DE102012103196B4 - Brake pad backing plate and method of manufacturing a brake pad backing plate - Google Patents
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Abstract
Bremsbelagträgerplatte (1.1, 1.2) mit einer Kolbenseite (3) und einer Belagseite (2) für eine Scheibenbremse eines Fahrzeugs, wobei die Kolbenseite (3) eine randseitige Vertiefung (20) aufweist und eine ringförmige Vertiefung (17) oder eine kreisförmige Vertiefung (24) angeordnet ist und wobei auf der Belagseite (2) eine Materialaussparung (11,16) angeordnet ist, welche eine ringförmige Erhebung (13) oder eine kreisförmige Erhebung (21) aufweist.Brake lining carrier plate (1.1, 1.2) with a piston side (3) and a lining side (2) for a disc brake of a vehicle, the piston side (3) having a peripheral depression (20) and an annular depression (17) or a circular depression (24 ) is arranged and on the lining side (2) a material recess (11,16) is arranged, which has an annular elevation (13) or a circular elevation (21).
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die Erfindung betrifft eine Bremsbelagträgerplatte und ein Verfahren zum Herstellen einer Bremsbelagsträgerplatte für ein Scheibenbremssystem eines Fahrzeuges nach den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 6.The invention relates to a brake pad carrier plate and a method for producing a brake pad carrier plate for a disc brake system of a vehicle according to the features of
Stand der TechnikState of the art
Bremsbelagträgerplatten sind jene Platten, auf denen die Bremsbeläge montiert werden. Diese Verbindung wird als Bremsbacke definiert. Eine Bremsbacke ist für Scheibenbremssysteme als Gegenstück der Scheibe ausgelegt. In einem Scheibenbremssystem ist eine Scheibe auf einer Rotationsachse montiert. Diese dreht sich mit derselben Winkelgeschwindigkeit der Räder mit. Über der Scheibe ist ein Bremssattel positioniert, in dem die Bremsbacken durch vorhandene Führungen und Mechanismen eingesetzt werden. Der Bremssattel ist so positioniert, dass die Bremsbeläge der Bremsbacken auf die Scheibe zeigen. Des Weiteren ist auf dem Bremssattel ein Bremszylinder vorgesehen. Dieser überträgt eine hydraulisch verstärkte Bremskraft des Bremspedals auf die Bremsbacken. Dadurch drücken sich die Bremsbacken und somit die Beläge auf die Scheibe. Dabei entsteht ein Reibmoment entgegengesetzt dem Winkeldrehmoment, der durch die Winkelgeschwindigkeit erzeugt wurde. Dies hat eine Verringerung der Winkelgeschwindigkeit zur Folge und somit eine Reduzierung der Fahrtgeschwindigkeit. Bei diesem Bremsvorgang und den daraus resultierenden physikalischen Auswirkungen ist eine Bremsbelagträgerplatte verschiedenen Querkräften, einem Druck und sehr hohen Temperatureinflüssen ausgesetzt. Es gibt viele bekannte Ausführungen von Bremsbelagträgerplatten und Herstellungsverfahren zur Herstellung von Bremsbelagträgerplatten, die es heutzutage ermöglichen, diesen Auswirkungen entgegenzuhalten.Brake pad backing plates are the plates on which the brake pads are mounted. This connection is defined as a brake shoe. A brake shoe is designed for disc brake systems as a counterpart of the disc. In a disc brake system, a disc is mounted on an axis of rotation. This rotates with the same angular speed as the wheels. A caliper is positioned above the disc, in which the brake shoes are inserted through existing guides and mechanisms. The caliper is positioned so that the pads on the brake shoes face the disc. A brake cylinder is also provided on the brake caliper. This transmits a hydraulically boosted braking force from the brake pedal to the brake shoes. This presses the brake shoes and thus the pads onto the disc. This creates a friction torque opposite to the angular torque generated by the angular velocity. This results in a reduction in the angular velocity and thus a reduction in the driving speed. During this braking process and the resulting physical effects, a brake pad backing plate is exposed to various lateral forces, pressure and very high temperature influences. There are many known designs of brake pad backing plates and manufacturing methods for manufacturing brake pad backing plates that today make it possible to counteract these effects.
