制动盘及制造该制动盘的方法技术

一种制动盘(8)，具有由通过散热片(4)相互连接的成对摩擦带(11a，11b)组成的摩擦环(10)，鼓(9)和膨胀元件(2)，所述膨胀元件径向设于鼓处，优选设于鼓的外周处，且在其离开鼓(9)的末端处与摩擦环相连。至少一个膨胀元件(2)至少部分地形成散热片(4)用于连接所述的成对摩擦带(11a，11b)。一种制造这样的制动盘(8)的方法，其中采用浇铸技术将膨胀元件(2)与摩擦环(10)和/或鼓(9)相连。所述摩擦环(10)和/或鼓(9)在连接后具有至少一个保护元件，其中所述摩擦环(10)和/或鼓(9)与所述保护元件被浇铸成一件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据独立权利要求书1，11和16的前序部分的制动盘，尤其是用于汽车，商用车和/或轨道车辆，根据权利要求书18的前序部分，一种作为膨胀元件和/或散热片的衬块，用于连接该种制动盘的摩擦环和/或鼓，以及根据权利要求书19的制造该种制动盘的方法。
技术介绍
由DE102007013512A1已知一种制动盘，其具有径向内支承件和径向外摩擦盘，该径向支承件在车轴或车轮上是可支承的，该径向外摩擦盘通过在径向方向伸展的连接条与径向内支承件相连。为了将在径向方向伸展的连接条与所述支承件或摩擦盘连接，至少该连接条的径向末端以形状连接方式由所述支承件或摩擦盘包围和重铸。此外所述制动盘具有两个通过冷却散热片相互连接的轴向相反安放的摩擦环，为形成与摩擦环相对的连接条，冷却散热片可径向向内延长。这种装置的主要缺点在于，所述径向相反安放的摩擦环，冷却散热片以及连接条是作为一体的，由相同的材料构成，特别是由铸铁构成。因此结果是制动盘有相对大的整体重量，这对车辆的燃油消耗有负面影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种制动盘，一种衬块，用于该种制动盘的膨胀元件和/或散热片，以及一种制造这种制动盘的方法，以便，在制动盘大致同等高的强度和较少的制造成本情况时，特别是就更少的燃油消耗方面看，减少了制动盘重量。通过根据独立权利要求特征的制动盘，膨胀元件和/或散热片以及方法实现了该目的。根据本专利技术，所述制动盘，尤其是应用于汽车，商用车辆和/或轨道车辆的制动盘，具有鼓，膨胀元件和摩擦环。所述摩擦环由通过散热片相互连接的成对摩擦带构成。所述膨胀元件径向设在鼓处，优选在鼓的外周，且在其离开鼓的末端处与摩擦环相连。至少若干散热片和/或膨胀元件至少部分地由衬块形成。此外至少一个膨胀元件至少部分地形成散热片以连接成对摩擦带。有利的方式是，与通常特别是铸铁部件或镀层铝部件的成对摩擦带相比，所述散热片可全部或至少部分地由轻质材料构成，以便能够达到显著减少重量的目的，这再一次积极影响了燃油消耗。而且按本专利技术的该特征对制动盘的减震，振动和冷却行为均有积极的影响，原因在于不仅是成对摩擦带之间的散热片的材料，而其成型，倾斜，以及特定的设定均是可优化的，摆脱了浇铸技术的制造极限。以往的制动盘有所谓热点形成的问题，即摩擦条表面上的热斑，特别是由于摩擦环径向不均匀的材料分布造成的后果，这导致制动和转向系统出现意外的振动。由膨胀元件至少部分形成的散热片能够在考虑摩擦环理想的径向热分布条件下以这样的方式成型，即摩擦环的径向质量分布基本是均匀的。在制动过程时由于热机械负荷引起的成对摩擦带不均一的变形以及由此产生的制动抖动因此能够在很大程度上得以排除。在制动过程时，与鼓相比，所述成对摩擦带发热更加强烈，以致于产生了热机械张力，原因在于在鼓方向上产生的温度差，成对摩擦带中随半径变大的上升的热流密度以及由于鼓和摩擦环间通常刚性的连接。该张力能够导致成对摩擦带的屏蔽以及制动盘中的裂纹。摩擦环在轴方向上相对于制动蹄的倾斜理解为屏蔽，其显著地负面影响了制动盘的制动性能。为避免所述的负面效果，特别有利的是，当膨胀元件，特别是由弯曲造成的膨胀元件，长于鼓和摩擦环之间的最短间距时。因此所述膨胀元件与由热引起的成对摩擦带的径向膨胀相匹配，以便成对摩擦带和鼓之间的热机械张力以及由热机械导致的摩擦环的不均匀变形显著减少。