DE10154333B4 - wheel brake - Google Patents

wheel brake Download PDF

Info

Publication number
DE10154333B4
DE10154333B4 DE2001154333 DE10154333A DE10154333B4 DE 10154333 B4 DE10154333 B4 DE 10154333B4 DE 2001154333 DE2001154333 DE 2001154333 DE 10154333 A DE10154333 A DE 10154333A DE 10154333 B4 DE10154333 B4 DE 10154333B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
disc
base body
brake
wheel brake
segments
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE2001154333
Other languages
German (de)
Other versions
DE10154333A1 (en
Inventor
Hinrich Habenicht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE2001154333 priority Critical patent/DE10154333B4/en
Publication of DE10154333A1 publication Critical patent/DE10154333A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10154333B4 publication Critical patent/DE10154333B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Compositions of linings; Methods of manufacturing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/02Braking members; Mounting thereof
    • F16D65/12Discs; Drums for disc brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/02Braking members; Mounting thereof
    • F16D2065/13Parts or details of discs or drums
    • F16D2065/1304Structure
    • F16D2065/1316Structure radially segmented
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/02Braking members; Mounting thereof
    • F16D2065/13Parts or details of discs or drums
    • F16D2065/1304Structure
    • F16D2065/132Structure layered
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D2069/003Selection of coacting friction materials

Abstract

Radbremse, umfassend
– einen mit dem Rad (3) mitdrehenden Bremskörper, insbesondere eine Bremsscheibe (1),
– wenigstens einen nicht mit dem Rad (3) mitdrehenden, gegen den Bremskörper preßbaren, Bremsklotz (2) mit einem Klotzbelag (22),
– wobei die Kontaktfläche (9) des Bremskörpers, insbesondere der Bremsscheibe (1), zum Bremsklotz (2) hin aus keramischem Material besteht, wobei
– der Bremskörper, insbesondere die Bremsscheibe (1), einen Basiskörper (1a) aus Metall aufweist sowie auf dem Basiskörper (1a) wenigstens einen Scheibenbelag (21) als Kontaktfläche (9) aus keramischem Material,
dadurch gekennzeichnet, dass
– der Scheibenbelag (21) aus mehreren Segmenten (6a, b, x, y) eines Ringes, insbesondere eines scheibenförmigen Ringes, besteht, und
– die Segmente (6x, y) in radialer Richtung betrachtet mit schrägen, von der Befestigungsfläche (8) zur Kontaktfläche (9) zur Mitte des Segmentes (6x, y) hin geneigten, Seitenflächen (13) ausgestattet sind, und der Basiskörper (1a) entsprechend mit schwalbenschwanz-förmigem Hinterschnitt (14) ausgestattete...
Wheel brake, comprising
- One with the wheel (3) co-rotating brake body, in particular a brake disc (1),
- At least one not with the wheel (3) co-rotating, pressable against the brake body, brake pad (2) with a pad lining (22),
- Wherein the contact surface (9) of the brake body, in particular the brake disc (1) to the brake pad (2) out of ceramic material, wherein
- The brake body, in particular the brake disc (1), a base body (1 a) made of metal and on the base body (1 a) at least one disc covering (21) as a contact surface (9) made of ceramic material,
characterized in that
- The disc covering (21) of a plurality of segments (6a, b, x, y) of a ring, in particular a disc-shaped ring, consists, and
- The segments (6x, y) viewed in the radial direction with oblique, from the mounting surface (8) to the contact surface (9) to the center of the segment (6x, y) inclined towards side surfaces (13) are equipped, and the base body (1a ) equipped with dovetail-shaped undercut (14) accordingly ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

I. AnwendungsgebietI. Field of application

Die Erfindung betrifft Radbremsen, insbesondere Scheibenbremsen für Straßen- und Schienenfahrzeuge sowie die Fahrwerke von Flugzeugen.The The invention relates to wheel brakes, especially disc brakes for road and rail vehicles as well as the landing gear of aircraft.

II. Technischer HintergrundII. Technical background

Zur Vereinfachung wird im Folgenden ausschließlich von Scheibenbremsen gesprochen, ohne die Erfindung hierauf zu beschränken, da alle hier vorgebrachten Lösungen auch auf Trommelbremsen und andere Formen von Radbremsen anwendbar sind. Die Erfindung ist dabei auf solche Radbremsen gerichtet, bei denen als wenigstens ein Teil der Reibpaarung der Bremse sog. keramisches Material verwendet wird.to Simplification is referred to below exclusively by disc brakes, without limiting the invention to this, since all put forward here solutions Also applicable to drum brakes and other forms of wheel brakes. The invention is directed to such wheel brakes, in which as at least a part of the friction pair of the brake so-called ceramic Material is used.

Als keramisches Material wird in der vorliegenden Anmeldung ein Material definiert, welches Carbide und/oder Nitride, insbesondere Siliziumcarbid oder Siliziumnitrid, enthält und/oder bei denen Füllstoffe, insbesondere Carbide, in einer Matrix aus Kohlenstoff, insbesondere in Form von Kohlenstofffasern, aufgenommen sind.When Ceramic material in the present application is a material which defines carbides and / or nitrides, in particular silicon carbide or silicon nitride and / or where fillers, in particular carbides, in a matrix of carbon, in particular in the form of carbon fibers.

Konventionelle Scheibenbremsen bestanden bisher aus einer Bremsscheibe aus Metall, insbesondere Grauguß, Aluminium oder Stahl, gegen welche ein Bremsklotz mit einem Bremsbelag gepreßt wurde. Ein solcher Bremsbelag, ein soge nannter „organischer Bremsbelag", besteht aus einem Gemisch, welches organische Bestandteile (z.B. Harze, Kautschuk), insbesondere in Form von organischen Fasern (z. B. Aramidfasern), anorganische Bestandteile, insbesondere Metalle und Metallverbindungen, insbesondere in Form von Fasern (z. B. Mineralfasern, Stahlfasern, Glasfasern, Keramikfasern), Füllstoffe, Reibungseinstellstoffe (z. B. Graphit oder Bariumsulfat) und/oder Bindemittel, insbesondere Harze, insbesondere Fenolharz, enthält. Beispiele für organische Füllstoffe sind Styren-Butadien-Kautschuk, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Urethan-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Isoprenkautschuk, Silikon-Kautschuk oder anderer unvulkanisierter Kautschuk.conventional Disc brakes previously consisted of a brake disc made of metal, especially gray iron, Aluminum or steel, against which a brake pad with a brake pad pressed has been. Such a brake pad, a so-called "organic brake pad", consists of a Mixture containing organic components (e.g., resins, rubber), in particular in the form of organic fibers (eg aramid fibers), inorganic constituents, in particular metals and metal compounds, in particular in the form of fibers (eg mineral fibers, steel fibers, glass fibers, Ceramic fibers), fillers, Friction adjuvants (eg, graphite or barium sulfate) and / or Binders, in particular resins, in particular Fenol resin contains. Examples for organic fillers are styrene butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, Urethane rubber, ethylene-propylene rubber, Isoprene rubber, silicone rubber or other unvulcanized Rubber.

Da bei diesen Reibpaarungen bei einem z. B. Personenkraftwagen keine Lebensdauer erzielbar war, bei denen wenigstens der härtere Teil der Reibpaarung, in diesem Fall die Bremsscheibe aus Metall, die Lebensdauer des Kraftfahrzeuges erreichte, und der Bremsklotz noch wesentlich öfter gewechselt werden musste, wurden andere Reibpaarungen entwickelt.There in these friction pairings at a z. B. passenger cars no Life was achievable, where at least the harder part the friction pair, in this case, the brake disc made of metal, the Lifespan of the motor vehicle reached, and the brake pad still much more often had to be changed, other friction pairings were developed.

So sind bereits Radbremsen bekannt, bei denen die Bremsscheibe insgesamt aus keramischem Material besteht, und der Klotzbelag des Bremsklotzes entweder ebenfalls keramisches Material als Reibbelag aufwies oder die üblichen, lediglich in ihrer Zusammensetzung leicht abgewandelten, zuvor erwähnten organischen Bremsbeläge wie bei metallenen Bremsscheiben.So Wheel brakes are already known in which the brake disc as a whole made of ceramic material, and the pad lining of the brake pad either also had ceramic material as a friction lining or the usual, only slightly modified in their composition, previously mentioned organic Brake pads like with metal brake discs.

