CN103542023B

CN103542023B - 制动盘

Info

Publication number: CN103542023B
Application number: CN201310292431.5A
Authority: CN
Inventors: M·考滕布格尔; M·沃尔夫; T·兰茨
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2016-12-28
Anticipated expiration: 2033-07-12
Also published as: DE102012106304A1; ITMI20131160A1; CN103542023A; US20140014448A1; JP5736009B2; JP2014040913A

Abstract

本发明涉及包括一个摩擦表面（4）的一种制动盘，该摩擦表面具有多个区域，这些区域包括多个凹陷，其中这些凹陷可以在圆周方向上改变的方式为使得这些凹陷被形成和/或安排成使这些凹陷总体在径向方向上不在制动衬块上施加任何横向力。

Description

制动盘

技术领域

本发明涉及包括一个摩擦表面的一种制动盘,该摩擦表面具有包括多个凹陷的多个区域。

背景技术

德国公开申请DE102006017207A1披露了一种用于机动车辆盘式制动器的制动盘，该制动盘在摩擦表面处具有一种光滑表面轮廓（Oberfl-Feinkontur）。该光滑表面轮廓具有多个螺旋延伸的凹槽。该制动盘形成至少两个区段，该至少两个区段具有相反的旋转方向的螺旋形状。每个区段可以具有多个中断的和/或交叉的凹槽。

发明内容

本发明的目的是对如下的制动盘就该制动盘在工作过程中的湿摩擦系数进行优化，该制动盘包括一个摩擦表面，该摩擦表面具有包括多个凹陷的多个区域。

在包括一个摩擦表面、该摩擦表面具有多个带凹陷的区域的一种制动盘中实现该目的在于，这些凹陷可以在圆周方向上改变成使得这些凹陷被形成和/或安排成使这些凹陷总体在径向方向上不对制动衬块（Bremsbelag）施加任何横向力。由于这些凹陷在径向方向上不在制动衬块上施加任何横向力并且在周向方向上改变，可以防止衬块表面切入到该制动盘表面中。根据本发明的制动盘优选是具有穿孔的设计并且是在内侧通风的。在该摩擦表面中的这些凹陷的形成和安排能够改善来自该制动盘的摩擦表面的水的排流。其结果是可以相当大地提高该制动盘的湿摩擦系数。术语轴向、径向以及在圆周方向上参照该制动盘的一条旋转轴线。轴向是指在该旋转轴线方向上或者平行于该旋转轴线。径向是指横向于该旋转轴线。

例如，在该摩擦表面中的包括这些凹陷的这些区域可以具有一种圆弧形式的形状或一种波浪形状并且被安排成在该制动盘的圆周方向上彼此间隔开。例如，这些凹陷和/或一个凹陷的多个子区域可以被安排成相对车轮的中心同中心地或不同中心地延伸。根据本发明的制动盘优选是由一种陶瓷材料形成。一种配备有根据本发明的由陶瓷材料制成的制动盘的盘式制动器还被称作陶瓷制动器。

此外可想到的是在该摩擦表面中的包括这些凹陷的这些区域具有一种人字形的形状和/或V形的形状并且被安排成在该制动盘的圆周方向上彼此间隔开。在此枚举的成形可能性应当理解成仅仅作为示例性的枚举；另外的形式或几何形状是可想到的，只要通过该凹陷施加到该衬块上的横向力可以不断由反作用于这些横向力的额外的凹陷来补偿就可。

例如，这种凹陷可以由一个单一的通道状凹部形成，或者由多个通道状凹部形成，这些凹部被安排成彼此相邻并且可以具有相同的或不统一的横截面，例如可以配备有有角的和/或修圆的上部和/或下部边缘。例如，通过将多个凹陷安排成彼此相邻，可以产生横截面是波浪形或锯齿形的轮廓。

该制动盘的一个优选的示例性实施例的特征在于在该摩擦表面中的包括这些凹陷的多个区域在该制动盘的圆周方向上是均匀分布的。根据本发明的一个主要的方面，该摩擦表面的包括这些凹陷的这些区域在圆周方向上不是连续形成的，而是以一种中断的方式形成，以便避免该衬块表面切入（Einschleifen）该制动盘轮廓。在该摩擦表面中的包括这些凹陷的多个区域在圆周方向上是彼此均匀地或非均匀地间隔开的。

