DE102012024496B3

DE102012024496B3 - Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102012024496B3
Application number: DE201210024496
Authority: DE
Inventors: Hatem Shahin
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2032-12-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe (10) für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Bremsscheibentopf (12) und einen Reibring (14), wobei Bremsscheibentopf (12) und Reibring (14) über mehrere in radialer Richtung (r) ausgerichtete und in axialer Richtung (a) parallel zueinander angeordnete Verbindungszapfen (16a, 16b), die in korrespondierend ausgebildete Verbindungsaufnahmen hinreichen, miteinander verbunden sind. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der in axialer Richtung (a) betrachtet innentopfseitige Verbindungszapfen (16a) mit axialem und radialem Spiel und der in axialer Richtung (a) betrachtet außentopfseitige Verbindungszapfen (16b) fest in den zugehörigen korrespondierend ausgebildeten Verbindungsaufnahmen geführt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.
Zweigeteilt ausgebildete Bremsscheiben mit einem z. B. aus Grauguss ausgebildeten Reibring und einem aus Aluminium ausgebildeten Tragteil, nachfolgend auch als Bremsscheibentopf bezeichnet, sind hinreichend bekannt. Je nach Fertigungsverfahren ist die Verbindung zwischen Reibringen und Bremsscheibentopf entweder fest oder sie weist ein Spiel zwischen den Seitenwänden auf, um eine radiale Bewegung der Reibring-Verbindungselemente zu ermöglichen.
Eine gattungsgemäße Bremsscheibe, bei der Reibring und Bremsscheibentopf über mehrere in radialer Richtung ausgerichteter und in axialer Richtung parallel zueinander angeordnete Verbindungszapfen, die korrespondierend ausgebildete Verbindungsaufnahme hineinreichen, miteinander verbunden sind, ist aus der EP 1 972 823 B1 bekannt.
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, woraus die Schirmung des Bremsscheibentopfes bzw. der Bremsscheibe resultiert. 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.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibe gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben Art derart weiterzubilden, dass die Schirmung weitgehend vermieden wird.
Die DE 10 2011 112 229 A1 offenbart eine Radbremse an einem Fahrzeug mit einem Nabenelement und mit einer auf dem Nabenelement drehfest angeordneten Bremsscheibe. Die Bremsscheibe ist mittels einer Presspassung auf dem Nabenelement montiert und derart ausgebildet, dass sich diese bei Erreichen einer vordefinierten Temperatur soweit dehnt, dass sich die Presspassung löst und die Bremsscheibe in Axialrichtung auf dem Nabenelement verstellbar ist.
Die DE 10 2007 018 655 A1 offenbart eine Verbund-Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Fahrzeugs, mit einem Reibring und einem Reibringhalter, die über zumindest einen sich im Wesentlichen radial erstreckenden, zerstörungsfrei lösbaren Haltebolzen miteinander verbunden sind, der in gegenüberliegenden, zueinander ausgerichteten Ausnehmungen des Reibrings und des Reibringhalters eingesetzt ist. Hierbei ist der Haltebolzen in zumindest einer der gegenüberliegenden Ausnehmungen des Reibrings und des Reibringhalters in Radialrichtung verschiebbar gelagert.
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 und einen Reibring. Hierbei sind in bekannter Art und Weise Bremsscheibentopf und Reibring über mehrere in radialer Richtung ausgerichtete und in axialer Richtung parallel zueinander angeordnete Verbindungszapfen, die in korrespondierend ausgebildete Verbindungsaufnahmen hinein reichen, miteinander verbunden.
Erfindungsgemäß sind die Verbindungszapfen rechteckförmig ausgebildet. Während die in axialer Richtung betrachtet innentopfseitigen Verbindungszapfen mit axialem und radialem Spiel in ihren zugehörigen korrespondierend ausgebildeten Verbindungsaufnahmen geführt sind, sind die in axialer Richtung betrachtet außentopfseitigen Verbindungszapfen jeweils fest in ihre zugehörigen korrespondierend ausgebildeten Verbindungsaufnahmen gehalten.
Während die außentopfseitige feste Verbindung zwischen Verbindungszapfen und zugehöriger korrespondierend ausgebildeter Verbindungsaufnahme mittels Stoffschluss realisiert ist, ist die mit Spiel in allen Richtung versehene topfinnenseitige Verbindung zwischen Verbindungszapfen und zugehöriger korrespondierend ausgebildeter Verbindungsaufnahme mittels feiner mikroskopischer Oberflächenbearbeitung realisiert.
Aufgrund der erfindungsmäßen Anbindung, nämlich der topfinnenseitigen Anbindung mit axialem und radialem Spiel und der topfaußenseitigen festen Anbindung, wird bei thermischer Ausdehnung der Scheibe topfinnenseitig eine radiale Gegenkraft erzeugt, die die Schirmung ausgleicht bzw. minimiert. Die rechteckige Querschnittsform der Verbindungselemente erweist sich als besonders vorteilhaft, da damit beim Gießen ein sichergestelltes vordefiniertes Spiel zwischen den parallelen Seitenwänden der Verbindungsaufnahmen und des Verbindungselement herstellbar ist.
Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind die Verbindungszapfen am Innenumfang des Reibrings, sich radial nach innen erstreckend, ausgebildet, während die Verbindungsaufnahmen am Außenumfang des Bremsscheibentopfes vorgesehen sind.
Vorzugsweise sind hierbei der Reibring und die Verbindungselemente einteilig aus Grauguss und der Bremsscheibentopf aus Aluminium oder Grauguss ausgebildet.
Gemäße einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Verbindungszapfen am Außenumfang des Bremsscheibentopfes, sich radial nach außen erstreckend, ausgebildet, während die Verbindungszapfen am Innenumfang des Reibrings vorgesehen sind.
Auch bei dieser Ausführungsform sind vorzugsweise der Bremsscheibentopf aus Aluminium oder Grauguss und der Reibring aus Grauguss ausgebildet.
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.
1 zeigt eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Bremsscheibe für ein Kraftfahrzeug.
Die Bremsscheibe 10 weist einen Bremsscheibentopf 12 sowie einen Reibring 14 auf.
Vorliegend sind Bremsscheibentopf 12 und Reibring 14 im Gießverfahren hergestellt. Während der Bremsscheibentopf 12 aus einer Aluminiumlegierung besteht, wurde der Reibring 14 aus Grauguss hergestellt.
Wie 1 weiter zu entnehmen ist, sind Bremsscheibentopf 12 und Reibring 14 über mehrere Verbindungszapfen 16a, 16b miteinander verbunden.
Die Verbindungszapfen 16a, 16b sind am Innenumfang des Reibrings 14 ausgebildet und in radialer Richtung r nach innen ausgerichtet. In axialer Richtung a betrachtet sind die Verbindungszapfen 16a, 16b parallel zueinander ausgerichtet.
Während der Verbindungszapfen 16a in axialer Richtung a topfinnenseitig angeordnet ist, ist der parallel dazu angeordnete Verbindungszapfen 16b topfaußenseitig gelegen.
Am Außenumfang des Bremsscheibentopfes 12 sind korrespondierend ausgebildete Verbindungsaufnahmen zur Aufnahme der Verbindungszapfen 16a, 16b ausgebildet, in die die Verbindungszapfen 16a, 16b hineinreichen.
Wie 1 weiter zu entnehmen ist, ist hierbei der topfaußenseitige Verbindungszapfen 16b fest in seiner korrespondierend ausgebildeten Verbindungsaufnahme gehalten. Im Gegensatz dazu, ist der topfinnenseitig gelegene Verbindungszapfen 16a mit axialem und radialem Spiel in seiner zugehörigen Verbindungsaufnahme geführt.
Dies hat den Effekt, dass bei thermischer Ausdehnung des Reibrings 14 durch den topfinnenseitigen mit axialem und radialen Spiel geführten Verbindungszapfen 16a eine radiale Gegenkraft erzeugt wird, die die Schirmung ausgleicht bzw. minimiert
Bezugszeichenliste

