DE102011109699A1

DE102011109699A1 - Friction ring for brake disk of motor vehicle, particularly passenger car, has connecting surfaces extended away in radial direction from inside to outside in partial area, where friction ring halves are welded together

Info

Publication number: DE102011109699A1
Application number: DE102011109699A
Authority: DE
Inventors: Ralph Mayer; Oliver Lembach
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-08-06
Filing date: 2011-08-06
Publication date: 2013-02-07

Abstract

The friction ring has two ring halves (12,14), which are arranged coaxially to each other. The ring halves are connected with each other over connecting surfaces (20,22). The connecting surfaces are extended away in radial direction from inside to outside in a partial area. The friction ring halves are welded together, particularly by electron beam welding. Air ducts (26) of an internal ventilation arrangement are provided between the friction ring halves. An independent claim is included for a method for manufacturing a friction ring.

Description

Die Erfindung betrifft einen Reibring für eine Bremsscheibe, insbesondere eines Kraftwagens, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Reibrings der im Oberbegriff des Patentanspruchs 8 angegebenen Art.The invention relates to a friction ring for a brake disc, in particular a motor vehicle, the type specified in the preamble of claim 1 and a method for producing such a friction ring specified in the preamble of claim 8. Art.

Die DE 34 32 926 A1 offenbart eine Bremsscheibe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Befestigungsflansch und zwei ringförmigen Scheibenteilen, insbesondere aus Stahl. An den Scheibenteilen befinden sich Stege, wobei Vertiefungen zwischen benachbarten Stegen Teile von Kühlluftkanälen sind, die ausgehend von einer radial inneren Mündung zu einer radial äußeren Mündung hin verlaufen. Die Scheibenteile sind im Bereich der Endflächen der Stege miteinander verschweißt. Die Stege sind über ihre gesamten aneinanderliegenden Endflächen hinweg unmittelbar oder mittelbar über Stegstreifen durch Elektronenstrahlschweißung miteinander verbunden, wobei die Stege gerade oder gekrümmt, in Umfangsrichtung der Bremsscheibe geneigt und mit solchem Teilabstand angeordnet sind, dass ein quer zu den Stegen orientierter Elektronenschweißstrahl mindestens eine Schweißstelle erfasst und unmittelbar nach dem Verlassen oder während des Verlassens einer Schweißstelle an den Stegenden die Steganfänge einer weiteren Schweißstelle erfasst.The DE 34 32 926 A1 discloses a brake disc, in particular for motor vehicles, with a mounting flange and two annular disc parts, in particular made of steel. Webs are located on the disk parts, wherein depressions between adjacent webs are parts of cooling air passages that extend from a radially inner orifice to a radially outer orifice. The disc parts are welded together in the region of the end faces of the webs. The webs are connected to each other over their entire adjacent end faces away directly or indirectly via web strips by electron beam welding, the webs are straight or curved, inclined in the circumferential direction of the brake disc and arranged at such a pitch that a transversely oriented to the webs electron beam detected at least one weld and detected immediately after leaving or while leaving a weld at the web ends the web beginnings of another weld.

Der EP 0 976 945 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Verstärkungsfasern enthaltenen Körpern als bekannt zu entnehmen, bei welchem Fasern, Faserbündel oder Faseragglomerate mit wenigstens einem karbonisierbaren Bindemittel zu einer Pressmasse vermischt werden und die Pressmasse zu einem Verstärkungsfasern enthaltenen Körper gepresst wird. Dabei wird eine Pressvorrichtung mit einer endformnahen Pressform verwendet. Die Pressmasse wird in einer Pressform gepresst, welche Einlagen aufweist, so dass der resultierende Verstärkungsfasern enthaltene Körper zu diesen Einlagen korrespondierende Ausnehmungen aufweist, derart, dass die Verstärkungsfasern entlang dieser Ausnehmungen etwa parallel zu den Seitenkanten der Ausnehmungen orientiert sind. Bei dem Verstärkungsfasern enthaltenden Körper kann es sich um eine Bremsscheibe handeln.Of the EP 0 976 945 B1 there is known a method for producing bodies containing reinforcing fibers, in which fibers, fiber bundles or fiber agglomerates are mixed with at least one carbonisable binder to give a molding compound and the molding compound is pressed into a body containing reinforcing fibers. In this case, a pressing device is used with an endformnahen mold. The molding compound is pressed in a mold having inserts so that the resulting reinforcement fiber-containing body has recesses corresponding to these inserts, such that the reinforcement fibers are oriented along these recesses approximately parallel to the side edges of the recesses. The reinforcing fiber containing body may be a brake disc.

