DE102009003643A1 - Brake system for motor vehicle, has brake disk pot stationarily connected to brake disk ring at fixed points over coupling elements and elastically connected with brake disk ring in radial direction using compensating elements - Google Patents

Brake system for motor vehicle, has brake disk pot stationarily connected to brake disk ring at fixed points over coupling elements and elastically connected with brake disk ring in radial direction using compensating elements Download PDF

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Abstract

The brake system (1) has a brake disk ring (2) and a brake disk pot (3) that are connected with one other. A connection of the brake disk ring and the brake disk pot permits temperature-dependent state between the brake disk ring and the brake disk pot in a radial direction. The brake disk pot includes resilient compensating elements (7). The brake disk pot is stationarily connected to the brake disk ring at fixed points over coupling elements (4) and is elastically connected with the brake disk ring in the radial direction using the compensating elements.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage mit einem Bremsscheibenring und einem Bremsscheibentopf, die miteinander verbunden sind und deren Verbindung temperaturbedingte Zustandsänderungen zwischen dem Bremsscheibenring und dem Bremsscheibentopf in radialer Richtung zulässt.The The invention relates to a brake system with a brake disk ring and a brake disk pot, which are connected to each other and their connection temperature-related state changes between the brake disc ring and the brake disc hub in the radial Direction allows.

Stand der TechnikState of the art

Es sind bereits Bremsanlagen mit konstruktiven Lösungen zur Übertragung eines Drehmoments auf einen Bremsscheibenring in vielfältiger Ausführung bekannt. Insbesondere bei Hochleistungsbremsanlagen, bei denen ein Bremsscheibentopf das Drehmoment auf den Bremsscheibenring überträgt, ist es bekannt, dass der Bremsscheibentopf Ausgleichsmittel aufweist, die den unterschiedlichen Temperaturausdehnungen Rechnung tragen sollen.It are already brake systems with constructive solutions for transmission a torque on a brake disk ring in more diverse Execution known. Especially with high-performance brake systems, in which a brake disk pot transmits the torque to the brake disk ring, it is known that the brake disk hub has compensation means, which take into account the different temperature expansions should.

So ist beispielsweise aus der DE 10 2005 060 440 A1 eine Hochleistungsbremsanlage mit einer Möglichkeit einer radialen Ausdehnung bekannt, und zwar besitzt der Bremsscheibentopf zu diesem Zweck einen äußeren und einen inneren Topfring, welche z. B. über S-förmige Stege miteinander einstückig verbunden sind, sodass dadurch eine temperaturbedingte Bewegung zwischen dem inneren und dem äußeren Topfring möglich ist. Hierbei ist der äußere Topfring mit dem Bremsscheibenring durch Schraubenelemente über an dem Umfang des äußeren Topfrings vorgesehenen, in radialer Richtung verlaufenden Schlitzen verbunden, welche ebenfalls radiale Bewegungen ermöglichen.For example, from the DE 10 2005 060 440 A1 a high-performance brake system with a possibility of radial expansion known, and indeed has the brake disk hub for this purpose an outer and an inner pot ring, which z. B. are integrally connected to each other via S-shaped webs, so that thereby a temperature-induced movement between the inner and the outer pot ring is possible. Here, the outer pot ring is connected to the brake disk ring by screw elements provided on the circumference of the outer pot ring, extending in the radial direction slots, which also allow radial movements.

Ferner ist aus der DE 102 34 104 B3 ein Bremsscheibentopf bekannt, der aus einem Haltering und einem Verbindungsring besteht, wobei letzterer in seinem äußeren Umfang so genannte Biegebalken aufweist, die formschlüssig in den Bremsscheibenring eingreifen und somit eine radiale Wärmeausdehnung kompensieren können.Furthermore, from the DE 102 34 104 B3 a brake disk hub known which consists of a retaining ring and a connecting ring, the latter having in its outer periphery so-called bending beam, which engage positively in the brake disk ring and thus can compensate for a radial thermal expansion.

Schließlich sind auch Verschraubungen zwischen einem Bremsscheibentopf und einem Bremsscheibenring bekannt, beispielsweise aus der DE 202 21 132 U1 .Finally, screw connections between a brake disk pot and a brake disk ring are known, for example from the DE 202 21 132 U1 ,

Nachteile des Standes der TechnikDisadvantages of the prior art

Alle aus dem Stand der Technik bekannten Hochleistungsbremsanlagen haben das Problem, dass sich bei einem Bremsvorgang der Bremsscheibenring extrem (bis zur Rotglut) erwärmen kann, sodass die am Bremsscheibenring entstehende Wärme zu einer Ausdehnung, insbesondere zwischen Bremsscheibenring und Bremsscheibentopf, führt.All have known from the prior art high-performance braking systems the problem that during braking the brake disk ring can heat extremely (to the red heat), so that the brake disc ring resulting heat to an extent, in particular between disc brake ring and brake disc pot leads.

