CN103890436B - 制动盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有摩擦环（2）和同心设置在摩擦环（2）开口（14）中的盘毂（3）的制动盘（1）。当盘毂（3）具有盘毂啮合部（7）时，摩擦环（2）相对于盘毂（3）轴向固定，所述盘毂啮合部至少包括盘毂齿槽（12、13），在所述盘毂齿槽上成形有接片（19），所述接片在摩擦环（2）的环啮合部（16）的所属环齿部（17）的方向上径向突出并且在第一轴向端部（25）处与环齿部（17）径向接合。

Description

制动盘

技术领域

本发明涉及一种带有盘毂和摩擦环的制动盘。此外，本发明还涉及一种用于这种制动盘的盘毂和摩擦环以及一种制造这种制动盘的方法。

背景技术

制动盘通常是用来对特别是机动车的汽车车轮进行制动的制动装置的组成部分。制动盘包括摩擦环和盘毂，其中盘毂同心地设置在摩擦环的开口中。通过盘毂来实现在车轮悬架的轮毂托架的轮毂与制动盘之间的连接，而制动过程通常是通过制动装置的与摩擦环相互作用的制动块来实现的。为了传递相应的转矩，盘毂和摩擦环例如通过啮合部相啮合。为了防止制动盘的盘毂相对于摩擦环出现轴向位移，特别是可能因作用在汽车上的横向力而引起的轴向位移，使摩擦环沿轴向固定在盘毂上也是必要的。

从DE44 19 757已知一种制动盘，该制动盘在盘毂处具有径向的压制部，其使盘毂支撑到摩擦环上和进而进行轴向固定。在这种情况下的缺点是，径向的占用空间有所提高。此外，制动盘需要更高的冷却费用。

从DE20 13 535已知另一种制动盘，该制动盘沿着盘毂的边缘具有突出部，该突出部啮合在摩擦环的缺口中。然而缺口降低了盘毂和摩擦环之间的转矩传递性能。

从DE26 41 443已知另一种制动盘。在此，盘毂具有纵向沟槽，为了确保径向固定摩擦环啮合在该纵向沟槽中。然而摩擦环和盘毂在轴向上是可移位的。进一步地，这种制动盘，特别是因为纵向沟槽，尤其是在热膨胀时具有摩擦环和盘毂的较低的热匹配能力。

从DE44 20 758和DE198 30 669已知其他的制动盘，其盘毂和摩擦环分别具有相互啮合的啮合部以确保径向固定，而摩擦环和/或盘毂的突出部或压制部可确保轴向固定。

发明内容

本发明要解决的问题是：提供一种改进的或者至少是替代性的制动盘实施方式，该实施方式特别是具有如下突出之处：在制动盘的摩擦环与盘毂之间的高转矩传递性能以及改进的轴向固定。

根据本发明，通过独立权利要求的主题解决了这个问题。有益的实施例是从属权利要求的主题。

本发明的基本构思是，为制动盘盘毂的盘毂齿槽至少配备接片（Lasche），所述接片与制动盘摩擦环的相关环齿部在至少一个轴向端部处沿径向接合/搭接。该环齿部是环啮合部的组成部分，所述环啮合部沿着摩擦环的内周部延伸，所述摩擦环具有一开口。盘毂具有底部和从该底部伸出的环绕的壁，在所述壁中设有开口以使盘毂和摩擦环具有同心布置。盘毂齿槽是盘毂啮合部的组成部分，所述盘毂啮合部沿着壁的外周部延伸并且具有盘毂齿部，所述盘毂齿部通过这样的盘毂齿槽相互隔开。盘毂啮合部以及环啮合部环形闭合地延伸。它们的齿部在轴向方向上延伸，其中所述轴向方向涉及制动盘的旋转（轴）方向、进而与制动盘的轴向方向有关。相应地，径向方向涉及垂直于轴向方向的方向。盘毂啮合部通过径向上向外突出的盘毂齿部和盘毂齿槽来形成，而环啮合部则通过环齿部来形成，所述环齿部是径向上向内突出的并且分别通过环齿槽相互隔开。此外，盘毂啮合部和环啮合部是互补的以使盘毂齿部在径向上啮入环齿槽中而环齿部在径向上啮入盘毂齿槽中。这样就确保了盘毂和摩擦环之间的转动固定，进而使得能在盘毂和摩擦环之间传递转矩。