Aus der EP 0 109 035 A1 ist eine belüftete Bremsscheibe bekannt. Die belüftete Bremsscheibe ist aus zwei im Abstand zueinander parallel liegenden vorgeformten Stahlblech-Einzelteilen mit je einem als Reibring dienenden Scheibenringteil mit über den Umfang verteilten und in axialer Richtung weisenden buckelförmigen Ausdrückungen zusammengesetzt. Die Scheibenringteile sind über die an ihnen anliegenden, als Abstandshalter wirkenden Ausdrückungen durch Schweigen oder ein ähnliches Fügeverfahren miteinander verbunden. Dabei ist vorgesehen, dass die buckelförmigen Ausdrückungen beider Scheibenringteile aufeinander liegen und über den Scheibenumfang derart verteilt angeordnet sind, dass durch sie von innen nach außen verlaufende Strömungskanäle mit unterbrochenen, schaufelförmig gebogenen Seitenwandungen gebildet sind.From the EP 0 109 035 A1 is a ventilated brake disc known. The ventilated brake disc is composed of two spaced apart parallel preformed sheet steel items with one serving as a friction ring disc ring part with distributed over the circumference and pointing in the axial direction hump-shaped expressions. The disc ring parts are connected to each other via the abutting them acting as spacers expressions by silence or a similar joining method. It is provided that the hump-shaped expressions of both disc ring parts lie on top of each other and are distributed over the disc circumference such that they are formed by them from the inside outward flow channels with interrupted, scoop-shaped curved side walls.

Es hat sich gezeigt, dass die Herstellung eines zwei Reibringhälften umfassenden Reibrings für eine Bremsscheibe relativ aufwändig ist, was zu unerwünscht hohen Kosten zur Herstellung des Reibrings führt.It has been found that the production of a friction ring comprising two friction ring halves for a brake disk is relatively complicated, which leads to undesirably high costs for producing the friction ring.

Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Reibring für eine Bremsscheibe sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Reibrings für eine Bremsscheibe bereitzustellen, welche eine besonders kostengünstige Herstellung des Reibrings ermöglichen.Thus, the present invention has for its object to provide a friction ring for a brake disc and a method for producing such a friction ring for a brake disc, which allow a particularly cost-effective production of the friction ring.

Diese Aufgabe wird durch einen Reibring für eine Bremsscheibe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Reibrings für eine Bremsscheibe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a friction ring for a brake disc having the features of patent claim 1 and by a method for producing such a friction ring for a brake disc having the features of patent claim 8. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.

Der erste Aspekt der Erfindung betrifft einen Reibring für eine Bremsscheibe, insbesondere eines Kraftwagens, mit zwei zumindest im Wesentlichen koaxial zueinander angeordneten Reibringhälften. Die Reibringhälften sind dabei über jeweilige Verbindungsflächen zumindest stoffschlüssig miteinander verbunden.The first aspect of the invention relates to a friction ring for a brake disc, in particular a motor vehicle, with two friction ring halves arranged at least substantially coaxially with one another. The friction ring halves are connected to each other via respective connecting surfaces at least cohesively.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich die Verbindungsflächen in radialer Richtung von innen nach außen zumindest in einem Teilbereich voneinander weg erstrecken. Mit anderen Worten sind die Reibringhälften unter Ausbildung wenigstens einer Stoffschlussnaht stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Stoffschlussnaht erstreckt sich dabei zumindest in dem Teilbereich zwischen den jeweiligen Verbindungsflächen, d. h. zwischen wenigstens einer ersten Verbindungsfläche einer ersten der Reibringhälften und wenigstens einer zweiten Verbindungsfläche der zweiten Reibringhälfte. Da sich die jeweiligen Verbindungsflächen der Reibringhälften nun in radialer Richtung von innen nach außen voreinander weg erstrecken, können die Reibringhälften unter Ausbildung der Stoffschlussnaht besonders einfach und damit zeit- und kostengünstig miteinander verbunden werden. Dies halt die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Reibrings und damit der gesamten Bremsscheibe besonders gering. Dies wirkt sich aufgrund von Skaleneffekten insbesondere im Rahmen einer Serienfertigung des Reibrings positiv aus, wodurch es zu erheblichen Kosteneinsparungen kommt.According to the invention, it is provided that the connecting surfaces extend away from one another in the radial direction from the inside to the outside, at least in a partial region. In other words, the friction ring halves are bonded together to form at least one material seam. The material seam extends at least in the partial area between the respective connecting surfaces, ie between at least one first connecting surface of a first of the friction ring halves and at least one second connecting surface of the second friction ring half. Since the respective connecting surfaces of the friction ring halves now extend away from each other in the radial direction from the inside to the outside, the friction ring halves can be connected to one another in a particularly simple manner and thus in a time-saving and cost-effective manner to form the material seam. This keeps the manufacturing cost of the friction ring according to the invention and thus the entire brake disc particularly low. This has a positive effect due to economies of scale, in particular as part of series production of the friction ring resulting in significant cost savings.

