盘式制动器用制动衬块装置和制造制动衬块装置的方法

摘要

本发明涉及一种盘式制动器用制动衬块装置（10）以及用于制造这样的制动衬块装置的方法，该制动衬块装置包括制动衬块承载件（12）和附接到该制动衬块承载件的摩擦衬块（14），并且所述摩擦衬块的摩擦表面（24）能够被附接到盘式制动器以产生摩擦效果。在至少一个边界区域中，摩擦衬块（14）设置有斜面（20，22），该斜面在斜面边缘（26，28）处过渡到所述摩擦表面（24）中。为了简化制造，斜面边缘（26，28）以弯曲走向被构造。

说明书

本发明涉及盘式制动器用制动衬块装置和用于该制动衬块装置的制造方法。该制动衬块装置包括制动衬块承载件和附接到该制动衬块承载件的摩擦衬块，并且所述摩擦衬块能够设置有对着制动盘的摩擦表面以达到摩擦效果，所述摩擦衬块在至少一个边界区域中设置有斜面，该斜面与所述摩擦表面汇合在斜面边缘处。

从现有技术已知这类制动衬块装置。因此，已认识到在相应的摩擦衬块的边界区域中设置斜面构成了用于抑制在制动期间可能产生的噪声排放的有效措施。这类不期望的噪声排放例如是因制动衬块装置自身或者盘式制动装置的其它部件的摩擦引发的振动而造成的。在该装置的谐振频率的范围内，可能产生清晰可辨的噪声，为了提高驾驶舒适性绝对应该避免这样的噪声。为此，在现有技术中已提供了用于在已知的制动片装置的制动摩擦片上设置斜面的各种可能性。因此，现有技术已知具有大体上直线斜面边缘的斜面，这些斜面边缘不具有弯折（kink）并且彼此平行地延伸或者相对于制动盘以成段的方式相对于彼此倾斜。根据现有技术中的研究，提供具有弯折斜面边缘走向的斜面，即所谓的金刚石斜面，该术语是基于具有相对于彼此倾斜的切割表面的金刚石切割而选择的。

例如从文献US5,535,859已知这类金刚石形斜面。其中，描述了摩擦衬块设置有这样的斜面，该斜面相对于与摩擦衬块相互作用的制动盘的旋转运动既在其前侧处也在其后侧处被切割，在斜面切割中，被切割成相对于彼此倾斜的两个斜面表面设置在摩擦表面的每侧上。摩擦衬块的该构造明显地致使噪声排放显著地降低。然而，在该摩擦衬块几何形状的情况下的问题在于，其制造相对昂贵，这是因为需要数个研磨加工步骤来实现相对于彼此倾斜的这些斜面表面。然而，尤其在始终针对经济的制造这类制动衬块装置来说最优化的批量制造的情况下，数个加工步骤的必要条件存在问题，这是因为其耗时且带来高成本。

在根据美国专利US7,275,625B2的制动衬块装置中找到类似的情况。该文献也描述了一种具有金刚石切割的制动衬块装置的摩擦衬块，即，该金刚石切割具有两个相对于彼此倾斜的斜面表面并且具有斜面边缘的弯折走向，这具有耗时且因此制造成本高的问题。在该现有技术中，还说明了更简单地构造斜面切割的问题，特别地是该斜面切割具有无弯折且相对于彼此平行地走向或者相对于彼此成V形形状的斜面边缘。两种几何形状都具有支承表面相当小并且基于半径而不能充分地适于制动盘的不同周向速度。

文献DE102009008769B3示出了用于制动衬块承载件的制造方法和装置。

本发明的目的在于提供一种在开始描述的类型的盘式制动器用制动衬块装置以及用于该制动衬块装置的制造方法，通过该制动衬块装置，达到在制动过程中有效的噪声抑制，而同时确保在整个制动衬块上的均匀磨损，并且其中制动衬块装置将以比现有技术相关花费更少被制造。

