DE102013208379A1

DE102013208379A1 - Brake disc for disc brakes and method for balancing such, in particular for a motor vehicle brake

Info

Publication number: DE102013208379A1
Application number: DE102013208379.3A
Authority: DE
Inventors: Arne Dornheim; Michael Faulwasser
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-05-07
Filing date: 2013-05-07
Publication date: 2014-11-13

Abstract

Nach der Erfindung ist eine Bremsscheibe für Scheibenbremsen, mit wenigstens einem Bremsring, der während einer Bremsung mit wenigstens einem Bremsbelag in Eingriff steht wobei eine Unwucht der Bremsscheibe nach deren Fertigung und vor deren Einbau in ein Fahrzeug durch Materialwegnahme an radial außen liegenden Stellen des Bremsrings beseitigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialwegnahme zur Beseitigung der Unwucht, weitere Materialwegnahme an radial außen liegenden Stellen des Bremsrings umfasst, die sich, ausgehend von der Spitze eines Unwuchtvektors, am Umfang des Bremsrings, zu jeder Seite hin über wenigstens 90 Winkelgrad Bogenlänge des Bremsrings erstreckt.According to the invention is a brake disc for disc brakes, with at least one brake ring, which is engaged during braking with at least one brake pad whereby an imbalance of the brake disc after its manufacture and before its installation in a vehicle is eliminated by removing material at radially outer locations of the brake ring is characterized in that the removal of material to eliminate the unbalance includes further removal of material at radially outer locations of the brake ring, which, starting from the tip of an unbalance vector, on the circumference of the brake ring, on each side over at least 90 degrees of arc length of the brake ring extends.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe und ein Verfahren zum Auswuchten einer solchen, insbesondere für eine Kraftfahrzeugbremse, nach dem Oberbegriff des ersten und dritten Anspruchs.The invention relates to a brake disk and a method for balancing such, in particular for a motor vehicle brake, according to the preamble of the first and third claims.

Eine Vielzahl von rotierenden Bauteilen für die Fahrzeugtechnik müssen in sehr engen Toleranzen ausgewuchtet werden. Allgemein ist dies von Fahrzeugrädern bekannt. Bei unzureichend ausgewuchteten Rädern verschlechtert sich das Fahrverhalten erheblich und die Radlager werden stark belastet. Hierfür stehen handelsübliche Auswuchtmaschinen, die die Unwucht mit der Einheit Gramm mal Millimeter und die Richtung der Unwucht, den Unwuchtvektor, bestimmen, zur Verfügung. Zum Ausgleich der Unwucht werden bei Rädern definierte Gewichte am äußeren Rand des Rades befestigt.A variety of rotating components for vehicle technology must be balanced in very tight tolerances. Generally this is known from vehicle wheels. If the wheels are insufficiently balanced, the driving behavior deteriorates considerably and the wheel bearings are heavily loaded. For this purpose, commercially available balancing machines, which determine the imbalance with the unit of grams times millimeters and the direction of the imbalance, the imbalance vector. To balance the imbalance defined weights are attached to the outer edge of the wheel.

Neben Fahrzeugrädern müssen auch Bremsscheiben, die ebenfalls mit dem Rad rotieren, ausgewuchtet werden. Hier ist das Anbringen von Gewichten nicht zweckmäßig, da durch die Anordnung der Bremsbeläge und des Bremssattels kein Raum für zusätzliche Gewichte besteht. Es besteht zwar die Möglichkeit bei Bremsscheiben Zusatzgewichte, so genannte Wuchtklammern, im Kühlkanal zwischen den Reibflächen anzubringen, diese sind jedoch stark durch Korrosion belastet. Die deutsche Offenlegungsschrift 1 625 675 beschreibt, wie Unwuchten an belüfteten Bremsscheiben durch Anbringen von Wuchtklammern oder Einschweißen von Blechen in den Belüftungskanälen beseitigt werden können. Die Auswuchtung erfolgt also in diesem Falle durch Hinzufügen einer auf die Größe der Unwucht abgestimmten zusätzlichen Materialmenge an einer der Unwucht gegenüberliegenden Stelle der Bremsscheibe.In addition to vehicle wheels and brake discs, which also rotate with the wheel must be balanced. Here, the attachment of weights is not appropriate because there is no room for additional weights by the arrangement of the brake pads and the caliper. Although it is possible brake discs additional weights, so-called balancing brackets to install in the cooling channel between the friction surfaces, but these are heavily loaded by corrosion. The German Offenlegungsschrift 1 625 675 describes how unbalances on ventilated brake discs can be eliminated by attaching balancing clamps or welding sheet metal in the ventilation channels. Balancing is thus done in this case by adding an adjusted to the size of the imbalance additional amount of material at a location of the brake disc opposite the imbalance.

