CN101516640A - 用于盘式制动器、制动盘和车辆的轮毂装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于制动器的轮毂装置(1)用于盘式制动器(2)，其适于通过紧固部分(6)连接到车轮上并且包括在轮毂的周向方向保持制动盘的多个外部的脊部(键)(7)，其中制动器上具有中心孔，中心孔具有与所述脊部相配合的沿轴向延伸的凹槽。装置的不同之处在于所述每一个脊部(7)具有从紧固部分(6)自由突出的部分(8)部分(8)在它们和轮毂装置(1)的轴承承窝(12)(其由紧固部分支撑)的部分(11)(其远离紧固部分指向)的外部壳表面(10)之间形成间隙(9)，其中突出部分用于支撑制动盘(2)。本发明还涉及制动盘和车辆。

Description

用于盘式制动器、制动盘和车辆的轮毂装置
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的轮毂装置。
本发明还涉及根据权利要求12的前序部分的制动盘。
本发明还涉及根据权利要求15的车辆。
背景技术
在制动过程中，盘式制动器的盘变得非常热。这导致来自盘的热量经过对流、传导和辐射被散发到周围环境，但是在通常的运行条件下，传导占优势，即热量从制动盘传导出去。因为制动盘固定在轮毂中，后者必须这样设计使得它的密封件和轴承不用承受所述传导带来的高温，这在传统的轮毂和传统的制动盘中一般都不是问题，其中盘的颈部牢固地螺纹连接到轮毂的中部。
然而所谓的花键轮盘，即制动盘没有颈部，其通过轮毂的键槽被固定到轮毂的一端附近。结果是在轮毂中出现不利的温度分布，导致升高的轴承温度。这当然是不期望的并且影响轴承的使用寿命等。
发明内容
本发明的目的是提供一种轮毂装置，其中轴承和密封件不会变热到现有技术中的程度，在轮毂中产生更有利的应力分布和产生轮毂的更好的冷却并且因此是解决上面描述的问题的方法。另一个目的是轮毂装置可以整体铸造并且因此成本相对较低。
上面的目的是分别具有根据独立权利要求1和12的特征的装置和制动盘和根据权利要求15的车辆达到的。
更多的优点通过从属权利要求中的描述达到。
附图说明
参考下面的详细描述和阅读下面的附图可以更好地理解本发明，其中在所有的各个视图中，相同标记指代相同的部分，其中
附图1示意性地示出了根据本发明的第一实施例的轮毂装置，是在其轴向方向和制动盘将被使用的方向看到的。
附图2示出了根据附图1的A-A截面，其中制动盘由虚线示出。
附图3示意性地示出了根据附图1的轮毂装置的模曲面视图。
附图4示意性地示出了根据附图1的具有制动盘和装配配合件的轮毂装置在装配前的透视图。
附图5示意性地示出了根据附图4的轮毂装置，制动盘和零件的模曲面图。
附图6示意性地示出了根据本发明的轮毂装置的第二实施例，其仅仅是在部分示出的轴向截面上看到的。
具体实施方式
在附图1中，标记1表示用于盘式制动器的制动盘2的轮毂装置(参见附图2和4)，其中制动盘包括两个相反的耐磨层3，3’，在耐磨层上的未示出的制动蹄片用于减速作用并且在其间具有通风空间4。
轮毂装置包括位于其一端部5处的紧固部分6，通过紧固部分可以将其紧固到未示出的车轮上。标记7表示用于沿着轮毂装置的周向方向保持制动盘的多个脊部(键)，制动盘具有带有凹槽2”的中心孔2’，凹槽轴向延伸与脊部相配合。
每一个脊部7具有从紧固部分自由突出的部分8，使得在所述突出部分和轮毂装置的轴承承窝12(其由紧固部分支撑)的端部11(其远离紧固部分指向)的外壳表面10之间形成间隙9，其中突出部分8用于支撑制动盘2。
每一个突出部分具有横向于轮毂装置的轴向方向的基本上矩形的横截面，其具有两个基本上互相平行的沿着轴向和基本上径向延伸的相对侧面13和沿着轴向和周向方向延伸的两个相对侧面14，同时制动盘具有相应的凹槽并且可以轴向地施加到轮毂装置的脊部。
