DE102009034043B4

DE102009034043B4 - Reibungsgedämpftes Produkt

Info

Publication number: DE102009034043B4
Application number: DE102009034043.2A
Authority: DE
Inventors: Omar S. Dessouki; Brent D. Lowe; Mark T. Riefe; Patrick J. Monsere; Mohan Sundar
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-07-24
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2020-06-25
Anticipated expiration: 2029-07-22
Also published as: CN101634348A; US9163682B2; DE102009034043A1; CN101634348B; US20100018819A1

Abstract

Produkt, welches umfasst:
eine Bremstrommel (416) mit einem Stegabschnitt (418) und einem Wandabschnitt (420), der von dem Stegabschnitt (418) absteht und eine innere zylindrische Fläche definiert, die zum Reibungseingriff mit zumindest einem Bremselement ausgebildet ist; und
zumindest einen Einsatz (440), der im Inneren des Wandabschnittes (420) angeordnet ist;
wobei der zumindest eine Einsatz (440) Schwingungen in der Bremstrommel (416) reibungsdämpft, indem er eine Zwischengrenzfläche bildet, die eine relative Bewegung erfährt und eine Reibung erzeugt, wenn Schwingungen auf die Bremstrommel (416) übertragen werden;
dadurch gekennzeichnet , dass
der Stegabschnitt (418) eine axial verlaufende Kante (460) umfasst, die in Umfangsrichtung in dem Wandabschnitt (420) angeordnet ist, wobei der zumindest eine Einsatz (440) Teil der axial verlaufenden Kante (460) ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Produkt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie beispielsweise aus der DE 11 28 766 A bekannt. Ähnliche Produkte gehen ferner aus den Druckschriften DE 25 37 038 A1 , US 3 575 270 A , US 2 265 340 A , US 2 505 031 A , US 2 288 438 A , DE 12 02 154 A und FR 1 176 575 A hervor.
Hintergrund
Kraftfahrzeug-Bremskomponenten sind im Verlauf des normalen Betriebs üblicherweise Schwingungen unterworfen. Neben anderen möglichen nachteiligen Auswirkungen können diese Schwingungen Lärm zur Folge haben, der in den Fahrzeug-Fahrgastraum und über diesen hinaus übertragen wird. Zum Beispiel kann das Auftreten von Nieder- als auch Hochfrequenzschwingungen in einer oder mehreren Bremskomponenten einen speziellen Lärm zur Folge haben, der von einem Fahrer beim Bremsen gehört und gefühlt wird. Somit kann in verschiedenen Anwendungen die Reduktion von Bremskomponentenschwingungen dabei behilflich sein, unter anderem den Fahrerkomfort und das Gesamtleistungsvermögen der Bremskomponente zu verbessern.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Produkt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen.
Figurenliste
Die Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, wobei:

1 eine perspektivische Darstellung einer nicht beanspruchten Bremstrommelanordnung ist.
2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 der Bremstrommel von 1 ist.
3 eine perspektivische Darstellung einer nicht beanspruchten Bremstrommel ist, wobei ein Segment des Wandabschnittes abgetrennt ist.
4 eine perspektivische Darstellung einer nicht beanspruchten Bremstrommel ist, wobei ein Segment des Wandabschnittes abgetrennt ist.
5 eine Querschnittsansicht einer nicht beanspruchten Bremstrommel ist.
6 eine Querschnittsansicht einer nicht beanspruchten Bremstrommel ist.
7 eine Querschnittsansicht einer Bremstrommel gemäß der Erfindung ist.
8 eine Querschnittsansicht einer nicht beanspruchten Bremstrommel ist.

