通风制动盘的制作方法

专利名称：通风制动盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆的盘式制动器，特别是机动车的盘式制动器。
背景技术：
—般制动器，特别是盘式制动器，能通过盘片和垫片之间的摩擦作用将车辆动能 转化为热能，从而减慢和/或停止车辆。为此，为了保持制动器本身的效率，重要的是不要 让盘片和垫片过热。因此，重要的是将热量有效耗散到环境中。 为此，制动盘是已知的，其包括一对侧置凸缘，它们又包括外侧摩擦表面和内侧通 风通道。 凸缘通常借助连接元件彼此配合，所述连接元件可以是销或舌片。优选，连接元件 进行塑形，从而形成用来冷却制动盘的内侧通风通道。 所述盘片包括用于所述制动带的支撑罩，所述支撑罩用来连接到车辆轮毂，并借 助驱动元件连接到制动带。 即便这种已知的盘片已经被广泛接受，但是它们并不完美。 实际上，已经发现，已知盘片实现的盘片通风效果并未得到优化，并且因此热耗散 也不是完全有效。由于驱动元件与所述通风通道相互干涉，导致无法优化空气流，所以不良 耗散效率才是关键。 实际上，现有技术中的所述驱动元件在凸缘内径侧部上的销或舌片部分的切向厚 度与通风通道干涉，换句话说，舌片或销至少局部挡住了通风通道的入口 ，因此限制了空气 流速。这种厚度是由于机械抗性要求所导致的。

发明内容
本发明的目标是设计并提供一种制动盘，其应当能克服上述现有技术中的缺陷。
特别是，本发明的任务是提供一种制动盘，其应当确保优化通风效果，从而优化热 耗散效果，以及改善制动过程中的机械变形控制。 所述目标和所述任务由符合附带的独立权利要求的制动盘来实现。


参照附图，作为非限制性示例给出，从以下本发明的优选实施方式的说明中，符合 本发明的制动盘的其他特征和优势将变得更为明显，其中
图1示出了符合本发明的制动盘的视图； 图2示出了沿图3中的线II-II切开的图1所示制动盘一部分的局部截面图；
图3示出了沿着图1中的线III-III切开的图1所示制动盘的截面图；
图4示出了沿着图1中的线IV-IV切开的图1所示制动盘的制动带的截面图；
图5示出了沿着图1中的IV-IV切开，符合本发明的变形实施方式的图1所示制 动盘的制动带的截面 图6示出了图2所示制动盘的放大细节VI的透视图； 图7示出了符合本发明进一步实施方式的制动盘的透视截面图； 图8示出了从图7中的箭头VIII —侧观察的图7所示制动盘的前视图； 图9示出了符合本发明进一步的实施方式的制动盘的前视局部截面图。
具体实施例方式
参照上述附图，附图标记1总体上表示符合本发明的制动盘。 符合本发明的制动盘1包括共用旋转轴线X的两部分。第一内部部分，支撑罩2， 用来连接到车辆的轮毂，而剩下的周边部分，制动带3，用来与制动盘的相关卡钳协作，所述 卡钳横跨制动盘布置，用来对车辆施加制动动作。 支撑罩2包括中央部分5，中央部分例如用来以传统方式连接车辆轮毂；和周边环 形部分6，该周边环形部分从中央部分5伸出，例如沿着基本上平行于制动盘旋转轴线X-X 的方向伸出。 支撑罩2包括设置在周边环形部分6内的径向支座8。该径向支座8由与罩2主 体优选整体形成的轴向和径向壁10、12所界定，从而与该罩成一体。 制动带3包括预定厚度S和高度H的环形盘，该环形盘由支撑罩2的周边环形部
分6同轴支撑。制动带3用来与制动盘卡钳协作，用来在车辆上施加制动操作。 作为一种已知方式，制动带3为通风类型的。通风带3包括两个由多个而连接元
件33连接的凸缘31、32。所述连接元件33限定用于冷却空气的通风通道34。 在符合本发明的制动盘中，形状和/或尺寸不同的多个连接元件根据一种模型来
布置，沿着制动带3重复整数倍。 参照制动盘1及其旋转轴线X :-任何平行于所述轴线X的方向定义为"轴向"；-任何垂直于所述轴线X并与其相交的方向定义为"径向"；禾口-以所述轴线X为中心并落在与其垂直的平面上的任何圆周方向，或者其切线方 向，定义为"圆周方向"或"切向"。 制动带3是圆形拱顶，由径向内圆周Ci和径向外圆周Ce界定。 根据一种实施方式，制动盘1制动带3的凸缘31、32的连接元件33包括舌片40。 术语"舌片"在此处和下文中表示截面薄且细长的结构。 对于沿着制动盘1的中截面形成的舌片40的截面来说，可以定义中线L。该中线 L例如可以定义为刻入舌片轮廓中的中心的位置。 根据一些实施方式，舌片中线L为曲线。弯曲中线L具有指向盘优选旋转方向R 的凹度，或者可以具有背向盘优选旋转方向R的凹度。 对于舌片40的截面来说，还可以限定弦长C。。这种弦长C。例如可以定义为结合 刻入两个舌片端部轮廓内的圆周的中心的直线段。 根据特定的要求，舌片40可以具有不同长度，但是在任何情况下，它们沿着中线L 展开的长度都明显大于它们横穿该中线展开的长度。 舌片40不中断地连接到两个凸缘31和32每一个。优选，舌片40和凸缘31与32 之间的连接通过结合部分42来获得。
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舌片40优选沿着制动带3的圆形拱顶布置成8个阵列。 本领域技术人员理解，舌片的形状和布置方式基本上类似于离心涡轮机的叶片， 其中流体流的局部方向基本上平行于叶片的中线L。 根据可能的实施方式，连接元件33包括销60。销60不同于舌片40的地方在于， 它们具有更为短粗的截面40。对于销60也可以定义中线L，类似于舌片40那样。考虑到 销沿着中线L延伸，并且横穿中线L延伸，所以两个延伸部之间的差距没有舌片那么大。
制动盘包括驱动元件69，用于将制动带3约束到支撑罩2。这种驱动元件69优选 与制动带3制成一体。 驱动元件69至少局部支座在形成于支撑罩2径向周边的特别径向支座8中。 驱动元件69包括驱动体70，该驱动体两端由根部71和凸起72界定。 具有优势的是，驱动体70的轴向尺寸小于封闭在凸缘之间的通风通道的轴向尺寸。 凸起72用来插入形成在支撑罩2中的特别径向支座8内，而根部71在驱动元件 69和制动带3之间提供机械连接部，优选整体形成。 根据本发明的实施方式，凸起72支座在支座8内，从而在切向和轴向受到约束，而
可以在径向自由滑动。 例如，驱动元件69包括凸起72，该凸起的形状为具有基本上四边形截面的棱柱凸 台，适合至少局部支座在支座8内，用来旋转连接制动带3和支撑罩2。根据一种实施方式， 所述凸起72包括两者平行于径向轴线r-r10的侧面80，所述径向轴线经过该凸台本身的中 心以及制动盘的所述旋转轴线x-x。 在该制动盘的组装配置中，凸起72的侧面80布置成垂直于径向支座8的轴向壁
10。凸起72进一步包括基本上垂直于所述侧面80的前面部82。 作为替代方案，还可以使用形状不同的凸起72。 例如，根据进一步的实施方式，凸起72的侧面80并不彼此平行。 根据一种实施方式，凸台4的侧面80并不彼此平行，并且它们各自与平行于凸起
72的中心穿过的径向轴线r-r的方向呈角度a。根据具体的项目要求，角度a可以在0°和
3°之间。因此，由两个相对的面部40构成的角度2a可以介于0。和6°之间。 优选，凸起72让侧面80靠近根部的第一部分平行而存在倒角84的第二部分会聚。 除了带有平行侧面80的几何形状之外，带有略微倾斜的侧面80的几何形状也可 以采用这种带有倒角的边缘的配置。 与所选几何形状无关的是，单一凸起72的侧面80布置成将表面粗糙度限制在预
定值之内。优选，凸起72的侧面80的平均表面粗糙度Ra低于6. 4X 10—6米。 径向支座8是各凸起72的侧面和前面部80、82或者至少其一些部分的完美对应
形状，就是说与它们互补。换句话说，径向支座8包围至少局部凸起72，从而将约束其在轴
向和切向的运动。 凸起72与支座8之间的配合并不是干涉配合，而是存在间隙，虽然可能非常小。
壁10、 12的面部80、82的表面彼此密切配合，但是一者并不贴合到另一者。换句 话说，壁10、 12的面部80、82的表面密切配合但是断开。
根据所述内容，本领域技术人员可以理解，壁10、12以及侧面80、82制作成阻止发 生轴向和切向运动以防面部80、82抵靠壁10、 12，同时允许单一支座8内的单一凸起72径 向运动不受任何阻碍。 特别是，径向运动不会受到宏观接头或者构成各凸起72和支座8的壁10、 12的两 种不同材料的相互微观渗透所阻碍。如果表面存在较大的表面粗擦度，则可能发生这种相 互微观渗透。 支座在各支座8的壁上，凸起72能从带3向罩2传递制动扭矩。 另一方面，根部71的任务是将驱动元件锚定在制动带上，并传输通过两个凸缘31
和32上的摩擦施加的制动力，从而将它们传输到凸起72，然后传递到罩2。 符合本发明的驱动元件的根部71，具有限定为Y或T的特别形状。 特别是，驱动元件69，在根部71附近，即它们啮合在制动带3上的地方，分叉成一
对分支88，每个分支整体连接到制动带3的相关凸缘31、32。 所述分支88优选相对于所述盘的对称平面对称，该对称平面垂直于盘的旋转轴 线并且穿过所述盘本身的轴向中心线。 具有优势的是，"Y型"部分界定空间92，用于收集冷却空气，适合将轮毂吸入的冷 却空气直接传输到凸缘之间，以免空气流散失。 具有优势的是，驱动体70的轴向尺寸小于通风通道轴向尺寸这一情形，允许来自
所述盘的轴向侧部两者，就是说来自车厢内侧和车轮侧部的空气通道。 此外，"Y型"部分的两个分支能避免现有技术的驱动元件常见的拖尾效应。 优选，在根部71的分支88与各凸缘连接的部分，所述根部包括至少一个接合部分
94。在设计阶段确定具体的接合半径，必须考虑以已知方式制造制动带3所用的材料类型。 优选，根部71具有这种切向延伸部，从而涉及至少两个连续的舌片或者彼此相邻
的舌片。 优选，驱动元件69，在其中间部分，即包括在根部71和凸起72之间的部分，设计至 少一个凹陷部分98，该凹陷部分适合在凸缘之间沟通冷却空气。 根据一种实施方式，所述凸起设计有减重部100，就是说，至少局部通过所述凸起 本身的腔体。 根据可能的实施方式，根部71在与制动带3连接的区域处展现出弧形部分104，该 弧形部分优选相对于径向轴线r-r对称。 根据一种实施方式，所述弧形部分104在相关制动带3 —侧展现出凹陷图案。
根据进一步的实施方式，所述弧形部分104在相关制动带3 —侧包括凸起图案。
根据一种实施方式，所述根部呈现总体渐縮图案，换句话说，包括一对向着驱动体 收縮的侧部108。 从上述内容可以理解，符合本发明的制动盘能克服针对现有技术中的制动盘所提 出的那些缺陷。 实际上，驱动元件69啮合凸缘31、32两者这一情形，相对于驱动元件啮合单一凸 缘的已知方案来说，确定了显著的结构优势。实际上，啮合两个凸缘，允许驱动元件积聚制 动操作在单一凸缘上产生的应变，而不需要将这种应变从一个凸缘通过连接元件33传递 到另一个凸缘。
这样，连接元件33，例如舌片40或销60可以从结构的观点来确定尺寸，仅主要用 来承担制动操作过程中卡钳施加的压縮力。从结构的观点来看，在符合本发明的制动盘1 中，连接元件33基本上不需要传递其他的力。 设计连接元件33，或者舌片40或销60的基础阶段，另一项标准是限定制动盘1的 通风通道34。 从流体动力学的观点来看，重要的是注意驱动元件69的特别形状如何能允许自 由接触全部通风通道34内侧的空气循环。特别是，根部71的Y型或T型图案，都沿着轴向 和切向，允许将驱动元件69以结构坚固且有效的方式锚定到制动带，同时允许自由接触冷 却空气的通风通道34。 这种方案相对于单一驱动元件69延伸直到其相同的根部变成连接元件(销或舌 片)的其他已知方案而言，是优选方案。实际上，在所述的这种已知方案中，结构需求与流 体动力学需求相冲突。 特别是，在这种已知方案中，驱动元件69根部加大，影响空气接触与驱动元件69 本身径向对准的通风通道。另一方面，在同一已知方案中，驱动元件69在根部不存在任何 加大部分，影响制动带和驱动元件69本身之间的力的有效传输。 另一方面，符合本发明的方案，就驱动元件来说，允许具有优势地将结构功能与流 体动力学功能分开。 此外，符合本发明的制动盘允许连接元件之间存在径向滑动，因此允许在制动盘 以及罩之间存在径向滑动。因此，源于制动盘发热的任何热膨胀都不会导致制动带与盘的 旋转轴线之间丢失垂直性。 在不背离以下权利要求书的范围的前提下，本领域技术人员可以对上述制动盘的 实施方式制作若干变化，调整并以功能等同物替换元件，从而满足特定要求。上述属于可能 实施方式的每一个特征都可以独立于所述的其他实施方式来实施。
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权利要求
一种具有旋转轴线X-X的制动盘(1)，包括-支撑罩(2)，其用于连接到车辆轮毂；-制动带(3)，其用于与所述制动盘的卡钳协作，该制动带包括由多个连接元件(33)连接的两个凸缘(31、32)，所述多个连接元件限定通风通道(34)；至少一个驱动元件(69)，所述驱动元件适于将所述支撑罩(2)与所述制动带(3)彼此连接，从而将所述制动带(3)和所述卡钳之间交换的制动力传递到所述轮毂，其特征在于，所述驱动元件(69)包括在根部(71)和凸起(72)之间延伸的驱动体，所述根部(71)连接到所述制动带(3)，而所述凸起(72)至少局部插入所述支撑罩(2)的特别支座(8)中，所述根部(71)具有“Y”形形状，该“Y”形形状具有一对分支(88)，每一个分支(88)连接到所述制动带(3)的相关凸缘(31、32)。
2. 如权利要求l所述的制动盘(l)，其特征在于，所述分支(88)相对于所述制动带(3) 的中线平面对称，所述中线平面垂直于所述制动盘(1)的所述旋转轴线(x-x)。
3. 如前述权利要求任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，所述根部(71)在所述分支 (88)的分叉部界定空间(92)，所述空间用来收集冷却空气，适合直接在所述凸缘(31、32) 之间传输冷却空气，避免所述气流散失。
4. 如前述权利要求任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，在所述根部(71)的所述分 支(88)与相应凸缘(31、32)连接的部分处，所述根部(71)包括至少一个与所述凸缘(31、 32)接合的部分(94)。
5. 如前述权利要求任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，所述根部(71)具有切向延 伸部，从而涉及至少两个连续的舌片或彼此相邻的舌片。
6. 如前述权利要求任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，所述驱动元件(69)在包 含于所述根部(71)和所述凸起(72)之间的所述驱动体(70)处，包括至少一个凹陷部分 (98)，所述凹陷部分适合沟通所述凸缘(31、32)之间的冷却气流。
7. 如前述权利要求任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，所述凸起(72)包括减重部 (100)，该减重部即至少局部通过所述凸起本身的腔体。
8. 如前述权利要求任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，所述根部(71)在连接到所 述制动带(3)的区域处，展现出弧形部分(104)。
9. 如前述权利要求8所述的制动盘(l)，其特征在于，所述弧形部分相对于径向轴线 (r_r)对称。
10. 如前述权利要求8或9所述的制动盘(l)，其特征在于，所述弧形部分(104)在可 关联的制动带(3) —侧展现出凹陷图案。
11. 如前述权利要求8或9所述的制动盘(l)，其特征在于，所述弧形部分(104)在可 关联的制动带(3) —侧展现出凸起图案。
12. 如前述权利要求任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，所述根部呈现总体渐縮图案。
13. 如前述权利要求任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，所述根部包括一对向所述 驱动体(70)收縮的侧部(108)。
14. 如权利要求l-13任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，所述驱动体(70)的轴向尺寸小于所述通风通道的轴向尺寸。
15. 如前述权利要求任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，所述凸起(72)支座在所述 支座(8)内，从而在切向和轴向受到约束，而在径向自由滑动。
16. 如前述权利要求任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，所述凸起(72)成型为具有 基本上四边形截面的棱柱凸台，适于至少局部地支座在所述支座(8)中，用来将所述制动 带(3)与所述支撑罩(2)旋转地连接。
17. 如前述权利要求任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，所述凸起(72)包括均平行 于径向轴线(r-r)的两侧面(80)，所述径向轴线穿过所述凸台本身的中心以及所述制动盘 的所述旋转轴线(x-x)。
18. 如前述权利要求1-16任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，所述凸起(72)的所 述侧面(80)彼此不平行。
19. 如权利要求18所述的制动盘(l)，其特征在于，每个所述侧面(80)与平行于穿过 所述凸起(72)中心的所述径向轴线(r-r)的方向成一角度(a)。
20. 如前述权利要求17-19任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，所述角度(a)介于 0°禾P3。之间。
21. 如前述权利要求17-20任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，所述凸起(72)的各 侧面(80)在所述驱动体(70)处平行，而在所述凸起(72)处会聚，其中在所述凸起处形成 倒角(84)。
22. 如前述权利要求任一项所述的制动盘(l)，其特征在于，所述凸起(72)的各侧面 (80)的平均表面粗糙度Ra低于6. 4X 10—6米。
全文摘要
本发明涉及一种制动盘(1)，该制动盘包括支撑罩(2)，该支撑罩用于连接到车辆轮毂；和制动带(3)，所述制动带用来与横跨制动盘布置的卡钳协作。所述制动带包括两个由多个连接元件(33)连接的凸缘(31、32)，所述连接元件限定通风通道(34)。所述制动盘的特征在于，包括位于制动带和所述罩之间的驱动元件，所述元件改善了制动带内的通风效率，以及制动过程中制动盘的机械变形。
文档编号F16D65/12GK101743411SQ200880014582
公开日2010年6月16日 申请日期2008年4月23日 优先权日2007年5月3日
发明者S·梅迪奇, S·比翁多 申请人:弗雷尼·布雷姆博有限公司