滑块工具和制动盘的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种机动车的制动盘，其具有盘毂或车轮凸缘并且具有摩擦环(2)，该盘毂具有底部以及从底部突出且环绕的壁，该摩擦环具有开口(14)，所述壁设置在该开口中。盘毂和摩擦环(2)同心地设置。壁具有沿着外圆周延伸的轴向的盘毂齿部，其具有径向朝外突出的盘毂轮齿。在圆周方向上在相邻的盘毂轮齿之间设置有盘毂齿槽。该摩擦环(2)具有沿着内圆周(15)延伸的轴向环齿部(16)，它构造得与盘毂齿部互补并且具有径向地朝内突出的环轮齿(17)。在圆周方向上在相邻的环轮齿(17)之间分别设置有环齿槽(18)。盘毂轮齿啮合到环齿槽(18)中，环轮齿(17)啮合到盘毂齿槽中。在至少一个第一盘毂齿槽上成型有夹板(19)，该夹板径向朝外地突出，并且与啮合到该盘毂齿槽中的相应地环轮齿(17)在第一轴向端部(23)处径向搭接，其中借助于滑块工具，第一盘毂齿槽的夹板通过压紧而在径向方向上压靠在对应的圆形轮齿(17)上并且变形。
【专利说明】滑块工具和制动盘【技术领域】
[0001]本发明涉及一种滑块工具，尤其用来将制动盘的摩擦环和制动盘的盘毂(Topf)压紧，该滑块工具具有主体部段和设置在该主体部段上的延长部段。
[0002]本发明还涉及一种尤其机动车的制动盘，其具有盘毂和摩擦环，该盘毂具有底部以及从底部突出且环绕的壁，该摩擦环具有开口，所述壁设置在该开口中。“盘毂”这一术语同样理解为车轮凸缘的结构。
[0003]该盘毂和摩擦环同心地设置，该壁具有沿着外圆周延伸的轴向盘毂齿部，其具有径向朝外突出的盘毂轮齿，并且在圆周方向上在相邻盘毂轮齿之间分别设置盘毂齿槽。该摩擦环具有沿着内圆周延伸的轴向环齿部，它构造得与盘毂齿部互补并且具有径向地朝内突出的环轮齿。在圆周方向上在相邻的环轮齿之间设置环齿槽。该盘毂轮齿啮合到环齿槽中，并且环轮齿啮合到盘毂齿槽中。在至少一个第一盘毂齿槽上成型有夹板，该夹板径向朝外地突出，并且与啮合到该盘毂齿槽的相应地环轮齿在第一轴向端部上径向搭接。
【背景技术】[0004]所谓的复合制动盘、即摩擦环和制动盘盘毂由不同的材料构成的制动盘通常是已知的。例如在DE4419757A1中描述了这种复合制动盘。复合制动盘应用得越来越广泛，因为通过分开制动盘盘毂和摩擦环能够分别为其应用优化所谓的部件。
[0005]从现有技术中还已知，在制动盘盘毂上设置例如形式为齿部的形状配合元件，它啮合到到摩擦环的互补的齿部中。为了实现轴向固定，在盘毂上安放夹板，该夹板为了实现轴向固定朝摩擦环折弯。
[0006]在夹板折弯时还可能出现问题，因为总是会出现一定的回弹。因此在夹板和摩擦环之间强制性地总是存在一定的间隙，其形式例如是空隙。此外在弯曲时还可能出现夹板的局部撕裂，这会影响已制好的制动盘的耐久性。
【发明内容】
[0007]因此本发明的第一目的是，提供一种方法，借助该方法能够以简单的方式确保制动盘的摩擦环和盘毂的形状配合连接，以实现轴向固定的目的。
[0008]上述目的通过具有权利要求1的特征的制动盘得以实现，并且通过具有独立权利要求2的特征的借助滑块工具的方法得以实现。
[0009]本发明基于下述基本构思，即第一盘毂齿槽的夹板借助按本发明的滑块工具通过压紧来变形。为此，夹板借助按本发明的滑块工具在径向方向上朝对应的环轮齿挤压。由于按本发明的滑块工具的延长部段的端侧的具有第一和第二倒棱角度的两重倒棱，通过借助滑块工具在径向方向上压紧夹板，使得夹板同时也在轴向方向上形状配合地压入环轮齿的凹槽中并因此在轴向方向上变形，因为该延长部段的双重倒棱起斜坡的作用，夹板借肋该斜坡也可在轴向方向上变形。夹板轴向变形的效果是，在压紧时避免了夹板和环轮齿之间形成空隙。[0010]借助该滑块工具，由于夹板和环轮齿的凹槽之间完全地形状配合连接，使制动盘就盘毂和摩擦环的连接而言达到了尤其良好的轴向固定。由于在按本发明的制动盘中达到的最佳的轴向固定，不需要在盘毂或摩擦环中或上采取额外的措施，例如特殊的突起或凹口。这一点的效果还在于，制动盘为确保轴向固定尤其在径向方向上只需缩小的位置需求，这尤其在径向方向上缩小了制动盘的所需尺寸。此外，制动盘的节省位置的结构还可简化其冷却。