Detaillierte Beschreibung
Allgemein, und bevor auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, sind verschiedene beispielhafte Ausführungsformen einer Bremstrommel beschrieben. Zur Reibungsdämpfung der Bremstrommel kann zumindest ein Einsatz in der Bremstrommel angeordnet sein. Das Vorhandensein des Einsatzes wirkt unterstützend bei der Reduktion von Schwingungen durch die und von der Bremstrommel, indem er mechanische Energie in der Form von Schwingungen mithilfe von Reibung in Wärmeenergie umwandelt. Außerdem verringert die Reduktion von Schwingungen in der Bremstrommel auch damit verbundenen Lärm.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 1 sind die Komponenten einer beispielhaften nicht beanspruchten Bremstrommelanordnung 10 zur Verwendung in Fahrzeugbremsanwendungen allgemein gezeigt. Die Bremstrommelanordnung 10 umfasst unter anderem eine Bremsträgerplatte 12, zumindest ein Bremselement 14, das durch die Bremsträgerplatte 12 getragen ist, und eine Bremstrommel 16. Die Bremsträgerplatte 12 kann eine allgemein kreisförmige Komponente sein, die feststehend an einer nicht drehbaren Kraftfahrzeugkomponente (nicht gezeigt) wie z. B. einem Achsschenkel, einem Achsgehäuse oder einer Lenker-Stummel-Anordnung befestigt ist. Das zumindest eine Bremselement 14 kann auch ein Paar gegenüberliegende Bremselemente 14 - auch als Bremsbacken bekannt - umfassen, welches durch die Bremsträgerplatte 12 getragen und für eine selektive Bewegung nach außen bei einer Betätigung von einem Fahrer des Fahrzeuges ausgebildet ist. Zum Beispiel kann das Niederdrücken eines Fußpedals oder das Ziehen eines Handhebels einen hydraulischen, pneumatischen oder mechanischen Druck erzeugen, welcher ausreicht, um die Bremsbacken auf solch eine Weise nach außen zu bewegen. Die Bremstrommel 16 kann eine allgemein kreisförmige Komponente sein, die mit einem Durchmesser dimensioniert ist, der jenem der Bremsträgerplatte 12 annähernd entspricht. Und als solche kann sie an einem Ende mit der Bremsträgerplatte 12 bewegbar ineinandergreifen, um die Bremselemente 14 darin zu umschließen, während sie gleichzeitig an ihrem anderen Ende an einem jeweiligen Fahrzeugrad (nicht gezeigt) montiert ist und so eine gemeinsame Rotation mit dem Rad um die feststehende Bremsträgerplatte 12 herum erfahren kann. Die Bremstrommel 16 kann z. B. aus Graugusseisen, einer Keramik, einer Polymerzusammensetzung oder einem beliebigen anderen geeigneten Material bestehen, welches dem Fachmann bekannt ist. Im Betrieb kann ein Fahrer eine Rotation des Fahrzeugrades und letztlich eine Bewegung des Fahrzeuges steuerbar anhalten oder verlangsamen, indem er die Bremselemente 14 betätigt und bewirkt, dass diese mit einer ausreichenden Kraft in Reibungseingriff mit der rotierenden Bremstrommel 16 gelangen. Tatsächlich werden einem Fachmann die weiteren Komponenten und der/die allgemeine Aufbau, Anordnung und Betrieb der Bremstrommelanordnung 10, der Bremsträgerplatte 12 und des zumindest einen Bremselements 14 bekannt sein, sodass an dieser Stelle keine ausführlichere Beschreibung notwendig ist.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 2 ist eine nicht beanspruchte Bremstrommel 16 gezeigt, die mit der Bremsträgerplatte 12 ineinandergreifen und die Bremselemente 14 darin umschließen kann, und die allgemein einen Stegabschnitt 18 und einen Wandabschnitt 20 umfasst. Der Stegabschnitt 18 der Bremstrommel 16 kann zum Anbringen an dem Fahrzeugrad gebaut sein und ist üblicherweise von der Bremsträgerplatte 12 beabstandet und zu dieser parallel, wenn die Bremstrommel 16 mit dieser ineinandergreift. Der Stegabschnitt 18 weist eine obere Wand 22 auf, die ein Achsloch 24 zur Erstreckung einer Achse dadurch wie auch eine Vielzahl von Bolzenlöchern 26 definiert, die das Anbringen an dem Fahrzeugrads ermöglichen. Die obere Wand 22 ist, wie gezeigt, etwas über einen Umfang 28 des Stegabschnittes erhöht und parallel dazu, was jedoch nicht der Fall sein muss, da der Stegabschnitt 18 viele verschiedene Ausgestaltungen aufweisen kann.
Der Wandabschnitt 20 steht in Umfangsrichtung von dem Umfang 28 des Stegabschnittes 18 ab und ist einteilig damit, um so eine einteilige Bremstrommel 16 zu bilden, die mit der Bremsträgerplatte 12 ineinandergreifen kann. Der Wandabschnitt 20 definiert allgemein eine Öffnung 30 an einem dem Stegabschnitt 18 gegenüberliegenden Ende, um die Bremselemente 14 und weitere Komponenten aufzunehmen, die auf der Bremsträgerplatte 12 getragen sind, und sieht ferner eine innere zylindrische Fläche 32 vor, die derart geformt und angepasst ist, um einen selektiven Reibungseingriff mit den Bremselementen 14 nach Gutdünken des Fahrers zu erfahren. Die axiale Höhe des Wandabschnittes 20 ist allgemein im Hinblick auf den Fahrzeugtyp festgelegt, für den die Bremstrommel ausgelegt ist, und kann daher bei verschiedenen Fahrzeugmarken und -typen variieren. Hier kann der Wandabschnitt 20 einen Labyrinthbereich 34 und einen Reifbereich 36 umfassen.
