專利名稱：通風制動盤的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種車輛的盤式制動器，特別是機動車的盤式制動器。
背景技術：
—般制動器，特別是盤式制動器，能通過盤片和墊片之間的摩擦作用將車輛動能 轉化為熱能，從而減慢和/或停止車輛。為此，為了保持制動器本身的效率，重要的是不要 讓盤片和墊片過熱。因此，重要的是將熱量有效耗散到環(huán)境中。 為此，制動盤是已知的，其包括一對側置凸緣，它們又包括外側摩擦表面和內側通 風通道。 凸緣通常借助連接元件彼此配合，所述連接元件可以是銷或舌片。優(yōu)選，連接元件 進行塑形，從而形成用來冷卻制動盤的內側通風通道。 所述盤片包括用于所述制動帶的支撐罩，所述支撐罩用來連接到車輛輪轂，并借 助驅動元件連接到制動帶。 即便這種已知的盤片已經被廣泛接受，但是它們并不完美。 實際上，已經發(fā)現，已知盤片實現的盤片通風效果并未得到優(yōu)化，并且因此熱耗散 也不是完全有效。由于驅動元件與所述通風通道相互干涉，導致無法優(yōu)化空氣流，所以不良 耗散效率才是關鍵。 實際上，現有技術中的所述驅動元件在凸緣內徑側部上的銷或舌片部分的切向厚 度與通風通道干涉，換句話說，舌片或銷至少局部擋住了通風通道的入口 ，因此限制了空氣 流速。這種厚度是由于機械抗性要求所導致的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目標是設計并提供一種制動盤，其應當能克服上述現有技術中的缺陷。
特別是，本發(fā)明的任務是提供一種制動盤，其應當確保優(yōu)化通風效果，從而優(yōu)化熱 耗散效果，以及改善制動過程中的機械變形控制。 所述目標和所述任務由符合附帶的獨立權利要求的制動盤來實現。


參照附圖，作為非限制性示例給出，從以下本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的說明中，符合 本發(fā)明的制動盤的其他特征和優(yōu)勢將變得更為明顯，其中
圖1示出了符合本發(fā)明的制動盤的視圖； 圖2示出了沿圖3中的線II-II切開的圖1所示制動盤一部分的局部截面圖；
圖3示出了沿著圖1中的線III-III切開的圖1所示制動盤的截面圖；
圖4示出了沿著圖1中的線IV-IV切開的圖1所示制動盤的制動帶的截面圖；
圖5示出了沿著圖1中的IV-IV切開，符合本發(fā)明的變形實施方式的圖1所示制 動盤的制動帶的截面 圖6示出了圖2所示制動盤的放大細節(jié)VI的透視圖； 圖7示出了符合本發(fā)明進一步實施方式的制動盤的透視截面圖； 圖8示出了從圖7中的箭頭VIII —側觀察的圖7所示制動盤的前視圖； 圖9示出了符合本發(fā)明進一步的實施方式的制動盤的前視局部截面圖。
具體實施例方式
參照上述附圖，附圖標記1總體上表示符合本發(fā)明的制動盤。 符合本發(fā)明的制動盤1包括共用旋轉軸線X的兩部分。第一內部部分，支撐罩2， 用來連接到車輛的輪轂，而剩下的周邊部分，制動帶3，用來與制動盤的相關卡鉗協(xié)作，所述 卡鉗橫跨制動盤布置，用來對車輛施加制動動作。 支撐罩2包括中央部分5，中央部分例如用來以傳統(tǒng)方式連接車輛輪轂；和周邊環(huán) 形部分6，該周邊環(huán)形部分從中央部分5伸出，例如沿著基本上平行于制動盤旋轉軸線X-X 的方向伸出。 支撐罩2包括設置在周邊環(huán)形部分6內的徑向支座8。該徑向支座8由與罩2主 體優(yōu)選整體形成的軸向和徑向壁10、12所界定，從而與該罩成一體。 制動帶3包括預定厚度S和高度H的環(huán)形盤，該環(huán)形盤由支撐罩2的周邊環(huán)形部
分6同軸支撐。制動帶3用來與制動盤卡鉗協(xié)作，用來在車輛上施加制動操作。 作為一種已知方式，制動帶3為通風類型的。通風帶3包括兩個由多個而連接元
