DE102011077034A1 - Brake disc for e.g. mechanical disc brake of two-wheeled motor vehicle, has encoder that is integrated in brake disc portion so as to determine brake disc rotation speed and brake disc rotation direction - Google Patents

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Abstract

The brake disc (1) has a friction surface that is provided at front end of a friction ring (3). The friction surface is connected with a brake lining portion. A mounting flange portion (5) is connected with the friction ring. An encoder (2) is integrated in a brake disc portion so as to determine the brake disc rotation speed and the brake disc rotation direction. The encoder is provided as integral portion of the friction ring. Several mounting holes (7) are provided in the mounting flange portion.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe, insbesondere für eine mechanisch oder hydraulisch betätigbare Fahrzeugscheibenbremse, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a brake disk, in particular for a mechanically or hydraulically actuated vehicle disk brake, according to the preamble of patent claim 1.

Aus DE 10 2009 013 358 A1 ist bereits eine derartige Bremsscheibe bekannt, mit einem Reibring, an dessen Stirnseite eine mit einem Bremsbelag zusammenwirkende Reibfläche vorgesehen ist, sowie mit einem Befestigungsflansch, der mit dem Reibring verbunden ist. Um die Drehzahl oder bei Bedarf auch die Drehrichtung der mit dem Fahrzeugrad verbundenen Bremsscheibe erfassen zu können, wird in der Regel mit relativ großem baulichen Aufwand an einer mit der Bremsscheibe verbundenen Radnabe ein Impulsgeber, im folgenden Encoder genannt, fixiert, sodass in Verbindung mit einem geeigneten Sensor das Drehverhalten des Fahrzeugrades präzise erfasst werden kann.Out DE 10 2009 013 358 A1 For example, such a brake disc is already known, with a friction ring, on the front side of which a friction surface cooperating with a brake lining is provided, and with a fastening flange which is connected to the friction ring. In order to detect the speed or, if necessary, the direction of rotation of the brake disc connected to the vehicle, a pulse generator, hereinafter referred to encoder, is usually fixed with a relatively large structural complexity on a wheel hub connected to the brake disc, so in conjunction with a suitable sensor, the rotational behavior of the vehicle wheel can be detected precisely.

Nunmehr ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremsscheibe der angegebenen Art derart auszugestalten, dass mit möglichst einfachen, kostengünstigen Mitteln eine präzise Erfassung der Drehzahl und/oder der Drehrichtung des Fahrzeugrades gewährleistet ist.Now, it is the object of the present invention to design a brake disc of the specified type such that a precise detection of the rotational speed and / or the direction of rotation of the vehicle wheel is ensured with simple, inexpensive means.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Bremsscheibe der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach herstelltechnisch besonders kostengünstig unmittelbar in der Bremsscheibe ein Encoder integriert ist. This object is achieved according to the invention for a brake disc of the specified type with the characterizing features of claim 1, after which manufacturing technology particularly cost directly in the brake disc an encoder is integrated.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand einer Zeichnung hervor.Further features and advantages of the invention will become apparent hereinafter from the description of an embodiment with reference to a drawing.

Es zeigt die 1 in schematischer Darstellung die erfindungswesentlichen Elemente einer Bremsscheibe 1 in einer Draufsicht, die bevorzugt in mechanisch oder hydraulisch betätigbaren Zweirad-Fahrzeugscheibenbremsen zum Einsatz kommt. Die Bremsscheibe 1 weist einen Reibring 3 auf, an dessen Stirnseiten jeweils eine mit einem Bremsbelag zusammenwirkende Reibfläche vorgesehen ist, sowie mit einem Befestigungsflansch 5, der mit dem Reibring 3 verbunden ist. Zur Erfassung der Bremsscheibendrehzahl und/oder der Bremsscheibendrehrichtung ist erfindungsgemäß ein Encoder 2 unmittelbar in der Bremsscheibe 1 einstückig integriert, sodass aufwendige Encoder-Montageschritte sowie die Notwendigkeit zur Verwendung zusätzlicher Encoder-Befestigungselemente entfallen.It shows the 1 in a schematic representation of the invention essential elements of a brake disc 1 in a plan view, which is preferably used in mechanically or hydraulically actuated two-wheeled vehicle disc brakes. The brake disc 1 has a friction ring 3 on, on whose end sides in each case one cooperating with a brake lining friction surface is provided, and with a mounting flange 5 that with the friction ring 3 connected is. For detecting the brake disk speed and / or the brake disk rotation direction is an encoder according to the invention 2 directly in the brake disc 1 integrally integrated, eliminating the need for expensive encoder assembly steps and the need to use additional encoder fasteners.