根据该发明构思，盘毂或盘毂啮合部具有至少一个第一盘毂齿槽，在所述第一盘毂齿槽处形成接片。该接片径向上向外突出并且能与同相关盘毂齿槽啮合的环齿部相接触。为了确保盘毂相对于摩擦环的轴向固定，该接片与相关环齿部在其轴向端部之一处沿径向接合。该轴向端部是相应环齿部的面对盘毂底部的或者背离盘毂底部的轴向端部。接片与相关环齿部在第一轴向端部处接合的实施例是优选的。通过由此确保的轴向固定可在盘毂和/或摩擦环中或在盘毂和/或摩擦环上省去附加的压制部和缺口。其结果是：制动盘为确保轴向固定而需要的————特别是在径向方向上的——空间降低以及可以在径向方向上减少制动盘的尺寸。另外，制动盘通过节省空间的构成而允许进行简化的冷却。

径向上向外突出的接片例如可在径向上向外弯曲。该弯曲优选地如此地形成或如此地选择接片的曲率半径：使接片不超过盘毂或壁的外直径或周界。此外，接片以及所属的第一盘毂齿槽优选地如此地形成，使接片的曲率半径为2.5mm以上。在轴向视图中，可以通过径向弯曲将接片尤其是构造成W形。

优选的实施例是，盘毂啮合部具有封闭的形状并且沿着壁的外周部的整个周向延伸。符合目的地，互补构造的环啮合部也具有封闭的形状并且沿着摩擦环的内周部的整个周向延伸。

在一个优选的实施例中，与接片径向接合的环齿部在其与接片接合的端部——即优选地在其第一轴向端部处——具有轴向缺口。此外，对接片进行如此地形成或变形，使它沿轴向啮入所述缺口中。通过接片沿轴向啮入相关环齿部的轴向缺口中，确保了摩擦环相对盘毂的形状配合的轴向固定。也可以设想的实施例是，盘毂齿部在两个轴向端部处都具有这种轴向缺口。所以可以设置两个接片，所述两个接片与轴向端部径向接合并且在轴向上啮入各自的缺口中。然而优选的实施例是，仅在第一轴向端部处实现这种设置。另外，所有环齿部在该轴向端部处都具有这样的轴向缺口，因此如果所有的环齿部都是相同构造的，那么在安装时就不必注意环齿部与带接片的盘毂齿槽之间的对应关系。

根据另一个优选实施例，盘毂啮合部具有至少一个第二盘毂齿槽，在所述盘毂齿槽处成形有突出部。第二盘毂齿槽的突出部径向上向外突出并且与同该盘毂齿槽啮合的环齿部在其轴向端部之一处接合。与此相应地，突出部设置在第二盘毂齿槽的这个轴向端部处。优选的实施例是，接片与相关环齿部在第一轴向端部处接合，而突出部与相关环齿部在第二轴向端部处接合。这意味着，例如接片与相关环齿部在其面对盘毂底部的轴向端部处径向接合和可能时沿轴向啮入轴向缺口中，而突出部与同相关的第二盘毂齿槽啮合的环齿部在其远离底部的轴向端部处接合。由此，接片确保了在一个轴向方向上的轴向固定，而突出部确保了在相反的另一轴向方向上的轴向固定。此外，突出部优选地如此地构造，使得它的径向尺寸不会超过盘毂和壁的周界。

优选的实施例是，带相关接片的第一盘毂齿槽和带相关突出部的第二盘毂齿槽沿周向交替地设置在相邻的盘毂齿部之间。以此来特别确保在两个轴向方向上的均匀固定。另外，第一盘毂齿槽和接片以及第二盘毂齿槽使得盘毂和摩擦环的热匹配能力得到改善。这意味着，特别是在盘毂和/或摩擦环出现热膨胀时得到改善的匹配。