Im Allgemeinen wird deshalb bei Bremsscheiben die Unwucht und der Unwuchtvektor analog wie bei Rädern bestimmt, es wird jedoch in Richtung des Unwuchtvektors am äußeren Rand Material in Form von Fräsnuten mechanisch entfernt, anstatt in entgegengesetzter Richtung des Unwuchtvektors Gewichte hinzugefügt.In general, therefore, the unbalance and unbalance vector is determined analogously to wheels in the case of brake disks, but material in the form of milling grooves is mechanically removed in the direction of the imbalance vector at the outer edge, instead of weights being added in the opposite direction of the imbalance vector.

In der DE 40 18 961 wird vorgeschlagen, insbesondere bei innenbelüfteten Bremsscheiben die Stege zwischen den Reibflächen der Bremsscheibe am äußeren Rand mit erhöhter Masse auszustatten und diese nach Bedarf mechanisch abzutragen. Hier wird also zur Kompensation von Unwuchten der äussere Umfang mit einer Wuchtfräsung versehen. Die Fräsung erfolgt dabei auf dem Segment, an dem zuviel Gewicht ist, wobei dieses am Bremsscheibenumfang kleiner als 180 Winkelgrad ist. Dabei stellt die Fräsung eine Schwächung der Bremsscheibe dar und diese ist durch Überdimensionierung entsprechend für die Wuchtung ausgelegt. Der Bereich ohne Wuchtfräsung ist also überdimensioniert und die Bremsscheibe schwerer, als sie eigentlich sein müsste.In the DE 40 18 961 It is proposed to equip the webs between the friction surfaces of the brake disc on the outer edge with increased mass, especially in internally ventilated brake discs and mechanically remove them as needed. Here, therefore, the outer circumference is provided with a Wuchtfräsung to compensate for imbalances. The milling takes place on the segment where too much weight, which is smaller than 180 degrees on the brake disc circumference. In this case, the milling represents a weakening of the brake disc and this is designed by over-dimensioning accordingly for the balance. The area without Balanced Milling is therefore oversized and the brake disc heavier than they should actually be.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bremsscheibe und ein Verfahren zu deren Auswuchtung bereitzustellen, bei denen oben beschriebene Nachteile nicht mehr auftreten.The object of the present invention is to provide a brake disc and a method for balancing it, in which disadvantages described above no longer occur.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten und die Verfahrensschritte des dritten Anspruchs gelöst. Weitere Ausbildungen der Erfindung beschreibt der abhängige Anspruch.The object is achieved by the features of the first and the method steps of the third claim. Further embodiments of the invention describes the dependent claim.

Nach der Erfindung ist eine Bremsscheibe für Scheibenbremsen, mit wenigstens einem Bremsring, der während einer Bremsung mit wenigstens einem Bremsbelag in Eingriff steht wobei eine Unwucht der Bremsscheibe nach deren Fertigung und vorderen Einbau in ein Fahrzeug durch Materialwegnahme an radial außen liegenden Stellen des Bremsrings beseitigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialwegnahme zur Beseitigung der Unwucht, weitere Materialwegnahme an radial außen liegenden Stellen des Bremsrings umfasst, die sich, ausgehend von der Spitze eines Unwuchtvektors, am Umfang des Bremsrings, zu jeder Seite hin über wenigstens 90 Winkelgrad Bogenlänge des Bremsrings erstreckt.According to the invention, a brake disc for disc brakes, with at least one brake ring which is engaged with at least one brake pad during braking with an imbalance of the brake disc is removed after their manufacture and front installation in a vehicle by material removal at radially outer locations of the brake ring , characterized in that the removal of material to eliminate the imbalance, further removal of material at radially outer locations of the brake ring comprises, extending from the top of an unbalance vector, on the circumference of the brake ring on each side over at least 90 angular arc length of the brake ring ,