10: Bremsscheibe
12: Bremsscheibentopf
14: Reibring
16a: topfinnenseitiger Verbindungszapfen
16b: topfaußenseitiger Verbindungszapfen
a: axiale Richtung
r: radiale Richtung

Claims

Bremsscheibe (10) für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Bremsscheibentopf (12) und einen Reibring (14), wobei Bremsscheibentopf (12) und Reibring (14) über mehrere in radialer Richtung (r) ausgerichtete und in axialer Richtung (a) parallel zueinander angeordnete Verbindungszapfen (16a, 16b), die in korrespondierend ausgebildete Verbindungsaufnahmen hineinreichen, miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungszapfen (16a, 16b) rechteckförmig ausgebildet sind und dass der in axialer Richtung (a) betrachtet innentopfseitige Verbindungszapfen (16a) mit axialem und radialem Spiel und der in axialer Richtung (a) betrachtet außentopfseitige Verbindungszapfen (16b) fest in den zugehörigen korrespondierend ausgebildeten Verbindungsaufnahmen geführt sind.
Bremsscheibe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungszapfen (16a, 16b) am Innenumfang des Reibrings (14), sich radial nach innen erstreckend, ausgebildet sind und dass die Verbindungsaufnahmen am Außenumfang des Bremsscheibentopfes (12) ausgebildet sind.
Bremsscheibe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungszapfen (16a, 16b) am Außenumfang des Bremsscheibentopfes (12), sich radial nach außen erstreckend, ausgebildet sind und dass die Verbindungsaufnahmen am Innenumfang des Reibrings (14) ausgebildet sind.
Bremsscheibe (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (14) und die Verbindungszapfen (16a, 16b) einteilig aus Grauguss und der Bremsscheibentopf (12) aus Aluminium oder Grauguss ausgebildet sind.
Bremsscheibe (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsscheibentopf (12) und die Verbindungszapfen (16a, 16b) einteilig aus Aluminium oder Grauguss und der Reibring (14) aus Grauguss ausgebildet sind.