CN1087407C - 制动盘及其加工方法 - Google Patents

Abstract

在盘式制动器的制动盘中，至少一个摩擦表面(4)上提供有至少一个槽(6)，该槽具有绕制动盘轴(17)无起始点和终点的闭合形状。

Description

制动盘及其加工方法

本发明涉及一种盘式制动器的制动盘，其中至少一个摩擦表面包括至少一个槽。

这种类型的制动盘在本领域是公知的。一方面，切入制动盘摩擦表面的槽用来通过增加冷却面积和冷却气体更好的湍流来改善对制动盘的冷却；另一方面，当水将制动盘弄湿时，这些槽用来增加制动的灵敏度，因为置于制动盘上的水可被接纳在槽中。这些槽的另一个优点是它们被许可用作一磨损指示器。德国专利申请No.4002695公开了一种在其摩擦表面带装饰性槽的这种类型的制动盘。当制动盘的磨损量等于这些槽的深度时，这些槽就不见了。这就能从外表有一个简单的肉眼检测。一旦看不见这些槽，就必须替换这一用旧的制动盘。

然而，现有技术中的这些制动盘具有这种缺点，即，槽的结构只能以高成本加工而成。一个制动盘半成品通常以这种方式加工，即首先在第一工序加工机床上研磨摩擦表面，随后，必须将该制动盘从第一工序加工机床上取下来并夹持在第二工序铣床上来铣削这些槽。刚性制动盘不转动，槽是由铣床铣削而成的。铣床刀具需要进行复杂的二维运动。

本发明的一个目的是为盘式制动器提供一种改进的制动盘且允许以低成本来生产这种制动盘，尤其是就这些槽的加工而言。

这一目的是用这种制动盘来实现的，其中至少一个摩擦表面包括至少一个槽，所述的槽具有没有起始点和终点的闭合形状且绕该制动盘轴线延伸，其中槽在绕制动盘轴两圈或多圈后闭合。

解决的途径基本上包括使横穿过摩擦表面的槽的轨迹适应简单加工生产的要求。当如本发明所披露的槽有一闭合形状，绕制动盘轴无起始点和终点延伸时，它是可以以一成本很低的方式来生产的。为了加工生产本发明的槽，切削刀具不必进行复杂的二维运动。一维的上下冲程运动结合制动盘的旋转运动就足以了。按照本发明的没有始末端的槽的闭合形状允许以一种单个的操作过程中来加工，不需要拆卸和更换加工工具。这在时间上是很经济的，且由于最终使用加工机床的改善的利用率，也大大降低了成本。

本发明还涉及一种加工生产制动盘摩擦表面的方法，其中将未加工的制动盘夹紧在机床上，在第一加工步骤通过制动盘的旋转来由该机床精加工摩擦表面，其中所述制动盘仍夹持在该机床上来切削至少一个槽，且通过具有该槽轮廓的切削刀具至少在一个摩擦表面上切削加工一个槽，所述刀具只作上下冲程运动，这一运动与制动盘的圆周运动结合起来产生了理想的槽的轨迹形状。

有益地，可用与研磨摩擦表面所用机床相同的机床在制动盘上加工本发明的槽，由此排除了从一台机床上拆卸制动盘而又将其夹持在切削加工槽的另一台机床上的需要。制动盘简单地夹持在相同的机床上。

用于加工槽的刀具由于其轮廓和形状而生产出槽的形状、而槽的延伸是由于加工槽的刀具的上下冲程运动结合制动盘的旋转运动来实现的。按照本发明的切削工具可以是一铣床，它能加工生产槽的形状并进行相应的上下冲程运动。然而，在本发明所述加工过程的优选实施例中，具有槽形状的一成形车刀(Formstahl)用作切削工具，因而通过旋转操作就能加工出这种槽。在这一实施例中该工具具有尤为简单和价格低廉的形状。

