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HINTERGRUND
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(a) Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsscheibe, bei welcher ein Reibungsbauteil und eine Nabe mittels eines Gußbonden (cast-bonding) Verfahrens miteinander gekoppelt sind, um eine Verbindungskraft zu steigern.
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(b) Beschreibung des Standes der Technik
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Bremsen werden in Fahrzeugen eingesetzt, um eine Geschwindigkeit von einem Fahrzeug zu verringern oder um das Fahrzeug zum Stehen zu bringen. Aus diesem Grund ist ein Bremssystem unerlässlich, damit ein Fahrzeug im Betrieb wirkungsvoll ist. Bremsen werden in vielen unterschiedlichen Formen angeboten, zum Beispiel Scheibenbremsen, Trommelbremsen, etc. Die häufigste Bremse in heutigen Fahrzeugen ist eine Scheibenbremse, welche einen Bremsbelag auf einen Rotor anlegt, wenn die Bremse durch den Fahrer niedergedrückt wird.
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Eine gewöhnliche Bremsscheibe weist ein Reibungsbauteil für das Erzeugen einer Bremskraft mit Hilfe von Reibung mit einem Reibungselement und eine Nabe für das Koppeln der Bremsscheibe mit einer Karosserie auf. Es kann jedoch ein Spalt zwischen dem Reibungsbauteil und der Nabe erzeugt werden oder ein Kopplungsabschnitt kann beschädigt werden, was Lärm aufgrund von einer Bremsbelastung oder einen Stoß von Fahrbahnschwingungen verursacht, welche erzeugt werden, während das Fahrzeug im Betrieb ist.
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Des Weiteren kann in der Bremsscheibe lokal eine Wärmeausdehnung oder ein Wärmeverzug an dem Reibungsabschnitt aufgrund von großer Reibungswärme hervorgerufen werden, welche an einer Reibungsfläche während eines Bremsvorgangs erzeugt wird, während sie die Bremskraft verringert. Auf diese Weise wird eine Scheibenbremse benötigt, welche die Verbindungskraft zwischen einem Reibungsbauteil und einer Nabe steigert, und die Wärmeausdehnung verringert, die durch die Reibung während eines Bremsvorgangs erzeugt wird.
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Die als der Stand der Technik beschriebenen Einzelheiten werden bloß zum Helfen des Verstehens des Hintergrunds der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt, und sollen nicht dahingehend interpretiert werden, einzugestehen, dass sie den Technologien entsprechen, welche dem Fachmann bereits bekannt sind, den die vorliegende Erfindung betrifft.
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ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde in dem Bemühen gemacht, die oben stehend beschriebenen Probleme zu lösen, welche mit dem Stand der Technik verbunden sind. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bremsscheibe zur Verfügung zu stellen, bei der ein Reibungsbauteil und eine Nabe miteinander mittels eines Gußbonden Verfahrens gekoppelt sind, und ein Kopplungsabschnitt von dem Reibungsbauteil und der Nabe ist in einer bestimmten Form ausgebildet, um eine gesteigerte Lebensdauer aufzuweisen.
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In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Bremsscheibe zur Verfügung, welche aufweist: ein Reibungsbauteil, welches eine Kopplungsöffnung in dessen Mitte besitzt und eine Vielzahl von ausgenommenen Teilen besitzt, welche wiederholt an einem vorbestimmten Abstand entlang eines inneren Kreisumfangs von der Kopplungsöffnung ausgebildet sind, in welche Schrägen aus ausgenommenen Oberflächen und inneren Seitenoberflächen von den ausgenommenen Teilen hervorragen, welche jeweils an oberen und unteren Seiten von diesen in Richtung zu hervorragenden Mitten von selbigen spitz zulaufend sein sollen; und eine Nabe, welche eine Vielzahl von vorstehenden Teilen aufweist, welche eingefügt in und an den ausgenommenen Teilen befestigt sind, wenn sie mit der Kopplungsöffnung von dem Reibungsbauteil mittels eines Gußbonden Verfahrens gekoppelt werden, entlang eines Umfangs von selbigem.