Für Herstellungsverfahren von Bremsbelagträgerplatten wird beispielsweise auf die
Die
Die
Die
Die
Aus der
Die
Die oben genannten Verfahren weisen signifikante Nachteile auf. So sind Giessverfahren sehr teuer und somit unwirtschaftlich und beinhalten zudem durch eine hohe Warmrisswahrscheinlichkeit und Sprödigkeit eine höhere Bruchgefahr. Das Walzen oder Stanzen von Stahl zum Herstellen von Bremsbelagträgerplatten ist ebenso geringfügig wirtschaftlich, da eine höhere Korrosionsanfälligkeit besteht. Des Weiteren wird eine sehr dicke Materialstärke ausgelegt, um den auftretenden Kräften und Auswirkungen entgegenwirken zu können, welche bei dem Abbremsen von Fahrzeugen durch Scheibenbremssysteme entstehen. Das Tiefziehverfahren ist eine sehr zeitgetreue und modernere Herstellungstechnologie für Bremsbelagträgerplatten. Hierbei sind deutliche Verbesserungen der Eigenschaften von Bremsbelagträgerplatten zu sehen. Dieses Verfahren ermöglicht eine Materialersparung, bietet höhere Stabilität gegenüber den wirkenden Querkräften und senkt durch das reduzierte Gewicht den Kraftstoffverbrauch von Kraftfahrzeugen.The above methods have significant disadvantages. Casting processes are very expensive and therefore uneconomical and also involve a higher risk of breakage due to a high probability of hot cracking and brittleness. Rolling or stamping steel to make brake lining backing plates is also marginally economical because of the higher susceptibility to corrosion. Furthermore, a very thick material is designed to be able to counteract the forces and effects that occur when vehicles are braked by disc brake systems. The deep-drawing process is a very contemporary and modern manufacturing technology for brake pad carrier plates. Significant improvements in the properties of brake pad carrier plates can be seen here. This process enables material to be saved, offers greater stability against the acting lateral forces and, thanks to the reduced weight, lowers the fuel consumption of motor vehicles.
Vor diesem Hintergrund sind zudem folgende Druckschriften anzuführen:
- In der
US 2007/0170023 A1
- In the
U.S. 2007/0170023 A1
In der
In der
Aufgabe der Erfindungobject of the invention
Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Bremsbelagträgerplatte und ein Verfahren zum Herstellen einer Bremsbelagträgerplatte zu schaffen, welches die oben genannten Nachteile beseitigt. Das Verfahren soll einfach und kostengünstig zu handhaben sein. Die herzustellende Bremsbelagträgerplatte soll eine deutlich geringere Dicke aufweisen wodurch ferner Material und Gewicht reduziert werden sollen. Darüber hinaus soll die Steifigkeit der Bremsbelagträgerplatte in Längs- und Querrichtung nicht beeinträchtigt, sondern sogar verstärkt werden. Gleichzeitig soll die Gefahr einer Unterrostung des Bremsbelages reduziert werden.The object of this invention is to provide a brake pad backing plate and a method for producing a brake pad backing plate which eliminates the disadvantages mentioned above. The method should be easy and inexpensive to handle. The brake pad carrier plate to be produced should have a significantly smaller thickness, which should also reduce the material and weight. In addition, the rigidity of the brake lining carrier plate in the longitudinal and transverse direction should not be impaired, but should even be increased. At the same time, the risk of rusting underneath the brake lining should be reduced.
