DE102012024011B3

DE102012024011B3 - Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102012024011B3
Application number: DE201210024011
Authority: DE
Inventors: Hatem Shahin
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2014-04-10
Anticipated expiration: 2032-12-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe (10) für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Bremsscheibentopf (12), mit einem in radialer Richtung (r) ausgerichteten Befestigungsabschnitt (12a) und einen in axialer Richtung (a) ausgerichteten, einen Reibring (14) tragenden Tragabschnitt (12b). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Befestigungsabschnitt (12a) bereichsweise um einen ersten Winkel (α) gegenüber der axialen Richtung (a) nach außen geneigt ausgebildet ist und dass der Tragabschnitt (12b) zumindest bereichsweise um einen zweiten Winkel (β) gegenüber der radialen Richtung (r) nach innen geneigt ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
Ein bekannter Effekt, der das Bremsverhalten der Bremsscheibe während deren Betrieb verändert und die durch die Bremsscheibe bereitgestellte Bremsleistung negativ beeinträchtigt, ist die sogenannte Schirmung. Dabei dehnt sich der Reibring in Folge der Erwärmung während des Betriebs der Bremsscheibe aus, wobei diese thermische Ausdehnung des Reibrings, insbesondere in radialer Richtung der Bremsscheibe, durch den mit dem Reibring verbundenen Bremsscheibentopf zumindest teilweise behindert ist. In Folge der Verbindung zwischen dem Reibring und dem Bremsscheibentopf führt die thermische Ausdehnung des Reibrings auch zu einer Ausdehnung des Bremsscheibentopfes zumindest im Wesentlichen in radialer Richtung der Bremsscheibe, d. h. es tritt ein ”Kippen” des Reibrings in axialer Richtung auf.
Dies führt wiederrum dazu, das die Reibflächen des Reibrings nicht mehr zumindest im Wesentlichen senkrecht zur axialen Richtung der Bremsscheibe verlaufen und somit nicht mehr plan an korrespondierenden Reibflächen einer Bremszange oder einem Bremssattel der Scheibenbremse anliegen können, was die Bremsleistung der Scheibenbremse negativ beeinträchtigt.
Eine gattungsgemäße, sämtliche Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 aufweisende Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs ist in der EP 0 074 892 A1 offenbart.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass die Neigung zur Schirmung der Bremsscheibe deutlich reduziert ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
In bekannter Art und Weise umfasst die Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs einen Bremsscheibentopf, mit einem in radialer Richtung ausgerichteten Befestigungsabschnitt und einen in axialer Richtung ausgerichteten, einen Reibring tragenden Tragabschnitt. Der Befestigungsabschnitt weist eine planparallel zu einer durch den Reibring aufgespannten Reibringebene ausgerichteten Flanschfläche auf und der Tragabschnitt ist ausgehend vom Befestigungsabschnitt in axialer Richtung zum Reibring hin verlaufend betrachtet, zumindest bereichsweise um einen zweiten Winkel β radial nach innen geneigt ausgebildet.
Erfindungsgemäß ist der Befestigungsabschnitt in radialer Richtung nach außen verlaufend betrachtet an seinem dem Tragabschnitt zugewandten Endbereich um einen ersten Winkel α zur Reibringebene weg geneigt ausgebildet.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Bremsscheibentopfes ist nunmehr sichergestellt, dass sich die axialen Wände des Bremsscheibentopfes als Biegefeder verhalten und dadurch die axiale Bewegung der Reibringe beeinflussen. Somit wird durch die gezielte Verformung des Bremsscheibentopfes die Schirmung des Reibrings ausgeglichen. Somit ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass sich die Reibflächen des Reibrings möglichst radial bewegen, was der Meidung von Schirmung und ggf. Hotspots-Bildung dient.
Wie Simulationen gezeigt haben, wird das optimale Ergebnis erzielt, wenn der erste Winkel α in einem Bereich von 0,5° bis 4° und der zweite Winkel β in einem Bereich von 1° bis 3° liegt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen der Befestigungsabschnitt und/oder der Tragabschnitt des Bremsscheibentopfes eine konstante Materialdicke auf. Dies ist insbesondere hinsichtlich der Fertigung von Vorteil.
Denkbar ist aber auch, dass der Befestigungsabschnitt und/oder der Tragabschnitt des Bremsscheibentopfes eine variable Materialdicke aufweisen. Mittels der Variation der Materialdicke ist eine weitere Möglichkeit gegeben, die Schirmung des Bremsscheibentopfes zu beeinflussen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind Bremsscheibentopf und Reibring einteilig ausgebildet. Denkbar ist jedoch auch, dass Bremsscheibentopf und Reibring mehrteilig, insbesondere zweiteilig ausgebildet sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
In der Zeichnung bedeutet:
1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe;
2 die Bremsscheibe aus 1 vor einem Bremsvorgang, und
3 der Bremsscheibentopf aus 2 nach einem Bremsvorgang.
1 zeigt eine insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs.
In bekannter Art und Weise umfasst die Bremsscheibe 10 einen insgesamt mit der Bezugsziffer 12 bezeichneten Bremsscheibentopf sowie einen Reibring 14.
Der Bremsscheibentopf 12 seinerseits weist einen in radialer Richtung r ausgerichteten Befestigungsabschnitt 12a sowie einen in axialer Richtung a, den Reibring 14 tragenden Tragabschnitt 12b auf.
Wie 1 weiter zu entnehmen ist, ist der Befestigungsabschnitt 12a an seinem, dem Tragabschnitt 12b zugewandten Endbereich bereichsweise um einen ersten Winkel α gegenüber der axialen Richtung a nach außen geneigt ausgebildet. Weiterhin ist – wie 1 zu entnehmen ist – die in radiale Richtung r betrachtete innere Wandung des Tragabschnitts 12b um einen zweiten Winkel β gegenüber der radialen Richtung r nach innen geneigt ausgebildet.
Die erfindungsgemäße Wirkung ist am besten aus den nachfolgenden 2 und 3 ersichtlich. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde in 2 und 3 auf die Darstellung des Reibrings verzichtet.
Während 2 den Bremsscheibentopf 12 vor einem Bremsvorgang, d. h. vor seiner Erwärmung zeigt, zeigt 3 die Situation nach einem Bremsvorgang, d. h. nach Erwärmung.
Wie aus 3 ersichtlich ist, ist die Neigung von Befestigungsabschnitt 12a und Tragabschnitt 12b derart gewählt, dass die beiden Schrägwände bei Erwärmung das ”Kippen” des Reibrings ausgleichen, so dass die Schirmung vermieden bzw. reduziert wird.
Bezugszeichenliste