在这方面也同样有利的是，如果膨胀元件为径向弹性的且与摩擦环的热变形相匹配。特别有利的是，如果所述散热片由多个单个部件组成且至少所述单个部件中的一个部件与所述成对摩擦带一体铸造，则就强度，导热性，冷却行为以及振动行为方面而言，所述散热片的性能能够受到积极地影响。在这方面也同样有利的是，如果所述散热片具有至少一个凹痕。尤其是摩擦盘这些所提及的参数中的冷却行为通过该特征可以受到积极地影响。特别有利的是，当所述散热片和/或膨胀元件至少部分地由衬块形成。这具有优点，尤其是在以浇铸技术制造摩擦盘时，即所述衬块可具有由于材料和形状造成的特性，这些特性仅仅由以浇铸技术制造的散热片和/或膨胀元件是不可实现的。如果所述衬块和成对摩擦带之间的连接是以浇铸技术制造的，有利的方面是制动盘的制造成本能够显著降低。在这方面也同样有利的是，当所述衬块与成对摩擦带和/或鼓以形状连接和/或材料连接方式连接。此外，为了能够在制动过程时承受大的热机械负荷，形状连接和/或材料连接方式的连接是有利的。与已有技术的设置相比，这种形式的连接也是制造更简单和制造成本更低的。因此为了降低摩擦环和鼓之间的张力，避免所述连接条和鼓之间的材料连接是绝对有必要的。采用浇铸技术是非常困难避免这种材料连接，且伴随的是高的制造成本。为提高强度，同样有利的是，当所述衬块具有至少两个与成对摩擦带相连的连接表面，其中所述连接面具有至少部分地钢印(Verpraegung)和/或在所述连接面设有齿，以便确保牢固的材料连接方式和/或形状连接方式的连接。在连接面区域的突出和凹陷称为钢印，在压力下衬块的连接表面变形时产生这些钢印。在一种特别优选的实施形式中所述齿具有锯齿，通过此形式，材料连接方式和/或形状连接方式的连接强度得以改善。取决于所期望的连接类型，所述衬块的齿和/或钢印在以浇铸技术与成对摩擦带连接时可全部或部分熔化掉。可选择的是，也可基本保留所述齿和/或钢印。所述齿和钢印在很大程度上扩大了成对摩擦带的连接面。特别有利的是，当所述衬块，其可以至少部分地作为散热片或作为具有散热片的膨胀元件，特别是在成对摩擦带区域，设计为与制动盘的旋转轴有关的轴向弹性，其中所述衬块在其横截面具有，尤其是弯曲，扭转，异型，曲率，自由几何形状，特别是在其横轴上有渐开线几何形状，目的是在制动控制时其宽度调节均匀。因此确保了成对摩擦带平坦的摩擦表面，于是在很大程度上排除了制动抖动。可选择的是所述衬块在纵向方向和/或横向方向可以具有自由几何形状，其是专门为满足所期望的物理性质相配的。除了制动盘强度提高和减震改进外，制动盘其它需优化的主要物理性质在于，在随外直径变大热流密度增加方面，通过衬块和/或在成对摩擦带内的导热是以这样的方式相适应的，即尤其是在成对摩擦带区域，热分布基本上尽可能均匀，没有明显的热分布不均匀。为了保持制动盘的热负荷尽可能低，特别有利的是，当衬块具有冷却开口，特别是在成对摩擦带区域。这可以优选为正方形的，椭圆形的，圆形的，梯形的和/或平行四边形。然而任何自由几何形状和/或其他已知的几何形状也是可考虑的。此外，在这方面有利的是，当冷却开口为轴弹性的，尤其是具有椭圆形和/或平行四边形轮廓。冷却开口的形式影响衬块的轴弹性。例如由于平行四边形的冷却开口，轴弹性得以提高，相对的是正方形的冷却开口降低轴弹性。所以有可能的是，以这种方式影响摩擦环的轴弹性，即在从高速制动时也确保了成对摩擦带基本平坦的摩擦带表面。还有利的是，当在衬块轴向方向的冷却开口是冲压成的孔，异型的开口，凹痕和/或钢印。为了进一步减少制动盘质量，特别有利的是，当鼓在其外周具有材料自由空间。该材料自由空间是以这种方式形成的，即鼓和衬块间的材料连接和/或形状连接方式的连接的强度不会受到负面影响。可选择地或另外同样有利的是，当鼓在它的内周具有材料自由空间。除了节省材料外这还有其他的优点，即制动盘不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍尔格·莱特韦森，
申请(专利权)人：薄板铸造科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：