CN112888874B - 用于车辆的具有金属板组件的盘式制动器以及用于盘式制动器的金属板组件 - Google Patents

用于车辆的具有金属板组件的盘式制动器以及用于盘式制动器的金属板组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的盘式制动器，具有第一制动衬片和第二制动衬片及在其之间设置的制动盘和搭接该制动盘的制动钳，该制动钳具有制动钳壳体，在其中设置有包括压力件的压紧装置，该压力件能压紧到第一制动衬片上，设置有波纹管，以用于保护制动钳壳体的内部以防污物，波纹管以第一端部区域固定在制动钳壳体上且以第二端部区域固定在金属板组件上，该金属板组件由金属板和与其同轴设置的及与其锁合地连接的金属板环构成，金属板设置在压力件的端侧与第一制动衬片之间，金属板环设置在波纹管与制动衬片之间，以用于保护波纹管以防通过制动过程在制动衬片和制动盘上生成的热辐射，并且金属板环具有至少一个用于降低金属板环的弯曲刚度的留空部。

Description

用于车辆的具有金属板组件的盘式制动器以及用于盘式制动 器的金属板组件
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的盘式制动器。
本发明还涉及一种用于这样的盘式制动器的金属板组件，该金属板组件包括中央的金属板和与该金属板同轴地设置的以及与该金属板材料锁合地连接的金属板环，所述金属板环用于防止热辐射。此外，本发明也涉及一种具有这样的金属板组件的盘式制动器。
背景技术
商用车、特别是商用车挂车和所谓的鞍式挂车通常模块状地构成并且与容纳在其上的底盘相适配。商用车的底盘组件具有至少一个由多个模块组装而成的轴总成。特别是所述轴总成由具有车轮的真正的车轮轴、制动器、车辆悬架的元件和减震器组装而成。在制造用于商用车鞍式挂车的底盘组件中，例如三个轴总成固定在商用车鞍式挂车的车架上，这大多通过拧紧或部分地也通过焊接进行。
由DE2134940A1得到一种用于衬片盘式制动器的活塞的具有由弹性材料构成的环的保护盖。所述环能在外环周上与制动缸壳体固定地连接。此外，所述环具有环形波纹，所述环形波纹配合到在缸壁与环形的阶梯凸肩之间在盘侧的活塞端部上构造的环形空间中，并且所述环的内边缘支撑在活塞上。环的开口设有在周围与所述环的内边缘密封连接的金属盘。此外，在金属盘上焊接有所述金属板环，所述金属板环覆盖弹性的环直至该环的外边缘并且防止制动蹄的热辐射。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种用于盘式制动器的改善的金属板组件以及一种具有金属板组件的改善的盘式制动器。
按照本发明的用于车辆的盘式制动器包括第一制动衬片和第二制动衬片以及在所述第一制动衬片与所述第二制动衬片之间设置的制动盘和搭接所述制动盘的制动钳，所述制动钳具有制动钳壳体，在所述制动钳壳体中设置有压紧装置，所述压紧装置包括压力件，所述压力件能压紧到所述第一制动衬片上，设置有波纹管，以用于保护所述制动钳壳体的内部以防污物，所述波纹管以第一端部区域固定在所述制动钳壳体上并且以第二端部区域固定在金属板组件上，所述金属板组件由金属板和与该金属板同轴地设置的以及与该金属板材料锁合地连接的金属板环构成，所述金属板设置在所述压力件的端侧与所述第一制动衬片之间，所述金属板环设置在所述波纹管与所述制动衬片之间，以用于保护所述波纹管以防热辐射，所述热辐射通过制动过程在所述制动衬片和所述制动盘上生成，并且所述金属板环具有至少一个用于降低所述金属板环的弯曲刚度的留空部。优选所述压力件沿其纵向方向相对于所述金属板和所述金属板环自由可运动地构造。
压紧装置理解为盘式制动器的以下构件，借助于所述构件，由力环节、例如压缩空气缸产生的驱动力转化为在制动衬片上起作用的压紧力。在经压缩空气操纵的盘式制动器中，该压紧装置的组成部分是可偏转地支承在制动钳壳体中的、经压力加强的制动杆。
