DE102017208288A1 - Brake disc pot and brake disc with improved vehicle interface - Google Patents

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Ralph Weller
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe (1) umfassen einen Bremsscheibentopf (2) zur Anbindung der Bremsscheibe (1) an einer Radnabe (4) eines Fahrzeugs und wenigstens einen Reibring (3) zur Erzeugung von Reibung mit wenigstens einem Bremsbelag einer Bremse, wobei der Bremsscheibentopf (2) einen Topfboden (5) mit einer in Bezug auf eine Raddrehachse (6) radseitigen Außenseite (7) und einer radnabenseitigen Innenseite (8) aufweist. Um eine günstig und stabil darstellbare und gleichzeitig leichte Bremsscheibe (1), beziehungsweise Bremsscheibentopf (2) vorzulegen, die durch verbesserte Schnittstellen zur Radnabe (4) zudem eine vereinfachte Wartung wie auch dauerhaft verbesserten Rundlauf bietet wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zumindest der Bremsscheibentopf (2) mit einem Gießverfahren hergestellt ist und die Innenseite (8) in einem Querschnitt durch die Raddrehachse (6) gesehen mit einer nichtebenen Profilierung (9) versehen ist.The invention relates to a brake disk (1) comprising a brake disk chamber (2) for connecting the brake disk (1) to a wheel hub (4) of a vehicle and at least one friction ring (3) for generating friction with at least one brake lining of a brake, wherein the brake disk chamber (2) has a pot bottom (5) with respect to a Raddrehachse (6) wheel-side outer (7) and a wheel hub side inside (8). To present a low-cost and stable and at the same time lightweight brake disc (1) or brake disc cup (2), which also offers simplified maintenance and permanently improved concentricity due to improved interfaces to the wheel hub (4), it is proposed according to the invention that at least the brake disc cup (2 ) is produced by a casting method and the inner side (8) is provided with a non-planar profiling (9) as seen in a cross section through the wheel rotation axis (6).

Description

Die Erfindung betrifft sowohl einen gegossenen Bremsscheibentopf zur Verbindung mit einem gesonderten Reibring zwecks Darstellung einer gebauten Bremsscheibe wie auch eine einstückig gegossene Bremsscheibe mit angeformtem Bremsscheibentopf, umfassend jeweils eine verbesserte Schnittstelle zur Radnabe eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens oder eines Leichttransporters. Die Erfindung betrifft weiterhin ein neues Herstellverfahren mit nachgeschalteter Zerspanung zur günstigen Herstellung der verbesserten Schnittstelle mit einer neuartigen Profilierung im Topfboden. The invention relates to both a cast brake disk hub for connection to a separate friction ring for the purpose of displaying a built brake disc as well as an integrally molded brake disc with molded brake disc hub, each comprising an improved interface to the hub of a motor vehicle, especially a passenger car or a light truck. The invention further relates to a new manufacturing method with downstream cutting for the favorable production of the improved interface with a novel profile in the bottom of the pot.

Bremsscheiben zur Verwendung in einer Fahrzeugbremse sind bekannt und weit verbreitet. Bei einer Bremsscheibe dient ein Bremsscheibentopf sowohl als Träger für einen Reibring als auch eine Schnittstelle zu einer Radnabe. Es sind Bremsscheibentöpfe mit einer eben ausgeführten Innenseite des Topfbodens bekannt und üblich, welche im betriebsbereiten Zustand im Fahrzeug vollflächig auf einer Stirnseite der Radnabe aufsitzt.Brake discs for use in a vehicle brake are known and widely used. In a brake disk, a brake disk pot serves both as a carrier for a friction ring and an interface to a wheel hub. There are brake disc pots with a newly executed inside of the pot bottom known and common, which sits in the ready state in the vehicle over its entire surface on a front side of the wheel hub.

Eine Bremsscheibe dient im Wesentlichen zur Umwandlung der Kinetischen Energie des Fahrzeugs in Wärme, so dass der Bremsscheibentopf im Bremsbetrieb erheblichen thermischen und mechanischen Belastungen, insbesondere Torsionsschubspannungen ausgesetzt ist und daher besonders stabil ausgeführt werden muss. Daher ist es üblich, Bremsscheibentöpfe von gegossenen Bremsscheiben aufgrund von spezifischen Eigenschaften von Gußwerkstoffen wie beispielsweise einer wegen Graphitausbildung niedrigen Gefügehomogenität, einer vergleichsweise niedrigen Zugfestigkeit oder Gefahr von Verzug, besonders massiv und dickwandig auszubilden. Dies führt zu Gewichtserhöhung und Verschlechterung der Fahreigenschaften. A brake disk essentially serves to convert the kinetic energy of the vehicle into heat, so that the brake disk chamber is exposed to considerable thermal and mechanical loads, in particular torsional shear stresses, during braking operation and therefore has to be designed to be particularly stable. Therefore, it is common practice to make brake disk pots of cast brake disks particularly solid and thick-walled due to specific properties of cast materials such as low structural homogeneity due to graphitization, relatively low tensile strength or risk of distortion. This leads to weight increase and deterioration of driving characteristics.

