CN105143705A - 尤其用于机动车的复合制动盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尤其用于机动车的复合制动盘(1)，该复合制动盘具有摩擦环(2)和环状接合体(3)，该接合体包括双壁式构成的壳套(4)，该壳套具有径向靠外的外壁(5)和径向靠内的内壁(6)。所述两个壁(5、6)相互同轴布置并且分别具有接合轮廓(22)，所述接合轮廓接合至设置在摩擦环(2)上的形状互补的摩擦环轮廓(23)中以传递转矩。

Description

尤其用于机动车的复合制动盘

技术领域

本发明涉及一种尤其用于机动车的复合制动盘以及具有这种复合制动盘的机动车。

背景技术

在现代的机动车中通常采用一体式铸铁制动盘，其中制动环和制动盘壳都由铸铁材料制造。这种一体式的实施方式的不利之处在于其重量大。为了减轻重量，也更多地使用复合制动盘，复合制动盘具有由铝材构成的壳罩和由灰口铸铁构成的制动环。通过这种材料配对，可以减轻这种复合制动盘的重量。但制动盘壳材料和制动环材料的不同热胀系数通常带来问题。因此，以下的复合制动盘也更多地投放市场：其制动盘壳由钢或其它含铁材料制造。此时优选采用钢片来实现期望的复合制动盘减重。但这样的减重可能导致该复合制动盘不适合用在载货汽车中，确切说是因为在行驶中出现的高制动力矩。

DE102011011004A1公开一种复合制动盘，其具有制动盘壳和对应的制动环，它们借助接合工艺来相互连接。在接合区内，制动环齿形结构咬入制动盘壳齿形结构中。制动盘壳齿形结构具有呈圆弧形的制动盘壳齿侧面，而制动环齿形结构具有呈渐开线形状的制动环齿侧面。因为两个不同齿结构的特定的非标准化的配对，故可以获得在制动盘壳和制动环之间的尤其承载性能高的连接。

发明内容

本发明专注于以下问题，即提出一种用于复合制动盘的改善的实施方式，它的特点尤其是自重轻并且适合用在载货汽车中。

该任务将通过独立权利要求的主题来完成。优选实施方式是从属权利要求的主题。

本发明基于以下总体设想，包括摩擦环的复合制动盘配设有环状接合体，其包括双壁式设计的壳套，壳套又具有径向靠外的外壁和径向靠内的内壁。利用环状接合体，整个复合制动盘可以被固定在机动车、尤其是载货汽车的车轮悬架上。这两个壁(即所述径向靠外的外壁和径向靠内的内壁)根据本发明是相互同轴布置的并且分别具有一个接合轮廓，该接合轮廓为了传递转矩而接合至设置在复合制动盘的摩擦环上的形状互补的摩擦环轮廓中。

根据本发明的环状接合体壳套的双壁结构一方面相对于常见的实心构成的接合体实现了显著减重，而具有径向靠外的外壁和径向靠内的内壁的双壁结构还允许传递很高的转矩(如尤其可以在载货汽车的制动过程中所出现的高转矩)。这两个壁(即径向靠外的外壁和径向靠内的内壁)分别具有一个接合轮廓，这些壁可分别借此接合轮廓抗转动地固定在摩擦环上，从而尤其可将很高的转矩从接合体传递给摩擦环。另外，借助该接合体，该摩擦环可以被安装在机动车、尤其是载货汽车的车轮悬架上。

在一个优选实施方式中，该摩擦环可以包括基本呈环形构成的主体和沿轴向从该主体凸出的且沿该主体的周向延伸的法兰状凸缘部，所述两个壁套装在法兰状凸缘部上以固定在摩擦环上。此时，该径向靠外的外壁可以在被固定在摩擦环的凸缘部上的状态下贴靠该法兰状凸缘部的外周面。相应地，该径向靠内的内壁可以在被固定在摩擦环的凸缘部上的状态下贴靠该环形凸缘部的内周面。这实现了并不复杂的摩擦环安装，此时摩擦环沿其轴向被套装到该环状接合体的两个壁上。换言之，法兰状凸缘部被移入在所述径向靠外的外壁和径向靠内的内壁之间构成的环形空隙中。这允许所述径向靠外的外壁和径向靠内的内壁在摩擦环上的机械稳定固定，从而该复合制动盘也可被用在载货汽车中，在该载货汽车中可能在制动过程中出现很高的制动力矩。

