CN112648314B - 用于车辆的制动盘 - Google Patents

Abstract

按照本发明规定一种用于盘式制动器的制动盘，该制动盘包括制动盘固定鼓和至少一个与该制动盘固定鼓通过铆钉连接的摩擦环，其中，所述制动盘固定鼓的周壁设有壁厚减小的区段，其特征在于，所述区段是处于制动盘固定鼓周壁的外周上的、轴向指向的材料凹入部，所述材料凹入部用于尽可能靠近制动盘固定鼓周壁地安置轴向指向的铆钉，所述铆钉还独有地将所述摩擦环(2)与由轻金属制成的制动盘固定鼓(3)相互定中心。

Description

用于车辆的制动盘

本申请是基于申请号为201480041411.3、国际申请号为PCT/EP2014/064989、申请日为2014年7月11日、发明名称为“用于车辆的制动盘”的中国专利申请提出的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的复合式制动盘。制动盘是用于机动车制动***的与车轮同轴装配的组成部分，所述制动盘具有摩擦环和制动盘固定鼓。在此，制动盘固定鼓用于将制动盘紧固在轮毂上，而摩擦环在制动过程期间与制动***的制动衬片处于摩擦学上的接触。由此，机动车的动能被以摩擦热的形式耗散掉，车辆被制动。

背景技术

这样的制动盘可以一件式地或者多件式地制造，其中，最大的应力指向摩擦环的材料。因此，摩擦环通常实施为铸造构件、特别是GG-15或者GG-25。为了散发在制动过程中由摩擦环产生的热量，这样的摩擦环经常以内部通风的摩擦环的形式构造，亦即，所述摩擦环配设有通道或者钻孔，这些管道或者钻孔被以空气穿流，以便因此改善从摩擦环散发热量。在一种这样的制动盘中，一个或者多个(通常相关联的)摩擦环与制动盘固定鼓分开地制造并且之后与该制动盘固定鼓合适地连接，该制动盘具有如下优点，即，一方面一个或者多个摩擦环和另一方面制动盘固定鼓可以由最有利于相应要求的材料制成。由此，例如可以一方面实现减轻重量，并且另一方面因此在摩擦环和制动盘固定鼓之间可以有利地解耦。

DE 100 32 972 A1描述了一种这样的复合式制动盘，在该复合式制动盘中，基本上如通常那样成形的制动盘固定鼓具有关于盘式制动器的转动轴线半圆柱形的周壁，在该周壁中设有缺口或者至少设有壁厚减小的区段。因此，该制动盘固定鼓具有一定的弹性，该弹性有助于基本上不受阻碍的摩擦环热膨胀，亦即，不可避免的摩擦环热膨胀因此被制动盘固定鼓不明显地妨碍，从而不产生应力并且排除了不希望的摩擦环形变。在该文献中，提出将更高强度的钢材料或者类似物作为用于制动盘固定鼓的材料。在此，该已知的结构需要沿径向方向的相对大的结构空间，所以只能在制动盘尺寸(直径)较大时使用。

发明内容

因此，为了避免所述缺点，本发明的任务在于，提供一种特别是用于较小的机动车的制动盘，在该制动盘中可以通过摩擦环和制动盘固定鼓的合适的连接使对于将制动盘连接在轮毂上的空间需求保持为小。此外，摩擦环为一方且制动盘固定鼓为另一方要能由对于相应要求而言最有利的材料制成。由此，例如可实现减轻重量。

为此，本发明提出一种用于盘式制动器的制动盘。按照本发明，用于盘式制动器的制动盘包括制动盘固定鼓和至少一个与该制动盘固定鼓通过铆钉连接的摩擦环，其中，所述制动盘固定鼓的周壁包括壁厚减小的区段，该制动盘的特征在于，所述区段是处于制动盘固定鼓周壁的外周上的、轴向指向的材料凹入部，所述材料凹入部用于安置/至少部分地安置轴向指向的铆钉，所述铆钉还独有地将所述摩擦环与由轻金属制成的制动盘固定鼓相互定中心。在安装位置中，相对于凸缘中的与铆钉头部区段侧向相邻的凹口的径向外边缘而言，所述铆钉的头部区段的径向内边缘在径向上更靠近该制动盘固定鼓的转动轴线。

