CN105408653A - 用于车辆的制动盘 - Google Patents

Abstract

按照本发明规定一种用于盘式制动器的制动盘，该制动盘包括制动盘固定鼓和至少一个与该制动盘固定鼓通过连接器件连接的摩擦环，其中，所述制动盘固定鼓的周壁设有壁厚减小的区段和/或设有缺口，其特征在于，所述区段和/或缺口是处于制动盘固定鼓周壁的外周上的、轴向指向的材料凹入部，所述材料凹入部用于尽可能靠近制动盘固定鼓周壁地安置连接器件。

Description

用于车辆的制动盘

技术领域

本发明涉及一种按照第一权利要求的前序部分的用于机动车的复合式制动盘。制动盘是用于机动车制动系统的与车轮同轴装配的组成部分，所述制动盘具有摩擦环和制动盘固定鼓。在此，制动盘固定鼓用于将制动盘紧固在轮毂上，而摩擦环在制动过程期间与制动系统的制动衬片处于摩擦学上的接触。由此，机动车的动能被以摩擦热的形式耗散掉，车辆被制动。

背景技术

这样的制动盘可以一件式地或者多件式地制造，其中，最大的应力指向摩擦环的材料。因此，摩擦环通常实施为铸造构件、特别是GG-15或者GG-25。为了散发在制动过程中由摩擦环产生的热量，这样的摩擦环经常以内部通风的摩擦环的形式构造，亦即，所述摩擦环配设有通道或者钻孔，这些管道或者钻孔被以空气穿流，以便因此改善从摩擦环散发热量。在一种这样的制动盘中，一个或者多个(通常相关联的)摩擦环与制动盘固定鼓分开地制造并且之后与该制动盘固定鼓合适地连接，该制动盘具有如下优点，即，一方面一个或者多个摩擦环和另一方面制动盘固定鼓可以由最有利于相应要求的材料制成。由此，例如可以一方面实现减轻重量，并且另一方面因此在摩擦环和制动盘固定鼓之间可以有利地解耦。

DE10032972A1描述了一种这样的复合式制动盘，在该复合式制动盘中，基本上如通常那样成形的制动盘固定鼓具有关于盘式制动器的转动轴线半圆柱形的周壁，在该周壁中设有缺口或者至少设有壁厚减小的区段。因此，该制动盘固定鼓具有一定的弹性，该弹性有助于基本上不受阻碍的摩擦环热膨胀，亦即，不可避免的摩擦环热膨胀因此被制动盘固定鼓不明显地妨碍，从而不产生应力并且排除了不希望的摩擦环形变。在该文献中，提出将更高强度的钢材料或者类似物作为用于制动盘固定鼓的材料。在此，该已知的结构需要沿径向方向的相对大的结构空间，所以只能在制动盘尺寸(直径)较大时使用。

发明内容

因此，为了避免所述缺点，本发明的任务在于，提供一种特别是用于较小的机动车的制动盘，在该制动盘中可以通过摩擦环和制动盘固定鼓的合适的连接使对于将制动盘连接在轮毂上的空间需求保持为小。按照本发明，该任务利用权利要求1的特征来解决。本发明的其它的构造形式由从属权利要求中得出。

按照本发明，用于盘式制动器的制动盘包括制动盘固定鼓和至少一个与该制动盘固定鼓通过连接器件连接的摩擦环，其中，所述制动盘固定鼓的周壁包括壁厚减小的区段和/或包括缺口，该制动盘的特征在于，所述区段或缺口是处于制动盘固定鼓周壁的外周上的、轴向指向的材料凹入部，所述材料凹入部用于安置/至少部分地安置连接器件。

