CN109296677B

CN109296677B - 制动盘

Info

Publication number: CN109296677B
Application number: CN201810811139.2A
Authority: CN
Inventors: A·希格勒
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2017-07-24
Filing date: 2018-07-23
Publication date: 2020-06-26
Anticipated expiration: 2038-07-23
Also published as: US10533619B2; US20190024737A1; DE102017116681B3; CN109296677A

Abstract

本发明涉及一种制动盘，该制动盘包括摩擦环、制动盘罐以及固定环，该摩擦环具有内侧，在该内侧上形成多个突起和中间空间，以便将该摩擦环与制动盘罐相连，其中制动盘罐在其外侧具有与摩擦环的这些突起和中间空间相对应的中间空间和突起，它们成形为使得它们形状配合地接合到摩擦环的这些突起和中间空间中，从而摩擦环防扭转地与该制动盘罐连接，固定环被配置成将摩擦环沿轴向方向固定在制动盘罐上，固定环包括在该固定环的周向方向上彼此间隔开的多个弹簧元件，这些弹簧元件和制动盘罐的这些突起中的至少一些突起形成为使得这些弹簧元件在该固定环的安装目标位置中与这些与之相对应的突起共同作用，其方式为使得它们将固定环保持在制动盘罐上。

Description

制动盘

技术领域

本发明涉及一种制动盘，该制动盘包括摩擦环、制动盘罐以及固定环，其中该摩擦环具有内侧，在该内侧上形成多个突起和中间空间，以便将该摩擦环与该制动盘罐相连，其中该制动盘罐在其外侧具有与该摩擦环的这些突起和中间空间相对应的突起和中间空间，它们成形为使得它们形状配合地接合到该摩擦环的这些突起和中间空间中，从而该摩擦环防扭转地与该制动盘罐连接，并且其中该固定环被配置成将该摩擦环沿轴向方向固定在该制动盘罐上。

背景技术

构成机动车辆的制动装置的一部分的制动盘是从现有技术中以不同实施方式已知的。在此方面分为一体式制动盘(其中摩擦环和制动盘罐例如由钢材制成为一件)或者包括摩擦环和分开地制造的制动盘罐的上述制动盘，该摩擦环和制动盘罐以适合的方式防扭转地彼此相连。于是具有摩擦环和分开的制动盘罐的制动盘一般用在摩擦环和制动盘罐由不同材料制造的情况。

从DE 2 013 535 A1已知一种制动盘，该制动盘包括摩擦环以及制动盘罐。为了将摩擦环固定在其在轴向方向上的安装目标位置中，该制动盘具有固定环，该固定环与该制动盘罐焊接。

DE 10 2012 010 875 A1公开了一种具有摩擦环和轮凸缘的制动盘，该轮凸缘从功能角度看在本申请的意义上相当于制动盘罐。摩擦环通过啮合与轮凸缘防扭转地相连。为了在轴向方向上将摩擦环固定到轮凸缘上，设置了具有固定臂的固定环，这些固定臂从后方接合该轮凸缘。此类固定仅合理地适合于相对平坦地构造的轮凸缘，但是不适合于更高地构造的制动盘罐。

发明内容

本发明以以下内容为目的：提供一种开篇所述类型的制动盘，其中摩擦环以替代的方式在轴向方向上固定在制动盘罐处。

这个目的的解决方案提供了一种开篇所述类型的、具有本发明特征的制动盘。

根据本发明的制动盘的突出之处在于，固定环包括在该固定环的周向方向上彼此间隔开的多个弹簧元件，其中这些弹簧元件和该制动盘罐的这些突起中的至少一些突起形成为使得这些弹簧元件在该固定环的安装目标位置中与这些与之相对应的突起共同作用，其方式为使得它们将该固定环保持在该制动盘罐上。通过该制动盘罐的突起中的至少几个以及固定环具有弹簧元件的这种特别设计，实现了特别可靠地将摩擦环在轴向方向上固持在该制动盘罐处。此外，弹簧元件可以实现补偿制造公差。

在有利的实施方式中提出，这些弹簧元件的数量对应于该制动盘罐的这些突起的数量，并且所有弹簧元件和所有突起形成为使得这些弹簧元件在该固定环的该安装目标位置中与这些与之相对应的突起共同作用，其方式为使得它们将该固定环保持在该制动盘罐上。换言之，在此实施方式中，该制动盘罐的每个突起与该固定环的一个弹簧元件相关联，该弹簧元件在安装该固定环时与所涉及的突起相连。

