CN108291596A - 制动器支架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的盘式制动器(4)的整体式制动器支架(1)，所述盘式制动器具有制动盘(3)，该制动器支架包括以下特征：a)框架状的盘包围部分(2)，a1)该盘包围部分具有两个相互平行的桥式支柱(21a、21b)，a2)以及两个框架区段(22a、22b)，这两个框架区段平行于制动盘旋转轴线(19)设置并且将桥式支柱(21a、21b)相连接，b)紧固法兰(20)，制动器支架(1)能够在该紧固法兰上紧固在车轴的车轴法兰上。c)从盘包围部分(2)的背离紧固法兰的一侧开始，框架区段(22a、22b)中的一个或两个分别如此扩宽直至所述制动器支架(1)的紧固法兰的外边缘(12)，使得所述扩宽构成为相对于盘包围部分(2)的平面的距离增大。

Description

制动器支架
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于盘式制动器的制动器支架。
背景技术
这种类型的用于盘式制动器的制动器支架整体地优选通过原型工艺、优选通过砂型铸造工艺制造，其中优选使用含有球墨的铸铁或者说球墨铸铁作为材料。以这种方式制造的铸坯随后部分通过切削加工制成，从而形成可安装的制动器支架。这种类型的整体式制动器支架基本上已经证明是成功的，但仍应该进一步发展。由于对制动器支架的强度要求和由于狭小的用于制动器支架的结构空间以及由此产生的至今的几何构造，因此根据现有技术的制动器支架具有相对高的重量，这应该提供进一步优化的潜力。
DE102013110159 A1描述了一种所讨论的类型的制动器支架(参见图16)，该制动器支架至少在背向紧固法兰的一侧上相对于盘包围部分向外具有加强肋，该加强肋相对于制动盘旋转轴线沿轴向方向从制动器支架突出或抬起。加强肋被设计成连续的轮廓线。该连续的轮廓线分别具有从两个外端向中心对称轴线优选连续上升的走向。在DE102013110159A1中描述的制动器支架确实已经具有相对较小的重量。尽管如此，特别是就对商用车的有效载荷的进一步优化而言，还期望提供一种特别是用于商用车制动器的制动器支架，该制动器支架相对于现有技术在重量方面和因此成本方面进一步优化。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种改进的制动器支架，该制动器支架具有轻的重量并且同时具有改善的应力分布。
本发明通过权利要求1的主题来实现该目的。此外，本发明提供根据权利要求28的盘式制动器。
根据权利要求1的主题，制动器支架的盘包围部分在其相对于制动盘的径向外侧上、即在制动器支架的相应框架区段上设计成，使得使用少量材料，但是制动器支架仍然具有足够的刚度。通过框架区段的相应完全或至少基本上三角形的构造，在此实现了低重量。
根据本发明的用于车辆的具有制动盘的盘式制动器的整体式制动器支架包括以下特征：a)框架状的盘包围部分，a1)该盘包围部分具有两个相互平行的桥式支柱，a2)以及两个框架区段，这两个框架区段平行于制动盘旋转轴线设置并且将桥式支柱相连接；和b)紧固法兰，制动器支架能够在该紧固法兰上紧固在车轴的车轴法兰上。从盘包围部分的背离紧固法兰的一侧开始，框架区段中的一个或两个分别如此扩宽直至所述制动器支架的紧固法兰的外边缘，使得所述扩宽构成为相对于盘包围部分的平面的距离增大。
在一个实施例中，所述框架区段中的一个或两个如此扩宽，使得分别从盘包围部分的背离紧固法兰的一侧开始分别直至所述制动器支架的紧固法兰的外边缘形成一个几何元件。
根据一个优选实施例，几何元件是三角形，其中框架区段的面向紧固法兰的那一侧分别形成三角形几何元件的最短边。通过框架区段的相应三角形构造，有利地节省重量。通过相应的框架区段的构造成使得框架区段的面向紧固法兰的那一侧分别形成三角形的最短边，有利地所述制动器支架的刚度在该侧上不减小，而在框架区段的背离紧固法兰的那一侧上，由于框架区段的三角形设计可以有利地节省重量，因为部件在该侧上的加固通过制动器支架的其他几何元件承担。
替代地，所述几何元件可以是梯形，所述框架区段的面向紧固法兰的那一侧分别形成梯形几何元件的长底边。不仅在三角形的而且在梯形的几何元件的情况下规定，所述框架区段中的一个或两个具有下边缘，所述下边缘直线延伸、而没有凸肩。由此，框架区段上的应力分布包括重量减轻在内可以均匀地实现。
在进一步的优选的变体中，所述制动器支架可以相应在制动器支架的背离紧固法兰的一侧上具有两个支架鞍角，并且相应在制动器支架的面向紧固法兰的一侧上具有两个支架鞍角。在制动器支架的面向紧固法兰的那一侧上的两个支架鞍角分别优选具有L形横截面。通过L形的横截面，在最佳地使用材料的情况下，在制动器支架的面向紧固法兰的一侧上的支架鞍角以有利的方式获得适应载荷的几何形状。
在一个实施例中，所述支架鞍角的相应L形横截面的两个支腿可以设计成比在制动器支架的背离所述紧固法兰的一侧上的所述支架鞍角厚。
优选，所述制动器支架在其背离紧固法兰的外侧上具有加强肋，所述加强肋具有一个中心的弯曲的肋区段和两个直线延伸的肋区段并且具有封闭的轮廓线。加强肋因此有利地加固制动器支架的背离紧固法兰的那侧。
在进一步的实施例中规定，所述加强肋的轮廓线分别在位于所述制动器支架的框架区段上的两端分别以一个直线延伸的肋区段开始，并且分别首先在盘包围部分的基面的平面中或者与该平面平行地在下方延伸，并且然后以中心的肋区段跟随桥式支柱的背离紧固法兰的一侧或者说外侧并且一直延伸到制动器支架的对称平面“S”。因此可以产生均匀的加强和应力分布。