件33連接的凸緣31、32。所述連接元件33限定用于冷卻空氣的通風通道34。 在符合本發(fā)明的制動盤中，形狀和/或尺寸不同的多個連接元件根據一種模型來
布置，沿著制動帶3重復整數倍。 參照制動盤1及其旋轉軸線X :-任何平行于所述軸線X的方向定義為"軸向"；-任何垂直于所述軸線X并與其相交的方向定義為"徑向"；禾口-以所述軸線X為中心并落在與其垂直的平面上的任何圓周方向，或者其切線方 向，定義為"圓周方向"或"切向"。 制動帶3是圓形拱頂，由徑向內圓周Ci和徑向外圓周Ce界定。 根據一種實施方式，制動盤1制動帶3的凸緣31、32的連接元件33包括舌片40。 術語"舌片"在此處和下文中表示截面薄且細長的結構。 對于沿著制動盤1的中截面形成的舌片40的截面來說，可以定義中線L。該中線 L例如可以定義為刻入舌片輪廓中的中心的位置。 根據一些實施方式，舌片中線L為曲線。彎曲中線L具有指向盤優(yōu)選旋轉方向R 的凹度，或者可以具有背向盤優(yōu)選旋轉方向R的凹度。 對于舌片40的截面來說，還可以限定弦長C。。這種弦長C。例如可以定義為結合 刻入兩個舌片端部輪廓內的圓周的中心的直線段。 根據特定的要求，舌片40可以具有不同長度，但是在任何情況下，它們沿著中線L 展開的長度都明顯大于它們橫穿該中線展開的長度。 舌片40不中斷地連接到兩個凸緣31和32每一個。優(yōu)選，舌片40和凸緣31與32 之間的連接通過結合部分42來獲得。
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舌片40優(yōu)選沿著制動帶3的圓形拱頂布置成8個陣列。 本領域技術人員理解，舌片的形狀和布置方式基本上類似于離心渦輪機的葉片， 其中流體流的局部方向基本上平行于葉片的中線L。 根據可能的實施方式，連接元件33包括銷60。銷60不同于舌片40的地方在于， 它們具有更為短粗的截面40。對于銷60也可以定義中線L，類似于舌片40那樣?？紤]到 銷沿著中線L延伸，并且橫穿中線L延伸，所以兩個延伸部之間的差距沒有舌片那么大。
制動盤包括驅動元件69，用于將制動帶3約束到支撐罩2。這種驅動元件69優(yōu)選 與制動帶3制成一體。 驅動元件69至少局部支座在形成于支撐罩2徑向周邊的特別徑向支座8中。 驅動元件69包括驅動體70，該驅動體兩端由根部71和凸起72界定。 具有優(yōu)勢的是，驅動體70的軸向尺寸小于封閉在凸緣之間的通風通道的軸向尺寸。 凸起72用來插入形成在支撐罩2中的特別徑向支座8內，而根部71在驅動元件 69和制動帶3之間提供機械連接部，優(yōu)選整體形成。 根據本發(fā)明的實施方式，凸起72支座在支座8內，從而在切向和軸向受到約束，而
可以在徑向自由滑動。 例如，驅動元件69包括凸起72，該凸起的形狀為具有基本上四邊形截面的棱柱凸 臺，適合至少局部支座在支座8內，用來旋轉連接制動帶3和支撐罩2。根據一種實施方式， 所述凸起72包括兩者平行于徑向軸線r-r10的側面80，所述徑向軸線經過該凸臺本身的中 心以及制動盤的所述旋轉軸線x-x。 在該制動盤的組裝配置中，凸起72的側面80布置成垂直于徑向支座8的軸向壁
10。凸起72進一步包括基本上垂直于所述側面80的前面部82。 作為替代方案，還可以使用形狀不同的凸起72。 例如，根據進一步的實施方式，凸起72的側面80并不彼此平行。 根據一種實施方式，凸臺4的側面80并不彼此平行，并且它們各自與平行于凸起
72的中心穿過的徑向軸線r-r的方向呈角度a。根據具體的項目要求，角度a可以在0°和
3°之間。因此，由兩個相對的面部40構成的角度2a可以介于0。和6°之間。 優(yōu)選，凸起72讓側面80靠近根部的第一部分平行而存在倒角84的第二部分會聚。 除了帶有平行側面80的幾何形狀之外，帶有略微傾斜的側面80的幾何形狀也可 以采用這種帶有倒角的邊緣的配置。 與所選幾何形狀無關的是，單一凸起72的側面80布置成將表面粗糙度限制在預
定值之內。優(yōu)選，凸起72的側面80的平均表面粗糙度Ra低于6. 4X 10—6米。 徑向支座8是各凸起72的側面和前面部80、82或者至少其一些部分的完美對應