因此，按照本发明，连接器件可以尽可能移近制动盘固定鼓的周壁并且在此可以至少部分地插入到轴向指向的凹入部中，其中，连接器件(例如铆钉可以用作所述连接器件)优选(同样)沿轴向方向、亦即平行于制动盘的转动轴线延伸。这具有如下优点，即，例如由轻金属制成的制动盘固定鼓可以沿轴向方向与例如以灰口铸铁实施的摩擦环基于在制动盘固定鼓的周壁上的凹入部(或者刻槽)这样铆接或者用螺纹拧紧，使得对连接元件而言沿径向方向所需的结构空间明显减小。因此，在制动盘固定鼓和摩擦环之间的连接区域可以按沿径向方向小的或者最小化的尺寸构成，因此，制动盘固定鼓的直径可以保持为小并且结果是可以由此构成更小的制动盘。轴向定向的凹入部在它们的造型中优选适配于连接器件，其中，每个凹入部不必完全容纳配属的连接器件；更确切地说，相应的连接器件仅部分地插入到配属的凹入部中就已足够。亦即，凹入部也可以不太大地构造，以便制动盘固定鼓或者其周壁不被太严重地削弱。在该意义上，例如针对作为连接器件的基本上圆柱形的铆钉，凹入部可以例如按“半圆柱”的形状构成，该“半圆柱”的圆柱轴线处于制动盘固定鼓周壁的在忽略所述凹入部的情况下圆柱形的外侧的区域中并且与铆钉的纵轴线一样平行于制动盘的转动轴线延伸。为了完整性应提到，所使用的术语“安置”(用于连接元件的凹入部用于“安置”)不仅可理解为具有已装配的连接元件的最终状态，而且也可理解为连接元件的装配过程，亦即，提及的凹入部用于或者至少可以用于可装配连接元件。

本发明的优选的实施方式规定，制动盘固定鼓由轻金属或者钢或者非金属材料制成，亦即，作为用于固定鼓的材料优选考虑更高强度的高强度轻金属(包括镁)、或者高强度的、薄壁的钢板或者铝和其它非铁材料或者非金属材料。因此，制动盘固定鼓例如可以通过铸造方法或者锻造方法或者通过挤压制成。在使用按照本发明的以轻质结构材料实施的制动盘固定鼓时，除了铝车轮之外可以使用钢车轮。在此有利的是，径向的钢环设置于在制动盘固定鼓和贴靠在该制动盘固定鼓上的车轮之间的接触区域中，或者固定鼓由相应耐抗的轻质材料制成。在此，提到的钢环可以嵌入或者浇注到制动盘固定鼓的凹部中，以便避免在车辆的行驶运行中钢车轮否则可能以其它方式添入到制动盘固定鼓的材料中。

摩擦环和制动盘固定鼓可以按有利的方式通过连接器件和/或通过合适设置的定中心凸起部相互定中心。在此，摩擦环可以具有至少一个从摩擦面向内指向的紧固突起部，制动盘固定鼓周壁的边缘或者凸缘可以通过轴向指向的连接器件与该紧固突起部连接。在摩擦环和制动盘固定鼓之间的接合部位可以按有利的方式构成为压配合或者热压配合或者材料锁合或形锁合的连接。在制动盘固定鼓和摩擦环之间的连接优选通过铆钉连接构成，亦即，将铆钉用作连接器件。在此，为了将铆钉在摩擦环的灰口铸铁材料上的单位面积压力保持为尽可能小，例如可以利用摆动铆接方法制造。为了在制动盘固定鼓和摩擦环或者摩擦盘之间产生尽可能大的无缝隙性和因此几乎绝对的形锁合，可以(利用压配合)使用滚花的和/或镦锻的和/或阶梯式的铆钉。

为了避免铆钉连接从摩擦环的灰口铸铁中断开，可以设有环形的钢带，该钢带安装在铆钉连接头和摩擦环连接面之间。有利的是，通过所述措施导致经由钢带向摩擦环中的面式的力分布或者力引入。如果在各个铆钉连接头之间提高部被添入到摩擦环的表面中，从而例如构成为弹簧钢环的钢带基于所述提高部或者水平面差而被波浪形地张紧，那么由此可以产生类似于螺纹连接的一定的预张紧。备选地，钢带或者说弹簧钢环本身可以相应构成为波浪形的。这样的预张紧提高了铆钉连接的稳定性，其中，也可以利用其它连接器件规定类似的措施，并且该类似的措施有助于在运行中产生的应力的分布。备选地也可考虑(用于连接器件的)螺纹连接。为了阻止基于在铆接时或者通常在连接器件张紧时的力所导致的在摩擦环的灰口铸铁中的断开或者裂纹，也可以在铆钉连接头(或者类似物)和摩擦环之间设置合适的(以钢或者弹簧钢、例如盘形弹簧的形式的)垫圈，以便拦截在铆接或者张紧时产生的应力。不言而喻地，相应的措施也可以在制动盘固定鼓的凸缘上实施。

