DE102010012504A1 - Brake disk for disk brake of motor vehicle, particularly passenger car, comprises friction ring, which is made of alloy, particularly from gray cast iron, and brake disk chamber that is made of thin walled sheet metal - Google Patents

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Abstract

The brake disk comprises a friction ring, which is made of an alloy, particularly from gray cast iron, and a brake disk chamber (10) that is made of thin walled sheet metal, which comprises a through-hole (14) for bolting the brake disk chamber with a wheel hub. A spacer element (24) is provided, which has a partial area that is inserted into the through-hole.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a brake disc according to the preamble of patent claim 1.

Solche Bremsscheiben sind dem Stand der Technik als allgemein bekannt zu entnehmen. Im Zuge von Leichtbaubestrebungen im modernen Kraftwagenbau werden zunehmend sog. Verbundbremsscheiben eingesetzt. Diese umfassen einen leichten Bremsscheibentopf aus einem dünnwandigen Metallblech, sowie einen Reibring aus Grauguss oder einem ähnlich tribologisch belastbarem Material. Verglichen mit einstückig gegossenen Bremsscheiben kann so Gewicht eingespart werden, da das schwerere Gussmaterial nur in den tatsächlich tribologisch und thermisch stark beanspruchten Bereichen der Bremsscheibe Anwendung findet.Such discs are known in the art as generally known. In the course of lightweight construction efforts in modern motor vehicle construction increasingly so-called composite brake discs are used. These include a lightweight brake disk pot made of a thin-walled sheet metal, as well as a friction ring made of cast iron or a similar tribologically resilient material. Compared with integrally cast brake discs so weight can be saved because the heavier cast material is only in the actual tribologically and thermally stressed areas of the brake disc application.

Die Bremsscheiben sind üblicherweise über Schrauben, die in Durchgangsöffnungen des Bremsscheibentopfes eingesetzt sind, mit einer Radnabe verbunden. Bei dünnwandigen Leichtbaubremsscheibentöpfen ist die Traghöhe dieser Durchgangsöffnungen geringer als bei relativ dickwandigen einstückig gegossenen Bremsscheiben. Zur sicheren Befestigung derartiger Verbundbremsscheiben an einer Nabe müssen daher die verwendeten Schrauben und gegebenenfalls die Nabe selbst angepasst werden. Dies führt wiederum zu Kompatibilitätsproblemen, falls der Bremsscheibentyp gewechselt werden soll. Auch bei der Verwendung von Felgen mit unterschiedlichen Einpresstiefen ergeben sich Probleme der Verbindung zwischen Rad, Bremsscheibe und Nabe. Werden inkompatible Komponenten verwendet, so kann dies zu Sicherheitsproblemen führen.The brake discs are usually connected via screws, which are inserted into through holes of the brake disc hub, with a hub. In the case of thin-walled lightweight brake disk pots, the carrying height of these through-openings is smaller than in the case of relatively thick-walled cast-in brake disks. For secure attachment of such composite brake discs to a hub, therefore, the screws used and possibly the hub itself must be adjusted. This in turn leads to compatibility problems if the brake disc type is to be changed. Even with the use of rims with different Einpresstiefen arise problems of connection between the wheel, brake disc and hub. Using incompatible components can lead to security issues.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Bremsscheibe nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bereitzustellen, die die Kompatibilität von Leichtbaubremsscheiben mit konventionellen Naben und Felgen sicherstellt.The present invention is therefore based on the object to provide a brake disc according to the preamble of claim 1, which ensures the compatibility of lightweight brake discs with conventional hubs and rims.

Diese Aufgabe wird durch eine Bremsscheibe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a brake disc having the features of patent claim 1.

