專(zhuān)利名稱(chēng)：制動(dòng)盤(pán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)，其中至少一個(gè)摩擦表面包括至少一個(gè)槽。
這種類(lèi)型的制動(dòng)盤(pán)在本領(lǐng)域是公知的。一方面，切入制動(dòng)盤(pán)摩擦表面的槽用來(lái)通過(guò)增加冷卻面積和冷卻氣體更好的湍流來(lái)改善對(duì)制動(dòng)盤(pán)的冷卻；另一方面，當(dāng)水將制動(dòng)盤(pán)弄濕時(shí)，這些槽用來(lái)增加制動(dòng)的靈敏度，因?yàn)橹糜谥苿?dòng)盤(pán)上的水可被接納在槽中。這些槽的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們被許可用作一磨損指示器。德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.4002695公開(kāi)了一種在其摩擦表面帶裝飾性槽的這種類(lèi)型的制動(dòng)盤(pán)。當(dāng)制動(dòng)盤(pán)的磨損量等于這些槽的深度時(shí)，這些槽就不見(jiàn)了。這就能從外表有一個(gè)簡(jiǎn)單的肉眼檢測(cè)。一旦看不見(jiàn)這些槽，就必須替換這一用舊的制動(dòng)盤(pán)。
然而，現(xiàn)有技術(shù)中的這些制動(dòng)盤(pán)具有這種缺點(diǎn)，即，槽的結(jié)構(gòu)只能以高成本加工而成。一個(gè)制動(dòng)盤(pán)半成品通常以這種方式加工，即首先在第一工序加工機(jī)床上研磨摩擦表面，隨后，必須將該制動(dòng)盤(pán)從第一工序加工機(jī)床上取下來(lái)并夾持在第二工序銑床上來(lái)銑削這些槽。剛性制動(dòng)盤(pán)不轉(zhuǎn)動(dòng)，槽是由銑床銑削而成的。銑床刀具需要進(jìn)行復(fù)雜的二維運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是為盤(pán)式制動(dòng)器提供一種改進(jìn)的制動(dòng)盤(pán)且允許以低成本來(lái)生產(chǎn)這種制動(dòng)盤(pán)，尤其是就這些槽的加工而言。
這一目的是由權(quán)利要求1的特征部分來(lái)實(shí)現(xiàn)的。解決的途徑基本上包括使橫穿過(guò)摩擦表面的槽的軌跡適應(yīng)簡(jiǎn)單加工生產(chǎn)的要求。當(dāng)如本發(fā)明所披露的槽有一閉合形狀，繞制動(dòng)盤(pán)軸無(wú)起始點(diǎn)和終點(diǎn)延伸時(shí)，它是可以以一成本很低的方式來(lái)生產(chǎn)的。為了加工生產(chǎn)本發(fā)明的槽，切削刀具不必進(jìn)行復(fù)雜的二維運(yùn)動(dòng)。一維的上下沖程運(yùn)動(dòng)結(jié)合制動(dòng)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)就足以了。按照本發(fā)明的沒(méi)有始末端的槽的閉合形狀允許以一種單個(gè)的操作過(guò)程中來(lái)加工，不需要拆卸和更換加工工具。這在時(shí)間上是很經(jīng)濟(jì)的，且由于最終使用加工機(jī)床的改善的利用率，也大大降低了成本。
權(quán)利要求10要求保護(hù)一種加工生產(chǎn)制動(dòng)盤(pán)摩擦表面的方法。有益地，可用與研磨摩擦表面所用機(jī)床相同的機(jī)床在制動(dòng)盤(pán)上加工本發(fā)明的槽，由此排除了從一臺(tái)機(jī)床上拆卸制動(dòng)盤(pán)而又將其夾持在切削加工槽的另一臺(tái)機(jī)床上的需要。制動(dòng)盤(pán)簡(jiǎn)單地夾持在相同的機(jī)床上。
用于加工槽的刀具由于其輪廓和形狀而生產(chǎn)出槽的形狀、而槽的延伸是由于加工槽的刀具的上下沖程運(yùn)動(dòng)結(jié)合制動(dòng)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。按照權(quán)利要求11的切削工具可以是一銑床，它能加工生產(chǎn)槽的形狀并進(jìn)行相應(yīng)的上下沖程運(yùn)動(dòng)。然而，在權(quán)利要求12所述加工過(guò)程的優(yōu)選實(shí)施例中，具有槽形狀的一成形車(chē)刀(Formstahl)用作切削工具，因而通過(guò)旋轉(zhuǎn)操作就能加工出這種槽。在這一實(shí)施例中該工具具有尤為簡(jiǎn)單和價(jià)格低廉的形狀。
