技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
盘式制动器和激励环(energizing ring)或
飞轮的盘组件。
[0002] 特别地，本发明涉及一种组件，在该组件中飞轮共熔(co-melt)在盘式制动器的盘的主体中。
背景技术
[0003] 众所周知，防
锁死
制动系统在交通工具(包括
汽车运输、航空运输和轨道运输以及商用交通工具)中已经使用了多年。在道路货运行业中且尤其是对于铰接式交通工具来说特别需要这种系统，以防止失去控制，尤其是防止拖车失去控制，并且避免在滑的路面上制动时拖车折叠(jack knifing，折合)或滑移。
[0004] 许多类型的防锁死制动系统使用轮速的检测和控制设备，该设备产生表示轮速的
信号，所述信号被发送至系统的逻辑卡。
[0005] 逻辑卡计算
车轮(wheel，轮子)的旋转速度以及
加速度或减速度，从而检测车轮的锁定以及确定即将发生的滑动并因此确定潜在的危险。
[0006] 系统还包括调节制动系统的
流体的压
力的
阀，在启动时调节制动。
[0007] 逻辑卡基于车轮的相对转速来调节阀，以保持最大的制动压力，而不引起车轮的锁定。
[0008] 最常见类型的检测设备是通过激励环操作的磁
传感器。
[0009] 该环是环形的激励结构，其安装有从其一侧突出的齿。
[0010] 激励环装配在典型地包括盘式制动
转子的组件上。
[0011] 最困扰这些解决方案的问题之一是由盘组件和激励环经受的
腐蚀决定的，短时间内的腐蚀决定了与轮速成比例的信号的恶化，且因此使防锁死制动系统产生故障。
[0012] 此外，
制动盘转子中存在严重的
应力问题，这经常导致激励环从转子上脱离，从而导致激励环或飞轮的损失以及防锁死制动系统的信号的完全损失。
[0013] 这些
变形由制动作用期间转子承受的应力以及由制动作用确定的
热应力产生，所述热应力使转子的部分膨胀，从而产生强的
张力和局部变形。
[0014] 随着时间的推移，已经对这些问题提出了许多解决方案，但是还没有达到满意的结果。
[0015] 例如，根据DUNLOP RUBBER CO.的文献US3469662已知，从制动盘转子的一部分产生飞轮。该解决方案虽然明显地解决了与转子成一体的激励环的损失的问题，却严重遭受激励环上引发的机械和热诱导(solicitation，诱发)，以及遭受腐蚀，即使转子涂有涂料仍会发生腐蚀，所述涂料不总证明是有效的且首要是持久的。
[0016] 根据以下文献，即GUNITE公司的WO2006049851，PERFORMANCE FRICTION的US2011272227，HESTER LARRY B的US2009188762，KNORR-BREMSE SYSTEME 的US2007246269和CARLSON BRADLEY的US2007051571也已知，用与转子不同的材料制造激励环，并例如用卡扣耦接或螺钉连接将激励环施加于转子上。这种已知的解决方案虽然解决了腐蚀问题，替代地严重遭受了机械应力或热应力在转子上引发的变形，这也能够容易地导致环与转子分离。
[0017] 根据以下文献，即INT TRUCK INTELLECTUAL PROP CO.的US6568512，BUDD CO.的US5332065，YOUNG WARREN J的US5067597以及BUDERUS GUSS GMBH的EP0716968 1994已知，制造与制动盘转子部分地共熔的激励环。
[0018] 用于解决腐蚀问题的所有这些解决方案均提出与转子不同材料的激励环，以及在环与转子之间通过共熔的耦接，从而获得可靠的耦接，但是没有提出任何用于防止盘的机械或热应力影响激励环的测量表面的布置的解决方案，从而在转子变形的情况下造成严重的问题。
[0019] 因此，仍然遗留有提出同时解决三个矛盾的问题的解决方案的强烈需要，所述三个矛盾的(冲突的)问题是：
[0020] -激励环的腐蚀
[0021] -激励环与转子的稳定且可靠的耦接