在更进一步的实施例中规定，所述加强肋的中心的弯曲的肋区段在所述盘包围部分的面向所述支架鞍角的各侧之间在轴接合部分的区域中弧形地、尤其是圆弧形地延伸，这同样可以促成均匀的应力分布和加强。
应力分布和加强的均匀性的进一步改进可以通过加强肋关于对称平面“S”镜像对称地形成的事实而实现。
为此，所述加强肋也可以定位成，使得其布置在制动器支架的紧固点的上方。
如果制动器支架具有凹袋，则是有利的。通过在凹袋的区域中的壁厚减小，有利地节省了材料和因此重量。在一个实施例中，所述凹袋可以在盘包围部分的面向紧固法兰的一侧的面向制动盘的那一侧在支架鞍角下方设置在紧固点的区域中。由此可以产生在振动特性方面的进一步优点。
根据另一个优选实施方式，制动器支架具有一个或多个穿孔。这些穿孔有利地布置在制动器支架的具有低变形且因此低机械应力的位置上，并且有利地起到减轻重量的作用，而不会在穿孔的区域中由于缺口应力集中效应而增大制动器支架中的机械应力。此外，这些穿孔有利地用于从制动衬片和制动盘向周围环境中排出热量。此外，制动器支架的重心因此可以进一步向内移动，由此可以提高制动器支架的固有频率以改善噪音、振动、不平顺性(NVH)特性。为此，在进一步的实施例中，这两个穿孔可以关于对称平面“S”镜像对称地布置，由此可以增加在NVH特性减小方面的均匀性。
在本发明的进一步的优选实施方式中，由背离紧固法兰设置的支架鞍角形成的制动衬片槽的净宽度“W1”大于由面向紧固法兰设置的支架鞍角形成的制动衬片槽的净宽度“W2”。通过面向紧固法兰设置的制动衬片槽的减小的净宽度“W2”，在制动器支架的面向紧固法兰的那一侧上的刚度有利地增加并且因此机械应力同样有利地在制动器支架的该区域中减小。由此可以相应地减小壁厚并且有利地节省重量。
制动器支架的另一实施例及其变体可以是独立的发明，或者可以与上述的实施例结合。
在一个实施例中，相互平行的桥式支柱中的至少一个设置有至少一个以一个角度倾斜的侧面。由此可以实现这样的优点，即局部应力减小，因为应力在桥式支柱上面状地分布。
为此在一个实施例中规定，面向紧固法兰的桥式支柱设置有所述至少一个以一个角度倾斜的侧面。
在一个实施例中在此优选，面向紧固法兰的桥式支柱的上侧相对于假想的水平面倾斜一个角度，该水平面平行于盘包围部分的平面。
替代地或附加地，面向紧固法兰的桥式支柱的下侧可以相对于假想的水平面倾斜一个角度，该水平面平行于盘包围部分的平面。
在一个实施例中规定，所述角度具有处于大约1°至20°、优选地5°至12°的范围内的值。
替代地，所述角度的值也可以在面向所述紧固法兰的桥式支柱的长度上是可变的。
此处如此选择角度值，使得材料可以在应力集中的区域内移除或省去。由此也有利地减小制动器支架的重量，同时可以对NVH特性产生积极的影响。
为此，进一步的实施例规定，所述相互平行的桥式支柱中的至少一个具有至少一个收缩部，所述收缩部已经在制造时成型或也可以事后成型。
车辆的盘式制动器包括上述制动器支架。因此，盘式制动器的整体重量保持较低。
其他有利的变体可以从其余从属权利要求中得到。
附图说明
根据本发明的制动器支架的实施例在附图中示出并且将在下面更详细地描述。在附图中：
图1示出根据本发明的制动器支架的第一实施例的三维等轴测视图；
图2示出根据图1的本发明的制动器支架的正视图；
图3示出根据图2的本发明的制动器支架的左侧的侧视图；
图4示出根据图1的本发明的制动器支架的三维正二轴测图；
图5示出根据图1或图2的本发明的制动器支架的俯视图；
图6示出一种盘式制动器，在该盘式制动器中安装了根据图1的本发明的制动器支架；
图7示出根据本发明的制动器支架的第二实施例的俯视图；
图7a示出桥式支柱的示意性横截面图；
图8-10示出根据图7的根据本发明的制动器支架的第二实施例的截面图；
图11示出根据图7的根据本发明的制动器支架的第二实施例的变体的俯视图；
图11a示出桥式支柱的另一示意性横截面图；
图12-14示出根据图11的根据本发明的制动器支架的第二实施例的变体的截面图；
图12a-12c、图13a-13c、14a-14c示出根据图11的根据本发明的制动器支架的第二实施例的变体的另外的截面图；
图15示出根据较早的现有技术的制动器支架的三维图示；
图16示出根据在DE102013110159A1中描述的现有技术的制动器支架的三维图示。
具体实施方式
在下文中，使用的诸如“上”、“下”、“右”、“左”等表述涉及根据图2的制动器支架的取向。图中的笛卡尔坐标系用于进一步定向。
图1是根据本发明的制动器支架1的实施例的三维等轴测视图。图2示出图1的制动器支架1的正视图。图3示出图2的制动器支架1沿x方向从左侧看的侧视图。图4示出图1的制动器支架1的三维正二轴测图。图5示出根据图1或图2的本发明的制动器支架的俯视图。图6示出盘式制动器4，根据图1的制动器支架已经安装在该盘式制动器中。
制动器支架1优选整体式形成。制动器支架优选通过原型工艺制造、特别优选通过铸造制造，其中优选使用延性的铸铁类型、特别优选含有球墨的铸铁。
制动器支架1呈框架(其作为所谓的盘包围部分2或盘框架)状地跨越或包围盘式制动器4的与车轴不可相对旋转地连接的制动盘3的参照车辆轮轴/制动盘旋转轴线19在径向外部的区段(参见图6)。盘包围部分2在x-z平面中位于制动器支架1的下面更详细地说明的基面5的下方。盘包围部分2的平面因此是平行于基面5的平面。盘包围部分2包括两个相互平行的桥式支柱21a、21b和两个平行于制动盘旋转轴线19布置的框架区段22a、22b，所述框架区段分别将桥式支柱21a、21b在其端部上彼此连接。
