DE102012007117A1 - Brake disc for disc brake of vehicle e.g. motor car, has connecting webs which are protruded in circumferential direction of brake disc alternately by friction ring, and edge of support element is provided with ventilation holes - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für eine Bremsscheibe eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a brake disk for a brake disk of a vehicle according to the preamble of patent claim 1.
Bremsscheiben für Fahrzeuge können während eines Bremsvorganges hohen thermomechanischen Belastungen ausgesetzt sein, weshalb zur besseren Kühlung zwischen den gegenüberliegenden Reibflächen der Bremsscheibe innen einliegende Kühlrippen vorgesehen sein können. Eine solche innenbelüftete Bremsscheibe ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Fahrzeugs anzugeben, die ein verbessertes thermomechanische Verhalten besitzt, und zwar bei reduziertem Gewicht, bei optimaler Luftzufuhr und günstigem Herstellverfahren.The invention has for its object to provide a brake disc for a disc brake of a vehicle, which has an improved thermo-mechanical behavior, with reduced weight, with optimal air supply and favorable manufacturing process.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.The problem underlying the invention is achieved by the features of claim 1. Particularly advantageous developments are disclosed in the subclaims.
Mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 wird eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, erhalten, die aufgrund der wechselseitigen Anordnung der Verbindungsstege und der am Rand des Tragteils vorgesehenen Belüftungsöffnungen eine verbesserte Belüftung der Scheibenbremse ermöglicht. Somit ergibt sich eine wechselseitige Anbindung der Verbindungsstege, bei der die Verbindungsstege in Umlaufrichtung der Bremsscheibe wechselseitig in zwei unterschiedlichen Axialpositionen von der Reibscheibe abstehen. Die Vorteile dieser wechselseitigen Anbindung bestehen darin, dass beim Gießen die Ausformbarkeit aus der Kokille begünstigt ist. Zudem ergibt sich durch die Belüftungsöffnungen eine verbesserte Belüftung der Reibscheibe ausgehend von der Innenseite des topfförmigen Tragteils. Der Reibring kann gegebenenfalls über einen Ringspalt radial nach außen vom topfförmigen Tragteil beabstandet sein. Die Ringspalt-Breite kann dabei beispielhaft in einem Bereich von 0 bis 10 mm liegen.With the features of claim 1, a brake disc for a disc brake of a vehicle, in particular a motor vehicle, obtained, which allows improved ventilation of the disc brake due to the mutual arrangement of the connecting webs and provided at the edge of the supporting part ventilation openings. This results in a mutual connection of the connecting webs, in which the connecting webs project in the direction of rotation of the brake disc alternately in two different axial positions of the friction disc. The advantages of this mutual connection are that during molding, the moldability from the mold is favored. In addition, results from the ventilation openings improved ventilation of the friction disc, starting from the inside of the cup-shaped support member. If appropriate, the friction ring can be spaced radially outward from the cup-shaped supporting part via an annular gap. The annular gap width can be, for example, in a range of 0 to 10 mm.
Außerdem ergibt sich ein Packageoptimierungspotential, da die Verbindungsstelle zwischen Reibring und Tragteil in radialer Richtung weniger Platz beansprucht. Auf diese Weise können relativ kleine Bremsscheiben für einen stark begrenzten Einbauraum hergestellt werden.In addition, there is a package optimization potential, since the junction between the friction ring and support member takes up less space in the radial direction. In this way, relatively small brake discs can be made for a very limited installation space.
Bevorzugt ist der Gesamtaufbau der Bremsscheibe, mit Ausnahme der in Umfangsrichtung versetzten Anordnung der Verbindungsstege, spiegelsymmetrisch zu einer zur Rotationsachse rechtwinkligen Symmetrieachse. Ein solcher spiegelsymmetrischer Aufbau begünstigt in Verbindung mit dem radialen Freiheitsgrad das thermische Verhalten (insbesondere die sogenannte Schirmung) der Bremsscheibe.Preferably, the overall structure of the brake disc, with the exception of the offset in the circumferential direction arrangement of the connecting webs, mirror-symmetrical to a right angle to the axis of rotation axis of symmetry. Such a mirror-symmetrical structure, in conjunction with the radial degree of freedom, promotes the thermal behavior (in particular the so-called shielding) of the brake disk.
Wie aus obiger Beschreibung hervorgeht, sind zu beiden Seiten der Symmetrieachse jeweils in Umfangsrichtung aneinander gereihte Verbindungsstege angeordnet. Die Verbindungsstege dieser beiden Verbindungssteg-Reihen sind in Umfangsrichtung jeweils um einen ersten Teilungswinkel Δα1 zueinander versetzt. Zudem sind die Verbindungsstege jeder Verbindungssteg-Reihe über zweite Teilungswinkel Δα2 in Umfangsrichtung voneinander beabstandet. Die beiden Teilungswinkel können zur Beeinflussung des Schwingungsverhaltens der Bremsscheibe konstant sein oder in Umfangsrichtung variieren.As is apparent from the above description, are arranged on both sides of the axis of symmetry in each case in the circumferential direction juxtaposed connecting webs. The connecting webs of these two connecting web rows are offset in the circumferential direction in each case by a first pitch angle .DELTA.α 1 to one another. In addition, the connecting webs of each row of connecting webs are spaced from one another by second pitch angles Δα 2 in the circumferential direction. The two pitch angles can be constant for influencing the vibration behavior of the brake disk or vary in the circumferential direction.