在一个有利改进方案中，该径向靠外的外壁的接合轮廓可以形成径向内侧的接合齿，其咬合到径向靠外设置在法兰状凸缘部上的形状互补的摩擦环凹空部中。替代地或补充地，根据该有利的改进方案，该径向靠内的内壁的接合轮廓形成径向外侧的接合齿，其相应咬合到径向靠内设置在法兰状凸缘部上的形状互补的摩擦环凹空部中。这种接合齿或摩擦环凹空部的制造在技术上简单易行，在此，借助这种由接合体侧的接合齿和摩擦环侧的摩擦环凹空部构成的组合，可以实现摩擦环在接合体上的机械稳固且抗转动的固定，其允许在摩擦环和接合体之间传递很大的转矩。这保证了该复合制动盘即使在尤其就像在载货汽车中会发生地出现很大的制动力矩时也能正常发挥作用。

在一个也有利的替代改进方案中，所述径向靠外的外壁或/和径向靠内的内壁可以分别借助包括至少一个铆钉件的铆接被固定在该摩擦环的凸缘部上。这样的铆接非常优选以不锈钢来实现。

在另一个变型中也可以想到，将用于以接合齿或铆接形式将接合体抗转动地固定在摩擦环上的两个前述有利改进方案相互组合，即例如可以想到：所述径向靠外的外壁借助接合齿被固定在法兰状凸缘部上，所述径向靠内的内壁借助铆钉件被固定在法兰状凸缘部上，或者反之。

即，接合体的具有双壁壳套的实施方案使得能够实现将摩擦环连接至接合体的各种设想。通过这种方式，可以由预期的最大出现的作用于复合制动盘的制动力矩来确定具体选择哪种连接，即例如接合齿或铆接、但还有其它合适的连接变型。这也适用于对所述径向靠内的内壁的和径向靠外的外壁的相应壁厚的选择。构成铆接的铆钉件的数量以及接合齿的数量和与之相关的与接合齿形状互补的摩擦环凹空部的数量可以根据应用而改变以及确定。

特别适合的是，所述径向靠外的外壁和/或径向靠内的内壁能够分别以异型板形式构成。这样的异型板的使用使得能够成本很有利地制造该复合制动盘。

为了在车轮侧也保证稳固而抗转动地将复合制动盘接合在使用复合制动盘的机动车、尤其是载货汽车的车轮悬架上，在一个特别优选的实施方式，该接合体可以在背对该摩擦环的轴向端部包括用于将复合制动盘接合到机动车的车轮悬架上的连接件。

所述径向靠内的内壁尤其优选可以在背对摩擦环的轴向端部借助连接部一体过渡至所述径向靠外的外壁。该连接部此时至少部分地构成了前述的用于将复合制动盘连接至车轮悬架的连接件。这意味着，所述径向靠内的内壁和径向靠外的外壁由唯一的构件制造，从而该连接部基本上可以形成下述接触面，在该接触面区域中该接合体能够与车轮悬架螺栓连接在一起。为此，该连接件可以具有背对摩擦环的环形端面，在该环形端面中设有至少一个用于容纳车轮螺栓的固定套。显然，在实践中可以设置许多这样的固定套来稳固且抗转动地将接合体固定在车轮悬架上。

在一个替代的优选实施方式中，该连接件可以构造为相对于所述两个壁单独构成的接头件，其借助焊接或铆接被固定在所述两个壁上。这实现了接头件的单独制造，借助所述接头件，可以使环状接合体并进而使复合制动盘的摩擦环匹配于许多各种各样的车轮悬架。显然，在变型方案中也可以代替焊接或铆接而采用其它合适的连接形式。

