復合制動盤及用于制造該復合制動盤的方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及用于制造包括制動盤室和具有內部造型（2）的摩擦環（3）的復合制動盤的方法，將制動盤室坯料（1a）導入摩擦環（3）中。然后，利用至少一個模壓工具（7）將制動盤室坯料（1a）形成為內部造型（2）。可以以這種方式，以冷成形方式制造允許摩擦環（3）與制動盤室之間的良好扭矩傳遞的復合制動盤。可以以捶擊的方式、具體地通過在內部造型（2）的不同輪廓間隙的區域中連續地執行多個模壓步驟，而實施形成步驟。也可以在形成步驟中同時地形成軸向限位器，利用該限位器使制動盤室停止并且阻止摩擦環（3）軸向地分開滑動。
【專利說明】
復合制動盤及用于制造該復合制動盤的方法和裝置
技術領域
[0001]本發明涉及制動盤，更具體地涉及復合制動盤以及用于制造該復合制動盤的方法和裝置。本發明涉及根據獨立權利要求的前序部分的復合制動盤、裝置和方法。復合制動盤被應用于例如車輛結構，特別是機動車輛結構。
【背景技術】
[0002]復合制動盤越來越多地被應用于機動車輛結構，因為它們可以具有低于常規制動盤的質量，并且因為它們可以比常規制動盤更加經濟地制造。
[0003]復合制動盤可以包括金屬板(特別是鋼金屬板)的制動盤室及鑄鐵的摩擦環，甚至大體上由這兩個部分組成，例如在W02010/102704 Al中所揭示。
[0004]制動盤室通常包括管狀部和連接到該管狀部的基部或者由這兩個部分組成，其中制動盤室通常被設計成整體的。
[0005]摩擦環有時也被稱為制動環。
[0006]由于制動過程而在摩擦環上所產生的制動力矩從摩擦環被傳遞至制動盤室，例如經由在摩擦環和制動盤室(更確切地在制動盤室的管狀部)中的合適的型面或齒，使得制動力矩也被傳遞至制動盤室的基部，制動力矩可以從制動盤室的基部被引導至車輛車輪的輪轂，通常是經由螺栓。
[0007]在所提及的W02010/102704 Al中有人建議利用冷整形(冷成形)形成具備內齒和外齒的制動盤室，然后將該制動盤室壓入包括匹配的(互補的)內齒的摩擦環中。在制動盤室上設置有從制動盤室中被沖壓出然后彎曲在制動盤室上方的一個突片，用于摩擦環與制動盤室的軸向對準。
[0008]此外，從DE 19830666 Al中獲知通過液壓成形而制造復合制動盤。
[0009]本發明的目的是提供一種用于制造復合制動盤及相應的復合制動盤和摩擦環的新方法、以及用于制造復合制動盤的相應的裝置和該裝置的用途。此外，提供一種用于制造車輛的車輪以及具備根據本發明的復合制動盤的車輛的新方法。
[0010]本發明的另一個目的是提高復合制動盤的制造的經濟性，其中特別是無需執行所必需的方法步驟并且/或者執行較少數量的不同過程。
[0011]本發明的另一個目的提供具有特別好的偏擺的復合制動盤。
[0012]本發明的另一個目的提供具有特別好的摩擦環與制動盤室的相互軸向緊固的復合制動盤。
[0013]本發明的另一個目的是提供具有特別好的摩擦環與制動盤室的相互旋轉緊固并且使摩擦環與制動盤室之間的良好扭矩傳遞成為可能的復合制動盤。
[0014]本發明的另一個目的是提供一種方法，利用該方法基于方法參數可以選擇摩擦環與制動盤室的相互旋轉緊固的游隙是否應存在、以及該游隙應為多大、具體地其中該游隙可以以可重現的方式進行選擇。
[0015]本發明的另一個目的是提供一種方法，利用該方法基于方法參數可以選擇預負荷是否應存在于摩擦環與制動盤室之間、以及該預負荷應為多大、具體地其中該預負荷可以以可重現的方式進行選擇。
[0016]這些目的中的至少一個目的至少部分地是通過根據權利要求的裝置、方法和用途而實現。
[0017]就用于制造包括制動盤室(Bremsscheibentopf)和具有內部造型(Innenprof iIierung)的摩擦環的復合制動盤的方法而言，利用至少一個模壓工具(PrSgewerkzeug)將被導入摩擦環中的制動盤室還料形成于內部造型中。
[0018]具體地，利用至少一個模壓工具可以將制動盤室坯料的至少一個管狀部形成于內部造型中。
[0019]復合元件(具體地復合制動盤)可以采用冷整形(冷成形)的方式而形成具體地以非切割的方式而形成，通過以這種方式對制動盤室坯料進行塑性(并且也是部分地彈性的)整形而形成。在形成步驟完成之后由制動盤室坯料形成制動盤室，并且將兩個以前獨立的部件(摩擦環和制動盤室坯料)相互固定、或者更確切地相互連接。
[0020]復合制動盤通常大體上是由摩擦環和制動盤室組成。
[0021]形成步驟通常包括對在內部造型區域中的制動盤室坯料的局部整形。視具體情況，形成步驟也可以包括對摩擦環或更確切地其內部造型的整形，其中基于摩擦環的材料，摩擦環的整形可以是非常輕微的(通常是例如鑄鐵的情況)、或者也可以是顯著的(通常是例如鋼的情況)。
[0022]可以通過形成步驟而形成摩擦環與制動盤室之間的旋轉固定/旋轉強度。因此，形成步驟具有如下效果:制動盤室可以不再相對于摩擦環顯著地旋轉(可以設想微小的旋轉游隙)、或者只有通過施加非常大的力、具體地只有通過施加超過可以在制動過程中所產生力的力。具體地，通過形成步驟、也就是說通過整形，而在制動盤室與摩擦環之間形成多楔。[0023 ]由此，可以實現摩擦環與制動盤室之間的良好的扭矩傳遞。
[0024]內部造型可以是具體地是齒狀的內部造型或內齒廓。內部造型可以包括許多的齒根和齒頂。內部造型具體地可以是內齒，而且該內齒通常是直齒。
[0025]扭矩傳遞具體地可以通過摩擦環的內部造型的齒與形成于制動盤室中的型面的齒而實現。
[0026]形成步驟通常是在內部造型的整個寬度上、因此在內部造型的整個軸線平行延伸部上進行。
[0027]在本發明的方法期間，從內側對制動盤室坯料進行機械加工。至少一個模壓工具從內側、因此從遠離摩擦環的一側，對制動盤室坯料進行機械加工。
[0028]模壓模尤其被認為是模壓工具。
[0029]模壓工具具有一個工作區，其中當模壓工具與制動盤室坯料接合時模壓工具與制動盤室坯料相互作用。該工作區可以被設計成使得當模壓工具與制動盤室坯料接合時模壓工具只穿透進入內部造型的單個輪廓間隙或齒間隙。然而，也可以將模壓工具設計成使得當模壓工具與制動盤室坯料接合時，模壓工具穿透進入內部造型的數個具體地數個相鄰的輪廓間隙或齒間隙。例如，工作區可以包括相互平行地軸向延伸的兩個徑向突出部，例如用于同時對在內部造型的兩個相鄰輪廓間隙的區域中的制動盤室坯料進行整形，以便可以同時地從這里形成制動盤室的相應的突出部或齒。
[0030]在一個實施例中，本發明的方法可以包括將制動盤室坯料(或者制動盤室坯料的至少一個管狀部)導入摩擦環中。在導入之后，使制動盤室坯料(或者至少制動盤室坯料的管狀部)形成為內部造型。
[0031]可以在沒有游隙的情況下或者利用(微小的)壓入配合，將制動盤室坯料具體地導入摩擦環中。
[0032]形成步驟通常是通過一個或多個模壓步驟而進行。
[0033]模壓工具例如可以是異形芯棒，并且形成步驟包括(或者基本上通過如下方式而實現)將該芯棒插入已被導入摩擦環中的制動盤室坯料。例如，由此可以在單個步驟中，以整個圓周的方式將制動盤室坯料形成于內部造型中。
[0034]然而，模壓具體地也可以通過捶擊、因此以捶擊的方式進行。在下文中將對這種情況進行更詳細的解釋。
[0035]所描述的方法允許形成在摩擦環與制動盤室之間的預負荷，更確切地在摩擦環的內部造型(具體地內齒)與(在本發明方法的范圍所形成的)制動盤室的型面或齒之間的預負荷。此外，形狀配合連接可以在單獨的產品間隙的區域(并且視具體情況單獨的輪廓突出部，例如輪廓齒)中局部地形成。關于這方面的細節內容將在下面做進一步描述。由此實現摩擦環與制動盤室之間的改進的保持、改進的旋轉強度和改進的扭矩傳遞、具體地在摩擦環變熱的過程(因此例如制動過程)中。