Bezüglich der Integration des Encoders 2 in der Bremsscheibe 1 sind mehrere Lokalisationsstellen denkbar. So eignet sich in einer ersten Ausführungsform beispielsweise der Reibring 3 durch eine entsprechende Ausgestaltung seines Umfangs in Form einer Loch- oder Zahnscheibe die Funktion des Encoders 2 wahrzunehmen, sodass der Encoder 2 ein integrales Bestandteil des Reibrings 3 darstellt.Regarding the integration of the encoder 2 in the brake disc 1 Several localization points are conceivable. For example, in a first embodiment, the friction ring is suitable 3 by a corresponding configuration of its circumference in the form of a perforated or toothed disc, the function of the encoder 2 notice, so the encoder 2 an integral part of the friction ring 3 represents.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist der Encoder 2 nach Art einer Lochscheibe durch mehrere gleichförmig über den Umfang der Bremsscheibe 1 verteilte Streben 4 gebildet, welche den Befestigungsflansch 5 mit dem Reibring 3 einstückig verbinden. Die zwischen dem Reibring 3 und dem Befestigungsflansch 5 radial verlaufenden Streben 4 ermöglichen somit den Abgriff der Drehzahl mittels eines geeigneten (nicht abgebildeten) Sensors, der generell die Fähigkeit hat, analog zu den allseits bekannten zahnförmigen Impulsgeberrädern anstelle zwischen Zahn und Zahnlücke nunmehr zwischen Strebe 4 und Strebenlücke 8 zu differenzieren, wobei elementar denkbar bei Wunsch oder Bedarf ebenso andere periodisch wechselnden Eigenschaften, wie z.B. magnetische Feldrichtung oder optisches Muster zur Drehsignalerfassung herangezogen werden können, die sich überwiegend als sinusförmige Signale abbilden lassen. Der Sensor erzeugt daraufhin ein Ausgangssignal, das die gleiche Periodizität aufweist wie das abgetastete Signalmuster.According to a second embodiment, the encoder 2 in the manner of a perforated disc by several uniformly over the circumference of the brake disc 1 distributed struts 4 formed, which the mounting flange 5 with the friction ring 3 connect in one piece. The between the friction ring 3 and the mounting flange 5 radially extending struts 4 thus allow the tapping of the speed by means of a suitable (not shown) sensor, which generally has the ability, analogous to the well-known tooth-shaped pulser wheels instead of between tooth and tooth gap now between strut 4 and strut gap 8th to differentiate, elementally conceivable as desired or demand as well as other periodically changing properties, such as magnetic field direction or optical pattern for rotational signal detection can be used, which can be predominantly mapped as sinusoidal signals. The sensor then generates an output signal having the same periodicity as the sampled signal pattern.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Encoder 2 ein unmittelbarer integraler Bestandteil des Befestigungsflansches 5, wozu der Befestigungsflansch 5 nach Art einer Lochscheibe ausgebildet ist, die mit mehreren gleichförmig über der Stirnfläche des Befestigungsflanschs 5 verteilten, radial gerichteten Aussparungen 6 versehen ist. Entsprechend der Darstellung nach 1 sind die Aussparungen 6 als radial verlaufende Langlöcher ausgeführt, wobei innerhalb der Stirnfläche (Flanschfläche) des Befestigungsflansch 5 mehrere Befestigungsbohrungen 7 angeordnet sind, die zur Aufnahme von Befestigungsschrauben gleichförmig verteilt innerhalb eines Lochkreises angeordnet sind, der außerhalb seines Umfangs von den Langlöchern begrenzt ist.According to another embodiment, the encoder 2 a direct integral part of the mounting flange 5 , including the mounting flange 5 is formed in the manner of a perforated disc, with several uniformly over the end face of the mounting flange 5 distributed, radially directed recesses 6 is provided. As shown below 1 are the recesses 6 designed as radially extending slots, wherein within the end face (flange surface) of the mounting flange 5 several mounting holes 7 are arranged, which are arranged to receive fastening screws uniformly distributed within a bolt circle, which is bounded outside of its circumference by the oblong holes.