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In manchen Ausführungsformen können die spitz zulaufenden Teile an den oberen und unteren Seiten von den Schrägen einen Winkel von nicht mehr als 10 Grad, aber jeweils größer als 0 Grad, entlang der y-Achse bilden. Die Einfügeteile, welche zwischen jedem von der Vielzahl von ausgenommenen Teilen hervorragen, können wiederholt an einem inneren Kreisumfang von der Kopplungsöffnung ausgebildet sein, und ”Stufen” oder Terrassen sind an oberen oder unteren Oberflächen von den hervorragenden Einfügeteilen ausgebildet. Jede von den Stufen kann eine Höhe von nicht mehr als 1 mm, aber größer als 0, besitzen.
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In einer anderen Ausführungsform können die Einfügeteile, welche zwischen der Vielzahl von ausgenommenen Teilen hervorragen, wiederholt an einem inneren Kreisumfang von der Kopplungsöffnung ausgebildet sein, und Terrassen oder Stufen können an oberen und unteren Oberflächen von den hervorragenden Einfügeteilen ausgebildet sein.
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In noch einer anderen Ausführungsform kann eine Summe von den Höhen von den Stufen/Terrassen, welche an den oberen und unteren Oberflächen von jedem von den hervorragenden Einfügeteilen ausgebildet sind, nicht größer als 1 mm sein, aber größer als 0.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform können Einfügeteile, welche zwischen der Vielzahl von ausgenommenen Teilen hervorragen, wiederholt an einem inneren Kreisumfang von der Kopplungsöffnung ausgebildet sein, und Enden von den hervorragenden Einfügeteilen sind in Richtung zu oberen oder unteren Seiten gebogen, um Biegungsabschnitte zu bilden. Die Biegungsabschnitte können um einen Winkel von 3 bis 10 Grad gebogen sein.
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In einer noch weiteren Ausführungsform können die Einfügeteile, welche zwischen der Vielzahl von ausgenommenen Teilen hervorragen, wiederholt an einem inneren Kreisumfang von der Kopplungsöffnung ausgebildet sein, und jeder von ausweitenden Abschnitten, welche nach oben und nach unten hervorragen, ist an oberen und unteren Oberflächen von Enden von den hervorragenden Einfügeteilen ausgebildet.
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In einer dazu noch weiteren Ausführungsform kann jeder von den ausweitenden Abschnitten entlang einer geneigten Schräge an den oberen und unteren Oberflächen von einem Ende von dem hervorragenden Einfügeteil in Richtung zu den oberen und unteren Seiten geweitet sein. Eine Summe von Winkeln, um welche der ausweitende Abschnitt an den oberen und unteren Oberflächen von dem hervorragenden Einfügeteil in Richtung zu den oberen und unteren Seiten geweitet ist, kann innerhalb des Bereichs von 3 bis 10 Grad sein.
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In einer dazu noch weiteren Ausführungsform weist das Reibungsbauteil einen Entlüftungsabschnitt auf, welcher die Kopplungsöffnung mit der Außenseite von der Bremsanlage fluidisch verbindet, und in einen oberen Teil und einen unteren Teil in Bezug auf den Entlüftungsabschnitt unterteilt wird. Der obere Teil und der untere Teil können dazu eingerichtet sein, um konvex in einer Krümmung in Richtung zu einer inneren Oberfläche von dem Entlüftungsabschnitt hervorzuragen.
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In einer dazu noch weiteren Ausführungsform sind die vorstehenden Teile und die ausgenommenen Teile mittels eines Gußbonden Verfahrens ausgebildet, so dass die vorstehenden Teile als ein einzelnes zusammenhängendes Teil ausgebildet sind.
