹性得以提高，相对的是正方形的冷却开口降低轴弹性。所以有可能的是，以这种方式影响摩擦环的轴弹性，即在从高速制动时也确保了成对摩擦带基本平坦的摩擦带表面。还有利的是，当在衬块轴向方向的冷却开口是冲压成的孔，异型的开口，凹痕和/或钢印。

为了进一步减少制动盘质量，特别有利的是，当鼓在其外周具有材料自由空间。该材料自由空间是以这种方式形成的，即鼓和衬块间的材料连接和/或形状连接方式的连接的强度不会受到负面影响。可选择地或另外同样有利的是，当鼓在它的内周具有材料自由空间。除了节省材料外这还有其他的优点，即制动盘不是一定从前方被安装在为它所设的轮毂上。此外也可从后方进行得以实现。因此有凹痕的鼓先从前方通过同样具有相应凹痕的轮毂呈螺纹相配并且以这样的方式转动，即轮毂和鼓的拧紧区域是重叠对齐的。随后鼓与轮毂拧紧，特别是从后方。因此有利的是，避免了轮毂和轮辋之间的鼓绷紧。结果便是在拧紧不同轮螺母情况时，鼓绷紧和断裂在很大程度上被排除了。

也有利的是，当鼓和衬块是由相同的材料和/或，优选以深压技术，一体制造的，原因在于通过此方式，制动盘的制造成本显著降低。

在这方面也同样有利的是，当鼓和摩擦环是以浇铸技术由相同的材料制造，因此在工艺步骤中可以采用构成鼓和摩擦环的浇铸材料以形状连接和/或材料连接方式成型衬块，使制动盘的制造成本大大地降低。

可选择的有利的是，当摩擦环，鼓和/或衬块由不同的材料制造，因此取决于相应部件的不同要求，能够选择最佳的材料。在这方面特别有利的是，当摩擦环尤其是以浇铸技术由铸铁或铸钢制造，鼓尤其是由铝，铸铁或铸钢制造，以及衬块尤其是以深冲技术由钢板，不锈钢板和/或高强度，较高强度和/或最高强度的钢铁材料制造。由此得到了相对轻的且同时牢固的制动盘，其具有非常好的振动和减震行为。

也有利的是，当衬块具有弯曲，特别是在膨胀元件区域时，以便其能够与热引起的摩擦环径向膨胀相匹配。此外产生弯曲是为了通过结构上确定的和相应的设计区域达到柔韧性，目的是为了尽可能缓解浇铸部位不需要的支承反应，力，力矩，运动，振动等等。

根据本发明，所述制动盘具有成对摩擦带和鼓，其是通过膨胀元件相互连接的，其中成对摩擦带包括通过散热片相互连接的第一摩擦带和第二摩擦带。所述第一摩擦带和/或第二摩擦带的横切面在制动盘的圆周方向变化，特别是在它的宽度方面，目的是，就减少制动盘质量方面而言，可实现质量及同时最大强度的优化。此外还能由此优化制动盘的减震性能。

特别有利的是，当所述第一摩擦带和/或第二摩擦带在其朝向到散热片和/或离开散热片的面具有凹痕和/或突起，目的是获得在制动盘圆周方向变化的成对摩擦带横切面宽度。于是在暴露于高负荷的区域，强度得到提高，以及在负荷较小的区域，重量被减少。

也有利的是，当至少若干散热片作为衬块且突起至少部分地设置在具有这些衬块的连接区域和/或凹痕至少部分地设置在两个相邻散热片之间的区域，原因在于这构成了最佳的负荷匹配和/或减震匹配。

特别有利的是，当第一摩擦带和/或第二摩擦带的横切面在制动盘的径向方向变化。在这方面特别好的是，当横切面在鼓方向基本上更新，以便随相关的张力实现基本上最佳的热分布。

对于同样的目的，也同样有利的是，当第一摩擦带和/或第二摩擦带在横切面主要至少部分地为楔形和/或具有自由几何形状。

也同样有利的是，当至少一个膨胀元件的走向在控制技术上作为机械上的1级滞后元件(T1元件)遍及于弹性长度上径向弹性地起作用，该走向不是沿最短径向路径的，其具有展开一致的结构以及因此所带来的减震性，然而直走向的以及伴随的径向支承具有由此产生更大刚性的特征。径向特征的可调性以有利的方式实现，即膨胀元件的准线走向，长和/或面结构结合在一起作为特有的机械滞后元件(T1元件)。