例如，可以提供的是只在该制动盘的一个摩擦表面侧配备多个凹陷。

该制动盘的另一个优选的示例性实施例的特征在于，在该摩擦表面中的包括这些凹陷的多个区域在该制动盘的径向方向上是彼此间隔开的。在该摩擦表面中的包括这些凹陷的这些区域优选是同样在该制动盘的径向方向上均匀分布，特别是彼此均匀地间隔开。

该制动盘的另一个优选的示例性实施例的特征在于，在该制动盘的径向方向上是彼此间隔开的并且包括这些凹陷的这些区域被安排成在圆周方向上是彼此偏离的。这种偏离的安排就在制动盘工作过程中发生的衬块振动方面已经被证明是有利的。

该制动盘的另一个优选的示例性实施例的特征在于，在该制动盘的径向方向上是彼此间隔开的并且包括这些凹陷的这些区域被安排成在圆周方向上彼此偏离的方式为使得产生一种交替的安排。通过这种交替的安排，避免了由制动衬块接近该摩擦表面并且移动离开该摩擦表面所导致的不希望有的衬块振动。

该制动盘的另一个优选的示例性实施例的特征在于，在该摩擦表面的这些区域中的这些凹陷是多个具有圆弧形状的凹槽形式的。在该摩擦表面的一个区域中，多个凹槽优选是在径向方向上各自彼此间隔开的。在该摩擦表面的这些区域中，这些凹槽优选是在径向方向上彼此均匀地间隔开的。

该制动盘的另一个优选的示例性实施例的特征在于，在该摩擦表面中的包括这些凹陷的这些区域各自如在圆周方向上观察的在始端和末端处由一个通孔限定，该通孔通入到在该制动盘的内部中的多个冷却管道的一个中。这些冷却管道起对该制动器提供内部通风的作用。这些通孔优选是被设计成贯穿孔。通过在该摩擦表面中的包括这些凹陷的这些区域的始端和末端处的这种通孔的安排，可以特别有利地利用这些通孔的、由穿过这些冷却管道的流动产生的一个排流作用来从该制动盘的摩擦表面排水。

该制动盘的另一个优选的示例性实施例的特征在于，在该摩擦表面中的包括这些凹陷的这些区域径向上在内侧由一个第一半径限定并且径向上在外侧由一个第二半径限定，该第二半径要比该第一半径大出这些通孔的一个直径。其结果是，这些通孔的吸入作用可以特别有效地集中在该摩擦表面中的包括这些凹陷的这些区域中。

该制动盘的另一个优选的示例性实施例的特征在于，在该摩擦表面中的这些凹陷具有的深度在百分之几毫米至几毫米之间。在本发明的背景下进行的研究中这些值已被证明是特别有利的。

该制动盘的另一个优选的示例性实施例的特征在于，在该摩擦表面中的这些凹陷的深度如在圆周方向上观察到的并不是恒定的，而是在增大或减小。这些凹陷的深度可以从对应的区域的始端到末端不断增大或减小。这些凹陷的深度还可以在一个区域中以一种交替的方式增大和减小。

总之，本发明包括如下技术方案：

1.一种制动盘，包括一个摩擦表面，该摩擦表面具有多个区域，这些区域包括多个凹陷，其中这些凹陷可以在圆周方向上改变的方式为使得这些凹陷被形成和/或安排成使这些凹陷总体在径向方向上不在制动衬块上施加任何横向力。