在根据本发明的技术方案的一个有益的改进中，壁具有圆锥形的形状。壁例如在面对盘毂底部的端部处具有比背离盘毂底部的端部处更小的外直径。替代地或是附加地对壁进行如此地构造，使它具有圆锥形的轴向部段。这样构造的壁可实现附加的轴向固定，由此可禁止摩擦环相对于盘毂在相应的轴向方向上的可移位性或者至少可降低可移位性。

应当指出，用于根据本发明的制动盘的盘毂也属于本发明的保护范围之内，该盘毂具有至少一个带有突出部的盘毂齿槽和/或至少一个带有切销出的（freigeschnittene）接片的盘毂齿槽，所述接片尚未成形也就是说特别是还没有径向变形。

此外，还应当指出，用于根据本发明的制动盘的摩擦环也属于本发明的保护范围之内，该摩擦环具有至少一个环齿部，所述环齿部在至少一个轴向端部处、优选地在其第一轴向端部处具有轴向缺口。

现在可以按照摩擦环和盘毂的有益的应用、根据下面描述的方法制造出制动盘。

首先将盘毂插入到摩擦环的开口中，以使环齿部与盘毂齿槽啮合并使盘毂齿部与环齿槽啮合。进而也让盘毂和摩擦环呈同心布置。然后使第一盘毂齿槽的各接片径向上向外变形，直到各接片与相应的环齿部在相应的轴向端部处沿径向接合并使之借此沿轴向在相应的盘毂齿槽中固定。也可以设想的实施例是，在进行所提到的变形之前，例如通过对盘毂齿槽的构成接片的部段进行切削便已经将接片构造在相应的盘毂齿槽中。优选地可通过凿制（Verstemmen）进行径向变形，从而在盘毂和摩擦环之间提供特别是增强的连接。

根据一个优选的实施例，在与相关环齿部的相应轴向端部径向接合的区域处、使各接片沿轴向变形或被压入到环齿部的缺口中，所述缺口形成在环齿部的相关的轴向端部处。由此实现形状配合的轴向固定。

优选的实施例是，通过凿制和/或压制引起接片的弹塑性变形。这种变形尤其确保制动盘具有提高的容许负荷。

在相应的方法步骤中对接片的凿制可以在力控制和/或行程控制下进行。所述变形一直进行到实现了所规定的接片形状和/或消耗了所规定的力为止。

此外，在进行该方法的过程中，可以设置第二盘毂齿槽的突出部。突出部的设置可以在一个单独的，特别是在前的方法步骤中进行或者是与其他所提到的工艺步骤同时进行。

本发明的其他重要特征和优点可从从属权利要求、附图和结合附图的相关说明中得出。

应当理解，在不背离本发明的保护范围的前提下，上述特征和下面还要加以说明的特征不仅可按所给出的组合进行应用，而且可按其他组合或是单独进行应用。

附图说明

在附图中示出并且在下面的说明中详细阐述本发明的优选实施例，其中，相同或相似的部件或者功能相同的部件用同样的附图标记表示。

分别用示意图示出:

图1是制动盘的分解图，

图2是盘毂的剖面图，

图3是摩擦环的等角视图。

具体实施方式

根据图1，制动盘1具有局部示出的摩擦环2以及盘毂3。盘毂3包括底部4以及从底部4伸出并在周向上延伸的壁5。此外，在壁5的外周部6处成形有盘毂啮合部7，其中所述盘毂啮合部7被构造为轴向啮合部并且沿着整个周向延伸。轴向方向通过箭头8表示并且与制动盘1的旋转轴线平行地延伸。此外，底部4具有栓孔9，可以穿过所述栓孔将盘毂3或制动盘1固定在汽车车轮悬架的轮毂托架的轮毂上。进一步地，底部4具有中心孔10，所述中心孔居中地设置在盘毂底部4上并且例如用于使制动盘1在轮毂上对中。盘毂啮合部7通过径向上向外突出的盘毂齿部11来形成，所述盘毂齿部通过盘毂齿槽12、13沿着周向相互间隔开，其中所述盘毂齿部11具有相同的形状和尺寸。