Wenn man nicht nur das Material, das zu viel ist, entfernt, sondern nur das Material stehen lässt, was zur Wuchtung notwendig ist, lässt sich derselbe Wuchteffekt erreichen. Der Bereich der Materialwegnahme an der Bremsscheibe ist dann insbesondere zusammenhängend und größer als 180 Winkelgrad und die Bremsscheibe ist nur noch in einem kleinen Bereich überdimensioniert. Durch eine solche Verlängerung der Wuchtfräsung lässt sich Gewicht an der Bremsscheibe ohne funktionale Einbuße einsparen.If you not only remove the material that is too much, but only leave the material, which is necessary for balancing, can achieve the same balancing effect. The range of material removal on the brake disc is then particularly continuous and greater than 180 degrees and the brake disc is oversized only in a small area. Such an extension of the Wuchtfräsung can save weight on the brake disc without functional loss.

Ein Verfahren zum Auswuchten einer Bremsscheibe für Scheibenbremsen ist dann dadurch gekennzeichnet, dass eine Unwucht einer Bremsscheibe, nach deren Fertigung, durch Materialwegnahme an einer radial möglichst weit außen liegenden Stelle beseitigt wird, indem die Materialwegnahme in einem, insbesondere zusammenhängenden, Bereich größer als 180 Winkelgrad, in Richtung eines Unwuchtvektors stattfindet.A method for balancing a brake disc for disc brakes is then characterized in that an imbalance of a brake disc, after its production, removed by material removal at a radially outwardmost possible location by the material removal in a, in particular contiguous, area greater than 180 degrees , takes place in the direction of an unbalance vector.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einer Bremsscheibe ist in der beigefügten Zeichnung schematisch auf das Wesentliche beschränkt dargestellt. Es zeigen:A preferred embodiment of the present invention, a brake disc is shown in the accompanying drawing schematically limited to the essentials. Show it:

1: Eine Ansicht einer Bremsscheibe nach dem Stand der Technik, mit außen am Reibring markiertem Bereich der Materialwegnahme durch das Auswuchten und 1 : A view of a brake disc according to the prior art, with outside of the friction ring marked area of material removal by balancing and

2: eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe mit ebenfalls außen am Reibring markiertem Bereich der Materialwegnahme durch das Auswuchten. 2 : A view of a brake disc according to the invention with also externally marked on the friction ring area of material removal by balancing.

1 zeigt eine nach dem Stand der Technik ausgewuchtete Bremsscheibe für Scheibenbremsen, mit einem Bremsring 1 und einem Bremsscheibentopf 2. Die Bremsscheibe 1, 2 weist eine Unwucht auf, die zum Beispiel auf dem Radius des mit 3 bezeichneten Unwuchtvektors liegt. Diese Unwucht wird durch eine Materialabnahme über einen bestimmten Umfangsbereich am äußersten Umfang des Bremsringes 1 ausgeglichen, dargestellt durch eine fett gedruckte Kreissegmentsumfangslinie 4. 1 shows a balanced according to the prior art brake disc for disc brakes, with a brake ring 1 and a brake disk pot 2 , The brake disc 1 . 2 has an imbalance that, for example, on the radius of the 3 designated unbalance vector is located. This imbalance is caused by a decrease in material over a certain peripheral area at the outermost circumference of the brake ring 1 balanced, represented by a bold circular segment perimeter line 4 ,