Eine solche Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, umfasst einen Reibring aus einer Legierung, insbesondere aus Grauguss. Dieser ist mit einem Bremsscheibentopf aus einem dünnwandigen Metallblech verbunden. Der Bremsscheibentopf weist wenigstens eine Durchgangsöffnung zum Verschrauben des Bremsscheibentopfes mit einer Radnabe auf.Such a brake disc for a disc brake of a motor vehicle, in particular a passenger car, comprises a friction ring made of an alloy, in particular gray cast iron. This is connected to a brake disk pot made of a thin-walled metal sheet. The brake disk hub has at least one passage opening for screwing the brake disk hub to a wheel hub.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens ein Distanzelement zumindest mit einem Teilbereich in die wenigstens eine Durchgangsöffnung eingesetzt ist. Mittels des Distanzelements wird eine Wandstärke des Bremsscheibentopfes zumindest im Bereich der wenigstens einen Durchgangsöffnung erhöht. Dies ermöglicht die Verwendung konventioneller Radschrauben zum Montieren einer derartigen Bremsscheibe an einer Radnabe. Auch an der Radnabe müssen keine Veränderungen vorgenommen werden, um die Montage der Bremsscheibe zu ermöglichen und deren Betriebssicherheit zu gewährleisten. Derartige Bremsscheiben können somit in konventionellen Kraftwagen ohne jegliche Anpassung Verwendung finden. Alle Ausführungen von Radnaben, Radschrauben, Bremsscheiben oder Felgen sind untereinander kombinierbar, ohne dass Sicherheitsprobleme auftreten.According to the invention, at least one spacer element is inserted into the at least one passage opening at least with a partial region. By means of the spacer element, a wall thickness of the brake disk hub is increased at least in the region of the at least one passage opening. This allows the use of conventional wheel bolts for mounting such a brake disc on a wheel hub. Also on the hub no changes must be made to allow the installation of the brake disc and to ensure their operational safety. Such brake discs can thus be used in conventional motor vehicles without any adjustment. All versions of wheel hubs, wheel bolts, brake discs or rims can be combined with each other without any safety problems.

Vorzugsweise weist das Distanzelement wenigstens eine mit der Durchgangsöffnung des Bremsscheibentopfes deckungsgleiche Durchgangsöffnung auf, um so ein Verschrauben der Bremsscheibe mit der Radnabe zu ermöglichen. Das wenigstens eine Distanzelement ist bevorzugt in die wenigstens eine Durchgangsöffnung eingepresst. So ergibt sich ein fester Sitz des Distanzelements an der Bremsscheibe, ohne dass aufwändige Schweißverbindungen oder dergleichen Anwendung finden müssen.Preferably, the spacer has at least one congruent with the passage opening of the brake disk hub passage opening, so as to allow a screwing of the brake disk to the wheel hub. The at least one spacer element is preferably pressed into the at least one passage opening. This results in a tight fit of the spacer element on the brake disc, without the need for elaborate welded joints or the like application.

Das wenigstens eine Distanzelement ist bevorzugt als in die wenigstens eine Durchgangsöffnung des Bremsscheibentopfes eingesetzte Distanzhülse ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonders leichte Ausführung des Distanzelements, so dass die Leichtbauvorteile der Bremsscheibe erhalten bleiben und gleichzeitig ein Verschrauben der Bremsscheibe mit hoher Traghöhe ermöglicht wird.The at least one spacer element is preferably designed as a spacer sleeve inserted into the at least one passage opening of the brake disk hub. This allows a particularly lightweight version of the spacer element, so that the lightweight design advantages of the brake disc are maintained and at the same time a screwing the brake disc is made possible with high support height.

Alternativ hierzu kann das wenigstens eine Distanzelement auch als zum Bremsscheibentopf coaxiale Distanzscheibe ausgebildet sein. Eine solche Distanzscheibe kann in einem einzigen Arbeitsschritt montiert werden und ist daher einfacher an der Bremsscheibe anzubringen als Distanzhülsen, die einzeln in jede der Durchgangsöffnungen eingesetzt werden müssen. Der Vorteil der einfacheren Montage wird allerdings durch ein höheres Eigengewicht erkauft.Alternatively, the at least one spacer element can also be designed as a spacer disc coaxial to the brake disc cup. Such a spacer can be mounted in a single step and therefore easier to attach to the brake disc spacers that must be used individually in each of the through holes. The advantage of easier installation, however, comes at a higher weight.