在按照權(quán)利要求2所述的本發(fā)明的制動(dòng)盤(pán)的一簡(jiǎn)單易懂的實(shí)施例中，每個(gè)摩擦表面恰好包括一個(gè)波紋狀的在摩擦表面的徑向內(nèi)外邊緣區(qū)域之間延伸的槽。由這一波紋狀的通道可以保證所述槽延伸穿過(guò)摩擦表面的整個(gè)徑向區(qū)域，而這對(duì)于當(dāng)制動(dòng)盤(pán)被弄濕后接收盤(pán)上的水的效果尤為有益。另一方面，加工生產(chǎn)過(guò)程中這一波紋狀的形狀可由所提到的切削工具的上下沖程運(yùn)動(dòng)這種特別簡(jiǎn)單的方法來(lái)加工。在波紋狀槽的第一種變型中，按照權(quán)利要求3的特征提供了當(dāng)該槽繞制動(dòng)盤(pán)軸運(yùn)動(dòng)一周后，其本身閉合起來(lái)?？墒牵谏a(chǎn)過(guò)程中按照制動(dòng)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)速度，可能產(chǎn)生對(duì)切削刀具的上下沖程運(yùn)動(dòng)的高頻需要。這可能包含一些缺點(diǎn)。在這種情況下，推薦如權(quán)利要求4所述的實(shí)施例，其中繞制動(dòng)盤(pán)軸兩周或多周后，槽就閉合起來(lái)。這一實(shí)施例允許切削刀具的上下沖程運(yùn)動(dòng)相對(duì)于制動(dòng)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)頻率有一很低的頻率。
按照權(quán)利要求5所述的另一降低切削刀具上下沖程頻率的可能性在于，每個(gè)摩擦表面包括兩個(gè)或多個(gè)槽，這些槽象波紋一樣在摩擦表面的徑向內(nèi)外邊緣區(qū)域之間延伸，并排列成沿制動(dòng)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向相互偏置排列的形式。每一槽可以以低的沖程頻率來(lái)生產(chǎn)，上下沖程頻率相同時(shí)，帶兩個(gè)或多個(gè)槽由槽部分覆蓋的摩擦表面比僅帶一個(gè)槽的覆蓋得多。也可由如權(quán)利要求10到12中的任何之一所述的方法來(lái)進(jìn)行加工生產(chǎn)，由一相同的切削工具在切削出一個(gè)槽后再切削另一個(gè)來(lái)順序切削出兩個(gè)或多個(gè)槽。
然而，如果生產(chǎn)多個(gè)槽在時(shí)間上的額外花費(fèi)與在加工機(jī)器設(shè)備方面的額外花費(fèi)相比在經(jīng)濟(jì)上不太合適的話，按照權(quán)利要求13的特征的加工過(guò)程是可行的。這里，由兩個(gè)或多個(gè)切削工具在同一摩擦表面同時(shí)切削加工出兩個(gè)或多個(gè)槽。
這種類(lèi)型的加工尤其適合于按權(quán)利要求6所述的制動(dòng)盤(pán)，其包括兩個(gè)或多個(gè)呈波紋狀在摩擦表面的徑向部分區(qū)域延伸的且相互之間沿徑向偏置的槽。在這種排列的槽中，是切削刀具的上下沖程的長(zhǎng)度而不是上下沖程的頻率被減小，因而即使在提高的頻率時(shí)切削刀具也不產(chǎn)生不允許的高的加速度。
在按照權(quán)利要求14所述的切削槽的工藝過(guò)程的優(yōu)選方式中，制動(dòng)盤(pán)的兩個(gè)摩擦表面同時(shí)被加工并形成槽。為了這一目的，精加工機(jī)床必須包括相互成對(duì)對(duì)置的切削刀具。例如，當(dāng)打算在每個(gè)摩擦表面提供兩個(gè)槽時(shí)，總共需要四個(gè)切削刀具，其中兩個(gè)分別成對(duì)排列。
按照權(quán)利要求7到9任何一個(gè)所述的本發(fā)明的優(yōu)選方式包括當(dāng)由制動(dòng)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和切削刀具的上下沖程運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的槽的閉合圖形的徑向延伸比制動(dòng)盤(pán)相應(yīng)的摩擦表面大時(shí)，也可采用如權(quán)利要求10到14中任何之一所述的切削槽的合適的加工過(guò)程。在這種情況下，在該摩擦表面沒(méi)有槽的閉合形狀，而是切削刀具在移動(dòng)過(guò)程中向外離開(kāi)摩擦表面的徑向區(qū)域，隨后，刀具徑向由外向內(nèi)再一次進(jìn)入該摩擦表面。該槽通常被分成幾個(gè)槽，按權(quán)利要求7的特征的每個(gè)槽的兩端均在制動(dòng)盤(pán)的外緣敞開(kāi)。