Dabei wurde anstelle des vorbeschriebenen keramischen Materials zunächst nur Kohlenstoff, insbesondere verstärkt mit einem Anteil von Kohlenstofffasern, z. B. als Kohlenstoffgewebe, verwendet, der mit einem Binder, meist einem Phenol- oder Epoxydharz, versetzt und verpreßt und ausgehärtet wurde. Danach erfolgt das Karbonisieren und Graphitisieren des Preßlings, meist mehrmals hintereinander, um eine entsprechende Dichte zu erzielen, gefolgt von der mechanischen Bearbeitung des Materials.there was in place of the above-described ceramic material initially only Carbon, in particular reinforced with a proportion of carbon fibers, eg. As carbon cloth, used with a binder, usually a phenolic or epoxy resin, offset and compressed and cured has been. Thereafter, the carbonization and graphitization of the compact, usually several times in succession to achieve a corresponding density, followed by the mechanical processing of the material.

Dieser Kohlenstofffaser-verstärkte Kohlenstoff (CFC) wird noch heute bei den Rennfahrzeugen der Formel 1 und den Radbremsen bei Flugzeugen sowohl für die Bremsscheibe als auch als Bremsklotzbelag eingesetzt. Die Vorteile des geringen Gewichts und der hohen Bremsleistung werden dabei jedoch mit den Nachteilen einer geringen Lebensdauer durch hohen Abrieb, schlechtes Naßbremsverhalten und einem oxydativen Abbrand an Luft bei Temperaturen ab etwa 480°C erkauft.This Carbon fiber reinforced Carbon (CFC) is still used today in racing cars of the formula 1 and the wheel brakes on aircraft both for the brake disc and used as a brake pad lining. The advantages of low weight and the high braking performance but with the disadvantages a short service life due to high abrasion, poor wet braking behavior and an oxidative combustion in air at temperatures from about 480 ° C.

Durch Einlagern eines Carbides oder Nitrides, insbesondere eines Silizium-Carbid (SiC)-Pulvers wurde diese Temperaturgrenze zwar auf etwa 1.100°C angehoben, aufgrund der chemischen Unverträglichkeit von Kohlenstoff und SiC musste jedoch dabei der Kohlenstoff, insbesondere die Kohlenstofffasern, durch Beschichten oder Tränken z. B. mittels Phenol-Harzen oder CVD-Infiltration von Methan gegen direkten Kontakt mit dem SiC geschützt werden, so dass insgesamt eine Vielzahl von Fertigungsschritten zur Herstellung einer solchen Bremsscheibe aus sog. CSiC-Material erforderlich war.By Storing a carbide or nitride, in particular a silicon carbide (SiC) powder, although this temperature limit was raised to about 1100 ° C, due to the chemical incompatibility Of carbon and SiC, however, had the carbon, in particular the carbon fibers, by coating or soaking z. Example by means of phenolic resins or CVD infiltration of methane against direct contact with the SiC be protected, so that a total of a variety of manufacturing steps to manufacture Such a brake disc of so-called. CSiC material was required.

Weiterhin wiesen auch derartige CSiC-Scheiben den prinzipiellen Nachteil – neben den hohen Herstellungskosten – einer hohen Sprödigkeit und sehr schweren mechanischen Bearbeitbarkeit, beispielsweise zum Zwecke des Auswuchtens, auf.Farther also such CSiC discs had the principal disadvantage - in addition to the high production costs - one high brittleness and very heavy mechanical workability, for example for Balancing purposes.

Die DE 43 22 113 A1 beschreibt eine Bremsscheibe für Scheibenbremsen, wobei ein Trägerkörper mit zwei ringförmigen, symmetrischen Schichten als Bremsbelag versehen ist, Spalte 2, Zeilen 21 bis 25, 1. Die Schicht besteht aus Metall-, Metallsinter- oder einem Metallkeramiksinter-Werkstoff, Spalte 9, Zeilen 58 bis 67. Der Tragkörper 1 ist, wie in 11, 12 dargestellt, mit Ringstegen 10, 11 versehen, die die Schicht 6 seitlich umgreifen.The DE 43 22 113 A1 describes a brake disc for disc brakes, wherein a support body is provided with two annular, symmetrical layers as a brake pad, column 2, lines 21 to 25, 1 , The layer consists of metal, metal sintered or a metal-ceramic sintered material, column 9, lines 58 to 67. The support body 1 is, as in 11 . 12 shown, with ring lands 10, 11 verse hen, which surround the layer 6 laterally.

Die DE 197 27 587 A1 beschreibt eine Bremseinheit aus Bremsscheibe und Bremsbelag. Nach dem Patentanspruch 1 ist die Bremsscheibe mit einem Bremsbelag mit organisch gebundener Matrix kombiniert.The DE 197 27 587 A1 describes a brake unit of brake disc and brake pad. According to claim 1, the brake disc is combined with a brake pad with organically bound matrix.

Die DE 197 27 587 A1 beschreibt eine Bremseinheit aus Bremsscheibe und Bremsbelag. Nach dem Patentanspruch 1 ist die Bremsscheibe mit einem Bremsbelag mit organisch gebundener Matrix kombiniert.The DE 197 27 587 A1 describes a brake unit of brake disc and brake pad. According to claim 1, the brake disc is combined with a brake pad with organically bound matrix.

III. Darstellung der ErfindungIII. Presentation of the invention

a) Technische Aufgabea) Technical task

Es ist daher die Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung, eine Radbremse sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung zu schaffen, welche trotz kostengünstiger Herstellbarkeit eine geringere Anfälligkeit gegen Beschädigung durch Schläge und eine bessere mechanische Bearbeitbarkeit der Bremsscheibe ermöglicht.It is therefore the object according to the present Invention, a wheel brake and a method for their preparation to create, which despite cost-effective manufacturability a less susceptibility against damage by blows and allows better mechanical workability of the brake disc.

b) Lösung der Aufgabe b) Solution of the task

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 15 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.These The object is solved by the features of claims 1 and 15. advantageous embodiments emerge from the dependent claims.

Der Herstellung einer Bremsscheibe aus einem metallenen Basiskörper und darauf aufgebrachten Scheiben-Belägen aus keramischem Material standen bisher eine Reihe von technischen Vorurteilen entgegen:
Da die keramischen Materialien durch Sintern, also als Form-Preßlinge, hergestellt werden, herrschte die Meinung vor, es sei der kostengünstigste Weg direkt die gesamte Bremsscheibe als einen solchen Preßling herzustellen.
The production of a brake disc made of a metal base body and ceramic disc material applied thereon has so far been precluded by a series of technical prejudices:
Since the ceramic materials are produced by sintering, that is, as molded compacts, it was believed that it was the most cost-effective way to make the entire brake disc directly as such a compact.

Ein weiterer Nachteil bestand darin, dass die stark unterschiedliche Wärmedehnung des metallenen Basiskörpers – etwa 3 mal höher – als die von keramischem Material, insbesondere CSiC-Material, aufgrund der schnellen und starken Temperaturschwankungen während des Betriebs der Bremsscheibe zu einer Zerstörung der Verbindung führen würde.One Another disadvantage was that the very different thermal expansion of the metal base body - about 3 sometimes higher - than the of ceramic material, in particular CSiC material, due to rapid and severe temperature fluctuations during operation of the brake disc to a destruction the connection would lead.