按照本发明的用于车辆的盘式制动器的金属板组件包括中央的金属板和与该金属板同轴地设置的以及与该金属板材料锁合地连接的金属板环，所述金属板设置成用于设置在压力件的端侧与制动衬片之间，所述金属板环设置成用于设置在波纹管与所述制动衬片之间并且保护所述波纹管以防热辐射，所述金属板环具有至少一个用于降低所述金属板环的弯曲刚度的留空部。
换言之，所述至少一个留空部设置成用于产生在金属板环中的结构削弱部，金属板环的弯曲刚度由此降低并且因此金属板环可以较容易地弹性变形。通过降低金属板环的弯曲刚度，保护金属板与金属板环之间的材料锁合连接或连接部位以防增大的力作用，其方式是，导入到金属板环中的力转变为金属板环的变形。此外，可以通过对金属板环的有针对性的材料选择不仅有针对性地调设弯曲刚度而且有针对性地调设绝热或热反射的特性，以便增大对波纹管的保护。优选金属板环由弹簧钢构造。优选所述金属板环可以至少部分地具有耐热的、特别是热反射的涂层。
特别是金属板和金属板环通过焊接或粘接相互连接，所述焊缝或胶缝优选环绕地构造。备选地，多个焊缝区段或胶缝区段可以均匀地在周边上分布地设置在金属板与金属板环之间，以便构造金属板组件。
优选所述金属板环一件式地具有柱体形区段以及垫圈形区段。所述柱体形区段可以基本上与所述垫圈形区段垂直地构造。特别是通过冷成形来制造金属板环，优选深拉柱体形区段。柱体形区段基于其功能特别是具有比垫圈形区段高的弯曲刚度，因为柱体形区段设置用于容纳金属板环。
优选在柱体形区段与压力件的设置在该柱体形区段中的纵向区段之间构造有环绕的环状间隙。因此，金属板环的柱体形区段不支撑在压力件的周面上。
优选所述波纹管借助于张紧环固定在所述金属板环的所述柱体形区段上。因此，波纹管径向地贴靠在柱体形区段的外周面上，张紧环将波纹管的第二端部区域以位置固定的方式固定在金属板环的柱体形区段上，因此不仅防止轴向移动而且防止旋转。特别是设置有另一个张紧环，该另一个张紧环将波纹管的第一端部区域固定在制动钳壳体上。优选在制动钳壳体与波纹管之间将环形的容纳金属板设置在制动钳壳体的开口中。
此外，优选在所述波纹管与所述垫圈形区段之间在所述垫圈形区段上设置有具有抗粘作用的盘。因此，所述盘至少部分地抗粘地构造或者说具有抗粘特性。例如所述盘的至少一个朝波纹管指向的端面具有抗粘涂层。优选所述盘的至少一个朝垫圈形区段指向的端面具有耐热的、特别是热反射的涂层。特别是所述盘由塑料构造。优选所述盘或在盘上的涂层至少部分或完全由聚四氟乙烯(PTFE)制成。因此，盘一方面用于阻止波纹管在接触时的附着或粘着并且另一方面用于进一步降低朝波纹管的方向的热辐射。
特别是具有抗粘作用的盘材料锁合地和/或形锁合地与金属板环连接。例如至少垫圈形区段这样以构造所述盘的塑料涂层、注塑包封或重铸，使得至少朝波纹管指向的端面具有抗粘特性。
按照一种优选实施方式，所述垫圈形区段相对于所述金属板轴向地朝所述波纹管的方向向后错开地设置。换言之，垫圈形区段设置在第一平面中并且金属板设置在第二平面中，这两个平面基本上平行地并且因此不同地构造。因此，所述两个平面彼此通过间隙来隔开间距，所述两个平面之间的轴向间距形成垫圈形区段与金属板之间的间隙或错位。这个间隙在正常条件下阻止垫圈形区段与第一制动衬片的接触。
多个留空部可以沿周向方向均匀分布地构造在所述垫圈形区段上。优选多个留空部沿周向方向均匀分布地彼此邻近地设置在至少一个圆形轨道上。所述留空部在垫圈形区段上的均匀分布能实现对垫圈形区段的弯曲刚度的均一的并且因此均匀的调设。
优选所述留空部长孔形地或缝隙状地构造。例如所述留空部可以不同大小地或长地构造。优选所有留空部彼此相同地构造。
此外，优选所述留空部主要沿周向方向或主要沿径向方向延伸。例如所述留空部从垫圈形区段的外周径向向内构造，从而沿周向方向在两个留空部之间构在梯形部段，所述梯形部段沿轴向方向或沿着压紧装置的中心纵轴线是特别柔性的。