Bevorzugt beträgt die Summe der Wandstärken vom Bremsscheibentopf und Distanzelement im Bereich der wenigstens einen Durchgangsöffnung etwa 6,5 mm. Dies entspricht der Wandstärke üblicher einteiliger Gussbremsscheiben. Übliche Radschrauben und Naben sind auf die Traghöhe von 6,5 mm ausgelegt, so dass sie mit einer derart ausgebildeten Bremsscheibe Verwendung finden können.Preferably, the sum of the wall thicknesses of the brake disk hub and spacer element in the region of the at least one passage opening is about 6.5 mm. This corresponds to the wall thickness of conventional one-piece cast brake discs. Usual wheel bolts and hubs are designed for the support height of 6.5 mm, so that they can be used with such a trained brake disc.

Im Folgenden soll die Erfindung und die Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert werden.In the following, the invention and the embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing.

Dabei zeigen: Showing:

1 eine Schnittdarstellung durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe; 1 a sectional view through an embodiment of a brake disc according to the invention;

2 eine perspektivische Ansicht der Bremsscheibe gemäß 1 von der Rückseite; 2 a perspective view of the brake disc according to 1 from the back;

3 eine perspektivische Ansicht der Bremsscheibe gemäß 1 von der Vorderseite; 3 a perspective view of the brake disc according to 1 from the front;

4 eine Schnittdarstellung durch ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Bremsscheibentopfes für eine erfindungsgemäße Bremsscheibe und 4 a sectional view through an alternative embodiment of a brake disk hub for a brake disc according to the invention and

5 den Bremsscheibentopf gemäß 4 in perspektivischer Ansicht. 5 the brake disk cup according to 4 in perspective view.

Ein im Ganzen mit 10 bezeichneter Bremsscheibentopf für eine Leichtbaubremsscheibe besteht in der Regel aus dünnwandigem Metall und ist beispielsweise durch Tiefziehen eines Bleches gefertigt. In einer Stirnwandung 12 des Bremsscheibentopfes sind Durchtrittsöffnungen 14 vorgesehen, über welche der Bremsscheibentopf 10 mit einer Radnabe verschraubt werden kann. Eine zentrale Öffnung 16 dient der Durchführung der Radachse und der Zentrierung des Bremsscheibentopfes 10 an der Radnabe.A whole with 10 designated brake disk hub for a lightweight brake disc is usually made of thin-walled metal and is made for example by deep drawing a sheet. In a front wall 12 of the brake disk hub are passages 14 provided, via which the brake disk pot 10 can be bolted to a wheel hub. A central opening 16 serves to carry out the wheel axle and the centering of the brake disk hub 10 at the wheel hub.

Zur Verbindung des Bremsscheibentopfes 10 mit einem Reibring der Bremsscheibe weist eine Mantelwandung 18 des Bremsscheibentopfes 10 eine Verzahnung 20 auf. Die Verzahnung 20 kann ein Formschluss zwischen dem Bremsscheibentopf 10 und einem Reibring hergestellt werden. In der Mantelwandung 18 sind ferner Belüftungsöffnungen vorgesehen, über welche der Nabenbereich der Bremsscheibe im Bremsbetrieb kühlbar ist.To connect the brake disc hub 10 with a friction ring of the brake disc has a jacket wall 18 of the brake disk pot 10 a gearing 20 on. The gearing 20 can a positive connection between the brake disc pot 10 and a friction ring are made. In the jacket wall 18 Ventilation openings are also provided, via which the hub region of the brake disc can be cooled in the braking mode.

Aufgrund der geringen Blechdicke der Stirnwandung 12 des Bremsscheibentopfes 10 weisen die Durchgangsöffnungen 14 nur eine geringe Traghöhe für die Schrauben auf, über die der Bremsscheibentopf 10 mit der Radnabe verbunden werden soll. Übliche Radschrauben sind für größere Traghöhen ausgelegt, da sie üblicherweise mit einteiligen Gussbremsscheiben Anwendung finden, die eine Traghöhe von 6,5 mm aufweisen. Die Wandstärke der Stirnwandung 12 beträgt jedoch nur 2,5 mm.Due to the small sheet thickness of the end wall 12 of the brake disk pot 10 have the passage openings 14 only a small support height for the screws on the brake disc pot 10 to be connected to the wheel hub. Conventional wheel bolts are designed for larger bearing heights, as they are commonly used with one-piece cast brake discs, which have a support height of 6.5 mm. The wall thickness of the end wall 12 However, it is only 2.5 mm.

