DE102012005908B4 - Brake discs for a disc brake of a motor vehicle - Google Patents

Brake discs for a disc brake of a motor vehicle Download PDF

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Abstract

Bremsscheibe (10) für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs, umfassend – einen Bremsscheibentopf (12), und – einen Reibring (14), wobei der Reibring (14) am Außenumfang (U) eine Nut (16) aufweist, in der ein separates Zusatzelement (18) gehalten ist, wobei das Zusatzelement (18) korrespondierend zur Nutform ausgebildet ist und über ein dazu radial versetzt angeordnetes, umlaufendes Federelement (20) in radiale Richtung (r) kraftschlüssig in der Nut (16) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzelement (18) in Umfangsrichtung betrachtet mehrteilig ausgebildet ist.Brake disc (10) for a disc brake of a motor vehicle, comprising - a brake disc cup (12), and - a friction ring (14), wherein the friction ring (14) on the outer circumference (U) has a groove (16) in which a separate additional element ( 18) is held, wherein the additional element (18) is formed corresponding to the groove shape and via a radially offset staggered, circumferential spring element (20) in the radial direction (r) non-positively held in the groove (16), characterized in that the Additional element (18) viewed in the circumferential direction is formed in several parts.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.The invention relates to a brake disc for a disc brake of a motor vehicle according to the specified in the preamble of claim 1. Art.

Ein bekanntes Problem bei Bremsscheiben für Scheibenbremsen eines Kraftfahrzeugs ist, dass beim Bremsvorgang sogenannte inplane Schwingungen, also Schwingungen der Bremsscheibe in tangentialer Richtung auftreten, die wiederum zu einem ungewollten Bremsgeräusch im hochfrequenten Bereich führen können.A well-known problem with brake discs for disc brakes of a motor vehicle is that during braking so-called inplane vibrations, ie vibrations of the brake disc occur in the tangential direction, which in turn can lead to an unwanted brake noise in the high-frequency range.

Eine Bremsscheibe, die hinsichtlich dieser ungewollten Geräuschabstrahlung gedämpft ist, ist in der DE 103 15 380 A1 offenbart. Die Bremsscheibe zeichnet sich dadurch aus, dass der Reibring an seinem Außenumfang eine Ringnut aufweist und dass in der Ringnut mindestens eine ringsum laufende Dämpfungsfeder angeordnet ist.A brake disc, which is damped with respect to this unwanted noise emission, is in the DE 103 15 380 A1 disclosed. The brake disc is characterized in that the friction ring has an annular groove on its outer circumference and in that at least one circumferential damping spring is arranged in the annular groove.

Eine gattungsgemäße, sämtliche Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 aufweisende Bremsscheibe ist aus der DE 22 29 258 A bekannt. Die US 3,774,472 A offenbart eine Bremsscheibe, bei der zur Vibrationsdämpfung auf dem Außenumfang der Bremsscheibe ein Zusatzelement angeordnet ist, wobei das Zusatzelement in Form einer mehrteiligen Kette aus mehreren, in Umfangsrichtung angeordneten Kettengliedern ausgebildet ist, die über ein Federelement in radiale Richtung kraftschlüssig gehalten sind.A generic, all features of the preamble of claim 1 having brake disc is from the DE 22 29 258 A known. The US 3,774,472 A discloses a brake disc, in which an additional element is arranged for vibration damping on the outer circumference of the brake disc, wherein the additional element in the form of a multi-part chain of a plurality of circumferentially arranged chain links is formed, which are frictionally held by a spring element in the radial direction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass eine wirkungsvolle Dämpfung der ungewollten Geräuschentwicklung gewährleistet ist.The invention has the object of providing a brake disc for a disc brake of a motor vehicle according to the type specified in the preamble of claim 1 such that an effective damping of the unwanted noise is ensured.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1 in conjunction with its generic features.

Die Unteransprüche 2 bis 6 bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims 2 to 6 form advantageous developments of the invention.