图3示出了摩擦环2，所述摩擦环具有居中设置的开口14。因此摩擦环2包括环绕开口14的内周部15，在所述内周部上构造有摩擦环2的环啮合部16。环啮合部16构造成轴向啮合部并且包括径向上向内突出的环齿部17，所述环齿部是通过环齿槽18在周向上相互间隔开的。环齿部17以及环齿槽18总是具有相同的形状和尺寸。此外，盘毂啮合部7和环啮合部16是相互互补地构造的，使得分别有一个盘毂齿部11啮入环齿槽18中以及一个环齿部17啮入盘毂齿槽12、13中。通过盘毂啮合部7和环啮合部16的这种啮合可确保转动固定，该转动固定允许在盘毂3和摩擦环2之间进行转矩传递。

如图1和图2所示，盘毂啮合部7具有第一盘毂齿槽12，在所述第一盘毂齿槽处形成有接片19。盘毂齿槽12的接片19通过相应的盘毂齿槽12的切削的端部部段20来形成，所述端部部段由各自的盘毂齿槽12的其余轮廓形成。各接片19径向上向外弯曲，如此地选择弯曲的接片19的曲率半径21，使得径向上向外弯曲的接片19不超过壁5的外圆半径22。在轴向视图中，如图2所示，通过该弯曲将各自的接片19构造成W形。此外，对径向上向外弯曲的接片19进行如此地构造，使得该接片与同相关盘毂齿槽12啮合的环齿部17在该环齿部的背离底部4的轴向端部23处沿径向接合。各环齿部17在给出的示例中、在它的第一轴向端部23处具有一在周向上延伸的轴向缺口24，所述接片19还附加地啮合到该轴向缺口中。因此确保了盘毂3相对于摩擦环2沿第一轴向方向8'的轴向固定。为了还确保在另一轴向方向8''上的轴向固定，盘毂啮合部7具有第二盘毂齿槽13，所述第二盘毂齿槽各包括一径向上向外突出的突出部26，所述突出部设置在相应的第二盘毂齿槽13的面对底部4的第二轴向端部25处。各突出部26与同相关盘毂齿槽13啮合的环齿部17在第二轴向端部处沿径向接合。由此也确保了在第二轴向方向8''上的轴向固定。为了对盘毂3和摩擦环2进行安装，设置的突出部26用作轴向挡块，而随后设置的接片19起到轴向固定的作用。

为了使制动盘1的冷却成为可能和进行简化，在盘毂啮合部7和底部4之间的壁5上设定有冷却口27。冷却口27在此沿着壁5的周向均匀分布并且可用于输入例如空气以对制动盘1进行冷却。

不言而喻的是，第一径向端部23和第二径向端部25以及接片19和突出部26的相应接合是可互换的。也就是说，可以是第一轴向端部23面对底部4，而第二轴向端部25背离底部。

制动盘1可以如此地制成：首先将其中接片19尚未变形的盘毂3安置在摩擦环2的开口14中，使盘毂3和摩擦环2同心设置并且盘毂齿部11啮入环齿槽18中，而环齿部17啮入盘毂齿槽12、13中。第二盘毂齿槽13的突出部26确保盘毂3和摩擦环2的相应轴向设置并且用作轴向挡块。然后，使各接片19进行径向变形，其中优选地通过接片19的凿制进行该变形。对接片19的径向变形进行如此地设计:各自的接片19与相关环齿部17在至少一个轴向端部23、25处——这里是在第一轴向端部23处——相接合。同时将相应的径向上向外变形的接片19的与环齿部17相接合的区域沿轴向压入到环齿部17的第二轴向端部25处的相关缺口24中。由此在两个轴向方向8'、8''上使摩擦环2相对于盘毂3固定。

Claims (12)

1.汽车的制动盘(1)，带有盘毂(3)和摩擦环(2)，所述盘毂具有底部(4)和从该底部伸出的、环绕的壁(5)，所述摩擦环具有开口(14)，在所述开口中设置所述壁(5)，其中，

