CN109812523A - 用于去除制动粉尘的制动盘 - Google Patents

用于去除制动粉尘的制动盘 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆(特别是汽车)的盘式制动器的制动盘(1),该制动盘具有轴安装件(3)、面向机动车辆具有第一制动表面(13)的内侧(7)、与内侧相对布置具有第二制动表面(15)的外侧(9)和沿制动盘(1)的缘周(11)伸展的边缘表面(17),轴安装件(3)用于安装在和/或固定到轮轴(A),轮轴(A)能够连接到车轮。该边缘表面(17)构造有多个流动结构(19),该流动结构用于产生气流从而运走在制动表面(13、15)处产生的制动粉尘和/或磨损的制动颗粒。

Description

用于去除制动粉尘的制动盘
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的用于机动车辆(特别是汽车)的盘式制动器的制动盘。本发明还涉及一种具有权利要求8的前序部分的特征的用于机动车辆(特别是汽车)的盘式制动器,该盘式制动器具有这种制动盘。
背景技术
盘式制动器通常用于制动机动车辆,尤其是汽车,例如轿车、货车或摩托车,通过摩擦减慢机动车辆车轮的旋转运动。为此目的,盘式制动器具有制动盘和制动器支撑板,该制动盘连接到轮毂,该轮毂通常是圆形的,制动钳固定在上述制动器支撑板上。制动钳覆盖有制动衬片,该制动衬片可以与制动盘两侧的制动表面接触,以产生必要的制动摩擦。在进行制动操作的时候,即当制动衬片与制动表面接触并与其摩擦时,会产生制动粉尘和/或磨损的制动颗粒,它们很容易被带入由车轮(尤其是车轮轮辋)引起的空气湍流,并且沉积在车轮上,特别是在轮辋上。特别是当使用浅色车轮,特别是浅色轮辋,例如铝制轮辋时,这导致在行驶几公里后车轮(特别是轮辋)的明显可检测的、严重的污染,而此时机动车辆的其余部分还是干净的。
例如从DE 202007000246 U1中已知一种用于汽车的制动粉尘收集装置。制动粉尘收集装置具有安装在轮辋内侧的气流发生装置,通过该气流发生装置,轮辋的旋转运动被传递到气流发生装置中的风扇。该风扇产生气流,该气流朝向安装在机动车辆上的粉尘收集装置。原则上,由气流夹带的制动粉尘被运送到粉尘收集装置,在那里被过滤。气流能够将制动粉尘从车轮和轮辋向机动车辆输送以防止污染。然而,该解决方案的缺点是需要额外的部件,即气流产生装置,以产生气流。
从自行车制动盘领域中已知使用凹槽或通道来排除雨滴和粉尘。例如,US 2008/302616公开了一种制动盘,其具有连接到自行车轮毂的凹槽。制动盘具有齿形外侧,该齿形外侧具有多个第一凸起和第二凸起,每个第二凸起布置在第一凸起之间。两个凹槽布置在每个第二凸起和两个相邻的第一凸起之间。多个第一凹槽和第二凹槽沿制动盘的两个侧表面伸展,其中第一凹槽连接到第二凹槽。
例如,从US 2015/0343518中已知一种盘式制动器转子及其制造方法。盘式制动器转子呈板状并且在外周部分上具有至少一个凹陷。US 2005/0056495还公开了一种用于机动车辆的制动盘,其围绕中心轴线布置并且具有外缘周和内缘周。制动盘侧的上表面和下表面设置有周向定向的区段,这些区段在表面上方交替地凸起并凹入表面中。
最后,US 2013/168193提出了一种用于自行车盘式制动器的制动盘,其外部具有第一和第二制动表面,其中两个表面在相反的轴向方向上定向。设计用于消散摩擦所产生的热量的冷却肋布置在制动盘的内部区段上,该冷却肋与至少一个制动表面径向分离。
因此,从现有技术中已知一系列设计用于消散粉尘、雨滴和/或热量的肋和/或凹槽。所描述的肋的缺点在于,消散沿着制动表面从径向内部区域到径向外部区域发生,并且仅由于位移而实现并且不由气流驱动。此外,在制造期间在制动盘的侧表面中产生诸如缺口和/或凹槽和/或通道的凹陷是相对劳动密集的,因此是昂贵的。