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KURZE BESCHREIBUNG VON DEN ZEICHNUNGEN
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Die obigen und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail mit Bezugnahme auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen von diesen beschrieben werden, welche von den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, welche unten stehend lediglich zur Veranschaulichung dienen, und somit für die vorliegende Erfindung nicht einschränkend sind, und wobei:
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1 ist eine perspektivische Ansicht von einer Bremsscheibe in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Reibungsbauteil von der in 1 dargestellten Bremsscheibe veranschaulicht;
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3 ist eine Ansicht, welche vorstehende Teile veranschaulicht, welche in einer Nabe der in 1 dargestellten Bremsscheibe ausgebildet sind;
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4 ist eine Ansicht, welche ausgenommene Teile, welche in dem Reibungsbauteil von der in 1 dargestellten Bremsscheibe ausgebildet sind, veranschaulicht;
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5 ist eine Ansicht, welche hervorragende Einfügeteile veranschaulicht, welche in dem Reibungsbauteil von der in 1 dargestellten Bremsscheibe ausgebildet sind;
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6 ist eine Ansicht, welche hervorragende Einfügeteile veranschaulicht, welche in dem Reibungsbauteil von der in 1 dargestellten Bremsscheibe ausgebildet sind;
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7 ist eine Ansicht, welche hervorragende Einfügeteile veranschaulicht, welche in dem Reibungsbauteil von der in 1 dargestellten Bremsscheibe ausgebildet sind;
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8 ist eine Ansicht, welche hervorragende Einfügeteile veranschaulicht, welche in dem Reibungsbauteil von der in 1 dargestellten Bremsscheibe ausgebildet sind;
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9 ist ein Schaubild, welches eine Verbindungskraft von einer Bremsscheibe gemäß einer herkömmlichen Konstruktion veranschaulicht;
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10 ist ein Schaubild, welches eine Verbindungskraft von der in 1 dargestellten Bremsscheibe veranschaulicht;
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11 ist eine Ansicht, welche eine Verteilung von Wärme aufgrund von Reibungswärme von der Bremsscheibe gemäß der herkömmlichen Konstruktion veranschaulicht;
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12 ist eine Ansicht, welche ein Reibungsbauteil von der Bremsscheibe gemäß der herkömmlichen Konstruktion veranschaulicht;
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13 ist eine Ansicht, welche eine Verteilung von Wärme aufgrund von Reibungswärme von der in 1 dargestellten Bremsscheibe veranschaulicht; und
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14 ist eine Ansicht, welche das Reibungsbauteil von der in 1 dargestellten Bremsscheibe veranschaulicht.
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Es versteht sich, dass die angefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind, und eine irgendwie vereinfachte Repräsentation von unterschiedlichen bevorzugten Merkmalen, welche für die grundsätzlichen Prinzipien der vorliegenden Erfindung veranschaulicht sind, darstellen. Die speziellen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung wie hierin offenbart, einschließlich, zum Beispiel bestimmter Abmaße, Orientierungen, Stellen und Gestaltungen, werden zum Teil von der bestimmten beabsichtigten Anwendung und der Verwendungsumgebung bestimmt.
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In den Figuren beziehen sich über die zahlreichen Figuren der Zeichnung hinweg die Bezugszeichen auf gleiche oder äquivalente Bauteile der vorliegenden Erfindung.
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DETAILIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden wird eine Bremsscheibe in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen beschrieben werden.
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Es versteht sich, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder „Fahrzeug...” oder andere ähnliche Ausdrücke, wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen mit einschließt, wie zum Beispiel Personenkraftwagen einschließlich allradangetriebene Offroader (SUV), Busse, Lastwagen, unterschiedliche Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich eine Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen, und dieser schließt Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in Hybrid Elektrofahrzeuge, wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativem Kraftstoff (zum Beispiel Kraftstoffe, die aus Ressourcen mit Ausnahme von Erdöl erzeugt wurden) ein.
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Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich zum Zwecke des Beschreibens von bestimmten Ausführungsformen und soll die Erfindung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen ”ein”, ”eine” und ”der, die, das” ebenfalls die Pluralformen umfassen, es sei denn, dass der Kontext ganz klar etwas anderes anzeigt. Es versteht sich zudem, dass die Ausdrücke ”aufweist” und/oder ”aufweisend”, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elemente, und/oder Komponenten spezifiziert, aber das Vorhandensein oder das Hinzufügen von einem oder mehreren Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Komponenten, und/oder von deren Gruppen nicht ausschließt. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck ”und/oder” beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der damit verknüpften aufgelisteten Begriffe.
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Falls nicht besonders angegeben oder aus dem Kontext offensichtlich, wird der Ausdruck ”ungefähr”, wie hierin verwendet, als innerhalb eines Bereichs der normalen Toleranz in dem Stand der Technik verstanden, zum Beispiel innerhalb von 2 Standardabweichungen des Mittelwerts. ”Ungefähr” kann verstanden werden als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05%, oder 0,01% des angegebenen Wertes. Falls nicht auf andere Weise klar aus dem Kontext erkennbar, werden alle hierin bereitgestellten numerischen Werte von dem Ausdruck ”ungefähr” modifiziert.