[0022] -由机械应力或热应力造成的转子变形导致的从激励环的精确
位置的分离。
发明内容
[0023] 因此，本发明的目的是提出一种盘组件和激励环，其能够实现上述需求，以及解决所提到的
现有技术的问题。
[0024] 通过以下来实现这些目的以及其他的目的。
[0025] 一方面，本发明提供了具有激励环的盘式制动器，包括：
[0026] -盘式制动器的盘，所述盘围绕限定轴向方向(A-A)、与所述轴向方向(A-A)
正交的径向方向(R-R)以及垂直于所述轴向方向(A-A)和所述径向方向(R-R)的周向方向(T-T)的旋
转轴线展开；
[0027] -所述盘是
耐腐蚀性较差的第一材料制成的，且包括：
[0028] -制动带，所述制动带适于通过其相对的制动表面与
制动钳配合；
[0029] -钟状物，用于将所述盘连接至交通工具的
轮毂；
[0030] -所述制动带与所述钟状物之间的连接部分；
[0031] -激励环的连接部分，所述激励环的连接部分悬臂式连接至所述钟状物以避免干扰所述制动带并形成平行于所述径向方向(R-R)布置的端表面；
[0032] -所述盘式制动器还包括激励环，所述激励环包括：
[0033] -激励环主体，具有与所述盘相反的激励侧和面对所述盘的耦接侧；
[0034] -设置在所述激励侧中的多个突出部和/或凹部；
[0035] -所述激励环是由比所述第一材料更耐腐蚀的第二材料制成的，
[0036] -至少一个耦接部分从所述激励环主体沿轴向方向(A-A)悬臂式伸出并且包括自由端部分；
[0037] -所述耦接部分的所述自由端部分穿过所述端表面被接纳在所述盘的所述激励环的连接部分中；
[0038] -激励环的所述连接部分紧密地包围所述耦接部分的所述自由端部分，保留所述激励环主体是自由的；
[0039] -所述耦接部分的所述自由端部分包括被所述盘的激励环的连接部分的材料紧密包围的底切部分，从而形成紧密的不可拆开的几何配合。
[0040] 进一步：
[0041] -所述激励环主体至少包括芯
支撑部分，所述芯支撑部分从激励环的连接部分的所述端表面的径向
覆盖区径向朝外悬臂式伸出。
[0042] 进一步：
[0043] -所述激励环主体的径向外侧包括至少一个锥形伸展部，所述锥形伸展部从所述激励侧通至所述耦接侧，沿着轴向方向(A-A)逐渐变细。
[0044] 进一步：
[0045] -除了形成所述耦接部分的伸展部以外，在所述激励环主体与盘的激励环的所述连接部分的所述端表面之间存在间隙，和/或其中：
[0046] -所述耦接部分包括连接至所述激励环主体的颈部伸展部，所述颈部伸展部在所述自由端部分中延续；并且其中
[0047] -所述激励环主体和激励环的所述连接部分的所述端表面通过间隙相互间隔开，且仅通过所述耦接部分的所述颈部伸展部彼此连接。
[0048] 进一步：
[0049] -所述制动带和所述钟状物是一体的；和/或其中：
[0050] -所述制动带是
铸铁制成的，且所述激励环由
钢制成；或其中：
[0051] -所述制动带是
铸铁制成的，所述钟状物是
铝制成的，且所述激励环由钢制成；和/或其中：
[0052] -所述盘通过共熔获得，结合有所述激励环的所述自由端部分；和/或其中：
[0053] -所述钟状物通过共熔获得，经由所述制动带与所述钟状物之间的所述连接部分连接至所述制动带，并结合有所述激励环的所述自由端部分；和/或其中：
[0054] -所述制动带是单个毂制动带；或其中：
[0055] -所述制动带是通
风制动带，包括通过连接元件连接在一起的两个板，从而形成用于所述制动带的冷却的径向
通风管道。
[0056] 进一步地，所述铸铁是层状铸铁或片状
石墨铸铁；以及，所述钢是
不锈钢。
[0057] 另一方面，本发明提供了交通工具，包括本发明提供的具有激励环的盘式制动器。
附图说明
[0058] 总之，从下面参考随附附图给出的通过非限制性示例做出的优选
实施例的描述，根据本发明的组件的进一步的特征和优点将变得明显，附图中：