Um eine Traghöhe des Bremsscheibentopfes im Innenbereich der Durchgangsöffnung 14 zu erhöhen, sind Distanzbuchsen 24 in die Durchgangsöffnungen 14 eingesetzt. Die Distanzbuchsen 24 erstrecken sich mit ihrem Schaft durch die Durchgangsöffnungen 14 hindurch und schließen mit der äußeren Stirnfläche 26 der Stirnwandung 12 bündig ab. Auf Seiten der inneren Stirnfläche 28 der Stirnwandung 12 übergreifen die Distanzbuchsen 24 mit einem Haltering 30 die Durchgangsöffnungen 14. Die Distanzbuchsen 24 können beispielsweise in die Durchgangsöffnungen 14 eingepresst sein, Sodass sich eine Presspassung ergibt. Durch die Distanzbuchsen 24 wird die Wandstärke der Stirnwandung 12 überall im Bereich der Durchgangsöffnungen 14 verstärkt.To a support height of the brake disk hub in the interior of the through hole 14 to increase, are spacers 24 in the through holes 14 used. The spacers 24 extend with their shank through the through holes 14 through and close with the outer face 26 the front wall 12 flush off. On the side of the inner face 28 the front wall 12 overlap the spacers 24 with a retaining ring 30 the passageways 14 , The spacers 24 For example, in the through holes 14 be pressed, so that there is a press fit. Through the spacers 24 becomes the wall thickness of the end wall 12 everywhere in the area of the passage openings 14 strengthened.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel stehen die Distanzbuchsen 24 bei 4 mm über die 2,5 mm starke Stirnwandung 12 über, sodass sich eine Gesamtwandstärke und damit Traghöhe im Bereich der Durchgangsöffnungen 14 von 6,5 mm ergibt. Dies entspricht der üblicherweise verwendeten Traghöhe bei einteiligen Gussbremsscheiben, sodass Bremsscheiben mit einem Bremsscheibentopf 10 mit den üblichen Befestigungsmitteln an üblichen Radnaben befestigt werden können.In the illustrated embodiment, the spacers 24 at 4 mm over the 2.5 mm thick end wall 12 over, so that a total wall thickness and thus support height in the area of the passage openings 14 of 6.5 mm. This corresponds to the commonly used bearing height for one-piece cast brake discs, so that brake discs with a brake disc hub 10 can be attached to the usual hubs with the usual fasteners.

Die 4 und 5 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Bremsscheibentopfes 10'. Anstelle einzelner Distanzhülsen 24 ist hier eine Distanzscheibe 32 vorgesehen, die auf die innere Stirnfläche 28 der Stirnwandung 12 des Bremsscheibentopfes 10' aufgesetzt ist. Die Distanzscheibe 32 besitzt für jede Durchtrittsöffnung 14 einen Schaft 34, der sich in die Durchtrittsöffnung 14 hinein erstreckt und bündig mit der äußeren Stirnfläche 26 der Stirnwandung 12 abschließt. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 3 muss hier nur ein einzelnes Element, nämlich die Distanzscheibe 32 mit dem Bremsscheibentopf 10' verbunden werden. Diese Ausführungsform ist daher einfacher in ihrer Herstellung. Gleichzeitig weist jedoch die Distanzscheibe 32 eine größere Masse auf als die Summe der Massen der Distanzhülsen 24, sodass die Gesamtmasse des Bremsscheibentopfes 10' etwas höher ist. Auch hier steht die Distanzscheibe 32 4 mm über die innere Stirnfläche 28 über, so dass sich im Bereich der Durchgangsöffnungen 14 eine Gesamtwandstärke des Bremsscheibentopfes 10' und damit eine Traghöhe für die Verschraubung von 6,5 mm ergibt.The 4 and 5 show an alternative embodiment of a brake disk hub 10 ' , Instead of individual spacers 24 here is a spacer 32 provided on the inner face 28 the front wall 12 of the brake disk pot 10 ' is attached. The spacer 32 owns for each passage opening 14 a shaft 34 , which is in the passage opening 14 extends into and flush with the outer end face 26 the front wall 12 concludes. In contrast to the embodiment according to 1 to 3 here only a single element, namely the spacer 32 with the brake disk pot 10 ' get connected. This embodiment is therefore easier to manufacture. At the same time, however, has the spacer 32 a greater mass than the sum of the masses of the spacers 24 so that the total mass of the brake disk hub 10 ' a little higher. Again, the spacer is 32 4 mm over the inner face 28 over, so that in the area of the passage openings 14 a total wall thickness of the brake disk hub 10 ' and thus results in a support height for the screw of 6.5 mm.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10, 10'10, 10 '
Bremsscheibentopfbrake disc pot
1212
Stirnwandungend wall
1414
DurchtrittsöffnungenThrough openings
1616
zentrale Öffnungcentral opening
1818
Mantelwandungouter wall
2020
Verzahnunggearing
2424
Distanzbuchsenspacers
2626
äußere Stirnflächeouter face
2828
innere Stirnflächeinner face
3030
Halteringretaining ring
3232
Distanzscheibespacer
3434
Schaftshaft