Um das Gewicht zu reduzieren ist es bekannt, die Bremsscheibe mehrteilig mit einem umformtechnisch aus einem vergleichsweise dünnwandigen Stahlblech hergestellten, insbesondere tiefgezogenen, Bremsscheibentopf auszuführen, welcher kraft- form- oder stoffschlüssig mit einem gegossenen Reibring verbunden ist. Neben einer vorteilhaften Gewichtseinsparung weisen derartige Bremsscheiben Nachteile wie ein komplexes Herstellverfahren und zusätzlichen Montageprozesse. Des Weiteren ist es aufgrund unterschiedlicher Werkstoffeigenschaften beim Materialmix wie beispielsweise verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten, ist ein sehr hoher technischer Aufwand erforderlich, um dauerhaft eine stabile Verbindung und einen akzeptablen Rundlauf sicherzustellen.In order to reduce the weight, it is known, the brake disc in several parts with a forming technically made of a comparatively thin-walled sheet steel, in particular deep-drawn, brake disc hub perform which positively or cohesively connected to a cast friction ring. In addition to an advantageous weight saving such discs have disadvantages such as a complex manufacturing process and additional assembly processes. Furthermore, it is due to different material properties in the material mix such as different coefficients of thermal expansion, a very high technical effort is required to permanently ensure a stable connection and an acceptable concentricity.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine günstig und stabil darstellbare und gleichzeitig leichte Bremsscheibe, beziehungsweise Bremsscheibentopf, vorzulegen, die durch verbesserte Schnittstellen zur Radnabe zudem eine vereinfachte Wartung wie auch dauerhaft verbesserten Rundlauf bei Erstausrüstung und nach Austausch ermöglicht.It is an object of the present invention, while avoiding the aforementioned disadvantages, a cheap and stable representable and at the same time lightweight brake disc or brake disc, present, which also allows simplified maintenance as well as permanently improved concentricity in original equipment and after replacement by improved interfaces to the hub.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß zusammen mit Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved according to the invention together with features of independent claim 1.

So sieht die Erfindung vor, dass zumindest der Bremsscheibentopf mit einem Gießverfahren hergestellt ist und der Querschnitt der Innenseite mit einer nichtebenen Profilierung versehen ist. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung beinhaltet die Profilierung wenigstens eine und besonders bevorzugt zwei radial zueinander beabstandeten ebenen Kontaktflächen zur axialen Anlage an die Radnabe mit einem in radiale Richtung zwischen den Kontaktflächen angeordneten axial in Richtung Radnabe vorgestreckten Vorsprung. Hierdurch wird die Steifigkeit des Topfbodens und sein Widerstand gegen Torsionslasten erheblich erhöht und dadurch eine gewichtsreduzierende Verringerung der Wandungsstärke am Topfboden ermöglicht. Thus, the invention provides that at least the brake disk hub is produced by a casting process and the cross section of the inside is provided with a non-planar profiling. According to a preferred embodiment, the profiling includes at least one and more preferably two radially spaced planar contact surfaces for axial contact with the wheel hub with a radially in the direction between the contact surfaces axially projected in the direction of the wheel hub projection. As a result, the rigidity of the bottom of the pot and its resistance to torsional loads is significantly increased, thereby enabling a weight-reducing reduction of the wall thickness on the bottom of the pot.

Des Weiteren können die Kontaktflächen und der Vorsprung kreisförmig rotationssymmetrisch zu der Raddrehachse der Innenseite des Topfbodens ausgebildet sein. Dadurch wird ein verbesserter Rundlauf bei der Paarung mit der Radnabe erzielt und zudem ist ein Bremsscheibenwechsel deutlich vereinfacht. Denn die Auflager zwischen Topfboden und Radnabe verfügen über eine reduzierte Kontaktfläche. Demzufolge erfolgt ein Korrosionsangriff reduziert auf die ringförmigen Kontaktflächen.Furthermore, the contact surfaces and the projection can be circularly rotationally symmetrical to the wheel rotation axis of the inside of the pot bottom. As a result, an improved concentricity in the mating with the wheel hub is achieved and also a brake disk change is significantly simplified. Because the supports between the bottom of the pot and the wheel hub have a reduced contact surface. As a result, a corrosion attack is reduced to the annular contact surfaces.