-盘毂(3)和摩擦环(2)是同心布置的，

-壁(5)具有沿外周部(6)延伸的轴向的盘毂啮合部(7)，该盘毂啮合部具有径向上向外突出的盘毂齿部(11)，

-沿周向在相邻的盘毂齿部(11)之间分别设置有一个盘毂齿槽(12、13)，所述盘毂齿槽(12、13)包括第一盘毂齿槽(12)，

-摩擦环(2)具有沿内周部(15)延伸的轴向的环啮合部(16)，所述环啮合部与盘毂啮合部(7)是互补的并且具有径向上向内突出的环齿部(17)，

-沿周向在相邻的环齿部(17)之间分别设置有一个环齿槽(18)，

-盘毂齿部(11)啮入环齿槽(18)中，

-环齿部(17)啮入盘毂齿槽(12、13)中，

-在至少一个第一盘毂齿槽(12)处形成有接片(19)，所述接片径向上向外突出并且与同该第一盘毂齿槽(12)啮合的相应环齿部(17)在第一轴向端部(23、25)处沿径向接合，

与接片(19)接合的环齿部(17)在它的第一轴向端部(23、25)处具有轴向缺口(24)，所述接片(19)沿轴向啮合到所述轴向缺口中，

第一盘毂齿槽(12)的各接片(19)是通过至少局部地沿径向朝向相关的第一环齿部(17)变形而形成的，所述变形在将盘毂(3)插入摩擦环(2)的开口(14)中之后进行。

2.根据权利要求1所述的制动盘，其特征在于：第一盘毂齿槽(12)的各接片(19)是通过凿制而形成的。

3.根据权利要求1所述的制动盘，其特征在于：所述盘毂齿槽(12、13)包括第二盘毂齿槽(13)，在至少一个第二盘毂齿槽(13)处形成有突出部(26)，所述突出部径向上向外突出并且与同该第二盘毂齿槽(13)啮合的相应环齿部(17)在第二轴向端部(23、25)处沿径向接合。

4.根据权利要求3所述的制动盘，其特征在于：第一盘毂齿槽(12)和第二盘毂齿槽(13)沿着周向交替地设置在各相邻的盘毂齿部(11)之间。

5.根据权利要求1～4中任何一项所述的制动盘，其特征在于：壁(5)具有圆锥形的形状或具有圆锥形的轴向部段。

6.用于根据权利要求1～5中任何一项所述的制动盘(1)的盘毂(3)，所述盘毂(3)带有至少一个盘毂齿槽(12、13)，所述盘毂齿槽(12、13)包括第二盘毂齿槽(13)，在至少一个第二盘毂齿槽(13)处形成有突出部(26)，所述突出部径向上向外突出并且与同该第二盘毂齿槽(13)啮合的相应环齿部(17)在第二轴向端部(23、25)处沿径向接合；和/或所述盘毂(3)带有切削、还没有成形的接片(19)。

7.用于根据权利要求1～5中任何一项所述的制动盘(1)的摩擦环(2)，所述摩擦环(2)带有至少一个环齿部(17)，所述环齿部在它的第一轴向端部(23、25)处具有轴向缺口(24)。

8.用于制造根据权利要求1-5中任何一项所述的制动盘(1)的方法，其中，

-将盘毂(3)插入摩擦环(2)的开口(14)中，使盘毂齿槽(12、13)与环齿部(17)相啮合并使环齿槽(18)与盘毂齿部(11)相啮合，

-使第一盘毂齿槽(12)的各接片(19)至少局部地沿径向朝向相关的第一环齿部(17)变形。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：通过凿制使第一盘毂齿槽(12)的各接片(19)至少局部地沿径向朝向相关的第一环齿部(17)变形。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：将各接片(19)沿轴向压入相关环齿部(17)的缺口(24)中。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：通过压制将各接片(19)沿轴向压入相关环齿部(17)的缺口(24)中。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：在相应的凿制和/或压制时进行弹塑性变形。