此外，制动盘固定鼓可以具有以突出的法兰的形式的定中心装置(“定中心凸起部”)，该“定中心凸起部”简化了(预)接合。附加地并且为了改善贴靠面和支承面并且为了减小(间隙)腐蚀，制动盘固定鼓可以与摩擦环在该定中心区域中通过摩擦焊接(预)连接。在此，固定鼓与制动盘一起被固定，并且用于制造过程以及用于上述特别是切削的制造步骤的(预)接合被显著简化，在所述制造过程中将连接元件固定在摩擦环和制动盘固定鼓之间，在所述切削的制造步骤中，提及的用于至少部分地安置连接器件的材料凹入部例如通过钻孔制造。

附图说明

以下借助实施例进一步阐述本发明。所有更详细描述的特征对本发明来说都可能是重要的，并且其中：

图1以观察制动盘固定鼓的空间视图示出按照本发明的制动盘，

图2以剖视图(剖切平面包含转动轴线)示出按照图1的制动盘，相对于图1围绕处于图纸平面中的竖直轴线转动过了，该制动盘具有处于铆钉连接头下面的钢带，

图3示出在没有图2中的钢带的情况下的制动盘的按照图2的放大的局部剖视图，

图4示出制动盘的固定鼓侧的俯视图，以及

图5示出(按照图2的)具有钢带的制动盘的分解图。

具体实施方式

在图中示出的制动盘1包括制动盘固定鼓3和摩擦环2，并且该制动盘(如通常那样)设置用于装配在未示出的轮毂上，以便随着该轮毂在运行中围绕转动轴线D旋转。一件式的、内部冷却的并且以灰口铸铁制成的摩擦环2包括两个摩擦盘2′、2″和处于这两个摩擦盘之间的并且将这两个摩擦盘相互连接的冷却空气引导装置2″′。沿轴向方向、亦即沿转动轴线D的方向观察更靠近制动盘固定鼓3的环形摩擦盘2′沿径向方向R(关于转动轴线D)观察凭借所谓的紧固突起部9而比另一个沿轴向方向更远离制动盘固定鼓3的摩擦盘2″进一步向转动轴线D延伸了一定的(小的)量。

在摩擦盘2′的提到的紧固突起部9和从制动盘固定鼓3的关于转动轴线D圆柱形的周壁3a的自由端部沿径向方向R伸出的凸缘3b之间的重叠区域中，制动盘固定鼓3通过以铆钉(附图标记5同样用于该铆钉)形式的沿轴向方向延伸的连接元件5与摩擦盘2′并且因此与摩擦环2连接。在该意义上，当前(并且特别是在说明书开头部分中)谈到的是在制动盘固定鼓3和摩擦环2之间的连接。

在制动盘固定鼓3的周壁3a中以及以小的范围也在制动盘固定鼓3的底部3c中均匀地在制动盘固定鼓3的圆周上分布地引入凹入部7，铆钉5或者说连接器件5插入到这些凹入部中，亦即，铆钉5至少部分地安置在这些凹入部中。每个所述凹入部7(该凹入部也可以被称为壁厚减小的区段7并且也可以按缺口的形式构造)都沿轴向方向延伸，以便可以至少部分地容纳和安置、亦即如可见的那样沿轴向方向装配相应配属的同样定向的铆钉5。在此，所述凹入部7当前具有半圆柱形的形状并且例如通过切削加工被如此程度地引入制动盘固定鼓3的周壁3a中，使得该周壁3a虽然在这些凹入部7的区域中被削弱，然而在内部、亦即从转动轴线D向外观察仍形成封闭的壁。然而备选的是，凹入部7也可以更靠近转动轴线D地安置，从而周壁3a通过这些凹入部7而沿径向方向R观察实际上具有缺口。不言而喻的是，也在周壁3a的凸缘3b中设有以钻孔形式的缺口在一定程度上作为凹入部7的延续部，连接元件5穿过这些缺口。重要的是，凹入部7设置在制动盘固定鼓周壁3a的外周上，从而铆钉5(或者说连接器件5)虽然一方面从外部沿径向方向R观察是可见的，但是另一方面按照本发明基于所述凹入部7可以比当不存在所述凹入部7时更靠近转动轴线D设置(安置)。这如开始时已经阐述的那样能通过如下方式实现具有相对小的直径的制动盘3的构成，即，提及的凹入部7不仅部分地容纳连接元件/铆钉5，并且也能实现所述连接元件/铆钉的装配。

