[发明专利]制动盘及制造该制动盘的方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明的目的是，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。

根据本发明，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。而且按本发明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。