Der Labyrinthbereich 34 kann sich kontinuierlich in Umfangsrichtung entlang der Öffnung 30 des Wandabschnittes 20 erstrecken und ist zum rotatorischen Ineinandergreifen mit der feststehenden Bremsträgerplatte 12 gebaut. Während der Labyrinthbereich 34 von einem/r beliebigen Aufbau und Anordnung sein kann, ist er als radial nach außen vorstehendes Band gezeigt, welches eine Nut 38 zur Aufnahme der Bremsträgerplatte 12 darin definiert. Der Reifbereich 36 kann integriert zwischen dem Labyrinthbereich 34 und dem Stegabschnitt 18 angeordnet sein und stellt allgemein einen beträchtlichen Teil der inneren zylindrischen Fläche 32 dar. Als solches macht der Reifbereich 36 einen größeren Anteil der axialen Höhe des Wandabschnittes 20 aus, um den Eingriff mit den Bremselementen 14 unterzubringen. Ein Fachmann wird selbstverständlich einsehen, dass die obige Beschreibung der Bremstrommel 16 mit dem Stegabschnitt 18 und dem Wandabschnitt 20 rein illustrativ und beispielhaft ist und dass viele verschiedene Bauarten, Varianten und Anordnungen möglich sind.
Zumindest ein Einsatz 40 kann in dem Wandabschnitt 20 angeordnet sein, um Schwingungen durch die und von der Bremstrommel 16 und somit den damit verbundenen Lärm zu reduzieren. Zum Beispiel können sowohl Hoch- als auch Niederfrequenzschwingungen auf die Bremstrommel 16 übertragen werden, wenn die Bremselemente 14 mit der inneren zylindrischen Fläche 32 des Wandabschnittes 20 in Reibungseingriff stehen. Als Hochfrequenzschwingungen werden allgemein solche im Bereich zwischen etwa 1000 Hz und 18 000 Hz bezeichnet, und diese sind oft mit einem Geräusch verbunden, das als Bremsenquietschen bezeichnet wird. Hingegen werden als Niederfrequenzschwingungen allgemein solche unterhalb von 1000 Hz bezeichnet, und diese sind oft mit vielen verschiedenen Geräuschen wie z. B. einem Bremsenknarren, -knattern und -heulen verbunden. Der Einsatz 40 kann aus Materialien gebildet sein, die einen höheren Schmelzpunkt aufweisen als das Material, aus dem der Wandabschnitt zusammengesetzt ist, oder derart modifiziert sein können, dass dies der Fall ist. Spezielle Beispiele für solche Materialien umfassen kohlenstoffarmen Weichstahl wie z. B. AISI 1010 Stahl und AISI 1008 Stahl, Aluminiumstahlverbundstoffe, Gusseisen, Graugusseisen, eisenhaltigen Manganlegierungen, Metallmatrixverbundstoffe, duktiles Eisen oder rostfreien Stahl, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Wie am besten in den 2 und 3 gezeigt, kann der Einsatz 40 kontinuierlich in Umfangsrichtung sowohl in dem Labyrinthbereich 34 als auch dem Reifbereich 36 des Wandabschnittes 20 angeordnet sein, um eine einheitliche und ununterbrochene Kreisform anzunehmen. Der Einsatz 40 kann einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und kann sich im Wesentlich koextensiv in axialer Höhe mit dem Wandabschnitt 20 erstrecken. Des Weiteren kann der Einsatz 40 die Bremstrommel 16 reibungsdämpfen, indem er eine Zwischengrenzfläche mit sich selbst oder mit einer gegenüberliegenden oder benachbarten inneren Fläche 42 des Wandabschnittes 20 der Bremstrommel 16 bildet. Die innere Fläche 42 kann den gesamten Einsatz 40 eng umgeben, wie gezeigt, oder sie kann bestimmte Bereiche unbegrenzt und überhaupt der Umgebung außerhalb der Bremstrommel 16 ausgesetzt belassen, falls erwünscht oder durch die Fertigungsprotokolle der Bremstrommel 16 vorgegeben.