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1 ist eine perspektivische Ansicht von einer Bremsscheibe in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung weist ein Reibungsbauteil/oberfläche 100, welche eine Kopplungsöffnung 120 innerhalb einer Mitte von selbiger besitzt, und eine Vielzahl von ausgenommenen Teilen 140 auf, welche wiederholt an einem vorbestimmten Abstand entlang eines inneren Kreisumfangs von der Kopplungsöffnung 120 ausgebildet sind, in welche Schrägen oder schräge Oberflächen 142 jeweils von den inneren Oberflächen von den ausgenommenen Teilen 140 hervorragen. Insbesondere können diese Schrägen entlang oberen und unteren Seiten von selbigen in Richtung zu deren hervorragenden Mitten spitz zulaufend sein. Die Bremsscheibe weist ebenfalls eine Nabe 200 auf, welche eine Vielzahl von vorstehenden Teilen 220 besitzt, welche eingefügt in und an den ausgenommenen Teilen 140 befestigt werden, wenn sie innerhalb der Kopplungsöffnung 120 von dem Reibungsbauteil 100 mittels eines Gußbonden Verfahrens gekoppelt werden, entlang eines Umfangs von selbigem.
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Wie in 2 ersichtlich, kann in der vorliegenden Erfindung, welche die oben stehend beschriebene Struktur aufweist, die Nabe 200 vollständig befestigt und mit den ausgenommenen Teilen 140 von dem Reibungsbauteil 100 mittels eines Gußbonden Verfahrens gekoppelt sein, durch das wiederholte Ausbilden der Vielzahl von ausgenommenen Teilen 140 an einem vorbestimmten Abstand in Sägezahnformen entlang eines inneren Kreisumfangs von der Kopplungsöffnung 120 von dem Reibungsbauteil 100. Des Weiteren sind die Schrägen 142, welche von den ausgenommenen Oberflächen und den inneren Seitenoberflächen (das heißt die inneren Oberflächen) von den ausgenommenen Teilen 140 hervorragen, welche in dem Reibungsbauteil 100 in Richtung zu den ausgenommenen Räumen ausgebildet sind, darin ausgebildet. Diese Schrägen 142 sind ausgebildet, um entlang der oberen und unteren Seiten von selbigen in Richtung zu den hervorragenden Mitten spitz zulaufend zu sein.
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Das heißt, die Vielzahl von vorstehenden Teilen 220 von der in 3 dargestellten Nabe 200 und die ausgenommenen Teile 140 von dem in 4 dargestellten Reibungsbauteil 100 sind in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mittels eines Gußbonden Verfahrens aneinander befestigt, um miteinander einen Flächenkontakt zu bilden, und auf diese Weise werden das Reibungsbauteil 100 und die Nabe 200 vollständig festgehalten und miteinander befestigt. Da das Reibungsbauteil 100 und die Nabe 200 vollständig in einer gebondeten Struktur miteinander gekoppelt sind, wird demzufolge eine stabile Struktur zur Verfügung gestellt, welche einen Spalt daran hindern kann, zwischen der Nabe und dem Reibungsbauteil aufgrund des Bremsmoments erzeugt zu werden.
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Unterdessen können die spitz zulaufenden Abschnitte an den oberen und unteren Seiten von den Schrägen 142 jeweils zum Beispiel einen Winkel von nicht mehr als 10 Grad, aber größer als 0 Grad, entlang der y-Achse bilden. 4 ist eine Ansicht, welche ausgenommene Teile, welche in dem Reibungsbauteil von der in 1 dargestellten Bremsscheibe ausgebildet sind, veranschaulicht. In der vorliegenden Erfindung können die Schrägen 142 in den ausgenommenen Teilen 140 ausgebildet sein, welche in dem Reibungsbauteil 100 in einer spitz zulaufenden Art und Weise entlang oberen und unteren Seiten von selbigen in Richtung zu den hervorragenden Mitten ausgebildet sind, und die Winkel von den Schrägen, welche an den oberen und unteren Seiten von selbigen spitz zulaufend sind, können nicht mehr als 10 Grad betragen, aber größer als 0 sein. Wenn die spitz zulaufenden Winkel von den Schrägen 142 überhöht sind, dann können Spannungen, welche von Schwingungen der Fahrbahn erzeugt werden, und das Bremsmoment entlang der spitz zulaufenden Abschnitte von den Schrägen 142 konzentriert sein, wodurch die Schrägen 142 brechen. Demzufolge ist es bevorzugt, dass die Winkel von den oberen und unteren Seiten von den Schrägen entlang der y-Achse nicht mehr als 10 Grad betragen, aber größer als 0 Grad sind.