为了保证在环状接合体的轴向上机械稳固且尽量无间隙地将摩擦环固定在接合体上，在一个有利的改进方案中，所述径向靠外的外壁或/和径向靠内的内壁可以对于朝向接合体的摩擦环起到在与轴向相反的方向上的轴向止挡的作用。替代地或补充地，该环状接合体也可如此构成，即所述径向靠外的外壁或/和径向靠内的内壁对于远离接合体的摩擦环起到沿复合制动盘轴向的轴向止挡的作用。

在一个技术上很简单且因此实施成本低廉的有利改进方案中，所述径向靠外的外壁或/和径向靠内的内壁可以在朝向摩擦环的轴向端部径向朝内凸出或径向朝外凸出以形成轴向止挡。通过这种方式，可以简单形式来实现用于摩擦环的在轴向以及与轴向相反的方向上的期望的轴向止挡。

本发明还涉及一种机动车，其具有至少一个车轮悬架以及被固定在所述至少一个车轮悬架上的具有一个或多个前述特征的复合制动盘。

由从属权利要求、附图和结合图的相应附图说明中得到本发明的其它重要特征和优点。

显然，前述的和以下还将描述的特征不仅能在各自给出的组合方式中使用，而且可在其它组合方式或单独使用，而没有离开本发明的范围。

附图说明

在附图中示出了且在以下说明中详细描述了本发明的优选实施例，在这里，相同的附图标记涉及相同的或相似的或者功能相同的零部件。

附图分别示意性示出了：

图1以纵剖视图示出了本发明制动盘的第一实施例，

图2以纵剖视图示出了本发明制动盘的第二实施例，

图3示出了与摩擦环之摩擦环轮廓接合的接合体之接合轮廓，

图4示出了用于摩擦环的轴向止挡的第一实施例，

图5示出了用于摩擦环的轴向止挡的第二实施例。

具体实施方式

本发明的复合制动盘在图1中以分图和纵剖视图被示出并且用附图标记1标示。复合制动盘1包括摩擦环2，其可呈环状构成。另外，复合制动盘1包括环状接合体3，其包括呈双壁状构成的壳套4。双壁壳套4又具有径向靠外的外壁5和径向靠内的内壁6。如图1所示，径向靠外的外壁5和径向靠内的内壁6关于轴向轴线a是彼此同轴布置的并且分别具有接合轮廓22(见图3)，其为了传递转矩而咬合至设置在摩擦环上的形状互补的摩擦环轮廓23中。

如图1的视图所示，摩擦环2可包括基本呈环形构成的主体7和在轴向A上从主体7凸出的且沿主体7的周向延伸的法兰状凸缘部8。所述两个壁5、6套装在凸缘部8上以便固定在摩擦环2上。因此，径向靠外的外壁5在被固定于摩擦环2的凸缘部8上的状态下抵靠法兰状凸缘部8的外周面9。相应地，径向靠内的内壁6在被固定于摩擦环2的凸缘部8上的状态下抵靠法兰状凸缘部8的内周面10。径向靠外的外壁5可以如在图1中粗略所示的那样，分别借助包括至少一个铆钉件的铆接11被固定在凸缘部8上。显然，铆接11可以包括多个铆钉件，它们沿该径向靠外的外壁的或凸缘部的周向U布置。替代地或补充地，径向靠内的内壁6也可借助包括至少一个铆钉件的铆接12被固定在凸缘部8上。铆接12也可以具有多个铆钉件，它们也沿周向U布置在径向靠内的内壁6或凸缘部8上。径向靠外的外壁5和径向靠内的内壁6都分别能以异型板形式构成。

环状接合体3可以在背对摩擦环2的轴向端部13包括用于将复合制动盘1连接至机动车车轮悬架的连接件14，在这里，该车轮悬架在图1中仅被非常示意性地示出并且用附图标记15标示。连接件14可作为相对于所述两个壁5、6单独构成的接头件来实现并且例如借助焊接或铆接被固定在所述两个壁5、6上。在接头件16中可以沿周向U设置多个通孔或螺纹孔17，借此可以将该接合体3与车轮悬架15螺栓连接起来。接头件16也可以具有法兰状凸缘部18，用于类似于摩擦环2的法兰状凸缘部8地借助铆接或焊接固定所述两个壁5、6。利用环状接合体3的双壁结构，可以相比于常见的复合制动盘显著减轻复合制动盘1的重量。