也有利的是，当成对摩擦带具有第一摩擦带和第二摩擦带，其中至少一个摩擦带的横切面宽度在径向方向变化，特别是在鼓方向以这样的方式减少，即随半径变大增加的热流密度以一种方式得到补偿，该方式即获得在摩擦环中基本上均匀的热分布。有利的是，因此在摩擦环处的张力能够在很大程度上被减少。在这方面特别有利的是，当第一和/或第二摩擦带的横切面主要为楔形和/或自由几何形状。

特别有利的是，当制动盘具有旋转轴，为了衬块从其朝向鼓的末端到其朝向摩擦环末端，特别是以螺旋式和/或渐开线式，和/或自由几何形状，依次基本上以从0°直到45°至135°角度范围伸展，其中衬块朝向摩擦环的末端特别地指向一个旋转方向，该方向由所设轮的向前运动产生。因此形成了径向上摩擦环内非常均匀的质量分布，其再次对摩擦环中的热分布起积极作用，使由于热点形成造成的制动抖动进一步得到排除。

为了能够保证制动盘足够高的强度，特别是对于商用车辆，有利的是，当鼓和/或衬块由两个或多个相互重叠设置的钢板组成。

为减少重量，特别有利的是，当鼓由鼓环和内鼓组成，该鼓环和内鼓是以力连接和/或形状连接方式相互压制的。有利的是，鼓环和成对摩擦带可以在成型步骤期间，特别是由铸铁，与衬块一同浇铸，在此情况下为减少内鼓重量，尤其是由轻质的铝压铸或铝板完成的内鼓，在随后的制造步骤中，以力连接和/或形状连接被压入到鼓环中。

可选择的是，鼓环可作为支承环，其连接至少若干作为膨胀元件的衬块成为一个单元，以便为此所设的浇铸模具快速和简单地与这一单元成型。支承环可与至少若干膨胀元件，特别是由钢板构成的膨胀元件，通过深压和/或冲压成为一体。

在浇铸模具成型后，实施例中的支承环再次被去掉，至少部分地通过衬块形成的膨胀元件的向浇铸的鼓朝的末端与鼓一同以形状连接和/或材料连接方式浇铸。

可选择的是，支承环也可留在浇铸模具中，全部或最少部分地与内鼓和/或鼓以材料连接，形状连接和/或力连接方式浇铸。

在此实施形式中内鼓热装或压装时，也特别有利的是，当支承环具有至少一个凹痕，开口，槽，缺口和/或异型，以便获得介于支承环和内鼓之间轴和/或扭转自由的形状连接方式的连接。

同样的，支承环也能由瞬态热材料构成，特别是蜡，以便其在浇铸时随鼓脱除。

根据本发明的一种具有摩擦环和鼓的制动盘中，特别是根据前述权利要求书的任一项或多项，摩擦环和鼓是通过膨胀元件相互连接的，膨胀元件基本上以在0°到30°的角范围从鼓中伸出，优选5°到10°的角度范围。由此保证了制动盘的高强度。

同样有利的是，如果膨胀元件基本上以10°到50°的角范围伸入到摩擦环，优选35°到40°的角度范围，由此制动盘的强度也得以改善。同样的是，由于膨胀元件从鼓出来的平的伸出角以及膨胀元件到摩擦环的平的伸入角，制动盘的减震和振动性能受到积极影响。对于具有成对摩擦带的摩擦环，特别是由于相对平的伸入角，摩擦环中会产生径向上特别均匀的质量分布。这减少了热点形成以及由此导致的制动抖动风险。

根据本发明的衬块，其作为膨胀元件和/或散热片，用于连接成对摩擦带和/或鼓，在用于连接成对摩擦带和/或鼓所设的区域中具有齿和/或钢印，该齿和/或钢印在浇铸时与成对摩擦带和/或鼓形成牢固的形状连接和/或材料连接方式的连接，因此有利的是，连接的意外脱落在很大程度上得以排除。在这方面特别有利的是，如果所述齿和/或钢印还具有分齿，目的是齿和/或钢印交换式地相互倾斜，在此情况下不会超出衬块的总厚度，因此对于浇铸过程所必要的接合过程中使用核心工具，齿和/或钢印仍是可插入到根据最大板厚度切削的结合缝。