该目的通过一种具有开始描述的特征的盘式制动器用制动衬块装置来实现，其中该制动衬块装置使得斜面边缘具有弯曲走向。

通过本发明，例如由具有金刚石斜面的摩擦衬块提供的关于均匀磨损的优点借助具有弯曲走向的斜面边缘与直线斜面边缘走向的更简单的制造的优点相关联。因此在根据本发明的用于制造制动衬块装置的磨削方法中，与金刚石斜面的制造不同，可以不必执行需要研磨机器相对于待在单独磨削步骤之间被加工的摩擦衬块的重新对准的多个研磨步骤。相反地，其足以在摩擦衬块上的连续运动中引导磨削盘，使得在该连续运动期间实现斜面的弯曲走向。另选地，还可以使得，摩擦衬块在经过研磨盘的连续运动中被引导。结果，以与金刚石切割中类似的方式从均匀磨损的观点来看能够使摩擦衬块的几何形状最佳，同时通过针对每个斜面避免多个磨削步骤而能够使制造花费最少。

在本发明的上下文中，优选地使得斜面边缘具有连续的弯曲走向。根据本发明，将避免斜面边缘走向时的弯折，从而提高了制造方法的效率。

优选地，根据本发明可以将斜面形成在摩擦衬块的相对于制动盘的旋转方向的前侧和/或后侧。基于需要和为了符合用于降低噪声排放的要求，因而可以仅为摩擦衬块的前侧和后侧中的一侧提供对应的斜面或者为两者都提供斜面。

本发明的发展使得，斜面边缘相对于摩擦表面具有凸出的弯曲走向。摩擦表面因此呈横向“鼓突”的形式。另选地，还可以形成相对于摩擦表面凹进的斜面边缘。

此外，根据本发明，可以使得将斜面边缘弯曲成圆弧形形状。斜面边缘的这样的圆弧弯曲能够用相当简单的相关制造手段来制造，具体地利用简单的研磨机器来制造。而且，还能设想其它斜面边缘轮廓，诸如椭圆的或者以其它方式弯曲的斜面边缘。

为了简化制造，斜面边缘在几何形状上形成为相对于制动盘的旋转方向在前侧以及相对于制动盘的旋转方向在后侧彼此互补。优选地，可以使得斜面边缘在前侧和在后侧均具有圆弧形走向，这些圆弧形成为具有大体上相等的半径。

关于尽可能简单地制造根据本发明的制动衬块装置，使得在单个材料移除制造步骤中制造斜面，其中材料移除工具沿着与斜面边缘的弯曲走向对应的加工路径被引导。

本发明还涉及用于制造上述类型的盘式制动器用制动衬块装置的方法，所述该制动衬块装置具有制动衬块承载件和附接到该制动衬块承载件的摩擦衬块，并且所述摩擦衬块能够设置有对着制动盘的摩擦表面以达到摩擦效果，所述摩擦衬块在至少一个边界区域中设置有斜面，该斜面与所述摩擦表面汇合在斜面边缘处，所述斜面边缘在单个材料移动制造步骤中形成，其中材料移除工具沿着与所述斜面边缘的弯曲走向对应的加工路径被引导，或者其中所述制动衬块装置相对于所述材料移除工具沿着与所述斜面边缘的弯曲走向对应的加工路径被引导。

在该方法中，可以使得所述加工路径是圆弧形的或者以其他方式连续的弯曲形状。此外，根据本发明，所述斜面可以在单个磨削加工步骤中形成。

以下借助附图以示例的方式描述本发明，附图中：

图1示出了根据本发明的制动衬块装置的摩擦衬块的前视图；

图2示出了根据现有技术的制动衬块装置的对应视图；

图3示出了用于制造根据本发明的制动衬块装置和根据现有技术的制动衬块装置的对比示意图。

在图1中，根据本发明的制动衬块装置以摩擦衬块的前视图被示出，并且总体上标以附图标记10。该装置包括制动衬块承载件12，摩擦衬块14附接到该制动衬块承载件。制动衬块承载件12具有两个横向突出的突耳16和18，例如通过这两个突耳能够将制动衬块承载件联接到弹簧装置并且该制动衬块承载件能够在盘式制动装置的导槽中被移位地引导。

