DE102015217797A1 - Composite brake disc for a vehicle disc brake - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine einstückig-unlösbar gefügte Verbundgussbremsscheibe in Leichtbauweise für eine Kraftfahrzeugscheibenbremse mit integriertem Mitnehmer 10 zwischen Reibring 5 und Trägerkörper 2, sowie ein zugehöriges Herstellungsverfahren. Die Erfindung beruht auf der Aufgabe, eine effiziente und beanspruchungsgerecht ausgelegte, neue Verbundgussbremsscheibe in Leichtbauweise sowie ein zugehöriges Herstellungsverfahren vorzulegen, welche bei optimierter Fertigung flexibel sowie an die Dauerfestigkeitseigenschaften der gepaarten Werkstoffe angepasst ist, und eine einfache Großserienvariation anbietet. Die Aufgabe wird durch eine – im Querschnitt versetzt oder zentriert angeordnete – Aufnahme vom Mitnehmer 10 in der jeweiligen Reibringanordnung gelöst. Bei der belüfteten Reibringvariante ist die Fixierung zwischen Reibring 5 und Wandung 8 durch wenigstens einen radial auswärts gerichteten Mitnehmer 10 ausgebildet, welcher etwa zentrisch im jeweiligen Teilring 3, 4 und mit axialem Versatz Δ zu einer Formteilungsebene FTE des Reibrings 5 aufgenommen ist.The invention relates to an integrally-inextricably joined composite brake disc in lightweight construction for a motor vehicle disc brake with integrated carrier 10 between the friction ring 5 and support body 2, and an associated manufacturing method. The invention is based on the object to present an efficient and stress-oriented, new composite brake disc in lightweight construction and an associated manufacturing process, which is flexible and adapted to the fatigue properties of the paired materials with optimized production, and offers a simple high-volume variation. The object is achieved by means of a pick-up, which is offset or centered in cross-section, from the driver 10 in the respective friction ring arrangement. In the case of the ventilated friction ring variant, the fixation between friction ring 5 and wall 8 is formed by at least one radially outwardly directed driver 10, which is received approximately centrally in the respective partial ring 3, 4 and with axial offset Δ to form-division plane FTE of friction ring 5.
Description
Die Erfindung betrifft eine einstückig-unlösbar gefügte Verbundgussbremsscheibe in Leichtbauweise für Scheibenbremsen von Kraftfahrzeugen, sowie ein zugehöriges Herstellungsverfahren.The invention relates to an integrally-inextricably joined composite brake disc in lightweight construction for disc brakes of motor vehicles, as well as an associated manufacturing method.
Aus der
Eine Verbundgussbremsscheibe in Leichtbauweise geht auch aus der
Der Stand der Technik bevorzugt demnach Mitnehmer die mittig zentral mit der Formteilungsebene sowie radial einwärts gerichtet am Reibring aus Graugusswerkstoff in Verbindung mit Aufnahmekavitäten in der (Topf-)Wandung aus Aluminiumwerkstoff aufgenommen sind, zumal dies eine präzise Tolerierung während der Fertigung sowie die Nutzung von kostengünstigen Innenkernen in Verbindung mit dreigeteilten Gießwerkzeugen verspricht.The state of the art accordingly prefers carriers which are centrally located centrally with the shaping graduation plane and radially inwardly on the friction ring of gray cast iron in conjunction with receiving cavities in the (pot) wall made of aluminum material, especially since this means precise tolerance during production and the use of cost-effective Inner cores in connection with three-part casting tools promises.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine effiziente und beanspruchungsgerecht ausgelegte, neue Verbundgussbremsscheibe sowie ein zugehöriges Herstellungsverfahren vorzuschlagen, welche bei optimierter Fertigung flexibel auch an die Dauerfestigkeitseigenschaften der gepaarten Werkstoffe angepasst ist, und eine einfache Großserienvariation anbietet.The invention is based on the object to propose an efficient and stress-oriented designed new composite brake disc and an associated manufacturing process, which is adapted to optimized production flexible to the fatigue properties of the paired materials, and offers a simple large-scale variation.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei den innenbelüfteten Reibringen durch die kennzeichnenden Merkmale vom Hauptanspruch dadurch gelöst, dass die Verankerung zwischen Reibring und Wandung von dem Topf durch wenigstens einen radial auswärts gerichteten Zapfen ausgebildet ist, welcher etwa mittig in einem Teilringquerschnitt, sowie mit axialem Versatz zu einer Formteilungsebene des Reibrings, aufgenommen ist. Erfindungsgemäß wird es also im Systemverbund durch Deplatzierung der Mitnehmer in Relation zur Formteilungsebene ermöglicht, die Topfwandung bauraumsparend aus einem hochfesten Werkstoff unter stark verringerter Wandstärke einschließlich Mitnehmerzapfen leichtgewichtig auszubilden, so dass eine verdichtete Bauweise der Radbremskonstruktion ermöglicht ist. Mit anderen Worten wird eine verbesserte Ausnutzung vom Einbauraum ermöglicht, und die Flexibilität vom Verbundgussbremsscheibendesign ist bei verbesserter Kühlluftführung erhöht.The object is achieved in the ventilated friction rings by the characterizing features of the main claim in that the anchoring between the friction ring and wall of the pot is formed by at least one radially outwardly directed pin, which approximately centrally in a part ring cross-section, and with axial offset to a Shaping level of the friction ring, is included. According to the invention, it is therefore possible in the system network by dislocation of the driver in relation to the mold division level, the pot wall space-saving of a high-strength material under greatly reduced wall thickness including driving pin lightweight form, so that a compact design of the wheel brake construction is possible. In other words, an improved utilization of the installation space is made possible, and the flexibility of the composite brake disk design is increased with improved cooling air flow.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei den massiv, also unbelüftet mit einem einzigen massiven Teilring = Reibring ausgeführten Verbundgussbremsscheibenvarianten entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen vom Nebenanspruch dadurch gelöst, dass die Verankerung zwischen Reibring und Wandung von dem Topf durch wenigstens einen radial auswärts gerichteten, einstückig angeformten Zapfen ausgebildet ist, welcher mittig in dem Querschnitt vom Reibring aufgenommen ist.The object is achieved in the massive, ie unperforated executed with a single solid part ring = friction ring Verbundgussbremsscheibenvarianten according to the characterizing features of the independent claim that the anchoring between the friction ring and wall of the pot is formed by at least one radially outwardly directed, integrally formed pin , which is received centrally in the cross section of the friction ring.