Diese tatsächlich vorhandenen Nachteile lassen sich jedoch lösen, und treten angesichts der erzielbaren Vorteile in den Hintergrund:

  • – Eine solche Bremsscheibe ist sehr viel kostengünstiger herzustellen trotz des zusätzlichen Montageaufwandes des Scheibenbelages am Basiskörper, da der Preis primär durch die Kosten der keramischen Anteile bestimmt wird, und diese sehr viel günstiger als eine komplette keramische Bremsscheibe herzustellen sind.
  • – Sofern nur der Reibbelag der Bremsscheibe aus keramischem Material besteht, ist dessen geometrische Form sehr viel einfacher als bei der Herstellung der gesamten Bremsscheibe, so dass auch das beim Sintern auftretende Schwund verhalten leichter exakt vorherbestimmt werden kann und dadurch die geometrische Maßhaltigkeit der gesinterten Teile verbessert werden kann.
  • – Zusätzlich ist eine exakte Formgebung vor allem auf der Kontaktseite des Scheibenbelages zu dem späteren Bremsklotz hin durch entsprechende Ebenheit leichter einzuhalten, während auf den Befestigungsflächen zum Basiskörper hin ein Ausgleich durch Einbringen einer Distanzmasse, beispielsweise eines Klebers, ausgeglichen werden kann.
  • – Die Gefahr einer Zerstörung der Bremsscheibe, z. B. durch einen Steinschlag, kann zum einen dadurch verringert werden, dass am radialen Außenumfang ein verbreiterter Wulst des Basiskörpers aus Metall die Außenfläche des keramischen Scheibenbelages teilweise abdeckt und dadurch schützt. Die Gefahr eines quer zur Hauptebene der Scheibenbremse auftretenden Steinschlages bei einem schnellfahrenden Kraftfahrzeug ist dagegen geringer.
  • – Zusätzlich kann – vor allem bei flächiger Befestigung des Scheibenbelages auf dem Basiskörper – selbst bei Auftreten eines Steinschlages und Brechen des Scheibenbelages das Abfallen der Bruchstücke des Scheibenbelages vom Basiskörper verhindert werden und dadurch die Bremse wenigstens teilweise noch funktionsfähig bleiben. Selbst bei völligem Abfallen des Belages ist das darunter liegende Basismaterial, meist Grauguß, noch als Not-Reibbelag nutzbar.
  • – Da die fertige Bremsscheibe hinsichtlich ihres Gewichts mehrheitlich aus dem Gewicht des Basiskörpers bestehen wird, kann ein Auswuchten der fertig hergestellten Bremsscheibe durch Auswuchten an dem metallenen Basiskörper erfolgen, wofür die üblichen Methoden wie Materialabnahme durch Fräsen, Drehen, Bohren benutzt werden können.
However, these actually existing disadvantages can be solved and, in view of the achievable advantages, take a back seat:
  • - Such a brake disc is much more cost-effective to produce despite the additional installation cost of the disc covering on the base body, since the price is primarily determined by the cost of the ceramic components, and they are much cheaper to produce a complete ceramic brake disc.
  • - If only the friction lining of the brake disc is made of ceramic material, its geometric shape is much simpler than in the production of the entire brake disc, so that the shrinkage occurring during sintering behave easier can be accurately predicted accurately and thereby improves the geometrical dimensional accuracy of the sintered parts can be.
  • - In addition, an exact shape especially on the contact side of the disc covering to the later brake pad out by appropriate flatness easier to comply, while on the mounting surfaces to the base body towards a balance by introducing a distance mass, such as an adhesive can be compensated.
  • - The risk of destruction of the brake disc, z. B. by a stone chipping, can be reduced by the fact that at the radial outer periphery of a widened bead of the base body made of metal partially covers the outer surface of the ceramic disc covering and thereby protects. The risk of a rock impact occurring transversely to the main plane of the disc brake in a fast moving motor vehicle, however, is lower.
  • - In addition, especially in the case of surface attachment of the disc covering on the base body - even if a stone chip and breaking the disc covering the falling of the fragments of the disc covering are prevented from the base body and thereby the brake at least partially still remain functional. Even if the lining completely falls off, the underlying base material, usually cast iron, can still be used as an emergency friction lining.
  • - Since the finished brake disc in terms of their weight will consist mainly of the weight of the base body, a balancing of the finished brake disc can be done by balancing on the metal base body, for which the usual methods such as material removal by milling, turning, drilling can be used.

Als Basiskörper können die bisher vorhandenen Fertigungsmethoden und Fertigungsanlagen beibehalten werden, da der Basiskörper wie bisher vorzugsweise aus Metallguß, sogenanntem Grauguß, besteht. Es müssen lediglich an den stirnseitigen Außenflächen entsprechende Gestaltungen zur Aufnahme des keramischen Scheibenbelages vorgesehen werden, insbesondere eine ringförmige, nach außen stirnseitig offene, Ausnehmung, die beim Gießen mit vorgesehen oder nachträglich durch z. B. Drehen herstellt werden kann.As a base body, the previously existing production methods and manufacturing equipment can be maintained, since the base body as before preferably made of cast metal, so-called gray cast iron exists. It must only be provided on the frontal outer surfaces corresponding configurations for receiving the ceramic disc covering, in particular an annular, outwardly frontally open, recess provided during casting with or subsequently by z. B. Turning can be made.

Da die Scheibenbeläge aus keramischem Material nur eine geringe Eigenstabilität aufweisen müssen, und die Stabilität der Bremsscheibe zum ganz überwiegenden Teil aufgrund der Stabilität des Basiskörpers erreicht wird, können die keramischen Scheibenbeläge sehr dünn, insbesondere mit einer Dicke von unter 1cm, gemessen in Achsrichtung, verwendet werden.There the disc coverings have to have only a low intrinsic stability of ceramic material, and the stability the brake disc for the most part Part due to stability of the base body is achieved the ceramic disc coverings very thin, in particular with a thickness of less than 1 cm, measured in the axial direction, be used.

Das Problem der unterschiedlichen Wärmedehnung zwischen keramischem Scheibenbelag und metallenem Basiskörper kann abhängig von der Befestigungsart zwischen den beiden Teilen auf unterschiedliche Art und Weise gelöst werden:
Grundsätzlich ist festzustellen, dass zwischen keramischem Belag und Scheibenkörper bei einer Bremsscheibe eine Befestigung gewählt werden muß, die lediglich eine größere Relativbewegung zwischen den beiden Teilen in Drehrichtung verhindert. Eine Relativbewegung in radialer Richtung ist bis zu einigen Millimetern tolerierbar.
The problem of different thermal expansion between the ceramic disc covering and the metal base body can be solved in different ways depending on the method of attachment between the two parts:
Basically, it should be noted that between the ceramic lining and disk body in a brake disk attachment must be selected, which only prevents a greater relative movement between the two parts in the direction of rotation. A relative movement in the radial direction is tolerable up to a few millimeters.

Umgekehrt bei Trommelbremsen:
Auch hier muß primär ein relatives Verdrehen zwischen den beiden Bauteilen vermieden werden, während eine Verschiebung z. B. in axialer Richtung in Grenzen zulässig ist.
Conversely, with drum brakes:
Again, a relative rotation between the two components must primarily be avoided, while a shift z. B. in the axial direction within limits.

Zurück wiederum zu der Scheibenbremse besteht eine Möglichkeit im flächigen Verkleben der Befestigungsflächen von Scheibenbelag und Basiskörper gegeneinander. Das Problem der unterschiedlichen Wärmedehnung der beiden Teile wird dabei um so geringer sein, je geringer die Ausdehnung der Einzelteile, insbesondere der Einzelteile des Scheibenbelages, ist.Back again to the disc brake is a possibility in the surface bonding the attachment surfaces of disc covering and base body up to today. The problem of different thermal expansion the lower the two parts will be the lower Expansion of the individual parts, in particular of the individual parts of the disc covering, is.

Dabei wird ein Scheibenbelag nicht einstückig, also in Form eines scheibenförmigen Ringes, verwendet, sondern dieser aus mehreren über den Umfang sich ergänzenden Segmenten zusammengesetzt, die nebeneinander auf dem Basiskörper verklebt sind und zwischen sich Dehnungsfugen aufweisen, die eine Dehnung der einzelnen Segmente bei Erhitzen zulassen. Diese Dehnungsbeträge sind ausreichend klein, um sie durch einen elastischen Kleber aufnehmen zu können.there If a disc covering is not used in one piece, ie in the form of a disc-shaped ring, but this from several over the scope is complementary Segments assembled, which glued side by side on the base body are and between them have expansion joints, which is an elongation allow the individual segments when heated. These strain amounts are sufficiently small to absorb them by a resilient adhesive to be able to.