Bei einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgewuchtete Bremsscheibe, wie in 2 dargestellt, weist der Bremsring 1 nach der Unwuchtbeseitigung in einem Bereich entgegen der Richtung eines Unwuchtvektors 3 mehr Material auf als im übrigen Bereich, dargestellt durch eine fett gedruckte Kreissegmentsumfangslinie 4', die einen, insbesondere zusammenhängenden, Bereich der Materialwegnahme größer als 180 Winkelgrad kennzeichnet. Bei diesem Verfahren zum Auswuchten der Bremsscheibe für Scheibenbremsen wird eine Unwucht eines Bremsrings 1 nach dessen Fertigung durch Materialwegnahme an einer radial möglichst weit außen liegenden Stelle beseitigt, indem die Materialwegnahme in einem, insbesondere zusammenhängenden, Bereich größer als 180 Winkelgrad, in Richtung eines Unwuchtvektors 3 stattfindet.In a balanced according to the method of the invention brake disc, as in 2 shown, the brake ring 1 after the unbalance removal in a region opposite to the direction of an unbalance vector 3 more material than in the rest of the area, represented by a bold circle segment line 4 ' , which marks a, in particular contiguous, area of material removal greater than 180 degrees of angle. In this method for balancing the brake disc for disc brakes is an imbalance of a brake ring 1 removed after its production by removal of material at a radially outwardmost possible location by the material removal in a, in particular contiguous, area greater than 180 degrees, in the direction of an unbalance vector 3 takes place.

Die Erfindung stellt demnach ein Auswuchtverfahren für rotierende Körper, insbesondere für Bremsscheiben bereit, das gegenüber dem Stand der Technik technologisch vorteilhaftere, leichtere Bremsscheiben hervorbringt.The invention thus provides a balancing method for rotating bodies, in particular for brake discs, which produces technologically more advantageous, lighter brake discs than the prior art.

Die Erfindung ist natürlich nicht an das dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden. Es sind die verschiedensten Möglichkeiten zur Materialabnahme im großen Umfangsbereich gegeben.Of course, the invention is not bound to the illustrated embodiment. There are a variety of options for material removal in the large peripheral area given.

So können auch zwei nicht gezeichnete Bremsringe einer belüfteten Bremsscheibe, die über radial angeordnete Rippen, zwischen denen sich Belüftungskanäle erstrecken, miteinander verbunden sind, zum Ausgleich einer Unwucht, ausschließlich an den Verbindungsrippen durch einen Fräser so bearbeitet werden, dass dieser sich auf den Zwischenraum zwischen den Bremsringen zubewegt und dort, fast vollständig um den Umfang der Bremsscheibe herum geführt, über eine Ausnehmung von entsprechender Tiefe Material von den Rippen abträgt. Dabei kann der Bereich, in dem Material von den Rippen abgetragen wird auch in mehrere Einzelbereiche aufgeteilt sein, die dann zusammmen wenigstens die Bogenlänge eines Winkels von 180 Winkelgrad haben.Thus, two not shown brake rings of a ventilated brake disc, which are connected to each other via radially arranged ribs between which ventilation ducts are connected to compensate for an imbalance, are processed exclusively on the connecting ribs by a milling cutter, that this on the space between moved to the brake rings and there, almost completely guided around the circumference of the brake disc, over a recess of corresponding depth removes material from the ribs. In this case, the area in which material is removed from the ribs can also be divided into several individual areas, which then together at least have the arc length of an angle of 180 degrees.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 1625675 [0003]
DE 4018961 [0005]

Claims

Brake disc for disc brakes, with at least one brake ring ( 1 ), which is engaged during braking with at least one brake pad, wherein an imbalance of the brake disc after its manufacture and front mounting in a vehicle by material removal at radially outer locations of the brake ring ( 1 ) is removed, characterized in that the removal of material to eliminate the imbalance, further material removal at radially outer locations of the brake ring ( 1 ), which, starting from the tip of an unbalance vector ( 3 ), on the circumference of the brake ring ( 1 ), to each side over at least 90 degrees arc length of the brake ring ( 1 ).

Brake disc according to claim 1, characterized in that the area of material removal ( 4 ' ) is connected.

Method for balancing a brake disc for disc brakes, characterized in that an imbalance of the brake disc after its manufacture and before its installation in a vehicle by material removal at radially outer locations of a brake ring ( 1 ) is removed by removing the material in a range, greater than 180 degrees, in the direction of an unbalance vector ( 3 ) takes place.