鉴于所描述的相关技术的现状,用于机动车辆(特别是汽车)的制动盘仍然能够改进。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供用于避免由于磨损的制动颗粒和/或制动粉尘而导致车轮和/或轮辋的污染而不会影响车辆的空气动力学的改进方式。
根据本发明,该问题通过具有权利要求1的特征的制动盘和具有权利要求8的特征的盘式制动器解决。在从属权利要求中描述了本发明的其他有利变型。
应当注意,以下描述中单独列出的特征和方法可以以任何技术上实用的方式彼此组合,并因此构成本发明的进一步变型。该描述进一步表征和指定了本发明,特别是结合附图。
提出了用于机动车辆(特别是汽车)的盘式制动器的制动盘,该制动盘具有轴安装件、内侧、外侧和沿制动盘缘周伸展的边缘表面,其中该轴安装件用于安装在和/或固定到可连接车轮的轮轴上,内侧面向机动车辆并且具有第一制动表面,外侧与内侧相对布置并且具有第二制动表面。制动盘以共同旋转的方式连接到轮轴和轮毂,使得车轮的旋转运动传递到制动盘。制动盘的内侧和面向车轮及轮辋的外侧各自在相应侧的外缘周边具有制动表面,该制动表面可以与制动钳的制动衬片接触以执行制动操作。在制动期间,制动衬片沿制动表面摩擦,导致相应车轮的旋转运动变慢,但也在第一和第二制动表面的区域中产生制动粉尘和/或制动颗粒。制动盘必须具有足够的机械强度,因此必须具有合适的坚固的或厚的结构,使得边缘表面围绕制动盘的缘周伸展。空腔和/或凹口可以设置在制动盘的内侧和外侧之间以减轻重量和/或以冷却为目的。
根据本发明,边缘表面具有多个流动结构,用于产生气流以运走在制动表面处产生的制动粉尘和/或磨损的制动颗粒。本发明背后的思想是将制动盘本身用作一种流动产生装置,例如以风扇的方式,从而产生气流,在制动粉尘和/或磨损的制动颗粒被车轮或轮辋产生的湍流和/或涡流带起并最终沉积在车轮和/或其轮辋上之前,该气流将它们运走。为此,流动结构布置在边缘表面上并沿着边缘表面布置,以在制造制动粉尘和/或磨损的制动颗粒的区域中直接产生气流。然后,气流夹带制动粉尘和/或磨损的制动颗粒,并将它们朝向机动车辆输送,远离车轮及其轮辋。
根据本发明的优选变型,流动结构被设计成,使得气流从制动盘的外侧朝向车辆的方向是可引导的和/或被引导,其中制动粉尘和/或磨损的制动颗粒可以借助于气流从车轮向机动车辆被输送。产生指向机动车辆的气流的流动结构的定向特别取决于车轮的旋转方向。如果机动车辆向前行驶,或者在其预定的行进方向上行驶,则气流应该优选地指向机动车辆。气流的方向可能受到流动结构的定向和/或几何形状的影响。
例如,流动结构与轮轴成角度并与制动盘的旋转方向成角度和/或与轮轴形成第一角度并与制动盘的旋转方向形成第二角度。因此,流体结构向制动盘的旋转方向斜角地延伸,这尤其对应于行驶方向,使得只要制动盘旋转或车轮的旋转运动传递到制动盘,则径向冲击在制动盘的边缘表面上的空气在轴向方向上转向。
在一个有利的变型中,用于去除制动表面处产生的制动粉尘和/或磨损的制动颗粒的气流可通过第一角度和/或第二角度调节。例如,可以通过使角度更大和/或更小来调节流速和/或流动方向。
同样有利的是,用于去除制动表面处产生的制动粉尘和/或磨损的制动颗粒远离所述表面的气流可通过流动结构的数量调节。多个流动结构可以沿制动盘的缘周均匀地布置,以使制动粉尘和/或磨损的制动颗粒尽可能均匀地被移除。所选择的流动结构的数量越多,产生的气流的过程就越均匀地沿着制动盘的边缘表面分布。制动盘可以构造有多个流动结构,其数量范围在2至30之间,特别是例如在5至15个流动结构的范围内。