[0011]在优选实施例中，第一倒棱角度约为10°至20°，优选约为14°，而第二倒棱角度约为25°至35°，优选约为30°。以这种方式，借助滑块工具能够既在径向方向也在轴向方向上形状配合地在对应的环轮齿的方向上尤其有效地压紧夹板。
[0012]本发明还涉及一种方法，用来在应用具有上述特征中的一个或多个特征的滑块工具的情况下来制造具有上述特征中的一个或多个特征的制动盘。
[0013]本发明的其它重要特征、优点由从属权利要求、附图和借助附图的所属附图描述得出。
[0014]应理解，以上所述的以及还将在下面阐述的特征不仅可以用于各给出的组合，而且还可以适用于其他组合或可以单独地使用，而不背离本发明的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]本发明的优选实施例在附图中示出并且在下面的说明书中进行详细阐述，其中相同的参考标记表示相同的或类似的或功能相同的构件。
[0016]在此分别示出了:
[0017]图1在立体图中示出了按本发明的制动盘；
[0018]图2在剖面图中示出了按本发明的制动盘的盘毂；
[0019]图3在立体图中示出了摩擦环；
[0020]图4a至4c示出了按本发明的滑块工具的第一实施例；
[0021]图5在粗略的示意图中示出了在压紧夹板时按图4的滑块工具；
[0022]图6a至6c示出了按本发明的滑块工具的第二实施例。
【具体实施方式】
[0023]按照图1，制动盘I具有摩擦环2和盘毂3。该盘毂3包含底部4以及从该底部4突出且在圆周方向上延伸的壁5。此外，盘毂齿部7成型在壁5的外圆周6上，其中该盘毂齿部7构成为轴向齿部并且沿着整个圆周方向延伸。该轴向方向通过箭头8或在图5中用A标出，并且平行于制动盘I的旋转轴线延伸。此外，该底部4还具有螺纹孔9，盘毂3或制动盘I能够通过该螺纹孔固定在车辆的车轮悬架的车轮支架的轮毂上。此外，该底部4具有中心孔10，它居中地设置在盘毂底部4上，并且例如用于使制动盘I在轮毂上定中心。该盘毂齿部7通过径向朝外突出的盘毂轮齿11构成，它们分别通过盘毂齿槽12、13沿着圆周方向相互间隔开，其中盘毂轮齿11具有相同的形状和大小。
[0024]图3示出了摩擦环2，它具有居中设置的开口 14。因此，摩擦环2包含包围着开口14的内圆周15,在该内圆周上设置摩擦环2的环齿部16。环齿部16构成为轴向齿部并且包含径向朝内突出的环轮齿17，它们分别通过环齿槽18在圆周方向上相互间隔开。这些环轮齿17以及环齿槽18分别具有相同的形状和大小。此外，盘毂齿部7和环齿部16构造得相互互补，因此盘毂轮齿11啮合到环齿槽18中，并且环轮齿17啮合到盘毂齿槽12、13中。通过盘毂齿部7和环齿部16的嵌接，确保了防扭转，其允许在盘毂3和摩擦环2之间传递转矩。