Die Erfindung sieht weiter vor, dass Bremsscheibentopf eine im Wesentlichen rohrförmige zylindrische Topfwandung aufweist und eine kleinste Wandungsstärke im Topfboden im Abschnitt der Kontaktfläche geringer als eine kleinste Wandungsstärke in der Topfwandung ausgebildet und vorzugsweise in einem Größenbereich 2,5–0,5/+1 mm vorgesehen ist, besonders bevorzugt 2,8–0,1/+0,1 mm Dadurch kann die erfindungsgemäße kostengünstige gegossene Bremsscheibe problemlos im Austausch für teure Bremsscheiben mit einem tiefgezogenen Bremstopf aus Stahl verwendet werden, ohne dass eine ungewollte Spurverbreitung entsteht oder und eine verzugsanfällige sowie rundlaufgefährdende Schnittstelle beziehungsweise Verbindungsstelle zwischen Komponenten aus zwei unterschiedlichen Werkstoffen entfällt.The invention further provides that brake disk pot has a substantially tubular cylindrical pot wall and a smallest wall thickness in the pot bottom formed in the portion of the contact surface less than a smallest wall thickness in the pot wall and preferably in a size range 2.5 -0.5 / + 1 mm is provided, particularly preferably 2,8 -0,1 / + 0.1 mm Thus, the inventive inexpensive cast brake disc can be used without problems in exchange for expensive brake discs with a deep-drawn brake pot made of steel, without causing unwanted track spreading or and a delay-prone as well as run-end hazardous interface or joint between components made of two different materials is eliminated.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Vorsprung derart positioniert und seine radiale Streckung derart größer als Breite des Durchgangslochs ausgebildet, so dass die Durchgangslöcher sich vollständig innerhalb des Vorsprungs befinden. Durch eine derartige Positionierung der Durchgangslöcher in dem wandungsverstärkten Bereich werden die negativen Auswirkungen auf Torsionssteifigkeit des Topfbodens im Lochkreisbereich reduziert bis eliminiert.According to a preferred embodiment of the invention, the projection is positioned in this way and its radial extension is made larger than the width of the through-hole so that the through-holes are completely inside the protrusion. By thus positioning the through-holes in the wall-reinforced region, the negative effects on torsional rigidity of the pot bottom in the bolt circle region are reduced to eliminated.

Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Bremsscheibe einstückig mit einem Gießverfahren erzeugt, wodurch diese besonders homogen und kostengünstig herstellbar ist und die Schnittstelle zwischen dem Bremsscheibentopf und dem Reibring mit Vorteilen für das Gewicht und den Rundlauf entfällt. Preferably, the brake disc according to the invention is produced in one piece with a casting process, whereby this is particularly homogeneous and inexpensive to produce and eliminates the interface between the brake disc hub and the friction ring with advantages for the weight and the concentricity.

Die Erfindung beinhaltet weiter hin ein verbessertes Herstellverfahren, wonach in einem vorgelagerten Prozessschritt der Bremsscheibentopf oder die Bremsscheibe als Rohling gusstechnisch urformend hergestellt und anschließend einem Gußputz unterzogen wird und in einem nachgelagerten Prozessschritt die Wandungsstärke des Topfbodens im Bereich der Kontaktflächen durch eine spanabhebende Bearbeitung der Innenseite reduziert wird. Demzufolge wird bei hoher Präzision eine leichte Bremsscheibe mit stark verbessertem Rundlaufverhalten erhalten wobei eine vereinfachte Zerspanung mit Drehfräsverfahren in einer einzigen Werkstückeinspannung ermöglicht wird.The invention further includes an improved manufacturing method, according to which the brake disk pot or the brake disk is produced by casting in the form of an ingot in a preceding process step and then subjected to a cast plaster in a downstream process step and reduces the wall thickness of the pot bottom in the area of the contact surfaces by a machining of the inside becomes. As a result, with high precision, a lightweight brake disk having greatly improved concentricity is obtained, allowing simplified machining with a rotary milling method in a single workpiece clamping.

In überraschend Einfachheit ihrer Konstruktion ist die erfindungsgemäße Profilierung rotationssymmetrisch zur Drehachse der Bremsscheibe definiert, was eine vereinfachte Zerspanung mit Drehfräsverfahren in einer einzigen Werkstückeinspannung erlaubt. Demzufolge wird bei hoher Präzision eine leichte Bremsscheibe mit stark verbessertem Rundlaufverhalten erhalten. In a surprisingly simple construction, the profiling according to the invention is defined in a rotationally symmetrical manner with respect to the axis of rotation of the brake disk, which permits simplified machining with a rotary milling method in a single workpiece clamping. Consequently, with high precision, a lightweight brake disc with greatly improved concentricity is obtained.

Die Zeichnung dokumentiert ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer belüfteten Bremsscheibe nach der vorliegenden Erfindung jeweils in unterschiedlichen Ansichten sowie im Schnitt in unterschiedlichem Maßstab, teilweise verkleinert beziehungsweise ausschnittweise vergrößert und vereinfacht.The drawing documents a preferred embodiment of a ventilated brake disc according to the present invention in each case in different views and in section on a different scale, partially reduced or enlarged in sections and simplified.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

1 Radseitige beziehungsweise Vorderansicht einer erfindungsgemäß einteilig gegossenen und gespanten Bremsscheibe in Draufsicht (a) sowie isometrisch (b). 1 Radseitige or front view of an inventively cast and braced brake disc according to the invention in plan view (a) and isometric (b).

