DE102018124548A1

DE102018124548A1 - Belüftete Bremsscheibe

Info

Publication number: DE102018124548A1
Application number: DE102018124548.3A
Authority: DE
Inventors: Kwangjin Michael Lee; Byungchang Lee; SungMin Lee; Bongjoon Kim
Original assignee: Kyung Chang Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyung Chang Industrial Co Ltd
Priority date: 2017-10-11
Filing date: 2018-10-04
Publication date: 2019-04-11
Anticipated expiration: 2038-10-05
Also published as: CN109654136A; CN109654136B; DE102018124548B4; US11028891B2; KR101994113B1; US20190107160A1; KR20190040636A

Abstract

Eine belüftete Bremse gemäß vorliegender Erfindung umfasst eine erste Bremsplatte mit einer ersten Innenfläche und einer ersten Außenfläche; eine zweite Bremsplatte, die mit einem Abstand von der ersten Bremsplatte parallel zu dieser angeordnet ist, wobei die zweite Bremsplatte eine zweite Außenfläche und eine der ersten Innenfläche zugewandte zweite Innenfläche hat; eine Mehrzahl von Kanälen, die durch zwei einander benachbarte Wände begrenzt sind, wobei die Kanäle mit dem innenumfangsseitigen Raum der ersten Bremsplatte und dem innenumfangsseitigen Raum der zweiten Bremsplatte in Verbindung stehen; einen Hutbereich mit einer Montagefläche und mit einem Umfangsbereich, der sich von der Montagefläche axial erstreckt; ein erstes Sperrteil, das eine Verbindung eines beliebigen der Kanäle mit der Außenseite unterbindet, wobei das erste Sperrteil den Umfangsbereich mit der ersten Bremsplatte verbindet; und ein zweites Sperrteil, das eine Verbindung des Kanals, der dem Kanal benachbart ist, an welchem die Verbindung mit der Außenseite durch das erste Sperrteil unterbunden wird, mit der Innenseite unterbindet, wobei das zweite Sperrteil den Umfangsbereich mit der zweiten Bremsplatte verbindet. Die Kanäle sind zwischen der ersten Innenfläche der ersten Bremsplatte und der zweiten Innenfläche der zweiten Bremsplatte vorgesehen. Das erste Sperrteil und das zweite Sperrteil sind entlang des Umfangsbereichs vorgesehen.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2017-0129924 vom 11. Oktober 2017 in Anspruch genommen, auf deren gesamten Inhalt hiermit verwiesen wird.
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine belüftete Bremsscheibe und insbesondere eine belüftete Bremsscheibe, bei welcher die Einlässe von Kühlkanälen sowohl an deren Innenseite als auch an deren Außenseite vorgesehen sind.
HINTERGRUND
Bremsbeläge werden an eine Bremsscheibe gedrückt, wodurch eine Reibkraft zum Bremsen eines Fahrzeugs erzeugt wird. Wesentlich ist, dass Wärmeenergie, die durch die Reibkraft entsteht, wirksam abgeleitet wird. Für eine wirksame Kühlung bei normalen Fahrzeugen wie auch bei leistungsstarken Fahrzeugen hat man häufig eine Bremsscheibe verwendet, die entlang ihrer äußeren Peripherie Kühlkanäle aufweist.
Die belüfteten Bremsscheiben sind unterteilt in eine belüftete Bremsscheibe der allgemeinen Art, bei welcher Einlässe von Kühlkanälen an der Innenseite der Bremsscheibe vorgesehen sind, und in einen umgekehrt hutförmigen Rotor, bei welchem die Einlässe der Kühlkanäle an dessen Außenseite vorgesehen sind. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet „Innenseite“ die Fahrzeugseite der Bremsscheibe und „Außenseite“ die zur Fahrzeugseite entgegengesetzte Seite. Der umgekehrt hutförmige Rotor ist ausgebildet zum Minimieren einer Schirmung (engl. coning) der Bremsscheibe, d.h. einer bei hohen Temperaturen durch Hitze verursachten Deformation (Wärmeverzug) eines äußeren Umfangsbereichs der Scheibe in Richtung auf die Außenseite.
Die Kühlleistung bei einem Rotor, dessen Kühlkanaleinlässe nur auf einer Seite vorgesehen sind, ist jedoch nicht gut. Die Bremsscheibe mit Kühlkanaleinlässen sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite wurde entwickelt, um die Kühlleistung zu verbessern. Das US-Patent Nr. 6,550,590 (erteilt am 22. April 2003) beschreibt eine solche belüftete Bremsscheibe. Die belüftete Bremsscheibe hat drei Bremsplatten, bei denen die Einlässe der Kühlkanäle sowohl innenseitig als auch außenseitig vorgesehen sind, wodurch die Kühlleistung verbessert wird. Jedoch ist die belüftete Bremsscheibe schwer, und die Einlässe der Kühlkanäle müssen schmaler sein, um den Designvorgaben einer Bremsscheibe mit gegebener Dicke gerecht zu werden.
Eine weitere Bremsscheibe üblicher Bauart ist in der am 30. August 2007 veröffentlichten US-Patentanmeldung Nr. US2007/0199778A1 beschrieben. Hier sind die Einlässe von Kühlkanälen der belüfteten Bremsscheibe jedoch ebenfalls schmal, und die Spannung ist an den Stützarmen konzentriert, durch welche die Kühlkanäle mit einem Hutbereich verbunden sind.
ÜBERSICHT
Anlass für die vorliegende Erfindung waren die vorstehend beschriebenen Probleme beim Stand der Technik. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine belüftete Bremsscheibe zu schaffen, bei welcher Einlässe von Kühlkanälen sowohl innenseitig als auch außenseitig vorgesehen sind.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird erfindungsgemäß eine belüftete Bremsscheibe vorgeschlagen, umfassend: eine erste Bremsplatte mit einer ersten Innenfläche und einer ersten Außenfläche; eine zweite Bremsplatte, die mit einem Abstand von der ersten Bremsplatte parallel zu dieser angeordnet ist, wobei die zweite Bremsplatte eine zweite Außenfläche und eine der ersten Innenfläche zugewandte zweite Innenfläche hat; eine Mehrzahl von Kanälen, die durch zwei einander benachbarte Wände begrenzt sind, wobei die Kanäle mit dem innenumfangsseitigen Raum der ersten Bremsplatte und mit dem innenumfangsseitigen Raum der zweiten Bremsplatte in Verbindung stehen; einen Hutbereich mit einer Montagefläche und einem sich von der Montagefläche axial erstreckenden Umfangsbereich; ein erstes Sperrteil, das eine Außenverbindung eines jeden der Kanäle unterbindet, wobei das erste Sperrteil den Umfangsbereich mit der ersten Bremsplatte verbindet; und ein zweites Sperrteil, das eine Innenverbindung des Kanals unterbindet, der dem Kanal benachbart ist, an welchem die Außenverbindung durch das erste Sperrteil unterbunden wird, wobei das zweite Sperrteil den Umfangsbereich mit der zweiten Bremsplatte verbindet. Die Kanäle sind zwischen der ersten Innenfläche der ersten Bremsplatte und der zweiten Innenfläche der zweiten Bremsplatte vorgesehen. Das erste Sperrteil und das zweite Sperrteil sind entlang des Umfangsbereichs vorgesehen.
Das erste Sperrteil und das zweite Sperrteil können in einer tangentialen Richtung einander abwechselnd entlang des Umfangsbereichs vorgesehen sein.
Die Wände können sich radial erstrecken.
Der Hutbereich kann ein von der ersten Bremsplatte und der zweiten Bremsplatte separater Körper sein.
Die Wände können eine Form aufweisen, die geradlinig ist, gekrümmt ist oder säulenförmigen Flügeln gleicht.
Die Querschnittsflächen des Kanals, der mit der Innenseite in Verbindung steht, können die gleichen sein wie die Querschnittsflächen des Kanals, der mit der Außenseite in Verbindung steht. Ferner kann sich die Anzahl der ersten Sperrteile von der Anzahl der zweiten Sperrteile unterscheiden.
Die Anzahl der ersten Sperrteile kann die gleiche sein wie die Anzahl der zweiten Sperrteile. Ferner können sich die Querschnittsflächen der Kanäle, die mit der Innenseite in Verbindung stehen, von den Querschnittsflächen der Kanäle unterscheiden, die mit der Außenseite in Verbindung stehen.
Figurenliste
Vorliegende Erfindung wird nachstehend im Detail erläutert, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird.

