CN1285028A - 汽车用鼓式制动器的制动蹄片支承盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车用内胀式鼓式制动器的制动蹄片支承盘。制动蹄片支承盘用轻金属,尤其是铝或铝合金或者以轻金属为基础的复合材料制造成铸件。为了使制动蹄片支承盘重量轻、制造成本经济但又具有高刚度,使其在制动过程中能够承受通过制动蹄片作用的力和力矩并传递到轴颈上,绕轴颈承座(5)附近设计一个轴向凸缘,从该凸缘出来设置基本径向向外的肋片一直延伸到制动蹄片的支承部位(3)。因此肋片(6)能够被支承部位(3)的蜂窝状结构(10)容纳。由此轴颈承座(5)和制动蹄片的连接部位(2)可以设计得材料厚度较大,度较小,其中保证了力从支承部位(3)到轴颈承座(5)的直接传递。

Description

汽车用鼓式制动器的制动蹄片支承盘
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的制动蹄片支承盘以及如权利要求10前序部分所述的制造制动蹄片支承盘的方法。
制动蹄片支承盘在内胀式鼓式制动器中用来可回转地安置制动蹄片，并必须相应地承受从汽车车轮通过摩擦环传递到制动蹄的力和力矩并传递到各自的轴颈。
为了能够承受和传递更大的力和力矩，车轮基板(Radtrgerplatte)至今大部分用钢制造，尤其是用深冲法。但因为制动蹄片和摩擦环之间的作用面必须保证不受湿度和污物侵入，所以在制动支承盘的径向外部区域需要环绕的密封环以形成密封迷宫。必要时用深冲法可以制造出阶梯式密封迷宫。具有两个密封环因而具有更好的密封效果的双迷宫无法直接通过深冲法制成。为此必须紧接着在制动支承盘上安置另外一个密封环，例如通过点焊，由此明显增加了制造时间和提高了制造成本。
另外，在现代汽车结构中，力求采用轻金属以减轻重量从而降低汽车燃油消耗，但是通过深冲法制造轻金属件存在困难。
此外，采用深冲法无法形成不同厚度的制动支承盘，而这些不同厚度是与制动过程中出现的力相匹配从而是重量最佳化的。
DE 42 12 356 A1公开了一种鼓式制动器的制动蹄片支承盘，其通过压铸法用铝合金或以铝为基础的材料制造。特别是承受较大力的部分设计得比其余部分厚度更大。密封所需的外密封环在压铸法中形成，因此整个制动蹄片支承盘可以通过一种制造法一起制成。而在受到较大力的或者经受磨损的部分嵌入铁件。
但这种制动蹄片支承盘的缺点是相对在制动过程中出现的载荷来说其刚度太小。
本发明的任务是提供一种制动蹄片支承盘和一种制造制动蹄片支承盘的方法，该制动蹄片支承盘重量轻，制造成本经济，但却足够坚硬以便能够承受制动蹄片的较高的力和力矩并传递到轴颈上。
该任务是通过如权利要求1所述的一种制动蹄片支承盘和如权利要求10所述的一种制造制动蹄片支承盘的方法来实现的。从属权利要求描述了根据本发明的制动蹄片支承盘及其制造方法的优选设计方案。
因此，根据本发明为了加固制动蹄片支承盘，设计基本径向延伸的肋片，其从一个绕轴颈承座的轮缘延伸到制动蹄片的支撑点。本发明基于这样的知识，即在制动过程中，由制动蹄片施加到制动支承盘上的力使制动蹄片支承盘在轴向也变形，致使制动蹄片支承盘弯曲，相对制动蹄片的轴向力，即沿汽车横向的力施加到制动蹄片上。通过在制动蹄片板上形成从轴颈连接处基本径向向外延伸到制动蹄片支撑点的肋片，这些力可以很好地被承受，使得制动蹄片支承盘具有足够的刚度，而不必使制动蹄片支承盘的整个外部区域设计成大厚度。在这里绕轴颈承座设置的轮缘用于增加刚度和承受支撑点的力。因此保证制动蹄片板足够的刚度，以便使制动蹄片支承盘可以设计得更薄、材料费用更低。