在根据本发明方法制造制动盘的方法中，膨胀元件以浇铸技术与摩擦环和/或与鼓连接，在连接后至少具有保护元件的摩擦环和/或鼓，与保护元件一同浇铸成一块。有利的是膨胀元件通过保护元件在进一步的加工步骤中防止受损。

同样有利的是，当摩擦环和/或鼓与加工余量一同浇铸时，为保持所期望的表面光洁度，摩擦环和/或鼓的表面的材料可以被除去，同时不会低于预定的制动盘尺寸的容忍限。

特别有利的是，当在用于连接成对摩擦带和/或鼓所设的平面处通过齿和/或钢印接合的膨胀元件，在成对摩擦带之间和/或与鼓一同浇铸，其中借助于齿和/或钢印获得了与成对摩擦带和/或鼓之间基本的形状连接和/或材料连接的连接。有利的方式是，由此在制动盘单个元件的连接区域中的强度得到了保证。可替代的是，齿和/或钢印，然而也可在与成对摩擦带和/或鼓一同浇铸时立即和/或随后融化去掉，于是形成额外的材料连接。

为了在浇铸过程之后改善制动盘的表面光洁度，有利的方式是，后加工采用冲击材料，特别是弹丸或砂，冲击制动盘，其中膨胀元件通过保护元件防止受损。

同样有利的是，当为了制动盘的完成加工，保护元件被分离，由此制动盘的性质，特别是在重量和冷却行为方面，不会受到负面影响。

当在使用为此所设的核心工具放置衬块之前，根据热状况进行衬块预处理，这有好处。特别是通过相应的感应法和/或火焰法实现。由此可保证，在浇铸时，在与成对摩擦带和/或鼓的浇注区，避免了不需要的前期冷却程序以及与此相关的各种结构和/或连接障碍及其后果，如激冷和随后的腐蚀过程。

附图说明

本发明进一步的优点在下面的实施例中加以说明。所示图为：

图1为衬块的透视图，该衬块作为具有弯曲和内部柔韧性的膨胀元件以及散热片；

图2为衬块的透视图，衬块作为散热片以及具有冷却开口的变化形式

图3和图4为根据第一实施例的内通风制动盘的透视图以及纵剖面图，其中所述衬块以螺旋形式在鼓方向弯曲；

图5为根据所述第一实施例的内通风制动盘的透视图，其中所述衬块仅仅部分形成散热片，为螺旋形式以及与摩擦环的外径相切；

图6和图7为根据第二实施例的内通风制动盘的透视图以及纵剖面图，其中所述衬块在摩擦环方向弯曲；

图8为根据所述第二实施例的内通风制动盘的透视图，其中所述衬块作为膨胀元件和/或散热片；

图9为根据第三实施例的内通风制动盘的透视图，其中所述衬块构成所述鼓，膨胀元件和若干散热片，其中所述衬块通过冲压和/或深压成为一体式的；

图10为根据第四实施例的内通风制动盘的透视图，其中内鼓以力连接方式被压入到鼓环；

图11和图12为处于制造过程中的制动盘的透视图以及横截面，该制动盘具有保护膨胀元件的保护元件；

图13，14和15为通过成对摩擦带的横截面，伴有在径向方向加上的热流密度以及应力变化和应变变化；

图16，17和18为通过可选择的成对摩擦带实施形式的横截面，伴有在径向方向加上的热流密度以及应力变化和应变变化；和

图19，20和21为具有凹痕的制动盘的部分区域以及通过这些凹痕的不同剖面。

具体实施方式

图1表示衬块1的透视图，该衬块能够被浇铸用于制造具有摩擦环和鼓的复合制动盘。所述衬块具有一区域，在该区域衬块作为膨胀元件2。所述膨胀元件2长于为此所设的摩擦盘的鼓和摩擦环之间的最短间距，因此所述制动盘的径向弹性基本上得到确保。此外所述膨胀元件2在纵向方向具有曲率以便形成径向弹性，因此膨胀元件2能够与为此所设的摩擦环的热变形相匹配，所以摩擦环的屏蔽在很大程度上被排除了。膨胀元件2在所设的用于与鼓固定的末端处具有钩3，以便能够形成在膨胀元件和鼓之间牢固的形状连接方式的连接。此外所述膨胀元件2形成至少部分为此设计的摩擦环的散热片4，该摩擦环优选由成对摩擦带组成，其中在散热片4的区域的衬块1在所设的用于连接成对摩擦带的连接面5a，5b处具有齿6。在衬块1和成对摩擦带优选以浇铸技术制造的连接处，所述齿6完全或部分地与成对摩擦带融合，以便形成牢固的形状连接或材料连接方式的连接。