Vorzugsweise ist der Topf aus einem Kugelgraphitgusswerkstoff hergestellt, so dass eine besonders dünnwandige und dennoch hochfeste, beanspruchungsgerechte Konstruktion erhalten wird. Der Reibring ist aus Lamellengraphitgusswerkstoff ausgebildet, welcher besonders günstige Reibeigenschaften aufweist. In Zusammenschau wird der Vorteil erzielt, dass durch die identischen Wärmeausdehnungskoeffizienten dieser Werkstoffpaarung eine thermische Verspannung vermieden wird.Preferably, the pot is made of a nodular cast iron material, so that a particularly thin-walled, yet high-strength, stress-resistant construction is obtained. The friction ring is formed from lamellar graphite cast material, which has particularly favorable friction properties. In summary, the advantage is achieved that thermal distortion is avoided by the identical thermal expansion coefficients of this material pairing.
Wesentliche Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, dass eierschalenartiges ausbrechen starrfester Graugussmitnehmer aus einem dünnwandigen Aluminiumtopfwerkstoff vermieden wird, und dass bei belüfteten Reibringen eine uneingeschränkte Kühlkanalluftführung ermöglicht ist. Mit anderen Worten wird eine besonders robuste Lösung angeboten.Significant advantages of the invention can be seen in the fact that egg shell-like break out rigid rigid cast iron driver is avoided from a thin-walled aluminum pot material, and that in ventilated friction rings an unrestricted cooling duct air guide is possible. In other words, a particularly robust solution is offered.
Um irgendwelchen Schirmungstendenzen zwischen Topf und Reibring entgegen zu wirken, kann der (Teil)Reibring mit einer Verdickung versehen sein. Die Verdickung kann entweder rückwärtig also formteilungsseitig oder auf der Reibfläche gezielt vorgesehen sein.To counteract any Schirmungstendenzen between pot and friction ring, the (part) friction ring may be provided with a thickening. The thickening can be provided either backward so formteilungsseitig or on the friction surface targeted.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, in der verschieden variierte Ausführungsbeispiele dargestellt sind.In the following the invention will be explained with reference to the drawing, are shown in the differently varied embodiments.
Im Einzelnen zeigt:In detail shows:
Die Erfindung betrifft eine im Verbund aus mehreren Komponenten und oder Werkstoffen gegossene Verbundgussbremsscheibe
Jeder Mitnehmer
Nur bei der massiven Variante nach
Die belüfteten Varianten gemäß
Die Fertigung ist wie folgt. In einem ersten Sand- oder Lost Foam Gießwerkzeug wird der Trägerkörper
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Bremsscheibe brake disc
- 22
- Trägerkörper support body
- 33
- Teilring partial ring
- 44
- Teilring partial ring
- 55
- Reibring(körper) Friction ring (body)
- 66
- Reibfläche friction surface
- 77
- Reibfläche friction surface
- 88th
- Wandung wall
- 99
- Topfboden pot base
- 1010
- Mitnehmer takeaway
- 1111
- Wurzelabschnitt root section
- 1212
- Hauptabschnitt main section
- 1313
- Endabschnitt end
- 1414
- Kanal channel
- AA
- Raddrehachse wheel rotation
- axax
- Axialrichtung axially
- DD
- Distanz zwischen Teilringen Distance between partial rings
- MM
- Mittelachse (Mitnehmer) Central axis (driver)
- RR
- Radialrichtung radial direction
- FTERTD
- Formteilungsebene Parting plane
- ΔΔ
- Abstand (zwischen FTE und M) Distance (between FTE and M)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 19931140 A1 [0003] DE 19931140 A1 [0003]
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