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5 ist eine Ansicht, welche hervorragende Einfügeteile 160 von der in 1 dargestellten Bremsscheibe (das heißt ein Rotor) veranschaulicht. Einfügeteile 160, welche zwischen der Vielzahl von ausgenommenen Teilen 140 hervorragen, werden wiederholt an einem inneren Kreisumfang von der Kopplungsöffnung 120 ausgebildet, und Stufen oder Terrassen 162 sind an oberen oder unteren Oberflächen von den hervorragenden Einfügeteilen 160 ausgebildet. Bei manchen beispielhaften Ausführungsformen können die Stufen 162 eine Höhenabweichung von nicht mehr als 1 mm, aber größer als 0 mm, von der sie hervorbringenden Oberfläche aufweisen.
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6 ist eine Ansicht, welche hervorragende Einfügeteile 160 von der in 1 dargestellten Bremsscheibe veranschaulicht. Die Einfügeteile 160, welche zwischen der Vielzahl von ausgenommenen Teilen 140 hervorragen, können wiederholt an einem inneren Kreisumfang von der Kopplungsöffnung 120 ausgebildet sein, und Stufen oder Terrassen 164 können entlang oberen und unteren Oberflächen von den hervorragenden Einfügeteilen 160 ausgebildet sein. Eine Summe B von Höhen von zwei Stufen/Terrassen 164, welche an den oberen und unteren Oberflächen von jedem von den hervorragenden Einfügeteilen 160 ausgebildet sind, sollte nicht mehr als 1 mm betragen, aber sollte größer als 0 sein.
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Im Detail ist 2 eine perspektivische Ansicht, welche ein Reibungsbauteil 100 von der in 1 dargestellten Bremsscheibe veranschaulicht. Hier ergibt sich, dass das Reibungsbauteil 100 dazu ausgebildet ist, eine Sägezahnform aufzuweisen, durch das wiederholte Ausbilden der Vielzahl von ausgenommenen Teilen 140 und der vorstehenden Einfügeteile 160 entlang einem inneren Kreisumfang von der Kopplungsöffnung 120. Mit Hilfe der Struktur kann die Nabe mit den ausgenommenen Teilen 140, welche in dem Reibungsbauteil 140 und den hervorragenden Einfügeteile 160 ausgebildet sind, mittels eines Gußbonden Verfahrens gekoppelt werden, um eine einzige zusammenhängende Struktur zu bilden.
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Des Weiteren sind Stufen/Terrassen 162 und 164 in den hervorragenden Einfügeteilen 160 ausgebildet, welche in dem Reibungsbauteil 100 ausgebildet sind, um eine Verbindungskraft von dem Reibungsbauteil 100 und der Nabe 200 weiter zu erhöhen. Demzufolge, wenn die Stufen/Terrassen 162 in den hervorragenden Einfügeteilen 160 von dem Reibungsbauteil 100 ausgebildet sind, dann wird die Nabe 200 dazu eingesetzt, während sie die Stufen/Terrassen 162 und 164 von den hervorragenden Einfügeteilen 160 von dem Reibungsbauteil 100 umgibt, um überdies die Verbindungskraft zwischen ihnen zu erhöhen, wenn das Reibungsbauteil 100 und die Nabe 200 mittels eines Gußbonden Verfahrens miteinander gekoppelt sind, und die Stufen/Terrassen 162 und 164 stützen eine Bremslast ab, und bilden auf diese Weise eine stabile Struktur. Aufgrund von dieser schwebenden Struktur kann die vorliegende Erfindung die Bildung von einem Spalt zwischen dem Reibungsbauteil 100 und der Nabe 200 minimieren, und kann das Reibungsbauteil 100 und die Nabe 200 daran hindern, aufgrund von konzentrierten Spannungen von Schwingungen der Fahrbahn und Bremsmomenten beschädigt zu werden.
