内部通风转子制造技术

本发明专利技术涉及一种内部通风转子(1)，包括至少两个盘元件(2)，所述至少两个盘元件(2)通过至少一个冷却元件(3)互连，所述至少一个冷却元件(3)具有织造布(4)，所述织造布(4)从冷却元件的一个盘元件接触区域(31)延伸至冷却元件(3)的另一个盘元件接触区域(32)中，其中冷却元件(3)通过该盘元件接触区域(31)与一个盘元件(2)接触，冷却元件(3)通过该另一个盘元件接触区域(32)与另一个盘元件(2)接触。接触区域(32)与另一个盘元件(2)接触。接触区域(32)与另一个盘元件(2)接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内部通风转子


[0001]本专利技术涉及一种尤其可以用作制动盘的内部通风转子。

技术介绍

[0002]内部通风制动盘主要具有使以旋转方式移动的本体减速的功能。动能由此转化成热量。为了改善这种散热过程，目标是将热量快速消散到环境。这通过内部通风区域中的强制对流发生。在这种情况下，对流过程直接取决于布置在内部通风区域中的冷却元件的形状和表面积以及由此限定的冷却通道。
[0003]例如呈连接肋形式的连接元件可以设置在内部通风制动盘的摩擦环之间，空气可以围绕和/或通过该摩擦环流动。连接肋可以设计为格子状的支撑结构，例如，如DE 195 37 392中所描述的。
[0004]然而，它们也可以具有完全不同的形式。GB 2543020描述了一种内部通风制动盘，该内部通风制动盘通常借助于由砂和树脂制成的失芯件(lost core)而由金属铸造而成。在该文献中描述的制动盘包括两个摩擦环，它们具有共同的旋转轴线并沿该轴线间隔开，使得形成充满空气的间隙。它们还包括多个导气肋，这些导气肋相对于该轴线向外延伸以便传导冷却空气通过该充满空气的间隙。所有的导气肋都沿着它们的向外延伸部旋转。对于特定的导气肋形状，GB 2543020提出了通过3D打印来生产失芯件。
[0005]从GB 2543020中可以清楚地看出，对于改变传统铸造内部通风金属制动盘的导气肋的形状，存在若干种可能性。
[0006]这些不适用于纤维增强陶瓷内部通风制动盘。迄今为止，陶瓷制动盘的生产都是将纤维、树脂和富碳原材料的混合物在模具中成型，并且同时经受压力和温度以形成制动盘坯料。在这种情况下，利用树脂的性质来使坯料随着温度升高而硬化。在另一个步骤中，坯料被热解。此外，纤维增强的碳环可以渗入有硅，因此机械和热性质会发生特别的变化。为了满足几何要求，可以优选地进行机械加工步骤。在欧洲专利第2 334 945号(特别是第6至10段)中描述了生产纤维增强陶瓷制动盘的一些已知方法。
[0007]迄今为止，纤维增强陶瓷制动盘具有与生产相关的缺点，即，中间元件(特别是散热片形式的中间元件)由于起始材料的有限可塑性而相对于其高度方面较宽。基于此，欧洲专利第2 334 945号提出了一种方法，该方法旨在使冷却通道的形式能够更具成本效益且更简单。该方法包括：(a)每次使用碳纤维增强的碳
‑
碳复合材料通过单独的过程生产盘转子的负载盘、摩擦表面和导气元件；(b)连接分别通过单独的过程生产的负载盘、摩擦表面和导气元件以形成结构；以及(c)在连接的结构上执行液态硅熔体渗透过程。在这种情况下，负载盘和导气元件的材料始终相同。