制动衬块承载件14是例如呈金属板形式的板状形式。其能被安装在盘式制动装置中，制动盘B（由阴影线所示）在该盘式制动装置中根据箭头P行进穿过以旋转固定的方式保持的摩擦衬块。摩擦衬块14具有两个斜面20、22，在这两个斜面之间布置有摩擦表面24。摩擦表面24与制动盘B接触，以达到制动效果。斜面20因此相对于制动盘的旋转方向P布置在制动衬块装置10的前端区域中，而斜面22相对于该旋转方向布置在后端区域中。

能够看出相对于摩擦表面24（图中的平面）以大约20°至40°的角度延伸的斜面20和22与摩擦表面24汇合在弯曲斜面边缘26和28处。两个斜面边缘26、28相对于摩擦表面24凸起，即向外弯曲。这致使摩擦表面24的摩擦有效部分被设计为在径向向内的区域中比在径向更向外的区域中的宽度更小。选择该构造是因为制动盘B在径向向外区域中比在径向更向内区域中具有更大的周向速度，这也导致更大的磨损。为了避免沿着摩擦表面24沿径向方向的磨损差异，因此摩擦表面通常沿径向向外方向变宽。除了避免磨损差异之外，两个斜面20、22还具有本身已知的在制动过程中降低噪声排放的效果。

然而，能够看出，斜面20、22被设计成连续的并且沿着它们的弯曲斜面边缘26、28均具有连续走向。这致使斜面边缘26、28无弯折，如图1所示。

与此相反，图2示出了根据现有技术的摩擦衬块装置，其中与本发明相同的部件被标以相同的附图标记，但附加字母a。能够看出，斜面边缘26a、28a设置有弯折K并且因此不具有连续的走向。而且，能够看出，这些斜面均具有两个表面区域20a、21a和22a、23a，这些表面区域均由边缘E彼此分开并且均具有不同的斜度。斜面的这样的构造也被称为金刚石斜面，这是因为这些斜面均与金刚石切割一样具有相对于彼此以倾斜的方式延伸并且具有锐刃的表面。当然，这样的斜面20a、22a的制造都相对昂贵，这是因为用于制造的研磨盘对于每个表面部分20a、21a和22a、23a都必须被重新校准并且必须沿着斜面边缘26a、28a的直线部分引导。为了形成四个斜面20a、21a和22a、23a，因此磨削工具必须总共被应用四次。

而在本发明的情况下情况不同，如图1所示。为了说明这些差异，附加地参照图3，该图3示出了现有技术（左侧）和本发明（右侧）的对比。其中，能够看到，根据本发明的斜面20借助沿着圆形路径引导的研磨工具形成有具有圆形走向的斜面边缘26，使得形成代表圆30的节段的倒圆斜面边缘26。与此相反，在图3中，在左侧，示出了金刚石斜面形成有弯折斜面边缘28a和以偏离于圆形走向32的弯折方式相对于彼此倾斜的两个不同区域22a、23a，并且必须通过多次应用磨削工具来制造。

根据图3的对比以简单的方式示出了在根据现有技术的具有金刚石斜面（弯折斜面曲线）的摩擦衬块装置的情况下，每个制动衬块装置总共需要至少两个附加的作业步骤，即，对于每个斜面两个作业步骤；而根据本发明，对于每个衬块装置，每个斜面仅需要一个作业步骤，即，总共需要两个作业步骤。结果，根据本发明的制动衬块装置与现有技术的情况相比能够被大体更成本有效且简单地制造。然而，通过提供斜面和由斜面边缘26和28的凸出轮廓在整个摩擦表面24上提供均匀的磨损，能够实现相同的优点，即，噪声排放明显降低。