[发明专利]流动成形的制动盘

说明书

本发明涉及一种盘式制动器的制动盘，包括制动盘室(2)和摩擦环(3)，其中制动盘的制动盘室和摩擦环是一体的，并且是由流动成形的耐热或耐高温的等级钢构成的。

技术领域

本发明涉及一种盘式制动器的制动盘，包括摩擦环和制动盘室。本发明还涉及一种用于制造制动盘的方法，并且还涉及所述制动盘的用途。

背景技术

盘式制动器是通常使用在机动车辆、起重机或电梯中的制动系统。在这些例子中，盘式制动器包括制动块，制动块通常按压在旋转制动盘上，从而制动盘的旋转运动被制动。为此，制动盘包括制动盘室，其具有杯形状并且具有固定到制动盘室的摩擦环。盘式制动器的制动块被按压抵靠摩擦环的表面。制动盘室用来固定旋转轴，而该旋转轴的旋转将被制动。制动盘室和摩擦环通常由用于大规模生产的铸钢制造。尽管在使用由铸钢构成的铸件体时可以制造非常复杂件和制动盘，但是设计自由度受铸造铸件体所需的最小壁厚度限制。从而，由铸钢构成的制动盘在重量方面通常不利。相比之下，轻量解决方案也是可行的，其例如具有由铸钢构成的摩擦环以及由铝或铝合金构成的制动盘室。除了这些制动盘中两个不同金属之间的接触问题，制动盘室还需要被单独制造，并且因此导致更高成本。此外，对于由铸钢制成的摩擦环，最小壁厚度的问题以及在此方面增加的重量仍旧存在。德国专利公开申请DE102009029780A1公开了一种用于机动车辆的制动盘，其中制动盘室是由板件通过流动成形制成的，并且被模制到布置在流动成形装置的旋压芯模中的摩擦环上。由于设置在摩擦环中的接合表面，制动盘室可以互锁的方式被连接到摩擦环或摩擦环装置。尽管制动盘室和摩擦环两者可以选择由不同材料构成，从而可以实现轻量构造，两个组件可以进一步被单独制造，并且随后通过互锁连接彼此连接。由于摩擦环再次包括铸件结构，摩擦环的壁厚度在本例中同样被限制为铸造摩擦环所需的最小值。

发明内容

基于上述内容，本发明的目的是提出一种制动盘，其首先可以简单的方式制造，有节约重量的潜力并且同时可以大规模生产。此外，意在提出一种制动盘制造方法以及该制动盘的有利用途。

根据本发明的第一教导，关于制动盘的上述目的是如下实现的，即制动盘的制动盘室和摩擦环是一体的，并且由流动成形的耐热或耐高温的等级钢构成。由于流动成形(flow-forming)工艺或流动旋压(flow-turning)工艺，可以由单个金属件形成摩擦环和制动盘室的高精度形状。由于仅仅使用了单个方法步骤和单个原材料，根据本发明的制动盘制造方法性价比特别高。此外，壁厚度可以被减小到技术所需的最小值，从而可以明确节约重量。此外，根据本发明的制动盘不限于适于铸造的金属如具体铸钢，而是还可以由例如不能被铸造的耐高温钢合金或铝合金制成。

根据本发明的制动盘的第一实施例，制动盘室和摩擦环具有至少在区域中不同的壁厚度。流动成形工艺或流动旋压工艺在形变方面允许极大的灵活度，从而例如摩擦环可以具有比制动盘室更大的壁厚度。在流动成形工艺或流动旋压工艺期间，材料可以在不同点处聚积或形成，从而可以在制动盘成形期间基于高灵活度选择制动盘室和摩擦环的最优厚度，从而实现了最优重量。

当使用流动成形工艺或流动旋压工艺时的高可成形性还允许提供一体式制动盘，根据另一实施例其被设计为双制动盘。双制动盘具有两个摩擦环，两个摩擦环包括两个环表面，其以彼此间隔开的方式进行布置。根据本发明可以一体的方式提供此类型的甚至更复杂几何结构，并且在此方面不需要比单个制动盘更多的工艺步骤。

制动盘室优选具有用于固定旋转轴的装置以及/或者摩擦环具有用于通风摩擦环的装置。用于将制动盘室固定到旋转轴或者用于通风摩擦环的装置可以简单方式通过流动成形工艺或流动旋压工艺进行制造。然而，还可以设想使用其他方法步骤，以便提供用于固定制动盘室的装置和/或用于通风制动盘的摩擦环的装置。

如果摩擦环具有涂层，利用该涂层可以实现不同功能。例如，如果是特别耐高温的涂层，则可以选择摩擦环以及制动盘室的材料以尽可能便宜，因为摩擦环表面的高度耐温水平已由涂层确保。从而，例如可以使用非耐高温的等级钢作为摩擦环和制动盘室的材料。