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Hier sollten die Stufen/Terrassen 162, welche an den oberen und unteren Oberflächen von dem hervorragenden Einfügeteil 160 ausgebildet sind, nicht mehr als 1 mm betragen, aber größer als 0 mm sein. Es ist bevorzugt, dass wenn die Stufen/Terrassen 164 an den oberen und unteren Oberflächen von den hervorragenden Einfügeteilen 160 ausgebildet sind, dann sollte die Summe von Höhen von zwei Stufen/Terrassen, welche an den oberen und unteren Oberflächen von jedem der hervorragenden Einfügeteilen 160 ausgebildet sind, nicht mehr als 1 mm betragen, aber größer als 0 mm sein. Dies beruht darauf, wenn die Höhen von den Stufen/Terrassen 162 und 164 übertrieben groß sind, dann können die Stufen/Terrassen 162 und 164 aufgrund von Spannungskonzentrationen brechen, welche mittels der Bremsmomente erzeugt werden, und eine Lebensdauer von dem Kopplungsabschnitt des Reibungsbauteils 100 und der Nabe 200 kann herabgesetzt werden.
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Auf diese Weise ist es bevorzugt, dass die Stufen/Terrassen 162 an den oberen oder unteren Oberflächen von den hervorragenden Einfügeteilen 160 von dem Reibungsbauteil 100 ausgebildet werden, oder dass die Stufen/Terrassen 164 an den oberen und unteren Oberflächen von den hervorragenden Einfügeteilen 160 ausgebildet werden, und eine gesamte Höhe von sämtlichen der Stufen 162 und 164 beträgt nicht mehr als 1 mm, und somit wird eine Bildung von einem Spalt zwischen dem Reibungsbauteil 100 und der Nabe 200 minimiert und ein Zerbrechen aufgrund von Spannungskonzentrationen während des Bremsens wird gesenkt.
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Unterdessen veranschaulicht als eine andere beispielhafte Ausführungsform zum Erhöhen einer Verbindungskraft von dem Reibungsbauteil 100 und der Nabe 200 7 die hervorragenden Einfügeteile 160 der in 1 dargestellten Bremsscheibe. Die Einfügeteile 160, welche zwischen der Vielzahl von ausgenommenen Teilen 140 hervorragen, können wiederholt an einem inneren Kreisumfang von der Kopplungsöffnung 120 ausgebildet werden, und Enden von den hervorragenden Einfügeteilen 160 können in Richtung zu oberen oder unteren Seiten gebogen sein, um Biegungsabschnitte 166 zu bilden. Dann können die Biegungsabschnitte 166 dazu ausgebildet sein, um in einem Winkel C zwischen 3 bis 10 Grad gebogen zu sein.
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Des Weiteren ist 8 eine Ansicht, welche die hervorragenden Einfügeteile 160 von der in 1 dargestellten Bremsscheibe veranschaulicht, und jeder von den ausweitenden Abschnitten 168, welche nach oben und nach unten hervorragen, kann entlang von oberen und unteren Oberflächen von Enden von den hervorragenden Einfügeteilen 160 ausgebildet sein. Hier ist jeder von den ausweitenden Abschnitten 168 entlang einer geneigten Ebene entlang der oberen und unteren Oberflächen von einem Ende des hervorragenden Einfügeteils 160 in Richtung zu den oberen und unteren Seiten von selbigem geweitet. Des Weiteren kann eine Summe D von Winkeln, um welchen der ausweitende Abschnitt 168 an den oberen und unteren Oberflächen von den hervorragenden Einfügeteil 160 in Richtung zu den oberen und unteren Seiten geweitet ist, von 3 bis 10 Grad reichen.
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Wenn die Biegungsabschnitte 166 oder die ausweitenden Abschnitte 168 in den hervorragenden Einfügeteilen 160 von dem Reibungsbauteil 100 ausgebildet sind, dann können das Reibungsbauteil 100 und die Nabe 200 demzufolge sogar sicherer mittels eines Gußbonden Verfahrens gekoppelt sein, um eine Verbindungskraft zu erhöhen und eine Bremslast abzustützen, was die Bildung eines Spalts zwischen dem Reibungsbauteil 100 und der Nabe 200 und das Reibungsbauteil 100 verhindert, und was die Nabe 200 daran hindert, aufgrund von Spannungskonzentrationen von Schwingungen der Fahrbahn und Bremsmomenten, welche während des Betriebs von dem Fahrzeug erzeugt werden, zu zerbrechen.