在制动盘3的两侧与制动盘3平行地或者说沿着轴向方向与制动盘3隔开距离地分别设置桥式支柱21a、21b中的一个。
桥式支柱21a、21b具有基本上直线的形状，其在轴接合部分或毂接合部分的区域中弧形地跨越所述部分。因此，桥式支柱21a、21b通俗地也分别称为弧形毂拱21a、21b。这两个桥式支柱21a、21b平行于制动盘旋转轴线19或者说在制动盘3的径向方向上间隔开地通过框架区段22a、22b相互连接以形成盘包围部分2。
其中一个桥式支柱21b位于制动器支架1的紧固侧BS上，制动器支架1在该紧固侧上具有紧固法兰20，该紧固法兰可以固定在车轴法兰上。制动器支架1的这一侧在下面被称为面向紧固法兰的一侧，而制动器支架1的另一侧被称为背离紧固法兰的一侧。因此，布置在紧固侧BS上的桥式支柱21b被称为面向紧固法兰的桥式支柱21b，而另一个桥式支柱21a被称为背离紧固法兰的桥式支柱21a。车轴法兰分别布置在车轴的一端上。制动器支架1的紧固法兰20因此稳定在车轴上。
此外，制动器支架1在制动盘3的每一侧上具有两个支架鞍角6a、6b或7a、7b，所述支架鞍角具有各自的支撑壁26a、26b和27a、27b。总体上，因此存在四个支架鞍角6a、6b和7a、7b。它们与盘包围部分2整体形成。布置在制动器支架1的背离紧固法兰的那一侧上的支架鞍角6a、6b也被称为外部支架鞍角6a、6b，而布置在制动器支架1的面向紧固法兰的那一侧上的支架鞍角7a、7b被称为内部支架鞍角。
支架鞍角6a、6b和7a、7b从框架区段22a、22b从根据定义称为基面5的表面或平面出发向上沿正y方向延伸。所述基面5在此处在x-z平面中并且因此与制动盘3的平面成直角。支架鞍角6a、6b和7a、7b在此优选分别关于其中一个桥式支柱21a、21b对称地布置，并且此外优选地在一个平行于摩擦表面的平面内或在制动盘3的平面内沿圆周方向依次相继。支架鞍角6a、6b和7a、7b用于支撑和引导盘式制动器4的制动衬片8(在这方面参见图6)。
两个内部支架鞍角7a、7b分别具有L形横截面。此外，两个外部支架鞍角6a、6b优选地也分别具有L形横截面。为了为所述制动衬片在径向方向和圆周方向上形成支撑点，“L”分别朝向(在此未示出的)制动衬片的方向定向。
分别在内支撑壁27a和27b的过渡到基面5中的端部上成型细长凹槽28a、28b，所述凹槽在z方向上基本上在相应的支撑壁27a、27b的整个宽度上、即在z方向上延伸。所述凹槽可用于节省重量并改善NVH(噪音，振动，不平顺性)特性。
在图1中很清楚地示出，内部支架鞍角7a、7b的相应L形横截面的两个支腿设计成比外部支架鞍角6a、6b的支腿更宽、更厚和更高。通过L形横截面，内部支架鞍角7a、7b有利地在最佳利用材料的情况下获得适应载荷的几何形状。
支架鞍角6a、6b或7a、7b分别与制动器支架1的下支撑点9a、9b或10a、10b一起分别形成两个制动衬片槽中的一个，每个制动衬片槽在圆周方向上、即在输入侧和输出侧以及向下引导和支撑制动衬片8的衬片支撑板(参见图6)。
背离紧固法兰的桥式支柱21a在其向外指向、即在负z方向上指向的纵向侧上借助于加强肋11如此扩宽，使得背离紧固法兰的桥式支柱21a的宽度在制动盘旋转轴线19的方向上或在负z方向上增大。通过这种方式，盘包围部分2直接过渡到加强肋11中。
所述加强肋11包括一个中心的弯曲的参照制动盘旋转轴线19凸形的肋区段11a以及两个在x轴方向上基本上直线延伸的肋区段11b和11c。中心肋区段11a的每个端部分别与直线延伸的肋区段11b、11c中的一个连接。由此得到加强肋11的封闭轮廓线，这将在下面更详细地解释。
框架区段22a、22b分别在盘包围部分2的平面中将桥式支柱21a、21b的端部连接。相应的框架区段22的背离紧固法兰的一端在此在盘包围部分2的背离紧固法兰的一侧上与背离紧固法兰的桥式支柱21a的相应端部连接。在紧固侧BS上，在相应的面向紧固法兰的桥式支柱21b的端部处，框架区段22a、22b中的至少一个或优选两个向下被如此扩宽或延长，使得在此形成一个区段，其形成具有三个角点13a、13b和13c的完全或基本上三角形的几何元件13。这在图3中特别说明。
换句话说，框架区段22a、22b中的一个或优选两个分别在一个从在包围盘部分2的背离紧固法兰的那一侧上的角点13b出发分别直至在制动器支架1的紧固侧BS的外边缘12上的角点13c的走向上这样扩宽，使得扩宽作为相对于盘包围部分2的平面的距离增大而实现。因此，在外边缘12处扩宽最大，其中在此位置上的角点13a与角点13b和13c的假想连接线或盘包围部分2的平面之间的距离最大。
在此，三角形几何元件13是具有角点13a、13b和13c、边a、b和斜边c的直角三角形。框架区段22a、22b的面向紧固法兰的那一侧分别形成三角形几何元件13的角点13a和13c之间的最短边，其作为一条边b。另一条边a通过角点13c和13b的连接形成。三角形几何元件13的角点13b位于加强肋11的相应直线的肋区段11b、11c的相应自由端处并且与角点13a连接以形成直角三角形的斜边c。斜边c可以平行移动直至相应的框架区段22a、22b的下边缘25。