1 ist eine perspektivische Ansicht einer belüfteten Bremsscheibe gemäß vorliegender Erfindung bei Betrachtung von einer Außenseite derselben;
2 ist eine perspektivische Ansicht einer belüfteten Bremsscheibe gemäß vorliegender Erfindung bei Betrachtung von einer Innenseite derselben;
3 ist eine perspektivische Ansicht der belüfteten Bremsscheibe von 1, wobei ein Teil der ersten Bremsplatte entfernt wurde;
4 ist eine perspektivische Ansicht eines zum Teil abgeschnittenen Bereichs von 1, wobei ein Kanal, der mit der Innenseite in Verbindung steht, von der Innenseite gezeigt ist;
5 ist eine perspektivische Schnittansicht eines zum Teil abgeschnittenen Bereichs von 1, wobei ein Kanal, der mit der Außenseite in Verbindung steht, von der Innenseite gezeigt ist;
6 ist eine perspektivische Schnittansicht eines zum Teil abgeschnittenen Bereichs von 1, wobei ein Kanal, der mit der Außenseite in Verbindung steht, von der Außenseite gezeigt ist;
7 ist eine perspektivische Schnittansicht eines zum Teil abgeschnittenen Bereichs von 1, wobei ein Kanal, der mit der Innenseite in Verbindung steht, von der Außenseite gezeigt ist;
8 ist eine perspektivische Schnittansicht der belüfteten Bremsscheibe, wobei ein Teil von 1 entfernt wurde;
9 ist eine perspektivische Schnittansicht einer Ausführungsform, in welcher ein Hutbereich ein von der Bremsscheibe separater Körper ist, wobei ein Teil der Bremsscheibe entfernt wurde.