Zusätzlich ist das Problem der stärkeren Wärmedehnung des Basiskörpers aus Guß dadurch relativierbar, dass die Wärmeleitung vom Scheibenbelag an den Basiskörper bereits dadurch relativ gering ist, dass die Wärmeleitfähigkeit des keramischen Scheibenbelages selbst gering ist und zusätzlich der Wärmeübergang an deren Befestigungsflächen minimiert werden kann:
Dies ist möglich durch Verwendung eines Klebers mit geringer Wärmeleitfähigkeit, oder durch nicht flächige sondern nur teil-flächige Verklebung, und damit isolierenden Leerräumen zwischen Scheibenbelag und Basiskörper.
In addition, the problem of greater thermal expansion of the base body of cast iron is relativized by the fact that the heat conduction from the disc covering to the base body is already relatively low, that the thermal conductivity of the ceramic disc covering itself is low and in addition the heat transfer can be minimized at their attachment surfaces:
This is possible by using an adhesive with low thermal conductivity, or by non-planar but only partial-area bonding, and thus insulating voids between disc covering and base body.

Erfindungsgemäß werden formschlüssige Befestigungsverfahren vorgeschlagen:
Beim Verschrauben, Vernieten oder Befestigen mittels Raststiften müssen sich diese vorzugsweise in Achsrichtung erstrecken und in der Kontaktfläche des Scheibenbelages münden, wobei dort auf ausreichend tiefes Versenken dieser Befestigungselemente gegenüber der Kontaktfläche geachtet werden muß.
According to the invention, positive fastening methods are proposed:
When screwing, riveting or fastening by means of locking pins, these preferably have to extend in the axial direction and open into the contact surface of the disc covering, where care must be taken to sufficiently deep sunk these fasteners against the contact surface.

In allen Fällen ist dabei das Einbringen zu starker punktueller Belastungen an den Befestigungsstellen in den Scheibenbelag zu vermeiden.In all cases is the introduction of too strong punctual loads on the To avoid attachment points in the disc surface.

Dies ist beim Nieten durch Voreinstellung der Zugkraft bei Verwendung einer Blindnietzange möglich und bei Raststiften, die an ihrem vorderen Ende Rastvorsprünge aufweisen und sich am Basiskörper verhaken, durch Festlegung deren Länge und/oder der Eindrückkraft für die Raststifte. Insbesondere können sich derartige Befestigungselemente durch Öffnungen des Basiskörpers hindurch erstrecken, welche in die mittigen, radial nach außen sich öffnenden Belüftungsöffnungen der häufig verwendeten innen belüfteten Bremsscheiben münden. Insbesondere die Rastnasen von Raststiften können sich in deren Innenflächen abstützten.This is when riveting by default of the tensile force in use a blind rivet possible and at latching pins, which have latching projections at their front end and get caught on the base body, by determining their length and / or the indentation force for the Locking pins. In particular, you can such fasteners through openings in the base body extending, which in the central, radially outward opening vents the common used ventilated inside Open brake discs. In particular, the locking lugs of locking pins can be supported in the inner surfaces.

Die Wärmedehnung wird dadurch ermöglicht, dass in radialer Richtung ausreichend Spiel zwischen diesen Befestigungselementen, also Schrauben, Nieten oder Raststiften, und den entsprechenden Durchgangsöffnungen im Scheibenbelag bzw. im Basiskörper besteht, insbesondere diese Öffnungen als Langlöcher verlaufend in radialer Richtung ausgebildet sind.The thermal expansion is thereby enabled that in the radial direction sufficient play between these fasteners, So screws, rivets or locking pins, and the corresponding Through openings in the disc covering or in the base body exists, in particular these openings as longholes are formed extending in the radial direction.

Obwohl hierbei auch einstückig ringförmige Scheibenbeläge verwendet werden können, ist dennoch die Zusammensetzung des ringförmigen Bremsbelages aus mehreren Segmenten über den Umfang verteilt vorzuziehen, da die Fugen zwischen den einzelnen Segmenten zusätzlich die Bremswirkung verbessern können und zusätzlich bei Beschädigung durch Steinschlag etc. nur ein Segment zerstört wird, und aufgrund der übrigen unbeschädigten Segmente – deren Größe in Umfangsrichtung vorzugsweise geringer sein sollte als die Erstreckung des Belages des Bremsklotzes in Umfangsrichtung – die Bremse funktionstüchtig verbleibt.Even though here also in one piece used annular disc coverings can be Nevertheless, the composition of the annular brake pad is composed of several Segments over To spread the circumference preferable because the joints between each Additional segments can improve the braking effect and additionally if damaged by rockfall etc. only one segment is destroyed, and because of the remaining undamaged segments - their Size in the circumferential direction should preferably be less than the extension of the coating of the brake pad in the circumferential direction - the brake remains functional.

Die Zusammensetzung des ringförmigen Scheibenbelages aus einzelnen Segmenten ist auch vorteilhaft im Hinblick auf die Befestigung am Basiskörper durch formschlüssige Aufnahme, beispielsweise Einschieben eines radial von innen nach außen verlaufenden Schwalbenschwanzes, dessen Breite sich radial nach außen konisch verjüngt:
Durch die Fliehkräfte beim Rotieren der Scheibenbremse werden die einzelnen Segmente dabei in die Schwalbenschwanzführungen, die an dem Basiskörper ausgebildet sind, hineingepreßt, so dass ein Verlieren der einzelnen Segmente unmöglich ist. Zusätzlich kann ein flächiges Verkleben zwischen Segment und Basiskörper erfolgen, welches dann zusätzlich in einem vorbelasteten Zustand, also während z. B. des Rotierens wie unter Betriebsbedingungen, stattfinden soll, so dass ein schnell aushärtender Kleber Anwendung finden sollte.
The composition of the annular disc covering of individual segments is also advantageous with regard to the attachment to the base body by positive reception, for example insertion of a radially from inside to outside ßen extending dovetail, whose width tapers radially outwards conically:
By the centrifugal forces during rotation of the disc brake, the individual segments are thereby pressed into the dovetail guides, which are formed on the base body, so that a loss of the individual segments is impossible. In addition, a surface bonding between the segment and the base body can take place, which then additionally in a preloaded state, ie during z. B. the rotation as under operating conditions, take place, so that a fast-curing adhesive should apply.

Auch eine Befestigung mittels Schrauben, Nieten oder Raststiften wie vorbeschrieben ist möglich, vorzugsweise jedoch am radial äußeren Ende des Segmentes, so dass eine Wärmedehnung radial nach innen nicht behindert wird. In umgekehrter Richtung würde dem das schmaler werden der Schwalbenschwanzführung radial nach außen entgegenstehen.Also a fastening by means of screws, rivets or locking pins like described above is possible but preferably at the radially outer end of Segmentes, allowing a thermal expansion radially inwardly is not hindered. In the opposite direction would that the narrower the dovetail guide to project radially outward.