在如图1所示的视图中，径向靠外的外壁5和径向靠内的内壁6以单独构件形式构成；而在如图2所示的变型中，复合制动盘1的径向靠外的外壁5'和径向靠内的内壁6'是一件式构成的。为此，径向靠内的内壁6'通过连接部19'过渡至径向靠外的外壁5'。即，径向靠外的外壁5'和径向靠内的内壁6'可以由唯一的异型板形成。连接部19'构成用于将复合制动盘1'接合到车轮悬架15'上的连接件14'。对此，连接件14'可以具有背对该摩擦环2'的端面20'，可以使该端面抵接车轮悬架15'的与端面20'互补的端面21'以便将连接件14'与车轮悬架15'螺栓连接，从而使连接件14'能与车轮悬架15'螺栓连接。为了这样的螺栓连接，该连接件14'可以具有在连接件14'的周向上设置的固定套29'，该固定套可被用于将接合体3'与车轮悬架15'螺栓连接。

在图3中，现在针对图1和2的实施例非常示意性地示出了径向靠外的外壁5可如何借助接合轮廓22接合至设置在摩擦环2上的形状互补的摩擦环轮廓中。为此，径向靠外的外壁5的接合轮廓22径向靠内地且沿周向U并排地形成多个接合齿24，它们接合至径向靠外设置在法兰状凸缘部8上的形状互补的摩擦环凹空部25中。显然，在一个变型中，所述接合齿也可以设置在法兰状凸缘部8上，与之形状互补的凹空部相应设置在径向靠外的外壁5上。类似地，径向靠内的内壁6的接合轮廓也可以形成径向外侧的接合齿，它们接合至径向靠内设置在法兰状凸缘部8上的形状互补的摩擦环凹空部中。在此情况下，所述接合齿也可以根据一个变型设置在摩擦环2的法兰状凸缘部8上，并且所述形状互补的凹空部设置在径向靠内的内壁6上。

在图4的视图中示意性示出了，环状接合体3可以如此构成，即，径向靠外的外壁5对于朝向环状接合体3的摩擦环2起到对在轴向A上或与轴向A相反的方向上的运动的止挡的作用。对此，该径向靠外的外壁5可以在朝向该摩擦环2的轴向端部26径向朝内凸出。在凸缘部8上可以设置沿周向U延伸的凹空部27，径向朝内凸出的用于构成轴向止挡的轴向端部26接合至该凹空部中。接合至凹空部27中的轴向端部26因此作为止挡来避免摩擦环2在轴向A上以及与轴向A相反方向上的不希望有的运动。

替代地或补充地，环状接合体3也可以如此构成，即，径向靠内的内壁6对于摩擦环2用作与在轴向A上的或/和与轴向A相反的方向上的运动相关的轴向止挡。对此，可以在呈法兰状构成的凸缘部8的内周面上设置相应的凹空部，径向靠内的内壁6的径向朝外凸出的端部28可接合至该凹空部中。这在图5的视图中被非常示意性地示出。

如果现在又观看图4，则可以发现，在另一个变型中，该径向靠内的内壁6穿过摩擦环2，轴向端部28径向朝外凸出，并且能贴靠在该摩擦环的背对该法兰状凸缘部8的端面30上。

总之，针对借助径向靠外的外壁5或/和径向靠内的内壁6实现用于摩擦环2的轴向止挡，有各种各样的技术可行实施方式。尤其是如图4和5所示的可行实施方式可以相互组合。在简化的实施例中，用于摩擦环2的轴向止挡也可仅借助径向靠外的外壁5来实现，或者只靠径向靠内的内壁6实现轴向止挡。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种尤其用于机动车的复合制动盘(1；1')，该复合制动盘具有：

-摩擦环(2；2')，

-环状接合体(3；3')，该接合体包括双壁式构成的壳套(4；4')，该壳套具有径向靠外的外壁(5；5')和径向靠内的内壁(6；6')，

-其中，这两个壁(5、6；5'、6')相互同轴设置且分别具有接合轮廓(22)，所述接合轮廓为了传递转矩而接合至设置在摩擦环(2；2')上的形状互补的摩擦环轮廓(23)中，