边缘25从在加强肋11上的例如弧形的过渡区段25a延伸至在紧固法兰20上的另一个例如弧形的过渡区段25b。边缘25在此在内部支架鞍角7b的(在z方向上观察)中心的大致垂直下方从下过渡区段25b开始直线地无凸肩地倾斜向上在正的y方向上并且进一步在负z方向上在内部支架鞍角7b和外部支架鞍角6b之间延伸并且进一步在外部支架鞍角6b的下方穿过直至延伸至上过渡区段25a。因此，边缘25的上端在外部支架鞍角6b之外位于加强肋11的直线肋区段11b的连接区域中，如也可在图1中看到的。
几何元件13也可以被认为是梯形几何元件13'。梯形几何元件13'构成具有角点13'a、13'b、13'c、13'd以及底边b和b'以及腰a和c'的直角梯形。这可以从图3中最好地看出。在这种情况下，角点13'a和13'c的连接形成框架区段22a、22b的面向紧固法兰的一侧并且同时形成梯形几何元件13'的长底边b'，这可很容易想象。
底边b'的角点13'c与角点13'b的连接以及该底边的另一角点13'a与角点13'd的连接形成梯形的腰a'和c'。在此，在角点13'c和13'b之间的一个腰a'平行于制动盘旋转轴线19延伸。
梯形几何元件13'的在角点13'a和13'd之间的另一边c'从下角点13'a倾斜向上延伸至角点13'd、部分由虚线表示并且位于边缘25中。
在梯形几何元件13'的情况下，上角点13'd在边缘25的上过渡区段25a中位于倾斜腰的上端上。角点13'b位于上角点13'd的垂直上方，其中角点13'b和13'd的连接形成梯形的短底边b'。
因此，框架区段22b(或22a)可以被认为是三角形几何元件13或梯形几何元件13'。在梯形几何元件13'的情况下，例如在y-z平面上的投影中，具有角点13'b、13b、13d、13'd的、附接到梯形几何元件13'的短底边b'上的矩形基本上形成加强肋11的横截面的主要部分。
作为三角形几何元件13的角点13c、13b的连接的边a与作为角点13a、13b的连接的斜边c围成在15°至45°的范围内，优选在15°到25°的范围内的角度。因此，边b(13a-13c)和边a(13c-13b)彼此之间以及与斜边c(13a-13b)成一定比例，该比例基本上由三角形几何元件13的直角三角形的公式确定。对于梯形几何元件13'，这种梯形的相应定律也可以用于该设计。
通过加强肋11的实心且因此刚性的且因此低变形的构造，可以实现框架区段22a、22b的相应三角形或梯形的且因此有利的节省重量的构造。因此，与根据现有技术的制动器支架相比，不再需要在制动器支架1的背离紧固法兰的那一侧分别尽可能远地朝向参照图1中的坐标系的小的y值或负y值的方向向下拉动盘包围部分2的框架区段22a、22b，以由此为制动器支架1提供所需的刚度或所需的抗变形阻力。
支撑点9a、9b或10a、10b分别在参照图1中的坐标系的y方向上将制动衬片8a、8b支撑在制动器支架1上。支撑点9a、9b或10a、10b同时限定了相应的制动衬片8距车辆轴线的距离。
用于设计为滑动钳的制动钳23的支承栓可紧固到内部支架鞍角7a、7b的支撑壁27a、27b的紧固点16a、16b上(参见图6)。这对于本领域技术人员而言本身是已知的，并且因此将不在这里更详细地描述。
制动器支架1是关于对称平面“S”(见图2)优选对称的部件，该对称平面在图1中的坐标系的y轴和z轴之间限定或与之平行地被限定。为了加固，所述制动器支架在其背离紧固法兰的外侧上具有加强肋11，该加强肋在其纵向方向上平行于制动盘3的平面在x方向上延伸。
加强肋11具有在制动器支架1的背离紧固法兰的外侧的整个表面上连续的轮廓线，其中加强肋11的直线的肋部段11a和11b的上侧相对于基面5向下、即在负y方向上偏移。由此分别形成一个凸肩5a、5b，其分别与每个外部支架鞍角6a、6b的相应支撑壁26a、26b的下侧的部分区段连接。
加强肋11的轮廓线在图1中在制动器支架1的框架区段22a、22b上的三角形几何元件13的角点13b的区域中从左侧的直线肋区段11b的左自由端开始。由此出发，所述轮廓线分别首先在盘包围部分2的控制台形式的基面5的平面中或在该平面下方平行地参照图1中的坐标系朝向在数值上变大或变小的x值的方向向内或朝向中心继续作为直线肋区段11b延伸。加强肋11的轮廓走向然后朝向中心跟随凸形的中心肋区段11a并且因此跟随弧形的桥式支柱21b的外侧(即其背离制动盘的外侧)的形状，直到对称平面“S”(参见图2)并且进一步直到中心肋区段11a的右端，在该右端处轮廓走向随后跟随右侧的直线肋区段11c直到其自由端。加强肋11关于对称平面“S”镜像对称地形成。加强肋11有利地加固制动器支架1的背离紧固法兰的那侧。
加强肋11以这样的方式定位，使得其布置在制动器支架1的紧固点14a、14b或15a、15b的上方。由此，所述加强肋在支架鞍角6a、6b的区域中布置在盘包围部分2的基面5的平面内或该平面的紧下方。通过该布置实现力和扭矩向加强肋11中的短的导入路径，从而通过加强肋11明显地加固制动器支架1的背离紧固法兰的侧面。
通过在利用最大可用结构空间的情况下加强肋11的相应尺寸的厚度，制动器支架1的大量材料在平行于参照图1中的坐标系的x-z平面的平面中向外置入到尽可能远离盘包围部分2的位置中。由此与在操作负载下的变形特别相关的(关于平行于图1中的坐标系的Y轴的变形轴的)第二度平面转动惯量或面积矩有利地构造成具有适当的大小。这有利地允许有针对性地减小在盘包围部分2的区域中的壁厚。