[0036]用于在本發明方法之前或者在本發明方法的開始時摩擦環與制動盤室坯料(或制動盤室)的旋轉對準的精密對準的步驟可以是多余的。只有通過本發明的方法(利用通過模壓的形成步驟)才能形成制動盤室的型面、具體地齒(更確切地，制動盤室最后將具有的型面或齒)，因此基于本發明的制造方法本身才能實現摩擦環的型面/齒與制動盤室的高度精密的旋轉對準。
[0037]通過所描述的方法，還可以實現摩擦環的軸線與制動盤室的軸線的高度精密對準。可以因此實現理想的的偏擺，并且具體地至少通常無需進行后機械加工，例如摩擦環的后機械加工。
[0038]本發明還允許對摩擦環與復合制動盤的制動盤室之間的旋轉游隙進行選擇、具體地其中該游隙可以實際上為零(無游隙)或者具有可選擇的量值。本發明的方法也允許形成在摩擦環與制動盤室之間(機械)的預負荷，正如對于復合制動盤而言經常是合適的。
[0039]在單獨的輪廓間隙的區域并且視具體情況單獨的輪廓突出部(輪廓齒)中的局部形狀配合連接可以形成通過內部造型的適當設計，例如以具有腰部的方式。以這種方式可以實現在摩擦環與制動盤室之間的特別穩定的配合。下面將對關于這方面的進一步細節做進一步的描述。
[0040]可以設想內部造型沒有邊緣、具體地在由在垂直于沒有邊緣的旋轉軸線的截面中的內部造型所形成的輪廓的上下文中，其中至少在平行于旋轉軸線的一個部分中的所有這種截面中是這種情況，通常在其中形成內部造型的所有的這種截面中。因此，沒有邊緣通常可以被理解成各自的曲率半徑是內部造型的剖面深度的至少10%、具體地至少20%或者甚至至少25%。
[0041]在使制動環與制動盤室移動到一起之前對具備型面的制動盤室的修型、因此在制動盤室管狀部中的輪廓形成之后的切割-長度(這至少在基于本技術領域的狀態為已知的方法的情況下偶爾是必需的)，在這里所描述的制造方法的情況下可以是被排除的。
[0042]通過將預先被造型的摩擦環與預先被造型的制動盤室連接到一起而制造復合制動盤、并且基于本技術領域的狀態為已知的方式，經常必須在各情況下將造型部件劃分成各公差等級然后形成相互匹配的摩擦環制動盤室對。如果(如這里所建議的)制動盤室是通過將制動盤室坯料形成為制動盤環的內部造型而形成，這種工作步驟則是多余的。
[0043]在一個實施例中，形成步驟包括在內部造型的不同輪廓間隙的區域、具體地是齒間隙中相繼地實施多個模壓步驟。
[0044]因此，形成步驟被分為數個局部整形步驟(在各情況下通過一個模壓步驟)。隨時間地相繼模壓步驟可以沿內部造型的圓周(或者沿制動盤室坯料的管狀部的圓周)的不同位置進行。
[0045]模壓步驟是利用至少一個模壓工具而執行。
[0046]僅使用單個模壓工具是足夠的。然而，也可以在本發明的方法中使用兩個模壓工具(或者視具體情況甚至更多)。
[0047]在各情況下，利用各模壓步驟，在各自的輪廓間隙(或多個輪廓間隙)或齒間隙(或多個齒間隙)的區域中對復合制動盤坯料進行整形。
[0048]可以也設想利用至少一個模壓工具，在內齒的各輪廓間隙或齒間隙的區域中，對制動盤室坯料進行至少一次整形。
[0049]模壓工具可以包括兩個或更多的工作區(或者模壓區)，如上所述，例如以便在一個模壓步驟中，在通常與內齒相鄰的兩個(或更多的)齒間隙的區域中對制動盤室坯料進行整形，或者更確切地形成為內部造型。另一方面，此外或可替代地，也可以提供數個具體地兩個模壓工具(各自具有至少一個工作區)，其中這些工作區以交替的方式或者同時地對制動盤室坯料進行機械加工，例如在具體地相對于軸線(徑向地)彼此相反的制動盤室坯料的側部。在交替的機械加工的情況下，兩個模壓工具可以也被視為單個模壓工具、具體地作為包括位于相反位置的工作區的一個模壓工具。在同時的機械加工的情況下，在模壓步驟期間可以至少對作用于摩擦環的力進行局部補償。
[0050]可以設想，形成步驟不包括確切地在內部造型的各齒間隙的區域中的多于一個模壓步驟。
[0051]在一個實施例中，形成步驟包括在內部造型的各齒間隙的區域中的至少兩個、具體地至少三個模壓步驟。也可以基于型面或齒的類型(具體地齒的高度)并且基于制動盤室坯料和摩擦環的材料選擇，對內部造型的每個齒間隙執行至少四次或甚至更多次的模壓步驟。
[0052]可以以這種方式實現在制動盤室中所形成的坯料型面(或齒)的漸進增深。因此，形成步驟被分為數個局部整形步驟(在各情況下通過一個模壓步驟)。然后，可以進行在沿圓周(或者制動盤室坯料的內齒或管狀部)的相同位置的多次模壓。
[0053]例如，可以執行本發明的方法，從而通過利用模壓工具周期性地工件進行機械加工直到實現制動盤室的預定的型面深度和形狀或者齒深度和形狀，而在工件的多次旋轉中實現制動盤室坯料型面的越來越深的形成(這是由摩擦環和被導入的制動盤室坯料所形成，或者在更狹窄的意義上由制動盤室坯料所形成)。
[0054]可以設想，在內齒的各輪廓間隙或者齒間隙的區域中，利用至少一個模壓工具對制動盤室坯料進行至少兩次或至少三次的整形。
[0055]一個和相同的、或者兩個或更多的不同的一個的模壓工具可以應用于所提及的用于各齒間隙的兩個或更多的模壓步驟。
[0056]在一個實施例中，摩擦環連同被導入的制動盤室坯料以隨時間變化的旋轉速度執行圍繞復合制動盤的旋轉軸線的旋轉運動，并且至少一個模壓工具執行與所提及的旋轉運動同步化的徑向擺動運動，以便至少一個模壓工具重復地、具體地周期性地對制動盤室坯料進行機械加工。
[0057]術語“徑向地”是由旋轉軸線所限定。復合制動盤的旋轉軸線當然是復合制動盤的以后使用所提供，因此是由被制動的旋轉物體(通常是車輛車輪)的旋轉軸線所提供，但也可以由摩擦環的內部造型具體地內齒所限定，例如中心地延伸經過內部造型或內齒的軸線。
[0058]以這種方式可以快速地使制動盤室坯料形成為內型中面，并且在具有甚至更高精度的情況下也是如此。
[0059]因此，還可以設想在旋轉運動的各相位中至少一個模壓工具對制動盤室坯料進行機械加工，其中摩擦環和被導入的制動盤室坯料至少瞬時地處于靜止狀態，其中在摩擦環和被插入的制動盤室坯料的旋轉靜止的相位中至少一個模壓工具對制動盤室坯料進行機械加工。
[0060]以這種方式，可以以非常高的精度實現形成步驟。
[0061 ]旋轉運動具體地可以是間斷的旋轉。在間斷旋轉的情況下，旋轉靜止不斷地發生，通常周期性地發生，在一般是可選擇的時間段期間。
[0062]以這種方式可以以特別高精度實現形成步驟，但由于靜止的時間總機械加工時間略微增加。
[0063]制動盤室坯料通常包括管狀部和連接到該管狀部的基部、具體地其中該管狀部被設計成具有作為整體的基部。
[0064]在一個實施例中，制動盤室坯料在導入摩擦環之前是非成型的、具體地是無齒的。這涉及到管狀部，在本發明方法的過程中然后將型面并入該管狀部。
[0065]因此，在被導入摩擦環之前，沒有型面或齒(并且無預成型或者預裝齒)存在于制動盤室坯料或者至少存在于其管狀部中，至少未達到將會與內齒匹配的程度。
[0066]因此，可以以基本上旋轉對稱的方式來設計制動盤室坯料或者至少其管狀部、具體地以圓柱形的方式設計其形狀(在被導入摩擦環之前)。
[0067]可替代地，也可以設想，對制動盤室坯料進行預成型或者進行預裝齒。
[0068]沒有(預)成型八預)裝齒的情況使得在導入之前摩擦環與制動盤室坯料的相互旋轉對準是多余的并且省略了(預)成型八預)裝齒。
