DE102021213423A1

DE102021213423A1 - Bremsbelaganordnung für ein Scheibenbremssystem und Scheibenbremssystem

Info

Publication number: DE102021213423A1
Application number: DE102021213423.8A
Authority: DE
Inventors: Hatem Shahin
Original assignee: HL Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2021-11-29
Filing date: 2021-11-29
Publication date: 2023-06-01
Anticipated expiration: 2041-11-30
Also published as: DE102021213423B4; US20230167865A1; KR20230080317A; CN116181822A

Abstract

Die Anmeldung betrifft eine Bremsbelaganordnung für ein Scheibenbremssystem und ein Scheibenbremssystem. Die vorgeschlagene Bremsbelaganordnung für ein Scheibenbremssystem umfasst eine Rückenplatte mit einer Vorderseite, die einer Bremsscheibe des Scheibenbremssystems zuzuwenden ist, und einer Rückseite. Die Bremsbelaganordnung umfasst ferner eine Reibschicht, die an der Vorderseite der Rückenplatte zur Kontaktierung einer Reibfläche der Bremsscheibe angeordnet ist. Die Rückenplatte umfasst einen Rückenplattenkörper, der auf seiner Rückseite eine Ausnehmung aufweist. Die Rückenplatte umfasst außerdem eine Schichtstruktur, die in der Ausnehmung des Rückplattenkörpers aufgenommen ist. Die Schichtstruktur umfasst eine Kupferschicht und eine Gummischicht. Die Gummischicht bedeckt die Kupferschicht.