[0059] -图1是盘式制动器和激励环的盘组件的轴测图；
[0060] -图2以沿着轴向定向的轴线的横向横截面示出了图1的细节，其示出了激励环的一部分如何被埋在盘的连接部分的材料中；
[0061] -图3以横截面示出了具有耦接至多个轴向脚的耦接部分的激励环的细节；
[0062] -图4以轴测图示出了具有环形耦接部分的激励环；
[0063] -图5以横截面示出了激励环的细节，所述激励环作为插入件容纳在多部分模具中，并形成适于制造盘式制动盘的腔体；
[0064] -图6是根据另一实施例的激励环的局部横截面；
[0065] -图7是根据另一实施例的激励环的局部横截面；
[0066] -图8是激励环的细节的局部横截面，所述激励环的一部分容纳在盘的连接部分中，留下底切支撑表面以在盘的
铸造步骤中支撑模芯或模具；
[0067] -图9是根据另一实施例的激励环的局部横截面；
[0068] -图10以部分轴向横截面示出了未完成的盘的轴测图，所述未完成的盘仍然连接至翻砂型芯(foundry core，铸造芯)和激励环，从该图可见，在该实施例中，环是如何通过搁置在翻砂型芯的锥形表面上的其锥形表面支撑的；
[0069] -图10A是激励环的细节的局部横截面，所述激励环的一部分埋在盘的连接部分中，且通过其锥形侧表面置于翻砂型芯上；
[0070] -图11示出了刚刚从模具中取出的盘组件和激励环的轴向横截面的细节，且示出了在铸件(cast)冷却和稳定之后必须去除的
机械加工余量，以使功能表面变为标称尺寸并且校正操作容差。
具体实施方式
[0071] 参考上述附图并根据一般的实施例，盘式制动器和激励环或飞轮的盘组件1包括：盘式制动器的盘2，其围绕限定了轴向方向A-A，与所述轴向方向A-A正交的径向方向R-R，以及垂直于所述轴向方向A-A和所述径向方向R-R的切向方向或周向方向T-T的
旋转轴线展开。
[0072] 根据一个实施例，所述盘由耐腐蚀性较低、但适于承受热应力的第一材料(诸如
层压铁)制成。
[0073] 所述盘2包括制动带4，所述制动带4适于通过其相对制动表面5、6与制动钳(caliper)或卡钳(calliper)配合。
[0074] 所述盘2还包括用于将制动盘2连接至交通工具的轮毂的钟状物7。
[0075] 所述盘2包括位于所述制动带4与所述钟状物7之间的连接部分8。
[0076] 所述盘2还包括激励环的连接部分9，所述激励环的连接部分悬臂式连接至所述钟状物7以避免干扰所述制动带4并形成平行于径向方向R-R布置的端表面10。
[0077] 根据一个实施例，所述连接部分9沿轴向A-A悬臂式伸出。
[0078] 根据一个实施例，所述连接部分9通过位于连接部分9与带4之间的机械去耦桥或
辐条(spoke)30连接至钟状物7，它们之间的辐条30形成大的通风和热去耦窗口31。
[0079] 所述组件还包括激励环3。所述环包括激励环主体11，其具有与所述盘2相反的激励侧12和面对所述盘2的耦接侧13。
[0080] 所述激励环3包括设置在所述激励侧12中的多个突出部和/或凹部14。
[0081] 根据一个实施例，所述突出部或凹部14是多个等间距的突出部或凹部，并且沿着环形形状的所述激励侧12圆周地分布。根据一个实施例，所述突出部或凹部14沿轴向方向A-A突出。
[0082] 根据一个实施例，所述激励环3是用比所述盘2的第一材料更耐腐蚀的第二材料(诸如钢，特别是不锈钢)制成的。
[0083] 根据一个实施例，至少一个耦接部分15从所述激励环主体11沿轴向方向A-A悬臂式伸出，并且包括自由端部分16。
[0084] 根据一个实施例，所述耦接部分15是多个轴向突出的脚。
[0085] 根据一个实施例，所述耦接部分15是环形轴向延伸部。
[0086] 根据一个实施例，耦接部分15的所述自由端部分16穿过所述径向端表面10被接纳于或埋在盘2的激励环的所述连接部分9中。