技术实现思路

[0008]本专利技术解决的问题在于提供一种同时允许制动装置的最大可能制动功率和最小总重量的内部通风转子。
[0009]该问题通过一种内部通风转子解决，该内部通风转子包括通过至少一个冷却元件彼此连接的至少两个盘元件，其中，所述至少一个冷却元件包括织造布，该织造布从冷却元件的盘元件接触区域延伸直至冷却元件的不同盘元件接触区域，冷却元件通过该盘元件接触区域与盘元件接触，冷却元件通过该不同盘元件接触区域与另一个盘元件接触。
[0010]盘元件彼此连接所借助的冷却元件的数量不受限制。本专利技术可以仅使用一个冷却元件来实现，例如，如果该冷却元件是类似于图5所示的绳状冷却元件，如果该冷却元件不是以圆形方式在盘元件之间上下延伸而是以螺旋方式上下延伸。如果转子在任何情况下包括也将两个盘元件连接到冷却元件的支撑元件，则也可以提供少量的冷却元件。然而，也可以提供多个冷却元件，特别是如果这些冷却元件是冷却板，如图1至图3所示的那样。
[0011]织造布优选地包括平行延伸的纤维，并且平行延伸的纤维中的至少一个从冷却元件的一个盘元件接触区域延伸直至冷却元件的另一个盘元件接触区域。通常，平行延伸的多个纤维从一个盘元件接触区域延伸至另一个盘元件接触区域。然后，每个拉伸载荷通过纤维直接从一个盘元件传递到另一个盘元件。如果纤维在冷却元件的任何点处相对于彼此以15
°
以下的角度延伸，则认为它们在其中平行延伸。在这种情况下，平行延伸的多个纤维中的一个当然可以在冷却元件的一个点处在与平行延伸的纤维中的另一个纤维在冷却元件的不同点处延伸的方向完全不同的方向上延伸。在这方面，例如参考图5A，其中平行延伸的多个纤维(仅示出了其中的一些)在冷却元件中的任何位置共同相对于彼此平行地上下延伸。
[0012]在制动期间，两个制动衬块的接触压力的完美均匀分布只能近似地实现。由于制动衬块的不同接触点，这尤其适用于制动过程的开始。更高的接触压力会导致更大的摩擦量，并由此导致转速的更大降低。被较重制动的盘元件力求比没有被那么重地制动的盘元件旋转得更慢。结果，在转子内部的盘元件之间发生扭矩，这一定不要导致连接以不同速率减速的盘元件的元件(冷却元件和可选的附加支撑元件)发生故障。已经发现，特别是在根据本专利技术的转子的实施例中，其中平行延伸的纤维中的至少一个从冷却元件的一个盘元件接触区域延伸至冷却元件的另一个盘元件接触区域，通过沿纤维方向从一个盘元件直接传递到另一个盘元件的拉伸力有效地抵消了故障。由于在纤维方向上的拉伸载荷，冷却元件可以被特别精细地构造，使得转子可以构造得更轻。这特别适用于可能经受特别高的拉伸载荷量的纤维从冷却元件的一个盘元件接触区域延伸至冷却元件的另一个盘元件接触区域的情况。这导致更轻的转子也可以经受高载荷。
[0013]不太精细的支撑元件，例如欧洲专利第2 334 945号中提出的用于连接摩擦盘的导气元件，可以具有比本专利技术的冷却元件更大的刚度。然而，根据本专利技术，转子的相同程度的刚度可以通过更多数量的更精细的冷却元件或通过盘元件上的盘元件接触区域的紧密网状网络来提供。由于在这种情况下还产生了特别大的冷却元件表面积，所以根据本专利技术，在转子的刚度保持相同的同时实现了对于在制动期间产生的热量的更好的消散。
[0014]织造布(textile fabric)优选地为无纺网布(laid scrim)或纺织布(woven fabric)，并且在其中平行延伸的多根纤维从冷却元件的一个盘元件接触区域延伸直至冷却元件的另一个盘元件接触区域中。这导致这些平行延伸的纤维在它们的主要载荷方向上经受载荷，并且最好地利用它们的拉伸强度。转子的预期载荷能力能够通过更精细的冷却元件实现，即，其中转子的总重量更轻。
[0015]然而，本专利技术不限于织造布是无纺网布或纺织布的实施例。例如，织造布也可以是无纺布(nonwoven fabric)。这具有热优势，因为纤维也在冷却元件的厚度方向上延伸并且因此进一步改善了冷却效果。可以设想到将无纺布与无纺网布和/或纺织布结合。例如，冷却元件可以设置在经受低机械载荷的区域中(例如在任何情况下提供并且还将两个盘元件连接到冷却元件的支撑元件附近)，其中织造布是无纺布。在此尤其改善了散热。可替代地或附加地，冷却元件可以设置在经受更大机械载荷的区域中(例如，与在任何情况下提供并且还将两个盘元件连接到冷却元件的支撑元件相距更大的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内部通风转子(1)，包括至少两个盘元件(2)，所述至少两个盘元件(2)通过至少一个冷却元件(3)彼此连接，其中，所述至少一个冷却元件(3)包括织造布(4)，所述织造布(4)从所述冷却元件(3)的盘元件接触区域(31)延伸直至所述冷却元件(3)的不同盘元件接触区域(32)中，其中所述冷却元件(3)通过所述盘元件接触区域(31)与一个盘元件(2)接触，所述冷却元件(3)通过所述不同盘元件接触区域(32)与另一个盘元件(2)接触。2.根据权利要求1所述的内部通风转子(1)，其中，所述织造布(4)包括平行延伸的纤维(5)，并且所述平行延伸的纤维(5)中的至少一根纤维从所述冷却元件(3)的一个盘元件接触区域(31)延伸直至所述冷却元件(3)的另一个盘元件接触区域(32)中。3.根据权利要求2所述的内部通风转子(1)，其中，所述织造布(4)是无纺网布(41)或纺织布(42)，并且其中的多根平行延伸的纤维(5)从所述冷却元件(3)的一个盘元件接触区域(31)延伸直至所述冷却元件(3)的另一个盘元件接触区域(32)中。4.根据权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的内部通风转子(1)，其中，所述织造布(4)和/或所述平行延伸的纤维(5)包括碳纤维、碳化硅纤维、氮化硼纤维或它们的混合物。5.根据权利要求1所述的内部通风转子(1)，其中，所述至少一个冷却元件(3)是冷却板(30)。6.根据权利要求1所述的内部通风转子(1)，其中，所述冷却元件(3)例如冷却板的面向所述制动盘的内部的冷却表面积A与所述冷却元件例如冷却板的面向所述制动盘的内部的部分的体积V的关系为至少0.4mm
‑1。7.根据权利要求1所述的内部通风转子(1)，包括相反倾斜的至少两个冷却元件(3
‑
1、3
‑
2)例如冷却板(30
‑
1、30
‑
2)，或冷却元件(3)的彼此相反倾斜的两个冷却元件区域(310、320)。8.根据权利要求1所述的内部通风转子(1)，包括至少一对相邻的冷却元件(3
‑
1、3
‑
2)，例如冷却板(30
‑
1、30
‑
2)，其中，四个盘元件接触区域(31
‑
1、32
‑
1、31
‑
2、32
‑
2)到所述盘元件的与特定盘元件接触区域接触的相应内表面(21、22)中的正投影限定四个...

【专利技术属性】
技术研发人员：托尔斯滕，
申请(专利权)人：布雷博西格里碳陶刹车有限公司，
类型：发明
国别省市：