Zur Lösung der Aufgabe führen die Merkmale der Ansprüche 1 und 6.The features of
In typischen Ausführungsbeispielen handelt es sich bei dem Verfahren zum Herstellen einer Bremsbelagträgerplatte für ein Scheibenbremssystem eines Fahrzeuges aus einem Rohling um das Verfahren des Gesenkschmiedens oder der Feinstanz-Umformung (Tiefziehen). Bei der Gegenüberstellung der Verfahren Giessen, Stanzen und Walzen mit dem Verfahren des Gesenkschmiedens oder der Feinstanz-Umformung (Tiefziehen) weist dieses den Vorteil auf, dass die Bremsbelagträgerplatte dünner ausgelegt werden kann. Dies hat zur Folge, dass die Platte weniger Material aufweist und damit leichter ist. Ein weiterer Vorteil des Gesenkschmiedens oder der Feinstanz-Umformung (Tiefziehen) ist, dass die Bremsbelagträgerplatte keine Sprödigkeit aufweist.In typical exemplary embodiments, the method for producing a brake pad carrier plate for a disc brake system of a vehicle from a blank is drop forging or fine stamping forming (deep drawing). When comparing the processes of casting, stamping and rolling with the process of drop forging or fine stamping forming (deep drawing), this has the advantage that the brake pad carrier plate can be designed thinner. As a result, the plate has less material and is therefore lighter. Another advantage of drop forging or fine stamping (deep drawing) is that the brake pad carrier plate is not brittle.
Bei der Herstellung der Bremsbelagträgerplatte wird in die Bremsbelagträgerplatte eine Vertiefung für einen Kolben eines Bremszylinders eingeformt. Diese Vertiefung kann ringförmig oder kreisförmig ausgebildet sein. Hierbei handelt es sich um 3D-Verformungen, die der Bremsbelagträgerplatte eine höhere Steifigkeit sowohl in Längs- als auch in Querrichtung geben. Andere Formen als eine Kreisfläche oder ein Ring sind denkbar und sollen von der vorliegenden Erfindung umfasst sein. Vorteilhafterweise können diese Formen gleichzeitig als Aufnahme für den Bremskolben dienen.During the manufacture of the brake lining carrier plate, a recess for a piston of a brake cylinder is formed into the brake lining carrier plate. This recess can be ring-shaped or circular. These are 3D deformations that give the brake pad backing plate greater rigidity in both the longitudinal and transverse directions. Shapes other than a circular area or a ring are conceivable and should be encompassed by the present invention. Advantageously, these forms can also serve as a receptacle for the brake piston.
Ist die Vertiefung ringförmig ausgebildet, so liegt eine Innenfläche der Vertiefung bevorzugt in einer Ebene mit einer Kolbenseite der Bremsbelagträgerplatte.If the recess is ring-shaped, an inner surface of the recess preferably lies in one plane with a piston side of the brake lining carrier plate.
Weiterhin wird in eine der Kolbenseite gegenüberliegende Belagseite der Bremsbelagträgerplatte eine Materialaussparung eingeformt, welche der Aufnahme eines Bremsbelags dient. In der Materialaussparung ist eine Erhebung ausgebildet, wobei die Erhebung bevorzugt mittig auf der Belagseite vorgesehen ist. Ferner ist die Erhebung bevorzugt ringförmig oder kreisförmig ausgebildet. Hierbei handelt es sich um 3D-Verformungen, die der Bremsbelagträgerplatte eine höhere Steifigkeit sowohl in Längs- als auch in Querrichtung geben. Andere Formen als eine Kreisfläche oder ein Ring sind denkbar und sollen von der vorliegenden Erfindung umfasst sein.Furthermore, a material cutout is formed in a pad side of the brake pad carrier plate that is opposite the piston side and serves to accommodate a brake pad. An elevation is formed in the material recess, the elevation preferably being provided in the middle on the lining side. Furthermore, the elevation is preferably ring-shaped or circular. These are 3D deformations that give the brake pad backing plate greater rigidity in both the longitudinal and transverse directions. Shapes other than a circular area or a ring are conceivable and should be encompassed by the present invention.