In bekannter Art und Weise umfasst die Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs einen Bremsscheibentopf und einen Reibring. Zudem weist der Reibring am Außenumfang eine Nut auf, in der ein Zusatzelement gehalten ist, wobei das Zusatzelement korrespondierend zur Nutform ausgebildet ist und über ein dazu radial versetzt angeordnetes, umlaufendes Federelement kraftschlüssig in der Nut gehalten ist.In a known manner, the brake disc for a disc brake of a motor vehicle comprises a brake disc hub and a friction ring. In addition, the friction ring on the outer circumference on a groove in which an additional element is held, wherein the additional element is formed corresponding to the groove shape and is held by a radially offset staggered, circumferential spring element frictionally in the groove.

Da das Zusatzelement korrespondierend zur Nutform ausgebildet ist, ist in axiale Richtung a betrachtet ein formschlüssiger Halt des Zusatzelements in der Nut gewährleistet. Durch diese Ausbildung des Zusatzelements ist zwischen Zusatzelement und Nut eine größtmögliche Kontaktfläche und damit Reibfläche zur Verfügung gestellt. Treten nun Schwingungen in Umfangsrichtung auf, werden diese durch die Reibung in Umfangsrichtung zwischen Reibring und Zusatzelement stark gedämpft. D. h. die für die ungewollte Geräuschentwicklung verantwortlichen inplane Schwingungen werden stark gedämpft, so dass diese nicht mehr zu Geräuschen führen bzw. die Wahrscheinlichkeit hierfür deutlich geringer ist.Since the additional element is formed corresponding to the groove shape, a positive fit of the additional element is ensured in the groove in the axial direction a considered. Through this design of the additional element a maximum contact surface and thus friction surface is provided between additional element and groove. Now occur vibrations in the circumferential direction, they are greatly attenuated by the friction in the circumferential direction between the friction ring and additional element. Ie. the inplane vibrations responsible for the unwanted noise are strongly attenuated, so that they no longer cause any noise or the probability for this is significantly lower.

Erfindungsgemäß ist das über das Federelement in der Nut kraftschlüssig gehaltene Zusatzelement in Umfangsrichtung betrachtet mehrteilig ausgebildet. Die erfindungsgemäße mehrteilige Ausbildung erweist sich als besonders vorteilhaft, da eine einfache Montage gewährleistet ist und über eine entsprechende Wahl der Vorspannung des Federelements der Kraftschluss zwischen Bremsscheibe und Zusatzelement und damit die Reibkraft zwischen diesen Elementen einstellbar ist.According to the invention held over the spring element in the groove frictionally held additional element in the circumferential direction is formed in several parts. The multi-part design according to the invention proves to be particularly advantageous because a simple assembly is ensured and an appropriate choice of the bias of the spring element of the frictional connection between the brake disc and additional element and thus the frictional force between these elements is adjustable.

Vorzugsweise ist die Nut v-förmig oder kalottenförmig ausgebildet und das Zusatzelement weist entsprechend einen korrespondierend hierzu ausgebildeten v-förmigen bzw. kalottenförmigen Querschnitt auf. Die v-förmige bzw. kalottenförmige Ausbildung erweist sich als besonders vorteilhaft, da hierdurch ein besonders guter Kontakt zwischen den Reibpartnern Nut und Zwischenelement gewährleistet ist.Preferably, the groove is V-shaped or dome-shaped and the additional element has a corresponding thereto formed v-shaped or dome-shaped cross-section accordingly. The v-shaped or dome-shaped design proves to be particularly advantageous because this ensures a particularly good contact between the friction partners groove and intermediate element.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem hierzu verwendeten Federelement um eine so genannte Schlauch- oder Wurmfeder. Dies hat den Vorteil, dass eine Schlauch- bzw. Wurmfeder über einen langen Zeitraum die notwendige Vorspannung hält, so dass lange Wartungsintervalle gewährleistet sind.Preferably, the spring element used for this purpose is a so-called hose or worm spring. This has the advantage that a hose or worm spring holds the necessary pretension over a long period of time, so that long service intervals are ensured.