Zur weiteren Verbesserung der Belüftung der Bremsscheibe ist vorgesehen, dass das Tragteil, welches die Reibscheibe trägt, topfartig mit einer den Verbindungsstegen zugewandten zylindrischen Seitenwand ausgebildet ist, in der Belüftungseinschnitte oder anderweitig ausgebildete, sich bis zum Rand der Seitenwand erstreckende Belüftungsöffnungen vorgesehen sind. Die Belüftungseinschnitte bilden dabei besonders große Belüftungsöffnungen, wenn der Verlauf des Randes der Seitenwand gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an die Position der Verbindungsstege angepasst ist. Stehen die Verbindungsstege wechselseitig in unterschiedlichen Axialpositionen ab, so lassen sich an jedem zweiten Verbindungssteg entsprechende große Einschnitte als Belüftungsöffnungen am Rand der Seitenwand realisieren.To further improve the ventilation of the brake disc is provided that the support member which carries the friction disc, pot-shaped with the connecting webs facing cylindrical side wall is formed, are provided in the ventilation cuts or otherwise formed, extending to the edge of the side wall ventilation openings. The ventilation sipes form particularly large ventilation openings, when the course of the edge of the side wall according to the preferred embodiment of the invention is adapted to the position of the connecting webs. Stand the connecting webs alternately in different axial positions, so can be realized on each second connecting web corresponding large cuts as ventilation holes on the edge of the side wall.
Um besonders große Belüftungsöffnungen zu erhalten, kann der Rand der Seitenwand die Verbindungsstege jeweils nur geringfügig überdecken.In order to obtain particularly large ventilation openings, the edge of the side wall can cover the connecting webs only slightly.
Damit Tangentialkräfte (Bremskräfte) übertragen werden können, sind die Verbindungsstege in Umfangsrichtung formschlüssig mit dem Tragteil verbunden.So that tangential forces (braking forces) can be transmitted, the connecting webs are connected in the circumferential direction in a form-fitting manner with the supporting part.
Die Bremsscheibe ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung als innenbelüftete Bremsscheibe ausgebildet, deren Reibscheibe zwei axial gegenüberliegende Reibringe hat, an denen die Verbindungsstege in Richtung Tragteil an unterschiedlichen Umlaufwinkelpositionen abstehen. Eine derart aufgebaute Reibscheibe lässt sich als einstückiges Teil aus einem geeigneten Keramikmaterial herstellen. Die Reibscheibe kann auch als Graugussteil oder als Kohlefaserteil hergestellt sein. Die jeweils verwendeten Materialien können dabei anwendungsbezogen entsprechend ausgewählt werden.The brake disk is designed according to a preferred development as internally ventilated brake disk, the friction disc has two axially opposite friction rings on which the connecting webs protrude in the direction of the support member at different orbital angular positions. A friction disc constructed in this way can be produced as a one-piece part from a suitable ceramic material. The friction disc can also be used as a gray cast iron part or as Be prepared carbon fiber part. The materials used in each case can be selected according to the application.
Zwischen den Reibscheiben sind vorzugsweise radial ausgerichtete Kühlrippen vorgesehen, zwischen denen sich Kühlkanäle mit radial nach innen und nach außen ausgerichteten Öffnungen erstrecken. In Verbindung mit den an dem Tragteil ausgebildeten Belüftungsöffnungen wird eine optimale Belüftung der Kühlkanäle erreicht.Radially oriented cooling ribs are preferably provided between the friction disks, between which cooling passages extend with radially inwardly and outwardly aligned openings. In conjunction with the ventilation openings formed on the support part, optimum ventilation of the cooling channels is achieved.
Die an der Reibscheibe abstehenden Verbindungsstege können fußseitig mit einer Rundung größeren Radius in die Reibscheibe übergehen. Die Rundung dient der Reduzierung von Kerbwirkung zur Vermeidung von Spannungsspitzen.The projecting at the friction disc connecting webs can pass on the foot side with a radius larger radius in the friction disc. The rounding serves to reduce notch effect to avoid stress peaks.
Das Tragteil, in das die Verbindungsstege eingreifen, kann vorteilhaft als Gussteil oder als ein geschmiedetes Teil hergestellt sein, wobei das Tragteil vorzugsweise aus Leichtmetall besteht. Um eine formschlüssige Verbindung mit den an der Reibscheibe abstehenden Verbindungsstegen zu erhalten, kann das Tragteil durch ein Kokillengussverfahren oder durch einen Schmiedevorgang die Verbindungsstege formschlüssig umschließen.The support member, in which engage the connecting webs can be advantageously prepared as a casting or as a forged part, wherein the support member is preferably made of light metal. In order to obtain a positive connection with the protruding on the friction disc connecting webs, the support member by a Kokillengussverfahren or by a forging process enclose the connecting webs form-fitting manner.
Die in der Axialrichtung zueinander versetzten Verbindungsstege können um einen Axialversatz im Bereich von beispielhaft 10 bis 15 mm voneinander beabstandet sein, wobei der Außendurchmesser der Bremsscheibe in einem Bereich von 300 mm bis 400 mm liegen kann.The mutually offset in the axial direction of the connecting webs may be spaced by an axial offset in the range of, for example, 10 to 15 mm from each other, wherein the outer diameter of the brake disc may be in a range of 300 mm to 400 mm.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing.
Es zeigen:Show it:
Die in
In
Die Verbindungsstege
Die Bremsscheibe ist, mit Ausnahme der in Umfangsrichtung versetzten Anordnung der Verbindungsstege
Die in
Gemäß den Figuren sind daher zu beiden Seiten der Symmetrieachse A jeweils die in Umfangsrichtung aneinander gereihten Verbindungsstege
Die in der Axialrichtung zurückgesetzten Belüftungseinschnitte
Der dem Verbindungssteg
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind als Belüftungsöffnungen Belüftungseinschnitte
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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