[0087] 根据一个实施例，激励环的所述连接部分9紧密地包围耦接部分15的所述自由端部分16，保留所述激励环主体11为自由的、大体上悬臂式的，从而产生机械去耦和热去耦，同时保持与盘的牢固锚定。
[0088] 根据一个实施例，耦接部分15的所述自由端部分16包括被盘2的激励环的连接部分9的材料紧密包围的底切部分17，从而形成紧密的、不可拆开的几何配合。
[0089] 根据一个实施例，所述激励环主体11包括至少芯支撑部分18，该芯支撑部分从激励环的连接部分9的所述径向端表面10的径向覆盖区(footprint)径向朝外悬臂式伸出(图8)。
[0090] 根据一个实施例，激励环主体11的径向外侧19包括至少一个锥形伸展部(stretch)20，其从所述激励侧12通至所述耦接侧13，在轴向方向A-A上逐渐变细(图10A)。
[0091] 根据一个实施例，除了形成所述耦接部分15的伸展部以外，在所述激励环主体11与盘2的所述激励环的连接部分9的所述径向端表面10之间存在间隙21。
[0092] 根据一个实施例，所述耦接部分15包括连接至所述激励环主体11的颈部伸展部22，该颈部伸展部在自由端部分16中延续。
[0093] 根据一个实施例，所述激励环主体11和所述激励环的连接部分9的所述径向端表面10通过间隙21相互间隔开，且仅通过所述耦接部分15的所述颈部22彼此连接，使所述主体11悬臂式伸出(图8)。
[0094] 根据一个实施例，所述制动带4和所述钟状物7是一体的。
[0095] 根据一个实施例，所述制动带是铸铁(例如层状铸铁或片状石墨铸铁)制成的，且所述激励环3由钢(诸如不锈钢)制成。
[0096] 根据一个实施例，所述制动带4是铸铁(例如层状铸铁或片状石墨铸铁)制成的，所述钟状物7是铝制成的，且所述激励环3由钢(诸如不锈钢)制成。
[0097] 根据一个实施例，所述盘2通过共熔(comelting或co-melting)获得，结合有所述激励环3的所述自由端部分16。
[0098] 根据一个实施例，所述钟状物7通过共熔获得，该钟状物自身经由所述制动带与所述钟状物之间的连接部分8连接至所述制动带4，并结合有所述激励环3的所述自由端部分16。
[0099] 根据一个实施例，所述制动带4是单个毂制动带。
[0100] 根据一个实施例，所述制动带4是通风制动带，包括：通过连接元件25连接在一起的两个板或毂23、24，从而形成用于冷却制动带4的径向通风管道26。
[0101] 下面将描述实现上述组件的方法。
[0102] 制造盘式制动器和激励环的盘组件1的方法包括以下步骤：
[0103] -提供激励环3，该激励环包括激励环主体11，所述激励环主体具有激励侧12和相反的耦接侧13，且具有设置在所述激励侧12中的多个突出部和/或凹部14；以及至少一个耦接部分15，该耦接部分从所述激励环主体11沿着轴向方向A-A悬臂式伸出，包括自由端部分16。
[0104] 根据可能的程序，所述方法包括进一步的步骤，其中所述激励环3是由热熔材料制成的且是由更耐腐蚀的材料制成的。
[0105] 根据可能的程序，所述方法包括进一步的步骤，其中提供：具有适当形状的腔体28的模具27，以形成用于盘式制动器的盘2，该盘围绕限定了轴向方向A-A、与所述轴向方向A-A正交的径向方向R-R、以及垂直于所述轴向方向A-A和所述径向方向R-R的切向方向或周向方向T-T的旋转轴线展开；和适于通过其相对的制动表面5、6与制动钳配合的制动带4；以及用于将制动盘2连接至交通工具的轮毂的钟状物7；所述腔体具有合适的形状以形成所述制动带4与所述钟状物7之间的连接部分8，和悬臂式连接至所述钟状物7的激励环的连接部分9，以便不干扰所述制动带4，并形成平行于径向方向R-R布置的端表面10。
[0106] 根据可能的程序，所述方法包括进一步的步骤，其中所述激励环3的所述自由端部分16插入所述腔体28中，使得所述自由端16可以在其自身周围接纳且紧密
接触在所述腔体28中
熔化的低熔点材料，低熔点材料或材料在比激励环3的所述热熔化材料更低的
温度下熔化。