Da in der Regel die Bremsscheibentöpfe aus Stahl oder entsprechenden Legierungen bestehen, erfolgt eine gute Wärmeübertragung von dem Bremsscheibenring zu dem Bremsscheibentopf. Dies kann zu entsprechenden Verformungen führen, da insbesondere im Bereich der Verschraubungen zwischen Bremsscheibenring und Bremsscheibentopf bis zu 800°C entstehen können.There usually the brake disc pots made of steel or equivalent Alloys exist, there is a good heat transfer from the brake disk ring to the brake disk pot. This can be too cause corresponding deformations, especially in the Range of screw connections between brake disc ring and brake disc hub up to 800 ° C can arise.

Da die Temperatur des Bremsscheibentopfes von seinem äußeren Ringbereich in Richtung zur Nabe einer Bremsanlage abnimmt, kann ein unerwünschter Wärmeverzug den Bremsscheibentopf wellig verformen, was wiederum negative Auswirkungen auf den Bremsscheibenring hat, da dieser für seine Funktion plan sein muss, sodass sich aufgrund seiner Kopplung mit dem Bremsscheibentopf, diese Welligkeit auf den Bremsscheibenring übertragen kann. Damit ist die geforderte Planheit des Bremsscheibenrings nicht mehr gegeben, was dann letztendlich zu einem so genannten „Rubbeln” des Bremsscheibenrings führen kann. Insbesondere bei Autorennen wird dafür gesorgt, dass durch ein so genanntes Warmrubbeln wieder eine gewisse Planheit der Bremsscheiben erhalten wird. Bei im gebräuchlichen Verkehr genutzten Fahrzeugen dagegen, wird der Fahrkomfort durch ein derartiges Rubbeln jedoch erheblich beeinträchtigt, was aber auch zusätzlich zu einem erhöhten Verschleiß bis hin zur nicht mehr funktionierenden Bremsanlage führen kann.There the temperature of the brake disc hub from its outer Ring area decreases towards the hub of a brake system can an unwanted heat distortion wavy the brake disc hub deform, which in turn negatively affects the brake disc ring because it has to be flat for its function, so due to its coupling with the brake disk pot, this ripple can transfer to the brake disc ring. This is the demanded flatness of the brake disc ring is no longer given what then finally to a so-called "scratching" of the brake disc ring can lead. Especially at car racing will be for ensured that by a so-called Warmrubbeln again a certain Flatness of the brake discs is obtained. In the usual On the other hand, the traffic comfort is enhanced by traffic-using vehicles However, such scratching significantly affected but also in addition to increased wear up leading to the malfunctioning brake system can.

In der Regel wird daher der Bremsscheibenring „schwimmend” auf dem Bremsscheibentopf gelagert. Dies bedeutet, dass der Bremsscheintopf sich sowohl adial als auch in Umfangsrichtung zumindest aufgrund einer thermischen Ausdehnung verschieben kann. Dies führt wiederum dazu, dass der Massenschwerpunkt des jeweiligen Bremsscheibentopfes nicht mehr auf der Nabe liegt, wodurch eine Unwucht entstehen kann, und zwar insbesondere bei relativ hohen Drehzahlen der Bremsanlage.In As a rule, therefore, the brake disc ring "floating" on stored the brake disc pot. This means that the brake pot at least due to both adial and peripheral directions can move a thermal expansion. this leads to turn to the fact that the center of gravity of the respective disc brake cup is no longer on the hub, which can cause an imbalance, and in particular at relatively high speeds of the brake system.

Zudem wird der Wärmeübergang von dem Bremsscheibenring zu dem Bremsscheibentopf auch noch dadurch begünstigt, indem eine Vielzahl von Kontaktelementen in der Form von Schrauben für deren Verbindung vorgesehen ist. Zwar wird versucht, diese Schrauben mit Isolierkörpern zu umgeben, jedoch ist dadurch der mechanische Kontakt zwischen dem Bremsscheibenring und dem Bremsscheibentopf durch die Schrauben selbst dennoch gegeben. Auch entsprechende Abstandshalter, die dafür Sorge tragen sollen, dass der Bremsscheibentopf nicht unmittelbar am Bremsscheibenring anliegt, bestehen in der Regel aus Stahl, sodass hierüber auf jeden Fall eine Wärmeübertragung erfolgen kann.moreover the heat transfer from the brake disc ring also favors the brake disk pot thereby by having a plurality of contact elements in the form of screws is provided for the connection. Although this is trying However, it is surrounded by screws with insulating bodies the mechanical contact between the brake disc ring and the brake disc hub still given by the screws themselves. Also appropriate spacers, which should ensure that the brake disk pot not directly applied to the brake disc ring, exist in the Usually made of steel, so this is definitely a heat transfer can be done.

Darüber hinaus ist durch die vorhandene Vielzahl von Kontaktelementen die Montage des Bremsscheibentopfes mit dem Bremsscheibenring relativ aufwendig; dies insbesondere auch deswegen, weil vielfach eine „schwimmende” Lagerung gewünscht wird, welche jedoch anspruchsvolle Toleranzen verlangt.In addition, the assembly of the brake disk hub with the brake disk ring is relatively expensive due to the existing plurality of contact elements; this particular deswe gene, because often a "floating" storage is desired, but which requires sophisticated tolerances.