按照权利要求2所述，以有利的方式绕支撑点形成一种蜂窝状结构，使得作用于支撑点上的力可直接由蜂窝状结构承受，并通过肋片传递到绕轴颈承座的轮缘。
另外，按照权利要求5所述，制动蹄片支承盘可以设计成不同的材料厚度，其中尤其是制动蹄片在制动蹄片支承盘上的支撑点和绕轴颈连接处的部位设计得厚度较大。
下面借助给出的附图以一个实施例进一步描述本发明。图示为：
图1是根据本发明第一种实施例的车轮基板的立体后视图；
图2是该车轮基板的后视图；
图3是根据本发明实施例沿图2中的Ⅲ-Ⅲ线的车轮基板剖视图；
图4是沿图3中的Ⅳ-Ⅳ线的剖视图。
根据图1和2，制动蹄片支承盘设计成圆形，在其中心有一个带有中央孔的轴颈承座5，其中车轮基板可通过螺纹孔7拧紧到轴颈上。车轮基板在其下部前侧，即在车轮基板安装到汽车车轮上时指向外的一侧，有一个轴向伸出的罩2，该罩用于以一种已知的方式铰接地连接内胀式鼓式制动器的制动蹄片。这里鼓式制动器的两个制动蹄片位于制动蹄片支承盘的支承部位3上，其中在制动蹄片支承盘内沿轴向分布的孔8用于容纳塑料夹子，该塑料夹子用作制动蹄片的定位面。在径向外部区域9，制动蹄片支承盘的前侧，有两个同心设置的密封环11和12，以便与制动鼓相应的密封环一起防止污物和水侵入到鼓式制动器的内部从而进入制动蹄片和摩擦环之间。
根据本发明，在图1和2所示的制动蹄片支承盘的后面，绕轴颈承座5附近有一个圆形的轮缘4，其起到加固车轮基板内部区域的作用。径向向外的肋片6从该环绕的轮缘4延伸，容纳在蜂窝状结构10内绕塑料夹子的孔8中。
制动蹄片支承盘用铝、铝合金或者以铝合金为基础的复合材料通过压铸法制造。由此制动蹄片支承盘可以一体制造，使得不仅外部密封环11和12可以整体铸造在制动蹄片支承盘的前侧，而且内部的轮缘4、肋片6和蜂窝状结构10整体铸造在制动蹄片支承盘的后侧，从而整个制动蹄片支承盘可以一体制造。因此，轴颈承座5和罩2可以设计得材料厚度较大，如5毫米，而其余部位设计得材料厚度较小，如2.5毫米。
在制动过程中，由制动蹄片将力施加到用作回转轴承的罩2上，其中在正常使用逐渐接合的制动蹄片和逐渐松开的制动蹄片时，逐渐接合的制动蹄片的力由于其自加强而明显高于由逐渐松开的制动蹄片施加的力。因为罩从制动蹄片支承盘轴向伸出，该力传递到制动蹄片支承盘平面的外部，并不得不与轴颈承座5轴向偏置地传递到轴颈上。这样就在制动蹄片支承盘内产生了剪切力，该剪切力导致制动蹄片支承盘轴向部分弯曲。因此制动蹄片不再自由地位于支承部位3上，而是对支承部位施加轴向力，该轴向力与轴向剪切力抵消。这里，在制动蹄片支承盘后侧的环绕的轮缘4、肋片6和蜂窝状结构10一方面使制动蹄片支承盘相对这些力具有足够高的刚度，另一方面使施加在支承部位3上的力通过蜂窝状结构10、肋片6径向导向内，并由环绕的轮缘4均匀地分布在轴向，使得这些力能够被轴颈承座5传递到轴颈上。通过这种结构设计，制动蹄片支承盘的外部区域，即在其它情况下不会受到另外的强力的部位，就是说除了轴颈承座5和罩2以外的所有部位，可以设计得壁厚较小，使得制动蹄片支承盘的制造可以实现重量和成本都最佳化，而材料费用较小。由于在支承盘后侧的这些结构，使得不会妨碍制动蹄片支承盘前侧上的制动蹄片。另外，如图3所示，不会提高制动蹄片支承盘的轴向结构空间深度，因为通过设置在制动蹄片支承盘前侧的密封环11和12已经预定了相应的轴向结构空间深度。