Um einen sicheren Halt der Schlauch- bzw. Wurmfeder zu gewährleisten, ist das Zusatzelement an seiner äußeren Umfangsfläche mit einer Ringnut versehen, in der die Schlauch- bzw. Wurmfeder geführt ist.In order to ensure a secure hold of the hose or worm spring, the additional element is provided on its outer peripheral surface with an annular groove in which the hose or worm spring is guided.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind das Zusatzelement und die Bremsscheibe aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet. Dies erweist sich als besonders vorteilhaft, da hierdurch über eine entsprechende Materialwahl Einfluss auf das Reibverhalten zwischen Bremsscheibe und Zusatzelement ermöglicht ist.According to a further embodiment of the invention, the additional element and the brake disc are formed of different materials. This proves to be particularly advantageous, since this is an appropriate choice of material influence on the friction between the brake disc and additional element allows.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel.Further advantages and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiment shown in the drawings.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.The invention will be described in more detail below with reference to the embodiment shown in the drawing.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugzeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.In the description, in the claims and in the drawing, the terms and associated reference numerals used in the list of reference numerals below are used.

In der Zeichnung bedeutet:In the drawing:

1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe, und 1 a sectional view of a brake disc according to the invention, and

2 eine Draufsicht auf die Bremsscheibe aus 1. 2 a plan view of the brake disc 1 ,

1 und 2 zeigen eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Bremsscheibe. 1 and 2 show a total with the reference numeral 10 designated brake disc.

Wie 1 zu entnehmen ist, weist die Bremsscheibe 10 in bekannter Art und Weise einen Bremsscheibentopf 12 sowie einen Reibring 14 auf. Zudem ist, wie 1 weiter zu entnehmen ist, der Reibring 14 an seinem Außenumfang U mit einer Nut 16 versehen. Die Nut 16 ist vorliegend v-förmig ausgebildet.As 1 can be seen, the brake disc has 10 in a known manner a disc brake cup 12 as well as a friction ring 14 on. Besides, how is 1 can be seen further, the friction ring 14 on its outer circumference U with a groove 16 Mistake. The groove 16 is presently V-shaped.

In der Nut 16 ist ein korrespondierend zur Nutform ausgebildetes, d. h. einen v-förmigen Querschnitt aufweisendes Zusatzelement 18 in axiale Richtung a betrachtet formschlüssig gehalten.In the groove 16 is a corresponding to the groove shape trained, ie a V-shaped cross-section having additional element 18 Viewed in the axial direction a positively held.

Wie 2 zu entnehmen ist, ist das Zusatzelement 18 mehrteilig, vier separate Kreissegmente 18a, 18b, 18c und 18d aufweisend, ausgebildet.As 2 it can be seen, is the additional element 18 multi-part, four separate circle segments 18a . 18b . 18c and 18d having, trained.

In radiale Richtung r betrachtet ist das mehrteilig ausgebildete Zusatzelement 18 kraftschlüssig gehalten.Viewed in the radial direction r is the multi-part additional element 18 held strong.

Die kraftschlüssige Verbindung zwischen Bremsscheibe 10 und Zusatzelement 18 in der Nut 16 ist hierbei mittels einer sogenannten Schlauch- oder Wurmfeder 20 realisiert. Um einen sicheren Halt zu gewährleisten, weist das Zusatzelement 18 an seiner äußeren Umfangsfläche eine Ringnut auf, in dem die Schlauch- bzw. Wurmfeder 20 umlaufend verläuft.The frictional connection between the brake disc 10 and additional element 18 in the groove 16 is here by means of a so-called hose or worm spring 20 realized. To ensure a secure fit, the additional element has 18 on its outer peripheral surface an annular groove in which the hose or worm spring 20 runs around.

Über die Schlauch- bzw. Wurmfeder 20 steht das Zusatzelement 18 unter Vorspannung, d. h. es wird in die Nut 16 gedrückt und steht in Kontakt mit den Seitenflächen der Nut 16. Treten nun beim Bremsvorgang Schwingungen auf, so werden diese durch die Reibung zwischen Zusatzelement 18 und Reibring 14 gedämpft, so dass störende Bremsgeräusche wirksam reduziert werden.About the hose or worm spring 20 is the additional element 18 under pretension, ie it gets into the groove 16 pressed and is in contact with the side surfaces of the groove 16 , If vibrations occur during the braking process, they will be affected by the friction between the additional element 18 and friction ring 14 damped, so that disturbing brake noises are effectively reduced.