Die einzelnen Reibringe sind besonders bevorzugt aus einem sprühkompaktierten Material aufgebaut. Dabei wird das Material über einen thermischen Beschichtungsprozess auf dem Untergrund abgeschieden und zum dreidimensionalen Objekt aufgeschichtet. Beim Herstellungsprozess des Sprühkompaktierens ist die Einbringung von nach oben und unten geschlossenen Kühlkanälen besonders schwierig. Daher werden zunächst zwei Reibringhälften als Oberseite und Unterseite eines Reibrings durch Sprühkompaktieren hergestellt, bei denen die Kühlkanäle nach unten bzw. oben unverschlossen bleiben. Die geschlossenen Kühlkanäle werden gebildet indem die beiden Reibringhälften übereinander angeordnet werden, so dass sich die jeweiligen unvollständigen Kühlkanäle zu einem vollständigen Kühlkanal ergänzen.The individual friction rings are particularly preferably constructed from a spray-compacted material. In the process, the material is deposited on the substrate via a thermal coating process and piled up into a three-dimensional object. In the manufacturing process of spray compacting, the introduction of upwardly and downwardly closed cooling channels is particularly difficult. Therefore, first two friction ring halves are produced by spraying as the top and bottom of a friction ring, in which the cooling channels remain unlocked downwards or upwards. The closed cooling channels are formed by the two friction ring halves are arranged one above the other, so that the respective incomplete cooling channels complement each other to a complete cooling channel.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Verbindungsflächen zumindest in dem Teilbereich zumindest im Wesentlichen keilförmig zueinander verlaufen. Dies bedeutet, dass die jeweiligen Verbindungsflächen zumindest in dem Teilbereich gerade bzw. eben verlaufen. Dabei kann sich eine der Verbindungsflächen in radialer Richtung bzw. zumindest im Wesentlichen parallel zur radialen Richtung erstrecken, während sich die andere Verbindungsfläche schräg zur radialen Richtung erstreckt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich beide Verbindungsflächen bzw. alle Verbindungsflächen der Reibringhälften schräg zur radialen Richtung erstrecken. Die Verbindungsflächen können dabei bezogen auf eine sich senkrecht zur axialen Richtung erstreckenden Mittelebene des Reibrings symmetrisch zueinander ausgebildet sein. So ist eine besonders vorteilhafte Keilform geschaffen, die eine besonders einfache und damit zeit- und kostengünstige Herstellung des Reibrings ermöglicht.It has proven to be particularly advantageous if the connecting surfaces extend at least substantially wedge-shaped relative to one another, at least in the partial region. This means that the respective connection surfaces extend straight or even at least in the partial region. In this case, one of the connecting surfaces may extend in the radial direction or at least substantially parallel to the radial direction, while the other connecting surface extends obliquely to the radial direction. It is particularly advantageous if both connecting surfaces or all connecting surfaces of the friction ring halves extend obliquely to the radial direction. In this case, the connection surfaces can be formed symmetrically with respect to one another relative to a center plane of the friction ring extending perpendicular to the axial direction. Thus, a particularly advantageous wedge shape is created, which allows a particularly simple and thus time and cost-effective production of the friction ring.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung erstrecken sich die Verbindungsflächen in radialer Richtung vollständig von innen nach außen voneinander weg. Dadurch kann die Stoffschlussnaht in radialer Richtung vollständig über die Verbindungsflächen hinweg ausgebildet werden, so dass die Reibringhälften besonders großflächig miteinander verbunden sind. Dies führt zu einer besonders festen und langlebigen Verbindung der Reibringhälften miteinander.In a further advantageous embodiment, the connecting surfaces extend in the radial direction completely away from inside to outside. As a result, the material seam in the radial direction can be formed completely over the connecting surfaces, so that the friction ring halves are connected to one another over a particularly large area. This leads to a particularly strong and durable connection of the friction ring halves together.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Reibringhälften direkt miteinander verbunden. Mit anderen Worten sind die Reibringhälften ohne die Vermittlung eines Vermittlungsteils oder dergleichen miteinander verbunden. Dabei sind die Verbindungsflächen direkt miteinander stoffschlüssig verbunden. Zum direkten stoffschlüssigen Verbinden kann ein Zusatzmittel vorgesehen sein, um die Stoffschlussnaht selbst darzustellen und die Reibringhälften miteinander stoffschlüssig verbinden zu können, ohne dass die stoffschlüssige Verbindung die mechanischen Eigenschaften der Reibringhälften auf unerwünschter Weise negativ beeinträchtigt, Das Zusatzmittel kann ein Schweißzusatzwerkstoff oder ein Kleber sein, mittels welchen die Stoffschlussnaht als Schweißnaht bzw. als Klebenaht ausgebildet ist.In a further advantageous embodiment of the invention, the friction ring halves are directly connected to each other. In other words, the friction ring halves are interconnected without the intermediation of a switch or the like. In this case, the connecting surfaces are connected directly to each other cohesively. For direct material-locking connection, an additive may be provided to represent the material seam itself and to connect the friction ring halves cohesively without the cohesive compound adversely affects the mechanical properties of the friction ring halves in an undesirable manner, the additive may be a welding filler material or an adhesive, by means of which the fabric seam is formed as a weld or as an adhesive seam.

Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Reibringhälften miteinander verschweißt sind. Dadurch sind die Reibringhälften besonders fest und langlebig miteinander verbunden, so dass der Reibring und damit die Bremsscheibe besonders hohe Bremsleistungen bereitstellen können. Als sehr vorteilhaftes Schweißverfahren hat sich das Elektronenstrahlschweißen herausgestellt, welches die zeit- und kostengünstige und gleichzeitige feste Verbindung der Reibringhälften miteinander ermöglicht.As further advantageous, it has been shown when the friction ring halves are welded together. As a result, the friction ring halves are particularly firmly and durably connected to each other, so that the friction ring and thus the brake disc can provide very high braking performance. As a very advantageous welding process, the electron beam welding has been found, which allows the time and cost-effective and simultaneous solid connection of the friction ring halves together.

Sind die beispielsweise zumindest im Wesentlichen aus Metall gebildeten Reibringhälften miteinander verschweißt, so sind diese unter Ausbildung wenigstens einer Schweißnaht als die wenigstens eine Stoffschlussnaht miteinander verbunden. Die Schweißnaht erstreckt sich dabei zwischen den Verbindungsflächen. Die entsprechende Ausgestaltung der Verbindungsflächen, die sich in radialer Richtung von innen nach außen voneinander weg erstrecken, ermöglicht dabei das besonders zeit- und kostengünstige Verschweißen der Reibringhälften miteinander.If the friction ring halves formed, for example, at least essentially of metal, are welded together, then these are joined together to form at least one weld seam as the at least one fabric seam. The weld extends between the bonding surfaces. The corresponding configuration of the connecting surfaces, which extend away from each other in the radial direction from the inside to the outside, enables the particularly timely and cost-effective welding of the friction ring halves to one another.

Bei dem erfindungsgemäßen Reibring kann ferner vorgesehen sein, dass die Reibringhälften auch formschlüssig miteinander verbunden sind. Dazu weist die erste Reibringhälfte beispielsweise wenigstens ein erstes Formschlusselement auf, während die zweite Reibringhälfte wenigstens ein zweites Formschlusselement aufweist. Die Formschlusselemente wirken unter Ausbildung einer Formschlussverbindung zusammen, so dass die Reibringhälften in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung relativ zueinander fixiert sind. Durch die zusätzliche Formschlussverbindung ist eine besonders feste Verbindung zwischen den Reibringhälften dargestellt.In the friction ring according to the invention may also be provided that the friction ring halves are also positively connected to each other. For this purpose, the first friction ring half has, for example, at least one first positive locking element, while the second friction ring half has at least one second positive locking element. The interlocking elements cooperate to form a positive connection, so that the friction ring halves are fixed in the axial direction and / or in the circumferential direction and / or in the radial direction relative to each other. Due to the additional positive connection, a particularly strong connection between the friction ring halves is shown.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind zwischen den Reibringhälften Luftkanäle einer Innenbelüftungsanordnung vorgesehen. Dies bedeutet, dass die erfindungsgemäße Bremsscheibe als innenbelüftete Bremsscheibe ausgebildet ist. Eine solche innenbelüftete Bremsscheibe ist besonders leistungsfähig und kann sehr hohe Bremsleistungen bereitstellen, da während eines Bremsvorgangs entstehende Hitze besonders effizient über die Innenbelüftungsanordnung abgeführt werden kann. Dadurch ist ein vorteilhaftes Abkühlverhalten insbesondere nach dem Bremsvorgang geschaffen, wodurch zusätzliches Leichtbaupotential erschlossen werden kann. Daraus resultiert ein sehr geringes Gewicht der Bremsscheibe, was einem geringen Gewicht des gesamten Kraftwagens zugute kommt.In a further advantageous embodiment of the invention, air channels of an internal ventilation arrangement are provided between the friction ring halves. This means that the brake disc according to the invention is designed as an internally ventilated brake disc. Such an internally ventilated brake disc is particularly powerful and can provide very high braking performance, since heat generated during a braking process dissipates particularly efficiently via the inner ventilation arrangement can be. As a result, an advantageous cooling behavior is created, in particular after the braking process, whereby additional lightweight construction potential can be developed. This results in a very low weight of the brake disc, which benefits a low weight of the entire motor vehicle.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sind die Reibringhälften über Abstandshaltemittel miteinander verbunden, durch welche die jeweiligen Verbindungsflächen zumindest teilweise gebildet sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Luftkanäle zumindest teilweise durch die Abstandshaltemittel gebildet bzw. begrenzt sind. Diese Ausführungsform ermöglicht eine besonders schnelle und effiziente Abführung der Hitze von dem Reibring, so dass die Bremsscheibe mit dem erfindungsgemäßen Reibring auch über eine hohe Betriebsdauer hinweg sehr hohe Bremsleistungen gewährleisten kann.In a further advantageous embodiment, the friction ring halves are connected to one another via spacer means, by which the respective connection surfaces are at least partially formed. It can be provided that the air ducts are at least partially formed or limited by the spacer means. This embodiment allows a particularly fast and efficient removal of heat from the friction ring, so that the brake disc with the friction ring according to the invention can ensure very high braking performance even over a long service life.