[0025]如图1和2所示，盘毂齿部7具有第一盘毂齿槽12，在该盘毂齿槽上成型有夹板19。盘毂齿槽12的夹板19通过相应的盘毂齿槽12的切段的端部部段20构成，该端部部段从相应的盘毂齿槽12的其余轮廓中成型出来。各个夹板19径向朝外地弯曲，其中该弯曲的夹板19的弯曲半径21这样选择，即径向朝外弯曲的夹板19不超过壁5的外部半径22。各夹板19通过弯曲在如图2所示的轴向视图中构成为W形。此外，径向朝外弯曲的夹板19还这样构成，即它与环轮齿17在背向底部4的第一轴向端部23上径向地搭接，对应的盘毂齿槽12与该环轮齿嵌接。各个环轮齿17在所示的实施例中在其第一轴向端部23上具有在圆周方向上延伸的轴向凹槽24，夹板19额外地轴向地啮合到该凹槽中。因此，确保了盘毂3相对于摩擦环2沿着第一轴向方向8’的轴向固定。为了还在另一轴向方向8’’上确保轴向固定，盘毂齿部7具有第二盘毂齿槽13，该第二盘毂齿槽分别包含径向朝外突出的隆起26，该隆起设置在各个第二盘毂齿槽13的朝向底部4的第二轴向端部25上。各个隆起26与环轮齿17在第二轴向端部上径向地搭接，该环轮齿与对应的盘毂齿槽13啮合。由此还确保了在第二轴向方向8’’中的轴向固定。为了安装盘毂3和摩擦环2，这些设置的隆起26能够用作轴向挡块，而随后设置的夹板19引起轴向固定。
[0026]应理解，第一径向端部23和第二径向端部25以及夹板19或隆起26的相应搭接是可互换的。也就是说，第一轴向端部23可以朝向底部4，而第二径向端部25可以背向该底部4。
[0027]制动盘I按本发明这样制成，即首先将盘毂3在夹板19还没有变形的情况下安装在摩擦环2的开口 14中，从而盘毂3和摩擦环2同心地设置并且分别将盘毂轮齿11啮合到环齿槽18中，而环轮齿17啮合到盘毂齿槽12、13中。第二盘毂齿槽13的隆起26确保了盘毂3和摩擦环2的相应的轴向布置，并且用作轴向挡块。随后，各个夹板19径向变形，其中该变形通过压紧该夹板19来实现。
[0028]按本发明，夹板19的这种压紧借助图4所示的滑块工具27来实现，它在图4a中以俯视图和在图4b中以纵向剖面图示出。该滑块工具27具有主体部段28和与主体部段一体相连的延长部段29。该延长部段29按图4a的俯视图而言构成为圆锥状的，但在变型方案中也可考虑其它的构造形式。
[0029]在图4c中放大地示出了延长部段29在图4b中的借助圆X标出的区域(区域X)。如在图4c的放大视图中所示的一样，延长部段的端侧30具有双重倒棱，其具有两个不同的倒棱角度。第一倒棱31在此具有14°的第一倒棱角度α 1，第二倒棱32具有30°的第二倒棱角度ct 2。但在第一实施例的变型方案中,这两个倒棱角度也可具有其它数值,例如第一倒棱角度在约10°至20°的范围内，并且第二倒棱角度在约25°至35°的范围内。借助延长部段29的图4c中所示的倒棱，可使夹板19尤其形状配合地压紧在环轮齿17的凹槽24中。
[0030]夹板19的径向变形通过借助按本发明的滑块工具27进行压紧这样实现，即在压紧之后各个夹板19在至少一个轴向端部23、25、在此是第一轴向端部23上搭接对应的环轮齿17。同时，分别径向地朝外变形的夹板19的、搭接环轮齿17的区域被轴向压入到环轮齿17的第一轴向端部23上的对应凹口 24中。因此，摩擦环2相对于盘毂3沿两个轴向方向8’、8’ ’ 固定。
[0031]在图5中粗略地示出了，夹板19借助滑块工具27径向地变形。通过滑块工具27在径向方向R上运动，该延长部段29同样在径向方向R上朝夹板19挤压，因此该夹板首先在径向方向R上变形。由于延长部段29的端侧30的第一和第二倒棱31、32，滑块工具27在方向R上的运动同时还引起且协助了夹板19在轴向方向A上的变形。以这种方式，使夹板19形状配合地压入环轮齿17的凹槽24中。因此确保，在压紧夹板19时可能形成的且典型地具有直至0.2mm直径的空隙33不会留在夹板19和环轮齿17的凹槽24之间，而是环轮齿17也轴向形状配合地朝凹槽24挤压。这改善了制动盘的摩擦环2和盘毂3之间的轴向固定。
[0032]图6示出了按本发明的滑块工具27’的第二实施例。相应于图4，图6a也示出了滑块工具27’的俯视图，且图6b示出了纵向剖面图。图6c以放大视图示出了图6b的区域X，。