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Zudem kann es bei manchen beispielhaften Ausführungsformen bevorzugt sein, dass die Biegungsabschnitte 166, welche entlang der oberen oder unteren Oberflächen von den hervorragenden Einfügeteilen 160 ausgebildet sind, derart ausgebildet sind, dass sie einen Winkel C aufweisen, welcher zwischen 3 bis 10 Grad beträgt, und eine Summe D von den Winkeln von den zwei Stufen/Terrassen von jedem der ausweitenden Abschnitte, welche in den hervorragenden Einfügeteilen 160 ausgebildet ist, kann zusammengesetzt zwischen 3 bis 10 Grad sein. Falls die Höhen von den Biegungsabschnitten 166 oder der ausweitenden Abschnitte 168, welche in den hervorragenden Einfügeteilen 160 ausgebildet sind, zu groß sind, dann können die Biegungsabschnitte 166 oder die ausweitenden Abschnitte 168 aufgrund von Spannungskonzentrationen brechen, welche aufgrund von Bremsmomenten erzeugt werden, und die Lebensdauer von dem Kopplungsabschnitt des Reibungsbauteils 100 und der Nabe 200 können herabgesetzt werden.
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Auf diese Weise können die strukturelle Stabilität und eine dauerhafte Lebenserwartung durch das Anwenden der Stufen/Terrassen 162 und 164, der Biegungsabschnitte 166 oder der ausweitenden Abschnitte 168 auf die hervorragenden Einfügeteile 160 sichergestellt werden, und das Reibungsbauteil 100 und die Nabe 200 können sicherer in einem zusammenhängenden Bauteil miteinander gekoppelt sein. Hier können die Stufen 162 und 164, die Biegungsabschnitte 166 und die ausweitenden Abschnitte 168, welche in den hervorragenden Einfügeteilen 160 ausgebildet sind, wahlweise in Übereinstimmung mit einem Bearbeitungsverfahren und einem Herstellungsverfahren angewandt werden.
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9 ist ein Schaubild, welches eine Verbindungskraft von einer Bremsscheibe gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht, und 10 ist ein Schaubild, welches eine Verbindungskraft von der in 1 dargestellten Bremsscheibe veranschaulicht. Die Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden mit Hilfe der oben stehend beschriebenen Struktur erläutert werden.
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Die Schaubilder von 9 und 10 werden durch das Messen und das Analysieren einer Verbindungskraft von dem Reibungsbauteil 100 und der Nabe 200 der Bremsscheibe erhalten, und zeigen, dass zwischen den hervorragenden Einfügeteilen 160 von dem Reibungsbauteil 100 und der Nabe 200 ein Spalt ausgebildet wird, wenn eine Kraft für eine Sekunde in den Kopplungsabschnitt aufgebracht wird, wo die Einfügeteile 160 von dem Reibungsbauteil 100 und die Nabe 200 miteinander gekoppelt sind.
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Wie aus 9 ersichtlich, in der Bremsscheibe gemäß dem Stand der Technik, wenn eine Kraft von ungefähr 460 N auf den Kopplungsabschnitt aufgebracht wird, dann wird ein Spalt zwischen den hervorragenden Einfügeteilen 160 von dem Reibungsbauteil 100 und der Nabe 200 ausgebildet. Bezugnehmend auf 10, wird unterdessen in der Bremsscheibe der vorliegenden Erfindung ein Spalt zwischen den hervorragenden Einfügeteilen 160 von dem Reibungsbauteil 100 und der Nabe 200 ausgebildet, wenn eine Kraft von ungefähr 1400 N auf den Kopplungsabschnitt aufgebracht wird. Infolgedessen kann sichergestellt werden, dass die Verbindungskraft von der Bremsscheibe der beispielhaften vorliegenden Erfindung um ungefähr 1000 N im Vergleich zu der Bremsscheibe gemäß dem Stand der Technik gesteigert wurde. Das heißt, die Bremsscheibe der vorliegenden Erfindung erhöht eine Verbindungskraft zwischen dem Reibungsbauteil 100 und der Nabe 200 im Vergleich zu einer Bremsscheibe gemäß dem Stand der Technik wesentlich, und erzielt auf diese Weise ein strukturelle Stabilität und stellt eine ausreichende Lebensdauer der Bremsscheibe sicher.