Der Begriff „Zwischengrenzfläche“ bezeichnet eine Grenzfläche zwischen mechanisch unterscheidbaren und in Kontakt stehenden Flächen, die eine relative Bewegung erfahren können, sodass eine Reibung dazwischen in Ansprechen auf Schwingungen, die auf die Bremstrommel 16 übertragen werden, erzeugt wird. Und die Reibung zwischen zwei miteinander in Kontakt stehenden Flächen kann eine Quelle zur Energieabfuhr bereitstellen. Anders ausgedrückt reduziert das Vorhandensein einer Reibung zwischen der inneren Fläche 42 des Wandabschnittes 20 und einer Kontaktfläche des Einsatzes 40 zwischen Partikeln, die auf dem Einsatz 40 vorhanden sind (unten stehend beschrieben), und dem Einsatz 40, oder zwischen den Partikeln selbst Schwingungen durch die und von der Bremstrommel 16, indem mechanische Energie in der Form von Schwingungen in Wärmeenergie umgewandelt wird.
Um die Bildung einer Zwischengrenzfläche zu erleichtern, kann der Einsatz 40 mit einer strukturierten Oberfläche versehen sein, welche einer Bindung oder einem Haften mit/an sich selbst oder der inneren Fläche 42 des Wandabschnittes 20 widersteht. Zum Beispiel kann die Oberfläche des Einsatzes 40 durch eine raue oder unebene Kontur definiert sein, wie durch eine Menge von Spitzen und Senken beispielhaft dargestellt. Die durchschnittliche Tiefe der Senken (oder Höhe der Spitzen) kann im Bereich von etwa 1 µm bis etwa 300 µm liegen und liegt üblicherweise im Bereich von etwa 50 µm bis etwa 260 µm oder von etwa 100 µm bis etwa 160 µm. Und ein Einsatz 40, der solch eine raue oder unebene Kontur aufweist, hilft dabei, sicherzustellen, dass ein wesentlicher Kontakt mit der inneren Kontaktfläche 42 stattfinden kann, ob diese nun glatt oder auch aufgeraut ist. Ein Einsatz 40 mit einer rauen oder unebenen Oberflächenkontur kann mithilfe einer Oberflächenverformungstechnik wie z. B. Kugelstrahlen, Ätzen, Sandstrahlen, Wasserstrahlen, Glasperlenstrahlen oder einem beliebigen anderen bekannten Oberflächenveränderungsprozess, der in der Lage ist, einen ähnlichen Effekt zu produzieren, hergestellt werden.
Als ein weiteres Beispiel, das in Kombination mit einer rauen oder unebenen Oberflächenkontur verwendet werden kann, falls erwünscht, kann der Einsatz 40 mit einer strukturierten Oberfläche versehen werden, indem Partikel oder Fasern darauf eingebettet oder geklebt werden. Solche Partikel oder Fasern können einen wesentlichen Reibungskontakt miteinander und/oder mit der inneren Fläche 42 des Wandabschnittes begünstigen und ferner verhindern, dass der Einsatz 40 nass wird oder schmilzt und daher ganzheitlich in der Bremstrommel 16 während ihrer Fertigung eingebaut wird, sodass sich eine Zwischengrenzfläche nicht bilden kann. Geeignete Partikel oder Fasern können aus feuerfesten Materialien wie z. B. Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Grafit mit Ton, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, Cordierit (Magnesium-Eisen-Aluminiumsilikat), Mullit (Aluminiumsilikat), Zirkonerde (Zirconiumoxid), Phyllosilikaten oder einem beliebigen anderen bekannten Material unregelmäßig geformt und gebildet sein, welches in der Lage ist, einer Strömung und Erosion bei hohen Temperaturen (normalerweise über 1100 °F) standzuhalten, die oft bei der Fertigung der Bremstrommel 16 vorliegen, wie unten kurz beschrieben wird. Die Partikel oder Fasern können unter einfachen Druckkräften in die Oberfläche des Einsatzes 40 eingebettet werden oder sie können mithilfe einer darauf aufgebrachten Beschichtung an die Oberfläche des Einsatzes 40 geklebt werden. Solch eine Beschichtung kann ein beliebiges geeignetes Bindemittel bilden wie z. B. Epoxidharze, Phosphorsäure-Bindemittel, Calciumaluminatzemente, Holzmehl, Tone