專利名稱：制動盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種盤式制動器的制動盤，其中至少一個摩擦表面包括至少一個槽。
這種類型的制動盤在本領(lǐng)域是公知的。一方面，切入制動盤摩擦表面的槽用來通過增加冷卻面積和冷卻氣體更好的湍流來改善對制動盤的冷卻；另一方面，當水將制動盤弄濕時，這些槽用來增加制動的靈敏度，因為置于制動盤上的水可被接納在槽中。這些槽的另一個優(yōu)點是它們被許可用作一磨損指示器。德國專利申請No.4002695公開了一種在其摩擦表面帶裝飾性槽的這種類型的制動盤。當制動盤的磨損量等于這些槽的深度時，這些槽就不見了。這就能從外表有一個簡單的肉眼檢測。一旦看不見這些槽，就必須替換這一用舊的制動盤。
然而，現(xiàn)有技術(shù)中的這些制動盤具有這種缺點，即，槽的結(jié)構(gòu)只能以高成本加工而成。一個制動盤半成品通常以這種方式加工，即首先在第一工序加工機床上研磨摩擦表面，隨后，必須將該制動盤從第一工序加工機床上取下來并夾持在第二工序銑床上來銑削這些槽。剛性制動盤不轉(zhuǎn)動，槽是由銑床銑削而成的。銑床刀具需要進行復雜的二維運動。
本發(fā)明的一個目的是為盤式制動器提供一種改進的制動盤且允許以低成本來生產(chǎn)這種制動盤，尤其是就這些槽的加工而言。
這一目的是由權(quán)利要求1的特征部分來實現(xiàn)的。解決的途徑基本上包括使橫穿過摩擦表面的槽的軌跡適應簡單加工生產(chǎn)的要求。當如本發(fā)明所披露的槽有一閉合形狀，繞制動盤軸無起始點和終點延伸時，它是可以以一成本很低的方式來生產(chǎn)的。為了加工生產(chǎn)本發(fā)明的槽，切削刀具不必進行復雜的二維運動。一維的上下沖程運動結(jié)合制動盤的旋轉(zhuǎn)運動就足以了。按照本發(fā)明的沒有始末端的槽的閉合形狀允許以一種單個的操作過程中來加工，不需要拆卸和更換加工工具。這在時間上是很經(jīng)濟的，且由于最終使用加工機床的改善的利用率，也大大降低了成本。
權(quán)利要求10要求保護一種加工生產(chǎn)制動盤摩擦表面的方法。有益地，可用與研磨摩擦表面所用機床相同的機床在制動盤上加工本發(fā)明的槽，由此排除了從一臺機床上拆卸制動盤而又將其夾持在切削加工槽的另一臺機床上的需要。制動盤簡單地夾持在相同的機床上。
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動結(jié)合制動盤的旋轉(zhuǎn)運動來實現(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)槽的形狀并進行相應的上下沖程運動。然而，在權(quán)利要求12所述加工過程的優(yōu)選實施例中，具有槽形狀的一成形車刀(Formstahl)用作切削工具，因而通過旋轉(zhuǎn)操作就能加工出這種槽。在這一實施例中該工具具有尤為簡單和價格低廉的形狀。
在按照權(quán)利要求2所述的本發(fā)明的制動盤的一簡單易懂的實施例中，每個摩擦表面恰好包括一個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摩擦表面的整個徑向區(qū)域，而這對于當制動盤被弄濕后接收盤上的水的效果尤為有益。另一方面，加工生產(chǎn)過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動這種特別簡單的方法來加工。在波紋狀槽的第一種變型中，按照權(quán)利要求3的特征提供了當該槽繞制動盤軸運動一周后，其本身閉合起來?？墒?，在生產(chǎn)過程中按照制動盤的旋轉(zhuǎn)速度，可能產(chǎn)生對切削刀具的上下沖程運動的高頻需要。這可能包含一些缺點。在這種情況下，推薦如權(quán)利要求4所述的實施例，其中繞制動盤軸兩周或多周后，槽就閉合起來。這一實施例允許切削刀具的上下沖程運動相對于制動盤的旋轉(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，每個摩擦表面包括兩個或多個槽，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，并排列成沿制動盤的旋轉(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生產(chǎn)，上下沖程頻率相同時，帶兩個或多個槽由槽部分覆蓋的摩擦表面比僅帶一個槽的覆蓋得多。也可由如權(quán)利要求10到12中的任何之一所述的方法來進行加工生產(chǎn)，由一相同的切削工具在切削出一個槽后再切削另一個來順序切削出兩個或多個槽。