根据另一有利实施例,用于去除制动表面处产生的制动粉尘和/或磨损制动颗粒远离所述表面的气流可通过流动结构的尺寸来调节。因此,例如,气流的速度可以通过流动结构的宽度或厚度来调节,也就是根据它们沿缘周方向的伸展和/或通过相邻流动结构之间的距离来调节。通过改变流动结构和轮轴或制动盘的旋转方向之间的第一角度或第二角度以及通过改变流动结构的数量、间隔和大小可以调节所产生的气流并使其适应于不同的盘式制动器产生的可变量的制动粉尘和/或磨损的制动颗粒。
特别有利的是,如果流动结构设计为缺口和/或凹槽和/或流动通道,其中流动结构布置成在边缘表面内横切第一和/或第二制动表面和/或沿边缘表面延伸。以这种方式,只需使用较少的材料并且可以简单地从固体制动盘材料中产生(例如铣削和/或钻出)流动结构。在这种情况下,每个流动结构横切第一和第二制动表面,使得制动表面具有凹口,在制动衬片处产生的制动粉尘和/或磨损的制动颗粒立即被引导离开进入凹口。通过气流在各个凹口处产生一种抽吸效果。
此外,提出了一种用于机动车辆(特别是汽车)的盘式制动器,其具有制动盘,其中该制动盘具有轴安装件、面向机动车辆并且具有第一制动表面的内侧、与内侧相对布置并且具有第二制动表面的外侧和沿着制动盘缘周伸展的边缘表面,该轴安装件用于安装在和/或固定到可以连接到车轮的轮轴上。盘式制动器还包括制动钳和安装在该制动钳上的制动衬片。
根据本发明,制动盘具有流动结构,该流动结构从制动盘的第一制动表面沿缘周向制动盘的第二制动表面伸展,其中,第一和第二制动表面在制动操作期间与制动钳的制动衬片接触。流动结构优选地设计成缺口和/或凹槽和/或流动通道的形式,从而在这些流动通道内产生气流。该气流在与制动衬片接触的制动表面上产生抽吸作用,使得在那里产生的制动粉尘和/或磨损的制动颗粒被吸入流动结构中,并且通过其中产生的气流被运走,该流动结构被设计为流动通道。
在以下附图说明中公开了本发明的其他有利变型。在附图中:
附图说明
图1是根据本发明的制动盘的示例性实施例的外侧的透视示意图;
图2是根据本发明的制动盘的示例性实施例的示意性侧视图;和
图3是根据图2中所示的根据本发明的制动盘的示例性实施例的外侧的示意图。
具体实施方式
在各个附图中,相同的部件始终具有相同的附图标记,因此通常仅描述一次。
图1以透视图示出了根据本发明的制动盘1的示例性实施例。制动盘1具有轴安装件3,该轴安装件用于安装在和/或固定到轮轴A(这里仅示意性地示出)和轮毂上。轴安装件3通过钻孔5以共同旋转的方式螺栓连接到轮毂。制动盘1还具有内侧7和外侧9,内侧7面向机动车辆,外侧9与内侧7相对并且面向机动车辆的车轮和轮辋。第一制动表面13在内侧7上形成,第二制动表面15在外侧9上的径向外部区域中或在制动盘1的缘周11的区域中,当执行制动操作时,它们与制动钳的相应制动衬片接触。制动衬片和相应的制动表面13、15之间的摩擦一方面导致制动盘1的旋转运动减速,而且还产生制动粉尘和/或磨损的制动颗粒。边缘表面17沿着内侧7和外侧9之间的缘周11伸展。凹口和/或空腔可以在内侧7和外侧9之间提供以减轻重量和/或消散制动产生的热量。
彼此平行伸展的流动结构19沿着边缘表面17均匀地间隔布置。流动结构19以具有基本上半圆形的横截面的流动槽或流动通道的形式构造。流动结构19与轮轴A成角度并且与制动盘1的旋转方向R成角度,该旋转方向对应于机动车辆的行驶方向,从而产生从外侧9开始朝向内侧7的气流。产生的气流夹带制动表面13、15和制动衬片之间产生的制动粉尘和/或磨损的制动颗粒,并将它们朝向机动车辆输送。
在轮轴A和流动结构19之间形成第一角度α,该角度是钝角,如图2所示。图2示出了根据本发明的制动盘1的示例性设计的侧视图。在旋转方向R和流动结构19之间形成第二角度β,在这种情况下是锐角。通过具有特定旋转方向R的流动结构19的这种布置,从制动盘1的外侧9开始朝向内侧7产生气流。图2还示出了流动结构19构造成在边缘表面17的整个厚度或宽度上伸展。