oder ein Lignosulfonat-Bindemittel wie z. B. Calcium-Lignosulfonat. Ein spezielles Beispiel für eine geeignete Partikel- oder Faserbeschichtung ist ein wasserlöslicher Grafit mit 1,5 % Bindemittelmaterial. Diese Beschichtung kann aus einer Lösung auf einer oxid- und ölfreien Oberfläche des Einsatzes 40 durch eine Sprüh- oder Tauchprozedur aufgebracht werden. Die aufgebrachte Beschichtung kann dann bei einer relativ hohen Temperatur von z. B. um 500 °C etwa zwei Stunden lang ausgehärtet werden. Ein weiteres spezielles Beispiel für eine geeignete Partikel- oder Faserbeschichtung ist IronKote, das von Vesuvius Canada Refractories Inc., Welland, Ontario, erhältlich ist. IronKote ist aus Aluminiumpartikeln (etwa 47,5 %) und Silikatpartikeln (etwa 39,8 %) zusammengesetzt, die in einem Lignosulfonat-Bindemittel dispergiert sind. Noch weitere Partikel- oder Faserbeschichtungen umfassen Ladle Kote Grafit mit 3 % bis 10 % Bindemittel und keramische Beschichtungen wie z. B. Bornitrid, Aluminiumoxid und Silikate. Während die Dicke der aufgebrachten Beschichtung in Abhängigkeit von unter anderem ihrem zusammensetzungstechnischen Aufbau und der Umgebung, der sie ausgesetzt sein kann, variieren kann, liegt sie üblicherweise im Bereich von etwa 1 µm bis 400 µm, von etwa 10 µm bis 400 µm, von etwa 30 µm bis 300 µm, von etwa 30 µm bis 40 µm, von etwa 40 µm bis 100 µm, von etwa 100 µm bis 120 µm, von etwa 120 µm bis 200 µm, von etwa 200 µm bis 300 µm, von etwa 200 µm bis 250 µm oder Schwankungen dieser Bereiche.
Unter neuerlicher Bezugnahme auf die 2 und 3 können zwei relativ dimensionierbare Zwischengrenzflächen entlang der inneren Fläche 42 des Wandabschnittes 20 und des Einsatzes 40 an der radialen inneren Kante 44 und der radialen äußeren Kante 46 des Einsatzes 40 gebildet sein, wie am besten in 2 gezeigt. Zusätzliche Zwischengrenzflächen mit einem Leistungsvermögen, das etwas geringer als jenes an der radialen inneren Kante 44 und der radialen äußeren Kante 46, aber dennoch beachtenswerten ist, sind auch zwischen der inneren Fläche 42 des Wandabschnittes 20 und einer axialen unteren Kante 50 und einer axialen oberen Kante 52 des Einsatzes 40 gebildet. Das Vorhandensein mehrerer Zwischengrenzflächen wie auch die im Wesentlichen koextensive Beziehung zwischen dem Einsatz 40 und dem Wandabschnitt 20 ist dabei hilfreich, die Reduktion von Schwingungen durch die und von der Bremstrommel 16 zu ermöglichen, indem eine beträchtliche Oberfläche bereitgestellt wird, wo eine Reibung und somit Energieabfuhr stattfinden kann. Der hier gezeigte Einsatz 40 kann eine radiale Dicke aufweisen, die durch die radiale innere Kante 44 und die radiale äußere Kante 46 von etwa 20 % bis etwa 50 % der radialen Dicke des Reifbereiches 36 definiert ist. Er kann auch eine radiale Dicke aufweisen, die durch die axiale untere Kante 50 und die axiale obere Kante 52 von etwa 50 % bis 90 % der axialen Höhe des Wandabschnittes 20 definiert ist. Alternativ kann sich der Einsatz 40 axial durch den Labyrinthbereich 34 erstrecken, sodass seine axiale untere Kante 50 mit einem entsprechenden Ende des Labyrinthbereiches 34 fluchtet und im Wesentlichen koplanar mit der Öffnung 30 ist, oder Rippen oder Noppen können von der radialen äußeren Kante 46 des Einsatzes 40 und durch den Reifbereich 36 hindurch radial vorstehen. Solche Alternativen können die Nachwirkungen von speziellen Fertigungspraktiken sein, die vorgesehen sind, um die spezielle Anordnung und Ausrichtung des Einsatzes 40 in der Bremstrommel 16 zu ermöglichen. Es ist jedoch zu beachten, dass die Größe, Form, Orientierung, Position und Anzahl des zumindest einen Einsatzes 40 variiert werden können.
Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die reibungsgedämpfte Bremstrommel 16 in Übereinstimmung mit herkömmlichen Gusstechniken gefertigt werden, die dem Fachmann bekannt sind. Zum Beispiel und im Allgemeinen kann der Einsatz 40 mit einer strukturierten Oberfläche hergestellt werden, um die Bildung der Zwischengrenzfläche zu ermöglichen, und dann in einem Formhohlraum zum anschließenden Gießen der Bremstrommel 16 angeordnet. Der hergestellte Einsatz 40 kann in z. B. einer Sandform ausgerichtet und angeordnet werden, die einen Formhohlraum aufweist, der im Wesentlichen die Endform der Bremstrommel 16 repräsentiert. Der Einsatz 40 kann mithilfe eines beliebigen bekannten Mechanismus wie Ausrichtstiften und/oder Kernnägeln in Position befestigt und ausgerichtet werden oder er kann in die Sandform eingelegt und durch diese getragen sein, um nur einige wenige Beispiele zu nennen. Eine Materialschmelze mit einer vorbestimmten Zusammensetzung, die für die Bremstrommel 16 geeignet ist, kann dann in die Form gegossen, gespritzt oder sonst wie eingebracht werden, sodass sie den gesamten oder einen wesentlichen Teil des Einsatzes 40 einhüllen kann, während sie sich der Form und der Kontur des Formhohlraumes anpasst. Sobald die Materialschmelze genügend abgekühlt ist, kann die Bremstrommel 16 mit dem in dem Wandabschnitt 20 davon angeordneten Einsatz 40 aus dem Formhohlraum entfernt und, falls erforderlich, weiter maschinell bearbeitet oder verarbeitet werden. Zum Beispiel können jegliche Leerräume, die in der Bremstrommel 16 vorhanden sind, nachdem die Ausrichtstifte und/oder Kernnägel entfernt wurden, nun mit zusätzlicher Materialschmelze gefüllt werden, oder jegliche Abschnitte des Einsatzes 40, die einmal in der Sandform eingelegt waren und daher nun außen von der Bremstrommel 16 vorstehen, können entfernt werden.
Eine weitere reibungsgedämpfte Bremstrommel 116 ist in 4 gezeigt. Diese ist in vielerlei Hinsicht der von 2 und 3 ähnlich und diese Ähnlichkeiten als solche werden an dieser Stelle nicht wiederholt. Zumindest ein Unterschied besteht darin, dass eine Vielzahl von gebogenen Einsätzen 140 in einer Ende-an-Ende-Beziehung sowohl in dem Labyrinthbereich 134 als auch dem Reifbereich 136 des Wandabschnittes 120 angeordnet und in Umfangsrichtung ausgerichtet ist. Jeder Einsatz 142 weist eine ähnliche Form und Größe auf und erstreckt sich ungefähr einen Bogen von 85° des Wandabschnittes 120 entlang. Während die 4 vier identische Einsätze 140 zeigt, die in dem Wandabschnitt 120 angeordnet sind, wird ein Fachmann einsehen, dass die Größe, Form und Anzahl der Einsätze 140 von dem gezeigten und beschriebenen abweichen können. Zum Beispiel kann eine Vielzahl von gebogenen Einsätzen, die sich jeweils von etwa 15° bis etwa 135° erstrecken, in ähnlicher Weise in der Bremstrommel 116 angeordnet sein.
Eine weitere reibungsgedämpfte Bremstrommel 216 ist in 5 gezeigt. Diese ist in vielerlei Hinsicht der von 2 und 3 ähnlich und diese Ähnlichkeiten als solche werden an dieser Stelle nicht wiederholt. Zumindest ein Unterschied besteht darin, dass ein Einsatz 240 in Umfangsrichtung nur in dem Labyrinthbereich 234 des Wandabschnittes 220 angeordnet ist. Wie gezeigt, kann der Einsatz 240 einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und im Wesentlichen koextensiv in der axialen Höhe mit dem Labyrinthbereich 234 sein.
Eine weiter reibungsgedämpfte Bremstrommel 316 ist in 6 gezeigt. Diese ist in vielerlei Hinsicht der von 2 und 3 ähnlich und diese Ähnlichkeiten als solche werden an dieser Stelle nicht wiederholt. Zumindest ein Unterschied ist die Querschnittsform eines Einsatzes 340. Der Einsatz 340 kann einen allgemein kreisförmigen Querschnitt aufweisen und ist in Umfangsrichtung nur in dem Labyrinthbereich 334 des Wandabschnittes 320 angeordnet. Hier ist eine Zwischengrenzfläche derart gebildet, dass der Betrag der Reibung, die zwischen dem Einsatz 340 und einer inneren Fläche 342 des Wandabschnittes 320 erfahren wird, in allen Richtungen um den Einsatz 340 herum im Wesentlichen gleich ist. Gleichermaßen kann der Einsatz 340 als ein hohler/ s Ring oder Quadrat oder ein beliebiger anderer gewünschter Querschnittsaufbau geformt sein.