Vorliegend sind Zusatzelement 18 und Reibring 14 aus dem gleichen Material ausgebildet. Denkbar ist es jedoch das Material des Zusatzelements 18 und des Reibrings 14 aus unterschiedlichen Materialen auszubilden, um so eine Einstellung des Reibverhaltens der Reibpartner 16, 18 und damit die Reibungsdämpfung gezielt einzustellen.Present are additional element 18 and friction ring 14 made of the same material. It is conceivable, however, the material of the additional element 18 and the friction ring 14 form of different materials, so as to adjust the friction behavior of the friction partners 16 . 18 and thus adjust the friction damping targeted.

Denkbar ist zudem, dass zur Einstellung bzw. Optimierung des Verhaltes, z. B. um nach einer Erprobung die richtige Einstellung vorzunehmen, die Vorspannung der Wurmfeder 20 entsprechend angepasst wird und/oder die Oberflächen der Reibpartner spezifisch gewählt werden.It is also conceivable that for setting or optimizing the behavior, for. B. to make the right setting after a trial, the bias of the worm spring 20 is adjusted accordingly and / or the surfaces of the friction partners are selected specifically.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Bremsscheibebrake disc
1212
Bremsscheibentopfbrake disc pot
1414
Reibringfriction ring
1616
Nutgroove
1818
Zusatzelementadditional element
18a18a
Kreissegmentcircular segment
18b18b
Kreissegmentcircular segment
18c18c
Kreissegmentcircular segment
18d18d
Kreissegmentcircular segment
2020
Schlauch- oder WurmfederHose or worm spring
UU
Außenumfangouter periphery
aa
axiale Richtungaxial direction
rr
radiale Richtungradial direction

Claims (6)

Bremsscheibe (10) für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs, umfassend – einen Bremsscheibentopf (12), und – einen Reibring (14), wobei der Reibring (14) am Außenumfang (U) eine Nut (16) aufweist, in der ein separates Zusatzelement (18) gehalten ist, wobei das Zusatzelement (18) korrespondierend zur Nutform ausgebildet ist und über ein dazu radial versetzt angeordnetes, umlaufendes Federelement (20) in radiale Richtung (r) kraftschlüssig in der Nut (16) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzelement (18) in Umfangsrichtung betrachtet mehrteilig ausgebildet ist.Brake disc ( 10 ) for a disc brake of a motor vehicle, comprising - a brake disc hub ( 12 ), and - a friction ring ( 14 ), wherein the friction ring ( 14 ) on the outer circumference (U) has a groove ( 16 ), in which a separate additional element ( 18 ), the additional element ( 18 ) is formed corresponding to the groove shape and via a radially offset arranged, circumferential spring element ( 20 ) in the radial direction (r) frictionally in the groove ( 16 ), characterized in that the additional element ( 18 ) is formed in several parts in the circumferential direction. Bremsscheibe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (16) v-förmig ausgebildet ist und das Zusatzelement (18) einen v-förmigen Querschnitt aufweist.Brake disc ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the groove ( 16 ) is V-shaped and the additional element ( 18 ) has a V-shaped cross section. Bremsscheibe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (16) kalottenförmig ausgebildet ist und das Zusatzelement (18) einen kalottenförmigen Querschnitt aufweist.Brake disc ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the groove ( 16 ) is dome-shaped and the additional element ( 18 ) has a dome-shaped cross-section. Bremsscheibe (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als eine Schlauch- oder Wurmfeder (20) ausgebildet ist.Brake disc ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring element as a hose or worm spring ( 20 ) is trained. Bremsscheibe (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzelement (18) an seiner äußeren Umfangsfläche eine Ringnut aufweist, in der die Schlauch- oder Wurmfeder (20) geführt ist.Brake disc ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the additional element ( 18 ) has on its outer circumferential surface an annular groove in which the hose or worm spring ( 20 ) is guided. Bremsscheibe (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzelement (18) und die Bremsscheibe (10) aus unterschiedlichen Materialen ausgebildet sind.Brake disc ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the additional element ( 18 ) and the brake disc ( 10 ) are formed of different materials.
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