然而，如果生產(chǎn)多個槽在時間上的額外花費與在加工機器設備方面的額外花費相比在經(jīng)濟上不太合適的話，按照權(quán)利要求13的特征的加工過程是可行的。這里，由兩個或多個切削工具在同一摩擦表面同時切削加工出兩個或多個槽。
這種類型的加工尤其適合于按權(quán)利要求6所述的制動盤，其包括兩個或多個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程的優(yōu)選方式中，制動盤的兩個摩擦表面同時被加工并形成槽。為了這一目的，精加工機床必須包括相互成對對置的切削刀具。例如，當打算在每個摩擦表面提供兩個槽時，總共需要四個切削刀具，其中兩個分別成對排列。
按照權(quán)利要求7到9任何一個所述的本發(fā)明的優(yōu)選方式包括當由制動盤的旋轉(zhuǎn)運動和切削刀具的上下沖程運動產(chǎn)生的槽的閉合圖形的徑向延伸比制動盤相應的摩擦表面大時，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程。在這種情況下，在該摩擦表面沒有槽的閉合形狀，而是切削刀具在移動過程中向外離開摩擦表面的徑向區(qū)域，隨后，刀具徑向由外向內(nèi)再一次進入該摩擦表面。該槽通常被分成幾個槽，按權(quán)利要求7的特征的每個槽的兩端均在制動盤的外緣敞開。
有利地按照權(quán)利要求8的每個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該摩擦表面的整個徑向區(qū)域。在按照權(quán)利要求9的優(yōu)選實施例中，提供了均勻地分布在制動盤周邊的四個圓形槽，它們允許以非常簡單的方式制造。下面將參考附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細的描述。
在附圖中，


圖1是本發(fā)明制動盤的第一個實施例的頂視圖；圖2是從所述制動盤上截取的橫截面圖；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是制動盤的第二個實施例；圖6是制動盤的第三個實施例；圖7是制動盤的第四個實施例；圖8是制動盤的第五個實施例；在所有實施例中所示的制動盤1均包括一個罐狀的夾持部分2和一個摩擦環(huán)3，該摩擦環(huán)在兩個軸向側(cè)都有一個摩擦表面4、5。每一個摩擦表面4、5包括至少一個槽6到16，其中槽6到12有一繞制動盤軸線17延伸的無起止點的閉合形狀。
在圖1到4所示的第一實施例中，每個摩擦表面4、5正好有一個槽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。當繞該制動盤軸17移動一周后，槽6、7就閉合起來。
圖5所示的實施例與上述實施例的不同之處僅在于槽8在繞制動盤軸17三圈后才閉合。結(jié)果是在加工生產(chǎn)槽8時切削刀具的上下沖程運動頻率能相對于制動盤1的旋轉(zhuǎn)頻率有益地相對較低。
圖6描述了減小上下沖程運動頻率的另一種可能。制動盤1的每個摩擦表面4、5有兩個槽9、10，這兩個槽在摩擦表面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盤1的旋轉(zhuǎn)方向19相互之間偏移設置。
在圖7所示的實施例中，每個摩擦表面4、5有兩個槽11、12，這兩個槽在摩擦表面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彼此相互偏移設置。對于徑向內(nèi)側(cè)槽11，其與徑向外側(cè)設置的槽12相比形成一較小的直徑和一較短的長度。通過設置兩個槽11、12有利地允許保持較小的波形振幅。