10: Bremsscheibe
12: Bremsscheibentopf
12a: Befestigungsabschnitt
12b: Tragabschnitt
14: Reibring
α: erster Winkel
β: zweiter Winkel
a: axiale Richtung
r: radiale Richtung

Claims

Bremsscheibe (10) für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Bremsscheibentopf (12), mit einem in radialer Richtung (r) ausgerichteten Befestigungsabschnitt (12a) und einen in axialer Richtung (a) ausgerichteten, einen Reibring (14) tragenden Tragabschnitt (12b), wobei der Befestigungsabschnitt (12a) eine planparallel zu einer durch den Reibring (14) aufgespannten Reibringebene ausgerichteten Flanschfläche aufweist, und der Tragabschnitt (12b) ausgehend vom Befestigungsabschnitt (12a) in axialer Richtung (a). zum Reibring (14) hin verlaufend betrachtet zumindest bereichsweise um einen zweiten Winkel (β) radial nach innen geneigt ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (12a) in radialer Richtung (r) nach außen verlaufend betrachtet an seinem, dem Tragabschnitt (12b) zugewandten Endbereich um einen ersten Winkel (α) in Bezug zur Reibringebene weg geneigt ausgebildet ist.
Bremsscheibe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel (α) 0,5° bis 4° und der zweite Winkel (β) 1° bis 3° beträgt
Bremsscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (12a) und/oder der Tragabschnitt (12b) eine konstante Materialdicke aufweisen.
Bremsscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (12a) und/oder der Tragabschnitt (12b) eine variable Materialdicke aufweisen.
Bremsscheibe (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Bremsscheibentopf (12) und Reibring (14) einteilig ausgebildet sind.
Bremsscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Bremsscheibentopf (12) und Reibring (14) geteilt ausgebildet sind.