Es versteht sich, dass die vorstehend aufgelisteten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und dass verschiedene bevorzugte Merkmale, die das Grundprinzip der Erfindung veranschaulichen sollen, vereinfacht dargestellt sind. Die speziellen konstruktiven Merkmale der vorliegenden Erfindung, unter anderem spezielle Dimensionen, Orientierungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die individuelle beabsichtigte Anwendung und Anwendungsumgebung bestimmt.
DETAILBESCHREIBUNG
Die Erfindung wird nachstehend im Detail erläutert, wobei auf die anliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Der Fachmann wird erkennen, dass die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Weise modifiziert werden können, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen oder den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine erfindungsgemäße belüftete Bremsscheibe 1 von ihrer Außenseite betrachtet. 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine erfindungsgemäße belüftete Bremsscheibe 1 von ihrer Innenseite betrachtet.
Die belüftete Bremsscheibe 1 gemäß vorliegender Erfindung umfasst eine erste Bremsplatte 10, eine zweite Bremsplatte 20, einen Hutbereich 30, ein erstes Sperrteil 60, das die erste Bremsplatte 10 mit dem Hutbereich 30 verbindet, und ein zweites Sperrteil 70, das die zweite Bremsplatte 20 mit dem Hutbereich 30 verbindet.
Die erste Bremsplatte 10 hat eine erste Innenfläche 12 und eine erste Außenfläche 14. Die zweite Bremsplatte 20 ist mit einem Abstand von der ersten Bremsplatte 10 parallel zu dieser angeordnet. Die zweite Bremsplatte 20 hat eine zweite Innenfläche 22 und eine zweite Außenfläche 24. Die zweite Innenfläche 22 ist der ersten Innenfläche 12 zugewandt. Die erste Bremsplatte 10 und die zweite Bremsplatte 20 können die gleiche radiale Größe und Dicke aufweisen.
Der Hutbereich 30 hat eine Montagefläche 32, die mit einer Radantriebswelle eines Fahrzeugs verbunden ist, und einen zylindrischen Umfangsbereich 34, der sich von der Montagefläche 32 axial erstreckt.
Die Kanäle 40 und 50 sind zwischen der ersten Innenfläche 12 der ersten Bremsplatte 10 und der zweiten Innenfläche 22 der zweiten Bremsplatte 20 angeordnet, um Kühlkanäle zu bilden. Jeder der Kanäle 40 und 50 ist durch zwei einander benachbarte Wände 41 und 42 begrenzt. Jeder Kanal steht an der jeweiligen äußeren Peripherie der ersten Bremsplatte 10 und der zweiten Bremsplatte 20 mit der Außenseite in Verbindung. Jeder Kanal ist vorgesehen für eine Verbindung mit dem innenumfangsseitigen Raum der ersten Bremsplatte 10 und mit dem innenumfangsseitigen Raum der zweiten Bremsplatte 20 an dem Umfangbereich 34. In der Darstellung erstrecken sich die Wände 41 und 42 linear in einer radialen Richtung. Es können jedoch auch andere bekannte Wandformen der belüfteten Bremsscheibe gewählt werden. Die Wände 41 und 42 können zum Beispiel in der Art von gekrümmten Flügeln oder säulenförmigen Flügeln vorgesehen sein.
Die 4 und 5 zeigen jeweils in einer perspektivischen Schnittansicht einen zum Teil abgeschnittenen Bereich von 1, wobei die Innenseite nach oben gerichtet ist. Die 6 und 7 zeigen jeweils perspektivische Schnittansichten eines zum Teil abgeschnittenen Bereichs von 1, wobei die Außenseite nach oben gerichtet ist.
Der Umfangsbereich 34 und die erste Bremsplatte 10 sind durch das erste Sperrteil 60 miteinander verbunden. Der Umfangsbereich 34 und die zweite Bremsplatte 20 sind durch das zweite Sperrteil 70 miteinander verbunden. Die ersten Sperrteile 60 und die zweiten Sperrteile 70 können entlang des Umfangsbereichs 34 in einer Mehrzahl vorgesehen sein. Erfindungsgemäß können die ersten Sperrteile 60 und die zweiten Sperrteile 70 in einer tangentialen Richtung entlang des Umfangsbereichs 34 einander abwechselnd vorgesehen sein. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist. Es ist zum Beispiel möglich, die Sperrteile in einem Schema anzuordnen, bei dem sich ein erstes Sperrteil und zwei zweite Sperrteile jeweils wiederholen. Wahlweise können die Sperrteile ohne ein bestimmtes Schema angeordnet sein.