特别是所述留空部以构造所述盘的塑料填充。换言之，至少金属板环的垫圈形区段这样以塑料注塑包封，使得塑料渗透到留空部中并且闭锁该留空部。垫圈形区段的柔性与此同时保持。
附图说明
下面与对本发明的优选实施例的描述共同借助附图详细描述改善本发明的其他措施。附图中：
图1示出具有按照本发明的金属板组件的部分地示出的按照本发明的盘式制动器的简化示意性剖视图，盘式制动器的制动衬片还未被磨损；
图2示出按照图1的部分地示出的按照本发明的盘式制动器的简化示意性剖视图，盘式制动器的制动衬片被强烈磨损；
图3示出按照图1和图2的按照本发明的金属板组件的简化示意性端侧视图；
图4示出按照第二实施方式的按照本发明的金属板组件的简化示意性端侧视图；以及
图5示出按照第三实施方式的按照本发明的金属板组件的简化示意性端侧视图。
具体实施方式
按照图1示出用于车辆、特别是用于商用车的盘式制动器、特别是气动的盘式制动器。盘式制动器的组成部分是未示出的制动钳以及制动盘1，所述制动钳可以设计为固定鞍座或设计为浮动制动钳，在所述制动盘的两侧，制动衬片2a、2b设置在制动钳中。制动衬片2a、2b分别由摩擦衬片14a、14b以及背侧的衬片支承板15a、15b构成。在操纵盘式制动器时，摩擦衬片14a、14b贴靠在制动盘1上，以便产生用于制动车辆的摩擦力矩。未示出的制动钳以通常的结构方式由U形地包围制动盘1的制动钳桥以及制动钳壳体6构成，其中在图1和图2仅又描绘出金属板成形件。盘式制动器的压紧装置处于制动钳的制动钳壳体6中。
此外，盘式制动器的组成部分是调整装置。所述调整装置用于补偿盘式制动器的由于在制动衬片2a、2b和制动盘1上的继续磨损而变大的空隙。随着对盘式制动器的调整，在时间的进程中出现压力件3沿着其中心纵轴线4朝向制动盘1的移位，所述压力件是压紧装置的组成部分。这特别是通过对图1和图2的比较而变得清楚。
按照图1，盘式制动器的制动衬片2a、2b还未被磨损，压力件3完全移入。按照图2，盘式制动器的制动衬片2a、2b被强烈磨损，压力件3完全移出。
压力件3基本上旋转对称地构造。在所述压力件的外侧上，所述压力件在其长度的一部分上设有外螺纹16并且与(在这里未示出的)螺母一起构造螺纹传动装置。在调整时例如进行对构造为丝杠的压力件3的扭转，压力件3还得到沿着中心纵轴线4朝向制动盘1的平移运动，以便校正空隙。所述螺母静止不动地固定。因为压力件3随着增大的衬片磨损从制动钳壳体6运动出来，所以需要对制动钳壳体6的内部的符合该运动可能性的保护，以防外部污物。因为恰好在制动衬片2a、2b的区域中存在强烈的载有灰尘和湿气的气氛。出于这个原因，制动钳壳体6朝向车辆内部的第一制动衬片2a设有密封部。这个密封部基本上由装入到制动钳壳体6的开口中的可变形的波纹管5和将波纹管5朝向制动盘1封闭的金属板组件7组成。由橡胶或弹性体构成的波纹管5以第一端部区域5a抗扭转地固定在制动钳壳体6上。这个固定当前借助于张紧环12b进行，所述张紧环将第一端部区域5a夹紧到制动钳壳体6的包围的开口上。波纹管5以其第二端部区域5b通过另一个张紧环12a抗扭转地固定在金属板组件7上。
金属板组件7由金属板8和与该金属板8同轴地设置的以及与该金属板8材料锁合地连接的金属板环9构成。金属板8设置在压力件3的端侧与第一制动衬片2a之间并且具有制动衬片压力面17a以及与此相反地构造的用于压力件3的贴靠面17b。制动衬片压力面17a贴靠在第一制动衬片2a的衬片支承板15a上并且用于压力件3的贴靠面17b贴靠在压力件3上。压力件3沿纵向方向相对于金属板8可自由运动地设置。
金属板环9设置在波纹管5与第一制动衬片2a之间，以用于保护波纹管5以防热辐射，所述热辐射通过制动过程在制动衬片2a、2b和制动盘1上生成。