Eine erfindungsgemäße reibungsgedämpfte Bremstrommel 416 ist in 7 gezeigt. Diese Ausführungsform ist in vielerlei Hinsicht der von 2 und 3 ähnlich und diese Ähnlichkeiten als solche werden an dieser Stelle nicht wiederholt. Zumindest ein Unterschied in dieser Ausführungsform besteht darin, dass der Stegabschnitt 418 und der Wandabschnitt 420 eine zweiteilige Bremstrommel 416 bilden, sodass der Stegabschnitt 418 zusätzlich zu seinen normalen Funktionen auch eine axial verlaufende Kante 460 umfasst, die einen Abschnitt umfasst, welcher einen Einsatz 440 bildet und einen Zwischengrenzfläche innerhalb des Wandabschnittes 420 bildet. Die axial verlaufende Kante 460 kann teilweise und in Umfangsrichtung in zumindest dem Reifenabschnitt 436 des Wandabschnittes 420 angeordnet sein. In der gezeigten Ausführungsform erstreckt sich die axial verlaufende Kante 460 des Stegabschnittes 418 axial durch den Reifbereich 436 und teilweise in den Labyrinthbereich 434 des Stegabschnittes 418 hinein. Der Einsatz 440 bildet ungefähr die untere Hälfte der axial verlaufenden Kante 460; wenngleich solch eine Konfiguration nicht notwendig ist und in Wirklichkeit variieren kann, sofern ein ausreichender Abschnitt der axial verlaufenden Kante 460 verfügbar ist, um den Stegabschnitt 418 metallurgisch mit einer inneren Fläche 442 des Wandabschnittes 420 zu verbinden. Diese zweiteilige Bremstrommel 416 kann auch durch ein herkömmliches Gießverfahren hergestellt werden. Zum Beispiel kann der Stegabschnitt 418 mithilfe bekannter Techniken gefertigt werden, während der Abschnitt der axial verlaufenden Kante 460, der als der Einsatz 440 dienen wird, auf eine zuvor beschriebene Weise mit einer strukturierten Oberfläche hergestellt wird. Als Nächstes kann der Stegabschnitt 418 in einem Formhohlraum einer Form ausgerichtet und fest angeordnet werden. Dann kann eine Materialschmelze in den Hohlraum eingebracht werden, um den Wandabschnitt 420 in Umfangsrichtung um die axial verlaufende Kante 460 des Stegabschnittes 418 herum zu bilden. Somit wird in dieser Ausführungsform eine Zwischengrenzfläche entlang des Einsatzes 440 und seines jeweiligen Teiles der inneren Fläche 442 gebildet, während der Rest der axial verlaufenden Kante 460 eng und fest mit seinem jeweiligen Teil der inneren Fläche 442 verbunden wird, um den Stegabschnitt 418 und den Wandabschnitt 420 aneinander zu befestigen und der Bremstrommel 416 Festigkeit und Langlebigkeit zu verleihen.
Eine weitere reibungsgedämpfte Bremstrommel 516 ist in 8 gezeigt. Diese ist in vielerlei Hinsicht der von 2 und 3 ähnlich und diese Ähnlichkeiten als solche werden an dieser Stelle nicht wiederholt. Zumindest ein Unterschied besteht darin, dass ein Einsatz 540 in Umfangsrichtung nur in einem Stegabschnitt 518 der Bremstrommel 516 angeordnet ist. Der Einsatz kann einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und im Wesentlichen radial koextensiv mit einem Umfang 528 des Stegabschnittes 518 sein.
Wenngleich nicht speziell gezeigt oder beschrieben, kann der Gegenstand jeder der verschiedenen beispielhaften Bremstrommeln allein oder in Kombination miteinander in all den vielen Teilen einer Bremstrommel implementiert sein. Zum Beispiel kann der Einsatz 240 von 5 vollständig innerhalb und in Umfangsrichtung entlang nur des Reifbereiches 236 eingeschlossen sein und kann in der axialen Höhe damit im Wesentlichen koextensiv sein oder nicht. Darüber hinaus können mehrere einteilige Einsätze 340 wie der in 6 gezeigte in dem Reifbereich 336, dem Labyrinthbereich 334 oder beiden mit einem gleichmäßigen oder ungleichmäßigen axialen Abstand dazwischen angeordnet sein. Überdies kann der Einsatz 340 von 6 den Wandabschnitt 320 nachbilden und darin angeordnet sein, ganz wie die Vielzahl von gebogenen Einsätzen 140, die in 4 gezeigt sind. Und außerdem können die Einsätze der verschiedenen beispielhaften Bremstrommeln derart in dem Wandabschnitt angeordnet sein, dass sie darin nicht vollständig eingeschlossen sind. Zum Beispiel kann sich der in den 2 und 3 gezeigte und beschriebene Einsatz 40 axial durch den Labyrinthbereich 34 erstrecken, sodass seine axiale untere Kante 50 mit einem entsprechenden Ende des Labyrinthbereiches 34 fluchtet und im Wesentlichen koplanar mit der Öffnung 30 ist.