2 Nabenseitige beziehungsweise Rückansicht der Ausführungsform gemäß 1 in Draufsicht (a) sowie isometrisch (b) 2 Hub-side and rear view of the embodiment according to 1 in plan view (a) and isometric (b)

3 Erfindungsgemäße Bremsscheibe in Schnittansicht V-V Schnitt entlang der Linie V-V gemäß 1 mit teilweise sowie vereinfacht dargestellten Radnabe und Rad mit vergrößerten Ausschnitten von zwei verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen (A, B) der Profilierung des Topfbodens. 3 Brake disc according to the invention in sectional view VV section along the line VV according to 1 with partly and simplified illustrated wheel hub and wheel with enlarged sections of two different embodiments according to the invention (A, B) of the profiling of the pot bottom.

4 die Ausführungsform wie in 1 in Draufsicht mit teilweise aufgebrochen Reibring 4 the embodiment as in 1 in plan view with partially broken friction ring

5 Teilausschnitt des nabenseitigen Topfbodens beziehungsweise der Innenseite des Bremsscheibentopfes in räumlicher Darstellung. 5 Partial section of the hub-side pot bottom or the inside of the brake disk hub in a spatial representation.

Fig. 1Fig. 1

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Bremsscheibe 1 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch in Bezug auf die Raddrehachse 6 ausgebildet und weist einen topfförmigen Bremsscheibentopf 2 und einen mit diesem verbundenen und radial nach außen von diesem abgestreckten Reibring 3 auf. In der gezeigten Ausführungsform ist die Bremsscheibe 1 einteilig, aus einem Guss hergestellt. Eine gebaute, mehrteilige Ausführung der Bremsscheibe 1 mit miteinander über eine Schnittstelle verbundenen Bremsscheibentopf 2 und Reibring 3 ist innerhalb der Erfindung ebenfalls zulässig, jedoch wird der Bremsscheibentopf 2 besonders bevorzugt urformend insbesondere gießtechnisch und nicht durch Umformverfahren hergestellt. An embodiment of the brake disc according to the invention 1 is substantially rotationally symmetric with respect to the Raddrehachse 6 formed and has a cup-shaped brake disk pot 2 and a friction ring bonded thereto and radially outwardly therefrom 3 on. In the embodiment shown, the brake disk is 1 one-piece, made from one piece. A built, multi-part design of the brake disc 1 with brake disc pot connected to each other via an interface 2 and friction ring 3 is also allowed within the invention, however, the disc brake cup becomes 2 particularly preferably urforming in particular by casting and not produced by forming process.

Der Bremsscheibentopf 2 einen Topfboden 5 mit einer Außenseite 7 zur Anlage eines nicht dargestellten Rades. Im Topfboden 5 sind mehrere auf einem gemeinsamen Teilkreis 14 angeordnete in regelmäßiger Teilung zueinander versetzt arrangierte Durchgangslöcher 13 vorgesehen, die parallel zur Raddrehachse 6 axial ausgerichtet sind., Die Durchgangslöcher dienen zum durchstecken von nicht gezeigten Schrauben oder Gewindebolzen bei Befestigung des Rads an einer Radnabe. Der Bremsscheibentopf 2 umfasst weiterhin eine, vom Topfboden 5 etwa axialer und weitgehend parallel zur Drehachse (6) gerichtete im Wesentlichen zylindrische Topfwandung 12 mit einer drehfesten Anbindung an den Reibring 3. Insbesondere wegen der technologisch erforderlichen entformungsschrägen kann die Topfwandung 12 auch geringfügig kegelig ausgebildet sein.The brake disk pot 2 a pot bottom 5 with an outside 7 for the installation of a wheel, not shown. In the bottom of the pot 5 are several on a common circle 14 arranged in regular pitch offset to each other arranged through holes 13 provided, which are parallel to the Raddrehachse 6 are axially aligned., The through holes are used to push through screws or bolts, not shown, when mounting the wheel to a hub. The brake disk pot 2 also includes one, from the bottom of the pot 5 approximately axial and largely parallel to the axis of rotation ( 6 ) directed substantially cylindrical pot wall 12 with a non-rotatable connection to the friction ring 3 , In particular because of the technologically required draft angles, the pot wall can 12 also be slightly conical.