因此，按照本发明，铆钉可以尽可能移近制动盘固定鼓的周壁并且在此可以至少部分地***到轴向指向的凹入部中，其中，铆钉沿轴向方向、亦即平行于制动盘的转动轴线延伸。这具有如下优点，即，由轻金属制成的制动盘固定鼓可以沿轴向方向与例如以灰口铸铁实施的摩擦环基于在制动盘固定鼓的周壁上的凹入部(或者刻槽)这样铆接或者用螺纹拧紧，使得对铆钉而言沿径向方向所需的结构空间明显减小。因此，在制动盘固定鼓和摩擦环之间的连接区域可以按沿径向方向小的或者最小化的尺寸构成，因此，制动盘固定鼓的直径可以保持为小并且结果是可以由此构成更小的制动盘。轴向定向的凹入部在它们的造型中优选适配于铆钉，其中，每个凹入部不必完全容纳配属的铆钉；更确切地说，相应的铆钉仅部分地***到配属的凹入部中就已足够。亦即，凹入部也可以不太大地构造，以便制动盘固定鼓或者其周壁不被太严重地削弱。在该意义上，例如针对基本上圆柱形的铆钉，凹入部可以例如按“半圆柱”的形状构成，该“半圆柱”的圆柱轴线处于制动盘固定鼓周壁的在忽略所述凹入部的情况下圆柱形的外侧的区域中并且与铆钉的纵轴线一样平行于制动盘的转动轴线延伸。为了完整性应提到，所使用的术语“安置”(用于铆钉的凹入部用于“安置”)不仅可理解为具有已装配的铆钉的最终状态，而且也可理解为铆钉的装配过程，亦即，提及的凹入部用于或者至少可以用于可装配铆钉。

本发明的优选的实施方式规定，制动盘固定鼓优选考虑更高强度的高强度轻金属(包括镁)、或者铝。因此，制动盘固定鼓例如可以通过铸造方法或者锻造方法或者通过挤压制成。在使用按照本发明的以轻质结构材料实施的制动盘固定鼓时，除了铝车轮之外可以使用钢车轮。在此有利的是，径向的钢环设置于在制动盘固定鼓和贴靠在该制动盘固定鼓上的车轮之间的接触区域中。在此，提到的钢环可以嵌入或者浇注到制动盘固定鼓的凹部中，以便避免在车辆的行驶运行中钢车轮否则可能以其它方式添入到制动盘固定鼓的材料中。

摩擦环和制动盘固定鼓通过铆钉相互定中心。在此，摩擦环可以具有至少一个从摩擦面向内指向的紧固突起部，制动盘固定鼓周壁的边缘或者凸缘可以通过轴向指向的铆钉与该紧固突起部连接。在此，为了将铆钉在摩擦环的灰口铸铁材料上的单位面积压力保持为尽可能小，例如可以利用摆动铆接方法制造。为了在制动盘固定鼓和摩擦环或者摩擦盘之间产生尽可能大的无缝隙性和因此几乎绝对的形锁合，可以(利用压配合)使用滚花的和/或镦锻的和/或阶梯式的铆钉。

为了避免铆钉连接从摩擦环的灰口铸铁中断开，可以设有环形的钢带，该钢带安装在铆钉连接头和摩擦环连接面之间。有利的是，通过所述措施导致经由钢带向摩擦环中的面式的力分布或者力引入。如果在各个铆钉连接头之间提高部被添入到摩擦环的表面中，从而例如构成为弹簧钢环的钢带基于所述提高部或者水平面差而被波浪形地张紧，那么由此可以产生一定的预张紧。这样的预张紧提高了铆钉连接的稳定性，并且有助于在运行中产生的应力的分布。阻止基于在铆接时的力所导致的在摩擦环的灰口铸铁中的断开或者裂纹。