Insgesamt handelt es sich somit bei den bekannten Bremsanlagen, und zwar insbesondere im Hochleistungsbereich um sehr aufwendige Konstruktionen, was sich dann auch bei deren Montage durch relativ hohen Zeitaufwand zeigt. Ferner verursacht die Wärmedehnung der jeweiligen Bauteile einer Bremsanlage nicht unerhebliche technische und funktionelle Probleme, die jedoch mit den bekannten Bremsanlagen nur teilweise kompensiert werden können.All in all So it is in the known braking systems, and in particular in the high performance area to very complex constructions, which is then shows in their installation by relatively high expenditure of time. Furthermore, causes the thermal expansion of the respective components a brake system not insignificant technical and functional Problems, however, only partially with the known brake systems can be compensated.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Bremsanlage insbesondere für den Hochleistungsbereich zu schaffen, deren temperaturbedingten Zustandsänderungen vor allem im Bereich der Bremstopfanbindung gegenüber dem aufgezeigten Standes der Technik möglichst vollkommen kompensiert werden können.task The present invention is therefore a brake system in particular for the high-performance area to create their temperature-related State changes, especially in the area of the brake plug connection as far as possible compared to the prior art can be completely compensated.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Zur Lösung dieser Aufgabe führt zum einen die Möglichkeit, bei einer Bremsanlage die Verbindung zwischen dem Bremsscheibenring und dem Bremsscheibentopf einerseits ortsfest und andererseits federnd auszubilden, und zum anderen den Bremsscheibentopf aus Aluminium zu fertigen und hier insbesondere aus geschmiedeten Aluminium. Hierfür ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Bremsscheibentopf federnde Ausgleichselemente aufweist, mit denen dieser über Kopplungselemente einerseits ortsfest und andererseits in radialer Richtung elastisch mit dem Bremsscheibenring verbunden ist.to Solving this task leads on the one hand the possibility in a brake system, the connection between the brake disc ring and the brake disk well on the one hand stationary and on the other hand resilient and on the other hand, the brake disk pot made of aluminum to manufacture and here in particular from forged aluminum. Therefor is inventively provided that the brake disk hub having resilient compensation elements with which this over Coupling elements on the one hand stationary and on the other hand in radial Direction is elastically connected to the brake disc ring.

Hierbei ist es zweckmäßig, dass die federnden Ausgleichselemente durch an der Umfangsfläche des Bremsscheibentopfes vorgesehene brückenartige Stege, die jeweils mehrere Ausnehmungen für die Aufnahme der Kopplungselemente umfangseitig begrenzen, gebildet sind.in this connection It is expedient that the resilient compensation elements provided by on the peripheral surface of the brake disk hub bridge-like webs, each having a plurality of recesses for limit the recording of the coupling elements circumferentially formed are.

Ferner ist es von Vorteil, wenn die Ausnehmungen als in Umfangrichtung des Bremsscheibentopfes sich erstreckende Langlöcher ausgebildet sind, deren brückenartigen Stege mittig schwächer ausgebildet sind als ihre Endbereiche.Further It is advantageous if the recesses than in the circumferential direction the brake disk hub extending elongated holes are formed, the bridge-like webs formed in the middle weaker are as their end areas.

Auch ist es möglich, die federnden Ausgleichselemente durch mehrere an der Umfangsfläche des Bremsscheibentopfes sich in Umfangsrichtung erstreckende sichelförmigen Arme auszubilden, wobei dann die sichelartigen Arme in ihren Endbereichen Aufnahmebohrungen für die Kopplungselemente aufweisen sollten.Also It is possible to pass through the resilient compensating elements several on the peripheral surface of the brake disk hub itself form circumferentially extending crescent-shaped arms, wherein then the sickle-like arms in their end receiving bores should have for the coupling elements.