此外所述衬块1在散热片4的区域具有冷却开口7，该冷却开口保证了制动盘的良好通风。所述冷却开口7在所列的实施例中为平行四边形的，目的是在散热片4区域的衬块1在横向方向的轴弹性得以改善。制动过程中主要的问题即在于，在制动控制时由于摩擦环内由散热片引起的不同材料分布，成对摩擦带的表面不均匀变形。后果是意外的制动抖动，该抖动可通过相应成形的冷却开口7在很大程度上得到减少，因此散热片4区域的衬块1在横向方向上与所加的制动力相匹配。但冷却开口7也能如图2或图3中说明的一样，为正方形或圆形。因此散热片4区域的衬块1的轴弹性可受到影响。可选择的是或多余的是衬块1的散热片4在纵向方向也可具有弯折或弯曲。

图2表示衬块1，其作为散热片4用于与成对摩擦带相连。因此散热片4在其朝向成对摩擦带的连接表面5a，5b处具有齿6，该齿在以浇铸技术形成与成对摩擦带连接时完全或部分融合掉，以便制得牢固的形状连接或材料连接方式的连接。为防止轮轴承过热，散热片4具有输入冷空气的弯曲形状，以便在旋转时，冷空气沿鼓方向输送。此外散热片4经冷却开口7接合，该冷却开口在所列的实施例中为正方形，目的是减少衬块1的轴弹性。

图3和4为具有鼓9和摩擦环10的内通风制动盘的透视图以及纵剖面图，其中摩擦环10由通过散热片相互连接的成对摩擦带11a，11b组成。根据图1的实施例，衬块1设在鼓9的外周处，其将鼓9与摩擦环10径向弹性地连接。因此所述衬块1具有膨胀元件2，其在其朝向鼓的末端与钩3以形状连接方式连接。在摩擦环10区域，衬块1作为散热片4，其中该衬块在其朝向成对摩擦带的连接表面5a，5b处具有齿6，该齿在以浇铸技术制造的与成对摩擦带连接处完全或部分融合掉。为抵消热负荷，散热片4区域的衬块1具有呈圆形的冷却开口7。此外鼓9在其与衬块1连接区域的外周处具有材料自由空间12，使制动盘8的重量得以减少。因此鼓9获得了类似锯齿状的形态。

由图4可知，衬块1从其朝向鼓9的末端到离开鼓9的末端以约150°的角度范围螺旋状伸展。因此有利的是，在制动盘8区域形成了非常好的质量分布，目的是在很大程度上排除了由于意外的热点形成所产生的制动抖动。因此这是有必要的，即衬块1相对摩擦环10的内周以非常平的角度离开，优选5°到10°的角度范围，以及相对摩擦环10的内周以非常尖锐的角度进入，优选35°到40°的角度范围。因此，有利的是，制动盘的减震行为，振动行为以及强度行为还受到了积极影响。

图5表示根据所述的图3和图4的第一实施例具有螺旋状伸展的衬块1的内通风制动盘的透视图，所述衬块在鼓9方向是弯曲的。与图3和4相比，所述衬块1然而仅仅部分形成散热片4a，4b。散热片4a，4b是多部件的，其中散热片4a的一部分与成对摩擦带11a，11b一体浇铸的。散热片4b的第二部分由衬块1形成。此外散热片4a，4b具有凹痕13。由于散热片4a，4b的凹痕13，特别是制动盘8的重量得以减少，而且制动盘的减震行为，振动行为也由此受到影响。

由图6和图7得出的内通风制动盘8的第二实施例中，衬块1是以这样的方式弯曲的，即不是根据图3，4，5所述实施例的螺旋状走向，而是类似渐开线，尤其是按自由几何形状，向外弯曲，以便衬块沿摩擦环10方向展现。此外散热片4是一体式形成的，其中该散热片或是由衬块1构成，或是与成对摩擦带11a，11b一体式浇铸的。在此实施例中衬块1也包括将摩擦环10与鼓9径向弹性地连接的膨胀元件2。衬块1和成对摩擦带11a，11b以及鼓9之间的连接是在浇铸技术过程时以形状连接或材料连接方式制造的。