在该背景下，盘状件包围部分2的面向紧固法兰的那一侧的面向制动盘的一侧在支架鞍角7a下方在紧固点15a、15b的区域中分别具有凹袋17a、17b，通过这些凹袋，制动器支架1的厚度或壁厚在这些位置处明显减小。通过凹袋17a、17b的区域中的壁厚减小，有利地节省了材料和因此重量。
术语“凹袋”是指在部件的几何元件内的由一个或多个壁和一个底部界定的(与沟槽不同的)面状凹部。借助于凹袋17a、17b，几何元件的厚度在凹袋17a、17b的区域中减小。
在图1中同样清楚地示出，基面5在相应的凸肩5a、5b中并且加强肋11的直线肋部11a和11b在制动器支架1的背离紧固法兰的一侧上的支架鞍角6a、6b的区域中分别具有穿孔18a、18b。这两个穿孔18a、18b也分别在正y方向上延伸到相关联的外部支架鞍角6a、6b的相应支撑壁26a、26b中并且关于对称平面“S”镜像对称地布置(参见图2)。穿孔18a、18b有利地布置在制动器支架1的具有低变形且因此具有低机械应力的位置上并且有利地具有减重效果，而不会在穿孔18a、18b的区域中通过切口应力集中效应增加制动器支架1中的机械应力。此外，穿孔18a、18b有利地用于从制动衬片8以及从制动盘3向周围环境中排出热量。此外，穿孔18a、18b可以对噪音、振动、不平顺性(NVH)特性具有改善的影响，因为通过穿孔18a、18b，制动器支架1的重心向内移动，并且制动器支架1的固有频率可以升高。
在图2和图3中清楚地示出，与外部支架鞍角6a、6b相比，相应的内部支架鞍角7a、7b较高、即参照图1中的坐标系在y方向上的尺寸更大。此外，可以看出，外部支架鞍角6a、6b具有比内部支架鞍角7a、7b小的壁厚。支架鞍角6a、6b和7a、7b分别在其自由端被切削加工以减轻重量。
在图2中清楚地示出，由外部支架鞍角6a、6b形成的制动衬片槽的净宽度“W1”大于由内部支架鞍角7a、7b形成的制动衬片槽的净宽度“W2”。通过面向紧固法兰设置的制动衬片槽的减小的净宽度“W2”，制动器支架1的面向紧固法兰的那侧上的刚度有利地增加。由此，同样有利地减小了制动器支架1的该区域中的机械应力。相应地，可以相应地减小壁厚并有利地节省重量。
图3示出三角形框架区段22a、22b(这里：22b)在投影在y-z平面中的俯视图。同样可以容易地看到加强肋11在此在桥式支柱21a之外的区域中在基面5下方的布置或定位。如已经说明的那样，框架区段22b从盘包围部分2的背离紧固法兰的一侧开始从角点13b分别直至制动器支架1的紧固法兰的带角点13c的外边缘12扩宽。在所示的实施例中，框架区段22b如此扩宽，即从盘包围部分2的背离紧固法兰的一侧开始或者从加强肋11开始，朝向制动器支架1的紧固法兰20的外边缘12形成三角形几何元件13或梯形几何元件13'。三角形几何元件13在此由点划线表示。框架区段22b的外轮廓因此基本上跟随该三角形或未完全示出的、但很容易想象的梯形。这同样类似地适用于在盘包围部分2的相对置侧上的、在图3中未示出的框架区段22a。
可以在图4中清楚地看到外部支架鞍角6a、6b区域中在基面5中的穿孔18a、18b。
在图5中以俯视图示出制动器支架1。可以容易地看到盘包围部分2的大致矩形形状。盘包围部分2由两个平行的桥式支柱21a、21b和连接桥式支柱21a、21b的框架区段22a、22b形成。在此，桥式支柱21a、21b的端部在此如此与框架区段22a、22b的相应的相对应端部连接，使得外轮廓在图5所示的俯视图中表示在公差范围内的矩形形状。如在图2中所示的侧视图中那样，除了轴接合部分中的区域之外，加强肋11在盘包围部分2的面向支架鞍角6a、6b的那些侧面之间在一个平面内直线地延伸。在轴接合部分的区域中，加强肋11的中心肋区段11a是弧形设计的、特别是圆弧形设计的。
图6示出盘式制动器4，该盘式制动器具有制动器支架1和用于容纳制动施加机构的制动钳23。还可以看到气动制动缸24。此外，盘式制动器4具有制动盘3和制动衬片8。可以容易地看到构造为三角形几何元件13的三角形框架区段22a和制动器支架1的加强肋11。
图7示出根据本发明的制动器支架1的第二实施例的俯视图。该第二实施例及其变体也可以是独立的发明，或者如这里所述可以与第一实施例结合。在图7a中示出面向紧固法兰的桥式支柱21b的示意性横截面图。
背离紧固法兰的桥式支柱21a具有桥式支柱区段210，该桥式支柱区段具有在桥式支柱21a的沿x方向的整个长度上在y方向上恒定的宽度211。
面向紧固法兰的桥式支柱21b将具有用于固定制动器支架1的螺纹固定面的紧固法兰20彼此连接。在图15和16所示的现有技术中，面向紧固法兰的桥式支柱21b具有基本上正方形或四边形的横截面。
然而，与第一实施例不同的是，面向紧固法兰的桥式支柱21b设计成不同的。面向紧固法兰的桥式支柱21a包括中心桥式支柱区段212，其端部分别与一个输出区段213a、213b连接。每个输出区段213a、213b分别通过一个连接区段214a、214b与相应的面向紧固法兰的支架鞍角7a、7b的相关支撑点10a、10b的相应下部结构连接。在图7中，通过这种方式面向紧固法兰的桥式支柱21b通过右侧输出区段213a经由在支架鞍角7a的支撑点10a下方的右侧连接区段214a附接。与之镜像对称地，面向紧固法兰的桥式支柱21b通过左侧输出区段213b经由在另一个支架鞍角7b的支撑点10b下方的左侧连接区段214b连接。