Die Kühlluftmenge, die von der Außenseite und von der Innenseite der Bremsscheibe eingeführt wird, ist abhängig von dem Design eines Spritzschutzes, eines Radausschnitts oder einer unteren Struktur einer Fahrzeugkarosserie. Gemäß vorliegender Erfindung ist das Verhältnis der Kühlluftmengen, die von der Außenseite und von der Innenseite der Bremsscheibe eingeführt werden, einstellbar. Eine Möglichkeit der Einstellung ist, dass die Kühlkanäle der Innenseite und die Kühlkanäle der Außenseite die gleichen Querschnittsflächen aufweisen, dass sich jedoch die Anzahl von Kühlkanälen der Innenseite von der Anzahl von Kühlkanälen der Außenseite unterscheidet. Eine weitere Möglichkeit der Einstellung ist, dass die Anzahl von Kühlkanälen der Innenseite und die Anzahl von Kühlkanälen der Außenseite die gleiche ist, dass sich jedoch die Querschnittsflächen der Kühlkanäle der Innenseite und der Kühlkanäle der Außenseite unterscheiden. Wenngleich in den Zeichnungen eine Ausführungsform gezeigt ist, in welcher die Kühlkanäle der Innenseite und der Außenseite in gleicher Anzahl und mit gleicher Querschnittsfläche vorgesehen sind, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
Das erste Sperrteil 60 verhindert eine Verbindung eines beliebigen Kanals der Kanäle 40 und 50, zum Beispiel des ersten Kanals 40, mit der Außenseite. Das zweite Sperrteil 70 verhindert eine Verbindung des dem Kanal 40 benachbarten zweiten Kanals 50 mit der Innenseite. Der Einlass des ersten Kanals 40 steht somit in Verbindung mit der Innenseite, wie in den 4 und 7 gezeigt ist, und der Einlass des zweiten Kanals 50 steht mit der Außenseite in Verbindung, wie weiterhin in den 5 und 6 gezeigt ist.
Wie die 4 bis 7 zeigen, erfolgt die Kühlung durch einen Luftstrom, der sich durch den ersten Kanal 40 bewegt, der mit der Innenseite in Verbindung steht, und durch einen Luftstrom, der sich durch den zweiten Kanal 50 bewegt, der mit der Außenseite in Verbindung steht.
8 zeigt die belüftete Bremsscheibe in einer perspektivischen Schnittansicht, wobei ein Teil von 1 entfernt wurde. In den Zeichnungen ist deutlich erkennbar, dass der erste Kanal 40 mit der Innenseite und der zweite Kanal 50 mit der Außenseite in Verbindung steht.
9 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine Bremsscheibe vom Typ eines zweiteiligen Rotors, wobei ein Hutbereich 30' getrennt von den Bremsplatten vorgesehen ist.
Wie vorstehend ausgeführt wurde, ist die belüftete Bremsscheibe gemäß vorliegender Erfindung mit Kühlkanälen versehen, die sowohl mit der Innenseite als auch mit der Außenseite der Bremsscheibe in Verbindung stehen, wodurch eine bessere Kühlleistung erreicht wird als bei einer belüfteten Bremsscheibe, bei der eine Verbindung nur mit der Innenseite oder nur mit der Außenseite vorgesehen ist, und wodurch eine Spannungskonzentration an einer bestimmten Stelle vermeidbar ist. Darüber hinaus sind die Einlässe der Kühlkanäle einander abwechselnd an der Innenseite und an der Außenseite der belüfteten Bremsscheibe vorgesehen, so dass die Einlässe nicht schmaler werden, wodurch eine Einschnürung des Luftstroms verhindert wird. Ferner zeigt die belüftete Bremsscheibe gemäß vorliegender Erfindung eine Schirmung bzw. einen Wärmeverzug bei hoher Temperatur, die bzw. der geringer ist als bei einer Bremsscheibe konventioneller Bauweise mit den Einlässen der Kühlkanäle an der Innenseite.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, die lediglich als Beispiel dienen und keine Einschränkung der Erfindung darstellen, deren Schutzumfang durch die anliegenden Ansprüche definiert wird. Verbesserungen, Änderungen und Modifikationen, die sich dem Fachmann aus der vorliegenden Beschreibung und aus den Ansprüchen erschließen, fallen in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 1020170129924 [0001]
US 6550590 [0005]
US 2007/0199778 A1 [0006]