Ferner können die oben genannten Flächen, ob nun Vertiefung oder Erhebung gleichzeitig als Aufnahme für Geräuschdämpfungsmassnahme (Dämpfungsblech/Folie) dienen. Diese ist damit verschiebungssicher ohne weitere Befestigungsmassnahme, wie beispielsweise eine Vertaumelung oder dergleichen eingebettet. Das wiederum bereitet die Möglichkeit der Nutzung von Kaltklebern, welche oftmals bessere Geräuschdämpfung aufweisen gegenüber Heissklebern.Furthermore, the above-mentioned surfaces, whether indentations or elevations, can simultaneously serve as a receptacle for noise-damping measures (damping plate/foil). This is thus embedded so that it cannot be displaced without any further fastening measures, such as, for example, wobbling or the like. This in turn opens up the possibility of using cold glue, which often has better noise dampening than hot glue.
Die Geräuschdämpfungsmassnahme erhöht damit nicht die Gesamtbelagstärke, da sie gleichsam in die Bremsbelagträgerplatte abtaucht. Diese höhere Gesamtreibbelagstärke bedeutet Verschleissgewinn, also eine längere Standzeit des Bremsbelages.
Der Bremsbelag selbst wird in die Materialaussparung bevorzugt formschlüssig eingebettet. Das bietet eine zusätzliche Abstützung im Kantenbereich und Verringerung der Unterrostungsgefahr. Weiterhin hat dies den Vorteil, dass der Bremsbelag gegen Querkräfte gesichert ist.The noise dampening measure thus does not increase the overall thickness of the lining, since it is immersed in the brake lining carrier plate, so to speak. This higher total friction lining thickness means increased wear, i.e. a longer service life of the brake lining.
The brake pad itself is preferably embedded in a form-fitting manner in the material recess. This offers additional support in the edge area and reduces the risk of rusting underneath. Furthermore, this has the advantage that the brake pad is secured against lateral forces.
Ein bedeutender Vorteil ist die durch die Reduzierung des Materials der Bremsbelagträgerplatte erreichte Gewichtseinsparung um 30%. Diese wird möglich durch die eingebrachten 3-D Verformungen mit dem beschriebenen Mehrfachnutzen.A significant benefit is the 30% weight saving achieved by reducing the material of the brake pad backing plate. This is made possible by the introduced 3-D deformations with the multiple use described.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, dass in der Materialaussparung Rückhaltebolzen angeordnet werden. Dies sind Befestigungselemente für den Bremsbelag. Sie sind stoffschlüssig mit der Bremsbelagträgerplatte verbunden und übertragen die Querkräfte des Bremsbelages auf die Bremsbelagträgerplatte. Die Form und die Anzahl der Rückhaltebolzen ist vorliegend ohne grössere Bedeutung und kann frei gewählt werden. Vorteilhafterweise werden nur so viele Rückhaltebolzen ausgewählt, wie tatsächlich für die Befestigung des Bremsbelages notwendig sind. Dadurch wird verhindert, dass der Bremsbelagträgerplatte über die Rückhaltebolzen unnötiges Material hinzukommt.A further exemplary embodiment provides that retaining bolts are arranged in the material recess. These are fasteners for the brake pad. They are materially connected to the brake pad carrier plate and transfer the lateral forces of the brake pad to the brake pad carrier plate. The shape and the number of the retaining bolts is not of great importance in the present case and can be chosen freely. Advantageously, only as many retaining bolts are selected as are actually necessary for fastening the brake lining. This prevents unnecessary material from being added to the brake pad carrier plate via the retaining bolts.