附图说明

以下借助实施例进一步阐述本发明。所有更详细描述的特征对本发明来说都可能是重要的，并且其中：

图1以观察制动盘固定鼓的空间视图示出按照本发明的制动盘，

图2以剖视图(剖切平面包含转动轴线)示出按照图1的制动盘，相对于图1围绕处于图纸平面中的竖直轴线转动过了，该制动盘具有处于铆钉连接头下面的钢带，

图3示出在没有图2中的钢带的情况下的制动盘的按照图2的放大的局部剖视图，

图4示出制动盘的固定鼓侧的俯视图，以及

图5示出(按照图2的)具有钢带的制动盘的分解图。

具体实施方式

在图中示出的制动盘1包括制动盘固定鼓3和摩擦环2，并且该制动盘(如通常那样)设置用于装配在未示出的轮毂上，以便随着该轮毂在运行中围绕转动轴线D旋转。一件式的、内部冷却的并且以灰口铸铁制成的摩擦环2包括两个摩擦盘2′、2″和处于这两个摩擦盘之间的并且将这两个摩擦盘相互连接的冷却空气引导装置2″′。沿轴向方向、亦即沿转动轴线D的方向观察更靠近制动盘固定鼓3的环形摩擦盘2′沿径向方向R(关于转动轴线D)观察凭借所谓的紧固突起部9而比另一个沿轴向方向更远离制动盘固定鼓3的摩擦盘2″进一步向转动轴线D延伸了一定的(小的)量。

在摩擦盘2′的提到的紧固突起部9和从制动盘固定鼓3的关于转动轴线D圆柱形的周壁3a的自由端部沿径向方向R伸出的凸缘3b之间的重叠区域中，制动盘固定鼓3通过沿轴向方向延伸的铆钉5与摩擦盘2′并且因此与摩擦环2连接。在该意义上，当前(并且特别是在说明书开头部分中)谈到的是在制动盘固定鼓3和摩擦环2之间的连接。

在制动盘固定鼓3的周壁3a中以及以小的范围也在制动盘固定鼓3的底部3c中均匀地在制动盘固定鼓3的圆周上分布地引入凹入部7，铆钉5***到这些凹入部中，亦即，铆钉5至少部分地安置在这些凹入部中。每个所述凹入部7(该凹入部也可以被称为壁厚减小的区段7)都沿轴向方向延伸，以便可以至少部分地容纳和安置、亦即如可见的那样沿轴向方向装配相应配属的同样定向的铆钉5。在此，所述凹入部7当前具有半圆柱形的形状并且例如通过切削加工被如此程度地引入制动盘固定鼓3的周壁3a中，使得该周壁3a虽然在这些凹入部7的区域中被削弱，然而在内部、亦即从转动轴线D向外观察仍形成封闭的壁。不言而喻的是，也在周壁3a的凸缘3b中设有以钻孔形式的缺口在一定程度上作为凹入部7的延续部，铆钉5穿过这些缺口。重要的是，凹入部7设置在制动盘固定鼓周壁3a的外周上，从而铆钉5虽然一方面从外部沿径向方向R观察是可见的，但是另一方面按照本发明基于所述凹入部7可以比当不存在所述凹入部7时更靠近转动轴线D设置(安置)。这如开始时已经阐述的那样能通过如下方式实现具有相对小的直径的制动盘3的构成，即，提及的凹入部7不仅部分地容纳铆钉5，并且也能实现所述铆钉的装配。

已经提到，凹入部7至少大致或者说基本上以半圆柱的形状构造，其中，全圆柱(相应的半圆柱从该全圆柱形成)的、含有提到的该全圆柱的纵轴线的中心平面实际上是在制动盘固定鼓3的周壁3a的表面上的切平面。如特别是由图3得知的那样，沿径向方向R从外部向转动轴线D观察，周壁3a可以在两个相邻的凹入部7之间凹形地成形，从而周壁3a在圆周上总的来观察在考虑提及的凹入部7的情况下大致具有均匀的壁厚。

在其它方面基本上圆柱形的制动盘固定鼓周壁3a通过该制动盘固定鼓周壁的已经提到的并且从该制动盘固定鼓周壁的背离固定鼓3底部3c的端部伸出的凸缘3b借助于铆钉5在使用摆动铆接方法(Taumel-Niet-Verfahren)的情况下与摩擦环2连接，其中，如已经阐述的那样，所述铆钉5基于在周壁3a中的凹入部7而尽可能靠近制动盘固定鼓周壁3a地安置、更精确地甚至至少部分地安置在制动盘固定鼓周壁3a中。将两个单独制成的构件(制动盘固定鼓3和摩擦环2)通过铆钉5本身相互定中心。