[0069]在一個實施例中，內部造型包括輪廓間隙，該輪廓間隙具有腰部并且/或者各自被至少一個的這種輪廓側腹所限定，該輪廓側腹包括其中其以在10°內具體地在5°內的角度平行于中心地延續經過各自的輪廓間隙的徑向軸線的一個部分或位置。下面，將對關于以這種方式所設計的內部造型的進一步的細節做進一步的描述。
[0070]在一個實施例中，在形成步驟期間，利用至少一個模壓工具在制動盤室上形成至少一個方向指向外的突出部，用于摩擦環與制動盤室的相互軸向固定。具體地，可以設想，在形成步驟期間利用至少一個模壓工具，在制動盤室上形成數個方向指向外的的突出部，用于摩擦環與制動盤室的相互軸向固定。
[0071]這種突出部也可以代表軸向限位器或者軸向接合。
[0072]這里的“向外地”更具體地表示在徑向方向上延伸遠離旋轉軸線的突出部。
[0073]突出部可以徑向地向外突出并且具體地可以徑向地突出超過其中將制動盤室形成為內齒的制動盤室的區域。
[0074]所提及的突出部可以是凸起。這然后通常是取決于它們的制造方式。
[0075]可以阻止制動盤室與摩擦環的分開的滑動，或者利用突出部來限制制動盤室與摩擦環之間的軸向游隙或者使其最小化。這些突出部可以起軸向限位器的作用。
[0076]這會是有利的、具體地對于復合制動盤的單側軸向負荷或者加熱以及由此所導致的摩擦環的擴張，這在制動過程中是如此。
[0077]具體地，可以設想至少一個突出部被設計成使得在沒有游隙或者甚至具有軸向預負荷的情況下將制動盤室軸向地保持在摩擦環上。這可以通過適當地選擇方法參數而實現。例如，可以在沒有游隙或者具有軸向預負荷的情況下將摩擦環軸向地保持在兩個這種突出部之間。
[0078]單個突出部可以具有所提及的效果。例如，以環狀或環形的方式來設計該突出部并且具體地與摩擦環中的溝槽協作。在另一個實例中，可以形成兩個環狀或環形突出部，其中兩個突出部的各突出部與限定內部造型的摩擦環的一個端面發生相互作用。
[0079]在一個實施例中，通過對制動盤室坯料進行整形(這是通過模壓步驟而實現)而形成至少一個突出部，也利用該整形通常同時地實現對制動盤室坯料的整形從而實現形成步驟。
[0080]因此，可以同時地實現形成為內部造型(更確切地，在內部造型的齒間隙中)和一個突出部或多個突出部的形成。
[0081]相同的模壓工具可以用于(制動盤室坯料的)形成步驟并且用于至少一個突出部的形成。
[0082]顯著地，可以成功地將制動盤室坯料形成于內部造型中以及形成至少一個突出部、具體地用于在相同的模壓步驟中實現的軸向固定。
[0083]然后，不需要提供單獨的制造步驟用于實現(摩擦環和制動盤室坯料的)軸向固定。因此，然后與基于本技術領域的狀態為已知的某些方法相比，可以排除用于形成徑向固定的特殊的工作步驟。
[0084]在一個實施例中，在內部造型的軸向端形成突出部。具體地，可以形成至少兩個突出部，其中至少一個的突出部是形成于內部造型的軸向端而至少另一個的突出部是形成于內部造型的另一端。
[0085]在這種情況下，通常設想到，在被導入摩擦環之后，制動盤室坯料以突出的方式在軸向方向上在兩側延伸超過內部造型的軸向延伸部。此外，在這種情況下通常設想到，至少在模壓步驟期間，至少一個模壓工具、更確切地至少一個模壓工具的一個工作區或多個工作區，以突出的方式延伸超過內部造型的軸向延伸部。
[0086]可替代地或此外，也可以在摩擦環的表面或者溝槽或凹槽上形成一個突出部或數個突出部，該摩擦環位于內部造型的軸向端之間，或者位于至少一個這種表面、至少一個這種溝槽、至少一個這種凹槽上。
[0087]因此，摩擦環的表面或者溝槽或凹槽通常與內部造型是相鄰的。
[0088]所提及的表面或者所提及溝槽或凹槽的壁可以以平行于垂直于軸線的平面的方式對準，或者具有在± 40。內或者在± 25。內的該對準。由此可以實現良好的徑向固定、具體地如果在所提及的表面或壁上形成直角或銳角。
[0089]下面將對關于至少一個突出部、至少一個徑向固定的進一步的可能的細節做進一步的描述、具體地是關于復合制動盤。
[0090]通常設想到，在被導入摩擦環之前，動盤室坯料(更確切地，管狀部)的外直徑小于內部造型的外直徑，或者在作為內部造型的內齒的情況下，小于內齒的齒根直徑。
[0091]此外，制動盤室坯料(更確切地，管狀部)的外直徑通常可以大于或等于或小于內部造型的內直徑，或者在作為內部造型的內齒的情況下，大于或等于或小于內齒的齒頂直徑。
[0092]具體地，外直徑可以在比內齒的齒頂直徑大2 mm和小2 mm的范圍內。可以設想到，在被導入摩擦環之前或其中通過在遠離基部的一側形成倒角而(局部地)減小制動盤室坯料(更確切地，管狀部的)的外直徑，從而簡化導入。可以簡化將制動盤室坯料導入摩擦環的其它可能性在于提供(略微地)錐形設計的管狀部。制動盤室坯料的外直徑可以因此形成錐角、具體地在朝向基部的方向上或者可替代地在遠離基部的方向上。例如，可以設想到，在其中將管狀部形成為內部造型中的該(軸向)區域，管狀部的外直徑減小、具體地連續地減小例如達外直徑的0.05%和5%之間、或者通常達外直徑的0.1%和2%之間、或者在0.05 mm和10 mm之間或者通常在0.2 mm和3 mm之間。
[0093]如果制動盤室坯料的外直徑小于內部造型的內直徑、或者在作為內部造型的內齒的情況下小于內齒的齒頂直徑，那么在導入中通常可以避免制動盤室坯料的變形。
[0094]如果相反地制動盤室坯料的外直徑大于內部造型的內直徑、或者在作為內部造型的內齒的情況下大于內齒的齒頂直徑，那么制動盤室坯料的變形或整形是在形成步驟時進行。在這種情況下，可以例如設想上述的形成倒角，從而簡化導入。然后，在已被導入之后(且在第一次模壓步驟之前)，將制動盤室坯料和摩擦環相互緊固，即使指達到比在本發明方法的完成后的情況更小的程度。
[0095]以下的尺寸和尺寸范圍(也可以合并)特別適合于本發明的上下文:
內部造型的內直徑:20 mm至2000 _、具體地50 mm至800 mm；
內部造型的輪廓深度:0.5 mm至25臟、具體地0.8 mm至10 mm；
內部造型的軸向長度或者齒長度:2 mm至400 mm、具體地10 mm至50 mm。
[0096]用于制造包括具有管狀部的制動盤室以及包括內部造型的摩擦環的復合制動盤的裝置可以用于通過對制動盤室坯料進行整形(具體地通過將其形成為摩擦環的內部造型)而形成制動盤室。該裝置包括:
可圍繞其縱向軸線旋轉的工件保持器，該工件保持器是用于保持摩擦環，將制動盤室坯料導入該摩擦環，以便以可以對管狀部的內側進行機械加工的方式使管狀部位于內部造型中；
用于使工件保持器旋轉的驅動裝置，驅動裝置被設計用于以隨時間變化的旋轉速度產生旋轉，具體地間斷的旋轉； 用于保持至少一個模壓工具的工具保持器，所述工具保持器可被驅動以便執行徑向地延續到縱向軸線的線性擺動運動，以便可以利用至少一個模壓工具重復地、具體地周期性地對管狀部的內側進行機械加工；
同步化裝置，用于使可利用驅動裝置所產生的工件保持器的旋轉與徑向地延續到縱向軸線的工具保持器的線性擺動運動同步化。
[0097]可以利用該機器以非常高效且精確的的方式制造復合制動盤，具體地利用所描述的(通常捶擊)制造方法。
[0098]由此，使可以由例如內部造型所限定摩擦環的軸線大體上沿縱向軸線而對準。
[0099]由此，也使制動盤室坯料的軸線大體上沿縱向軸線而對準。
[0100]由此，使復合制動盤的旋轉軸線大體上沿縱向軸線而對準。
[0101]可以設想用于擺動運動的驅動裝置(工具保持器驅動裝置)，其中該驅動裝置(完全地或部分地)可以等同于或者(完全地或部分地)不同于用于使工件保持器旋轉的驅動裝置。在這種情況下，同步化裝置可以是驅動裝置的部分。