2.根据前述1所述的制动盘，其中，在该摩擦表面中的包括这些凹陷的这些区域具有一种圆弧形式的形状和/或一种波浪形状并且被安排成在该制动盘的圆周方向上彼此间隔开。

3.根据前述1所述的制动盘，其中，在该摩擦表面中的包括这些凹陷的这些区域具有一种人字形的形状和/或V形的形状并且被安排成在该制动盘的圆周方向上彼此间隔开。

4.根据前述之一所述的制动盘，其中，在该摩擦表面中的包括这些凹陷的多个区域在该制动盘的圆周方向上是均匀分布的。

5.根据前述之一所述的制动盘，其中，这些凹陷在圆周方向上是中断的，这样使得被安排成均匀或不均匀分布的多个凹陷相对彼此是以一种规则的或不规则的安排来产生的。

6.根据前述之一所述的制动盘，其中，在该摩擦表面中的包括这些凹陷的多个区域在该制动盘的径向方向上是彼此间隔开的。

7.根据前述6所述的制动盘，其中，在该制动盘的径向方向上是彼此间隔开的并且包括这些凹陷的这些区域被安排成在圆周方向上是彼此偏离的。

8.根据前述7所述的制动盘，其中，在该制动盘的径向方向上是彼此间隔开的并且包括这些凹陷的这些区域被安排成在圆周方向上彼此偏离的方式为使得产生一种交替的安排。

9.根据前述之一所述的制动盘，其中，在该摩擦表面的这些区域中的这些凹陷是多个具有圆弧形状的凹槽形式的。

10.根据前述之一所述的制动盘，其中，在该摩擦表面中的包括这些凹陷的这些区域各自在如圆周方向上观察的始端和末端处由一个通孔限定，该通孔通入到在该制动盘的内部中的多个冷却管道的一个中。

11.根据前述9所述的制动盘，其中，在该摩擦表面中的包括这些凹陷的这些区域径向上在内侧由一个第一半径限定并且径向上在外侧由一个第二半径限定，该第二半径要比该第一半径大出这些通孔的一个直径。

12.根据前述之一所述的制动盘，其中，在该摩擦表面中的这些凹陷具有的深度在十分之一毫米至一毫米之间。

13.根据前述11所述的制动盘，其中，在该摩擦表面中的这些凹陷的深度如在圆周方向上观察到的并不是恒定的，而是在增大或减小。

附图说明

本发明的进一步的优点、特征和细节将从以下说明中体现出来，其中参见附图对不同的示例性实施例进行了详细说明，在附图中：

图1以截面示出了一种带有内部通风的制动盘的一个大大简化的图示；

图2以俯视图示出了来自图1的、根据一个第一示例性实施例的制动盘；

图3示出了根据一个第二示例性实施例的如图2中的一个类似图示；

图4示出了来自图3的包括多个凹陷的一个区域的一个简化且放大的图示，并且

图5以横截面示出了来自图4的这个区域。

具体实施方式

图1以大大简化的形式并以截面展示了包括一个摩擦表面4的一个制动盘1。一个通孔5通入到在制动盘1的内部中的一个冷却管道8中，该通孔在摩擦表面4中是保持开放的。由一个箭头10指示一种冷却介质（如空气）流动通过冷却管道8。由虚线一个箭头12指示从摩擦表面4经过通孔5进入到冷却管道8中的一个排流作用。

制动盘1由一种陶瓷复合材料形成。这种类型的制动盘还已知为保时捷陶瓷复合材料制动器（PCCB）。根据本发明的制动盘1的设计可实现将水从摩擦表面4经过通孔5排泄到冷却管道8中。由此与具有由灰口铸铁材料制成的制动盘的制动器相比可以提高该陶瓷制动器的湿摩擦系数。

图2以俯视图展示了根据一个第一示例性的实施例的一个制动盘21。制动盘21包括由一个摩擦表面24围绕的一个中央开口22。在摩擦表面24中形成了包括多个凹陷的多个区域31、32、33、34。

在图2中该多个（未展示）区域中只有四个区域31至34通过举例的方式展示并且配备有参考数字。所有这些凹陷被安排成均匀地分布在摩擦表面24上。

区域31至34是圆弧状的。区域31至34中的每一个在始端和在末端处（如在圆周方向上观察）各自具有一个通孔36、37。同样具有圆弧形状的多个凹槽在这些通孔36、37之间的对应区域32延伸。

在图2中展示的示例性的实施例中，区域31和33、区域32和34被安排成在圆周方向上重叠。在圆周方向上在两个区域31、32以及33、34之间各自的一个间隙是保持空置的，在该间隙中该摩擦表面24并未配备凹陷。

在图1中由虚线箭头12指示的排流作用导致增加的水能够被引导离开该摩擦表面，结果是使摩擦衬块在区域31、33和区域32、34中接近摩擦表面24。该摩擦衬块在圆周方向上在区域31、33与区域32、34之间、移动离开摩擦表面24。