Es ist auch zweckmäßig, dass der Bremsscheibenring zur Aufnahme der Kopplungselemente im Bereich seines Innenkreises mehrere Bohrungen besitzt, sodass für eine ortsfeste Verbindung zwischen dem Bremsscheibenring und dem Bremsscheibentopf die Kopplungselemente in der Form von Schrauben und Muttern, die Schrauben sowohl durch die Bohrungen des Bremsscheibenrings als auch durch die Ausgleichselemente des Bremsscheibentopfes gesteckt und die Muttern an den Schraubenenden festgezogen werden können.It is also appropriate that the brake disc ring for receiving the coupling elements in the region of its inner circle has several holes, so for a fixed connection between the brake disc ring and the brake disc hub, the coupling elements in the form of nuts and bolts, the screws through both the holes of the brake disc ring as well as through the compensation elements the brake disc hub plugged and the nuts on the screw ends can be tightened.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Kopplung zwischen dem Bremsscheibentopf und dem Bremsscheibenring erfindungsgemäß über am Bremsscheibentopf federartig wirkende Ausgleichselemente, die elastisch nachgeben können, sodass sich dadurch der Wärmeausgleich in radialer Richtung nicht wie z. B. im Stand der Technik innerhalb einer Führung oder einer Nut vollzieht, sondern radial freibleibend. Die vorliegende Erfindung geht hierbei einen völlig anderen Weg, und zwar verwirklicht sie keine so genannte „schwimmende” Lagerung, sondern schafft zum einen ortsfeste Befestigungspunkte in den Bereichen der Kopplungselemente, und zum anderen eine Art von federnden Knautschzonen für einen radialen Wärmeausgleich. Dies bedeutet, dass der Bremsscheibentopf in den Bereichen der federnden Ausgleichselemente Durchtrittsöffnungen bzw. Bohrungen aufweist, in welche die von der Bremsscheibe kommenden Kopplungselemente z. B. in der Form von Schrauben hindurch gesteckt werden und dann mit entsprechenden Muttern der Bremsscheibenring mit dem Bremsscheibentopf verspannt wird, was gleichzeitig eine ortsfeste Verbindung ermöglicht.As already mentioned, the coupling between the brake disk hub takes place and the brake disk ring according to the invention over on the brake disc pot spring-like compensation elements, the elastic can yield, so that thereby the heat balance not in the radial direction such. B. in the prior art within a guide or a groove, but radially subject to change. The present invention is a completely other way, and indeed it does not realize so-called "floating" storage, but creates for a fixed attachment points in the areas of Coupling elements, and on the other a kind of resilient crumple zones for a radial heat balance. This means, that the brake disk cup in the areas of the resilient compensation elements Passages or holes has, in which the coming from the brake disc coupling elements z. B. in the Form of screws are inserted through and then with appropriate Nuts the brake disc ring clamped to the brake disc pot which simultaneously enables a fixed connection.

Die brückenartig ausgebildeten Stege am Umfang des Bremsscheibentopfes begrenzen vorteilhaft jeweils langlochartige Ausnehmungen, sodass Durchtrittsöffnungen für die Kopplungselemente geschaffen sind, an denen dann der Bremsscheibentopf federnd elastisch gelagert ist, d. h. die Stege sind einstückig mit dem Bremsscheibentopf ausgebildet, sodass diese ortsfest quasi angebunden sind und der Bremsscheibentopf sich nur um diesen ortsfesten Punkt entsprechend radial ausdehnen kann. Um dieses federartige Verhalten der Ausgleichselemente zu gewährleisten, können die brückenartigen Stege in der Form von einer Art Balken ausgebildet sein, die dann während einer Wärmeausdehnungsvorgangs auf Biegung beansprucht werden.The bridge-like webs on the circumference of the brake disk hub advantageously limit slot-like recesses, so that Passage openings for the coupling elements are created, where then the brake disc pot resiliently is stored, d. H. the webs are integral with the brake disk pot trained, so that they are stationary quasi attached and the Brake disc pot only to this fixed point accordingly can expand radially. To this feathery behavior of the compensation elements To ensure the bridge-like bridges be formed in the form of a kind of beam, which then during a thermal expansion process subjected to bending become.

Den Bremsscheibentopf aus Aluminium, insbesondere aus geschmiedetem Aluminium zu fertigen, hat den großen Vorteil, dass aufgrund der geringeren Wärmeleitung und somit Wärmeausdehnung von Aluminium, im Vergleich zu einer Ausführung aus Stahl, die Gefahr von temperaturbedingten Verwerfungen wesentlich geringer ist. Dadurch können auch die bei einem Bremsvorgang am Bremsscheibenring entstehenden Temperaturen zu einem gewissen Grad kompensiert werden können. Auch ist es möglich, den Bremsscheibentopf aus einer Aluminiumlegierung geschmiedet oder gefräst bzw. gedreht herzustellen. Insgesamt bedeutet eine Verwendung von Aluminium statt von Stahl vorteilhaft auch eine Gewichtseinsparung.The brake disk pot made of aluminum, in particular of forged aluminum, has the great advantage that due to the lower heat conduction and thus thermal expansion of aluminum, compared to a steel version, the risk of temperature-related Verwer is much lower. As a result, the temperatures which arise during a braking operation on the brake disk ring can also be compensated to a certain extent. It is also possible to forge the brake disk pot from an aluminum alloy or to produce milled or turned. Overall, a use of aluminum instead of steel advantageously also means a weight saving.