[0102]工具保持器驅動裝置可以包括例如偏心輪或曲柄。
[0103]工件保持器可以包括例如摩擦環保持器和制動盤室坯料保持器，這兩個保持器具體地可以主動地相互連接以便維持摩擦環與制動盤室坯料的相互定位。
[0104]同步化裝置例如可以以機械的方式或者以電子的方式而實現同步化。
[0105]在一個實施例中，該同步化裝置包括用于確定摩擦環與工具保持器或者摩擦環與模壓工具的相對旋轉定位的位置確定單元。
[0106]該裝置可以用于摩擦環與至少一個模壓工具的相對旋轉定位。
[0107]該裝置可以包括至少一個模壓工具。
[0108]摩擦環與工具保持器(和/或模壓工具)的相互旋轉精確對準可以借助于位置確定單元(或者至少利用位置確定單元可以輸出的數據或信號)而實現。
[0109]可以確定摩擦環(和因此保持摩擦環的工件保持器)相對于參照物的旋轉位置，例如，所述參照物相應地以固定的或已知的方式相對于工具保持器(或者相對于花工具)而旋轉地定位，或者也同樣地確定工具保持器或者至少一個模壓工具相對于參照物(或者相對于另一個參照物)的位置。
[0110]位置確定單元例如可以包括用于確定摩擦環和/或模壓工具或工具保持器的旋轉對準的光學或機械傳感器。該傳感器例如可以將自身定向在摩擦環的內部造型上，例如該傳感器可以確定型面的至少一個齒或者至少一個齒間隙的旋轉位置，并且/或者該傳感器可以將其自身定向在例如至少一個模壓工具的(至少一個)工作區上。
[0111]模壓工具與內部造型的精密旋轉定位允許精確地使制動盤室坯料形成為摩擦環。以這種方式，可以確保至少一個模壓工具(具有其至少一個工作區)中心地與輪廓間隙/齒間隙接合。
[0112]在一個實施例中，該裝置包括用于將制動盤室坯料引導入摩擦環中的導入裝置。
[0113]該導入裝置例如可以包括兩個保持裝置，一個是用于制動盤室坯料，另一個是用于摩擦環;其中這兩個保持裝置具有共同的中軸線并且一個保持裝置可相對于其它保持裝置沿中軸線移動。該中軸線通常對應于復合制動盤的旋轉軸線。
[0114]可以手動地或者利用驅動裝置使這兩個保持裝置沿中軸線相對于彼此移動。因此，可以將制動盤室坯料中心地導入摩擦環，具體地以自動化的方式或者能夠使其中一個保持裝置自動化。
[0115]導入裝置可以例如包括機器人。
[0116]也可以提供用于形成工具保持器的徑向行進的裝置。由此，可以形成工具保持器和因此模壓工具的(徑向)進給運動。
[0117]用途是所描述類型的裝置用于制造復合制動盤的用途。因此，復合制動盤常基本上是由制動盤室坯料和摩擦環所制成。
[0118]也可以想到所描述類型的裝置用于將制動盤室與復合制動盤的摩擦環相互緊固的用途。
[0119]摩擦環(用于摩擦環與制動盤室之間的良好配合)具有內部造型，該內部造型包括輪廓間隙，該輪廓間隙具有腰部并且/或者在各情況下是由至少一個這種輪廓側腹所限定，該輪廓側腹具有以在10°內具體地在5°內的角度平行于中心地延續經過各自輪廓側腹的徑向軸線的一個部分或位置。
[0120]因此，這些角度具體地與各自的(局部)切線與輪廓側腹的角度(在垂直于旋轉軸線而對準的平面中)有關。
[0121]通常，設置至少三個這種輪廓間隙，并且具體地內部造型的所有輪廓間隙也是以所提及的方式而設計。
[0122]此外，可以以所提及的方式設計具有相應的輪廓間隙的兩個輪廓側腹。
[0123]相應的輪廓間隙的兩個輪廓側腹可以具有相同的(甚至如果是鏡像的)輪廓(對稱的輪廓間隙)。然而，也可以提供其它情況的(不對稱的)輪廓間隙。因此，可以以對稱或不對稱的方式設計所提及的腰部。
[0124]術語“徑向軸線”描述了經過復合制動盤的旋轉軸線的軸線，該復合制動盤位于垂直于該旋轉軸線而對準的平面中。
[0125]在對稱輪廓間隙的情況下，中心地延續經過各自輪廓間隙的徑向軸線等同于對稱軸。在也包括不對稱輪廓間隙的一般情況下，中心地延續經過各自的輪廓間隙的徑向軸線是用于將在垂直于旋轉軸線的平面中由輪廓間隙所占據的區域劃分為相同面積的兩半的徑向軸線。
[0126]此外，內部造型可以包括輪廓突出部(例如輪廓齒)，該輪廓突出部具有腰部并且/或者在各情況下由至少一個的這種輪廓側腹所限定，該輪廓側腹包括其中以在10°內、具體地在5°內的角度而平行于中心地延續經過各自的輪廓側腹的徑向軸線的一個部分或位置。
[0127]在這種情況下，關于上下文，可以提供相同的進一步的特殊實施例，如上面為相應地設計的輪廓間隙所描述的。在這種情況下該配合和性能會是特別有利的，提供被加熱的摩擦環。
[0128]在復合制動盤的第一方面，包括所描述的摩擦環以及制動盤室，其中將制動盤室形成為摩擦環的內部造型。
[0129]在復合制動盤的第二方面，包括制動盤室以及具有制動盤室形成為的內部造型的摩擦環，其中制動盤室包括至少一個方向指向外的突出部，用于摩擦環與制動盤室相互軸向固定。
[0130]在一個實施例中，一個突出部或多個突出部各自包括至少一個區域，其中它或它們具有可以通過材料自由流動而形成的形狀。
[0131]在一個實施例中，一個突出部或多個突出部在各自的至少一個區域中所具有的形狀是通過材料自由流動而形成。
[0132]在一個實施例中，突出部呈凸起狀或者凸起形狀。
[0133]在一個實施例中，以連續的方式而存在或者存在于沿摩擦環的各部分中的結構是由至少一個突出部所構成。在存在于沿摩擦環的各部分中的結構的情況下，該結構具體地可以由在沿摩擦環的許多位置的突出部所構成。
[0134]在一個實施例中，一條線是由該結構所復制，所述線是由摩擦環的一個端面的內齒形狀所描述，具體地其中該端面是限定內部造型的端面。由此，該復制具體地可以具有使得該結構相對于所提及的線徑向地向外位移的性質。因此，視具體情況，位移的量值可以取決于內部造型的各自的局部半徑(取決于在摩擦環的異形區域中的各自端面)。在連續結構的情況下，例如在內部造型的齒間隙的區域中的突出部，可以比內部造型的齒的區域進一步地徑向地向外突出(或者可替代地達較小的程度)。或者，在存在于沿摩擦環的各部分的結構的情況下，在內部造型的齒間隙的區域(或者可替代地在齒的區域中)中的突出部可以比在內部造型的齒坯料的區域中更大程度地徑向地向外突出。
[0135]存在于沿摩擦環的各部分的結構具體地可以由均勻地分布于內部造型的圓周上的多個(例如至少4個或至少20個)的突出部所構成。
[0136]存在于沿摩擦環的各部分的結構具體地可以由確切地與具有輪廓間隙或齒間隙或齒的內部造型同樣多的突出部所構成。
[0137]可以設想，突出部存在于內部造型的各齒間隙的區域，并且/或者突出部存在于內部造型的各齒頂的區域。
[0138]可以設想，至少一個的突出部是以環狀方式或者連續地在摩擦環的整個圓周上延伸。例如，該突出部可以具有沿摩擦環的蜿蜒形狀。具體地，可以設想，存在確切地不多于兩個這種突出部。由此，一個突出部例如然后阻止制動盤室在一個軸向方向上從摩擦環中滑出，并且其它突出部阻止制動盤室在相反的徑向方向上從摩擦環中滑出。
[0139]例如，可以設想，在存在于沿摩擦環的各部分的結構的情況下，將第一組的多個突出部設置在摩擦環的第一端面上，并且將第二組的多個突出部設置在摩擦環的第二端面上，以便第一組的多個突出部阻止制動盤室在一個軸向方向上從摩擦環中滑出，并且第二組的多個突出部阻止制動盤室在相反的軸向方向上從摩擦環滑出。
[0140]在靠近內部造型的端面，利用突出部，可以利用制動盤室(具有突出部)將摩擦環包括在各部分中或者連續地沿其圓周。
