專利名稱：內(nèi)部通風的盤式制動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1的前序所述的內(nèi)部通風的盤式制動器。
背景技術(shù)：
對于盤式制動器，在制動過程中，通過制動塊在制動盤的摩擦環(huán) 里產(chǎn)生熱量，為了盤式制動器的工作可靠性必須不斷地將此熱量導 出。為了滿足此目的，例如已公開了一些裝置，在這些裝置中，在匹 配于冷卻空氣通道形狀的成型體里設(shè)置有導熱元件，該成型體此后在 制動盤的制造過程之后，可以固定地裝入到冷卻空氣通道之內(nèi)。然而 這種已知的裝置結(jié)構(gòu)很復雜，并且大多數(shù)只具有相對來說并不令人滿 意的導熱性能。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)是提供一種內(nèi)部通風的盤式制動器，它可以實現(xiàn)制 動盤的散熱的改善，同時實現(xiàn)一種簡單而經(jīng)濟有利的結(jié)構(gòu)形式.此任務(wù)按照本發(fā)明通過權(quán)利要求1所述的特征來完成，本發(fā)明的 其它有利的特征見從屬權(quán)利要求。本發(fā)明基于這樣的認識如果加大冷卻空氣通道的與空氣接觸的 表面，那么就可以在現(xiàn)有通風量的情況下就可以加強制動盤的內(nèi)部冷 卻.按照本發(fā)明，按以下方式來完成此項任務(wù)在一種內(nèi)部通風的盤 式制動器的制造過程中，至少一個要鑄入或者造型到制動盤里的導熱 元件被布置在構(gòu)成制動盤的成型體里.按照本發(fā)明布置在成型體的分 界面或者中間平面里的、并且至少局部地鑄入到成型體里的導熱元 件，用于將摩擦環(huán)上所產(chǎn)生的摩擦熱量傳出或者傳遞至導熱元件上， 并從那里可以隨冷空氣被輸出。導熱元件可以有利地布置在成型體 里，從而至少局部地伸入到制動盤的至少一個冷卻空氣通道里。然而 如果導熱元件這樣地構(gòu)造或者布置在成型體里，使得導熱元件在制動 盤的加工過程結(jié)束之后伸入到多個冷卻空氣通道里、或者伸入到在制
動盤上所形成的全部冷卻空氣通道里，這被認為是尤其有利的。由于提前將導熱元件接入或者造型到成型體里，因此早在摩擦盤 的鑄入過程或者制造過程中，就可以實現(xiàn)一種帶有導熱元件的制動盤 的特別簡單和經(jīng)濟并且特別有效的實施方式.集成有導熱元件的成型 體在唯一的成型過程中進行制造，而不需要在導熱元件自身上隨后進 行再加工。將導熱元件布置在成型體的基本上平行于摩擦環(huán)的分界面里，其優(yōu)點在于導熱元件在該位置上可以發(fā)揮很好的作用效果，因 為冷卻空氣通道的與空氣接觸的表面由于此而被很有效地加大了。導 熱元件的徑向尺寸根據(jù)肋條的徑向尺寸或者根據(jù)冷卻空氣通道的徑向 尺寸而定。肋條和/或冷卻空氣通道本身具有什么樣的構(gòu)造在本發(fā)明的 框架里不起什么作用，這是因為導熱元件可以以幾乎任意的型式和方 式匹配于肋條和/或冷卻空氣通道。在此分界面的概念是指在用于制造 成型體的模具中存在的模具分界面，它有利地同時是成型體的中心平 面。在制造成型體時，可以將導熱元件置入該分界面里，并在制造過 程中固定在那里。一種實施方式規(guī)定導熱元件具有優(yōu)選為圃環(huán)形的橫截面，并且 基本上構(gòu)造成盤狀和/或板狀的構(gòu)件。這保證了特別簡單并且特別有利 的制造方法。導熱元件本身可以被構(gòu)造成單壁的(einwandig)構(gòu)件和/或雙壁的 (doppelwandig)構(gòu)件。單壁的實施方式保證導熱元件的制造很簡單和 經(jīng)濟有利，而雙壁的實施方式則可以具有更好的導熱系數(shù).優(yōu)選規(guī)定導熱元件在冷卻空氣通道范圍里可以具有材料突起部 位(Materailerhebung )和/或材料成型部位(Materialausformung)， 其中材料突起部位和/或材料成型部位優(yōu)選可以用沖壓方法(Stanz-verfahren )、擠壓方法(Pressverfahren )或壓印方法(Praegeverfahren) 制成。由此可以快遞而簡單地在導熱元件上制造出許多材料突起部 位和/或材料成型部位.然而也可以考慮將材料突起部位構(gòu)造成單獨 的構(gòu)件，它們例如可以事后與導熱元件的外面焊接、釬焊和/或鉚接 起來。材料突起部位優(yōu)選構(gòu)造成榫舌狀(noppenartig)。然而也可以考 慮將材料突起部位構(gòu)造成軸頸狀(zappfenartig )或銷釘狀(stiftartig )。 相反材料成型部位可以構(gòu)造成基本為連接片狀(stegartig)或搭板狀