Um zusätzlich zu vermeiden, dass eine relativ hohe Wärmemenge von dem Bremsscheibenring auf den Bremsscheibentopf übertragen wird, können zwischen diesen Abstandselemente vorgesehen werden, und zwar insbesondere im Bereich der Kopplungselemente. Diese Abstandselemente können vorzugsweise aus Keramik bzw. keramischen Verbindungen bestehen, da dieser Werkstoff nicht bzw. schlecht wärmeleitend ist. Die Übertragung der Bremswärme kann dann im Wesentlichen nur über die Luft auf den z. B. aluminiumgeschmiedeten Bremsscheibentopf erfolgen, d. h. schon allein durch die Wahl des Werkstoffes Aluminium kann eine bestimmte Menge an Wärmeübertragung reduziert werden.Around In addition to avoiding a relatively high amount of heat transferred from the brake disk ring on the brake disk pot can be provided between these spacers, in particular in the area of the coupling elements. These spacers may preferably be made of ceramic or ceramic compounds exist, because this material is not or poor heat-conducting is. The transmission of the braking heat can then essentially only over the air on the z. B. aluminum forged brake disc pot take place, d. H. Alone by the choice of the material aluminum can be a certain amount of heat transfer be reduced.

Insgesamt ist somit eine Bremsanlage geschaffen worden, die im Wesentlichen aus einem Bremsscheibenring und einem Bremsscheibentopf besteht, deren gegenseitige Ankoppelung in radialer Richtung Temperaturausdehnungen zulässt, ohne dass jedoch eine „schwimmende” Lagerung vorgesehen werden muss. Hierbei liegt in Umfangsrichtung eine ortsfeste Ausführungsform vor, sodass auftretende Momente spielfrei übertragen werden können. Somit kann sich erfindungsgemäß die Steifigkeit, die an sich von einer Bremsanlage gefordert wird, adaptiv an die entsprechenden Bedürfnisse anpassen.All in all Thus, a brake system has been created, which is essentially consists of a brake disk ring and a brake disk pot, their mutual coupling in the radial direction of temperature expansions However, without allowing a "floating" storage must be provided. This is a fixed in the circumferential direction Embodiment before, so that occurring moments transmitted without play can be. Thus, according to the invention the Stiffness, which is required by a brake system, adaptive to suit the respective needs.

Zeichnungendrawings

Diese und andere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsformen, die nicht einschränkende Beispiele darstellen und in der auf die folgende Zeichnung Bezug genommen wird.These and other features of the invention will become apparent from the following Description of two preferred embodiments, the non-limiting examples and in the on the following drawing is referred to.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage mit einem Bremsscheibenring und einem Bremsscheibentopf in einer explosionsartigen Darstellung, wobei der Bremsscheibentopf als Ausgleichselemente brückenartige Stege aufweist, 1 a first embodiment of a brake system according to the invention with a brake disk ring and a brake disk hub in an exploded view, wherein the brake disk hub as a balancing elements bridge-like webs,

2a die Bremsanlage gemäß 1 in einem zusammen geschraubten Zustand, von rechts gesehen als perspektivische Darstellung, 2a the brake system according to 1 in a screwed together state, seen from the right as a perspective view,

2b die Bremsanlage gemäß 1 in einem zusammen geschraubten Zustand, von links gesehen als perspektivische Darstellung, 2 B the brake system according to 1 in a screwed together state, seen from the left as a perspective view,

3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage mit einem Bremsscheibenring und einem Bremsscheibentopf in einer explosionsartigen Darstellung, wobei der Bremsscheibentopf als Ausgleichselemente federnde sichelförmige Arme aufweist, 3 A second embodiment of a brake system according to the invention with a brake disk ring and a brake disk hub in an exploded view, wherein the brake disk hub has compensating elements as resilient crescent-shaped arms,

4a die Bremsanlage gemäß 3 in einem zusammen geschraubten Zustand, von rechts gesehen als perspektivische Darstellung und 4a the brake system according to 3 in a screwed together state, seen from the right as a perspective view and

4b die Bremsanlage gemäß 3 in einem zusammen geschraubten Zustand, von links gesehen als perspektivische Darstellung. 4b the brake system according to 3 in a screwed together state, seen from the left as a perspective view.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Die in 1 als erstes Ausführungsbeispiel in einer Explosionsdarstellung gezeigte Bremsanlage, insbesondere für ein Kraftfahrtzeug – bezeichnet mit 1 – besteht im Wesentlichen aus einem Bremsscheibenring 2 und einem Bremsscheibentopf 3. Letzterer ist über mehrere Kopplungselemente 4 – im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit nur fünf Schrauben 4.1 und fünf Muttern 4.2 – mit dem Bremsscheibenring 2 ortsfest verbindbar bzw. ortsfest verbunden (2a, 2b).In the 1 as a first embodiment in an exploded view of a brake system, in particular for a motor vehicle - referred to with 1 - Consists essentially of a brake disc ring 2 and a brake disk pot 3 , The latter is about several coupling elements 4 - In the present embodiment with only five screws 4.1 and five nuts 4.2 - with the brake disc ring 2 stationary connectable or fixedly connected ( 2a . 2 B ).