Der Reibring 3 kann innerhalb der Erfindung voll oder wie dargestellt hohl, also innenbelüftet, auch ausgebildet sein. In diesem Fall kann die Anbindung zwischen der Topfwandung 12 und dem Reibring 3 sowohl wie gezeigt axial außen beziehungsweise radseitig oder axial innen beziehungsweise radnabenseitig vorliegen.The friction ring 3 may be hollow within the invention, or as shown hollow, so ventilated, also be formed. In this case, the connection between the pot wall 12 and the friction ring 3 both as shown axially outside or wheel side or axially inside or wheel hub side present.

Auf seiner sichtbaren Oberfläche der Außenseite 7 ist der Topfboden 5 plan ausgebildet und hierfür entweder eben zerspant oder verfügt in Rationalisierung über eine ebene Gußhaut.On its visible surface of the outside 7 is the bottom of the pot 5 plan educated and For this either just machined or in rationalization has a flat cast skin.

Fig. 2Fig. 2

Die Innenseite 8 des Topfbodens 5 der erfindungsgemäßen Bremsscheibe 1 ist nicht ebenmäßig ausgebildet sondern weist eine gesonderte Profilierung 9 auf. Radial zwischen zwei ringförmigen Kontaktflächen 10, 10‘, welche zur Anlage an der Radnabe vorgesehen sind und als Auflager fungieren ist ein axial nach Innen vorgestreckter umlaufender Vorsprung 11 ausgebildet. Bei der Herstellung der gezeigten erfindungsgemäßen einteiligen Bremsscheibe 1 oder des nicht gezeigten erfindungsgemäßen Bremsscheibentopfes 2 als eine Baugruppenkomponente zur nachgeschalteten Fixierung an dem Reibring 3, wird zunächst ein Rohling aus einem Gußwerkstoff mit einem in Bezug auf die Wandungsstärke der Topfwandung 12 dünnwandig ausgebildeten Topfboden 5 erzeugt. Die Auflager beziehungsweise Kontaktflächen 10, 10‘ wie auch die Durchgangslöcher 13 und gegebenenfalls weitere benötigten Bohrungen und Stufen/Übergänge für die Profilierung 9 werden spanend nach dem oben beschriebenen Muster, zeitlich nach dem Gußputz, durchgeführt.The inside 8th of the pot bottom 5 the brake disc according to the invention 1 is not uniform but has a separate profiling 9 on. Radially between two annular contact surfaces 10 . 10 ' , which are provided for engagement with the wheel hub and act as a support is an axially inwardly outstretched circumferential projection 11 educated. In the production of the one-piece brake disc according to the invention shown 1 or the brake disk pot according to the invention, not shown 2 as an assembly component for downstream fixation on the friction ring 3 , First, a blank made of a casting material with a respect to the wall thickness of the Topfwandung 12 thin-walled pot bottom 5 generated. The supports or contact surfaces 10 . 10 ' as well as the through holes 13 and optionally further required holes and steps / transitions for profiling 9 are performed by cutting according to the pattern described above, time after the plaster.

Fig. 3Fig. 3

Im Schnittbild der 3 werden sind zur Verdeutlichung der Komponentenanordnung im zusammengebauten Zustand neben der Bremsscheibe 1 zusätzlich die Radnabe 4 und das Rad 15 teilweise sowie vereinfacht dargestellt. In the sectional view of the 3 are to illustrate the component assembly in the assembled state next to the brake disc 1 in addition the wheel hub 4 and the wheel 15 partly and simplified.

Die Innenseite 8 des Topfbodens 5 ist nicht eben, sondern abgestuft ausgestaltet, wodurch sich in Querschnittdarstellung eine Profilierung 9 ausbildet. The inside 8th of the pot bottom 5 is not flat, but designed graduated, resulting in a cross-sectional representation of a profiling 9 formed.

Die Wandungsstärke vom Topfboden 5 ist dabei in Relation zu der weitgehend konstanten Wandungsstärke (Ww) von der Topfwandung 12 streckenweise reduziert und beträgt an den Abschnitten mit der geringsten Wandungsstärke Wb in den Bereichen der Kontaktflächen 10, 10‘ vorzugsweise etwa 2 bis 3,5 mm, besonders bevorzugt 2,5 mm. Wie bereits vorstehend beschrieben beinhaltet die Profilierung 9 zur Ausbildung der Reduktion der Wandungsstärke über in der gezeigten bevorzugten Ausführungsform zwei, radial im Abstand zueinander kreisringförmig abgestuft gestaltete, Rücksprünge. Dadurch sind zwei im gegebenen Abstand zueinander sowie kreisringförmig gestaltete definierte Auflager beziehungsweise Kontaktflächen 10, 11‘ zur axialen Anlage an einer Stirnseite der fahrzeugseitigen Radnabe 4 definiert. Zwischen den beiden Kontaktflächen 10, 11‘ ist somit ein umlaufender, nach Innen gerichteter Vorsprung 11 ausgebildet. Die Höhenübergänge zwischen diesem und den Kontaktflächen 10, 11‘ sind angewinkelt gestaltet, so dass der Vorsprung 11 im Querschnitt trapezförmig erscheint. Weitere Übergangsformen wie Verwundungen, Stufen, Hohlkehlen oder andere Schrägungswinkel und dergleichen sind innerhalb der Erfindung ebenso zulässig. The wall thickness of the pot bottom 5 is in relation to the largely constant wall thickness (Ww) of the Topfwandung 12 is reduced in sections and amounts to the sections with the lowest wall thickness Wb in the areas of the contact surfaces 10 . 10 ' preferably about 2 to 3.5 mm, more preferably 2.5 mm. As already described above includes the profiling 9 to form the reduction of the wall thickness over in the preferred embodiment shown two, radially spaced apart annularly stepped stepped, recesses. As a result, two at a given distance from each other and circular shaped defined support or contact surfaces 10 . 11 ' for axial abutment on an end face of the vehicle-side hub 4 Are defined. Between the two contact surfaces 10 . 11 ' is thus a circumferential, inward-looking projection 11 educated. The height transitions between this and the contact surfaces 10 . 11 ' are designed angled so that the projection 11 appears trapezoidal in cross section. Other transitional forms such as wounds, steps, fillets or other helix angles and the like are also permissible within the invention.