Claims

Belüftete Bremsscheibe, umfassend: eine erste Bremsplatte mit einer ersten Innenfläche und einer ersten Außenfläche; eine zweite Bremsplatte, die mit einem Abstand von der ersten Bremsplatte parallel zu dieser angeordnet ist und eine zweite Außenfläche und eine der ersten Innenfläche zugewandte zweite Innenfläche hat; eine Mehrzahl von Kanälen, die durch zwei einander benachbarte Wände begrenzt sind, wobei die Kanäle mit dem innenumfangsseitigen Raum der ersten Bremsplatte und mit dem innenumfangsseitigen Raum der zweiten Bremsplatte in Verbindung stehen; einen Hutbereich mit einer Montagefläche und mit einem Umfangsbereich, der sich von der Montagefläche axial erstreckt; ein erstes Sperrteil, das eine Verbindung eines beliebigen der Kanäle mit der Außenseite unterbindet, wobei das erste Sperrteil den Umfangsbereich mit der ersten Bremsplatte verbindet; und ein zweites Sperrteil, das eine Verbindung des Kanals, der dem Kanal benachbart ist, an dem die Verbindung mit der Außenseite durch das erste Sperrteil unterbunden wird, mit der Innenseite unterbindet, wobei das zweite Sperrteil den Umfangsbereich mit der zweiten Bremsplatte verbindet, wobei die Kanäle zwischen der ersten Innenfläche der ersten Bremsplatte und der zweiten Innenfläche der zweiten Bremsplatte vorgesehen sind und wobei das erste Sperrteil und das zweite Sperrteil entlang des Umfangsbereichs vorgesehen sind.
Belüftete Bremsscheibe nach Anspruch 1, wobei das erste Sperrteil und das zweite Sperrteil in einer tangentialen Richtung einander abwechselnd entlang des Umfangsbereichs vorgesehen sind.
Belüftete Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die Wände radial erstrecken.
Belüftete Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Hutbereich ein von der ersten Bremsplatte und von der zweiten Bremsplatte separater Bereich ist.
Belüftete Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wände eine lineare oder eine gekrümmte Form aufweisen oder säulenförmigen Flügeln gleichen.
Belüftete Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Querschnittsflächen der mit der Innenseite in Verbindung stehenden Kanäle die gleichen sind wie die Querschnittsflächen der mit der Außenseite in Verbindung stehenden Kanäle und wobei sich die Anzahl der ersten Sperrteile von der Anzahl der zweiten Sperrteile unterscheidet.
Belüftete Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anzahl der ersten Sperrteile die gleiche ist wie die Anzahl der zweiten Sperrteile und wobei sich die Querschnittsflächen der Kanäle, die mit der Innenseite in Verbindung stehen, von den Querschnittflächen der Kanäle, die mit der Außenfläche in Verbindung stehen, unterscheiden.