DE102005033352A1 - Internally-ventilated brake disc for vehicles, includes stamped sheet metal disc between main friction discs, to increase cooling surface area - Google Patents

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Abstract

An auxiliary cooling disc (10) is located between the two main friction discs (2, 3) of the brake. The auxiliary disc is positioned in the vent channels (6), where it makes additional cooling area (10) available. It lies in the dividing plane between the vent channels. Near these channels (6) it includes openings; the friction discs (2, 3) are connected to each other through them. The auxiliary disc (10) includes projections near the vent channels, to generate turbulence. The turbulence-generating projections project out from the plane of the auxiliary disc. The auxiliary disc is a stamped sheet metal ring. It is cast into the brake disc body. The vent channels extend radially.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine innenbelüftete Bremsscheibe mit zwei gegenüberliegenden Reibringscheiben und zwischen diesen vorgesehenen Belüftungskanälen.The The invention relates to an internally ventilated brake disc with two opposite friction rings and between these provided ventilation channels.

Derartige Bremsscheiben, die beispielsweise in Scheibenbremsen von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt.such Brake discs, for example, in disc brakes of motor vehicles are used, are well known in the art.

Generell besteht an Bremsscheiben das Problem, die beim Bremsen entstehende Abwärme möglichst wirkungsvoll abzuführen. Konventionell belüftete Bremsscheiben sind in ihrer Kühlleistung begrenzt. Um bei heutigen Motorisierungen eine thermisch ausreichende Auslegung zu gewährleisten, müssen vielfach große und aufwendige Radbremsen vorgesehen werden.As a general rule there is a problem with brake discs, which is the result of braking waste heat preferably effectively dissipate. Conventionally ventilated Brake discs are in their cooling capacity limited. In today's engines a thermally sufficient To ensure interpretation need many times size and elaborate wheel brakes are provided.

Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung einer innenbelüfteten Bremsscheibe, die sich durch eine hohe Kühlleistung auszeichnet.aim The invention therefore provides for the creation of a ventilated brake disk. which is characterized by a high cooling capacity distinguished.

In diesem Zusammenhang ist es bereits gebräuchlich, die Reibflächen der Reibringscheiben mit Bohrungen zu versehen.In In this context, it is already common, the friction surfaces of To provide friction rings with holes.

Eine weitere Maßnahme besteht darin, die Verbindungsabschnitte zwischen den Reibringscheiben, welche die Belüftungskanäle begrenzen, als Ventilationsschaufeln auszubilden, wie dies in der DE 199 57 484 A1 beschrieben wird.Another measure is to form the connecting portions between the friction ring, which limit the ventilation channels, as ventilation blades, as shown in the DE 199 57 484 A1 is described.

Zudem ist aus der DE 100 41 646 A1 bekannt, die Rückseiten der Reibringscheiben im Bereich der Belüftungskanäle mit kreisförmigen Vertiefungen zu versehen.Moreover, from the DE 100 41 646 A1 It is known to provide the rear sides of the friction ring discs with circular depressions in the area of the ventilation channels.

Eine weitere Möglichkeit, die Wärmeabfuhr zu erhöhen, besteht darin, die Belüftungskanäle in Durchströmrichtung mit einem wellenförmigen Profil auszubilden und so für eine erhöhte Verwirbelung der Kühlluft zu sorgen.A another possibility the heat dissipation too increase, consists in the ventilation channels in the flow direction with a wavy To train profile and so for an increased Turbulence of the cooling air to care.

In Abgrenzung hierzu sieht die Erfindung gemäß Patentanspruch 1 vor, eine Scheibe zwischen den Reibringscheiben in die Bremsscheibe einzubetten, die in den Belüftungskanälen zusätzliche Kühloberflächen bereitstellt.In Differentiation to this, the invention provides according to claim 1, a To embed the disc between the friction ring discs in the brake disc, which in the ventilation channels additional Provides cooling surfaces.

Hierdurch wird die an der Bremsscheibe insgesamt zur Verfügung stehende Kühloberfläche auf einfache Art und Weise erhöht. Durch die Querschnittsveränderung in den Belüftungskanälen wird überdies ein zusätzlicher Verwirbelungseffekt erzielt, der den konvektiven Wärmeübergang erhöht. Hierdurch kann in vielen Fällen von einer Vergrößerung der radialen Abmessung der Bremsscheibe und der Bremsanlage abgesehen werden.hereby the total available on the brake disc cooling surface is simple Way increased. By the cross-sectional change in the ventilation channels is also an additional one Whirling effect achieved, the convective heat transfer elevated. This can be done in many cases from an enlargement of the Radial dimension of the brake disc and the brake system apart become.