Der Teilkreis 14 mit Durchgangslöchern 13 ist radial im Bereich des Vorsprungs 11 vorgesehen, so dass die Durchgangslöcher 13 vollständig innerhalb einer durch den Vorsprung 11 gebildeten lokalen Verdickung der Wandungsstärke des Topfbodens 5 angeordnet sind. Im Vergleich mit der reduzierten Wandungsstärke (Wb) im Bereich der der beiden Kontaktflächen 10, 10‘ beträgt die Wandungsstärke im Bereich des Vorsprungs vorzugsweise etwa das Doppelte, insbesondere etwa 5 mm. Weil die Verdickung beanspruchungsgerecht vorgesehen ist, liegt erfindungsgemäß nicht zwingend eine strikte Aufdopplung im Dickenverhältnis von 1:2 (50%/100%). Vielmehr sind insbesondere durch Variation der Gusswerkstoffgüte graduelle Abwandlungen vom Dickenverhältnis im Bereich zwischen etwa 1:10 (10%/100%) bis etwa 9:10 (90%/100%) denkbar, ohne den grundsätzlichen Kern der Erfindung zu verlassen. Prinzipiell wird Grauguss nämlich insbesondere GG 15 zur Ausbildung der Bremsscheibe 1 beziehungsweise Bremsscheibentopfes 2 verwendet.The circle 14 with through holes 13 is radially in the region of the projection 11 provided so that the through holes 13 completely within one by the projection 11 formed local thickening of the wall thickness of the pot bottom 5 are arranged. In comparison with the reduced wall thickness (Wb) in the area of the two contact surfaces 10 . 10 ' the wall thickness in the region of the projection is preferably about twice, in particular about 5 mm. Because the thickening is provided according to the claim, according to the invention there is not necessarily a strict doubling in a thickness ratio of 1: 2 (50% / 100%). Rather, in particular by varying the quality of the cast material, gradual variations of the thickness ratio in the range between about 1:10 (10% / 100%) to about 9:10 (90% / 100%) are conceivable, without departing from the basic essence of the invention. In principle, gray iron is in particular GG 15 for the formation of the brake disc 1 or brake disk pot 2 used.

Die Radnabe 4 weist einen umlaufenden Flansch 17 mit darin angeordneten, mit den Durchgangslöchern 13 korrespondierenden Befestigungsöffungen zur Fixierung der nicht gezeigten Radbefestigungsmitteln wie Bolzen oder Schrauben. Zur Unterbringung des Vorsprungs 11 ist in der Stirnseite der Radnabe 4 eine umlaufende Aussparung 16 vorgesehen.The wheel hub 4 has a circumferential flange 17 arranged therein with the through holes 13 corresponding Befestigungsöffungen for fixing the wheel attachment means, not shown, such as bolts or screws. To accommodate the projection 11 is in the front of the wheel hub 4 a circumferential recess 16 intended.

Es hat sich erwiesen, dass zur Ausbildung vom Bremsscheibentopf ganz besonders die Werkstoff GG 15, GG 20 geeignet ist. In weiterer Verbesserung der Festigkeitseigenschaften wie auch der thermisch – tribologischen Eigenschaften können auch hochgekohlte – also HC-Graugusswerkstoffe – beziehungsweise legierte Graugussqualitäten verwendet werden. Insbesondere bei Verwendung von GG 20 HC ist es möglich, in einen besonders dünnwandig dimensionierten Bereich des Dickenverhältnisses von beispielsweise in etwa 1:10 zu gelangen, wodurch die die Bremsscheibe 1 besonders leicht und dennoch stabil ausgebildet werden kann.It has been proven that the material GG 15, GG 20 is particularly suitable for the design of the brake disk pot. In further improvement of the strength properties as well as the thermal - tribological properties also highly carbonated - ie HC gray cast iron - or alloyed gray cast iron grades can be used. In particular, when using GG 20 HC, it is possible to get into a particularly thin-walled dimension of the thickness ratio of, for example, about 1:10, whereby the brake disc 1 can be made very light and yet stable.