优选地，脊部的数目可以相对较少，例如5个。根据描述的实施例，每个脊部的自由突出部分由承载部分15支撑，承载部分朝着紧固部分延伸，并且延伸直到紧固部分，其中承载部分沿着轴向在周向方向上以基本上共同的间距延伸到紧固部分并且优选地在紧固部分处和相邻的承载部分相结合在一起。
承载部分这样布置，其中的每一个在径向方向从轴承承窝突出并且其径向厚度由于内部的凹进部分15’而减小(见附图2)，其中径向厚度对应于突出部分的径向厚度。
优选地，承载部分在到突出部分的过渡部16处沿周向方向的宽度(见附图4)超过突出部分沿着周向方向的宽度，因此向承载部分提供用于制动盘的端部止挡16’。优选地，承载部分的宽度朝向紧固部分逐渐增加，理论上是从所述过渡部开始。
根据所描述的实施例(参见附图2)，轴承承窝12具有至少一个位于所述脊部内的内部轴承座17，其可以在轮毂装置的轴向方向看到。优选地，轴承承窝具有两个内座17，同时轴承优选地为圆锥滚子轴承的形式。轮毂装置通过轴承(或多个轴承)支撑在未示出的车轴上。轴承座(或多个轴承座)优选地具有基本上与脊部的突出部分相同的轴向位置。除了具有轴承座的部分，轴承承窝还具有连接到紧固部分的部分，因此有助于支撑承载部分15。
根据优选的实施例，轮毂装置与紧固部分、轴承承窝、脊部和承载部分整体铸造，并且优选地由铸铁制成。
还是根据优选的实施例，突出部分8并不延伸到轴承承窝的自由端18并且它们在各个部分8的自由端19附近支撑制动盘。实施例中还优选的是：耐磨层3’，即更远离紧固部分的耐磨层3’，位于至少部分地超过脊部的突出部分的自由端的位置处(见附图2)。
根据本发明的制动盘这样用于轮毂装置，凹槽2”的数目与脊部的数目相对应，例如已经描述的情况中的5个。
优选地，所述的凹槽2”布置在内部凸缘20中，凸缘在制动盘的周向方向上延伸(见附图4)并且具有两个相反的侧表面21，相反的侧表面沿轴向方向位于各个耐磨层3，3’的耐磨表面22的平面中。结果是凸缘20的一个侧表面21在组装的状态中作为抵靠各个承载部分的端部止挡16’的支承表面使用。
根据优选的实施例，如图4和5所示，止挡支架23形式的装配配合件(见附图4)用于通过紧固元件24例如螺杆固定到各个突出部分的自由端的端表面19’中。各个紧固支架适于具有舌片(tongue)23’，其沿着各个突出部分的基本上相互平行的侧表面13(其沿着轴向和基本上径向方向延伸)中的每一个突出到凹槽2”中，其中凹槽2”在装配的过程中容纳突出部分。优选地，紧固支架由不锈钢制成。
附图1-5中的实施例主要是用于卡车的前轮盘式制动器。附图6描述的是轮毂装置的另一个实施例，其主要用于卡车的后轮盘式制动器。在这种情况中，如图6所示，紧固部分6位于轴承承窝12的中间，其包括两个内部轴承座17，第一个基本上位于所述脊部内，可以沿着轮毂装置的轴向看到，第二个相对于第一个位于紧固部分的相对侧面。所述突出部分也如在轴向方向看到的在超过轴承承窝的自由端18的位置处终止，并且在各个突出部分的自由端19附近支撑制动盘2。标记19’表示密封件，其在第一实施例中并没有详细描述。
上面轮毂装置的作用已经被基本上并且充分地表明。
在制动过程中，传递到制动盘的摩擦热量被从制动盘传导到脊部。基部设置有自由突出部分，在自由突出部分和轴承承窝之间留有空隙，使得热量不再进一步径向传导至位于脊部中的轴承承窝中的轴承(或多个轴承)，但是轴向地传导到承载部分，同时脊部在空隙中冷却。承载部分在周向方向的延伸使其具有大的冷却表面。少的脊部数目产生大的温度梯度并且因此可以更有效的空冷轮毂装置和盘两者。在一个实施例中，耐磨层至少部分位于脊部外，这样将降低从制动盘到轮毂装置的热传导并且有利于制动盘的空冷。轮毂装置的构造也使得其非常适于整体铸造。
上面描述的发明与优选的实施例和示例的实施例相关。
更多的实施例和次要的改进以及添加件当然也是可以想到的，并且不偏离本发明的基本原理。
因此，在自由突出部分上具有多于或少于5个脊部是可以想到的，例如4个或6个。
轮毂装置和制动盘主要用于重型卡车，但是当然也可以用于其它类型的车辆。

Claims (15)