优选地，弹簧元件能够在固定环的周向方向上分别被中间空间彼此间隔开。

在有利改进方案中，中间空间形成并设定尺寸成使得沿周向方向仅仅将制动盘罐的每第两个突起与固定环的这些弹簧元件中的一个弹簧元件相关联。已经表明，在该实施方式中，可以获得固定环在制动盘罐上可靠的保持，以便将摩擦环在轴向方向上固定在其安装目标位置中，尽管在周向方向上仅仅将制动盘罐的每第两个突起与固定环的一个弹簧元件相关联，该弹簧元件与所涉及的突起机械地共同作用。

在一个有利的实施方式中存在以下可能性：这些弹簧元件在该固定环的周向方向中相对彼此等距地安排。由此实现了固定环的保持力在周向方向上的均匀分布。

为了简化固定环的制造，在特别优选的实施方式中提出，弹簧元件与固定环整体式地形成。

优选地，固定环能够具有环形表面，该环形表面在外部贴靠摩擦环和制动盘罐的成对接合到彼此中的突起和中间空间。环形表面尤其可以被实施成使其至少部分地、优选完全地遮盖摩擦环和制动盘罐的成对接合到彼此中的突起和中间空间。该固定环的环形表面尤其能够平坦齐平地封闭摩擦环的内侧。

在一个特别优选的实施方式中提出，这些弹簧元件中的每个弹簧元件包括弹簧腿，该弹簧腿在安装目标位置中沿该制动盘的轴向方向延伸，其中在这些弹簧腿中的每个弹簧腿中形成接合开口，该制动盘罐的突起相应地插入该接合开口中。通过将制动盘罐的对应地成形并设定尺寸的突起接合到其相应地关联的弹簧元件的弹簧腿的接合开口中，可以获得摩擦环在制动盘罐上的特别可靠的保持。

在一个有利的实施方式中存在以下可能性：这些弹簧元件中的每个弹簧元件具有在径向方向上向外可展开的、尤其隆起状(wulstartig)成形的弹簧部分，该弹簧部分在该环形表面与该弹簧腿之间延伸。该弹簧部分为所涉及的弹簧元件提供相应的预紧力。

为了更有效地防止固定环跳出，在特别有利的实施方式中可以提出：该制动盘罐的这些突起中的至少一些突起具有底切，该底切形成为使得其在该安装目标位置中从后方接合/反钩住(hintergreift)这些弹簧腿之一的接合开口的边缘部分。优选地，制动盘罐的所有突起都可以具有这种底切。

优选摩擦环和制动盘罐可以由不同材料制造。在此方面，将以上文中说明的方式实施的固定环和制动盘罐的与之对应的突起结合使用是特别有利。尤其可以由具有比摩擦环更小的密度和/或更小的热导率的材料来制造制动盘罐。例如可以由灰铸铁来制造摩擦环，相反可以由轻金属合金、尤其由铝合金来制造制动盘罐。制动盘罐尤其可以是铸件或锻造件，例如可以通过车制和/或铣制来机械地后续加工。

附图说明

参照附图借助于以下对优选实施例的描述，本发明的其他特征和优点将变得明显。在附图中：

图1示出根据本发明的实施例实施的制动盘的侧视图，

图2示出根据图1中的II的细节，

图3示出用于将制动盘的摩擦环固定在制动盘罐处的固定环的透视图，其中该固定环是根据第一实施变型设计的，

图4示出了穿过根据图3的固定环的截面，

图5示出了示意性简化截面图，其展示了固定环固定在制动盘罐处的细节，

图6示出了示意性简化截面图，其展示了固定环在制动盘罐处的接合过程的细节，

图7示出了穿过制动盘的截面，其中该固定环是根据第一实施变型实施的，

图8示出了根据图7的制动盘的细节，其展示了固定环的接合过程，

图9示出了根据图7的制动盘的细节，其中该固定环处于其安装目标位置中。

具体实施方式

参照图1和2，根据本发明的实施例实施的制动盘1包括摩擦环2以及分开制造的制动盘罐3，该摩擦环具有圆形的外侧20和内侧21。摩擦环2和制动盘罐3彼此同心地布置，其中摩擦环2与制动盘罐3防扭转地连接。制动盘1还具有固定环4，该固定环在图1和图2中仅部分标示(在图1中标示一半)并且用于将摩擦环2在轴向方向(即，垂直于图1中的图像平面)上固定在制动盘罐3上的目的。

摩擦环2和制动盘罐3尤其可以由不同的材料制成。例如可以由具有比制造摩擦环2的材料更小的密度和/或更小的热导率的材料来制造制动盘罐3。例如存在以下可能性：摩擦环2由灰铸铁制造，而制动盘罐3由轻金属合金、尤其由铝合金制造。制动盘罐3尤其可以是铸件或锻造件，其例如可以通过车制和/或铣制来机械地后续加工。