金属板环9具有基本上柱体形区段9a和扁平的垫圈形区段9b，柱体形区段9a基本上与垫圈形区段9b垂直地构造并且与该金属板一体式地连接。当前波纹管5借助于张紧环12a固定在金属板环9的柱体形区段9a上。盘形区段9b设置在金属板8的径向延长部中。同时所述区段相对于金属板8轴向地朝波纹管5的方向稍微向后错开地设置，以便盘形区段9b的朝第一制动衬片2a指向的热屏蔽面18通常不贴靠在第一制动衬片2a上。
在柱体形区段9a与压力件的纵向区段之间构成环绕的环状间隙19(图2)。因此，金属板环9的柱体形区段9a不在外部支撑在压力件3的周面上。因此，压力件3可以在调整时自由地旋转，而金属板环9不一起旋转。
也许例如可以通过污物引起第一制动衬片2a与金属板环9之间的接触。在这样的接触中必须保护金属板8与金属板环9之间的连接部位以防由于变形的负载，以便阻止对材料锁合连接的损坏。为此，金属板环9具有多个留空部11，所述留空部设置用于降低弯曲刚度。这些留空部11在图3中较好地示出。此外，在图4和图5中示出用于留空部11的其他实施例。也许也可以引起：金属板环9的垫圈形区段9b在例如通过污物的力作用时由于其降低的弯曲刚度这样弹性地变形，使得所述垫圈形区段贴靠在波纹管5上。为了保护波纹管5还较好地防止在制动过程中的热辐射，或者为了进一步降低作用到波纹管5上的热辐射，在波纹管5与盘形区段9b之间将盘13在端侧设置在垫圈形区段9b上。盘13当前由具有抗粘作用的塑料构造，以便附加地阻止在与盘13接触时波纹管5的附着。换言之，盘13一方面减少从第一制动衬片2a至波纹管5的热辐射并且另一方面能实现在与盘13接触之后波纹管5的无残留物的脱开。
按照图2，盘式制动器的制动衬片2a被强烈磨损。特别是不仅摩擦衬片14a、14b而且制动盘1通过使用而磨损，当前仅示出第一摩擦衬片14a。因此，压力件3完全移出。波纹管5同样完全移出。在此，波纹管5的第一端部区域5a保留在制动钳壳体6上并且波纹管5的第二端部区域5b与金属板组件7和盘13共同由压力件3轴向地沿着中心纵轴线4移动。
图3单独示出按照图1和图2的金属板组件7，所述视图在端侧向金属板8的制动衬片压力面17a上和金属板环9的热屏蔽面18上进行。金属板环9中由于端侧图示仅垫圈形区段9b可见。在垫圈形区段9b中，多个留空部11沿周向方向均匀分布地构造。留空部11长孔形地构造并且弯曲地或曲线地沿周向方向延伸。换言之，留空部11沿周向方向均匀分布地彼此邻近地设置在一个共同的圆形轨道上。
图4单独示出金属板组件7的第二实施方式。所述视图在端侧向金属板8的制动衬片压力面17a上和金属板环9的热屏蔽面18上进行。金属板环9中由于端侧图示仅垫圈形区段9b可见。在垫圈形区段9b中，多个留空部11沿周向方向均匀分布地构造。所述留空部11是径向缝隙。所述径向缝隙沿径向方向从垫圈形区段9b的外周向内延伸。为了良好的弹性和可弯曲性，向外开口的缝隙11的长度为大于垫圈形区段9b的径向延伸尺寸的一半。
图5单独示出金属板组件7的第三实施方式，所述视图在端侧向金属板8的制动衬片压力面17a上和金属板环9的热屏蔽面18上进行。在金属板环9中由于端侧图示仅垫圈形区段9b可见。在垫圈形区段9b中，多个留空部11沿周向方向均匀分布地构造。留空部11长孔形地构造并且弯曲地或曲线地沿周向方向延伸。按照图5的留空部11比按照图3的留空部11窄地构造，按照图5的留空部11在两个圆形轨道上分布地设置。外圆形轨道上的留空部11比内圆形轨道上的留空部11沿周向方向稍长地构造。此外，外圆形轨道上的留空部11相对于内圆形轨道上的留空部11相位移动或者沿周向方向错开地构造。
附图标记列表
1 制动盘
2a、2b 制动衬片
3 压力件
4 中心纵轴线
5 波纹管
5a、5b 端部区域
6 制动钳壳体
7 金属板组件
8 金属板
9 金属板环
9a 柱体形区段
9b 垫圈形区段
10 压力件
11 留空部
12a、12b 张紧环
13 盘
14a、14b 摩擦衬片
15a、15b 衬片支承板
16 外螺纹
17a 制动衬片压力面