Die erfindungsgemäße Bremsscheibe zeichnet sich zudem durch gute Herstellungseigenschaften aus.The inventive disc is also characterized by good manufacturing properties.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.Further, advantageous embodiments of the invention are specified in the claims.

So ist es beispielsweise möglich, die Scheibe in der Teilungsebene der Belüftungskanäle anzuordnen. Hierdurch wird eine besonders gleichmäßige Kühleleistung erzielt.So is it possible, for example, To arrange the disc in the division plane of the ventilation channels. This will a particularly uniform cooling performance achieved.

Zur weiteren Verbesserung der Verwirbelung kann die Scheibe im Bereich der Belüftungskanäle Öffnungen aufweisen. Auch können an der Scheibe im Bereich der Belüftungskanäle Luftverwirbelungsvorsprünge vorgesehen werden, die gegenüber der Haupterstreckungsebene der Scheibe ausgestellt sind.to Further improving the swirling can be the slice in the field the ventilation channels openings exhibit. Also can provided on the disc in the ventilation ducts Luftverwirungsungsvorsprünge be opposite the main plane of extension of the disc are issued.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Scheibe ein einfacher gestanzter Blechring, der sich einfach und kostengünstig fertigen lässt. Die vorstehend genannten Öffnungen und Luftverwirbelungsvorsprünge lassen sich hierbei problemlos an der Scheibe anbringen.According to one advantageous embodiment, the disc is a simple punched Sheet metal ring that is easy and inexpensive to manufacture. The above-mentioned openings and air swirl projections can be easily attached to the disc.

Die Scheibe kann beispielsweise in den Bremsscheibenkörper eingegossen werden, wodurch eine innige Verbindung erzielt wird. Vorzugsweise werden hierbei Materialien mit gleichartigen Wärmedehnungseigenschaften verwendet.The Slice can be cast for example in the brake disc body become, whereby an intimate connection is achieved. Preferably In this case, materials with similar thermal expansion properties are used.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Reibringscheiben durch Ausnehmungen in der Scheibe hindurch miteinander verbunden.In In another advantageous embodiment, the friction rings are connected by recesses in the disc through each other.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:following the invention will be described with reference to embodiments shown in the drawings explained in more detail. The Drawing shows in:

1 einen Schnitt durch den Reibringscheibenbereich einer Bremsscheibe nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 a section through the friction ring disk portion of a brake disc according to a first embodiment of the invention,

2 einen weiteren Schnitt durch den Reibringscheibenbereich nach 1, 2 a further section through the Fribringscheibenbereich after 1 .

3 eine räumliche Teilschnittansicht des Reibringscheibenbereichs der Bremsscheibe nach 1, 3 a partial spatial sectional view of the friction ring of the brake disc after 1 .

4 eine räumliche Ansicht der in die Bremsscheibe nach 1 eingebetteten Scheibe, 4 a spatial view of the brake disc 1 embedded disc,

5 eine räumliche Teilschnittansicht des Reibringscheibenbereichs der Bremsscheibe nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, und 5 a partial spatial sectional view of the friction ring of the brake disc according to a second embodiment, and

6 eine räumliche Teilschnittansicht des Reibringscheibenbereichs der Bremsscheibe nach einem dritten Ausführungsbeispiel. 6 a partial spatial sectional view of the friction ring portion of the brake disc according to a third embodiment.

Die 1 bis 4 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel für eine innenbelüftete Bremsscheibe 1 einer Kraftfahrzeug-Bremsanlage. Die Bremsscheibe 1 umfasst zwei gegenüberliegende Reibringscheiben 2 und 3 mit jeweils einer außenseitigen Reibfläche 4 bzw. 5. An eine der Ringscheiben kann ein hier nicht näher dargestellter Scheibentopf anschließen, über den die Bremsscheibe 1 am Fahrzeug befestigtbar ist.The 1 to 4 show a first embodiment of an internally ventilated brake disc 1 a motor vehicle brake system. The brake disc 1 includes two opposing friction rings 2 and 3 each with an outside friction surface 4 respectively. 5 , To one of the washers can connect a not shown here disc pot, via which the brake disc 1 is attached to the vehicle.