Bei den Abstandshaltemitteln handelt es sich beispielsweise um Rippen bzw. um eine Verrippung und/oder Noppen, die beispielsweise in den Luftkanälen, welche Kühlungskanäle darstellen, vorgesehen sind. Die Abstandshaltemittel können dabei durch mechanisches Bearbeiten, insbesondere durch Fräsen, in die Reibringhälften eingebracht werden, wodurch die Innenbelüftungsanordnung zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann.By way of example, the spacer means are ribs or ribs and / or nubs which are provided, for example, in the air ducts, which are cooling ducts. The spacer means can be introduced by mechanical processing, in particular by milling, in the friction ring halves, whereby the inner ventilation arrangement can be produced time and cost.

Die zuvor geschilderten Formschlusselemente der Formschlussverbindung können dabei in bzw. an den miteinander zu fügenden Abstandshaltemitteln vorgesehen sein. So sind die Formschlusselemente kosten- und bauraumgünstig dargestellt.The above-described positive locking elements of the form-locking connection can be provided in or on the spacer means to be joined together. Thus, the interlocking elements are shown cost and space-saving.

Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Reibrings für eine Bremsscheibe, insbesondere eines Kraftwagens, mit einem Reibring. Bei dem Verfahren werden zwei Reibringhälften des Reibrings zumindest im Wesentlichen koaxial zueinander angeordnet und über jeweilige Verbindungsflächen zumindest stoffschlüssig miteinander verbunden.The second aspect of the invention relates to a method for producing a friction ring for a brake disc, in particular a motor vehicle, with a friction ring. In the method, two friction ring halves of the friction ring are arranged at least substantially coaxially to one another and at least materially connected to one another via respective connecting surfaces.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Verbindungsflächen zeitlich vor dem Verbinden der Reibringhälften sich in radialer Richtung von innen nach außen zumindest in einem Teilbereich voneinander weg erstreckend ausgebildet werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. Die entsprechende Ausgestaltung der Verbindungsflächen ermöglicht eine sehr zeit- und kostengünstige, stoffschlüssige Verbindung der Reibringhälften miteinander über die Verbindungsflächen.According to the invention, it is provided that, before the friction ring halves are connected, the connecting surfaces are formed in the radial direction from the inside to the outside at least in a partial region extending away from one another. Advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa. The corresponding configuration of the connecting surfaces allows a very time-consuming and cost-effective, cohesive connection of the friction ring halves with each other via the connecting surfaces.

Zeitlich vor dem Verbinden der Reibringhälften miteinander werden die Reibringhälften, welche auch als Reibblätter bezeichnet werden, hergestellt. Vorteilhafterweise erfolgt die Herstellung der Reibringhälften mittels Sprühkompaktierens. Durch die Herstellung der Reibringhälften mittels Sprühkompaktierens können die Reibringhälften aus besonders vorteilhaften Legierungen hergestellt werden, so dass der aus den Reibringen herzustellende bzw. hergestellte Reibring auch bei hohen Beanspruchungen sehr hohe Bremsleistungen bereitstellen kann. Zu den besonders geeigneten Materialien zählen Aluminiumlegierungen mit Hartstoffen, beispielsweise Aluminiumlegierungen mit Hartstoffpartikeln aus SiC, WC, Al₂O₃ und/oder TiO₂.Temporally before the friction ring halves are joined together, the friction ring halves, which are also referred to as friction plates, are produced. Advantageously, the production of the friction ring halves takes place by means of spray compacting. By manufacturing the friction ring halves by means of spray compacting, the friction ring halves can be produced from particularly advantageous alloys, so that the friction ring to be produced or produced from the friction rings can provide very high braking performance even under high loads. Particularly suitable materials include aluminum alloys with hard materials, for example aluminum alloys with hard material particles of SiC, WC, Al ₂ O ₃ and / or TiO ₂ .

Zeitlich nach dem Sprühkompaktieren und zeitlich vor dem miteinander Verbinden der Reibringhälften werden beispielsweise Abstandshaltemittel wie wenigstens eine Verrippung und/oder Noppen an den Reibringhälften ausgebildet, wodurch Luftkanäle einer Innenbelüftungsanordnung hergestellt werden. Die Luftkanäle erstrecken sich dabei zwischen den Abstandshaltemitteln. Dadurch wird die Bremsscheibe als innenbelüftete Bremsscheibe ausgebildet, so dass während Bremsvorgängen anfallende Hitze besonders gut von dem Reibring abtransportiert werden kann.After the spraying compacting and before the friction ring halves are joined together, for example, spacer means such as at least one ribbing and / or nubs are formed on the friction ring halves, whereby air ducts of an inner ventilation arrangement are produced. The air ducts extend between the spacer means. As a result, the brake disk is designed as an internally ventilated brake disk, so that heat generated during braking operations can be transported away from the friction ring particularly well.