Unter Umständen kann auf ein zusätzliches Befestigen außer durch die Schwalbenschwanzführung vollständig verzichtet werden und es muß lediglich das Herausfallen der Segmente radial nach innen durch Anbringen eines inneren Begrenzungsringes am Basiskörper, beispielsweise durch Verschrauben, am radialen Innenumfang der Segmente vorgesehen werden.Under circumstances can attach to an additional except through the dovetail guide Completely be omitted and it only has to falling out of the segments radially inward by attaching an inner boundary ring on the base body, for example by Screw, be provided on the radial inner circumference of the segments.

c) Ausführungsbeispielec) embodiments

Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:A embodiment according to the invention in the following with reference to the figures described in more detail by way of example. Show it:

1: eine Scheibenbremse in Schnittdarstellung, 1 : a disc brake in a sectional view,

2: einen ringförmig einstückigen Scheibenbelag, 2 a ring-shaped one-piece disc covering,

3a einen segmentierten Scheibenbelag in der Aufsicht, 3a a segmented disc covering in the top view,

3b die Scheibe der 3a in Schnittdarstellung, und 3b the disc of 3a in section, and

3c eine ähnliche Scheibe in Schnittdarstellung, und 3c a similar slice in section, and

3d einen Radialschnitt durch 3a. 3d a radial section through 3a ,

1 ist eine übliche Scheibenbremse im Schnitt entlang der Achsrichtung 10 dargestellt, wobei bei der dort dargestellten Bremsscheibe 1 auf den stirnseitigen Außenflächen als Scheibenbelag 21 ein jeweils einstückig ringförmiger Scheibenbelag 21 gemäß 2 oder auch ein segmentierter Scheibenbelag gemäß der 3 Verwendung finden kann. 1 is a common disc brake in section along the axial direction 10 shown, wherein in the brake disc shown there 1 on the frontal outer surfaces as a disc covering 21 a respective one-piece annular disc covering 21 according to 2 or also a segmented disc covering according to 3 Can be used.

1 zeigt die im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildete Bremsscheibe 1 mit einem Basiskörper 1a aus Metall, insbesondere Grauguß, bei dem von einem zentralen Nabenteil radial nach außen als Ringscheibe der Funktionsteil des Basiskörpers 1 abragt. Der Nabenteil ist stirnseitig mit der Nabe 4 des Fahrzeuges verschraubt, während auf der gegenüberliegenden Stirnseite des Nabenteiles des Basiskörpers 1a die Felge des Rades 3 mit ihrem zentralen Mittelteil aufsitzt. 1 shows the substantially rotationally symmetrical brake disc 1 with a base body 1a made of metal, in particular gray cast iron, in which from a central hub portion radially outward as an annular disk of the functional part of the base body 1 protrudes. The hub part is frontally with the hub 4 bolted to the vehicle while on the opposite end side of the hub part of the base body 1a the rim of the wheel 3 is seated with its central middle part.

In dem ringscheibenförmigen Funktionsteil des Basiskörpers 1a sind zu den Stirnseiten hin offene, ringförmige Aufnahmeräume zum Anordnen der ringscheibenförmigen Scheibenbeläge 21 vorgesehen, die dadurch auf ihrer radialen Außenseite von dem dort vorhandenen in axialer Richtung verbreiterten Wulst 19 des Basiskörpers 1a in axialer Richtung teilweise hintergriffen und dadurch radial nach außen formschlüssig gehalten werden.In the annular disk-shaped functional part of the base body 1a are open to the end faces, annular receiving spaces for arranging the annular disc-shaped disc coverings 21 provided thereby characterized on its radially outer side of the existing there widened in the axial direction bead 19 of the base body 1a Partially engaged behind in the axial direction and thereby held in a form-fitting manner radially outward.

Zusätzlich sind die dementsprechend axial vorstehenden Scheibenbeläge 21, die vorzugsweise in der Praxis identisch ausgebildet sind, in den dafür vorgesehenen Aufnahmeräumen des Basiskörpers 1a, der zentral und nach radial außen offen in der Mitte die bekannten Belüftungsöffnungen 12 über den Umfang verteilt aufweisen kann, entweder durch flächiges Verkleben mittels eines Klebers 20 zusätzlich befestigt oder formschlüssig z. B. durch Verschrauben mittels Schrauben 24 oder – wie in der unteren Bildhälfte dargestellt –, durch Verrasten mittels Raststiften 17 deren Rastvorsprünge nahe dem vorderen Ende sich vorzugsweise mit den Innenflächen der Belüftungsöffnungen 12 verhaken können.In addition, the corresponding axially projecting disc pads 21 , which are preferably formed identically in practice, in the space provided for receiving the base body 1a , the central and radially outward open in the middle of the known ventilation holes 12 may have distributed over the circumference, either by surface bonding by means of an adhesive 20 additionally attached or form-fitting z. B. by screwing by means of screws 24 or - as shown in the lower half - by latching by means of locking pins 17 their locking projections near the front end preferably with the inner surfaces of the ventilation openings 12 can get caught.

Schrauben 24, Raststifte 17 und andere in axialer Richtung 10 verlaufende Befestigungselemente müssen dabei soweit gegenüber der äußeren Kontaktfläche 9 des Scheibenbelages 21 zurückversetzt sein, dass auch bei Abnutzung des Scheibenbelages 21 noch kein Kontaktieren dieser Elemente durch die in axialer Richtung von außen auf den Scheibenbelag 21 aufpressenden Klotzbeläge 22 der Bremsklötze 2 erfolgt, welche von einer metallenen Rückenplatte 23 getragen werden und auf dieser üblicherweise mittels Verkleben befestigt sind.screw 24 , Locking pins 17 and others in the axial direction 10 extending fasteners must be so far compared to the outer contact surface 9 of the disc covering 21 be set back that even with wear of the disc covering 21 still no contact of these elements by the in the axial direction from the outside on the disc surface 21 pressing block coverings 22 the brake pads 2 which is done by a metal back plate 23 are worn and are usually attached thereto by gluing.

Die Öffnungen 18 im Basiskörper 1, die zum Hindurchstecken der Raststifte 17 oder Einschrauben von Schrauben 24 oder Einstecken von Nieten 16, insbesondere von Blindnieten 16, dienen, sind dabei vorzugsweise als in radialer Richtung verlaufende Langlöcher 18' ausgebildet. Trotz der Befestigung mittels dieser Befestigungselemente kann vorzugsweise zwischen der Befestigungsfläche 8 des Scheibenbelages und dem Basiskörper 1a eine Ausgleichsmasse 26 eingebracht sein, die Herstellungsungenauigkeiten hinsichtlich der Formgebung der gegeneinander befestigten Teile ausgleicht und eine flächige Krafteinbringung vor allem in den Scheibenbelag 21 fördert und zugleich als thermische Isolierung zwischen Scheibenbelag 21 und Basiskörper 1a fungieren kann.The openings 18 in the base body 1 for passing the locking pins 17 or screwing in screws 24 or inserting rivets 16 , in particular of blind rivets 16 , serve, are preferably as extending in the radial direction slots 18 ' educated. Despite the attachment by means of these fasteners can before preferably between the attachment surface 8th of the disc covering and the base body 1a a balancing mass 26 be introduced, the manufacturing inaccuracies with respect to the shape of the mutually fixed parts compensated and a two-dimensional force introduction, especially in the disc covering 21 promotes and at the same time as thermal insulation between disc surface 21 and base body 1a can act.

In 2a ist in der Aufsicht, also betrachtet in axialer Richtung 10, ein über den gesamten Umfang einstückiger, scheiben-ringförmiger Scheibenbelag 21 dargestellt. Öffnungen 28 zum Hindurchstecken von Befestigungselementen in axialer Richtung sind dabei vorzugsweise auf zwei radial beabstandeten Kreisringen angeordnet.In 2a is in the top view, so viewed in the axial direction 10 , a one-piece, disc-ring-shaped disc covering over the entire circumference 21 shown. openings 28 for passing through fastening elements in the axial direction are preferably arranged on two radially spaced circular rings.

In der Schnittdarstellung – wie in 2b dargestellt – kann der ringförmige Scheibenbelag 21 eben, insbesondere mit zueinander parallelen Stirnflächen, ausgebildet sein, oder über den Umfang verteilt auf seiner Befestigungsfläche 8 zum Ba siskörper 1 hin Erhebungen 25, insbesondere radial verlaufende Erhebungen 25, aufweisen, insbesondere in Form eines entlang des Umfanges verlaufenden durchgehenden Wellenprofiles mit Erhebungen 25' und dazwischen angeordneten gleich großen Vertiefungen.In the sectional view - as in 2 B shown - can the annular disc surface 21 just, in particular with mutually parallel end faces, be formed, or distributed over the circumference on its mounting surface 8th to Ba siskörper 1 surveys 25 , in particular radially extending elevations 25 , in particular in the form of a continuous wave profile running along the circumference with elevations 25 ' and equally spaced depressions therebetween.