形狀，就是說與它們互補。換句話說，徑向支座8包圍至少局部凸起72，從而將約束其在軸
向和切向的運動。 凸起72與支座8之間的配合并不是干涉配合，而是存在間隙，雖然可能非常小。
壁10、 12的面部80、82的表面彼此密切配合，但是一者并不貼合到另一者。換句 話說，壁10、 12的面部80、82的表面密切配合但是斷開。
根據所述內容，本領域技術人員可以理解，壁10、12以及側面80、82制作成阻止發(fā) 生軸向和切向運動以防面部80、82抵靠壁10、 12，同時允許單一支座8內的單一凸起72徑 向運動不受任何阻礙。 特別是，徑向運動不會受到宏觀接頭或者構成各凸起72和支座8的壁10、 12的兩 種不同材料的相互微觀滲透所阻礙。如果表面存在較大的表面粗擦度，則可能發(fā)生這種相 互微觀滲透。 支座在各支座8的壁上，凸起72能從帶3向罩2傳遞制動扭矩。 另一方面，根部71的任務是將驅動元件錨定在制動帶上，并傳輸通過兩個凸緣31
和32上的摩擦施加的制動力，從而將它們傳輸到凸起72，然后傳遞到罩2。 符合本發(fā)明的驅動元件的根部71，具有限定為Y或T的特別形狀。 特別是，驅動元件69，在根部71附近，即它們嚙合在制動帶3上的地方，分叉成一
對分支88，每個分支整體連接到制動帶3的相關凸緣31、32。 所述分支88優(yōu)選相對于所述盤的對稱平面對稱，該對稱平面垂直于盤的旋轉軸 線并且穿過所述盤本身的軸向中心線。 具有優(yōu)勢的是，"Y型"部分界定空間92，用于收集冷卻空氣，適合將輪轂吸入的冷 卻空氣直接傳輸到凸緣之間，以免空氣流散失。 具有優(yōu)勢的是，驅動體70的軸向尺寸小于通風通道軸向尺寸這一情形，允許來自
所述盤的軸向側部兩者，就是說來自車廂內側和車輪側部的空氣通道。 此外，"Y型"部分的兩個分支能避免現有技術的驅動元件常見的拖尾效應。 優(yōu)選，在根部71的分支88與各凸緣連接的部分，所述根部包括至少一個接合部分
94。在設計階段確定具體的接合半徑，必須考慮以已知方式制造制動帶3所用的材料類型。 優(yōu)選，根部71具有這種切向延伸部，從而涉及至少兩個連續(xù)的舌片或者彼此相鄰
的舌片。 優(yōu)選，驅動元件69，在其中間部分，即包括在根部71和凸起72之間的部分，設計至 少一個凹陷部分98，該凹陷部分適合在凸緣之間溝通冷卻空氣。 根據一種實施方式，所述凸起設計有減重部100，就是說，至少局部通過所述凸起 本身的腔體。 根據可能的實施方式，根部71在與制動帶3連接的區(qū)域處展現出弧形部分104，該 弧形部分優(yōu)選相對于徑向軸線r-r對稱。 根據一種實施方式，所述弧形部分104在相關制動帶3 —側展現出凹陷圖案。
根據進一步的實施方式，所述弧形部分104在相關制動帶3 —側包括凸起圖案。
根據一種實施方式，所述根部呈現總體漸縮圖案，換句話說，包括一對向著驅動體 收縮的側部108。 從上述內容可以理解，符合本發(fā)明的制動盤能克服針對現有技術中的制動盤所提 出的那些缺陷。 實際上，驅動元件69嚙合凸緣31、32兩者這一情形，相對于驅動元件嚙合單一凸 緣的已知方案來說，確定了顯著的結構優(yōu)勢。實際上，嚙合兩個凸緣，允許驅動元件積聚制 動操作在單一凸緣上產生的應變，而不需要將這種應變從一個凸緣通過連接元件33傳遞 到另一個凸緣。
這樣，連接元件33，例如舌片40或銷60可以從結構的觀點來確定尺寸，僅主要用 來承擔制動操作過程中卡鉗施加的壓縮力。從結構的觀點來看，在符合本發(fā)明的制動盤1 中，連接元件33基本上不需要傳遞其他的力。 設計連接元件33，或者舌片40或銷60的基礎階段，另一項標準是限定制動盤1的 通風通道34。 從流體動力學的觀點來看，重要的是注意驅動元件69的特別形狀如何能允許自 由接觸全部通風通道34內側的空氣循環(huán)。特別是，根部71的Y型或T型圖案，都沿著軸向 和切向，允許將驅動元件69以結構堅固且有效的方式錨定到制動帶，同時允許自由接觸冷 卻空氣的通風通道34。 