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Unterdessen beim Beschreiben einer Struktur von einem Entlüftungsabschnitt der vorliegenden Erfindung mit Hilfe einer Zeichnung der Verteilung der Reibungswärme, weist das Reibungsbauteil 100 einen Entlüftungsabschnitt 102 auf, welcher fluidisch von der Kopplungsöffnung 120 zu der Außenseite von der Bremsscheibenstruktur verbindet, und in einen oberen Teil 104 und einen unteren Teil 106 in Bezug auf den Entlüftungsabschnitt 102 unterteilt wird. Genauer ragen der obere Teil 104 und der untere Teil 106 konvex hervor, um sich in Richtung zu einer inneren Seite von dem Entlüftungsabschnitt 102 zu krümmen.
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11 ist eine Ansicht, welche eine Verteilung von Wärme aufgrund von Reibungswärme entlang der Oberfläche von der Bremsscheibe gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht. Wie aus 11 ersichtlich, ist die Reibungswärme lokal innerhalb eines mittleren Bereichs a von der Reibungsoberfläche in der Bremsscheibe gemäß dem Stand der Technik verteilt. Deshalb, wie in 12 ersichtlich, wird eine lokale Wärmeausdehnung in dem Reibungsbauteil 100 an einer Mitte a von dessen Reibungsoberfläche erzeugt.
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Wie in 13 ersichtlich, während das obere Teil 104 und das untere Teil 106 konvex entlang einer Krümmung in Richtung zu der inneren Seite von dem Entlüftungsabschnitt 102 hervorragen, wird unterdessen eine Reibungswärme, welche an der Mitte b von den Reibungsoberflächen von dem oberen Teil 104 und dem unteren Teil 106 erzeugt wird, verringert oder minimiert. Deshalb, wie in 14 ersichtlich, wird eine Konzentration von lokaler Reibungswärme an einer Mitte b von der Reibungsoberfläche von dem Reibungsbauteil 100 verhindert, was es möglich macht, die Entwicklung einer Wärmeausdehnung zu steuern und zu minimieren.
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Das heißt, das Reibungsbauteil 100 der vorliegenden Erfindung verteilt Reibungswärme, welche normalerweise in oder rund um eine Mitte von der Reibungsoberfläche konzentriert wäre, um eine lokale Wärmeausdehnung aufgrund von Reibungswärme mit Hilfe von einer Struktur zu steuern, bei der das obere Teil 104 und das untere Teil 106 konvex um den Entlüftungsabschnitt 102 hervorragen.
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Zusätzlich dazu können die vorstehenden Teile 220 der Nabe 200 Guß gebondet werden, um in den ausgenommenen Räumen ausgefüllt zu sein, welche von den ausgenommenen Teilen 140 von dem Reibungsbauteil 100 gebildet werden, so dass die vorstehenden Teile 220 und die ausgenommenen Teile 140 zusammenhängend miteinander über einen Kontakt von Oberfläche-zu-Oberfläche gekoppelt sind.
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Das heißt der ausgenommene Raum, welcher von den ausgenommenen Teilen 140 festgelegt wird, welche in dem Reibungsbauteil 100 ausgebildet sind, kann die vorstehenden Teile 220 von der Nabe 200 mittels Gießen aufnehmen, um das Reibungsbauteil 100 und die Nabe 200 als ein zusammenhängendes Bauteil zu koppeln und zu befestigen. Insbesondere können die ausgenommenen Teile 140 von dem Reibungsbauteil 100 und die vorstehende Teile 220 von der Nabe 200 in einer Keilform befestigt sein, um noch fester miteinander verbunden zu sein.
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In der Bremsscheibe mit der oben stehend beschriebenen Struktur können das Reibungsbauteil und die Nabe zusammenhängend als ein einziges Bauteil mittels eines Gußbonden Verfahrens sein, durch das Ausbilden der geneigten Schrägen in den ausgenommenen Teilen, welche entlang eines inneren Kreisumfangs von der Kopplungsöffnung von dem Reibungsbauteil ausgebildet sind. Des Weiteren kann eine lokale Wärmeausdehnung, welche in dem Reibungsbauteil während eines Bremsvorgangs auftritt, durch das konvexe Hervorragen des oberen Teils und des unteren Teils des Reibungsbauteils in Richtung zu einer inneren Seite von dem gebogenen Abschnitt verringert werden.
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Während die vorliegende Erfindung mit Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben wurde, ist es für den Fachmann ersichtlich, welchen die vorliegende Erfindung betrifft, dass die vorliegende Erfindung auf unterschiedliche Weise verbessert und geändert werden kann, ohne dabei von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