Unabhängig von der jeweils gewählten Lokalisation des Encoders 2 an der Bremsscheibe 1 entspricht der Encoder 2 somit im Wesentlichen einem durch einen Sensor abtastbaren Zahnkranz oder einer Lochscheibe, wobei zur möglichst kostengünstigen einteiligen Ausbildung der Bremsscheibe 1 für den bevorzugten Einsatz in Kraft- und Fahrräder der Encoder 2, der Befestigungsflansch 5, die Streben 4 und der Reibring 3 als integrale Bestandteile in einem Arbeitsgang mittels einer Präzisionspresse vorteilhaft durch Stanzen von Bandstahl aus einer ebenen Stahlplatte hergestellt sind. Regardless of the selected localization of the encoder 2 on the brake disc 1 corresponds to the encoder 2 thus essentially a scannable by a sensor sprocket or a perforated disc, wherein the most cost-effective one-piece design of the brake disc 1 for the preferred use in power and bicycles of the encoder 2 , the mounting flange 5 , the aspiration 4 and the friction ring 3 are produced as integral components in one operation by means of a precision press advantageous by punching strip steel from a flat steel plate.

Wie bereits eingangs erwähnt, lässt sich die Erfindung schließlich auch zur Erkennung der Drehrichtung der Bremsscheibe 1 verwenden, sobald ein weiterer Encoder 2 in der Bremsscheibe 1 integriert wird, dessen Drehbewegung von einem weiteren Sensor erfasst wird, wozu das weitere Sensorsystem bevorzugt um ein Viertel der Periodenlänge des Signalmusters versetzt ist. Die Drehrichtungserkennung erfolgt somit aufgrund der Phasenverschiebung der Signale zwischen beiden Sensorsystemen, welche zwar immer ein Viertel der Periodenlänge beträgt, aber je nach Drehrichtung der Bremsscheibe 1 zwischen vor- und nacheilend wechselt. As already mentioned, finally, the invention can also be used to detect the direction of rotation of the brake disc 1 use as soon as another encoder 2 in the brake disc 1 is integrated, the rotational movement is detected by another sensor, to which the further sensor system is preferably offset by a quarter of the period length of the signal pattern. The direction of rotation detection is thus due to the phase shift of the signals between the two sensor systems, which although always a quarter of the period length, but depending on the direction of rotation of the brake disc 1 between leading and trailing changes.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Bremsscheibe brake disc
22
Encoder encoder
33
Reibring friction ring
44
Strebe strut
55
Befestigungsflansch mounting flange
66
Aussparung recess
77
Befestigungsbohrungen mounting holes
88th
Strebenlücke pursuit gap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009013358 A1 [0002] DE 102009013358 A1 [0002]

Claims (9)