1、一种用于盘式制动器的制动盘的轮毂装置，适于通过紧固部分紧固到车轮上，并且包括用于沿轮毂的周向方向保持制动盘的多个外部脊部(键)，其中制动盘具有中心孔，中心孔具有与所述脊部相配合的沿轴向延伸的凹槽，其特征在于，所述每一个脊部(7)具有从紧固部分(6)自由突出的部分(8)，并且所述部分(8)在它们和轮毂装置(1)的轴承承窝(12)(其由紧固部分支撑)的部分(11)(其远离紧固部分指向)的外壳表面(10)之间形成间隙(7)，其中突出部分用于支撑制动盘(2)。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述突出部分(8)具有横向于轮毂装置的轴向方向的基本上矩形的横截面，其具有两个基本上互相平行的沿着轴向和基本上径向延伸的相对侧面(13)和沿着轴向和基本上周向方向延伸的两个相对侧面(14)。
3、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述脊部(7)的数目相对较少，例如4个到6个，优选为5个。
4、根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于：所述自由突出部分由各个承载部分(15)支撑，承载部分(15)朝向紧固部分延伸，沿着轴向在周向方向上以基本上共同的间距延伸到紧固部分，并且优选地在紧固部分处结合在一起。
5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述承载部分在径向方向从轴承承窝突出并且具有由于内部的凹进部分(15’)而减小的材料厚度。
6、根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于：承载部分在到突出部分的过渡部(16)处沿周向方向的宽度超过突出部分沿周向方向的宽度，因此向承载部分提供用于制动盘的端部止挡(16’)。
7、根据上述任一项权利要求所述的装置，其特征在于：沿着轮毂装置的轴向方向观察，轴承承窝具有至少一个基本上位于所述脊部内的内部轴承座(17)。
8、根据权利要求7的装置，其特征在于：轴承承窝具有位于基本上与所述脊部相同的轴向位置处的两个内部轴承座(17)。
9、根据上述任一项权利要求所述的装置，其特征在于：沿着轴向方向观察，所述突出部分在轴承承窝的自由端(18)之前或超过其的位置处终止，并且在各个突出部分的自由端(19)附近支撑制动盘。
10、根据上述任一项权利要求所述的装置，其特征在于：其基本上整体铸造，并且优选地由铸铁制成。
11、根据权利要求2-10中的任一项所述的装置，其特征在于：紧固支架(23)形式的装配配合件通过例如螺杆(24)固定到各个突出部分的自由端面，并且均具有舌片(23’)，舌片沿着突出部分的基本上相互平行的侧表面(13)(其沿着轴向和基本上径向方向延伸)中的每一个***到凹槽(2”)中，其中凹槽(2”)容纳突出部分。
12、一种用于连接到轮毂装置的用于盘式制动器的制动盘，轮毂装置包括用于沿着周向方向保持制动盘的多个外部脊部(键)，其中制动盘上具有中心孔，中心孔具有与所述脊部相配合的沿轴向延伸的凹槽，其特征在于：所述的凹槽(2”)布置在沿周向方向延伸的内部凸缘(20)中。
13、根据权利要求12所述的制动盘，其特征在于：所述凹槽(2”)的数目为4个，5个，或6个，其对应于所述脊部的数目。
14、根据权利要求12或13所述的制动盘，其特征在于：所述的每一个凸缘具有两个相反的侧表面(21)，所述相反的侧表面沿轴向方向位于制动盘的两个相反的耐磨层(3，3’)的相应耐磨表面(22)的平面内，并且在将制动盘紧固到轮毂装置(1)的过程中，作为形成轮毂装置一部分的端部止挡(16’)的支承表面使用。
15、一种车辆，其特征在于，它包括如权利要求1-11中任一项所述的轮毂装置。
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