Für die wenigen Kopplungselemente 4 sind in dem Bremsscheibenring 2 mehrere Bohrungen 5 im Bereich seines Innenkreises vorgesehen, wogegen hiefür an einer Umfangsfläche F des Bremsscheibentopfes 3 mehrere Ausnehmungen 6 für Ausgleichselemente 7 ausgespart und durch jeweils einen brückenartigen Steg 7.1 im Bereich der Umfangsfläche F begrenzt sind. Die Ausnehmungen 6 sind im Längsschnitt als sichelartige Langlöcher 8 ausgebildet, deren brückenartiger Steg 7.1 mittig schwächer ausgebildet ist als an seinen Endbereichen, wodurch dieser eine federnd nachgiebige Eigenschaft erhält.For the few coupling elements 4 are in the brake disc ring 2 several holes 5 provided in the region of its inner circle, whereas against it on a circumferential surface F of the brake disk hub 3 several recesses 6 for compensation elements 7 recessed and by a bridge-like bridge 7.1 are limited in the region of the peripheral surface F. The recesses 6 are in longitudinal section as sickle-shaped slots 8th formed, the bridge-like bridge 7.1 is formed weaker in the center than at its end, whereby this receives a resilient property.

Um einen Abstand zwischen dem Bremsscheibenring 2 und dem Bremsscheibentopf 3 herzustellen, sind zusätzlich Abstandselemente 9 vorgesehen, welche auf die Schrauben 4.1 gesteckt werden und die überwiegend aus Keramik bestehen. Dadurch wird vorteilhaft verhindert, dass die bei einem Bremsvorgang entstehende Wärmemenge nur in einem geringen Umfang von dem Bremsscheibenring 2 auf den Bremsscheibentopf 3 übertragen werden kann.To a distance between the brake disc ring 2 and the brake disk pot 3 produce, are also spacers 9 provided, which on the screws 4.1 are inserted and which consist mainly of ceramics. This advantageously prevents the amount of heat generated during a braking process only to a small extent from the brake disk ring 2 on the brake disc pot 3 can be transferred.

In den 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Bremsanlage 1.1 ebenfalls in einer Explosionsdarstellung gezeigt, welche sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 dadurch unterscheidet, dass lediglich der mit 3.1 bezeichnete Bremsscheibentopf auf seiner Umfangsfläche F' andere Elemente für eine federnd nachgiebige Verbindung mit dem Bremsscheibenring 2 aufweist, aber sonst die Bauteile mit dem Beispiel in 1 übereinstimmen.In the 3 is a second embodiment of a brake system 1.1 also shown in an exploded view, which opposite according to the first embodiment 1 differs in that only the with 3.1 designated brake disk hub on its peripheral surface F 'other elements for a resilient connection to the brake disk ring 2 but otherwise the components with the example in 1 to match.

Gemäß 3 sowie im zusammengebauten Zustand gemäß 4a und 4b besitzt die Bremsanlage 1.1 wieder einen Bremsscheibenring 2, der jedoch mit dem abgewandelten Bremsscheibentopf 3.1 kombiniert wird. Der Bremsscheibentopf 3.1 zeichnet sich bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel dadurch aus, dass Ausgleichselemente 10 durch mehrere an der Umfangsfläche F' des Bremsscheibentopfes 3.1 sich in Umfangrichtung erstreckende sichelförmige Arme 10.1 ausgebildet sind, welche in ihren Endbereichen Aufnahmebohrungen 11 für die Kopplungselemente 4 in der Form der Schrauben 4.1 besitzen.According to 3 and in the assembled state according to 4a and 4b owns the brake system 1.1 again a brake disc ring 2 However, with the modified brake disc pot 3.1 combined. The brake disk pot 3.1 distinguishes itself in this second embodiment in that compensating elements 10 by a plurality of the peripheral surface F 'of the brake disk hub 3.1 circumferentially extending crescent-shaped arms 10.1 are formed, which in their end receiving bores 11 for the coupling elements 4 in the form of screws 4.1 have.

Funktionsweisefunctionality

Bei einem Bremsvorgang mit der erfindungsgemäßen Bremsanlage 1 bzw. 1.1 erwärmt sich zuerst der Bremsscheibenring 2 je nach Stärke der Abbremsung auf eine bestimmte Temperatur, wobei die dabei entstehende Wärmemenge zumindest teilweise an den mit dem Bremsscheibenring 2 ortsfest verbundenen Bremsscheibentopfes 3 bzw. 3.1 übergeht, wodurch zwischen diesen Wärmespannungen entstehen können, die dann schädliche Verwerfungen mit sich bringen.During a braking operation with the brake system according to the invention 1 respectively. 1.1 the brake disk ring heats up first 2 depending on the strength of the deceleration to a certain temperature, wherein the resulting amount of heat at least partially at the with the brake disc ring 2 fixedly connected brake disk pot 3 respectively. 3.1 passes over, whereby between these thermal stresses can arise, which then bring harmful distortions with it.