[0107] 根据可能的程序，所述方法包括进一步的步骤，其中在所述腔体28中对耐腐蚀性低于激励环的材料的低熔点材料进行铸造，从而形成所述盘2，并且使所述自由端16结合且埋入所述激励环的连接部分9中。
[0108] 根据可能的程序，所述方法可代替地提供以下：提供激励环3的所述步骤为在所述环上留有机械加工余量33做准备。
[0109] 根据可能的程序，所述方法可代替地提供：在形成盘2之后并且在从模具27中取出形成的盘之后，加工激励环3并且特别是加工激励侧12，从而例如通过除屑加工以期望的尺寸和容差完全地形成所述多个突出部和/或凹部14。
[0110] 根据可能的程序，所述方法可代替地提供：将所述模具的所述腔体制造为用于形成具有机械加工余量33的盘式制动器的盘2。
[0111] 根据可能的程序，所述方法可代替地提供：在形成盘2之后并且在从模具27中取出形成的盘之后，例如通过除屑加工来加工盘，例如加工制动带以及盘和/或钟状物与轮毂的耦接表面，使得所述表面达到期望的尺寸和容差。
[0112] 根据可能的程序，所述方法可代替地提供：所述激励环3由适于插入所述模具中并形成盘式制动器的盘2的底切的翻砂型芯29支撑。
[0113] 根据可能的程序，所述方法可代替地提供：所述芯29具有用于所述激励环的支撑表面30，所述激励环3布置在该支撑表面上，且所述激励环3以其所述自由端部分16悬臂式伸入所述腔体28中以埋入盘2的低熔点材料中的方式被支撑。
[0114] 根据可能的程序，所述方法可代替地提供：在将所述激励环3部分地插入所述腔体28中之前，所述耦接侧13覆盖有用以防止盘的低熔点材料与所述激励环主体11紧密接触的合适材料，例如覆盖有石墨32的层。
[0115] 根据可能的程序，所述方法可替代地提供：在形成盘2之后且在从模具27中取出形成的盘之后，例如通过振动去除石墨32，从而在所述耦接侧13与所述激励环的连接部分9的所述径向端表面10之间形成间隙21。
[0116] 根据可能的程序，所述方法可代替地提供：所述激励环3的所述主体11相对于所述激励环的连接部分9的所述径向端表面10保留为悬臂式伸出。
[0117] 有利地，本发明还涉及包括根据任何上述实施例所述的组件的交通工具，诸如商用交通工具。
[0118] 得益于在具体实施例中单独或相互结合地提供的上述特征，可以获得同时满足上述相矛盾的目标的组件，具体地：
[0119] -激励环的高耐腐蚀性；
[0120] -激励环和转子之间的牢固而可靠的约束；
[0121] -由机械应力和/或热应力造成的变形导致转子从激励环的精确位置之间的分离。
[0122] 本领域的技术人员可以对根据本发明的组件做出多种
修改和变化，以便满足依情况而定的和特殊的需求，同时保持落入如由
权利要求所限定的本发明的保护范围内。
[0123] 参考标号
[0124] 1 组件
[0125] 2 盘式制动器的盘
[0126] 3 激励环或飞轮
[0127] 4 制动带
[0128] 5 制动表面
[0129] 6 制动表面
[0130] 7 钟状物
[0131] 8 所述制动带与所述钟状物之间的连接部分
[0132] 9 激励环的连接部分
[0133] 10 径向端表面
[0134] 11 激励环主体
[0135] 12 激励侧
[0136] 13 耦接侧
[0137] 14 多个突出部和/或凹部
[0138] 15 耦接部分
[0139] 16 自由端部分
[0140] 17 底切部分
[0141] 18 芯支撑部分
[0142] 19 径向外侧
[0143] 20 锥形伸展部
[0144] 21 间隙
[0145] 22 颈部伸展部
[0146] 23 两个板
[0147] 24 两个板
[0148] 25 连接元件
[0149] 26 径向通风管道
[0150] 27 模具
[0151] 28 腔体
[0152] 29 翻砂型芯
[0153] 30 辐条
[0154] 31 窗口
[0155] 32 石墨
[0156] 33 机械加工余量