如尤其在根据图2的细节视图中可以看出的，摩擦环2的内侧21具有在朝制动盘1的中点的方向上径向向内延伸的多个突起22。在向制动盘1的中点的方向上延伸的两个相邻的突起22之间分别形成中间空间23。与摩擦环2相连的制动盘罐3具有环形的内部区域30，在该内部区域之内形成有多个圆形的穿通口31。可以分别将紧固螺栓引导穿过这些圆形的穿通口31中的每一个，以便可以将制动盘1紧固在未明确展示轮的轮毂处。

制动盘罐3还具有环形的壁部32，该壁部包括在周向方向上延伸的多个突起33，这些突起分别被中间空间34彼此间隔开。在周向方向上优选彼此等距安排的突起33在径向方向上伸出超过制动盘罐3的环形壁部32并且由此形成制动盘罐3的轴向以及径向的封闭。

制动盘3的在周向方向上交替的突起33和中间空间34与摩擦环2的在周向方向上交替的突起22和中间空间23互补地实施。这意味着，在将摩擦环2安装到制动盘罐3时，摩擦环2的突起22接合到制动盘罐3的与之相对应的中间空间34中并且相反地制动盘罐3的突起33接合到摩擦环2的与之相对应的中间空间23中。由此获得了摩擦环2与制动盘罐3的啮合类型的形状配合连接。摩擦环2的接合到制动盘罐3的中间空间34中的突起22以及制动盘罐3的接合到摩擦环2的中间空间23中的突起33由此完成了摩擦环2与制动盘罐3的防扭转的连接，该连接能够实现扭矩传递。

为了确保摩擦环2和制动盘罐3具有在轴向方向上成对接合到彼此中的突起22、33和中间空间23、34的上述这种布置，设置有上文中已经简要提到的固定环4。固定环4的第一实施变型在图3和图4中示出。

固定环4具有环形表面40，该环形表面在安装了固定环4之后在外部贴靠摩擦环2和制动盘罐3的成对接合到彼此中的突起22、33和中间空间23、34并且遮盖它们。固定环4还具有与制动盘罐3的突起33中的数量相对应的数量的弹簧元件41，这些弹簧元件与固定环4整体式地形成。弹簧元件41中的每个弹簧元件包括弹簧部分42，该弹簧部分在当前情况下是隆起状的并且连接到环形表面40上并且在安装固定环4的情况下可以向外展开(参见图6)。此外，弹簧元件41中的每个弹簧元件包括弹簧腿43，该弹簧腿在安装目标位置中在制动盘1的轴向方向上延伸(参见图5)。在弹簧腿43中的每个弹簧腿中形成接合开口44。这些接合开口44成形为使得在安装时可以将制动盘罐3的各个突起33插入弹簧腿43中的一个弹簧腿的接合开口44中，以便由此将摩擦环2沿轴向方向固定在其在制动盘罐3上的安装目标位置中。

弹簧元件41中的一个弹簧元件的接合过程在图6中示出。每个弹簧腿43的长度被选择成使得所涉及的弹簧腿43可以通过制动盘罐3的突起33接合。在安装时，弹簧腿43以及因此弹簧部分42首先向外展开。随后，弹簧腿43被引导成使得制动盘罐3的突起33中的一个突起接合到弹簧腿43的接合开口44中。弹簧元件41中的每个弹簧元件为此能够产生预紧力，从而实现固定环4可靠地保持在制动盘罐3上。此外，弹簧元件41可以实现补偿制造公差。以上述方式实施的固定环4的优点在于：弹簧元件41的弹簧功能不是通过材料(具有弹簧元件41的固定环4由该材料制成)的弹性、而是通过弹簧元件41的几何形状(尤其通过弹簧腿43的长度)来提供。这导致材料(具有弹簧元件41的固定环4由该材料制成)的减负(Entlastung)，尤其在其伸展极限(Dehngrenze)和向塑性范围中的过渡方面。

为了防止弹簧元件41从制动盘罐3的突起33中跳出并且因此避免固定环4无意地从制动盘罐3松开，优选地，突起33中的每个突起在下部区域中分别具有底切330，该底切成形为使得它在安装目标位置中从后方接合接合开口44的内边缘部分440。