-其特征是，

-所述摩擦环包括基本呈环形构成的主体(7；7')和沿轴向(A)从该主体(7；7')凸出的且沿该主体(7；7')的周向(U)延伸的法兰状凸缘部(8；8')，所述两个壁(5、6；5'、6')套装在该法兰状凸缘部上以便固定在摩擦环(2；2')上，

-所述径向靠外的外壁(5；5')在被固定在所述摩擦环的凸缘部(8；8')上的状态下贴靠所述法兰状凸缘部(8)的外周面(9)，

-所述径向靠内的内壁(6；6')在被固定在所述摩擦环(2)的凸缘部(8)上的状态下贴靠所述法兰状凸缘部(8)的内周面(10)。

2.根据权利要求1所述的复合制动盘(1；1')，其特征是，

-所述径向靠外的外壁(5)的接合轮廓(22)形成径向内侧的接合齿(24)，该径向内侧的接合齿接合到径向靠外设置在所述法兰状凸缘部(8；8')上的形状互补的摩擦环凹空部(25)中，和/或

-所述径向靠内的内壁(6)的接合轮廓形成径向外侧的接合齿，该径向外侧的接合齿接合到径向靠内设置在所述法兰状凸缘部(8；8')上的形状互补的摩擦环凹空部中。

3.根据权利要求1或2所述的复合制动盘(1；1')，其特征是，所述径向靠外的外壁(5；5')和/或径向靠内的内壁(6；6')分别借助包括至少一个铆钉件的铆接被固定在凸缘部(8；8')上。

4.根据前述权利要求之一所述的复合制动盘(1；1')，其特征是，所述径向靠外的外壁(5；5')和/或径向靠内的内壁(6；6')分别以异型板形式构成。

5.根据前述权利要求之一所述的复合制动盘(1；1')，其特征是，所述接合体(3；3')在背对摩擦环(2；2')的轴向端部(13；13')包括连接件(14；14')，该连接件用于将复合制动盘(1；1')接合到机动车的车轮悬架(15)上。

6.根据权利要求5所述的复合制动盘(1')，其特征是，

-所述径向靠内的内壁(6')在背对该摩擦环(2')的轴向端部借助连接部(19')一体过渡至所述径向靠外的外壁(5')，其中，该连接部(19')至少部分地构成所述连接件(14')，

-所述连接件(14')具有背对摩擦环(2')的环形端面(20')，在该环形端面中设有至少一个用于容纳车轮螺栓的固定套(29')。

7.根据权利要求5所述的复合制动盘(1；1')，其特征是，所述连接件(14)构造为相对于所述两个壁单独构成的接头件(16)并且以形状配合、力配合或材料接合的方式或者以这些方式的组合的方式被固定在所述两个壁(5、6)上。

8.根据前述权利要求之一所述的复合制动盘(1；1')，其特征是，所述环状接合体(3；3')如此构成，即

-所述径向靠外的外壁(5；5')和/或径向靠内的内壁(6；6')对于朝向接合体(3；3')的摩擦环(2；2')起到在与轴向(A)相反的方向上的轴向止挡的作用，和/或

-所述径向靠外的外壁(5；5')和/或径向靠内的内壁(6；6')在对于离开接合体(3；3')的摩擦环(2；2')起到沿复合制动盘(1；1')的轴向(A)的轴向止挡的作用。

9.根据权利要求8所述的复合制动盘(1；1')，其特征是，所述径向靠外的外壁(5；5')和/或径向靠内的内壁(6；6')在朝向摩擦环(2；2')的轴向端部(26、28)径向朝内凸出或径向朝外凸出，以形成轴向止挡。

10.一种机动车，该机动车具有：

-至少一个车轮悬架(15)，

-被固定在所述至少一个车轮悬架(15)上的根据前述权利要求之一所述的复合制动盘(1；1')。

Claims (11)

1.一种尤其用于机动车的复合制动盘(1；1')，该复合制动盘具有：

-摩擦环(2；2')，

-环状接合体(3；3')，该接合体包括双壁式构成的壳套(4；4')，该壳套具有径向靠外的外壁(5；5')和径向靠内的内壁(6；6')，

-其中，这两个壁(5、6；5'、6')相互同轴设置且分别具有接合轮廓(22)，所述接合轮廓为了传递转矩而接合至设置在摩擦环(2；2')上的形状互补的摩擦环轮廓(23)中。