Anschließend werden die Reibringhälften in einer erwünschten Soll-Position relativ zueinander und insbesondere zumindest im Wesentlichen koaxial zueinander angeordnet, woraufhin die Reibringhälften stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Dabei werden die Reibringhälften insbesondere durch Elektronenstrahlschweißen miteinander verschweißt. Bevorzugt werden die Reibringhälften über die Abstandshaltemittel miteinander stoffschlüssig verbunden. Mit anderen Worten stellen die Abstandshaltemittel die jeweiligen Verbindungsflächen bereit. Dies bedeutet, dass die Abstandshaltemittel miteinander gefügt werden, um so die Reibringhälften, welche auch als Ober- und Unterschale bezeichnet werden, miteinander zu verbinden.Subsequently, the friction ring halves are arranged in a desired desired position relative to each other and in particular at least substantially coaxially to each other, whereupon the friction ring halves are materially connected to each other. The friction ring halves are welded together in particular by electron beam welding. The friction ring halves are preferably connected to one another in a material-locking manner via the spacer means. In other words, the spacer means provide the respective bonding surfaces. This means that the spacer means are joined together so as to connect the friction ring halves, which are also referred to as upper and lower shell, with each other.

Die entsprechende Ausgestaltung der Verbindungsflächen ermöglicht dabei die zeit- und kostengünstige stoffschlüssige Verbindung, insbesondere Verschweißung, der beiden Reibringhälften miteinander. Insbesondere ermöglichen die entsprechend ausgestalteten Verbindungsflächen die Ausbildung wenigstens einer Schweißnaht, die beim Verschweißen zumindest in dem Teilbereich in radialer Richtung von innen nach außen ausgebildet wird. Dies kommt der Wärmeabfuhr beim Schweißen zugute, so dass die Reibringhälften besonders großflächig, zeit- und kostengünstig und fest miteinander verbunden werden können.The corresponding configuration of the connecting surfaces allows the time-consuming and cost-effective cohesive connection, in particular welding, of the two friction ring halves together. In particular, the appropriately designed connecting surfaces allow the formation of at least one weld seam, which is formed during welding at least in the partial region in the radial direction from the inside to the outside. This is the heat dissipation during welding benefit, so that the friction ring halves can be particularly large, time and cost and firmly connected to each other.

Zeitlich vor dem stoffschlüssigen Verbinden können die Reibringhälften bei einer Ausführungsform des Verfahrens jeweils mit wenigstens einem Formschlusselement versehen werden, welche unter Ausbildung einer Formschlussverbindung miteinander zusammenwirken können. Dies bedeutet, dass die Reibringhälften auch zusätzlich über einen Formschluss, d. h. die Formschlussverbindungen miteinander verbunden werden können. Dies kommt einer besonders festen Verbindung der Reibringhälften miteinander zugute. In one embodiment of the method, the friction ring halves can each be provided with at least one positive locking element, which can cooperate with one another to form a form-locking connection. This means that the friction ring halves can also be connected to each other via a positive connection, ie the form-locking connections. This is a particularly firm connection of the friction ring halves benefit each other.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or shown alone in the figure can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Schnittansicht eines Reibrings für eine Bremsscheibe eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit zwei zumindest im Wesentlichen koaxial zueinander angeordneten Reibringhälften, welche über jeweilige Verbindungsflächen miteinander verschweißt sind, wobei die Verbindungsflächen in radialer Richtung des Reibrings von innen nach außen keilförmig voneinander weg verlaufen.The drawing shows in the single figure a schematic sectional view of a friction ring for a brake disc of a motor vehicle, in particular a passenger car, with two at least substantially coaxially arranged friction ring halves, which are welded together via respective connecting surfaces, wherein the connecting surfaces in the radial direction of the friction ring from the inside wedge-shaped away from each other.

Die Figur zeigt einen Reibring 10 für eine Bremsscheibe eines Kraftwagens. Der Reibring 10 umfasst eine erste Reibringhälfte 12 und eine zweite Reibringhälfte 14, welche bezüglich einer gemeinsamen Drehachse 16 koaxial zueinander angeordnet sind. Wie der Figur zu entnehmen ist, weist die erste Reibringhälfte 12 ein Formschlusselement 18 auf. Das Formschlusselement 18 ist beispielsweise eine Verzahnung, die sich innenumfangsseitig in Umfangsrichtung vollständig umlaufend erstreckt.The figure shows a friction ring 10 for a brake disc of a motor vehicle. The friction ring 10 includes a first friction ring half 12 and a second friction ring half 14 , which with respect to a common axis of rotation 16 are arranged coaxially with each other. As the figure can be seen, the first friction ring half 12 a form-fitting element 18 on. The form-locking element 18 is, for example, a toothing that extends circumferentially completely circumferentially around the inner circumference.