图3以俯视图展示了包括一个摩擦表面44和一个中央开口42的一个制动盘41。三个区域51、52、53包括的多个凹陷各自具有圆弧形状，这些区域在摩擦表面44中被指示出。

区域51至53中的每一个在始端和在末端处（如在圆周方向上观察）由一个通孔56、57限定。在这些通孔56、57之间，区域51至53各自包括同样具有圆弧形状的多个凹槽。

与图2中展示的示例性的实施例相比，在图3中区域51、52和53被安排成彼此偏离，如在圆周方向上观察的。这样导致一种区域51、53和52的交替的安排。

通过图3中展示的这种交替的安排，可以用一种简单的方式避免如在图2中展示的示例性实施例的情况下可能发生的不希望有的衬块振动。

图4展示了带有以放大的比例的这两个通孔56和57并且在这些通孔56与57之间不具有这些凹槽的区域52。区域52的一个第一半径由一个箭头61指示。区域52的一个第二半径由一个箭头62指示。

通孔57的直径由一个双箭头64指示。通孔56具有与通孔57相同的直径。第二半径62比第一半径61大出直径64。

图5以横截面展示了没有凹槽的区域52。区域52的宽度由一个双箭头71指示。区域52的深度由一个双箭头72指示。

区域52的深度72是在十分之一毫米与一毫米之间。区域52的宽度71例如是0.5毫米。

区域52的宽度71可以小于直径64。然而，区域52的宽度71在原则上与通孔57的直径64没有关联。

Claims

1.一种制动盘，包括一个摩擦表面(4；24；44)，该摩擦表面具有多个区域(31-34；51-53)，这些区域包括多个凹陷，其特征在于，这些凹陷在圆周方向上改变；在该摩擦表面(4；24；44)中的包括这些凹陷的这些区域(31-34；51-53)具有一种圆弧形式的形状并且被安排成在该制动盘(1；21；41)的圆周方向上彼此间隔开；在该摩擦表面中的包括这些凹陷的这些区域(31，32；33，34；51，52)各自在沿圆周方向上观察的始端和末端处由一个通孔(36，37；56，57)限定，该通孔通入到在该制动盘的内部中的多个冷却管道的一个中。

2.根据权利要求1所述的制动盘，其特征在于，在该摩擦表面(24；44)中的包括这些凹陷的多个区域(31，32；33，34；51，52)在该制动盘(21；41)的圆周方向上是均匀分布的。

3.根据权利要求1或2所述的制动盘，其特征在于，这些凹陷在圆周方向上是中断的，这样使得被安排成均匀或不均匀分布的多个凹陷相对彼此是以一种规则的或不规则的安排来产生的。

4.根据权利要求1或2所述的制动盘，其特征在于，在该摩擦表面(24；44)中的包括这些凹陷的多个区域(33，31；34，33；53，51，52)在该制动盘(21；41)的径向方向上是彼此间隔开的。

5.根据权利要求4所述的制动盘，其特征在于，在该制动盘(41)的径向方向上是彼此间隔开的并且包括这些凹陷的这些区域(53，51，52)被安排成在圆周方向上是彼此偏离的。

6.根据权利要求5所述的制动盘，其特征在于，在该制动盘(41)的径向方向上是彼此间隔开的并且包括这些凹陷的这些区域(53，51，52)被安排成在圆周方向上彼此偏离的方式，以使得产生一种交替的安排。

7.根据权利要求1或2所述的制动盘，其特征在于，在该摩擦表面的这些区域(31，32；33，34；51，52)中的这些凹陷是多个具有圆弧形状的凹槽形式的。

8.根据权利要求1或2所述的制动盘，其特征在于，在该摩擦表面中的包括这些凹陷的这些区域(52)径向上在内侧由一个第一半径(61)限定并且径向上在外侧由一个第二半径(62)限定，该第二半径要比该第一半径(61)大出这些通孔(56，57)的一个直径(64)。

9.根据权利要求1或2所述的制动盘，其特征在于，在该摩擦表面(44)中的这些凹陷具有的深度(72)在十分之一毫米至一毫米之间。

10.根据权利要求9所述的制动盘，其特征在于，在该摩擦表面(44)中的这些凹陷的深度(72)在圆周方向上观察到的并不是恒定的，而是在增大或减小。