(laschenartig).借助于這些材料突起部位和/或材料變型部位可以實 現(xiàn)比光整構(gòu)件還要更好的導熱性能或者流動特性，此外規(guī)定導熱元件至少在布置于摩擦環(huán)上的肋條的區(qū)域里設(shè)置 有空隙(Ausnehmung )和/或穿孔(Durchbruch )，以保證兩個摩擦 環(huán)能安全可靠地連接起來.其中空隙和/或穿孔有利地在形狀和數(shù)量上基本上匹配于設(shè)置在摩 擦環(huán)上的肋條.導熱元件特別優(yōu)選地由板材制成，尤其是由鋁、鋼、銅或者它們 的含金所制成的板.由板所制成的導熱元件具有重量的優(yōu)點，可以經(jīng) 濟有利地制成而且可以容易地進行加工。一種特別優(yōu)選的實施方式規(guī)定導熱元件具有比摩擦環(huán)或者成型 體更高的導熱性.


在附圖中示出了本發(fā)明的四種實施例，以下對它們詳細加以說 明.附圖示出圖l: 一種集成有導熱元件的內(nèi)部通風的盤式制動器的示意圖； 圖2:按困1所示盤式制動器的軸向外面部分區(qū)域的側(cè)視圖； 圖3:圖1所示盤式制動器的徑向剖面的部分； 圖4: 一種具有第二種實施方式的導熱元件的盤式制動器的軸向外 面部分區(qū)域的倒視圖；圖5: —種具有笫三種實施方式的導熱元件的盤式制動器的軸向外面部分區(qū)域的側(cè)視圖；圖6: —種具有笫四種實施方式的導熱元件的盤式制動器的軸向外 面部分區(qū)域的側(cè)視圖；附圖標記列表1 內(nèi)部通風的盤式制動器2 摩擦環(huán)3 摩擦環(huán)4 肋條5 冷卻空氣通道6導熱元件7成型體8分界面9外壁10穿孔11導熱元件12材料突起部位13導熱元件14主肋條15主肋條16橫撐17材料成型部位18導熱元件19材料成型部位20外側(cè)面21材料成型部位具體實施方式
圖1所示的內(nèi)部通風的盤式制動器1具有一個由笫一和笫二摩擦環(huán)2、 3所組成的制動盤，其中摩擦環(huán)2、 3與未示出的制動塊以本身 已知的方式共同作用。第一摩擦環(huán)2與笫二摩擦環(huán)3通過多個肋條4 相連，在這些肋條之間形成有許多冷卻空氣通道5.當制動盤在旋轉(zhuǎn)方 向R上旋轉(zhuǎn)時，在肋條4之間產(chǎn)生氣流，該氣流將制動時在制動塊和 制動盤的摩擦環(huán)2、 3之間所產(chǎn)生的摩擦熱排出，這樣就使盤式制動器 l冷卻.為了加強制動盤內(nèi)部冷卻的通風量，或者說為了增大冷空氣通道5 的風冷表面，在制動盤里設(shè)置有導熱元件6，其中導熱元件6和摩擦環(huán) 2、 3或者制動盤構(gòu)成一個基本上整體的成型體7。導熱元件6這樣布置或鑄入到成型體7里，使得導熱元件6至少 局部地伸入到制動盤的冷卻空氣通道5里，其中導熱元件6基本平行 于摩擦環(huán)2和3在成型體7的分界面或者中心平面8里延伸地進行布 置。導熱元件6具有基本為圓形的橫截面，并且被構(gòu)造成板狀的構(gòu)件， 其中可以考慮由金屬板或類似材料加工該板狀的構(gòu)件.也可以考慮構(gòu) 造出由多個單個零件所組成的導熱元件，或者在制動盤里設(shè)置有多個 相同的或不同的導熱元件，其中導熱元件的實施方式可以基本上匹配 于在制動盤里延伸的冷卻空氣通道，構(gòu)件的壁厚或者其軸向尺寸優(yōu)選 取決于冷卻空氣通道5的軸向尺寸。然而優(yōu)選應(yīng)這樣構(gòu)造導熱元件6， 使得在冷卻空氣通道5的外壁9和導熱元件6的外側(cè)之間保證有足夠 的流動特性.導熱元件6在肋條4部位具有空隙或者穿孔10，它們阻了肋條4 在制造過程或者鑄入過程中由于導熱元件6而被分開，或者只是在摩 擦環(huán)2和3之間造成不充分的形狀配合連接?？障痘蛘叽┛?0在形狀 和數(shù)目方面都匹配于設(shè)置在摩擦環(huán)2和3上的肋條4，或者匹配于用于 在制造過程中生成肋條4的結(jié)構(gòu)元素，并且一方面確保摩擦環(huán)2和3 的材料配合的連接，另一方面確保在肋條4和導熱元件6之間的形狀 配合的連接。