圖8所示的本發(fā)明的實施例與上述實施例的主要區(qū)別在于其每個摩擦表面4,5有四個槽13到16。然而，這些槽不是閉合的，而代之以每個槽均有兩個端部21,22。槽13到16的端部21,22向制動盤1的外邊緣18敞開。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，借此掃過摩擦表面4、5的整個徑向區(qū)域。
本發(fā)明最后提到的這一實施例的另一優(yōu)點在于，由于槽13到16向制動盤1的邊緣18敞開，制動盤1的磨損不僅能通過對摩擦表面4、5的肉眼觀察來監(jiān)測，而且也可通過對制動盤1的邊緣18的肉眼觀察來監(jiān)測。
當然，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．用于盤式制動器的制動盤，其中至少一個摩擦表面(4,5)包括至少一個槽(6到12)，其特征在于，每一槽(6到12)具有沒有起始點和終點的閉合形狀且繞該制動盤軸線(17)延伸。
2．如權(quán)利要求1所述的制動盤，其特征在于，每個摩擦表面(4,5)正好具有一個槽(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所述的制動盤，其特征在于，槽(6、7)在繞制動盤軸(17)轉(zhuǎn)滿一圈后閉合。
4．如權(quán)利要求2所述的制動盤，其特征在于，槽(8)在繞制動盤軸(17)兩圈或多圈后閉合。
5．如權(quán)利要求1所述的制動盤，其特征在于，每個摩擦表面(4,5)包括兩個或多個槽(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，且沿制動盤(1)的旋轉(zhuǎn)方向(19)彼此之間相互偏置設置。
6．如權(quán)利要求1所述的制動盤，其特征在于每個摩擦表面(4,5)包括一個或多個槽(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)偏置設置。
7．一種用于盤式制動器的制動盤，其中至少一個摩擦表面(4,5)包括至少一個槽(13到16)，其特征在于，每個槽(13到16)的兩端(21,22)向制動盤(1)的外邊緣區(qū)域(18)敞開。
8．如權(quán)利要求7所述的制動盤，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所述的制動盤，其特征在于，提供了四個呈圓弧狀的槽(13到16)，且它們在制動盤(1)的整個圓周上均勻分布。
10．如前述權(quán)利要求任何之一所述的制動盤(1)的加工摩擦表面(4,5)的方法，其中將未加工的制動盤(1)夾緊在機床上，在第一加工步驟通過制動盤(1)的旋轉(zhuǎn)來由該機床精加工摩擦表面(4,5)，其特征在于，所述制動盤(1)仍夾持在該機床上來切削至少一個槽(6到16)，且通過具有該槽輪廓的切削刀具至少在一個摩擦表面(4,5)上切削加工一個槽(6到16)，所述刀具只作上下沖程運動，這一運動與制動盤(1)的圓周運動結(jié)合起來產(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，且由車削操作加工生產(chǎn)所述槽。
13．如權(quán)利要求10到12任一項所述的方法，其特征在于，由兩個或多個切削刀具同時在同一摩擦表面(4)切削出兩個或多個槽(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，由若干成對排列的切削刀具同時加工制動盤(1)的兩個摩擦表面(4,5)，且所述若干切削刀具的數(shù)量與槽(6到16)的總數(shù)相對應。
全文摘要
在盤式制動器的制動盤中，至少一個摩擦表面(4)上提供有至少一個槽(6)，該槽具有繞制動盤軸(17)無起始點和終點的閉合形狀。
文檔編號F16D66/00GK1228146SQ96180295
公開日1999年9月8日 申請日期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 申請人:大陸-特韋斯貿(mào)易合伙股份公司及兩合公司