Zwischen den Reibringscheiben 2 und 3 sind eine Vielzahl von Belüftungskanälen 6 vorgesehen. Diese Belüftungskanäle 6 erstrecken sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen in Radialrichtung der Bremsscheibe 1. Es ist jedoch auch möglich, diese gegenüber der Radialrichtung anzuwinkeln und/oder zu krümmen. Die Belüftungskanäle 6 sind in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 1 durch Stege 7 voneinander abgegrenzt, welche die Reibringscheiben 2 und 3 miteinander verbinden. Dabei können die Stege 7, wie in 3 zu erkennen ist, radial verlaufen oder aber, entsprechend der Form der Belüftungskanäle 6 angewinkelt oder schaufelförmig gekrümmt sein.Between the friction rings 2 and 3 are a variety of ventilation channels 6 intended. These ventilation channels 6 extend in the illustrated embodiment substantially in the radial direction of the brake disc 1 , However, it is also possible to angle them and / or to bend with respect to the radial direction. The ventilation channels 6 are in the circumferential direction of the brake disc 1 through bars 7 delimited from each other, which the friction rings 2 and 3 connect with each other. The webs can 7 , as in 3 can be seen extending radially or according to the shape of the ventilation channels 6 bent or curved blade-shaped.

In die Bremsscheibe 1 ist zwischen den Reibringscheiben 2 und 3 eine ringförmige, flache Scheibe 8 eingebettet, die in 4 beispielhaft dargestellt ist. Wie die 1 und 2 zeigen, erstreckt sich die Scheibe 8 durch die Belüftungskanäle 6 und die Stege 7. Im Bereich der Belüftungskanäle 6 werden so zusätzliche Kühloberflächen 9 und 10 geschaffen und eine stärkere Verwirbelung der Strömung erzielt. Hierdurch ergibt sich bei gleichbleibenden Außenabmessungen der Bremsscheibe 1 eine Steigerung der Kühlleistung. Durch die Anordnung der Scheibe in der Teilungsebene der Belüftungskanäle 6 wird eine gleichmäßige Wärmeableitung erzielt.In the brake disc 1 is between the friction ring discs 2 and 3 an annular, flat disc 8th embedded in the 4 is shown by way of example. As the 1 and 2 show, the disc extends 8th through the ventilation channels 6 and the footbridges 7 , In the area of the ventilation channels 6 so are additional cooling surfaces 9 and 10 created and achieved a stronger turbulence of the flow. This results in the same outer dimensions of the brake disc 1 an increase in cooling capacity. Due to the arrangement of the disc in the dividing plane of the ventilation channels 6 a uniform heat dissipation is achieved.

Die Scheibe 8 ist vorzugsweise ein gestanzter Blechring, der sich einfach und kostengünstig herstellen lässt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser in die Bremsscheibe 1 eingegossen.The disc 8th is preferably a stamped sheet metal ring that can be easily and inexpensively manufactured. In the illustrated embodiment, this is in the brake disc 1 cast.

Zur Gewährleistung einer stabilen Verbindung zwischen den Reibringscheiben 2 und 3 über die Stege 7 ist die Scheibe 8 im Bereich der Stege 7 mit Unterbrechungen, hier langlochförmigen Ausnehmungen 11 versehen.To ensure a stable connection between the friction rings 2 and 3 over the footbridges 7 is the disc 8th in the area of the bridges 7 with interruptions, here slot-shaped recesses 11 Mistake.

Bei Bedarf kann durch zusätzliche Maßnahmen an der Scheibe 8 die Strömung der Kühlungsluft in den Belüftungskanälen 6 stärker verwirbelt und dadurch der konvektive Wärmeübergang weiter erhöht werden.If necessary, additional measures can be taken on the disc 8th the flow of cooling air in the ventilation channels 6 more swirled and thus the convective heat transfer can be further increased.

5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe, die sich von derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels lediglich durch die Ausgestaltung der Scheibe 8' im Bereich der Belüftungskanäle 6 unterscheidet. In diesem Bereich ist die Scheibe 8' mit einer Vielzahl von Öffnungen, hier Lochöffnungen 12', versehen, die einen zusätzlichen Verwirbelungseffekt bewirken. 5 shows a second embodiment of a brake disc according to the invention, which differs from that of the first embodiment only by the configuration of the disc 8th' in the area of the ventilation channels 6 different. In this area is the disc 8th' with a multitude of openings, here hole openings 12 ' , Provide that cause an additional Verwirbelungseffekt.