Diese radialen Erhebungen 25 finden ihre analog umgekehrte Entsprechung in der Formgebung der Außenfläche des Basiskörpers 1a, wie für einen segmentierten Belag beispielsweise in der Schnittdarstellung einer montierten Bremsscheibe in 3b, rechte Stirnfläche, dargestellt, und verhindern formschlüssig eine Relativverdrehung zwischen Scheibenbelag 21 und Basiskörper 1a. Dabei ist das Ausbilden von Erhebungen 25 an der Befestigungsfläche 8 der gesinterten Ringscheibe des Scheibenbelags 21 vorzuziehen, da entsprechende radial verlaufende Vertiefungen im metallenen Basiskörper 1a durch spanende Bearbeitung, beispielsweise Ausfräsen, leichter herstellbar sind als die umgekehrte Kombination.These radial elevations 25 find their analogous inverse correspondence in the shape of the outer surface of the base body 1a as for a segmented lining, for example in the sectional view of a mounted brake disc in 3b , Right face, shown, and prevent positive locking a relative rotation between the disc surface 21 and base body 1a , This is the formation of surveys 25 at the attachment surface 8th the sintered ring disc of the disc covering 21 preferable, since corresponding radially extending recesses in the metal base body 1a by machining, such as milling, are easier to produce than the reverse combination.

3 zeigt in der Aufsicht der 3a eine Bremsscheibe 1, bei der auf dem Basiskörper 1a im gewünschten Ringbereich kein einstückiger ringförmiger Scheibenbelag 21 aufgebracht ist, sondern dieser sich zusammensetzt aus über den Umfang verteilten einzelnen Segmenten 6a, 6b, 6x. 3 shows in the supervision of the 3a a brake disc 1 in which on the base body 1a in the desired ring area no one-piece annular disc covering 21 is applied, but this is composed of distributed over the circumference of individual segments 6a . 6b . 6x ,

Die einzelnen Segmente 6 sind dabei in Umfangsrichtung gegeneinander beabstandet und bilden somit Dehnfugen zwischen sich, die bei Wärmedehnung der einzelnen Segmente größer und kleiner werden können. Der am Außenumfang den Scheibenbelag 21 und damit auch die Segmente 6 umschließende Wulst 19 des Basiskörpers 1a, der einen zusätzlichen Schutz gegen radialen Steinschlag darstellt, ist dabei ebenso zu erkennen wie – im oberen Bildbereich der 3a – ein genau radialer Verlauf der Dehnungsfugen zwischen den einzelnen Segmenten, wodurch sich eine Segmentform ergibt, deren Breite am Außenumfang größer ist als am Innenumfang.The individual segments 6 are in the circumferential direction spaced from each other and thus form expansion joints between them, which can be larger and smaller in thermal expansion of the individual segments. The outer periphery of the disc covering 21 and thus also the segments 6 enclosing bead 19 of the base body 1a , which provides additional protection against radial rockfall, can be seen as well as - in the upper part of the picture 3a - A precisely radial course of the expansion joints between the individual segments, resulting in a segment shape, the width of which is greater on the outer circumference than on the inner circumference.

Dies gilt zwar auch für die in der rechten Bildhälfte der 3a dargestellten Segmente 6a, 6b, jedoch verläuft dort die Dehnfuge zwischen den Segmenten unter einem immer gleichen Zwischenwinkel 7 geneigt zur radialen Richtung, um bei Drehung der Bremsscheibe und anliegendem Bremsbelag die Dehnfuge nicht über ihre gesamte radiale Breite auf einmal in den Bereich des Bremsbelages gelangen zu lassen.This is true even for those in the right half of the 3a represented segments 6a . 6b However, there is the expansion joint between the segments under an always the same intermediate angle 7 inclined to the radial direction so as not to allow the expansion joint to pass over its entire radial width all at once into the region of the brake lining when the brake disk and the adjacent brake lining rotate.

3b zeigt eine Verdrehsicherung zwischen den Segmenten und dem Basiskörper 1a – unabhängig von der Befestigung dazwischen mittels Verkleben oder/und Vernieten, Verschrauben, Verrasten – in dem der Basiskörper 1a im Bereich der Dehnfugen axial nach außen ragende Stege 15' aufweist, die zwischen die – in 3b parallel zueinander axial nach außen strebenden – Seitenflächen 13 zweier benachbarter Segmente 6a, 6b, eingreifen, wie in der linken Bildhälfte der 3b dargestellt. Die rechte Bildhälfte zeigt die umgekehrte Ausformung, also die Ausbildung radialer Erhebungen 25 am Segment 6, welches in eine entsprechende Vertiefung im Basiskörper eingreift, dadurch diesen jedoch unnötig schwächt. 3b shows an anti-rotation between the segments and the base body 1a - Regardless of the attachment between them by means of gluing and / or riveting, screwing, locking - in which the base body 1a in the region of the expansion joints axially outwardly projecting webs 15 ' that exists between the - in 3b parallel to each other axially outwardly aspiring - side surfaces 13 two adjacent segments 6a . 6b , intervene as in the left half of the picture 3b shown. The right half shows the reverse shape, ie the formation of radial elevations 25 on the segment 6 which engages in a corresponding depression in the base body, thereby unnecessarily weakens it.

In der unteren Bildhälfte der 3a ist dagegen eine andere Befestigungsform dargestellt, die in der Schnittdarstellung der 3c zu sehen ist:
Dabei besitzen die einzelnen Segmente 6x bei Aufsicht der 3a betrachtet eine sich vom Innenumfang zum Außenumfang verjüngende Form, so dass die Dehnfugen zwischen den Segmenten 6x von innen nach außen breiter werden, und damit auch die dort befindlichen Stege 15, die vom Basiskörper 1a axial nach außen vorstehen.
In the lower half of the 3a In contrast, another form of attachment is shown, which in the sectional view of 3c you can see:
The individual segments have this 6x at the supervision of 3a considers a shape tapering from the inner circumference to the outer circumference so that the expansion joints between the segments 6x Broadening from the inside to the outside, and thus also the webs located there 15 that from the base body 1a protrude axially outward.

Dies ermöglicht es jedoch, diese Stege 15 schwalbenschwanzförmig auszubilden und dementsprechend die radial verlaufenden Seitenflächen der einzelnen Segmente 6x analog geneigt, also von der Befestigungsfläche 8 zur äußeren Kontaktfläche 9 hin zur radialen Längsmitte des Segmentes 6x ansteigend, auszubilden.However, this allows these webs 15 dovetail-shaped and, accordingly, the radially extending side surfaces of the individual segments 6x analog inclined, so from the mounting surface 8th to the outer contact surface 9 towards the radial longitudinal center of the segment 6x rising, training.

Die Schrägstellung der Seitenflächen 13 und damit der Stege 15 und die Verjüngung des gesamten Segmentes 6x radial nach außen sind dabei so gewählt, dass die einzelnen Segmente 6x vom Zentrum der Bremsscheibe aus radial nach außen zwischen die schwalbenschwanzförmigen Stege 15 eingeschoben und durch Druck radial nach außen selbstzentrierend fixiert werden können. In dieser Lage kann eine Verschraubung etc. oder auch flächiges Verkleben an der Befestigungsfläche 8 erfolgen oder auch nur eine formschlüssige Sicherung durch Anordnen eines Sicherungsringes 27 radial innerhalb des inneren Umfanges der einzelnen Segmente 6x am Basiskörper 1a, nachdem diese sich alle in Position befinden, wie im Radialschnitt der 3d dargestellt.The inclination of the side surfaces 13 and thus the bridges 15 and the rejuvenation of the entire segment 6x radially outward are chosen so that the individual segments 6x from the center of the brake disc radially outward between the dovetailed webs 15 can be inserted and fixed by pressure radially outward self-centering. In this Location can be a screw etc., or even surface bonding to the mounting surface 8th done or even a positive lock by arranging a retaining ring 27 radially within the inner circumference of the individual segments 6x on the base body 1a after they are all in position, as in the radial section of the 3d shown.