Claims

Produkt, welches umfasst: eine Bremstrommel (416) mit einem Stegabschnitt (418) und einem Wandabschnitt (420), der von dem Stegabschnitt (418) absteht und eine innere zylindrische Fläche definiert, die zum Reibungseingriff mit zumindest einem Bremselement ausgebildet ist; und zumindest einen Einsatz (440), der im Inneren des Wandabschnittes (420) angeordnet ist; wobei der zumindest eine Einsatz (440) Schwingungen in der Bremstrommel (416) reibungsdämpft, indem er eine Zwischengrenzfläche bildet, die eine relative Bewegung erfährt und eine Reibung erzeugt, wenn Schwingungen auf die Bremstrommel (416) übertragen werden; dadurch gekennzeichnet , dass der Stegabschnitt (418) eine axial verlaufende Kante (460) umfasst, die in Umfangsrichtung in dem Wandabschnitt (420) angeordnet ist, wobei der zumindest eine Einsatz (440) Teil der axial verlaufenden Kante (460) ist.
Produkt nach Anspruch 1, wobei der Wandabschnitt (420) einen Labyrinthbereich (434) zum Ineinandergreifen mit einer Bremsträgerplatte und einen Reifbereich (436) zwischen dem Labyrinthbereich (434) und dem Stegabschnitt (418) umfasst, welcher den Großteil der inneren zylindrischen Fläche umfasst.
Produkt nach Anspruch 2, wobei der zumindest eine Einsatz (440) in Umfangsrichtung sowohl in dem Labyrinthbereich (434) als auch in dem Reifbereich (436) angeordnet ist.
Produkt nach Anspruch 3, wobei der Reifbereich (436) eine radiale Dicke des Wandabschnittes (420) und des Labyrinthbereiches (434) definiert und der Reifbereich (436) eine axiale Dicke des Wandabschnittes (420) definiert, und wobei der zumindest eine Einsatz (440) rechteckig im Querschnitt derart bemessen ist, dass er eine radiale Dicke von 20 % bis 50 % der radialen Dicke des Wandabschnittes und eine axiale Dicke von 50 % bis 90 % der axialen Dicke des Wandabschnittes (420) aufweist.
Produkt nach Anspruch 2, wobei der zumindest eine Einsatz (440) in Umfangsrichtung nur in dem Reifbereich (436) angeordnet ist.
Produkt nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine Einsatz (440) eine Vielzahl von gebogenen Einsätzen umfasst.
Produkt nach Anspruch 6, wobei die Vielzahl von Einsätzen in Umfangsrichtung in dem Wandabschnitt (420) in einer Ende-an-Ende-Beziehung angeordnet ist und wobei jeder Einsatz einen Bogen des Wandabschnittes (420) überspannt, der im Bereich von 15° bis 135° liegt.
Produkt nach Anspruch 7, wobei vier Einsätze in dem Wandabschnitt (420) in einer Ende-an-Ende-Beziehung angeordnet sind, wobei jeder der vier Einsätze einen 85°-Bogen des Wandabschnittes (420) überspannt.
Produkt nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine Einsatz (440) aus einem kohlenstoffarmen Weichstahl, einem Aluminiumstahlverbund, Gusseisen, Graugusseisen, einer eisenhaltigen Manganlegierung, einem Metallmatrixverbund, duktilem Eisen oder rostfreiem Stahl besteht.
Produkt nach Anspruch 1, wobei der Einsatz (440) eine strukturierte Oberfläche umfasst, um die Zwischengrenzfläche zu bilden.
Produkt nach Anspruch 10, wobei die strukturierte Oberfläche eine raue Oberflächenkontur mit Spitzen und Senken umfasst.
Produkt nach Anspruch 11, wobei die Senken eine durchschnittliche Tiefe von 1 µm bis 300 µm aufweisen.
Produkt nach Anspruch 10, wobei die strukturierte Oberfläche Partikel oder Fasern umfasst.
Produkt nach Anspruch 13, wobei die Partikel oder Fasern eine Beschichtung umfassen, die feuerfeste Materialien, Grafit, eine Keramik oder Kombinationen davon umfasst, und wobei die Beschichtung eine Dicke von 1 µm bis 400 µm aufweist.