Diese Wärmespannungen können zum einen durch das Einsetzen der wenig bis gar nicht wärmeleitenden Abstandshalter 9 reduziert werden, und zum anderen durch die erfindungsgemäßen Ausgleichselemente 7 bzw. 10 in der Form der brückenartigen Stege 7.1 bzw. sichelartigen Arme 10.1. Mit diesen Ausgleichselementen 7 bzw. 10 ist der Bremsscheibentopf 3 bzw. 3.1 mittels der Kopplungselementen 4 an entsprechenden ortsfesten Festpunkten P bzw. P' mit dem Bremsscheibenring 2 verbunden, wobei gleichzeitig von diesen Festpunkten P bzw. P' aus eine radiale Ausdehnung in Richtung R, und zwar entgegen der Federkraft der Ausgleichselemente 7 bzw. 10 in der Form der brückenartigen Stege 7.1 bzw. der sichelartigen Arme 10.1 möglich ist, sodass vorteilhaft mögliche Verwerfungen der aneinander grenzenden Bremsanlagenbauteile in der Form des Bremsscheibenrings 2 und des Bremsscheibentopfes 3 bzw. 3.1 vermieden werden kann, was die Funktion bzw. Lebensdauer einer erfindungsgemäßen Bremsanlage wesentlich verbessert bzw. verlängert.These thermal stresses can on the one hand by the onset of little to no heat-conducting spacers 9 be reduced, and on the other by the compensation elements according to the invention 7 respectively. 10 in the form of the bridge-like bridges 7.1 or sickle-like arms 10.1 , With these compensation elements 7 respectively. 10 is the brake disk pot 3 respectively. 3.1 by means of the coupling elements 4 at corresponding fixed fixed points P and P 'with the brake disc ring 2 connected, at the same time from these fixed points P and P 'from a radial expansion in the direction R, against the spring force of the compensation elements 7 respectively. 10 in the form of the bridge-like bridges 7.1 or the sickle-like arms 10.1 is possible, so advantageous possible distortions of the adjacent brake system components in the form of the brake disc ring 2 and the brake disk pot 3 respectively. 3.1 can be avoided, which significantly improves or extends the function or life of a brake system according to the invention.

Schließlich können die Wärmespannungen auch noch dadurch reduziert werden, indem zumindest der Bremsscheibentopf 3 bzw. 3.1 aus Aluminium gefertigt wird, wobei sich insbesondere der Bremsscheibentopf 3.1 gut als Aluminiumschmiedeteil eignet. Neben der Gewichtseinsparung zeichnet sich diese Werkstoffwahl auch noch durch eine gegenüber Stahl geringere Wärmeleitung aus.Finally, the thermal stresses can also be reduced by at least the brake disc hub 3 respectively. 3.1 is made of aluminum, in particular, the brake disc pot 3.1 good as aluminum forged part. In addition to the weight saving, this choice of material is also characterized by a lower heat conduction compared to steel.

11
Bremsanlagebraking system
1.11.1
Bremsanlagebraking system
22
Bremsscheibenringbrake disk ring
33
Bremsscheibentopfbrake disc pot
3.13.1
Bremsscheibentopfbrake disc pot
44
Kopplungselementcoupling element
4.14.1
Schraubescrew
4.24.2
Muttermother
55
Bohrungdrilling
66
Ausnehmungrecess
77
Ausgleichselementcompensation element
7.17.1
brückenartiger Stegbridge-like web
88th
LanglochLong hole
99
Abstandselementspacer
1010
Ausgleichselementcompensation element
10.110.1
sichelartige Armsickle-shaped poor
1111
Aufnahmebohrunglocation hole
FF
Umfangsflächeperipheral surface
F'F '
Umfangsflächeperipheral surface
PP
Festpunktbenchmark
P'P '
Festpunktbenchmark
RR
Radialrichtungradial direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - DE 20221132 U1 [0005] - DE 20221132 U1 [0005]

Claims (13)