這種方案相對于單一驅動元件69延伸直到其相同的根部變成連接元件(銷或舌 片)的其他已知方案而言，是優(yōu)選方案。實際上，在所述的這種已知方案中，結構需求與流 體動力學需求相沖突。 特別是，在這種已知方案中，驅動元件69根部加大，影響空氣接觸與驅動元件69 本身徑向對準的通風通道。另一方面，在同一已知方案中，驅動元件69在根部不存在任何 加大部分，影響制動帶和驅動元件69本身之間的力的有效傳輸。 另一方面，符合本發(fā)明的方案，就驅動元件來說，允許具有優(yōu)勢地將結構功能與流 體動力學功能分開。 此外，符合本發(fā)明的制動盤允許連接元件之間存在徑向滑動，因此允許在制動盤 以及罩之間存在徑向滑動。因此，源于制動盤發(fā)熱的任何熱膨脹都不會導致制動帶與盤的 旋轉軸線之間丟失垂直性。 在不背離以下權利要求書的范圍的前提下，本領域技術人員可以對上述制動盤的 實施方式制作若干變化，調整并以功能等同物替換元件，從而滿足特定要求。上述屬于可能 實施方式的每一個特征都可以獨立于所述的其他實施方式來實施。
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權利要求
一種具有旋轉軸線X-X的制動盤(1)，包括-支撐罩(2)，其用于連接到車輛輪轂；-制動帶(3)，其用于與所述制動盤的卡鉗協(xié)作，該制動帶包括由多個連接元件(33)連接的兩個凸緣(31、32)，所述多個連接元件限定通風通道(34)；至少一個驅動元件(69)，所述驅動元件適于將所述支撐罩(2)與所述制動帶(3)彼此連接，從而將所述制動帶(3)和所述卡鉗之間交換的制動力傳遞到所述輪轂，其特征在于，所述驅動元件(69)包括在根部(71)和凸起(72)之間延伸的驅動體，所述根部(71)連接到所述制動帶(3)，而所述凸起(72)至少局部插入所述支撐罩(2)的特別支座(8)中，所述根部(71)具有“Y”形形狀，該“Y”形形狀具有一對分支(88)，每一個分支(88)連接到所述制動帶(3)的相關凸緣(31、32)。
2. 如權利要求l所述的制動盤(l)，其特征在于，所述分支(88)相對于所述制動帶(3) 的中線平面對稱，所述中線平面垂直于所述制動盤(1)的所述旋轉軸線(x-x)。
3. 如前述權利要求任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，所述根部(71)在所述分支 (88)的分叉部界定空間(92)，所述空間用來收集冷卻空氣，適合直接在所述凸緣(31、32) 之間傳輸冷卻空氣，避免所述氣流散失。
4. 如前述權利要求任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，在所述根部(71)的所述分 支(88)與相應凸緣(31、32)連接的部分處，所述根部(71)包括至少一個與所述凸緣(31、 32)接合的部分(94)。
5. 如前述權利要求任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，所述根部(71)具有切向延 伸部，從而涉及至少兩個連續(xù)的舌片或彼此相鄰的舌片。
6. 如前述權利要求任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，所述驅動元件(69)在包 含于所述根部(71)和所述凸起(72)之間的所述驅動體(70)處，包括至少一個凹陷部分 (98)，所述凹陷部分適合溝通所述凸緣(31、32)之間的冷卻氣流。
7. 如前述權利要求任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，所述凸起(72)包括減重部 (100)，該減重部即至少局部通過所述凸起本身的腔體。
8. 如前述權利要求任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，所述根部(71)在連接到所 述制動帶(3)的區(qū)域處，展現出弧形部分(104)。