[0141]此外或者可替代地，可以將形成于設置在在各端面之間的表面或溝槽或凹槽上的制動盤室的至少一個突出部提供給在靠近內部造型的摩擦環的端面上的突出部。在連續地沿內部造型的圓周而存在的表面或者溝槽或凹槽的情況下，類似于上面所描述的至少一個突出部可以構成以連續的方式而存在或者存在于沿摩擦環的部分中的結構。在表面或溝槽或凹槽的情況下，在以非連續方式分布在內部造型的圓周上的每個表面或溝槽或凹槽中可以存在一個或兩個突出部。
[0142]至少一個突出部可以被整體地形成于所提及的表面或者溝槽或凹槽上或者也可以被形成于限定內部造型的摩擦環的端面上。
[0143]其中以所提及的方式整體地形成至少一個突出部的區域通常可以與其中已通過自由材料流動而形成至少一個突出部的形狀的區域相鄰。
[0144]可基于所描述的復合制動盤制造方法而推想出復合制動盤的其它實施例。
[0145]用于制造其中車輪包括復合制動盤的車輛的車輪的方法的特征在于:復合制動盤是通過所描述的復合制動盤制造方法而制造，或者所描述的復合制動盤或所描述的摩擦環被用于該制造方法。
[0146]根據本發明的車輛包括:所描述類型的復合制動盤、或者通過所描述的復合制動盤制造方法制造的復合制動盤、或者包括所描述的摩擦環的復合制動盤。
[0147]車輛可以是具體地機動車輛，例如汽車、摩托車或電動自行車。車輛也可以是無動力車輛。
[0148]從關于本發明的普遍觀點來看，本發明并不局限于復合制動盤或者它們的制造。相反，在此普遍的觀點內，代替與僅通過舉例而給出的摩擦環有關，本發明與具備內部造型(或內齒)的外部件(例如外環)有關，并且代替僅與通過舉例而給出的制動盤室(和制動盤室坯料)有關，本發明與具有管狀部的內部件(和內部件坯料)有關，其中內部件坯料與外部件相互緊固或者相互連接或者不同地其中形成包括內部件和外部件的復合部件。
[0149]該普遍的方法具體地可以被描述為用于制造復合部件包括具有管狀部的內部件、和具有內部造型(具體地內齒)的外部件(例如外環)的方法，其中利用至少一個模壓工具將被導入外部件的內部件坯料或者更確切地內部件坯料的管狀部形成為內部造型。
[0150]基于不同的觀點，也可以將本發明的方法看作是用于將包括管狀部的內部件連接至IJ(具體地永久性連接到)具有內部造型(具體地內齒)的外部件(例如外環)的方法，其中利用至少一個模壓工具將被導入外部件中的內部件坯料或者更確切地內部件坯料的管狀部而形成于內部造型中。
[0151]基于為特殊情況的復合制動盤所描述的實施例，應推想出普遍方法的更具體的實施例。
[0152]可以將該普遍裝置具體地描述為用于制造包括具有管狀部的內部件和具有內部造型的外部件的復合構件的裝置，其中內部件可通過利用該裝置對內部件坯料進行整形而制成，并且內部件坯料包括管狀部，其中該裝置包括:
可圍繞其縱向軸線旋轉的工件保持器，該工具保持器是用于保持將內部件導入其中的外部件，以便以可以對管狀部的內側進行機械加工的方式使管狀部位于內部造型的內部；用于使工件保持器旋轉的驅動裝置，所述驅動裝置被設計用于產生以隨時間變化旋轉速度的旋轉、具體地間斷的旋轉；
用于保持至少一個模壓工具的工具保持器，所述工具保持器可被驅動從而執行徑向地延續到縱向軸線的線性擺動運動，以便可以利用至少一個模壓工具重復地(具體地周期性地)對管狀部的內側進行機械加工；
同步化裝置，該同步化裝置是用于使利用驅動裝置所產生的工件保持器的旋轉與徑向地延續到縱向軸線的工具保持器的線性擺動運動同步化的。
[0153]基于另一個觀點，也可以將該裝置具體地描述為用于連接具體地用于具有管狀部的內部與具有內部造型(具體地內齒)的外部件(例如外環)永久性連接的裝置，其中內部件可通過利用該裝置對內部件坯料進行整形而制成，并且內部件坯料具有管狀部，其中該裝置包括上述的構件(工件保持器，用于使工件保持器、工具保持器、同步化裝置旋轉的驅動裝置)。
[0154]基于為特殊情況的復合制動盤所描述的實施例，應推想出該普遍裝置的更具體的實施例。
[0155]普遍的用途具體地可以是所描述的普遍裝置用于制造復合部件的用途，或者，基于另一個觀點，所描述的普遍裝置的用途是用于連接、具體地用于具有管狀部的內部件與具有內部造型(具體地內齒)外部件(例如外環)的永久性連接的用途。
[0156]基于為特殊情況的復合制動盤所描述的實施例，應推想出普遍用途的更具體的實施例。
[0157]基于本發明的普遍觀點，可以將該復合部描述為包括內部件和包括將內部件形成于其中的內部造型(具體地內齒)的外部件的復合部件，其中內部包括方向指向外的突出部，該突出部是用于相互的外部件與內部件的軸向固定，具體地其中各突出部各自具有至少一個區域，其中它們具有可以通過材料自由流動而形成的形狀。
[0158]在普遍的觀點中內部件坯料和內部件也可以是灌狀，具體地它們可以由金屬板例如鋼金屬板制成，至少在被成形(整形)的管狀部中。外部件具體地可以金屬的。
[0159]基于從屬權利要求，應推想出其它的實施例和優點。
【附圖說明】
[0160]在下文中通過實施例和附圖來說明本發明的主題。在附圖中以示意性的方式示出了:
圖1是在軸線平行部分中的、在形成步驟過程的開始時的裝置的細節的圖示；
圖2是在垂直于軸線的部分中的、圖1的摩擦環和制動盤室坯料的圖示；
圖3是在平行于軸線的部分中的、但在形成步驟過程的結束時的、圖1的裝置的細節的圖示；
圖4是在垂直于軸線的部分中的、圖3的摩擦環和制動盤室的圖示；
圖5是在軸線平行部分中的、在本發明方法結束時的、裝置細節的圖示；
圖5A是在垂直于軸線的部分中的、圖5的裝置的細節的圖示，在圖5中用箭頭和“A”表示；
圖5B是在垂直于軸線的部分中的、圖5的裝置的細節的圖示，在圖5中用箭頭和“B”表示；
圖6是在本發明的方法的結束時的、在軸線平行部分中的、具有模壓工具和突出部的裝置的細節的圖示；
圖6A是在垂直于軸線的部分中的圖6的裝置的細節的圖示，在圖6中用箭頭和“A”表示；圖6B是在垂直于軸線的部分中的圖6的裝置的細節的圖示，在圖6中用箭頭和“B”表示；圖7是本發明的方法的結束時的、在軸線平行部分中的、具有在摩擦環中的溝槽或凹槽的裝置細節的圖示；
圖7A是在垂直于軸線的部分中的、圖7的裝置的細節的圖示，在圖7中用箭頭和“A”表示；
圖7B是在垂直于軸線的部分中的、圖7的裝置的細節的圖示，在圖7中用箭頭和“B”表示；
圖8A是在垂直于軸線的部分中的、具有形成于內部的制動盤室摩擦環的細節的圖示； 圖8B是具有被加熱摩擦環的根據圖8A的細節的原理圖；
圖9是在垂直于軸線的部分中的、具有形成于內部的制動盤室的摩擦環的細節的圖示；圖10是在垂直于軸線的部分中的、具有帶腰部間隙的形成步驟制動盤室的摩擦環的細節的圖示；
圖11是在垂直于軸線的部分中的、具有不對稱輪廓間隙的摩擦環的細節的圖示。
【具體實施方式】
[0161]對于理解本發明并非必不可少的部件在某種程度上未示出。所描述的實施例通過舉例表述了本發明的主題并且不是限制性的。
[0162]圖1中示意性地示出了用于在平行于軸線4的一個部分中制造具有摩擦環3和制動盤室的復合制動盤的裝置30的細節。圖2中示意性地示出了在垂直于軸線4的一個部分中的、圖1的摩擦環3和制動盤室坯料la。
[0163]圖1和圖2中示出了在形成步驟過程的開始時的狀態，因此在其中尚未用模壓工具對制動盤室坯料進行整形的狀態中，而圖3和圖4示出了采用相同方式的相同裝置，但在在形成步驟過程結束時的狀態中，因此在其中將制動盤室坯料整形入制動盤室中的狀態中。
[0164]裝置30是用于由包括例如被設計成內齒2的內部造型的摩擦環或摩擦環3而形成復合制動盤20(參見圖4)，并且在本發明方法的過程中對制動盤室坯料Ia(圖1、圖2)進行再加工，并且利用裝置30整形入制動盤室I中。制動盤室坯料Ia以及制動盤室I具有管狀部Ir和基部lt，該基部It與該管狀部相鄰的并且可以具有傾斜區(圖1和圖3)并且具備開口(圖1至圖4)。