参考图7至9，下面将更详细地解释制动盘1’的另一实施例。摩擦环2和制动盘罐3的具有成对接合到彼此中的突起22、33和中间空间23、34的基本结构对应于上面参照图1至6描述的实施例的基本结构，因此就此而言不需要再次说明。该制动盘1’与第一实施例的不同之处在于结构稍微不同地设计的固定环4’。在第一实施变型中，固定环4形成为将弹簧元件41中的每个弹簧元件与制动盘罐3的突起33相关联并使弹簧元件41彼此直接相邻。相比之下，第二实施变型中的固定环4’被实施成使得弹簧元件41’在固定环4’的周向方向上分别被中间空间45’彼此间隔开，从而(在周向方向上看)仅将制动盘罐3的每第两个突起33与弹簧元件41’中的一个弹簧元件相关联。换句话说，这意味着：相邻弹簧元件41’之间的中间空间45’的延伸尺寸被在周向方向上被选择成使得在周向方向上看仅仅使制动盘罐3的每第两个突起33与固定环4’的一个弹簧元件41’共同作用并且接合到其接合开口44’中。尽管固定环4’仅紧固在制动盘罐3的每第两个突起33上，但是仍然确保在制动盘罐3上可靠地保持固定环4’。

Claims

1.一种制动盘(1，1’)，包括摩擦环(2)、制动盘罐(3)以及固定环(4)，其中该摩擦环(2)具有内侧(21)，在该内侧上形成多个突起(22)和中间空间(23)，以便将该摩擦环(2)与该制动盘罐(3)相连，其中该制动盘罐(3)在其外侧具有与该摩擦环(2)的这些突起(22)和中间空间(23)相对应的中间空间(34)和突起(33)，它们成形为使得它们形状配合地接合到该摩擦环(2)的这些突起(22)和中间空间(23)中，从而该摩擦环(2)防扭转地与该制动盘罐(3)连接，并且其中该固定环(4，4’)被配置成将该摩擦环(2)沿轴向方向固定在该制动盘罐(3)上，其特征在于，该固定环(4，4’)包括在该固定环(4，4’)的周向方向上彼此间隔开的多个弹簧元件(41，41’)，其中这些弹簧元件(41，41’)和该制动盘罐(3)的这些突起(33)中的至少一些突起形成为使得这些弹簧元件(41，41’)在该固定环(4，4’)的安装目标位置中与这些与之相对应的突起(33)共同作用，其方式为使得它们将该固定环(4，4’)保持在该制动盘罐(3)上。

2.根据权利要求1所述的制动盘(1，1’)，其特征在于，这些弹簧元件(41，41’)的数量对应于该制动盘罐(3)的这些突起(33)的数量，并且所有弹簧元件(41，41’)和所有突起(33)形成为使得这些弹簧元件(41，41’)在该固定环(4，4’)的该安装目标位置中与这些与之相对应的突起(33)共同作用，其方式为使得它们将该固定环(4，4’)保持在该制动盘罐(3)上。

3.根据权利要求1或2所述的制动盘(1，1’)，其特征在于，相邻的弹簧元件(41，41’)在该固定环(4，4’)的周向方向上分别被中间空间(45’)彼此间隔开。

4.根据权利要求3所述的制动盘(1，1’)，其特征在于，这些中间空间(45’)形成为并被设定尺寸为使得沿周向方向仅仅将该制动盘罐(3)的每第两个突起(33)与该固定环(4，4’)的这些弹簧元件(41，41’)中的一个弹簧元件相关联。

5.根据权利要求1或2所述的制动盘(1，1’)，其特征在于，这些弹簧元件(41，41’)在该固定环(4，4')的周向方向上彼此等距地安排。

6.根据权利要求1或2所述的制动盘(1，1’)，其特征在于，这些弹簧元件(41，41’)与该固定环(4，4’)整体式地形成。

7.根据权利要求1所述的制动盘(1，1’)，其特征在于，该固定环(4，4’)具有环形表面(40，40’)，该环形表面在外部贴靠该摩擦环(2)和该制动盘罐(3)的成对接合到彼此中的突起(22，33)和中间空间(23，34)。

8.根据权利要求7所述的制动盘(1，1’)，其特征在于，这些弹簧元件(41，41’)中的每个弹簧元件包括弹簧腿(43，43’)，该弹簧腿在安装目标位置中沿该制动盘(1，1’)的轴向方向延伸，其中在这些弹簧腿(43，43’)中的每个弹簧腿中形成接合开口(44，44’)，该制动盘罐(3)的突起(33)相应地插入该接合开口中。

9.根据权利要求8所述的制动盘(1，1’)，其特征在于，这些弹簧元件(41，41’)中的每个弹簧元件具有在径向方向上向外可展开的弹簧部分(42，42’)，该弹簧部分在该环形表面(40，40’)与该弹簧腿(43，43’)之间延伸。

10.根据权利要求8或9所述的制动盘(1，1’)，其特征在于，该制动盘罐(3)的这些突起(33)中的至少一些突起具有底切(330)，该底切形成为使得其在该安装目标位置中从后方接合这些弹簧腿(43，43')之一的接合开口(44，44’)的边缘部分(440，440’)。

11.根据权利要求9所述的制动盘(1，1’)，其特征在于，所述弹簧部分(42，42’)隆起状地成形。