有利地按照權(quán)利要求8的每個(gè)槽可在摩擦表面的內(nèi)外邊緣區(qū)域之間如波紋狀或弓形狀那樣排列以便掃過(guò)該摩擦表面的整個(gè)徑向區(qū)域。在按照權(quán)利要求9的優(yōu)選實(shí)施例中，提供了均勻地分布在制動(dòng)盤(pán)周邊的四個(gè)圓形槽，它們?cè)试S以非常簡(jiǎn)單的方式制造。下面將參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
在附圖中，


圖1是本發(fā)明制動(dòng)盤(pán)的第一個(gè)實(shí)施例的頂視圖；圖2是從所述制動(dòng)盤(pán)上截取的橫截面圖；圖3是圖2所示橫截面圖的放大圖；圖4是沿圖1中線A-A截取的局部橫截面圖；圖5是制動(dòng)盤(pán)的第二個(gè)實(shí)施例；圖6是制動(dòng)盤(pán)的第三個(gè)實(shí)施例；圖7是制動(dòng)盤(pán)的第四個(gè)實(shí)施例；圖8是制動(dòng)盤(pán)的第五個(gè)實(shí)施例；在所有實(shí)施例中所示的制動(dòng)盤(pán)1均包括一個(gè)罐狀的夾持部分2和一個(gè)摩擦環(huán)3，該摩擦環(huán)在兩個(gè)軸向側(cè)都有一個(gè)摩擦表面4、5。每一個(gè)摩擦表面4、5包括至少一個(gè)槽6到16，其中槽6到12有一繞制動(dòng)盤(pán)軸線17延伸的無(wú)起止點(diǎn)的閉合形狀。
在圖1到4所示的第一實(shí)施例中，每個(gè)摩擦表面4、5正好有一個(gè)槽6、7，該槽在摩擦表面4、5的徑向內(nèi)外邊緣區(qū)域18之間呈波紋狀延伸。當(dāng)繞該制動(dòng)盤(pán)軸17移動(dòng)一周后，槽6、7就閉合起來(lái)。
圖5所示的實(shí)施例與上述實(shí)施例的不同之處僅在于槽8在繞制動(dòng)盤(pán)軸17三圈后才閉合。結(jié)果是在加工生產(chǎn)槽8時(shí)切削刀具的上下沖程運(yùn)動(dòng)頻率能相對(duì)于制動(dòng)盤(pán)1的旋轉(zhuǎn)頻率有益地相對(duì)較低。
圖6描述了減小上下沖程運(yùn)動(dòng)頻率的另一種可能。制動(dòng)盤(pán)1的每個(gè)摩擦表面4、5有兩個(gè)槽9、10，這兩個(gè)槽在摩擦表面4、5的徑向內(nèi)外邊緣區(qū)域18之間呈波紋狀延伸且沿制動(dòng)盤(pán)1的旋轉(zhuǎn)方向19相互之間偏移設(shè)置。
在圖7所示的實(shí)施例中，每個(gè)摩擦表面4、5有兩個(gè)槽11、12，這兩個(gè)槽在摩擦表面4、5的徑向局部區(qū)域內(nèi)呈波紋狀延伸且在摩擦表面4、5的徑向內(nèi)外邊緣區(qū)域18之間沿徑向20彼此相互偏移設(shè)置。對(duì)于徑向內(nèi)側(cè)槽11，其與徑向外側(cè)設(shè)置的槽12相比形成一較小的直徑和一較短的長(zhǎng)度。通過(guò)設(shè)置兩個(gè)槽11、12有利地允許保持較小的波形振幅。
圖8所示的本發(fā)明的實(shí)施例與上述實(shí)施例的主要區(qū)別在于其每個(gè)摩擦表面4,5有四個(gè)槽13到16。然而，這些槽不是閉合的，而代之以每個(gè)槽均有兩個(gè)端部21,22。槽13到16的端部21,22向制動(dòng)盤(pán)1的外邊緣18敞開(kāi)。在摩擦表面4、5的內(nèi)外邊緣區(qū)域18之間，槽13到16似圓弧一樣延伸，借此掃過(guò)摩擦表面4、5的整個(gè)徑向區(qū)域。
本發(fā)明最后提到的這一實(shí)施例的另一優(yōu)點(diǎn)在于，由于槽13到16向制動(dòng)盤(pán)1的邊緣18敞開(kāi)，制動(dòng)盤(pán)1的磨損不僅能通過(guò)對(duì)摩擦表面4、5的肉眼觀察來(lái)監(jiān)測(cè)，而且也可通過(guò)對(duì)制動(dòng)盤(pán)1的邊緣18的肉眼觀察來(lái)監(jiān)測(cè)。
當(dāng)然，除了圖4所示的U形槽輪廓外，還可提供其它合適的輪廓。如果U形輪廓槽的摩擦襯里的磨損速度證明太快的話，還可特別推薦V形輪廓槽。
權(quán)利要求
1．用于盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)，其中至少一個(gè)摩擦表面(4,5)包括至少一個(gè)槽(6到12)，其特征在于，每一槽(6到12)具有沒(méi)有起始點(diǎn)和終點(diǎn)的閉合形狀且繞該制動(dòng)盤(pán)軸線(17)延伸。
2．如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，每個(gè)摩擦表面(4,5)正好具有一個(gè)槽(6、7、8)，該槽在摩擦表面(4、5)的徑向內(nèi)外邊緣區(qū)域(18)之間呈波紋狀延伸。