如图7可见，在所列情况中作为衬块1的膨胀元件2基本上以0°到30°角度范围，优选5°到10°的角度范围，从鼓9离开。此外膨胀元件2相对平缓地以10°到50°角度范围，优选35°到40°的角度范围，进入到摩擦环。由此获得非常高的制动盘8强度以及非常好的散热片4的质量分布，该散热片部分地由衬块1构成。

图8中说明了根据所述第二实施例的内通风制动盘，其特征在于，每个散热片4由衬块1a，1b形成。在此处，根据图1中说明的实施例，衬块1a由膨胀元件2和散热片4组成。根据图2中说明的实施例，衬块1b只包括散热片。因此从制动盘8质量优化角度看，衬块1a，1b可采用轻质材料，特别是不锈钢板，高强度，较高强度或最高强度的钢板。

图3至图8中说明的制动盘8是以浇铸方法制造。其中先在第一步中通过深压，冲压，弯曲和/或压钢印以及齿分齿完成衬块1。然后采用铸铁以形状连接和/或材料连接方式浇铸衬块1以形成鼓9以及摩擦环10。可选择的是，也可首先只是浇铸由铸铁构成的摩擦环10，然后为减少鼓9的质量，用铝浇铸。

可选择的也可是，衬块1，如图9所示，与鼓，尤其是由不锈钢构成的鼓，一体式完成。因此衬块1一体式地包括鼓9，膨胀元件2以及一定数量的散热片4。在第二步，具有成对摩擦带的衬块1在散热片4区域被浇铸，其中一部分散热片4与成对摩擦带11a，11b一体式地被浇铸。

另一可选择的制动盘8的实施例示于图10，其中此处也类似于图3，4，5，6，7和8所示的制动盘8的变化形式，以浇铸技术将衬块1与成对摩擦带11a，11b以及鼓9以形状连接和/或材料连接方式连接。在此情况时，鼓9由鼓环14和内鼓15组成。有利的是，内鼓15由更轻质的和采用浇铸技术，更高费用和繁琐工艺连接的材料组成，特别是铝压铸件，且在衬块1和成对摩擦带11a，11b和鼓环14以浇铸技术连接之后，内鼓15被以力连接和/或形状连接方式压到鼓环14。由于内鼓15相对轻，制动盘8的重量显著减少。

在未说明的可选择的实施形式中，鼓环14可作为支承环14’，其基本上一体式接收了所设的具有膨胀区域的衬块1。在支承环14’和成对摩擦带11a，11b被浇铸后，尤其都是由同样材料构成的，则有此可能性，即随后内鼓15由其他材料构成，优选由铝构成以减少质量，与支承环14’一同被浇铸。此外支承环14’和内鼓15之间的连接成功，可通过形状连接和/或力连接，即通过接合过程，比如压装或热装和/或与至少一个未说明的扭转支承的形状连接方式的元件一同连接，。

图11和图12表示处于制造过程中的制动盘的透视图以及横截图，其中衬块1与成对摩擦带11a，11b和鼓9一同被浇铸。在此情况中，成对摩擦带11a，11b设有加工余量17a，17b，在下游加工步骤中考虑到理想的表面光洁度，该加工余量将被去除。这是借助于冲击材料完成的，特别是弹丸或砂，被高速冲击到制动盘8上。在后加工步骤时，衬块1的膨胀元件2不会受损，制动盘8具有保护元件16a，16b，其中摩擦环和/或鼓与保护元件16a，16b在上游浇铸过程中被浇铸成一块。在之后保护元件16才被分离以完成加工制动盘8。

此外从图12可知，衬块1的齿6(见图1)能够在连接表面5a，5b处至少部分地被熔化，因此可能存在一个与成对摩擦带11a，11b至少部分地材料连接方式的连接。

图13，14和15为通过成对摩擦带11a，11b的横截面，具有在径向方向绘制的热流密度以及应力变化和应变变化。在此处，成对摩擦带11a，11b的横截面走向在径向方向是以这样的方式匹配的，即该走向随径向增加的热流密度借助于其通过半径可见的有用的以自由几何形状设计的横切面，最佳地抵制了热引起的张力。

此外，图16，17和18显示了可选择的成对摩擦带的实施方式，具有在径向方向绘制的热流密度以及应力变化和应变变化。在此情况下，摩擦带11a，11b的内面具有自由几何形状。