[0165]當然，摩擦環3可以具有比更多地被看作是作為基本框架的附圖中更為復雜的結構，例如它可以具有更復雜的(例如不對稱的)輪廓并且是從內側通風的摩擦環。
[0166]在利用模壓工具7所執行的許多模壓步驟中，將制動盤室坯料Ia形成于內齒2中。如圖1和圖2中所示，在本發明方法的開始時，制動盤室坯料Ia可以具有非成型的圓柱形管狀部Ir。
[0167]模壓工具7具有工作區7a，利用該工作區可以以周期性地從內側捶擊的方式對管狀部Ir進行機械加工。在內齒2的齒根2f的區域中對制動盤室坯料Ia進行塑性成形或整形，以便在其中制動盤室坯料Ia獲得徑向外突出的輪廓突起部或齒。模壓工具7被保持在裝置30的工具保持器5中。
[0168]通常，相應地在內齒2的所有齒間隙區2f中對制動盤室坯料Ia進行機械加工，其中這也可以在工件(摩具有被插入的制動盤室坯料的擦環)的在數次連續旋轉中進行，以便最后利用模壓工具2對與齒間隙區2f相鄰的制動盤室坯料Ia的各區域進行數次機械加工。形成為沿內齒的圓周不同的區域(齒間隙區2f)—方面被分成相繼執行的數個局部步驟，但另一方面以這種方式將形成為(通過局部整形)各這種區域分成相繼執行的數個局部步驟。
[0169]本發明的方法例如是以如下方式執行:
將制動盤室坯料Ia導入摩擦環3中，為此視具體情況可以使用導入裝置，該導入裝置可以是裝置30的一部分。可以將機器人用作導入裝置，例如或者也是裝置30的一部分。
[0170]工件保持器(在附圖中未示出)保持具有被導入其中的制動盤室坯料Ia(共同地構成工件)的摩擦環3，就這兩個保持器而言，可以視具體情況設置，一個是用于摩擦環3而另一個是用于制動盤室坯料la。
[0171]然后使被保持或安裝的工件沿軸線4運動直到達到目標位置，其中模壓工具7(或者更確切地其工作區7a)相對于內齒2的合適位置是存在的。通常，然后使工作區7a平行于軸線4而延伸，使得該工作區7a至少在內齒2的整個延伸部上平行于軸線4而延伸，具體地使得工作區仍然具有多余的長度或者懸突在內齒2的兩端。
[0172]借助于位置確定單元(或者至少借助于位置確定單元可以輸出的數據或信號)(其中這在附圖中未示出)，可以使摩擦環3與工具保持器(和/或模壓工具7)精確地相互旋轉對準。為此，位置確定單元例如可以包括一個光學或械傳感器，利用該傳感器可以確定內齒2的旋轉對準，例如相對于參照物，例如與模壓工具7的旋轉對準。因此，然后可以利用用于使工件保持器旋轉的合適驅動裝置使工件或者至少摩擦環3移動到合適的初始位置，其中以合適的方式使內部造型2與工作區7a相互對準。
[0173]可以利用用于使工件保持器旋轉的驅動裝置使工件以變化的旋轉速度圍繞軸線4旋轉，例如以間斷的方式，如圖2和圖4中由虛線箭頭所表示。工件旋轉的旋轉軸線及被成形并且也對應于摩擦環的軸線和內部造型的軸線復合制動盤的旋轉軸線與軸線4 一致。模壓工具7同時地執行徑向擺動運動，如圖1和圖3中用雙箭頭所表示。可以使在導向裝置或導軌8中被引導的工具保持器5例如在徑向方向上(因此垂直于軸線4)來回移動，例如利用偏心輪傳動裝置11。可以將導向裝置8設置在滑動軌運器10中，同樣地將該滑動軌運器10以可徑向移動的方式安裝在導軌12上或者裝置30的機架上。
[0174]使模壓工具7的徑向擺動運動與工件保持器的旋轉運動同步化，因此與具有被導入的制動盤室坯料Ia的摩擦環3的旋轉運動同步化。為此可以設置在附圖中未示出的同步化裝置，并且該同步化裝置例如以電子或機械方式而工作。具體地，可以選擇模壓工具7(相對于工件旋轉的頻率和相位)的徑向擺動運動的頻率和相位，以便使模壓工具最大地徑向地偏轉，因此可以在這些時間與工件接合，其中工件的旋轉運動是極小的或者工件處于靜止狀態。在各個這種模壓步驟后的工件可以例如進一步旋轉到可以在下一個區域中、因此在相鄰的齒間隙的區域中進行下一次接合程度。
[0175]工作區7a可以被設計成使得至少在形成步驟過程的結束時其中工作區7a與制動盤室坯料Ia接觸的區域與內齒重疊，因此至少用于各自的最后的與輪廓間隙接合，用于在相鄰的輪廓間隙處的接合。以這種方式，可以避免徑向向內突出的毛刺。
[0176]因此可以在內齒2的整個圓周上局部地執行局部冷成形(整形)步驟，從而將制動盤室Ia形成為內齒2的各齒間隙。
[0177]如上所述，這不僅可進一步用于對每個齒間隙執行一次模壓步驟，而且執行數次模壓步驟。為了可以提供徑向進給運動，這是通過滑動軌運器10的徑向運動(徑向地向外)而實現，如圖1和圖3中用簡單的箭頭所表示。可以例如以連續的方式或者視具體情況也以逐步的方式實現進給運動。
[0178]因此，通過被分為數個局部步驟(具體地模壓步驟)的形成步驟過程，可以檢討過制動盤室坯料Ia作為整體但也局部地(例如在內部造型2的各齒間隙處)進一步形成為內部造型2。然而，這也可以不足以為每個齒間隙提供更多，因此僅提供單個模壓步驟，因此例如在工件旋轉的單次旋轉中使制動盤室坯料形成為摩擦環。
[0179]在圖4中可以看到已通過多次模壓步驟由制動盤室坯料Ia成形的制動盤室I被形成為內齒2。
[0180]因為用于形成為摩擦環3的內部造型的制動盤室坯料Ia的整形基本上只在徑向方向上實現，所以制動盤室坯料或者制動盤室的軸向長度仍然至少大體上未改變。當執行形成步驟時，在軸向方向上形成制動盤室坯料或制動盤室的僅少量的延伸部(如果不是全部)。
[0181]圖5是在平行于復合制動盤的旋轉軸線和工件旋轉的旋轉軸線的一個部分中的、在本發明方法結束時的裝置30的細節的示意圖。該裝置可以是例如圖1至圖4中所示的裝置30。圖5A和圖5B是在垂直于軸線的一個部分中的圖5的裝置的細節的示意圖，并且在圖5中各部分分別是用箭頭及“A”和“B”表示。
[0182]該過程確切地類似于圖6、圖6A和圖6B以及圖7、圖7A和圖7B。
[0183]示出了在各情況下在使模壓工具7與工件接合(包括摩擦環3和制動盤室坯料la，或者在本發明方法的結束時，制動盤室I)期間的狀態。
[0184]在圖5中可以看出，平行于軸線4(在圖5中垂直地延續，但未示出)的工作區7a在兩側上延伸超過(同樣地軸線平行)內齒2的延伸部。在圖5中，內齒(軸向)端表示為2a、2b。
[0185]通過對方法參數或整形參數的適當選擇，通過以這種方式將制動盤室坯料Ia形成為內齒2，可以成功地同時地在內齒2的端部2a、2b形成制動盤室I的突出部lx。這些突出部Ix徑向地向外突出。這些突出部Ix徑向地突出超過其中將制動盤室I形成為內齒2的制動盤室I的區域。
[0186]突出部IX可以起軸向限位器的作用。利用突出部IX可以阻止制動盤室I從摩擦環3(在軸向方向上)中滑出。也可以通過摩擦環3和制動盤室I的不同熱膨脹或機械載荷來保持該效果，正如可以在制動過程中所存在的。
[0187]利用突出部lx，制動盤室I可以包括在其整個圓周上的靠近內齒2的摩擦環3。該摩擦環3可以連續地分布于內齒2的圓周上或者分布于在內齒2的圓周上的多個位置。
[0188]如圖5B中所示，可以以環形的方式設計突出部IX。兩個這種環狀突出部IX可以具體地存在并且這些環狀突出部IX各自被布置在內齒2的軸向端。
[0189]突出部lx(通常是兩個突出部Ix)例如可以形成環形結構，利用該環形結構而復制一條線，所述線是由在摩擦環3的端面3f的內齒2的形狀所限定。
[0190]如圖5B中所示，該復制可以具有使環形結構相對于所提及的線徑向地向外位移的性質。