Im Vergrößerten Teilausschnitt A ist die vorstehend beschriebene Ausführungsform verdeutlicht wogegen der Teilausschnitt B eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform beziehungsweise Variante zeigt. Dabei ist im Bereich des Vorsprungs 11 in der Außenseite 7 des Topfbodens 5 eine umlaufende Nutartige Ausnehmung 19 eingebracht. In einer derartigen Aussparung können beispielsweise Stanzmarkierungen eingebracht werden, ohne dass der dadurch aufgeworfene Werkstoff abgeschliffen werden muss um die zur Anlage des Rads 15 erforderliche Ebenheit der Außenseite 7 zu gewährleisten. In the enlarged partial section A, the embodiment described above is illustrated, whereas the partial section B shows another embodiment or variant according to the invention. It is in the area of the projection 11 in the outside 7 of the pot bottom 5 a circumferential groove-like recess 19 brought in. In such a recess, for example, punch marks can be introduced without the material thus thrown up must be ground to those for the investment of the wheel 15 required flatness of the outside 7 to ensure.

Fig. 4Fig. 4

Die Bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsscheibe 1 ist mit einem innenbelüfteten Reibring 3 ausgebildet, dessen Innenraum mehrere, vorzugsweise drei konzentrische Reihen von Verbindungsstegen aufweist, zwischen denen Luftkanäle zur Abtragung der Wärme im Bremsbetrieb ausgebildet sind.The preferred embodiment of the brake disc according to the invention 1 is with a ventilated friction ring 3 formed, the interior of which has a plurality, preferably three concentric rows of connecting webs, between which air ducts for removing the heat in the braking operation are formed.

Fig. 5Fig. 5

In der 5 wird anhand einer räumlichen Darstellung eines Teilausschnitts des Topfbodens 5 die erfindungsgemäße Profilierung 9 der Innenseite 8 verdeutlicht.In the 5 is based on a spatial representation of a partial section of the pot bottom 5 the profiling according to the invention 9 the inside 8th clarified.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Bremsscheibe brake disc
22
Bremsscheibentopf brake disc pot
33
Reibring friction ring
44
Radnabe wheel hub
55
Topfboden pot base
66
Raddrehachse wheel rotation
77
Außenseite outside
88th
Innenseite inside
99
Profilierung profiling
1010
Kontaktfläche contact area
1111
Vorsprung head Start
1212
Topfwandung pot wall
1313
Durchgangslöcher  Through holes
1414
Teilkreis pitch circle
1515
Rad wheel
1616
Aussparung recess
1717
Flansch flange
1818
Befestigungsöffnung fastening opening
1919
Ausnehmung recess
Wbwb
Kleinste Wandungsstärke des Topfbodens Smallest wall thickness of the pot bottom
Wwww
Wandungsstärke der Topfwandung Wall thickness of the pot wall

Claims (10)