涉及到所述横截面的实用的提高传热的摩擦带11a，11b内轮廓的结构尤其对应为不直的，至少第三或更高级不直的抛物线，该抛物线在转折点前通过表面和因此加强对流的凹陷和/或突起被重叠，其中锯齿状的轮廓过渡通过适合浇铸的设计得以避免。

所述内部为自由形式平面设计的轮廓在必要的区域，特别是朝向摩擦环面的外面，随热流密度增加通过分别与之相关的材料厚度，确保了足够的垂直于轴的抗弯曲的阻力矩，使摩擦环11a，11b在轴向的倾斜基本上得以排除以及由此制动片单方面的负荷和随之过多地磨损基本上得以排除。

成对摩擦带11a，11b之间有冷却通道18，该冷却通道通过随径向热流密度增加而负荷的成对摩擦带11a，11b为散热的气流在流体技术上以这样的方式优化设计的，即成对摩擦带11a，11b通过空气湍流和优化传热得以缓解负荷。此外制动盘的冷却通道18没有任何紧固件，因此确保了冷却通道最佳的穿流。

图19，20和21为具有凹痕19的制动盘的部分区域的各个剖面视图。在此可看到，特别是由于凹痕19引起的第一摩擦带11a和/或第二摩擦带11b在制动盘8圆周方向的横切面变化了，特别是在其宽度方面，因此就制动盘重量减少方面看，重量和同时最大强度的优化是可实现的。此外制动盘的减震性能也由此被优化了。

此外，本发明不仅局限于所示的实施例。而且所描述的单个特征的整体结合，如在权利要求，说明以及附图中所表示或描述的，以及在技术上可能的或有意义的相应组合均是本发明的主题。

Claims (8)

1.制动盘(8)，用于汽车，具有摩擦环(10)，鼓(9)和膨胀元件(2)，该摩擦环由通过散热片(4)相互连接的成对摩擦带(11a，11b)组成，所述膨胀元件径向设于鼓处，且在其离开鼓(9)的末端处与所述摩擦环(10)相连，至少一个膨胀元件(2)至少部分地形成一个散热片(4)以连接成对摩擦带(11a，11b)，其特征在于，

至少若干所述散热片(4)形成的所述膨胀元件(2)由衬块(1)形成且，所述膨胀元件(2)与成对摩擦带(11a，11b)是以形状连接和/或材料连接方式连接的；

所述介于衬块(1)和成对摩擦带(11a，11b)之间的两正面连接是以浇铸技术制造的，且；

所述衬块(1)由与所述浇铸的摩擦带(11a，11b)相比所不同的材料制成；

所述衬块(1)具有纵向弯曲；

所述衬块(1)包括用于连接所述摩擦带(11a，11b)的连接面，所述连接面(5a，5b)具有至少部分地钢印和/或在所述连接面(5a，5b)处设有齿(6)。

2.根据权利要求1所述的制动盘，其特征在于，所述衬块(1)与鼓(9)是以形状连接方式和/或材料连接方式连接的。

3.根据权利要求1所述的制动盘，其特征在于，所述齿(6)具有分齿。

4.根据权利要求1所述的制动盘，其特征在于，至少若干所述衬块(1)在成对摩擦带(11a，11b)区域为轴弹性的，其中所述衬块(1)在其横切面具有弯曲，弯折和/或自由几何形状。

5.根据权利要求1所述的制动盘，其特征在于，所述衬块(1)具有冷却开口(7)，在成对摩擦带(11a，11b)区域。

6.根据权利要求5所述的制动盘，其特征在于，所述冷却开口(7)为轴弹性的，具有基本上椭圆形和/或平行四边形的轮廓。

7.根据权利要求1所述的制动盘，其特征在于，所述鼓(9)在其外和/或内周处具有材料空缺空间(12)。

8.衬块(1)，根据前述权利要求1-7中任一项，用于连接成对摩擦带(11a，11b)和鼓(9)，该衬块作为膨胀元件(2)和/或散热片(4)，其特征在于,所述衬块(1)在为连接所述成对摩擦带(11a，11b)所设的区域具有齿(6)和/或钢印，该齿和/或钢印在浇铸时与所述成对摩擦带(11a，11b)形成牢固的形状连接方式和/或材料连接方式的连接；

衬块(1)包括的膨胀元件(2)和散热片(4)沿制动盘(8)的径向和周向延伸。