Bremsanlage (1; 1.1) mit einem Bremsscheibenring (2) und einem Bremsscheibentopf (3; 3.1), die miteinander verbunden und deren Verbindung temperaturbedingte Zustandsänderungen zwischen dem Bremsscheibenring (2) und dem Bremsscheibentopf (3; 3.1) in radialer Richtung (R) zulässt, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsscheibentopf (3; 3.1) federnde Ausgleichelemente (7; 10) aufweist, mit denen dieser über Kopplungselemente (4) einerseits ortsfest (Festpunkt P; P') und andererseits in radialer Richtung (R) elastisch mit dem Bremsscheibenring (2) verbunden ist.Brake system ( 1 ; 1.1 ) with a brake disc ring ( 2 ) and a brake disk pot ( 3 ; 3.1 ), which are connected to each other and their connection temperature-induced changes in state between the brake disc ring ( 2 ) and the brake disk pot ( 3 ; 3.1 ) in the radial direction (R), characterized in that the brake disk cup ( 3 ; 3.1 ) resilient compensating elements ( 7 ; 10 ), with which this via coupling elements ( 4 ) on the one hand stationary (fixed point P; P ') and on the other hand in the radial direction (R) elastically with the brake disc ring ( 2 ) connected is. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Ausgleichelemente (7) durch an der Umfangsfläche F des Bremsscheibentopfes (3) vorgesehene, brückenartige Stege (7.1) gebildet sind, die jeweils mehrere Ausnehmungen (6) für die Aufnahme der Kopplungselemente (4) umfangseitig begrenzen.Brake system according to claim 1, characterized in that the resilient compensating elements ( 7 ) by on the peripheral surface F of the brake disk hub ( 3 ) provided, bridge-like webs ( 7.1 ) are formed, each having a plurality of recesses ( 6 ) for receiving the coupling elements ( 4 ) limit the circumference. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (6) als in Umfangsrichtung des Bremsscheibentopfes (3) sich erstreckende Langlöcher (8) ausgebildet sind, deren brückenartige Stege (7.1) mittig schwächer ausgebildet sind als ihre Endbereiche.Brake system according to claim 2, characterized in that the recesses ( 6 ) than in the circumferential direction of the brake disc hub ( 3 ) elongated holes ( 8th ) are formed, the bridge-like webs ( 7.1 ) are designed to be weaker in the center than their end regions. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Ausgleichelemente (10) durch mehrere an der Umfangsfläche F' des Bremsscheibentopfes (3.1) sich in Umfangsrichtung erstreckende sichelförmige Arme (10.1) gebildet sind.Brake system according to claim 1, characterized in that the resilient compensating elements ( 10 ) by a plurality on the peripheral surface F 'of the brake disk hub ( 3.1 ) circumferentially extending crescent-shaped arms ( 10.1 ) are formed. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die sichelförmigen Arme (10.1) in ihren Endbereichen Aufnahmebohrungen (11) für die Kopplungselemente (4) aufweisen.Brake system according to claim 4, characterized in that the sickle-shaped arms ( 10.1 ) in their end areas receiving bores ( 11 ) for the coupling elements ( 4 ) exhibit. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsscheibenring (2) zur Aufnahme der Kopplungselemente (4) im Bereich seines Innenkreise mehrere Bohrungen (5) aufweist.Brake system according to one of the preceding claims, characterized in that the brake disk ring ( 2 ) for receiving the coupling elements ( 4 ) in the area of its inner circle several holes ( 5 ) having. Bremsanlage nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass für eine ortsfeste Verbindung (Festpunkte P; P') des Bremsscheibenrings (2) mit dem Bremsscheibentopf (3; 3.1) die Kopplungselemente (4) in der Form von Schrauben (4.1) mit Muttern (4.2), deren Schrauben (4.1) sowohl durch die Bohrungen (5) des Bremsscheibenrings (2) als auch durch die Ausgleichselemente (7; 10) des Bremsscheibentopfes (3; 3.1) gesteckt und die Muttern (4.2) an den Enden der Schrauben (4.1) festgezogen sind.Brake system according to claim 5 and 6, characterized in that for a stationary connection (fixed points P; P ') of the brake disk ring ( 2 ) with the brake disk pot ( 3 ; 3.1 ) the coupling elements ( 4 ) in the form of screws ( 4.1 ) with nuts ( 4.2 ), whose screws ( 4.1 ) through both holes ( 5 ) of the brake disk ring ( 2 ) as well as through the compensation elements ( 7 ; 10 ) of the brake disk pot ( 3 ; 3.1 ) and the nuts ( 4.2 ) at the ends of the screws ( 4.1 ) are tightened. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bremsscheibenring (2) und dem Bremsscheibentopf (3; 3.1) Abstandselemente (9) vorgesehen sind.Brake system according to one of the preceding claims, characterized in that between the brake disc ring ( 2 ) and the brake disk pot ( 3 ; 3.1 ) Spacer elements ( 9 ) are provided. Bremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandselemente (9) im Bereich der Kopplungselemente (4) vorgesehen sind.Brake system according to claim 8, characterized in that the spacer elements ( 9 ) in the region of the coupling elements ( 4 ) are provided. Bremsanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandelemente (9) überwiegend aus Keramik bestehen.Brake system according to claim 8 or 9, characterized in that the spacer elements ( 9 ) consist mainly of ceramic. Bremsanlage mit einem Bremsscheibenring (2) und einem Bremsscheibentopf (3; 3.1), die miteinander verbunden sind und deren Verbindung temperaturbedingte Zustandsänderungen zwischen dem Bremsscheibenring (2) und dem Bremsscheibentopf (3; 3.1) in radialer Richtung (R) zulässt, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsscheibentopf (3; 3.1) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.Brake system with a brake disc ring ( 2 ) and a brake disk pot ( 3 ; 3.1 ), which are interconnected and whose connection temperature-induced changes in state between the brake disc ring ( 2 ) and the brake disk pot ( 3 ; 3.1 ) in the radial direction (R), characterized in that the brake disk cup ( 3 ; 3.1 ) consists of aluminum or an aluminum alloy. Bremsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsscheibentopf (3; 3.1) aus geschmiedetem Aluminium oder einer geschmiedeten Aluminiumlegierung besteht.Brake system according to claim 11, characterized in that the brake disk cup ( 3 ; 3.1 ) consists of forged aluminum or a forged aluminum alloy. Bremsanlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.Brake system according to claim 11 or 12, characterized that these according to at least one of claims 1 to 10 is trained.
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