Claims (6)

Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einem Reibring aus einer Legierung, insbesondere aus Grauguss, sowie einem Bremsscheibentopf (10, 10') aus einem dünnwandigen Metallblech welcher wenigstens eine Durchgangsöffnung (14) zum Verschrauben des Bremsscheibentopfes (10, 10') mit einer Radnabe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Distanzelement (24, 32) zumindest mit einem Teilbereich (34) in die wenigstens eine Durchgangsöffnung (14) eingesetzt ist, mittels welchem eine Wandstärke des Bremsscheibentopfes (10, 10') zumindest im Bereich der wenigstens einen Durchgangsöffnung (14) erhöht wird.Brake disc for a disc brake of a motor vehicle, in particular a passenger car, with a friction ring made of an alloy, in particular of gray cast iron, and a brake disc hub ( 10 . 10 ' ) of a thin-walled metal sheet which at least one passage opening ( 14 ) for screwing the brake disc hub ( 10 . 10 ' ) with a wheel hub, characterized in that at least one spacer element ( 24 . 32 ) at least with a subsection ( 34 ) into the at least one passage opening ( 14 ) is used, by means of which a wall thickness of the brake disk hub ( 10 . 10 ' ) at least in the region of the at least one passage opening ( 14 ) is increased. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (24, 32) wenigstens eine mit der wenigstens einen Durchgangsöffnung (14) des Bremsscheibentopfes deckungsgleiche Durchgangsöffnung aufweist.Brake disc according to claim 1, characterized in that the spacer element ( 24 . 32 ) at least one with the at least one passage opening ( 14 ) of the brake disk hub has congruent passage opening. Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Distanzelement (24, 32) in die wenigstens eine Durchgangsöffnung (14) eingepresst ist.Brake disc according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one spacer element ( 24 . 32 ) into the at least one passage opening ( 14 ) is pressed. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Distanzelement (24) als in die wenigstens eine Durchgangsöffnung (14) des Bremsscheibentopfes (10) eingesetzte Distanzhülse ausgebildet ist.Brake disc according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one spacer element ( 24 ) than in the at least one passage opening ( 14 ) of the brake disk pot ( 10 ) Spacer sleeve is formed. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Distanzelement (32) als zum Bremsscheibentopf (10') koaxiale Distanzscheibe ausgebildet ist.Brake disc according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one spacer element ( 32 ) than to the brake disk pot ( 10 ' ) is formed coaxial spacer. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der wenigstens einen Durchgangsöffnung (14) die Summe der Wandstärken von Bremsscheibentopf (10, 10') und Distanzelement (24, 32) etwa 6,5 mm beträgt.Brake disc according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the region of the at least one passage opening ( 14 ) the sum of the wall thicknesses of brake disk pot ( 10 . 10 ' ) and spacer element ( 24 . 32 ) is about 6.5 mm.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19822579A1 (en) * 1997-06-12 1999-06-10 Daimler Benz Ag Automotive disc brake made of fiber-strengthened carbon or ceramic material
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