已经提到，凹入部7至少大致或者说基本上以半圆柱的形状构造，其中，全圆柱(相应的半圆柱从该全圆柱形成)的、含有提到的该全圆柱的纵轴线的中心平面实际上是在制动盘固定鼓3的周壁3a的表面上的切平面。如特别是由图3得知的那样，沿径向方向R从外部向转动轴线D观察，周壁3a可以在两个相邻的凹入部7之间凹形地成形，从而周壁3a在圆周上总的来观察在考虑提及的凹入部7的情况下大致具有均匀的壁厚。

在其它方面基本上圆柱形的制动盘固定鼓周壁3a通过该制动盘固定鼓周壁的已经提到的并且从该制动盘固定鼓周壁的背离固定鼓3底部3c的端部伸出的凸缘3b借助于作为连接器件(5)的铆钉5在使用摆动铆接方法(Taumel-Niet-Verfahren)的情况下与摩擦环2连接，其中，如已经阐述的那样，所述铆钉5基于在周壁3a中的凹入部7而尽可能靠近制动盘固定鼓周壁3a地安置、更精确地甚至至少部分地安置在制动盘固定鼓周壁3a中。在制动盘固定鼓3的凸缘3b上的定中心凸起部8将制动盘固定鼓3关于摩擦环2或者摩擦盘2′定中心(或者反之亦然)、并且更精确地关于该摩擦盘的紧固突出部定中心。但是也可以将两个单独制成的构件(制动盘固定鼓3和摩擦环2)通过铆钉5本身相互定中心或者通过在摩擦环2和制动盘固定鼓3之间的接合部位相互定中心，该接合部位构成为压配合或者热压配合或者构成为材料锁合的连接。

在图3中和在图5中都可看到环形的钢带4，该钢带在所有铆钉5的连接头下面贴靠在摩擦盘2′的内侧。所述钢带4或者说相应的弹簧钢环在附图说明之前被更详细地阐述。

Claims (12)

1.用于盘式制动器的制动盘(1)，该制动盘包括制动盘固定鼓(3)和至少一个与该制动盘固定鼓通过连接器件(5)连接的摩擦环(2)，其中，所述制动盘固定鼓(3)的周壁(3a)设有壁厚减小的区段(7)和/或设有缺口，其特征在于，所述区段和/或缺口是处于制动盘固定鼓周壁(3a)的外周上的并且轴向指向的材料凹入部(7)，所述材料凹入部用于安置/至少部分地安置连接器件(5)。

2.根据权利要求1所述的制动盘(1)，其特征在于，所述制动盘固定鼓(3)由轻金属或者钢或者非金属材料制成。

3.根据权利要求1或2所述的制动盘(1)，其特征在于，所述摩擦环(2)和制动盘固定鼓(3)通过连接器件(5)和/或通过至少一个定中心凸起部(8)相互定中心。

4.根据权利要求1至3之一所述的制动盘(1)，其特征在于，所述摩擦环(2)具有至少一个从摩擦面向内指向的紧固突起部(9)，制动盘固定鼓周壁(3a)的凸缘(3b)通过轴向指向的连接器件(5)与该紧固突起部连接。

5.根据权利要求1至4之一所述的制动盘(1)，其特征在于，在摩擦环(2)和制动盘固定鼓(3)之间的接合部位构成为压配合或者热压配合或者构成为材料锁合或形锁合的连接。

6.根据权利要求1至5之一所述的制动盘(1)，其特征在于，钢环在轮辋与制动盘固定鼓(3)的接触部位的区域中嵌入或者浇注到制动盘固定鼓(3)的凹部中。

7.根据上述权利要求之一所述的制动盘(1)，其特征在于，铆钉(5)设为连接器件(5)。

8.根据权利要求7所述的制动盘(1)，其特征在于，所述制动盘固定鼓(3)和摩擦环(2)借助于摆动铆接方法连接。

9.根据权利要求7或8所述的制动盘，其特征在于，滚花的和/或镦锻的和/或阶梯式的铆钉(5)设置用于产生无缝隙的形锁合。

10.根据权利要求1至7之一所述的制动盘(1)，其特征在于，环形的钢带处于铆钉连接头和摩擦环(2)连接面之间。

11.根据上述权利要求之一所述的制动盘(1)，其特征在于，所述摩擦环(2)在铆钉连接头之间沿轴向方向具有提高部，以便使钢带基于水平面差而波浪形地张紧，备选地，所述钢带为波浪形的钢环。

12.根据上述权利要求之一所述的制动盘(1)，其特征在于，在铆钉上设有由弹簧钢制成的垫圈。