9. 如前述權利要求8所述的制動盤(l)，其特征在于，所述弧形部分相對于徑向軸線 (r_r)對稱。
10. 如前述權利要求8或9所述的制動盤(l)，其特征在于，所述弧形部分(104)在可 關聯的制動帶(3) —側展現出凹陷圖案。
11. 如前述權利要求8或9所述的制動盤(l)，其特征在于，所述弧形部分(104)在可 關聯的制動帶(3) —側展現出凸起圖案。
12. 如前述權利要求任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，所述根部呈現總體漸縮圖案。
13. 如前述權利要求任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，所述根部包括一對向所述 驅動體(70)收縮的側部(108)。
14. 如權利要求l-13任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，所述驅動體(70)的軸向尺寸小于所述通風通道的軸向尺寸。
15. 如前述權利要求任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，所述凸起(72)支座在所述 支座(8)內，從而在切向和軸向受到約束，而在徑向自由滑動。
16. 如前述權利要求任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，所述凸起(72)成型為具有 基本上四邊形截面的棱柱凸臺，適于至少局部地支座在所述支座(8)中，用來將所述制動 帶(3)與所述支撐罩(2)旋轉地連接。
17. 如前述權利要求任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，所述凸起(72)包括均平行 于徑向軸線(r-r)的兩側面(80)，所述徑向軸線穿過所述凸臺本身的中心以及所述制動盤 的所述旋轉軸線(x-x)。
18. 如前述權利要求1-16任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，所述凸起(72)的所 述側面(80)彼此不平行。
19. 如權利要求18所述的制動盤(l)，其特征在于，每個所述側面(80)與平行于穿過 所述凸起(72)中心的所述徑向軸線(r-r)的方向成一角度(a)。
20. 如前述權利要求17-19任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，所述角度(a)介于 0°禾P3。之間。
21. 如前述權利要求17-20任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，所述凸起(72)的各 側面(80)在所述驅動體(70)處平行，而在所述凸起(72)處會聚，其中在所述凸起處形成 倒角(84)。
22. 如前述權利要求任一項所述的制動盤(l)，其特征在于，所述凸起(72)的各側面 (80)的平均表面粗糙度Ra低于6. 4X 10—6米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制動盤(1)，該制動盤包括支撐罩(2)，該支撐罩用于連接到車輛輪轂；和制動帶(3)，所述制動帶用來與橫跨制動盤布置的卡鉗協(xié)作。所述制動帶包括兩個由多個連接元件(33)連接的凸緣(31、32)，所述連接元件限定通風通道(34)。所述制動盤的特征在于，包括位于制動帶和所述罩之間的驅動元件，所述元件改善了制動帶內的通風效率，以及制動過程中制動盤的機械變形。
文檔編號F16D65/12GK101743411SQ200880014582
公開日2010年6月16日 申請日期2008年4月23日 優(yōu)先權日2007年5月3日
發(fā)明者S·梅迪奇, S·比翁多 申請人:弗雷尼·布雷姆博有限公司