Durch geringfügiges radiales Verlagern dieses Sicherungsringes 27 kann auf einfache Art und Weise auch ein Auswuchten der montierten Bremsscheibe vorgenommen werden.By slight radial displacement of this circlip 27 can be made in a simple manner, a balancing of the mounted brake disc.

Dabei besteht der Nachteil, daß die Stege 15 zwischen den einzelnen Segmenten 6x radial nach außen sehr breit werden und ein zunehmender Anteil des Umfanges nicht mit Reibbelag belegt ist.There is the disadvantage that the webs 15 between the individual segments 6x Be very wide radially outward and an increasing proportion of the circumference is not occupied by friction lining.

Wie in der oberen Bildhälfte der 3a dargestellt, können die Segmente 6y auch umgekehrt konisch, also nach radial außen sich verbreiternd, ausgebildet werden, mit über die radiale Erstreckung gleich breiten, insbesondere genau strahlförmig verlaufenden, Stegen 15. Dementsprechend muß dann das Einschieben der Segmente 6y radial von außen nach innen erfolgen. Die Segmente 6y müssen dann durch einen radial am Außenumfang anliegenden Sicherungsring 27', der damit gleichzeitig die Funktion des Wulstes 19 erfüllt, gegen die Wirkung der Fliehkraft gesichert werden, wobei der Sicherungsring 27' ringförmig einstückig oder ebenfalls segmentiert, beispielsweise aus zwei bis vier Teilen, besteht.As in the upper half of the 3a represented, the segments can 6y Conversely, so also widening radially outward conical, with over the radial extent of equal width, in particular exactly jet-shaped extending webs 15 , Accordingly, then the insertion of the segments 6y radially from outside to inside. The segments 6y must then by a radially applied to the outer circumference circlip 27 ' , which at the same time functions as the bead 19 be secured against the action of centrifugal force, the retaining ring 27 ' annular in one piece or also segmented, for example, from two to four parts exists.

11
Bremsscheibebrake disc
22
Bremsklotzbrake pad
33
Radwheel
44
Nabehub
55
Bremszangecaliper
6a,b,x6a, b, x
Segmentsegment
77
Zwischenwinkelintermediate angle
88th
Befestigungsflächemounting surface
99
Kontaktflächencontact surfaces
1010
Achsrichtungaxially
1111
Hauptebenemain level
1212
Belüftungsöffnungventilation opening
1313
Seitenflächeside surface
1414
Hinterschnittundercut
1515
Stegweb
1616
Nieterivet
1717
RaststiftPlunger
1818
Öffnungopening
1919
Wulstbead
2020
KleberGlue
2121
Scheibenbelagdisk liner
2222
KlotzbelagKlotz covering
2323
Rückenplattebackplate
2424
Schraubescrew
2525
radiale Erhebungradial survey
2626
AusgleichsmasseLeveling compound
2727
Sicherungsringcirclip
2828
Öffnungenopenings

Claims (14)

Radbremse, umfassend – einen mit dem Rad (3) mitdrehenden Bremskörper, insbesondere eine Bremsscheibe (1), – wenigstens einen nicht mit dem Rad (3) mitdrehenden, gegen den Bremskörper preßbaren, Bremsklotz (2) mit einem Klotzbelag (22), – wobei die Kontaktfläche (9) des Bremskörpers, insbesondere der Bremsscheibe (1), zum Bremsklotz (2) hin aus keramischem Material besteht, wobei – der Bremskörper, insbesondere die Bremsscheibe (1), einen Basiskörper (1a) aus Metall aufweist sowie auf dem Basiskörper (1a) wenigstens einen Scheibenbelag (21) als Kontaktfläche (9) aus keramischem Material, dadurch gekennzeichnet, dass – der Scheibenbelag (21) aus mehreren Segmenten (6a, b, x, y) eines Ringes, insbesondere eines scheibenförmigen Ringes, besteht, und – die Segmente (6x, y) in radialer Richtung betrachtet mit schrägen, von der Befestigungsfläche (8) zur Kontaktfläche (9) zur Mitte des Segmentes (6x, y) hin geneigten, Seitenflächen (13) ausgestattet sind, und der Basiskörper (1a) entsprechend mit schwalbenschwanz-förmigem Hinterschnitt (14) ausgestattete Stege (15) zum Halten der Segmente (6x, y) umfasst.Wheel brake, comprising - one with the wheel ( 3 ) with rotating brake body, in particular a brake disc ( 1 ), - at least one not with the wheel ( 3 ) co-rotating, pressable against the brake body, brake pad ( 2 ) with a pad lining ( 22 ), - where the contact surface ( 9 ) of the brake body, in particular the brake disc ( 1 ), to the brake pad ( 2 ) consists of ceramic material, wherein - the brake body, in particular the brake disc ( 1 ), a base body ( 1a ) made of metal and on the base body ( 1a ) at least one disc covering ( 21 ) as a contact surface ( 9 ) of ceramic material, characterized in that - the disc covering ( 21 ) of several segments ( 6a , b, x, y) of a ring, in particular of a disk-shaped ring, and - the segments ( 6x , y) viewed in the radial direction with oblique, from the mounting surface ( 8th ) to the contact surface ( 9 ) to the middle of the segment ( 6x , y) inclined side surfaces ( 13 ), and the base body ( 1a ) according to dovetail-shaped undercut ( 14 ) equipped bridges ( 15 ) for holding the segments ( 6x , y). Radbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiskörper (1a) aus Metall, insbesondere aus einen Stahlwerkstoff, insbesondere aus Grauguß, besteht.Wheel brake according to claim 1, characterized in that the base body ( 1a ) made of metal, in particular of a steel material, in particular gray cast iron. Radbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Material Siliziumcarbid (SiC) enthält, insbesondere aufgenommen in einer Matrix aus Kohlenstoff, insbesondere in Form von Kohlefasern, wobei insbesondere der Kohlenstoff bzw. die Kohlenstofffasern durch Phenol-Harz gegen direkten Kontakt mit dem keramischen Material geschützt ist. Wheel brake according to one of the preceding claims, characterized characterized in that contains ceramic material silicon carbide (SiC), in particular added in a matrix of carbon, in particular in the form of carbon fibers, in particular, the carbon or the carbon fibers by Phenolic resin against direct contact with the ceramic material protected is. Radbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenbelag (21) am Basiskörper (1a) formschlüssig, insbesondere mittels Schrauben, Nieten, zusammenwirkenden Vorsprüngen und Vertiefungen, befestigt ist.Wheel brake according to one of the preceding claims, characterized in that the disc covering ( 21 ) on the base body ( 1a ) is positively secured, in particular by means of screws, rivets, cooperating projections and recesses. Radbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenbelag (21) am Basiskörper (1a) kraftschlüssig, insbesondere mittels Verkleben, insbesondere mittels flächigem Verkleben, mit dem Basiskörper (1a) verbunden ist.Wheel brake according to one of the preceding claims, characterized in that the disc covering ( 21 ) on the base body ( 1a ) non-positively, in particular by means of bonding, in particular by means of surface bonding, with the base body ( 1a ) connected is. Radbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiskörper (1a) auf beiden Stirnseiten mit identischen Scheibenbelägen (21a, b) ausgestattet ist.Wheel brake according to one of the preceding claims, characterized in that the base body ( 1a ) on both faces with identical disc coverings ( 21a , b) is equipped. Radbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Klotzbelag (22) aus organischem Material, insbesondere aus einem Gemisch, welches organische Bestandteile, insbesondere in Form von organischen Fasern, neben anorganischen Bestandteilen und/oder Bindemitteln, besteht.Wheel brake according to one of the preceding claims, characterized in that the block lining ( 22 ) of organic material, in particular of a mixture which organic constituents, in particular in the form of organic fibers, in addition to inorganic constituents and / or binders exists. Radbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenbelag (21) die Form eines Ringes, insbesondere einer ringförmigen Scheibe, insbesondere in einstückiger Form, aufweist.Wheel brake according to one of the preceding claims, characterized in that the disc covering ( 21 ) has the shape of a ring, in particular an annular disc, in particular in one-piece form. Radbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugen zwischen den einzelnen Segmenten (6a, b) schräg zur Radialrichtung mit immer gleichem Zwischenwinkel (7) zur Radialrichtung verlaufen.Wheel brake according to one of the preceding claims, characterized in that the joints between the individual segments ( 6a , b) obliquely to the radial direction with always the same intermediate angle ( 7 ) to the radial direction. Radbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (6x...) in Achsrichtung (10) betrachtet eine radial von innen nach außen abnehmende Breite aufweisen und insbesondere symmetrisch zu ihrer in Radialrichtung verlaufenden Längsmitte ausgebildet sind.Wheel brake according to one of the preceding claims, characterized in that the segments ( 6x ...) in the axial direction ( 10 ) viewed have a radially decreasing from the inside to the outside width and in particular are formed symmetrically to its longitudinal direction extending in the radial direction. Radbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (6y...) in Achsrichtung (10) betrachtet eine radial von innen nach außen zunehmende Breite aufweisen und insbesondere symmetrisch zu ihrer in Radialrichtung verlaufenden Längsmitte ausgebildet sind.Wheel brake according to one of the preceding claims, characterized in that the segments ( 6y ...) in the axial direction ( 10 ) considered have a radially increasing from inside to outside width and in particular are formed symmetrically to their longitudinal direction extending in the radial direction. Radbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei formschlüssigen Befestigen des Scheibenbelages (21a, b) die Befestigungselemente, insbesondere Nieten (16) oder Raststifte (17), sich durch Öffnungen (18) erstrecken, die parallel zur Achsrichtung im Basiskörper (1a) angeordnet sind, und in den inneren, radialen Belüftungsöffnungen (12) des Basiskörpers (1a) münden, uns sich insbesondere an deren Begrenzungsflächen verhaken.Wheel brake according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of positive fastening of the disc covering ( 21a , b) the fastening elements, in particular rivets ( 16 ) or locking pins ( 17 ), through openings ( 18 ) parallel to the axial direction in the base body ( 1a ) are arranged, and in the inner, radial ventilation openings ( 12 ) of the base body ( 1a ), catching us especially at their boundary surfaces. Radbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (18) in radialer Richtung einen größeren Durchmesser als die Befestigungsmittel, insbesondere Nieten (16) oder Raststifte (17), aufweisen und insbesondere als radial verlaufende Langlöcher (18') ausgebildet sind.Wheel brake according to one of the preceding claims, characterized in that the openings ( 18 ) in the radial direction a larger diameter than the fastening means, in particular rivets ( 16 ) or locking pins ( 17 ), and in particular as radially extending slots ( 18 ' ) are formed. Radbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiskörper (1a) radial außerhalb des Scheibenbelages (21) einen axial den Außenumfang des Scheibenbelages (21a, b) bzw. dessen Segmente (6) hintergreifenden Wulst (19) aufweist.Wheel brake according to one of the preceding claims, characterized in that the base body ( 1a ) radially outside of the disc lining ( 21 ) an axially the outer periphery of the disc covering ( 21a , b) or its segments ( 6 ) engaging bead ( 19 ) having.
DE2001154333 2001-11-06 2001-11-06 wheel brake Expired - Fee Related DE10154333B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001154333 DE10154333B4 (en) 2001-11-06 2001-11-06 wheel brake