圖2示出了根據(jù)圖1的盤式制動器的軸向外側(cè)部位的放大側(cè)視 圖.在制動盤或者說在摩擦環(huán)2和3之間布置了導熱元件6，其中可以 見到導熱元件6平行于摩擦環(huán)2和3在成型體或者制動盤的分界面 8內(nèi)延伸.導熱元件6構(gòu)造成單壁的板狀的構(gòu)件，并在肋條4區(qū)域里 具有穿孔IO,導熱元件6使得制動盤上出現(xiàn)的熱量能夠通過摩擦環(huán)2 和3而傳到導熱元件6，并從那里又通過流過冷卻空氣通道5的冷風 排出。圖3示出根據(jù)圖1的制動盤或者盤式制動器1的徑向剖面的局部 示意圖，處在導熱元件6的部分圃周上。除了肋條4和冷卻空氣通道5 之外還可以看到設(shè)置在肋條4的區(qū)域里的穿孔10.穿孔IO這里構(gòu)造成 長孔，并且匹配于肋條4的走向或者結(jié)構(gòu)構(gòu)造.也可以考慮將穿孔和/ 或空隙例如構(gòu)造成孔的形式。穿孔和/或空隙本身可以例如在導熱元件 里通過沖壓、鉆孔和/或銑削制成。圖4示出導熱元件11的第二種實施方式。在這種實施方式中，導 熱元件11具有材料突起部位12，其中材料突起部位12構(gòu)造成基本上 為榫舌狀，并布置在導熱元件11的兩個外側(cè)面上。材料突起部位12 可以只是分開地設(shè)置在導熱元件11的徑向外側(cè)面上，或者兩側(cè)地、在 冷卻空氣通道的整個區(qū)域里延伸地、分布在導熱元件11的整個表面上地布置在導熱元件11上。材料突起部位12這里構(gòu)造成由導熱元件11 本身所制造出來的材料突起部位。例如可以考慮在沖壓方法、擠壓方 法或壓印方法中制造該材料突起部位12，其中也可以制成搭板12，.圖5示出導熱元件l3的笫三種實施方式，其中導熱元件l3這里構(gòu) 造成多壁或者雙壁的構(gòu)件。導熱元件13由兩個主肋條14、 15組成， 在它們之間設(shè)置有許多橫撐l6。此外在導熱元件l3上設(shè)置有連接片狀的材料成型部位n，其中材料成型部位n在沖壓方法或擠壓方法中從主肋條14和15成型出來。這里也可以考慮使材料成型部位17作為分 開的構(gòu)件事后與主肋條14和15連接。這種實施方式的優(yōu)點在于導 熱元件13通過雙壁的結(jié)構(gòu)型式和規(guī)定的材料成型部位具有相比于單壁的更好的導熱性能或者流動特性。圖6所示的笫四種實施方式的導熱元件18又是單壁的構(gòu)件.導熱元件18具有搭板狀的或者轉(zhuǎn)角形結(jié)構(gòu)形式的材料成型部位19.這些材 料成型部位19此處用沖壓方法和/或彎曲方法從板狀的構(gòu)件成型出，并 設(shè)置成與導熱元件18的外側(cè)面基本成90°角度。此外在導熱元件l8 上，在肋條4的區(qū)域里設(shè)置有材料成型部位21，其中這些成型部位確 保更好地固定在成型體里，借助于導熱元件的各種不同實施方式，如在圖1至6中所示那樣， 可以明顯地加大內(nèi)表面和提高在冷卻空氣通道里的、對于傳熱來說起 決定作用的空氣速度或者空氣渦流，這影響到氣流的邊界層結(jié)構(gòu)，并 由此明顯提高了在導熱元件上的導熱系數(shù)。這里所示的實施方式?jīng)Q不 能認為是窮盡的，反而只是示出了具有集成的按照本發(fā)明的內(nèi)部通風 的盤式制動器的可能實施例，
權(quán)利要求
1. 內(nèi)部通風的盤式制動器U)，具有由兩個摩擦環(huán)(2， 3)所 組成的制動盤，這兩個摩擦環(huán)通過肋條(4)以一定相互距離進行布置， 并且在這兩個摩擦環(huán)之間形成多個冷卻空氣通道(5)，其中在摩擦環(huán)(2， 3)之間設(shè)置有至少一個導熱元件(6， 11， 13， 18)，其特征在 于，所述兩個摩擦環(huán)(2， 3)和導熱元件(6， 11, 13， 18)如此地形 成基本整體的成型體(7)，使得所述導熱元件(6， 11， 13， 18)至 少局部地鑄入到成型體(7)內(nèi)，其中導熱元件(6， 11, 13， 18)至 少部分地伸入到制動盤的至少一個冷卻空氣通道(5)內(nèi)；并且其中所 述導熱元件(6， 11， 13， 18)基本上布置在成型體(7)的平行于摩 擦環(huán)(2， 3)而延伸的分界面(8)里.