[0033]该滑块工具27’与按第一实施例的滑块工具27的不同之处在于，延长部段29’借助凸缘34’与滑块工具27’的主体部段28’相连。该主体部段28’、凸缘34’和延长部段29’在此能够构成为一体。在第二实施例的变型方案中还可考虑，延长部段29’和/或凸缘34’分别构成为分开的单元，它们能够彼此连接。
[0034]如果夹板19在径向和轴向方向上变形，则借助凸缘34’在压紧夹板19 (参照图5)时避免了夹板材料顶出。以这种方式能够使夹板19在轴向方向A上更大地变形。尤其以这种方式还可能的是，直径大于0.2mm的空隙能够通过夹板19的轴向变形降为0_，从而在这种情况下夹板19能够形状配合地压在环轮齿17的凹槽24上。
【权利要求】
1.一种机动车的制动盘(I)，其具有盘毂(3)或车轮凸缘并且具有摩擦环(2)，所述盘毂具有底部(4)以及从底部突出且环绕的壁(5)，所述摩擦环具有开口(14)，所述壁(5)设置在所述开口中，其中 -所述盘毂(3)和所述摩擦环(2)同心地设置， -所述壁(5)具有沿着外圆周(6)延伸的轴向的盘毂齿部(7)，所述盘毂齿部具有径向朝外突出的盘毂轮齿(11)， -在圆周方向上在相邻的盘毂轮齿(11)之间分别设置有盘毂齿槽(12、13)， -所述摩擦环(2)具有沿着内圆周(15)延伸的轴向的环齿部(16)，所述环齿部构造得与盘毂齿部(7)互补并且具有径向朝内突出的环轮齿(17)， -其中在圆周方向上在相邻的环轮齿(17)之间分别设置有环齿槽(18)， -所述盘毂轮齿(11)啮合到所述环齿槽(18)中， -所述环轮齿(17)啮合到所述盘毂齿槽(12、13)中， -在至少一个第一盘毂齿槽(12)上成型有夹板(19)，所述夹板径向朝外地突出，并且与啮合到所述盘毂齿槽(12)中的相应的环轮齿(17)在第一轴向端部(23、25)上径向搭接， 其特征在于， 所述夹板(19)在轴向方向(A)上形状配合地在未形成空隙(33)的情况下保持在所述环轮齿(17)的凹槽(24)上。
2.一种用于在应用滑块工具(27 ;27’)的情况下制造按权利要求1所述的制动盘(I)的方法，所述滑块工具具有主体部段(28、28’)和设置在所述主体部段(28、28’)上的延长部段(29 ;29’)，其中延长部段(29;29’)的端侧(30)具有双重倒棱(31、31’ ；32、32’)，该双重倒棱具有第一倒棱角度(α I)和第二倒棱角度(α2)，其中 -盘毂(3)或车轮凸缘这样装在摩擦环(2)的开口(14)中，即盘毂齿槽(12、13)和环轮齿(17)以及环齿槽(18)和盘毂轮齿(11)分别啮合， -第一盘毂齿槽(12)的各夹板(19)至少局部地通过借助滑块工具(27 ;27’)达成的压紧径向地在对应的第一环轮齿(17)的方向(R)上变形， 由此各个夹板(19)由于滑块工具(27 ;27’)的双重倒棱(31，32)在轴向方向(A)上这样压入对应的环轮齿(17)的凹槽(24)中，即夹板(19)在轴向方向(A)上形状配合地压入凹槽(24)中并且没有形成空隙(33)，其中夹板(19)借助滑块工具(27 ;27’)在径向方向上的压紧使夹板(19)同时还在轴向方向(A)上形状配合地压入环轮齿(17)的凹槽中。
3.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，应用滑块工具(27;27’)，其中第一倒棱角度U I)大约是10°至20°，和/或第二倒棱角度(α 2)大约是25°至35°。
【文档编号】F16D65/12GK103958918SQ201280056757
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年11月6日 优先权日:2011年11月19日
【发明者】A·福特 申请人:戴姆勒股份公司