Weiterhin weist die Bremsbelagträgerplatte eine Aussenkontur auf. Diese beinhaltet zusätzlich Führungen in Form einer Einwölbung, zumindest zwei Nasen sowie einer Einformung, welche zum formschlüssigen Einsetzten der Bremsbelagträgerplatte in einen Bremssattel ausgebildet ist.Furthermore, the brake lining carrier plate has an outer contour. This also includes guides in the form of an indentation, at least two lugs and an indentation, which is designed for the form-fitting insertion of the brake pad carrier plate into a brake caliper.
In typischen Ausführungsbeispielen wird weiterhin eine randseitige Vertiefung in die Bremsbelagträgerplatte eingeformt. Diese Vertiefung dient der weiteren Stabilisierung der Bremsbelagträgerplatte. Sie kann je nach Festigkeitswunsch und Bedarf entweder eine bestimmte Randlänge oder den gesamten Rand umlaufen. Zur Festigkeitssteigerung sind die Kanten des Randprofils abgerundet.In typical exemplary embodiments, an indentation on the edge is also formed in the brake lining carrier plate. This indentation serves to further stabilize the brake pad carrier plate. Depending on the desired strength and need, it can run around either a certain edge length or the entire edge. The edges of the edge profile are rounded to increase strength.
In typischen Ausführungsbeispielen kommt eine Bremsbelagträgerplatte in einem Scheibenbremssystem von einem Personenkraftwagen, einem Lastkraftwagen, einem Nutzfahrzeug, Motorrad und Fahrrad zur Verwendung.In typical embodiments, a brake pad backing plate is used in a disc brake system of an automobile, truck, utility vehicle, motorcycle, and bicycle.
Figurenlistecharacter list
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
-
1 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemässe Bremsbelagträgerplatte nach2 entlang der Schnittlinie I - I; -
2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemässe Bremsbelagträgerplatte; -
3 eine Schnittansicht durch dieBremsbelagträgerplatte nach 2 entlang der Schnittlinie III - III; -
4 eine schematische, isometrische Ansicht einer Kolbenseite derBremsbelagträgerplatte nach 2 ; -
5 eine schematische, isometrische Ansicht einer Belagseite derBremsbelagträgerplatte nach 2 ; -
6 eine Schnittansicht durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Bremsbelagträgerplatte nach7 entlang der Schnittlinie VI - VI; -
7 eine Draufsicht auf die erfindungsgemässe Bremsbelagträgerplatte; -
8 eine Schnittansicht durch dieBremsbelagträgerplatte nach 7 entlang der Schnittlinie VIII - VIII der; -
9 eine schematische, isometrische Ansicht einer Kolbenseite derBremsbelagträgerplatte nach 7 ; -
10 eine schematische, isometrische Ansicht einer Belagseite derBremsbelagträgerplatte nach 7 ;
-
1 a sectional view through a brake lining carrier plate according to theinvention 2 along the cutting line I - I; -
2 a top view of the brake pad carrier plate according to the invention; -
3 a sectional view through the brakelining carrier plate 2 along the cutting line III - III; -
4 a schematic, isometric view of a piston side of the brakepad carrier plate 2 ; -
5 a schematic, isometric view of a pad side of the brakepad carrier plate 2 ; -
6 a sectional view through a further embodiment of a brake pad carrier plate according to theinvention 7 along the cutting line VI - VI; -
7 a top view of the brake pad carrier plate according to the invention; -
8th a sectional view through the brakelining carrier plate 7 along the section line VIII - VIII of the; -
9 a schematic, isometric view of a piston side of the brakepad carrier plate 7 ; -