6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem eine stärkere Verwirbelung durch Luftverwirbelungsvorsprünge 13'' an der Scheibe 8'' erzielt wird, die gegenüber der Haupterstreckungsebene der Scheibe 8'' ausgestellt sind. 6 shows a third embodiment in which a greater turbulence by Luftverwirungsungsvorsprünge 13 '' at the disc 8th'' is achieved, which is opposite the main plane of extension of the disc 8th'' exhibited are.

Selbstverständlich können auch Ausnehmungen und Luftverwirbelungsvorsprünge miteinander kombiniert werden.Of course you can too Recesses and Luftverwirungsungsvorsprünge combined become.

11
Bremsscheibebrake disc
22
ReibringscheibeReibringscheibe
33
ReibringscheibeReibringscheibe
44
Reibflächefriction surface
55
Reibflächefriction surface
66
Belüftungskanalventilation duct
77
Stegweb
8, 8', 8''8th, 8 ', 8' '
Scheibedisc
99
Kühloberflächecooling surface
1010
Kühloberflächecooling surface
1111
Ausnehmungrecess
12'12 '
Öffnungopening
13''13 ''
LuftverwirbelungsvorsprungLuftverwirbelungsvorsprung

Claims (8)

Innenbelüftete Bremsscheibe (1) mit zwei gegenüberliegenden Reibringscheiben (2, 3) und zwischen diesen vorgesehenen Belüftungskanälen (6), dadurch gekennzeichnet, dass eine Scheibe (8, 8', 8'') zwischen den Reibringscheiben (2, 3) in die Bremsscheibe (1) eingebettet ist, die in den Belüftungskanälen (6) zusätzliche Kühloberflächen (9, 10) bereitstellt.Internally ventilated brake disc ( 1 ) with two opposing friction ring ( 2 . 3 ) and between these ventilation channels ( 6 ), characterized in that a disc ( 8th . 8th' . 8th'' ) between the friction ring discs ( 2 . 3 ) in the brake disc ( 1 ) embedded in the ventilation channels ( 6 ) additional cooling surfaces ( 9 . 10 ). Innenbelüftete Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (8, 8', 8'') zwischen den Reibringscheiben (2, 3) in der Teilungsebene der Belüftungskanäle (6) liegt.An internally ventilated brake disc according to claim 1, characterized in that the disc ( 8th . 8th' . 8th'' ) between the friction ring discs ( 2 . 3 ) in the division plane of the ventilation channels ( 6 ) lies. Innenbelüftete Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (8') im Bereich der Belüftungskanäle (6) Öffnungen (12') aufweist.An internally ventilated brake disc according to claim 1 or 2, characterized in that the disc ( 8th' ) in the area of the ventilation channels ( 6 ) Openings ( 12 ' ) having. Innenbelüftete Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibringscheiben (2, 3) durch Ausnehmungen (11) in der Scheibe (8, 8', 8'') hindurch miteinander verbunden sind.An internally ventilated brake disc according to one of claims 1 to 3, characterized in that the friction ring discs ( 2 . 3 ) by recesses ( 11 ) in the disc ( 8th . 8th' . 8th'' ) are interconnected. Innenbelüftete Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (8'') im Bereich der Belüftungskanäle (6) Luftverwirbelungsvorsprünge (13'') aufweist, die gegenüber der Haupterstreckungsebene der Scheibe (8'') ausgestellt sind.An internally ventilated brake disc according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the disc ( 8th'' ) in the area of the ventilation channels ( 6 ) Air swirl projections ( 13 '' ), which are opposite the main extension plane of the disc ( 8th'' ) exhibited are. Innenbelüftete Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (8, 8', 8'') ein gestanzter Blechring ist.An internally ventilated brake disc according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the disc ( 8th . 8th' . 8th'' ) is a stamped sheet metal ring. Innenbelüftete Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (8, 8', 8'') in den Bremsscheibenkörper eingegossen ist.An internally ventilated brake disc according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the disc ( 8th . 8th' . 8th'' ) is poured into the brake disc body. Innenbelüftete Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungskanäle (6) sich im wesentlichen in Radialrichtung erstrecken.An internally ventilated brake disc according to one of claims 1 to 7, characterized in that the ventilation channels ( 6 ) extend substantially in the radial direction.
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