在该第二实施例中，输出区段213a、213b分别在其沿x方向的长度上具有在y方向上恒定的宽度。然而，中心桥式支柱区段212的宽度216在桥式支柱区段212的沿x方向的长度上具有不同的值。从与右侧输出区段213a的连接点开始(这里在负x方向上看)，宽度216初始等于右侧输出区段213a的宽度215，然后朝向中心变小到大约一半并且然后再次增加直至与左侧输出区段213b的连接点，直到宽度216具有其初始尺寸。通过这种方式形成收缩部216a。由此材料也可以节省，并且制动器支架1的整体重量减小。
中心桥式支柱区段212的中心在此应该理解为对称平面S(见图2)，在图7中具有坐标x1的截面平面VIII-VIII也位于该对称平面中。
在进一步区别中，面向紧固法兰的桥式支柱21b设有至少一个以一个角度倾斜的侧面。当相关侧相对于假想的水平x-z平面以作为下倾角的角度下倾时，术语“倾斜”应该理解为下倾，而当相关侧相对于假想的水平x-z平面以作为仰角的角度上升时，术语“倾斜”表示上仰。
为此目的，图8至10示出根据图7的根据本发明的制动器支架1的第二实施例的截面图。所有截面均位于y-z平面内。
图8示出沿着根据图7的在x方向上的坐标x1的截面平面VIII-VIII的截面，其中在面向紧固法兰的桥式支柱21b的桥式支柱区段212的中心在最大收缩部216的区域中示出该桥式支柱区段的横截面。桥式支柱区段212的和输出区段213a、213b的横截面在图7a中以示意性横截面图示出并且可以简化看作四边形横截面，在该示例中该四边形横截面形成作为简化横截面的具有角点A、B、C、D的直角梯形。在这里应该将横截面的简化理解为：为了简单起见，对于本说明书没有考虑所示倒圆的角部或边缘的倒圆部。
所述梯形A、B、C、D的两个底边在y方向上平行延伸，作为外侧219和内侧220，其中作为外侧219的较长底边指向制动器支架1的紧固侧BS。在该实施例中，外侧219和内侧220平行于彼此延伸。与所述底边/外侧219成直角连接的腰形成下侧218并平行于z轴延伸。桥式支柱区段212的上侧217围绕角点C以角度α(x1)从z轴下倾或者说倾斜并且形成梯形的第二腰。以这种方式，角度α(xi)是上侧217相对于延伸穿过角点C的假想的x-z平面的下倾角。
在这个例子中，桥式支柱区段212的如此下倾的上侧217向内且向下倾斜。也就是说，向内，朝向支架鞍角6b和7b或6a和7a之间。这个倾角α(x1)位于大约8°至10°的范围内，并且在此优选为9°。
图9示出沿着根据图7的在x方向上的坐标x2的截面平面IX-IX的截面。与图8不同，在此中心桥式支柱区段212的横截面由于较大的宽度216而变大。倾角α(x2)也位于大约8°至10°的范围内，然而在此优选地为9.4°。
图10中的截面沿着根据图7的在x方向上的坐标x3的截面平面X-X延伸。左侧输出区段213b的所示的横截面在过渡到左侧连接区段214b的区域中具有左侧输出区段213b的全宽度215d。现在，横截面已从梯形过渡为较大的形状，其由原来的梯形和其他几何基本形状组合而成，这里将不再讨论。倾角α(x3)在此也位于大约8°至10°的范围内，然而这里优选为9.2°。
下倾的上侧217的以上描述也适用于面向紧固法兰的桥式支柱21b的(未描述的)右侧部分。但是替代地也可以设想的是，右上侧217的下倾可以相对于下倾的左上侧217不对称地形成，而是不同地形成。
图11示出根据图7的根据本发明的制动器支架的第二实施例的变体的俯视图。图11a示出面向紧固法兰的桥式支柱21b的示意性横截面图。
与根据图7的第二实施例不同，在该变体中，面向紧固法兰的桥式支柱21b具有宽度215，其在包括输出区段213a、213b在内的中心桥式支柱区段212的整个长度上保持不变。
图12至13是根据图11的根据本发明的制动器支架1的第二实施例的变体的截面图。在此，所有截面平面也分别位于y-z平面中，并具有相同的坐标x1-3。
同样在该变体中，面向紧固法兰的桥式支柱21b设置有至少一个倾斜的侧面、在此优选为上侧217。
在这个变体中图12中的角度α(x1)是9°，在图13中改变为α(x2)＝9.4°，并且在图14中变得稍小一些，α(x3)＝9.2°。
作为示例，在图12a、13a和14a中示出角度α(xi)的另外的变体。图12a示出α(x1)＝5°并且图13a示出α(x2)＝5.2°。在此，然而角度α(xi)在x＝3的第三位置处不再变小，而是增加到α(x3)＝5.3°，如图14a所示。
在制动器支架1所配置给的盘式制动器的操作期间，通常会出现增加的应力，这可能导致使用寿命的明显降低，特别是当所述增加的应力在输出区段213a和213b中在内部或外部集中在桥式支柱21b的边缘(半径)上时如此。在这方面，现在通过面向紧固法兰的桥式支柱21b的下倾或者说倾斜的上侧217来提供补救。因此可以将应力面状地分布在横截面上，并且减小应力并且因此也减小制动器支架1的重量。角度α(xi)可以在此在整个桥式支柱21b上延伸并且在1°至20°范围内变化。在优选实施例中，角度α(xi)是5°至12°，在所示的示例中为大约9°至9.4°。取决于坐标x，角度α(xi)也可以在桥式支柱21b的整个走向上可变地变化。应力的位置在这里起着至关重要的作用。必须以这样的方式选择角度α(xi)，即在应力集中的区域中去除材料。
替代地还可以考虑的是，桥式支柱21b的下侧218单独地或也附加地倾斜或下倾，以便可能也在下侧218上补偿应力集中。这在下面更详细地解释。
图12b、13b和14b示出这样的可能性，其中除了下倾的上侧217之外，面向紧固法兰的桥式支柱21b的下侧218也是下倾的。图11a示出示意性的横截面图。