2.根据权利要求1所述的复合制动盘(1；1')，其特征是，

-所述摩擦环包括基本呈环形构成的主体(7；7')和沿轴向(A)从该主体(7；7')凸出的且沿该主体(7；7')的周向(U)延伸的法兰状凸缘部(8；8')，所述两个壁(5、6；5'、6')套装在该法兰状凸缘部上以便固定在摩擦环(2；2')上，

-所述径向靠外的外壁(5；5')在被固定在所述摩擦环的凸缘部(8；8')上的状态下贴靠所述法兰状凸缘部(8)的外周面(9)，

-所述径向靠内的内壁(6；6')在被固定在所述摩擦环(2)的凸缘部(8)上的状态下贴靠所述法兰状凸缘部(8)的内周面(10)。

3.根据权利要求2所述的复合制动盘(1；1')，其特征是，

-所述径向靠外的外壁(5)的接合轮廓(22)形成径向内侧的接合齿(24)，该径向内侧的接合齿接合到径向靠外设置在所述法兰状凸缘部(8；8')上的形状互补的摩擦环凹空部(25)中，和/或

-所述径向靠内的内壁(6)的接合轮廓形成径向外侧的接合齿，该径向外侧的接合齿接合到径向靠内设置在所述法兰状凸缘部(8；8')上的形状互补的摩擦环凹空部中。

4.根据权利要求1至3之一所述的复合制动盘(1；1')，其特征是，所述径向靠外的外壁(5；5')和/或径向靠内的内壁(6；6')分别借助包括至少一个铆钉件的铆接被固定在凸缘部(8；8')上。

5.根据前述权利要求之一所述的复合制动盘(1；1')，其特征是，所述径向靠外的外壁(5；5')和/或径向靠内的内壁(6；6')分别以异型板形式构成。

6.根据前述权利要求之一所述的复合制动盘(1；1')，其特征是，所述接合体(3；3')在背对摩擦环(2；2')的轴向端部(13；13')包括连接件(14；14')，该连接件用于将复合制动盘(1；1')接合到机动车的车轮悬架(15)上。

7.根据权利要求6所述的复合制动盘(1')，其特征是，

-所述径向靠内的内壁(6')在背对该摩擦环(2')的轴向端部借助连接部(19')一体过渡至所述径向靠外的外壁(5')，其中，该连接部(19')至少部分地构成所述连接件(14')，

-所述连接件(14')具有背对摩擦环(2')的环形端面(20')，在该环形端面中设有至少一个用于容纳车轮螺栓的固定套(29')。

8.根据权利要求6所述的复合制动盘(1；1')，其特征是，所述连接件(14)构造为相对于所述两个壁单独构成的接头件(16)并且以形状配合、力配合或材料接合的方式或者以这些方式的组合的方式被固定在所述两个壁(5,6)上。

9.根据前述权利要求之一所述的复合制动盘(1；1')，其特征是，所述环状接合体(3；3')如此构成，即

-所述径向靠外的外壁(5；5')和/或径向靠内的内壁(6；6')对于朝向接合体(3；3')的摩擦环(2；2')起到在与轴向(A)相反的方向上的轴向止挡的作用，和/或

-所述径向靠外的外壁(5；5')和/或径向靠内的内壁(6；6')在对于离开接合体(3；3')的摩擦环(2；2')起到沿复合制动盘(1；1')的轴向(A)的轴向止挡的作用。

10.根据权利要求9所述的复合制动盘(1；1')，其特征是，所述径向靠外的外壁(5；5')和/或径向靠内的内壁(6；6')在朝向摩擦环(2；2')的轴向端部(26、28)径向朝内凸出或径向朝外凸出，以形成轴向止挡。

11.一种机动车，该机动车具有：

-至少一个车轮悬架(15)，

-被固定在所述至少一个车轮悬架(15)上的根据前述权利要求之一所述的复合制动盘(1；1')。