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2001154333 DE10154333B4 (en) 2001-11-06 2001-11-06 wheel brake

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10154333A1 DE10154333A1 (en) 2003-05-22
DE10154333B4 true DE10154333B4 (en) 2005-07-07

Family

ID=7704701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2001154333 Expired - Fee Related DE10154333B4 (en) 2001-11-06 2001-11-06 wheel brake

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10154333B4 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019000312A1 (en) 2018-02-02 2019-08-08 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Carrier disk assembly for brake assembly and electromagnetically actuated brake assembly with carrier disk assembly
WO2021213696A1 (en) 2020-04-21 2021-10-28 Universität Bayreuth Friction unit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4322113A1 (en) * 1993-05-27 1994-12-01 Knorr Bremse Ag Brake disc for disc brakes
DE19712203A1 (en) * 1996-03-27 1997-10-30 Luk Lamellen & Kupplungsbau Friction lining for clutch discs, brakes or similar, e.g. for motor vehicle
DE19727587A1 (en) * 1997-06-28 1999-02-04 Daimler Benz Ag Disc brake with fibre-reinforced ceramic brake disc
DE10035030A1 (en) * 2000-07-19 2001-09-13 Daimler Chrysler Ag Rotating body balancing method uses adjustment of rotation axis of rotating body for coincidence with detected centre of gravity
DE4438456C2 (en) * 1994-10-28 2002-07-11 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Friction unit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4322113A1 (en) * 1993-05-27 1994-12-01 Knorr Bremse Ag Brake disc for disc brakes
DE4438456C2 (en) * 1994-10-28 2002-07-11 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Friction unit
DE19712203A1 (en) * 1996-03-27 1997-10-30 Luk Lamellen & Kupplungsbau Friction lining for clutch discs, brakes or similar, e.g. for motor vehicle
DE19727587A1 (en) * 1997-06-28 1999-02-04 Daimler Benz Ag Disc brake with fibre-reinforced ceramic brake disc
DE10035030A1 (en) * 2000-07-19 2001-09-13 Daimler Chrysler Ag Rotating body balancing method uses adjustment of rotation axis of rotating body for coincidence with detected centre of gravity

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DOLLHOPF V., KRENKEL W.: "Entwicklung integraler Leichtbaustrukturen aus Faserkeramik", in: VDI- Berichte Nr.1080, 1994, S. 473-482 *
DOLLHOPF; V., KRENKEL; W.: "Entwicklung integraler Leichtbaustrukturen aus Faserkeramik", in: VDI- Berichte Nr.1080, 1994, S. 473-482

Also Published As

Publication number Publication date
DE10154333A1 (en) 2003-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4438456C2 (en) Friction unit
DE10066044B4 (en) A method of manufacturing a friction body of silicon-filtered carbon fiber reinforced porous carbon and use of such a friction body
EP1251289B1 (en) Friction disc
DE19901215B4 (en) Disc brake, pressing tool and method for producing a brake disc
EP1972823B1 (en) Brake disc for a disc brake of a vehicle and method for manufacturing such a brake disk
DE10118921A1 (en) Friction disk and process for its manufacture
EP2366914B1 (en) Brake rotor
DE4411641A1 (en) clutch
DE10154334B4 (en) wheel brake
DE10146573C1 (en) Internally ventilated brake disc made of fiber-reinforced ceramic composite materials with passages
DE4308910C2 (en) Brake disc for disc brakes, in particular wheel brake disc for rail vehicles
EP0983452B1 (en) Solid construction friction unit, specially a brake disc with several friction bodies
DE10154333B4 (en) wheel brake
EP1508718B1 (en) Clutch lining made of fiber- reinforced ceramic material
EP1701056B1 (en) Wheel brake
EP1141572B1 (en) Braking unit
EP2213902B1 (en) Friction disks having a structured friction layer
EP1536156B1 (en) Friction coupling for motor vehicle handbrake.
DE102018103424B4 (en) Brake disk or brake drum for a brake and vehicle brake
DE102008034000A1 (en) Product e.g. brake rotor used in vehicle, has rotor assembly comprising several vanes extending from inner face of one rotor cheek to inner face of another rotor cheek, through frictional damping insert
DE10049615A1 (en) Fixed caliper disc brake
EP2053265B1 (en) Braking device for a motor vehicle
DE202007002500U1 (en) Friction lining arrangement for e.g. brake of motor vehicle, has friction body seated in retainer, which is formed in support unit, and casing made of cushion material e.g. plastic or rubber, in section of its outer circumference
DE102006007721A1 (en) Friction lining arrangement for e.g. brake of motor vehicle, has friction body seated in retainer, which is formed in support unit, and casing made of cushion material e.g. plastic or rubber, in section of its outer circumference

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R082 Change of representative

Representative=s name: WEICKMANN & WEICKMANN PATENTANWAELTE - RECHTSA, DE

Representative=s name: PATENTANWAELTE WEICKMANN & WEICKMANN, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee