專利名稱：機(jī)動車盤式制動器的內(nèi)通風(fēng)式制動盤和制動盤制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求I前序部分所述類型的、用于機(jī)動車盤 式制動器的內(nèi)通風(fēng)式制動盤以及根據(jù)權(quán)利要求10的、用于制造這種制動盤的方法。
背景技術(shù)：
在制動過程中由于制動襯塊/襯片和制動盤之間的摩擦引起磨損物，該磨損物形成制動塵粒并且特別是堆積在輪輞凹部的可見區(qū)域內(nèi)。這種輪輞污垢被認(rèn)為是特別煩人的。為了避免或減少輪輞污垢，現(xiàn)有技術(shù)中已知多種不同的方法，例如使用專門的、摩擦值減小的制動襯塊(所謂的NAO襯塊)或者在輪輞和制動設(shè)備之間設(shè)置所謂的“防塵罩”作為屏障和可見保護(hù)。在此被證明為不利的是，NAO襯塊首先在提高的溫度加載之后具有更差的摩擦值特性，而“防塵罩”的使用會不利地影響制動器冷卻。另一由現(xiàn)有技術(shù)已知的用于減少輪輞污垢的方式是，設(shè)置具有通孔的內(nèi)通風(fēng)式制動盤，該通孔由制動盤的摩擦面延伸至冷卻通道。這種構(gòu)造方案的效果在于，在制動過程中產(chǎn)生的磨損被所述通孔“收集”并通過冷卻通道沿徑向向外傳輸?shù)捷嗇y底/輪輞槽。由此降低了輪輞可見區(qū)域污垢。例如僅參考US7，097，007 B2。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，改進(jìn)根據(jù)權(quán)利要求I前序部分所述類型的、用于機(jī)動車盤式制動器的內(nèi)通風(fēng)式制動盤，使得輪輞凹部可見區(qū)域中的輪輞污垢進(jìn)一步最小化。該目的通過權(quán)利要求I的特征部分特征結(jié)合其前序部分特征得以實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求2-9構(gòu)成本發(fā)明的有利改進(jìn)方案。在公知的方式和方法中，用于機(jī)動車盤式制動器的內(nèi)通風(fēng)式制動盤包括具有外摩擦面的第一摩擦環(huán)和與該第一摩擦環(huán)并行設(shè)置的、具有內(nèi)摩擦面的第二摩擦環(huán)。在這兩個(gè)摩擦環(huán)之間構(gòu)成多個(gè)冷卻通道。僅為了完整性需要指出的是，具有外摩擦面的第一摩擦環(huán)以及具有內(nèi)摩擦面的第二摩擦環(huán)的名稱應(yīng)這樣理解，即在制動盤在機(jī)動車上的安裝狀態(tài)下沿車輛橫向觀察第一摩擦環(huán)的外摩擦面設(shè)置在外側(cè)而第二摩擦環(huán)的內(nèi)摩擦面設(shè)置在內(nèi)側(cè)。此外在已知的方式和方法中，前摩擦環(huán)和/或后摩擦環(huán)具有從相應(yīng)摩擦面延伸至冷卻通道的多個(gè)通孔。根據(jù)本發(fā)明，第一摩擦環(huán)在其外直徑上具有朝向內(nèi)摩擦環(huán)的方向定向的、局部能經(jīng)冷卻通道到達(dá)的擋棱/沖擊棱/反射棱(Prallkante)。在制動盤的外徑上設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的擋棱被證明是有利的，因?yàn)檫@樣便在由通孔收集并通過冷卻通道徑向向外加速的制動灰塵失去與制動盤的接觸之前，通過擋棱使所述制動灰塵沿軸向朝向車輛內(nèi)側(cè)積聚。其優(yōu)點(diǎn)在于，制動灰塵在輪輞底中的積聚向車輛中軸線移動，因此制動灰塵更難以被看到從而被認(rèn)為不那么煩人或不煩人。優(yōu)選在所述外摩擦面和/或所述內(nèi)摩擦面上加工出多個(gè)凹槽,其中所述多個(gè)通孔從所述槽底部延伸到冷卻通道。凹槽與內(nèi)置的通孔的組合被證明是有利的，因?yàn)橛纱吮ＷC了制動襯塊和制動盤的均勻磨損。此外凹槽在制動盤的強(qiáng)度方面被證明具有優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)選的是，在此所述凹槽的槽底部構(gòu)造為以鈍角收縮(相對于槽側(cè)壁以鈍角倒角)。槽底部的鈍角收縮的構(gòu)造被證明是有利的，因?yàn)橛纱私档土酥苿颖P在槽底部中孔洞邊緣處的裂縫敏感度。根據(jù)另一實(shí)施形式，所述凹槽在所述外摩擦面和/或所述內(nèi)摩擦面處設(shè)有倒角。設(shè)置倒角具有積極效果，由此避免了制動盤與制動襯塊在凹槽區(qū)域中鋒利接觸。優(yōu)選地，所述通孔在 槽底部中設(shè)計(jì)成有倒角的。這被證明是有利的，因?yàn)橛纱吮苊饬藢χ苿颖P強(qiáng)度不利的、作為裂縫起始點(diǎn)的切口(應(yīng)力集中)效應(yīng)。根據(jù)另一實(shí)施形式，所述凹槽在其沿徑向方向觀察的內(nèi)凹槽端部處和外凹槽端部處構(gòu)造成封閉的。槽端部的封閉構(gòu)型結(jié)合槽底部中的通孔被證明是有利的，因?yàn)橛纱丝梢蕴貏e有效地實(shí)現(xiàn)將制動灰塵排出到冷卻通道中的期望效果。根據(jù)另一實(shí)施形式，所述凹槽在其沿徑向方向觀察的內(nèi)凹槽端部處和/或外凹槽端部處構(gòu)造成開放的。由此以有利的方式保證了節(jié)省成本地制成凹槽并且保證了在噪音舒適度方面有利的構(gòu)造，這是因?yàn)楸苊饬擞芍苿右r塊的過度使用(Oberfahren)引起的熱空氣“監(jiān)禁”和隨后的突然漏出。優(yōu)選地，沿周向觀察所述凹槽規(guī)則分布。所述凹槽的規(guī)則分布設(shè)置和與此相聯(lián)系的通孔規(guī)則分布具有積極效果，即保證了制動灰塵的均勻排出。根據(jù)另一實(shí)施方式，在此所述凹槽沿徑向方向定向。本發(fā)明的目的此外還在于，提供一種用于制造制動盤的方法，該方法實(shí)現(xiàn)了制造工藝簡單且低成本的制動盤制造。該目的通過權(quán)利要求10的特征得以實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求11和12構(gòu)成本發(fā)明的有利改進(jìn)方案。盤式制動器的制動盤的制造方法，包括以下方法步驟 制造已考慮了擋棱的、用于制動盤的鑄模； 制造用于構(gòu)成制動盤中的冷卻通道的型芯； 制造用于構(gòu)成制動盤中的盲孔的型芯，其中該型芯構(gòu)造成，使得盲孔從冷卻通道出發(fā)朝向外摩擦面和/或內(nèi)摩擦面的方向延伸； 將型芯放入鑄模中； 鑄造制動盤； 對鑄成的制動盤進(jìn)行冷卻； 將型芯從鑄成的制動盤中取出； 對制動盤的表面進(jìn)行切削加工； 在盲孔上方在外摩擦面和/或內(nèi)摩擦面中銑削出凹槽，其中銑削得這樣深，使得盲孔被穿透從而形成從槽底部通到冷卻通道中的通孔。根據(jù)本發(fā)明的方法被證明是特別有利的，因?yàn)檫@樣便由于設(shè)置了盲孔而能借助簡單的銑削過程加工出通孔。也就是說，通過本發(fā)明方法而不再需要為每個(gè)單獨(dú)的通孔進(jìn)行時(shí)間密集和成本密集的鉆孔。根據(jù)該方法一特別有利的設(shè)計(jì)方案，借助多級/多重分級/分為多級的銑頭加工出凹槽。利用多級銑頭銑削凹槽的優(yōu)點(diǎn)是，在加工過程中產(chǎn)生以鈍角收縮的槽底部構(gòu)造，也產(chǎn)生了凹槽在外摩擦面和/或內(nèi)摩擦面上的倒角。為了額外地使通孔具有倒角，銑頭優(yōu)選超過通孔進(jìn)給。因此能夠以有利的方式在無需更換工具的情況下形成附加的倒角。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)，特征和可能的應(yīng)用方案由以下說明結(jié)合在附圖中示出的實(shí)施例得出。


下面借助附圖中示出的實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。在說明書、權(quán)利要求書和附圖中使用了底部所列的附圖標(biāo)記列表中所用的術(shù)語和相關(guān)附圖標(biāo)記。
其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的制動盤的俯視圖；圖2是圖I根據(jù)本發(fā)明的制動盤的沿A-A的剖視圖；圖3是圖I制動盤的凹槽的放大俯視圖；圖4是圖I制動盤的沿B-B的剖視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的制動盤的另一凹槽的放大俯視圖；圖6是圖5凹槽的沿C-C的剖視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的制動盤的另一凹槽的另一放大俯視圖，和圖8是圖7凹槽的沿D-D的剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖I和圖2示出了共同以附圖標(biāo)記10表示的制動盤。制動盤10包括具有外摩擦面14的第一摩擦環(huán)12和平行于第一摩擦環(huán)12設(shè)置的、具有內(nèi)摩擦面18的第二摩擦環(huán)16以及盆狀構(gòu)成的連接區(qū)20。在第一和第二摩擦環(huán)12、16之間以已知的方式和方法設(shè)有多個(gè)冷卻通道22。尤其由圖I可以看出，在第一摩擦環(huán)12的外摩擦面14中形成多個(gè)沿徑向方向r定向的凹槽24。這些凹槽24在周向上規(guī)則分布，在本發(fā)明中彼此間隔60°角。此外，尤其由圖3可以看出，凹槽24的徑向內(nèi)端部和徑向外端部封閉構(gòu)成。此外，在凹槽24的槽底部上設(shè)有多個(gè)通孔26，見圖4。通孔26在此從凹槽24的槽底部延伸到冷卻通道22。制動盤的背面也相應(yīng)地構(gòu)成，即第二摩擦環(huán)16的內(nèi)摩擦面18也相應(yīng)地構(gòu)成。尤其由圖2還可以看出，在第一摩擦環(huán)12的外徑上構(gòu)成一朝向第二摩擦環(huán)16定向的擋棱28。制動盤10根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造方案的積極效果如下在制動過程中發(fā)出的制動灰塵借助在摩擦面14、18上形成的凹槽24而被“收集”并且通過在凹槽24的槽底部中存在的通孔26被吸入冷卻通道22。吸取效果基于旋轉(zhuǎn)的內(nèi)通風(fēng)式制動盤的冷卻通道內(nèi)的流動條件與由此產(chǎn)生的低壓以及冷卻通道內(nèi)部的流速。在制動灰塵到達(dá)冷卻通道22之后，所述制動灰塵被強(qiáng)烈加速并且繼續(xù)沿著摩擦環(huán)內(nèi)側(cè)流到制動盤10的外邊緣。由于在制動盤10的外邊緣處根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的擋棱28，制動灰塵在離開制動盤10時(shí)沿軸向朝向車輛內(nèi)側(cè)的方向偏轉(zhuǎn)，從而減少車輛輪輞可見區(qū)域的污垢。根據(jù)本發(fā)明的制動盤10優(yōu)選通過鑄造方法制成。為了用鑄造技術(shù)制出通孔26，為此還從冷卻通道22朝向制動盤表面的方向鑄造盲孔。為此使用相應(yīng)的在制動盤10的鑄造過程后形成盲孔的砂芯。隨后恰好在盲孔上方銑削出凹槽，如圖5和圖6所示。為了銑削優(yōu)選使用多級的插入式銑刀30。銑削的深度使得鑄造的盲孔被穿透，從而形成從槽底部通到冷卻通道22的通孔26。由于使用分級式的銑刀30，所以槽底部以有利的方式構(gòu)造成鈍角式收縮的，并產(chǎn) 生凹槽24在摩擦面14、18上的倒角。尤其由圖7和圖8可以看出，銑頭30額外地下沉超過通孔26，以為通孔26更大地倒角。為此不需要更換工具。附圖標(biāo)記列表10制動盤12第一摩擦環(huán)14外摩擦面16第二摩擦環(huán)18內(nèi)摩擦面20盆狀連接區(qū)22冷卻通道24 凹槽26 通孔28 擋棱30 銑頭
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動車盤式制動器的內(nèi)通風(fēng)式制動盤(10),包括 -具有外摩擦面(14)的第一摩擦環(huán)(12)以及與該第一摩擦環(huán)(12)并行設(shè)置的、具有內(nèi)摩擦面(18)的第二摩擦環(huán)(16)，以及 -在這兩個(gè)摩擦環(huán)(12，16)之間延伸的多個(gè)冷卻通道(22)， 其中前和/或后摩擦環(huán)(12,16)具有從所述摩擦面(14,18) —直延伸至冷卻通道(22)的多個(gè)通孔(26)，其特征在于，所述第一摩擦環(huán)(12)在其外徑上具有朝向所述第二摩擦環(huán)(16)定向的擋棱(28)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)通風(fēng)式制動盤(10)，其特征在于，在所述外摩擦面(14)和/或所述內(nèi)摩擦面(18)上加工出多個(gè)凹槽(24)，所述多個(gè)通孔(26)從所述凹槽(24)的槽底部延伸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的的內(nèi)通風(fēng)式制動盤(10)，其特征在于，所述凹槽(24)的槽底部構(gòu)造為以鈍角收縮。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的的內(nèi)通風(fēng)式制動盤(10)，其特征在于，所述凹槽(24)在所述外摩擦面(14)和/或所述內(nèi)摩擦面(18)處設(shè)有倒角。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的內(nèi)通風(fēng)式制動盤(10)，其特征在于，所述通孔(26)在槽底部中設(shè)計(jì)成有倒角的。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的內(nèi)通風(fēng)式制動盤(10)，其特征在于，所述凹槽(24)在其沿徑向方向(r)觀察的內(nèi)凹槽端部處和/或外凹槽端部處構(gòu)造成封閉的。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的內(nèi)通風(fēng)式制動盤(10)，其特征在于，所述凹槽(24 )在其沿徑向方向(r )觀察的內(nèi)凹槽端部處和/或外凹槽端部處構(gòu)造成開放的。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任一項(xiàng)所述的內(nèi)通風(fēng)式制動盤(10)，其特征在于，沿周向觀察所述凹槽(24)規(guī)則分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-8中任一項(xiàng)所述的內(nèi)通風(fēng)式制動盤(10)，其特征在于，所述凹槽(24)沿徑向方向(r)定向。
10.用于制造根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的、用于機(jī)動車盤式制動器的制動盤的方法，包括以下方法步驟 -制造已考慮了擋棱(28)的、用于制動盤(10)的鑄模； -制造用于構(gòu)成所述制動盤(10)中的冷卻通道(22)的型芯； -制造用于構(gòu)成所述制動盤(10)中的盲孔的型芯，其中該型芯構(gòu)造成，使得所述盲孔從冷卻通道(22)出發(fā)朝向外摩擦面(14)和/或內(nèi)摩擦面(18)的方向延伸； -將型芯放入鑄模中； -鑄造制動盤(10)； -對鑄成的制動盤(10)進(jìn)行冷卻； -將型芯從鑄成的制動盤(10)中取出； -對制動盤(10)的表面進(jìn)行切削加工； -在盲孔上方在外摩擦面(14)和/或內(nèi)摩擦面(18)中銑削出凹槽(24)，其中銑削得這樣深，使得盲孔被穿透從而形成從槽底部通到冷卻通道(22 )中的通孔(26 )。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的用于制造制動盤的方法，其特征在于，借助多級的銑頭(30)銑削出凹槽(24)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的用于制造制動盤的方法，其特征在于，所述銑頭(30)超過通孔(26)附加地進(jìn)給。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車盤式制動器的內(nèi)通風(fēng)式制動盤(10)，包括具有外摩擦面(14)的第一摩擦環(huán)(12)以及與該第一摩擦環(huán)(12)并行設(shè)置的、具有內(nèi)摩擦面(18)的第二摩擦環(huán)(16)，以及在所述兩個(gè)摩擦環(huán)(12，16)之間延伸的多個(gè)冷卻通道(22)，其中前和/或后摩擦環(huán)(12，16)具有從所述摩擦面(14，18)延伸至冷卻通道(22)的多個(gè)通孔(26)。本發(fā)明的特征在于，所述第一摩擦環(huán)(12)在其外徑上具有朝向所述第二摩擦環(huán)(16)定向的擋棱(28)。
文檔編號B22C9/22GK102954131SQ201210305809
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月27日
發(fā)明者C·亨奇克 申請人:奧迪股份公司