本发明的制动盘的实施例中，每个摩擦表面恰好包括一个波纹状的在摩擦表面的径向内外边缘区域之间延伸的槽。由这一波纹状的通道可以保证所述槽延伸穿过摩擦表面的整个径向区域，而这对于当制动盘被弄湿后接收盘上的水的效果尤为有益。另一方面，加工生产过程中这一波纹状的形状可由所提到的切削工具的上下冲程运动这种特别简单的方法来加工。在波纹状槽的第一种变型中，按照本发明一个方面提供了当该槽绕制动盘轴运动一周后，其本身闭合起来。可是，在生产过程中按照制动盘的旋转速度，可能产生对切削刀具的上下冲程运动的高频需要。这可能包含一些缺点。在这种情况下，使得绕制动盘轴两周或多周后，槽就闭合起来。这一实施例允许切削刀具的上下冲程运动相对于制动盘的旋转频率有一很低的频率。

另一降低切削刀具上下冲程频率的可能性在于，每个摩擦表面包括两个或多个槽，这些槽象波纹一样在摩擦表面的径向内外边缘区域之间延伸，并排列成沿制动盘的旋转方向相互偏置排列的形式。每一槽可以以低的冲程频率来生产，上下冲程频率相同时，带两个或多个槽由槽部分覆盖的摩擦表面比仅带一个槽的覆盖得多。也可由按照本发明的方法来进行加工生产，由一相同的切削工具在切削出一个槽后再切削另一个来顺序切削出两个或多个槽。

然而，如果生产多个槽在时间上的额外花费与在加工机器设备方面的额外花费相比在经济上不太合适的话，按照权利要求13的特征的加工过程是可行的。这里，由两个或多个切削工具在同一摩擦表面同时切削加工出两个或多个槽。

这种类型的加工尤其适合于这种制动盘，其包括两个或多个呈波纹状在摩擦表面的径向部分区域延伸的且相互之间沿径向偏置的槽。在这种排列的槽中，是切削刀具的上下冲程的长度而不是上下冲程的频率被减小，因而即使在提高的频率时切削刀具也不产生不允许的高的加速度。

在按照本发明方法所述的切削槽的工艺过程的优选方式中，制动盘的两个摩擦表面同时被加工并形成槽。为了这一目的，精加工机床必须包括相互成对对置的切削刀具。例如，当打算在每个摩擦表面提供两个槽时，总共需要四个切削刀具，其中两个分别成对排列。

本发明的优选方式包括：当由制动盘的旋转运动和切削刀具的上下冲程运动产生的槽的闭合图形的径向延伸比制动盘相应的摩擦表面大时，也可采用本发明所述的切削槽的合适的加工过程。在这种情况下，在该摩擦表面没有槽的闭合形状，而是切削刀具在移动过程中向外离开摩擦表面的径向区域，随后，刀具径向由外向内再一次进入该摩擦表面。该槽通常被分成几个槽，按本发明一个方面，每个槽的两端均在制动盘的外缘敞开。

有利地每个槽可在摩擦表面的内外边缘区域之间如波纹状或弓形状那样排列以便扫过该摩擦表面的整个径向区域。在按照本发明的优选实施例中，提供了均匀地分布在制动盘周边的四个圆形槽，它们允许以非常简单的方式制造。下面将参考附图对本发明的实施例进行详细的描述。

在附图中，

图1是本发明制动盘的第一个实施例的顶视图；

图2是从所述制动盘上截取的横截面图；

图3是图2所示横截面图的放大图；

图4是沿图1中线A-A截取的局部横截面图；

图5是制动盘的第二个实施例；

图6是制动盘的第三个实施例；

图7是制动盘的第四个实施例；

图8是制动盘的第五个实施例；

在所有实施例中所示的制动盘1均包括一个罐状的夹持部分2和一个摩擦环3，该摩擦环在两个轴向侧都有一个摩擦表面4、5。每一个摩擦表面4、5包括至少一个槽6到16，其中槽6到12有一绕制动盘轴线17延伸的无起止点的闭合形状。

在图1到4所示的第一实施例中，每个摩擦表面4、5正好有一个槽6、7，该槽在摩擦表面4、5的径向内外边缘区域18之间呈波纹状延伸。当绕该制动盘轴17移动一周后，槽6、7就闭合起来。

图5所示的实施例与上述实施例的不同之处仅在于槽8在绕制动盘轴17三圈后才闭合。结果是在加工生产槽8时切削刀具的上下冲程运动频率能相对于制动盘1的旋转频率有益地相对较低。