Bremsscheibe für eine Scheibenbremse, insbesondere für eine Fahrzeugscheibenbremse, mit einem Reibring, an dessen Stirnseite eine mit einem Bremsbelag zusammenwirkende Reibfläche vorgesehen ist, sowie mit einem Befestigungsflansch, der mit dem Reibring verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Bremsscheibendrehzahl und/oder der Bremsscheibendrehrichtung ein Encoder (2) in der Bremsscheibe (1) integriert ist.Brake disc for a disc brake, in particular for a vehicle disc brake, with a friction ring, on the front side of a cooperating with a brake pad friction surface is provided, and with a mounting flange which is connected to the friction ring, characterized in that for detecting the brake disc speed and / or the Brake disc rotation direction an encoder ( 2 ) in the brake disc ( 1 ) is integrated. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Encoder (2) ein integrales Bestandteil des Reibrings (3) ist.Brake disc according to claim 1, characterized in that the encoder ( 2 ) an integral part of the friction ring ( 3 ). Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Encoder (2) entweder als ein durch einen Sensor abtastbarer Zahnkranz oder als eine von einem Sensor abtastbare Lochscheibe ausgeführt ist.Brake disc according to claim 1 or 2, characterized in that the encoder ( 2 ) is designed either as a scannable by a sensor sprocket or as a scanned by a sensor perforated disk. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Encoder (2) nach Art einer Lochscheibe durch mehrere gleichförmig über den Umfang der Bremsscheibe (1) verteilte Streben (4) gebildet ist, welche den Befestigungsflansch (5) mit dem Reibring (3) einstückig verbinden.Brake disc according to claim 1, characterized in that the encoder ( 2 ) in the manner of a perforated disc by a plurality of uniformly over the circumference of the brake disc ( 1 ) distributed struts ( 4 ) is formed, which the mounting flange ( 5 ) with the friction ring ( 3 ) in one piece. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Encoder (2) ein unmittelbares integrales Bestandteil des Befestigungsflansches (5) ist, wozu die Befestigungsflansch (5) nach Art einer Lochscheibe ausgebildet ist, die mit mehreren gleichförmig über der Stirnfläche des Befestigungflanschs (5) verteilte Aussparungen (6) versehen ist.Brake disc according to claim 1, characterized in that the encoder ( 2 ) a direct integral part of the mounting flange ( 5 ), to which the mounting flange ( 5 ) is formed in the manner of a perforated disc, which with several uniformly over the end face of the mounting flange ( 5 ) distributed recesses ( 6 ) is provided. Bremsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (6) als Langlöcher oder Schlitze ausgeführt sind.Brake disc according to claim 5, characterized in that the recesses ( 6 ) are designed as slots or slots. Bremsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsflansch (5) innerhalb der Aussparungen (6) mit mehreren gleichförmig über der Stirnfläche des Befestigungsflanschs (5) angeordnete Befestigungsbohrungen (7) versehen ist.Brake disc according to claim 5, characterized in that the mounting flange ( 5 ) within the recesses ( 6 ) with several uniformly over the end face of the mounting flange ( 5 ) arranged mounting holes ( 7 ) is provided. Bremsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur einteiligen Ausbildung der Bremsscheibe (1) der Encoder (2), der Befestigungsflansch (5), die Streben (4) und der Reibring (3) in einem Arbeitsgang aus einer Stahlplatte hergestellt sind.Brake disc according to claim 4, characterized in that for the one-piece design of the brake disc ( 1 ) the encoder ( 2 ), the mounting flange ( 5 ), the aspiration ( 4 ) and the friction ring ( 3 ) are made in one operation from a steel plate. Bremsscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der einteiligen Bremsscheibe (1) der Encoder (2), der Befestigungsflansch (5), die Streben (4) und der Reibring (3) mittels einer Präzisionspresse durch Stanzen von Bandstahl hergestellt sind.Brake disc according to claim 8, characterized in that for the formation of the one-piece brake disc ( 1 ) the encoder ( 2 ), the mounting flange ( 5 ), the aspiration ( 4 ) and the friction ring ( 3 ) are produced by means of a precision press by punching steel strip.
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