在该变体中，下侧218相对于z轴围绕角点A以角度β(x1)向上倾斜，如从图11a可最佳地看到的那样。外侧219和内侧220在这里沿y方向延伸并且彼此平行地延伸。对于角度α(xi)和β(xi)的大小相同的情况，简化地看，中心桥式支柱区段212的横截面形成平行四边形。
在根据图12b的例子中，α(x1)＝β(x1)＝5°并且因此大小相同。在坐标x2处，如图13b所示，α(x2)＝5.2°，其中β(x2)＝5.4°较大。在这里x＝3的第三位置处的角度α(xi)再次变小：α(x3)＝5.1°。然而，β(x3)已经变得相当大：β(x3)＝7.2°，如图14b所示。
图12c、13c和14c示出其中仅下侧218倾斜的另一变体。在这种情况下，角度β(xi)的值具有与根据图12b、13c和14c的变体中相同的值，即从面向紧固法兰的桥式支柱21的中心朝向所述桥式支柱的相应端部增大。
本发明不受上述实施例的限制。本发明可以在所附权利要求书的范围内进行修改。
因此例如可以设想，面向紧固法兰的桥式支柱21b的所有侧面都能够倾斜。
当然，也可以考虑面向紧固法兰的桥式支柱21b的与上述不同的其他横截面。
面向紧固法兰的桥式支柱21b也可以具有一种扭转。扭转在此可以关于对称轴线对称地、但也可以不对称地形成。
也可以设想，上侧217向外倾斜和/或下侧向内倾斜。
收缩部216a也可以存在于背离紧固法兰的桥式支柱21a上。
此外也可设想，相应的桥式支柱21a、21b具有多于一个收缩部216a。
收缩部216a也可以相对于相应的桥式支柱21a、21b的假想纵向轴线形成在单侧上。
附图标记列表
1 制动器支架
2 盘包围部分
3 制动盘
4 盘式制动器
5 基面
5a、5b 凸肩
6a、6b 支架鞍角
7a、7b 支架鞍角
8 制动衬片
9a、9b 支撑点
10a、10b 支撑点
11 加强肋
11a、11b、11c 肋区段
12 外边缘
13、13' 几何元件
13a、13b、13c、13d 角点
13'a、13'b、13'c、13'd 角点
14a、14b 紧固点
15a、15b 紧固点
16a、16b 紧固点
17a、17b 凹袋
18a、18b 穿孔
19 制动盘旋转轴线
20 紧固法兰
21a、21b 桥式支柱
22a、22b 框架区段
23 制动钳
24 制动缸
25 边缘
25a、25b 过渡区段
26a、26b 支撑壁
27a、27b 支撑壁
28a、28b 凹槽
210 桥式支柱区段
211 宽度
212 桥式支柱区段
213a、213b 输出区段
214a、214b 连接区段
215、216 宽度
216a 收缩部
217 上侧
218 下侧
219 外侧
220 内侧
BS 紧固侧
W1 净宽度
W2 净宽度
S 对称平面
x、y、z 坐标
α(xi)，β(xi) 角度

Claims (28)

1.一种用于车辆的盘式制动器(4)的整体式制动器支架(1)，所述盘式制动器具有制动盘(3)，该制动器支架包括以下特征：
a)框架状的盘包围部分(2)，
a1)该盘包围部分具有两个相互平行的桥式支柱(21a、21b)，
a2)以及两个框架区段(22a、22b)，这两个框架区段平行于制动盘旋转轴线(19)设置并且将桥式支柱(21a、21b)相连接，
b)紧固法兰(20)，制动器支架(1)能够在该紧固法兰上紧固在车轴的车轴法兰上，
其特征在于：
c)从盘包围部分(2)的背离紧固法兰的一侧开始，框架区段(22a、22b)中的一个或两个分别如此扩宽直至所述制动器支架(1)的紧固法兰的外边缘(12)，使得所述扩宽构成为相对于盘包围部分(2)的平面的距离增大。
2.根据权利要求1所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述框架区段(22a、22b)中的一个或两个如此扩宽，使得分别从盘包围部分(2)的背离紧固法兰的一侧开始分别直至所述制动器支架(1)的紧固法兰(20)的外边缘(12)形成一个几何元件(13，13')。
3.根据权利要求1或2所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述几何元件(13)是三角形，其中所述框架区段(22a、22b)的面向紧固法兰的那一侧分别形成三角形几何元件(13)的最短边。
4.根据权利要求1或2所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述几何元件(13')是梯形，其中所述框架区段(22a、22b)的面向紧固法兰的那一侧分别形成梯形几何元件(13')的长底边。
5.根据前述权利要求中任一项所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述框架区段(22a、22b)中的一个或两个具有下边缘(25)，所述下边缘直线延伸、而没有凸肩。
6.根据前述权利要求中任一项所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述制动器支架(1)相应在制动器支架(1)的背离紧固法兰的一侧上具有两个支架鞍角(6a、6b)，并且相应在制动器支架(1)的面向紧固法兰的一侧上具有两个支架鞍角(7a、7b)。
7.根据权利要求6所述的制动器支架(1)，其特征在于，相应面向紧固法兰设置的支架鞍角(7a、7b)高于相应背离紧固法兰设置的支架鞍角(6a、6b)。