[0191]也可以設想，突出部Ix構成存在于沿摩擦環的部分的結構并且利用突出部Ix而復制線的各部分的，所述線是由在摩擦環3f的端面3f的內齒2的形狀所限定，但這在附圖中未示出。例如，如果對方法或整形參數和具體地模壓工具7的輪廓進行選擇使得突出部Ix僅形成于內齒2的齒頂2k的區域中，但不存在于內齒2的齒根2f上，或者與之相反，如果對本發明的方法或整形參數和具體地模壓工具7的輪廓進行選擇使得突出部Ix只形成于內齒2的齒根2f的區域中但不形成于內齒2的齒頂2k上，則便是如此。在這種情況下，突出部作為軸向限位器的作用是通過通常均勻地分布于內齒2的圓周上的多個突出部Ix而實現。在這種情況下，在每個結構中可存在具體地與內部造型所具有的齒(或齒間隙)同樣多的突出部lx。
[0192]如圖5A中所示，可以實現將制動盤室坯料Ia形成為內齒使得間隙仍然在齒間隙或齒根2f的區域中存在于制動盤室I與摩擦環3之間。
[0193]正如從圖5和圖5B中可看出，以凸起狀或凸起形狀的方式來設計突出部lx。具體地，突出部Ix包括具體地其中在靠近內齒2的端部2a、2b處突出部Ix不靠在摩擦環3上的區域，其中它們的形狀是由材料自由流動所確定。突出部Ix被整體地形成于各自的表面上，其中突出部Ix與限定內齒2的摩擦環3的端面3f接觸。
[0194]作為整體，通過適當地選擇方法參數(或更確切地整形參數，例如工作區7a的給進深度和形狀)，可以判斷是否應預先設置徑向游隙以及應設置多少，并且盡可能多地，制動盤室I與摩擦環3之間的預負荷應為多大。在所描述的方法中，可以控制這些特性并且非常好地復制。
[0195]如圖5中所示，例如可以利用模壓工具7形成突出部lx，該模壓工具7包括具有肋條形狀的工作區7a，具體地平行于軸線4而延續且具有平行于軸線4的不變的輪廓的肋條。
[0196]圖6、圖6A、圖6B示出了形成特別明顯的突出部Ix的方法。在這種情況下，將模壓工具7應用于包括突出部7b的工作區7a。突出部7b徑向地向外突出并且被布置在位于端部(2a、2b)和/或內齒的軸向延伸部的外側的區域。
[0197]可以利用這些突出部7b使制動盤室坯料Ia的材料徑向地向外位移達到特別遠的程度，以便突出部Ix徑向地向外突出特別地遠并超過內齒2的端部2a、2b，也參見圖6和圖6B。
[0198]在圖7、圖7A和圖7B中示出了在將制動盤室坯料Ia形成為摩擦環3的內齒2的期間，可以利用突出部Ix形成軸向限位器，可替代地或(如圖中所示)此外，在內齒2的端部2a、2b之間形成軸向限位器。
[0199]例如，可以將溝槽3x或凹槽設置在摩擦環3中、更確切地在內齒2中，可以使制動盤室坯料Ia的材料位移進入該內齒2中。因此，可以基于這種溝槽3x或凹槽的形狀和寬度及它們的數量，利用模壓步驟形成一個或多個突出部lx，并且這些突出部可以起如上所述的軸向限位器的作用。凹槽或相應的表面(突出部Ix連同該凹槽或相應的表面起軸向限位器的作用)可以在摩擦環3的整個圓周或者其一部分上延伸，并且具體地可以將它們設置在分布(通常均勻地)于摩擦環圓周上的多個位置，例如利用每20°而設置的溝槽。
[0200]圖7中示出了溝槽3x的表面(中間突出部Ix與該表面相互作用)是以平行于軸線垂直平面的方式而對準并且(在各情況下局部地)與內齒2的圓周的切線形成直角。然而，也可以(在圖7中未示出)提供以不同方式對準以及具有不同形狀的溝槽，例如溝槽可以包括與內齒圓周的切線形成銳角或鈍角的表面(在各情況下局部地形成)。
[0201]圖8A至圖11與內部造型的設計可能性有關。
[0202]為了在使制動盤室坯料形成為摩擦環的內部造型期間盡可能少地打擾材料流動，可以設置無邊緣的輪廓形狀，如在附圖中所示(至少在垂直于復合制動盤的軸線的一個部分中)。
[0203]如上所述，由于提供了預負荷，因而在摩擦環與制動盤室之間實現無游隙且牢固的配合。如在下文中的說明，內部造型的形狀可以有助于摩擦環與制動盤室之間的牢固配入口 ο
[0204]圖8A中示意性地示出了在垂直于復合制動盤的軸線的一個部分中的、具有成形于其中的制動盤室I的摩擦環3的細節的圖示。在如圖8A中所示的輪廓形狀的情況下，假如有對摩擦環3的大的加熱，在摩擦環3與制動盤室I之間可以出現不希望有的游隙，因此例如在制動過程中，因為摩擦環3與制動盤室I之間的熱接觸并不良好。結果會是制動盤室I在摩擦環3中的不充分的定心。
[0205]圖SB中示出了具有被加熱的摩擦環3的、根據圖8A的細節的原理圖。所提及的游隙在圖8B中是顯而易見的。
[0206]由于內部造型2的適當設計，可以將所提及的游隙保持在較低水平或者完全地避免，甚至在被加熱摩擦環3的情況下也是如此。圖8A中所示側腹角α并且在圖示的實例中側腹角α為21 °。側腹角α是形成于用點線所表示的內部造型的側腹的切線(在拐點中；或者視具體情況在拐點的區域中)與用虛線表示的中心地連續經過相鄰的輪廓間隙的徑向軸線之間(徑向軸線是延續經過復合制動盤的軸線并且位于垂直于復合制動盤的旋轉軸線的平面中的軸線)。
[0207]隨著側腹角α的減小，在制動的情況下最多存在的游隙變得較小(或消失)。這例可也從下面所描述的α=0°的情況中顯而易見。
[0208]圖9中示出了在垂直于軸線的一個部分中的、具有形成步驟的制動盤室I的摩擦環3的細節的圖示，其中在這種情況下側腹角α小于O °。在圖9的實例中，側腹角α為大約-5.5°(參考，在圖8Α的情況下為正角度)。這里，可以顯示拐點區域，因為在圖示的情況下在某個時間段中側腹是平直的。虛線沿拐點區域而延續。在圖9的情況下，內部造型的輪廓突出部或齒(或者更確切地側腹)具有相互平行的區域。然而，由于該原因，輪廓間隙具有腰部tL，以便將制動盤室保持在輪廓間隙中。在制動盤室的各自區域之間的形狀配合連接和摩擦環的各自區域以這種方式存在于各單獨的相應設計的輪廓間隙的區域中。
[0209]制動盤室輪廓部分在徑向方向上從內部造型的這種輪廓間隙中的滑出需要用于使制動盤室輪廓部分發生變形的力。因此，可以實現穩定的保持。
[0210]側腹包括至少一個區域，其中隨著與旋轉軸線距離的增加，側腹與前述徑向軸線(圖9中的虛線)的距離增加。在圖8A的情況下并非如此。這里，隨著與旋轉軸線的距離增加，側腹與所提及的中心徑向軸線(圖8A中的虛線)的距離增加，因此無需施加變形工作以防止制動盤室輪廓部分在徑向方向上從內部造型的這種輪廓間隙中滑出，并且正連接并不存在于單個的輪廓間隙的區域中。
[0211]具有可忽略的或者至少較低游隙的摩擦環與制動盤室之間的良好配合，甚至在制動的情況下不僅導致負的側腹角α，而且也導致α=0 °。也就高達α=10°或者至少α=5°的側腹角而言，摩擦環與制動盤室之間(也在制動的情況下)的游隙也可以是充分地小。
[0212]如果(基于摩擦環的內部造型的各自的設計)不僅徑向地向外突出的制動盤室輪廓部分被保持在內部造型(參見例如圖9)中而且內部造型的輪廓突出部(或齒)也被保持在徑向地向內凸起的制動盤室輪廓部分中，則可以實現摩擦環與制動盤室之間的特別牢固的配合。在這種情況下，內部造型包括具有腰部的輪廓突出部(或齒)。以這種方式，在制動盤室的各自區域與摩擦環的各自區域之間的正連接不僅存在于各自單個的相應設計的輪廓間隙的區域，而且也存在于各單獨的相應設計的輪廓突出部(或齒)的區域中。
[0213]圖10是在垂直于軸線的一個部分中的、具有帶輪廓間隙的形成步驟的制動盤室I的摩擦環3的細節的圖示，該輪廓間隙包括腰部tL。此外，在圖1O的實例中，相鄰的輪廓突出部或者輪廓齒也具有腰部tz。
[0214]以這種方式可以實現摩擦環與制動盤室之間的游隙配合，并且其中一個在熱作用中是特別穩定的。在這種情況下，存在具有負側腹角α和具有α=0 °的至少一個點(或者，在相應的實施例中，視具體情況，也是一個區域)的側腹區域。