2. 按權(quán)利要求l所述的盤式制動器，其特征在于，所述導熱元件 (6， 11, 13， 18)具有優(yōu)選圃環(huán)形的橫截面，并且基本上構(gòu)造成盤狀和/或板狀的構(gòu)件。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的盤式制動器，其特征在于，所述導熱 元件(6， 11， 13， 18)構(gòu)造成單壁的構(gòu)件.
4. 按權(quán)利要求1或2所述的盤式制動器，其特征在于，所述導熱 元件(6， 11， 13， 18)構(gòu)造成雙壁的構(gòu)件。
5. 按權(quán)利要求1至4中任一項所述的盤式制動器，其特征在于， 所述導熱元件(6， 11， 13， 18)在冷卻空氣通道(5)的區(qū)域里具有 材料突起部位U2)和/或材料成型部位(17， 19， 21)，其中材料突 起部位(12)和/或材料成型部位(17， 19， 21)基本上通過沖壓方法、 擠壓方法或壓印方法制成.
6. 按權(quán)利要求5所述的盤式制動器，其特征在于，所述材料突起 部位(12)構(gòu)造成基本為榫舌狀、軸頸狀或銷釘狀.
7. 按權(quán)利要求5或6所述的盤式制動器，其特征在于，所述材料 成型部位(17， 19， 21)構(gòu)造成基本為連接片狀或搭板狀.
8. 按權(quán)利要求1至7中任一項所述的盤式制動器，其特征在于， 所述導熱元件(6， 11， 13， 18)至少在布置于摩擦環(huán)(2， 3)上的肋 條(4)的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有空隙和/或穿孔(10).
9. 按權(quán)利要求1至8中任一項所述的盤式制動器，其特征在于， 所述空隙和/或穿孔(10)在形狀和數(shù)量上基本上匹配于布置在摩擦環(huán) (2， 3)上的肋條(4)。
10. 按權(quán)利要求1至9中任一項所述的盤式制動器，其特征在于， 所述導熱元件(6， 11， 13， 18)由板組成，該板尤其是由鋁、鋼、銅 或它們的合金所制成.
11. 按權(quán)利要求1至10中任一項所述的盤式制動器，其特征在于， 所述導熱元件(6， 11， 13， 18)優(yōu)選具有比摩擦環(huán)(2， 3)或者成型 體(7)更高的導熱能力，
全文摘要
內(nèi)部通風的盤式制動器(1)，具有由兩個摩擦環(huán)(2，3)所組成的制動盤，這兩個摩擦環(huán)通過肋條(4)以一定相互距離進行布置，并且在這兩個摩擦環(huán)之間形成多個冷卻空氣通道(5)，其中在摩擦環(huán)(2，3)之間設(shè)置有至少一個導熱元件(6，11，13，18)，其中所述兩個摩擦環(huán)(2，3)和導熱元件(6，11，13，18)如此地形成基本整體的成型體(7)，使得所述導熱元件(6，11，13，18)至少局部地鑄入到成型體(7)內(nèi)，其中導熱元件(6，11，13，18)至少部分地伸入到制動盤的至少一個冷卻空氣通道(5)內(nèi)；并且其中所述導熱元件(6，11，13，18)基本上布置在成型體(7)的平行于摩擦環(huán)(2，3)而延伸的分界面(8)里。
文檔編號F16D65/847GK101122312SQ20071013695
公開日2008年2月13日 申請日期2007年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者A·普拉斯特 申請人:F.波爾希名譽工學博士公司