10 a schematic, isometric view of a pad side of the brakepad carrier plate 7 ;
Ausführungsbeispielexample
Die
Die Aussenkontur 4 der Bremsbelagträgerplatte 1.1 weist auf einer Seite 5 eine Einwölbung 6 auf. Auf einer der Einwölbung 6 gegenüberliegenden Seite 7 ist die Aussenkontur 4 mit zwei Nasen 8 und 9 versehen. Die Nasen 8 und 9 bilden zwischen sich eine Einformung 10 der Aussenkontur 4 aus, welche symmetrisch zur horizontalen Achse verläuft.The
Die Belagseite 2 der Bremsbelagträgerplatte 1.1 ist mit einer Materialaussparung 11 versehen, welche parallel zur Aussenkontur 4 verläuft und vorzugsweise einen Abstand von 3 bis 4 mm zur Aussenkontur aufweist, wodurch ein Rand 19 und eine Innenkontur 12 ausgebildet wird. In etwa mittig in dieser Materialaussparung 11 ist eine ringförmige Erhebung 13 vorgesehen, welche mit einem Aussenumfang 14 an der Innenkontur 12 im Bereich der Einwölbung 6 sowie auf einer gegenüberliegenden Seite im Bereich der Einformung 10 anliegt. Eine Innenfläche 15 ist aus Gründen der Materialversteifung nach innen gesenkt. Ein Boden 16 der Materialaussparung 11 und die Innenfläche 15 befinden sich bevorzugt auf einer Ebene.The
Auf der gegenüberliegenden Seite der Belagseite 2, sprich der Kolbenseite 3, ist der ringförmigen Erhebung 13 entsprechend eine ringförmige Vertiefung 17 mit einer nach aussen weisenden Innenfläche 18 vorgesehen. Die Innenfläche 18 liegt jedoch noch in einer Ebene mit der Kolbenseite 3 selbst.On the opposite side of the
Ferner weist die Kolbenseite 3 randseitige Vertiefung 20 von bevorzugt etwa 1 mm Stärke und etwa 2,97 mm Breite auf. Die Vertiefung 20 ist, wie auch die gesamte Bremsbelagträgerplatte 1.1, symmetrisch zu einer Mittellinie M angeordnet.Furthermore, the
Gemäss den
Daneben weist die Belagseite 2 der Bremsbelagträgerplatte 1.2 eine kreisförmige Erhebung 21 in etwa mittig in der Materialaussparung 11 auf, welche mit einem Aussenumfang 22 im Bereich der Einwölbung 6 sowie auf der gegenüberliegenden Seite im Bereich der Einformung 10 an der Innenkontur 12 anliegt. In der Materialaussparung 11 sind des Weiteren Rückhaltebolzen 23 angeordnet. Die Rückhaltebolzen 23 dienen der Montage eines nicht näher gezeigten Bremsbelags auf der Belagseite 2 der Bremsbelagträgerplatte 1.2.In addition, the
Auf der gegenüberliegenden Seite der Belagseite 2, sprich der Kolbenseite 3, ist der kreisförmigen Erhebung 21 entsprechend eine kreisförmige Vertiefung 24 vorgesehen, die der Aufnahme eines nicht näher gezeigten Bremskolbens dient.On the opposite side of the
BezugszeichenlisteReference List
- 1.1, 1.21.1, 1.2
- Bremsbelagträgerplattebrake pad backing plate
- 22
- Belagseitelining side
- 33
- Kolbenseitepiston side
- 44
- Aussenkonturouter contour
- 55
- SeitePage
- 66
- Einwölbungindentation
- 77
- SeitePage
- 88th
- erste Nasefirst nose
- 99
- zweite Nasesecond nose
- 1010
- Einformungindentation
- 1111
- Materialaussparungmaterial recess
- 1212
- Ausformungmolding
- 1313
- ringförmige Erhebungannular elevation
- 1414
- Aussenumfangouter circumference
- 1515
- InnenflächeInner surface
- 1616
- BodenFloor
- 1717
- ringförmige Vertiefungannular indentation
- 1818
- InnenflächeInner surface
- 1919
- Randedge
- 2020
- Vertiefungdeepening
- 2121
- kreisförmige Erhebungcircular elevation
- 2222
- Aussenumfangouter circumference
- 2323
- Rückhaltebolzenretaining bolt
- 2424
- Kreisförmige VertiefungCircular indentation
Claims (7)
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Publications (2)
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