在图3中,图2的制动盘1以俯视图示出。轴安装件3布置成与轮轴A和制动盘的外侧9同轴。内侧7位于制动盘1的相对侧,因此在图3中不可见。总共十个流动结构19布置成沿着制动盘1的外侧9的第二制动表面15均匀地间隔开。流动结构19各自以具有半径的缺口的方式设计,使得它们定位成横切第一制动表面13和第二制动表面15。其效果是在制动表面13、15的区域中或在制动衬片与制动表面13、15摩擦的区域中形成凹口21,这些凹口用于接收在那里产生的制动粉尘和/或磨损的制动颗粒并将它们运走。
附图标记列表:
1 制动盘
3 轴安装件
5 钻孔
7 内侧
9 外侧
11 缘周
13 第一制动表面
15 第二制动表面
17 边缘表面
19 流动结构
21 凹口
A 轮轴
R 旋转方向
α 第一角度
β 第二角度

Claims (8)

1.一种用于机动车辆的盘式制动器的制动盘(1),所述机动车辆特别是汽车,所述制动盘具有轴安装件(3)、内侧(7)、外侧(9)和边缘表面(17),所述轴安装件(3)用于安装在和/或固定到轮轴(A),所述轮轴(A)能够连接到车轮,所述内侧(7)面向所述机动车辆并且具有第一制动表面(13),所述外侧(9)与所述内侧相对布置并且具有第二制动表面(15),所述边缘表面(17)沿所述制动盘(1)的缘周(11)伸展,
其特征在于:
所述边缘表面(17)构造有多个流动结构(19),所述流动结构用于产生气流从而运走在所述制动表面(13、15)处产生的制动粉尘和/或磨损的制动颗粒。
2.根据权利要求1所述的制动盘(1),
其特征在于:
所述流动结构(19)设计成使得所述气流从所述制动盘(1)的所述外侧(9)朝向所述机动车辆的方向是可引导的和/或被引导,其中所述制动粉尘和/或所述磨损的制动颗粒可以借助于所述气流从所述车轮向所述机动车辆被输送。
3.根据权利要求1或2所述的制动盘(1),
其特征在于:
所述流动结构(19)与所述轮轴(A)成角度并与所述制动盘(1)的旋转方向(R)成角度和/或与所述轮轴(A)形成第一角度(α)并与所述制动盘(1)的所述旋转方向(R)形成第二角度(β)。
4.根据前述权利要求任一项所述的制动盘(1),
其特征在于:
所述气流可通过所述第一角度(α)和/或所述第二角度(β)调节,所述气流用于输送在所述制动表面(13、15)处产生的所述制动粉尘和/或所述磨损的制动颗粒远离所述表面。
5.根据前述权利要求任一项所述的制动盘(1),
其特征在于:
所述气流可通过所述流动结构(19)的数量调节,所述气流用于输送在所述制动表面(13、15)处产生的所述制动粉尘和/或所述磨损的制动颗粒远离所述表面。
6.根据前述权利要求任一项所述的制动盘(1),
其特征在于:
所述气流可通过所述流动结构(19)的大小调节,所述气流用于输送在所述制动表面(13、15)处产生的所述制动粉尘和/或所述磨损的制动颗粒远离所述表面。
7.根据前述权利要求任一项所述的制动盘(1),
其特征在于:
所述流动结构(19)设计为缺口和/或凹槽和/或流动通道,其中所述流动结构(19)布置成在所述边缘表面(17)内横切所述第一制动表面(13)和/或第二制动表面(15)。
8.一种用于机动车辆的盘式制动器,所述机动车辆特别是汽车,所述盘式制动器具有特别地如权利要求1至7中任一项所述的制动盘(1)、制动钳和安装在所述制动钳上的制动衬片,
其特征在于:
所述制动盘(1)具有流动结构(19),所述流动结构从所述制动盘(1)的第一制动表面(13)沿缘周(11)向所述制动盘(1)的第二制动表面(15)伸展,其中所述第一和第二制动表面(13、15)在制动操作期间与所述制动钳的所述制动衬片接触。
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