8.根据权利要求6或7所述的制动器支架(1)，其特征在于，在所述制动器支架(1)的面向紧固法兰的一侧上的所述两个支架鞍角(7a、7b)分别具有L形横截面。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述支架鞍角(7a、7b)的相应L形横截面的两个支腿设计成比在制动器支架(1)的背离紧固法兰的一侧上的所述支架鞍角(6a、6b)厚。
10.根据前述权利要求中任一项所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述制动器支架(1)在其背离紧固法兰的外侧上具有加强肋(11)，所述加强肋具有一个中心的弯曲的肋区段(11a)和两个直线延伸的肋区段(11b、11c)并且具有封闭的轮廓线。
11.根据权利要求10所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述加强肋(11)的轮廓线分别在位于所述制动器支架(1)的框架区段(22a、22b)上的两端分别以一个直线延伸的肋区段(11b、11c)开始，并且分别首先在盘包围部分(2)的基面(5)的平面中或者在该平面下方平行地延伸，并且然后以中心的肋区段(11a)跟随桥式支柱(21b)的背离紧固法兰的一侧或者说外侧并且一直延伸到制动器支架(1)的对称平面“S”。
12.根据权利要求11所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述加强肋(11)的中心的弯曲的肋区段(11a)在所述盘包围部分(2)的面向所述支架鞍角(6a、6b)的各侧之间在轴接合部分的区域中弧形地、尤其是圆弧形地延伸。
13.根据权利要求12所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述加强肋(11)关于对称平面“S”镜像对称地形成。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述加强肋(11)定位成，使得其布置在制动器支架(1)的紧固点(14a、14b)或(15a、15b)的上方。
15.根据前述权利要求中任一项所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述制动器支架(1)具有凹袋(17a、17b)。
16.根据权利要求15所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述凹袋(17a、17b)在盘包围部分(2)的面向紧固法兰的一侧的面向制动盘的那一侧在支架鞍角(7a、7b)下方设置在紧固点(15a、15b)的区域中。
17.根据前述权利要求中任一项所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述制动器支架(1)具有一个或多个穿孔(18a、18b)。
18.根据权利要求17所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述基面(5)以及所述加强肋(11)在位于所述制动器支架(1)的背离所述紧固法兰的一侧上的所述支架鞍角(6a、6b)的区域中分别具有其中一个所述穿孔(18a、18b)。
19.根据权利要求18所述的制动器支架(1)，其特征在于，这两个穿孔(18a、18b)关于对称平面“S”镜像对称地布置。
20.根据前述权利要求中任一项所述的制动器支架(1)，其特征在于，由背离紧固法兰设置的支架鞍角(6a、6b)形成的制动衬片槽的净宽度“W1”大于由面向紧固法兰设置的支架鞍角(7a、7b)形成的制动衬片槽的净宽度“W2”。
21.根据权利要求1的前序部分所述的或根据前述权利要求中任一项所述的制动器支架(1)，其特征在于，相互平行的桥式支柱(21a、21b)中的至少一个设置有至少一个以一个角度(α，β)倾斜的侧面。
22.根据权利要求21所述的制动器支架(1)，其特征在于，面向紧固法兰的桥式支柱(21b)设置有所述至少一个以一个角度(α，β)倾斜的侧面。
23.根据权利要求22所述的制动器支架(1)，其特征在于，面向紧固法兰的桥式支柱(21b)的上侧(217)相对于假想的水平面倾斜一个角度(α(xi))，该水平面平行于盘包围部分(2)的平面。
24.根据权利要求22或23所述的制动器支架(1)，其特征在于，面向紧固法兰的桥式支柱(21b)的下侧(218)相对于假想的水平面倾斜一个角度(β(xi))，该水平面平行于盘包围部分(2)的平面。
25.根据权利要求23或24所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述角度具有处于大约1°至20°、优选地5°至12°的范围内的值。
26.根据权利要求23或24所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述角度(α(xi)，β(xi))的值在面向紧固法兰的桥式支柱(21b)的长度上是可变的。
27.根据权利要求21至25中任一项所述的制动器支架(1)，其特征在于，所述相互平行的桥式支柱(21a、21b)中的至少一个具有至少一个收缩部(216a)。
28.一种车辆的盘式制动器(4)，该盘式制动器包括根据前述权利要求中任一项所述的制动器支架(1)。
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