图6描述了减小上下冲程运动频率的另一种可能。制动盘1的每个摩擦表面4、5有两个槽9、10，这两个槽在摩擦表面4、5的径向内外边缘区域18之间呈波纹状延伸且沿制动盘1的旋转方向19相互之间偏移设置。

在图7所示的实施例中，每个摩擦表面4、5有两个槽11、12，这两个槽在摩擦表面4、5的径向局部区域内呈波纹状延伸且在摩擦表面4、5的径向内外边缘区域18之间沿径向20彼此相互偏移设置。对于径向内侧槽11，其与径向外侧设置的槽12相比形成一较小的直径和一较短的长度。通过设置两个槽11、12有利地允许保持较小的波形振幅。

图8所示的本发明的实施例与上述实施例的主要区别在于其每个摩擦表面4，5有四个槽13到16。然而，这些槽不是闭合的，而代之以每个槽均有两个端部21，22。槽13到16的端部21，22向制动盘1的外边缘18敞开。在摩擦表面4、5的内外边缘区域18之间，槽13到16似圆弧一样延伸，借此扫过摩擦表面4、5的整个径向区域。

本发明最后提到的这一实施例的另一优点在于，由于槽13到16向制动盘1的边缘18敞开，制动盘1的磨损不仅能通过对摩擦表面4、5的肉眼观察来监测，而且也可通过对制动盘1的边缘18的肉眼观察来监测。

当然，除了图4所示的U形槽轮廓外，还可提供其它合适的轮廓。如果U形轮廓槽的摩擦衬里的磨损速度证明太快的话，还可特别推荐V形轮廓槽。

Claims (9)

1.用于盘式制动器的制动盘，其中至少一个摩擦表面(4，5)包括至少一个槽(8到12)，所述的槽具有没有起始点和终点的闭合形状且绕该制动盘轴线(17)延伸，其特征在于，槽(8)在绕制动盘轴(1 7)两圈或多圈后闭合。

2.如权利要求1所述的制动盘，其特征在于，每个摩擦表面(4，5)正好具有一个槽(8)，该槽在摩擦表面(4、5)的径向内外边缘区域(18)之间呈波纹状延伸。

3.如权利要求1所述的制动盘，其特征在于，每个摩擦表面(4，5)包括两个或多个槽(9，10)，这些槽在摩擦表面(4，5)的径向内外边缘区域(18)之间呈波纹状延伸，且沿制动盘(1)的旋转方向(19)彼此之间相互偏置设置。

4.如权利要求1所述的制动盘，其特征在于每个摩擦表面(4，5)包括一个或多个槽(11，12)，这些槽在摩擦表面(4，5)的径向局部区域呈波纹状延伸，且在摩擦表面(4，5)的径向内外边缘区域(18)之间彼此之间相互沿径向(20)偏置设置。

5.加工如前述权利要求任何之一所述的制动盘(1)的摩擦表面(4，5)的方法，其中将未加工的制动盘(1)夹紧在机床上，在第一加工步骤通过制动盘(1)的旋转来由该机床精加工摩擦表面(4，5)，其特征在于，所述制动盘(1)仍夹持在该机床上来切削至少一个槽(8到12)，且通过具有该槽轮廓的切削刀具至少在一个摩擦表面(4，5)上切削加工一个槽(8到12)，所述刀具只作上下冲程运动，这一运动与制动盘(1)的圆周运动结合起来产生了理想的槽(8到12)的轨迹形状。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，使用能产生所述槽轮廓的铣床刀具用作切削刀具。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，具有槽轮廓的成形刀具用作切削刀具，且由车削操作加工生产所述槽。

8.如权利要求5到7任一项所述的方法，其特征在于，由两个或多个切削刀具同时在同一摩擦表面(4)切削出两个或多个槽(9到12)。

9.如权利要求5到7任何之一所述的方法，其特征在于，由若干成对排列的切削刀具同时加工制动盘(1)的两个摩擦表面(4，5)，且所述若干切削刀具的数量与槽(9到12)的总数相对应。

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