在图3中和在图5中都可看到环形的钢带4，该钢带在所有铆钉5的连接头下面贴靠在摩擦盘2′的内侧。所述钢带4或者说相应的弹簧钢环在附图说明之前被更详细地阐述。

Claims (5)

1.用于盘式制动器的制动盘(1)，该制动盘包括：

制动盘固定鼓(3)，该制动盘固定鼓具有制动盘固定鼓周壁(3a)，其中，所述制动盘固定鼓周壁具有轴向取向的壁区段和凸缘区段(3b)，所述凸缘区段从壁区段径向向外延伸；

至少一个摩擦环(2)，所述摩擦环具有至少一个制动盘固定鼓侧的摩擦盘(2′)和至少一个背离制动盘固定鼓(3)的摩擦盘(2″)；和

铆钉(5)，所述摩擦环(2)与制动盘固定鼓(3)在凸缘区段(3b)上通过所述铆钉连接，其中，所述铆钉具有头部区段，该头部区段带有与凸缘区段(3b)的一侧相接触的下侧面，该侧朝向所述壁区段并且该侧与凸缘区段(3b)的如下侧相反，所述侧与所述至少一个制动盘固定鼓侧的摩擦盘(2′)相接触，

其中，所述制动盘固定鼓(3)的制动盘固定鼓周壁(3a)设有壁厚减小的区段，其特征在于，所述壁厚减小的区段是处于制动盘固定鼓周壁(3a)的外周上的并且轴向指向的材料凹入部(7)，

所述壁厚减小的区段中的每个壁厚减小的区段容纳相应的头部区段的如下至少一个区段，所述至少一个区段位于每个壁厚减小的区段的沿周向方向相对置的侧之间，

所述材料凹入部用于安置/至少部分地安置轴向指向的铆钉(5)，所述铆钉还独有地将所述摩擦环(2)与由轻金属制成的制动盘固定鼓(3)相互定中心，

在安装位置中，相对于与铆钉(5)的头部区段侧向相邻的轴向指向的材料凹入部(7)的径向外边缘而言，所述铆钉(5)的头部区段的径向内边缘在径向上更靠近该制动盘固定鼓(3)的转动轴线，

制动盘固定鼓周壁(3a)的凸缘区段(3b)没有轴向远离制动盘固定鼓(3)地延伸超过与凸缘区段(3b)接触的所述至少一个制动盘固定鼓侧的摩擦盘(2′)，并且

在如下区域中不存在制动盘固定鼓(3)的区段，该区域位于所述至少一个制动盘固定鼓侧的摩擦盘(2′)的背离制动盘固定鼓(3)的一侧上并且与在凸缘区段(3b)与所述至少一个制动盘固定鼓侧的摩擦盘(2′)之间的接触区域轴向对齐，

环形的钢带(4)处于铆钉连接头和摩擦环(2)连接面之间，所述钢带在未装配的状态下是平坦的，由此导致经由钢带向摩擦环中的面式的力分布或者力引入并且能够避免铆钉连接从摩擦环的灰口铸铁中断开，

所述摩擦环(2)在铆钉连接头之间沿轴向方向具有提高部，以便使钢带(4)基于水平面差而波浪形地张紧。

2.根据权利要求1所述的制动盘(1)，其特征在于，所述摩擦环(2)具有至少一个从摩擦面向内指向的紧固突起部(9)，制动盘固定鼓周壁(3a)的凸缘区段(3b)通过所述铆钉(5)与该紧固突起部连接。

3.根据权利要求1或2所述的制动盘(1)，其特征在于，钢环在轮辋与制动盘固定鼓(3)的接触部位的区域中嵌入或者浇注到制动盘固定鼓(3)的凹部中。

4.根据权利要求1或2所述的制动盘(1)，其特征在于，所述制动盘固定鼓(3)和摩擦环(2)借助于摆动铆接方法连接。

5.根据权利要求1或2所述的制动盘，其特征在于，滚花的和/或镦锻的和/或阶梯式的铆钉(5)设置用于产生无缝隙的形锁合。

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