17b 用于压力件的贴靠面
18 热屏蔽面
19 环状间隙。

Claims (11)

1.用于车辆的盘式制动器，所述盘式制动器具有第一制动衬片(2a)和第二制动衬片(2b)以及在所述第一制动衬片与所述第二制动衬片之间设置的制动盘(1)和搭接所述制动盘(1)的制动钳，所述制动钳具有制动钳壳体(6)，在所述制动钳壳体中设置有压紧装置，所述压紧装置包括压力件(3)，所述压力件能压紧到第一制动衬片(2a)上，设置有波纹管(5)，以用于保护所述制动钳壳体(6)的内部以防污物，所述波纹管(5)以第一端部区域(5a)固定在所述制动钳壳体(6)上并且以第二端部区域(5b)固定在金属板组件(7)上，所述金属板组件由金属板(8)和与该金属板同轴地设置的以及与该金属板材料锁合地连接的金属板环(9)构成，所述金属板(8)设置在所述压力件(3)的端侧与所述第一制动衬片(2a)之间，所述金属板环(9)设置在所述波纹管(5)与所述制动衬片(2a)之间，以用于保护所述波纹管(5)以防热辐射，所述热辐射通过制动过程在所述制动衬片(2a、2b)和所述制动盘(1)上生成，其特征在于，所述金属板环(9)具有设置在所述金属板(8)的径向延长部中的垫圈形区段(9b)和长孔形地构造的用于降低所述金属板环的弯曲刚度的留空部(11)，并且所述留空部(11)沿周向方向均匀分布地且在至少一个圆形轨道上相互邻接地构造在所述垫圈形区段(9b)上。
2.按照权利要求1所述的盘式制动器，其特征在于，所述金属板环(9)具有与所述垫圈形区段(9b)一件式的、柱体形区段(9a)，所述柱体形区段基本上与所述垫圈形区段(9b)垂直地构造。
3.按照权利要求2所述的盘式制动器，其特征在于，所述金属板环(9)以所述柱体形区段(9a)包围所述压力件(3)的纵向区段。
4.按照权利要求2所述的盘式制动器，其特征在于，所述波纹管(5)借助于张紧环(12a)固定在所述金属板环(9)的所述柱体形区段(9a)上。
5.按照权利要求3所述的盘式制动器，其特征在于，所述波纹管(5)借助于张紧环(12a)固定在所述金属板环(9)的所述柱体形区段(9a)上。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，在所述波纹管(5)与所述垫圈形区段(9b)之间在所述垫圈形区段(9b)上设置有具有抗粘作用的盘(13)。
7.按照权利要求1至5中任一项所述的盘式制动器，其特征在于，所述垫圈形区段(9b)相对于所述金属板(8)轴向地朝所述波纹管(5)的方向向后错开地设置。
8.用于车辆的盘式制动器的金属板组件(7)，所述金属板组件包括中央的金属板(8)和与该金属板同轴地设置的以及与该金属板材料锁合地连接的金属板环(9)，所述金属板(8)设置成用于设置在压力件的端侧与制动衬片之间，所述金属板环(9)设置成用于设置在波纹管与所述制动衬片之间并且所述金属板环用于保护所述波纹管以防热辐射，其特征在于，所述金属板环(9)具有设置在所述金属板(8)的径向延长部中的垫圈形区段(9b)和长孔形地构造的用于降低所述金属板环的弯曲刚度的留空部(11)，并且所述留空部(11)沿周向方向均匀分布地且在至少一个圆形轨道上相互邻接地构造在所述垫圈形区段(9b)上。
9.按照权利要求8所述的金属板组件(7)，其特征在于，所述金属板环(9)具有与所述垫圈形区段(9b)一件式的、柱体形区段(9a)，所述柱体形区段基本上与所述垫圈形区段(9b)垂直地构造。
10.按照权利要求8或9所述的金属板组件(7)，其特征在于，在所述垫圈形区段(9b)上设置有具有抗粘作用的盘(13)。
11.按照权利要求8或9所述的金属板组件(7)，其特征在于，所述垫圈形区段(9b)相对于所述金属板(8)轴向地朝所述波纹管的方向向后错开地设置。
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