Das Formschlusselement 18 ist dabei mit einem weiteren, zumindest im Wesentlichen komplementären Formschlusselement in Wirkverbindung zu drehen, wobei das weitere Formschlusselement beispielsweise in bzw. an einer Radnabe, einem Radflansch, einem Bremsscheibentopf oder dergleichen Verbindungselement vorgesehen ist. Über das Formschlusselement 18 und das weitere Formschlusselement kann der Reibring 10 mit dem Verbindungselement in deren Umfangsrichtung verbunden werden, so dass zwischen dem Verbindungselement und dem Reibring 10 Kräfte in Umfangsrichtung und damit Drehmomente übertragen werden können. Das Verbindungselement ist dabei mit einer Antriebskomponente, beispielsweise einer Gelenkwelle einerseits und mit einem Rad des Kraftwagens andererseits verbunden. So kann der fahrende Kraftwagen über den Reibring abgebremst werden.The form-locking element 18 is to be in operative connection with another, at least substantially complementary interlocking element, wherein the further interlocking element is provided for example in or on a wheel hub, a wheel flange, a brake disk chamber or the like connecting element. About the form-locking element 18 and the further form-fitting element, the friction ring 10 be connected to the connecting element in the circumferential direction, so that between the connecting element and the friction ring 10 Forces in the circumferential direction and thus torques can be transmitted. The connecting element is connected to a drive component, for example, a propeller shaft on the one hand and with a wheel of the motor vehicle on the other. Thus, the moving vehicle can be braked via the friction ring.

Wie der Figur zu entnehmen ist, weist dabei lediglich bzw. ausschließlich die erste Reibringhälfte 12 ein Formschlusselement, nämlich das Formschlusselement 18 auf. Die zweite Reibringhälfte 14 weist kein Formschlusselement auf. Dadurch können Rissbildungen insbesondere aufgrund ungleicher Temperaturverteilungen im Reibring 10 vermieden oder zumindest gering gehalten werden.As the figure can be seen, has only or exclusively the first friction ring half 12 a form-fitting element, namely the positive-locking element 18 on. The second friction ring half 14 has no form-fitting element. This can cause cracking, in particular due to unequal temperature distributions in the friction ring 10 be avoided or at least kept low.

Die Reibringhälften 12, 14 sind dabei unter Ausbildung einer Schweißnaht, die in der Figur der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt ist, miteinander verbunden. Dabei sind die Reibringhälften 12, 14 über erste Verbindungsflächen 20 der ersten Reibringhälfte 12 und zweite Verbindungsflächen 22 der zweiten Reibringhälfte 14 miteinander verschweißt. Mit anderen Worten erstreckt sich die in der Figur nicht dargestellte Schweißnaht zwischen den jeweiligen Verbindungsflächen 20, 22.The friction ring halves 12 . 14 are connected to each other to form a weld, which is not shown in the figure for clarity. Here are the friction ring halves 12 . 14 over first connection surfaces 20 the first friction ring half 12 and second connection surfaces 22 the second friction ring half 14 welded together. In other words, the weld not shown in the figure extends between the respective connecting surfaces 20 . 22 ,

Die Verbindungsflächen 20, 22 sind dabei durch jeweilige Abstandshaltemittel 24 der Reibringhälften 12, 14 gebildet. Bei den Abstandshaltemittel 24 handelt es sich beispielsweise um Rippen, Stege oder dergleichen, über die die Reibringhälften 12, 14 voneinander beabstandet und miteinander verbunden sind. Zwischen den Abstandshaltemitteln 24 erstrecken sich Luftkanäle 26 einer Innenbelüftungsanordnung des Reibrings 10, über welche bei einem Bremsvorgang anfallende Hitze effizient vom Inneren des Reibrings 10 in radialer Richtung nach außen hin abtransportiert werden kann. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Reibring 10 um einen sogenannten innenbelüfteten Reibring 10 zur Darstellung einer innenbelüfteten Bremsscheibe. Aufgrund der Innenbelüftung weist die Bremsscheibe eine besonders hohe Leistungsfähigkeit auf und kann auch bei hohen Beanspruchungen über eine hohe Betriebsdauer hinweg sehr hohe Bremsleistungen bereitstellen.The connecting surfaces 20 . 22 are there by respective spacer means 24 the friction ring halves 12 . 14 educated. With the spacer means 24 For example, these are ribs, webs or the like, over which the friction ring halves 12 . 14 spaced apart and interconnected. Between the spacer means 24 air ducts extend 26 an internal ventilation arrangement of the friction ring 10 , about which occurring during a braking heat efficiently from the interior of the friction ring 10 can be removed in the radial direction to the outside. In other words, it is at the friction ring 10 around a so-called internally ventilated friction ring 10 for the representation of a ventilated brake disc. Due to the internal ventilation, the brake disc has a particularly high performance and can provide very high braking performance even at high loads over a long service life.