Bremsschscheibe (1) umfassen einen Bremsscheibentopf (2) zur Anbindung der Bremsscheibe (1) an einer Radnabe (4) eines Fahrzeugs und wenigstens einen Reibring (3) zur Erzeugung von Reibung mit wenigstens einem Bremsbelag einer Bremse, wobei der Bremsscheibentopf (2) einen Topfboden (5) mit einer in Bezug auf eine Raddrehachse (6) radseitigen Außenseite (7) und einer radnabenseitigen Innenseite (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Bremsscheibentopf (2) mit einem Gießverfahren hergestellt ist und die Innenseite (8) in einem Querschnitt durch die Raddrehachse (6) gesehen mit einer nichtebenen Profilierung (9) versehen ist.Brake disc ( 1 ) comprise a brake disk pot ( 2 ) for connecting the brake disc ( 1 ) on a wheel hub ( 4 ) of a vehicle and at least one friction ring ( 3 ) for generating friction with at least one brake pad of a brake, wherein the brake disk cup ( 2 ) a pot bottom ( 5 ) with respect to a wheel axis ( 6 ) Wheel side ( 7 ) and a wheel hub side ( 8th ), characterized in that at least the brake disk cup ( 2 ) is produced by a casting process and the inside ( 8th ) in a cross section through the Raddrehachse ( 6 ) seen with a non-planar profiling ( 9 ) is provided. Bremsscheibe (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung (9) wenigstens eine ebene Kontaktfläche (10) zur axialen Anlage an die Radnabe (4) und wenigstens einen, relativ zur Kontaktfläche (10) axial in Richtung Radnabe (2) vorgestreckten Vorsprung (11) aufweist.Brake disc ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the profiling ( 9 ) at least one flat contact surface ( 10 ) for axial contact with the wheel hub ( 4 ) and at least one, relative to the contact surface ( 10 ) axially in the direction of the wheel hub ( 2 ) pre-stretched projection ( 11 ) having. Bremsscheibe (1) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung (9) wenigstens zwei radial zueinander beabstandeten ebenen Kontaktflächen (10, 10‘) zur axialen Anlage an die Radnabe (4) aufweist und der Vorsprung (11) in radiale Richtung zwischen den Kontaktflächen (10, 10‘) angeordnet ist.Brake disc ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the profiling ( 9 ) at least two radially spaced planar contact surfaces ( 10 . 10 ' ) for axial contact with the wheel hub ( 4 ) and the projection ( 11 ) in the radial direction between the contact surfaces ( 10 . 10 ' ) is arranged. Bremsscheibe (1) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (10) oder Kontaktflächen (10, 10‘) und der Vorsprung (11) kreisförmig rotationssymmetrisch zu der Raddrehachse (6) der Innenseite (8) des Topfbodens (5) ausgebildet sind. Brake disc ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the contact surface ( 10 ) or contact surfaces ( 10 . 10 ' ) and the lead ( 11 ) circularly rotationally symmetrical to the Raddrehachse ( 6 ) of the inside ( 8th ) of the pot bottom ( 5 ) are formed. Bremsscheibe (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsscheibentopf (2) eine im Wesentlichen rohrförmig zylindrisch ausgestaltete Topfwandung (12) aufweist und eine kleinste Wandungsstärke (Wb) im Topfboden (5) geringer als eine kleinste Wandungsstärke (Ww) in der Topfwandung (12) ausgebildet ist.Brake disc ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the brake disk cup ( 2 ) a substantially tubular cylindrical pot wall ( 12 ) and a smallest wall thickness (Wb) in the pot bottom ( 5 ) smaller than a smallest wall thickness (Ww) in the pot wall ( 12 ) is trained. Bremsscheibe (1) nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die kleinste Wandungsstärke (Wb) im Topfboden (5) im Abschnitt der Kontaktfläche (10) und vorzugsweise in einem Größenbereich 2,5 –0,5/+1 mm vorgesehen ist.Brake disc ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the smallest wall thickness (Wb) in the pot bottom ( 5 ) in the section of the contact surface ( 10 ) and preferably in a size range 2.5 -0.5 / + 1 mm is provided. Bremsscheibe (1) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass in dem Topfboden (5) mehrere in regelmäßiger Teilung zueinander versetzt arrangierte, sowie parallel zur Raddrehachse (6) axial ausgerichtete Durchgangslöcher (13) auf einem gemeinsamen Teilkreis (14) positioniert sind und der Teilkreis (14) radial innerhalb des Vorsprungs (11) angeordnet ist.Brake disc ( 1 ) according to claim 2, characterized in that in the pot bottom ( 5 ) several arranged in regular pitch offset from each other, as well as parallel to Raddrehachse ( 6 ) axially aligned through holes ( 13 ) on a common pitch circle ( 14 ) and the pitch circle ( 14 ) radially inside the projection ( 11 ) is arranged. Bremsscheibe (1) nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Streckung des Vorsprungs (11) derart größer als Breite des Durchgangslochs (13) ausgebildet ist, dass die Durchgangslöcher (13) sich vollständig innerhalb des Vorsprungs (11) befinden. Brake disc ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the radial extension of the projection ( 11 ) greater than the width of the through-hole ( 13 ) is formed such that the through holes ( 13 ) completely within the projection ( 11 ) are located. Bremsscheibe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (1) einstückig mit einem Gießverfahren erzeugt ist. Brake disc ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the brake disc ( 1 ) is produced in one piece with a casting process. Herstellverfahren für einen Bremsscheibentopf (2) oder eine Bremsscheibe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in einem vorgelagerten Prozessschritt der Bremsscheibentopf (2) oder die Bremsscheibe (1) als Rohling gußtechnisch hergestellt und anschließend einem Gußputz unterzogen wird und in einem nachgelagerten Prozessschritt die Wandungsstärke des Topfbodens (5) im Bereich der Kontaktfläche (10) oder Kontaktflächen (10, 10‘) die Wandungsstärke (Wb) durch eine spanabhebende Bearbeitung der Innenseite (8) reduziert wird. Production method for a brake disk pot ( 2 ) or a brake disc ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in an upstream process step the brake disk cup ( 2 ) or the brake disc ( 1 ) is produced by casting as a blank and then subjected to a cast plaster and in a subsequent process step, the wall thickness of the pot bottom ( 5 ) in the area of the contact surface ( 10 ) or contact surfaces ( 10 . 10 ' ) the wall thickness (Wb) by a machining of the inside ( 8th ) is reduced.
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