3．如權(quán)利要求2所述的制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，槽(6、7)在繞制動(dòng)盤(pán)軸(17)轉(zhuǎn)滿一圈后閉合。
4．如權(quán)利要求2所述的制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，槽(8)在繞制動(dòng)盤(pán)軸(17)兩圈或多圈后閉合。
5．如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，每個(gè)摩擦表面(4,5)包括兩個(gè)或多個(gè)槽(9,10)，這些槽在摩擦表面(4,5)的徑向內(nèi)外邊緣區(qū)域(18)之間呈波紋狀延伸，且沿制動(dòng)盤(pán)(1)的旋轉(zhuǎn)方向(19)彼此之間相互偏置設(shè)置。
6．如權(quán)利要求1所述的制動(dòng)盤(pán)，其特征在于每個(gè)摩擦表面(4,5)包括一個(gè)或多個(gè)槽(11,12)，這些槽在摩擦表面(4,5)的徑向局部區(qū)域呈波紋狀延伸，且在摩擦表面(4,5)的徑向內(nèi)外邊緣區(qū)域(18)之間彼此之間相互沿徑向(20)偏置設(shè)置。
7．一種用于盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)，其中至少一個(gè)摩擦表面(4,5)包括至少一個(gè)槽(13到16)，其特征在于，每個(gè)槽(13到16)的兩端(21,22)向制動(dòng)盤(pán)(1)的外邊緣區(qū)域(18)敞開(kāi)。
8．如權(quán)利要求7所述的制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，在摩擦表面(4,5)的內(nèi)外邊緣區(qū)域(18)之間，每個(gè)槽(13到16)呈波紋狀或弓形狀延伸。
9．如權(quán)利要求8所述的制動(dòng)盤(pán)，其特征在于，提供了四個(gè)呈圓弧狀的槽(13到16)，且它們?cè)谥苿?dòng)盤(pán)(1)的整個(gè)圓周上均勻分布。
10．如前述權(quán)利要求任何之一所述的制動(dòng)盤(pán)(1)的加工摩擦表面(4,5)的方法，其中將未加工的制動(dòng)盤(pán)(1)夾緊在機(jī)床上，在第一加工步驟通過(guò)制動(dòng)盤(pán)(1)的旋轉(zhuǎn)來(lái)由該機(jī)床精加工摩擦表面(4,5)，其特征在于，所述制動(dòng)盤(pán)(1)仍?shī)A持在該機(jī)床上來(lái)切削至少一個(gè)槽(6到16)，且通過(guò)具有該槽輪廓的切削刀具至少在一個(gè)摩擦表面(4,5)上切削加工一個(gè)槽(6到16)，所述刀具只作上下沖程運(yùn)動(dòng)，這一運(yùn)動(dòng)與制動(dòng)盤(pán)(1)的圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái)產(chǎn)生了理想的槽(6到16)的軌跡形狀。
11．如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，使用能產(chǎn)生所述槽輪廓的銑床刀具用作切削刀具。
12．如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，具有槽輪廓的成形刀具用作切削刀具，且由車(chē)削操作加工生產(chǎn)所述槽。
13．如權(quán)利要求10到12任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，由兩個(gè)或多個(gè)切削刀具同時(shí)在同一摩擦表面(4)切削出兩個(gè)或多個(gè)槽(9到16)。
14．如權(quán)利要求10到13任何之一所述的方法，其特征在于，由若干成對(duì)排列的切削刀具同時(shí)加工制動(dòng)盤(pán)(1)的兩個(gè)摩擦表面(4,5)，且所述若干切削刀具的數(shù)量與槽(6到16)的總數(shù)相對(duì)應(yīng)。
全文摘要
在盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)中，至少一個(gè)摩擦表面(4)上提供有至少一個(gè)槽(6)，該槽具有繞制動(dòng)盤(pán)軸(17)無(wú)起始點(diǎn)和終點(diǎn)的閉合形狀。
文檔編號(hào)F16D66/00GK1228146SQ96180295
公開(kāi)日1999年9月8日 申請(qǐng)日期1996年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月15日
發(fā)明者威廉·比爾, 克里斯多夫·韋特, 霍斯特·格里克 申請(qǐng)人:大陸-特韋斯貿(mào)易合伙股份公司及兩合公司