Wie der Figur ferner zu entnehmen ist, verlaufen die Verbindungsflächen 20, 22 in radialer Richtung vollständig von innen nach außen keilförmig. Mit anderen Worten erstrecken sich die Verbindungsflächen 20, 22 in radialer Richtung von innen nach außen über ihre komplette Erstreckung voneinander weg. Dies bedeutet, dass ein Abstand der Verbindungsflächen 20, 22 in radialer Richtung von innen nach außen hin größer wird. Der Abstand wird dabei zumindest im Wesentlichen linear größer, da die Verbindungsflächen 20, 22 zumindest im Wesentlichen gerade bzw. eben ausgebildet sind und zumindest im Wesentlichen schräg zur radialen Richtung verlaufen.As the figure also shows, the connecting surfaces extend 20 . 22 completely wedge-shaped in the radial direction from the inside to the outside. In other words, the connecting surfaces extend 20 . 22 in the radial direction from inside to outside over their entire extent away from each other. This means that a distance of the connecting surfaces 20 . 22 becomes larger in the radial direction from inside to outside. The distance is at least substantially linearly larger, since the connecting surfaces 20 . 22 at least substantially straight or just trained and at least extend substantially obliquely to the radial direction.

Diese keilförmige Anordnung bzw. Ausgestaltung der Verbindungsflächen 20, 22 ermöglicht die Durchführung eines unkomplizierten und damit zeit- und kostengünstigen Schweißverfahrens, so dass die Reibringhälften 12, 14 zeit- und kostengünstig miteinander verschweißt werden können. Bevorzugt werden die Reibringhälften 12, 14 mittels Elektronenstrahlschweißens miteinander verschweißt. Dabei ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Schweißnaht in radialer Richtung von innen nach außen zwischen den Verbindungsflächen 20, 22 ausgebildet wird.This wedge-shaped arrangement or design of the connecting surfaces 20 . 22 allows the implementation of an uncomplicated and therefore time and cost welding process, so that the friction ring halves 12 . 14 time and cost can be welded together. The friction ring halves are preferred 12 . 14 Welded together by electron beam welding. It is advantageously provided that the weld in the radial direction from the inside to the outside between the connecting surfaces 20 . 22 is trained.

Bevorzugt werden die Reibringhälften 12, 14 zeitlich vor dem Verschweißen mittels Sprühkompaktierens hergestellt. So können sie aus einer Legierung hergestellt werden, welche die Darstellung sehr hoher Bremsleistungen auch bei hohen Beanspruchungen und über eine hohe Betriebsdauer hinweg ermöglicht.The friction ring halves are preferred 12 . 14 produced in time prior to welding by spray compacting. So they can be made of an alloy that allows the representation of very high braking performance, even at high loads and over a long service life.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Reibringfriction ring
1212: erste Reibringhälftefirst friction ring half
1414: zweite Reibringhälftesecond friction ring half
1616: Drehachseaxis of rotation
1818: FormschlusselementForm-fitting element
2020: erste Verbindungsflächenfirst connection surfaces
2222: zweite Verbindungsflächensecond connection surfaces
2424: AbstandshaltemittelSpacer means
2626: Luftkanäleair ducts

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3432926 A1 [0002]
EP 976945 B1 [0003]
EP 0109035 A1 [0004]

Claims

Friction ring ( 10 ) for a brake disk, in particular of a motor vehicle, with two friction ring halves (at least substantially coaxial with each other) 12 . 14 ), which via respective connection surfaces ( 20 . 22 ) are at least materially interconnected, characterized in that the connecting surfaces ( 20 . 22 ) extend in the radial direction from the inside to the outside at least in a partial area away from each other.

Friction ring ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the connecting surfaces ( 20 . 22 ) run at least in the partial region at least substantially wedge-shaped to each other.

Friction ring ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the connecting surfaces ( 20 . 22 ) extend in the radial direction completely away from inside to outside.

Friction ring ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the friction ring halves ( 12 . 14 ) are directly connected.

Friction ring ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the friction ring halves ( 12 . 14 ), in particular by means of electron beam welding, are welded together.

Friction ring ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that between the friction ring halves ( 12 . 14 ) Air channels ( 26 ) are provided an internal ventilation arrangement.

Friction ring ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the friction ring halves ( 12 . 14 ) via spacer means ( 24 ) are interconnected, through which the respective connecting surfaces ( 20 . 22 ) are at least partially formed.

Method for producing a friction ring ( 10 ) for a brake disc, in particular a motor vehicle, in which two friction ring halves ( 12 . 14 ) of the friction ring ( 10 ) arranged at least substantially coaxially with each other and via respective connecting surfaces ( 20 . 22 ) are at least materially connected to each other, characterized in that the connecting surfaces ( 20 . 22 ) in time before connecting the friction ring halves ( 12 . 14 ) are formed in the radial direction from the inside to the outside at least in a partial area extending away from each other.

A method according to claim 8, characterized in that at least one of the friction ring halves ( 12 . 14 ) is prepared prior to placement by spray compacting.

Method according to one of claims 8 or 9, characterized in that the friction ring halves ( 12 . 14 ) are welded together forming at least one material seam, in particular a weld, wherein the fabric seam, in particular the weld, is formed at least in the partial area in the radial direction from the inside to the outside.