这里，在轴颈承座5内的用于连接轴颈的孔7、在支承部位3内的塑料夹子的孔8、用于轴颈承座的中央孔以及其它必要时在制动蹄片支承盘上设置的孔都可以直接在铸造时形成，从而不必在事后再冲压。
为了使制动蹄片更好地支撑在罩2上，根据图3和4，可以将用一种更坚固材料如铁或钢制成的支撑件13从外部嵌入到罩2中。由此可以明显提高罩部位相对制动蹄片施加的力的强度，而不会明显增加制动蹄片支承盘的整体重量。该支撑件可以例如直接在制造制动蹄片支承盘时铸造出。作为另一种选择，可以例如基本沿径向推入到罩2中的槽或凹穴中，其中槽可以例如在铸造过程中已经形成。在这种情况下，支撑件在嵌入后应通过弯曲铝边缘而填缝，以保证一个固定的支座。

Claims (13)

1．汽车用内胀式鼓式制动器的制动蹄片支承盘，其用轻金属、特别是铝、铝合金或以铝合金为基础的复合材料制造成铸件，其带有设置在径向内部的轴颈承座(5)用于连接到轴颈上，其特征在于，绕轴颈承座(5)是一环形的轮缘(4)，肋片(6)从环形轮缘(4)基本径向向外地延伸到制动蹄片的支承部位(3)。
2．如权利要求1所述的制动蹄片支承盘，其特征在于，在支承部位(3)内形成蜂窝状结构(10)，其容纳肋片(6)。
3．如权利要求1或2所述的制动蹄片支承盘，其特征在于，铸造出一个孔用于轴颈连接。
4．如权利要求1至3中任一项所述的制动蹄片支承盘，其特征在于，在支承部位(3)内铸造出用于接触装置的孔(8)。
5．如权利要求1至4中任一项所述的制动蹄片支承盘，其特征在于，制动蹄片支承盘具有不同的材料厚度。
6．如权利要求5所述的制动蹄片支承盘，其特征在于，用于制动蹄片的连接部位(2)的材料厚度较大。
7．如权利要求5或6所述的制动蹄片支承盘，其特征在于，轴颈承座(5)的材料厚度较大。
8．如权利要求1至7中任一项所述的制动蹄片支承盘，其特征在于，在制动蹄片的连接部位(2)备有用一种坚固材料优选铁或钢制成的支撑件(13)。
9．如权利要求1至8中任一项所述的制动蹄片支承盘，其特征在于，在与环形轮缘(4)和肋片相反的一侧上径向向外设有两个密封环(11，12)用于形成双迷宫式密封。
10．用于制造内胀式鼓式制动器的制动蹄片支承盘的方法，尤其是用于制造如权利要求1至9中任一项所述的制动蹄片支承盘的方法，其中制动蹄片支承盘用轻金属、轻金属合金或者以轻金属合金为基础的复合材料铸成，其中制动蹄片支承盘在径向内部有一个用于连接到轴颈上的轴颈承座(5)，其特征在于，绕轴颈承座(5)附近有一环形轮缘(4)和肋片(6)，所述肋片从环形轮缘(4)基本沿径向向外延伸到制动蹄片的支承部位(3)。
11．如权利要求10所述的方法，尤其是用于制造如权利要求3或4所述的制动蹄片支承盘的方法，其特征在于，孔直接在铸造过程中形成。
12．如权利要求10或11所述的方法，尤其是用于制造如权利要求8的制动蹄片支承盘的方法，其特征在于，用一种坚固材料优选铁或钢制成的支撑件在制动蹄片的连接部位铸出。
13．如权利要求10或11所述的方法，尤其是用于制造如权利要求8所述的制动蹄片支承盘的方法，其特征在于，在制动蹄片的连接部位设有一个槽或凹穴，支撑件压入该槽或凹穴中，最好基本沿径向压入。
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