[0215]圖8Α至圖1O中僅示出了具有對稱的輪廓間隙(及相應的對稱輪廓突出部或齒)的內部造型。由此，相對于中心地經過各自的輪廓間隙或者中心地經過各自的輪廓突出部的對稱，具體地與在垂直于復合制動盤的旋轉軸線的部分平面中的對稱有關。
[0216]可以給出相應的對稱，但無需存在。如果輪廓間隙的兩個側腹中的一個側腹具有在圖8Α至圖10的上下文中所描述的一個特性，這可以足以實現疊摩擦環與制動盤室之間的改進的配合、或者其加熱摩擦環的改進的性能、在圖8Α至圖10的上下文中所描述的所述效果O
[0217]圖11中示出了摩擦環3的細節的圖示，在垂直于軸線的一個部分中給出了不對稱輪廓間隙。圖11中未示出形成步驟制動盤室。在圖示的情況下，被布置在圖11中左側的側腹具有α=10°的側腹角。圖示于右側的側腹具有輪廓間隙的腰部tL以及與輪廓突出部相鄰的腰部tz。
[0218]具體地，在其中輪廓的兩個側腹中的僅一個側腹具有在圖8A至圖10的上下文中的一種特性的情況下，但也在其它不對稱型面的情況下，有利的是也為配合設置輪廓間隙，其輪廓形狀是由于在各自的中心徑向軸線處的鏡像所形成。可以沿圓周以交替的方式設置非鏡像和鏡像的輪廓形狀。
[0219]在上面概述的具有腰部的產品間隙的效果至少部分地是由于在形成為內部造型將制動盤室坯料的材料移動到側腹所導致，參見圖9和圖10。由于腰部tZ的同時存在，參見圖10，在成形中甚至可以使制動盤室坯料的材料移動進入相鄰的輪廓間隙的各自腰部中。為此，可以使用具有錐形(不具有腰部的)工作區的模壓工具。方法參數的相應選擇可以允許這種材料流動。因此，可以形成制動盤室的凸起的型面，例如在圖9和圖10中所示。
[0220]可以利用所描述的方法和所描述的裝置，以經濟的方式形成具有可選擇特性的高質量的復合制動盤。復合制動盤可以應用于車輪并且應用于不同的車輛、具體地機動車輛(例如轎車)。
【主權項】
1.一種用于制造包括制動盤室和具有內部造型的摩擦環的復合制動盤的方法，其中，利用至少一個模壓工具將被導入所述摩擦環中的制動盤室坯料形成為所述內部造型。2.如權利要求1所述的方法，其中，所述形成步驟包括在所述內部造型的不同輪廓間隙、具體地齒間隙的區域中相繼地實施多個模壓步驟。3.如權利要求1或2所述的方法，其中，所述形成步驟包括在所述內部造型的各齒間隙的區域中的至少兩次、具體地至少三次模壓步驟。4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中，所述摩擦環連同所導入的制動盤室坯料執行以隨時間變化的旋轉速度圍繞所述復合制動盤的旋轉軸線旋轉運動，并且所述至少一個模壓工具執行與所提及的旋轉運動同步化的徑向擺動運動，以便所述至少一個模壓工具重復地、具體地周期性地對所述制動盤室坯料進行機械加工。5.如權利要求4所述的方法，其中，在所述旋轉運動的各相位中所述至少一個模壓工具對所述制動盤室坯料進行機械加工，其中所述摩擦環和所述導入的制動盤室至少瞬時地靜止，具體地其中所述旋轉運動是間斷的旋轉，并且其中，在所述摩擦環和所述導入的制動盤室坯料的旋轉靜止的相位中，所述至少一個模壓工具對所述制動盤室坯料進行機械加工。6.如權利要求1至5中任一項所述的方法，其中，在被導入所述摩擦環之前，所述制動盤室坯料是非成型的、具體地是無齒的。7.如權利要求1至6中任一項所述的方法，其中，所述內部造型包括輪廓間隙，所述輪廓間隙具有腰部并且/或者在各情況下被至少一個這種輪廓側腹所限定，所述輪廓側腹具有這樣的部分或位置，所述輪廓側腹在所述部分或位置中在10°內具體地在5°內平行于中心地延續經過所述各自的輪廓間隙的徑向軸線而延續。8.如權利要求1至7中任一項所述的方法，其中，在所述形成步驟期間，用于所述摩擦環與制動盤室的相互軸向固定的至少一個方向指向外的突出部、具體地至少兩個方向指向外的突出部利用所述至少一個模壓工具形成在所述制動盤室上。9.如權利要求8所述的方法，其中，所述至少一個突出部是通過對所述制動盤室坯料的整形而形成，這是通過模壓步驟而實現，由此也實現所述制動盤室坯料的整形從而實現所述形成步驟。10.如權利要求8或9所述的方法，其中，形成至少兩個突出部，其中至少一個的所述突出部形成于所述內部造型的軸向端上，并且至少另一個的所述突出部形成于所述內部造型的另一個軸向端上。11.一種用于制造包括制動盤室和具有內部造型的摩擦環的復合制動盤的裝置，其中，所述制動盤室能夠通過利用所述裝置對制動盤室坯料進行整形而形成，并且所述制動盤室坯料具有管狀部，其中所述裝置包括: 能夠圍繞其縱向軸線旋轉的工件保持器，用于保持所述制動盤室坯料導入其中的所述摩擦環，以便所述管狀部位于所述內部造型的內部，使得能夠在其內側上對所述管狀部進行機械加工； 用于使所述工件保持器旋轉的驅動裝置，所述驅動裝置被設計成以隨時間變化的旋轉速度產生旋轉、具體地間斷的旋轉； 用于保持至少一個模壓工具的工具保持器，所述工具保持器能被驅動從而執行徑向地延續到所述縱向軸線的線性擺動運動，以便利用所述至少一個模壓工具能夠重復地、具體地周期性地在所述管狀部的內側上對其進行機械加工； 同步化裝置，用于使能夠利用所述驅動裝置所產生的所述工件保持器的旋轉與徑向地延續到所述縱向軸線的所述工具保持器的線性擺動運動同步化。12.如權利要求11所述的裝置，包括位置確定單元，用于確定所述摩擦環與所述工具保持器或者所述摩擦環與所述模壓工具的相對旋轉定位。13.如權利要求11或權利要求12所述的裝置，包括用于將所述制動盤室坯料導入所述摩擦環中的導入裝置。14.如權利要求11至13中任一項所述的裝置的用途，用于制造復合制動盤。15.—種摩擦環，包括具有輪廓間隙的內部造型，所述輪廓間隙具有腰部并且/或者各自是由至少一個這種輪廓側腹所限定，所述輪廓側腹包括部分或位置，所述輪廓側腹在所述部分或位置中在10°內具體地在5°內平行于中心地延續經過所述各自輪廓間隙的徑向軸線而延續。16.—種復合制動盤，包括根據權利要求15所述的摩擦環以及制動盤室，其中將所述制動盤室形成為所述摩擦環的所述內部造型。17.—種復合制動盤，包括制動盤室和具有內部造型的摩擦環，所述制動盤室形成進入所述內部造型，其中，所述制動盤室包括至少一個方向指向外的突出部，用于所述摩擦環與制動盤室的相互徑向固定，具體地其中所述至少一個突出部具有至少一個區域，其中所述區域具有能夠通過材料的自由流動而形成的形狀。18.—種如權利要求17所述的復合制動盤，其中，利用所述至少一個突出部形成一種結構，所述結構是以連續的方式沿環而存在或者存在于在沿環的許多位置的部分，具體地其中線是由所述結構所復制，所述線是由在所述摩擦環的端面處的所述內齒的形狀所限定。19.一種用于制造車輛的車輪的方法，其中，所述車輪包括復合制動盤，并且其中所述復合制動盤是利用如權利要求1至10中任一項所述的方法而制造，或者其中將根據權利要求15所述的摩擦環或根據權利要求16至18中的任一項所述的復合制動盤使用于所述制造方法。20.—種車輛，具體地機動車輛，包括:根據權利要求15所述的摩擦環、或者根據權利要求16至18中的任一項所述的復合制動盤、或者利用根據權利要求1至10中的任一項所述的方法所制造的復合制動盤。
【文檔編號】F16D65/12GK105874235SQ201480058247
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年10月22日
【發明人】D.德里亞茲
【申請人】厄恩斯特·格羅布股份公司