Description

Die Anmeldung betrifft eine Bremsbelaganordnung für ein Scheibenbremssystem und ein Scheibenbremssystem.
Bremseningenieure sind auf der Suche nach robusten Lösungen zur Unterdrückung von Quietschgeräuschen (tonale, laute Geräusche, die typischerweise in Frequenzen zwischen 1000 und 16000 Hz auftreten) in Scheibenbremssystemen. Es sind verschiedene Lösungen bekannt, um die Geräusch-, Vibrations- und Rauhigkeits-Eigenschaften (NVH) zu verbessern, darunter eine Stahlscheibe, die auf die Rückseite einer Rückenplatte einer Bremsbelaganordnung geklebt wird, verschiedene Fasen an einem Belag der Bremsbelaganordnung, Schlitze an den Belagoberflächen, die die Bremsscheibe berühren, Modifikationen des Reibmaterials der Bremsbeläge und eine Unterschicht, die das Reibmaterial mit der Rückenplatte verbindet. Die Hauptwirkung der Scheibe (engl. shim) besteht darin, Systemmoden voneinander zu entkoppeln. Diese Lösungen können zwar zur Verbesserung der Quietschgeräuscheigenschaften beitragen, aber in den meisten Fällen funktionieren diese Lösungen nur unter bestimmten Bremsbedingungen (niedrige oder hohe Frequenz, kalte oder warme Temperatur) gut. Der Stand der Technik ist z. B. im Dokument DE 197 06 122 A1 zu finden.
In Anbetracht der vorgenannten Aspekte ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Bremsbelaganordnung für ein Scheibenbremssystem bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Anmeldung, eine kompakte und robuste Bremsbelaganordnung bereitzustellen, die in einem breiten Spektrum von Bremsbedingungen Quietschgeräusche zuverlässig unterdrückt. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Anmeldung, ein verbessertes Scheibenbremssystem mit diesen Vorteilen bereitzustellen.
Dieses Ziel wird erreicht durch eine Bremsbelaganordnung für ein Scheibenbremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Scheibenbremssystem mit den Merkmalen eines weiteren Anspruchs. Mögliche weitere Merkmale und Weiterentwicklungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren.
Die vorgeschlagene Bremsbelaganordnung für ein Scheibenbremssystem umfasst eine Rückenplatte mit einer Vorderseite, die einer Bremsscheibe des Scheibenbremssystems zuzuwenden ist, und einer Rückseite. Die Bremsbelaganordnung umfasst ferner eine Reibschicht, die an der Vorderseite der Rückenplatte zur Kontaktierung einer Reibfläche der Bremsscheibe angeordnet ist. Die Rückenplatte umfasst einen Rückenplattenkörper, der auf seiner Rückseite eine Ausnehmung aufweist. Die Rückenplatte umfasst außerdem eine Schichtstruktur, die in der Ausnehmung des Rückplattenkörpers aufgenommen ist. Die Schichtstruktur umfasst eine Kupferschicht und eine Gummischicht. Die Gummischicht bedeckt die Kupferschicht.
Durch die Ausnehmung und die Schichtstruktur kann die Geräuschentwicklung beim Betrieb des Scheibenbremssystems reduziert werden. Die vorgeschlagene Bremsbelaganordnung verbessert insbesondere die Reduzierung von Quietschgeräuschen. Die Schichtstruktur in der Ausnehmung des Rückenplattenkörpers verbessert das dynamische Verhalten des Scheibenbremssystems, um die Quietschgeräusche, z.B. bei heißen Temperaturen, zu reduzieren. Die Schichtstruktur in der Ausnehmung kann eine globale Dämpfungscharakteristik verbessern und den Schalldruckpegel in einem breiten Frequenzbereich reduzieren, indem die Schwingungsmoden in normaler, radialer und tangentialer Richtung entkoppelt werden, wobei die vorteilhaften Materialdämpfungseigenschaften von Kupfer genutzt werden. Die vorgeschlagene Bremsbelaganordnung ermöglicht zudem eine besonders kompakte und platzsparende Anordnung, insbesondere wenn keine zusätzliche Scheibe verwendet wird. Auf diese Weise kann die Breite einer Bremssattelbrücke des Scheibenbremssystems reduziert werden, um eine kompakte Anordnung des Scheibenbremssystems zu ermöglichen.
Die Anmeldung bezieht sich ferner auf ein Scheibenbremssystem mit einem Bremskolben und/oder einem Bremssattelfinger. Das Scheibenbremssystem umfasst außerdem eine wie oben oder unten beschriebene Bremsbelaganordnung. Die Rückseite der Rückenplatte kann einen Druckbereich enthalten, der so gestaltet ist, dass er bei Bremsbetätigung durch den Bremskolben oder den Bremssattelfinger gedrückt wird. In einigen Ausführungsformen verfügt das Scheibenbremssystem nicht über eine Scheibe, z. B. eine aufsteckbare Scheibe, die zwischen der Rückenplatte der Bremsbelaganordnung und dem Bremskolben oder dem Bremssattelfinger angeordnet ist. In einigen Ausführungsformen ist der Bremskolben und/oder der Bremssattelfinger so gestaltet, dass er direkt auf die Rückenplatte drückt. Beispielsweise kann der Druckbereich der Rückseite der Rückenplatte ein Bereich sein, der in direktem Kontakt mit dem Bremskolben oder dem Bremssattelfinger steht. Der Bremskolben ist in der Regel beweglich mit dem Bremssattelfinger verbunden, um eine Bremsbewegung der Bremsbelaganordnung in Richtung Bremsscheibe zu erzeugen. Insbesondere kann das Scheibenbremssystem eine weitere Bremsbelaganordnung umfassen, die die Merkmale der Bremsbelaganordnung aufweist, die vorstehend oder nachstehend beschrieben ist. Die Bremsbelaganordnung und die andere Bremsbelaganordnung können jeweils zwischen der Bremsscheibe und einem von dem Kolben und dem Bremssattelfinger angebracht sein.
In einigen Ausführungsformen ist die Gummischicht direkt auf einer Rückseite der Kupferschicht angeordnet. Die Gummischicht kann auf die Kupferschicht geklebt sein. Die Gummischicht und die Kupferschicht können jeweils flache Schichten bilden. Die Gummischicht und die Kupferschicht können im Wesentlichen parallel übereinander angeordnet sein. Die Gummischicht kann die Kupferschicht vollständig bedecken.
Um die Geräuschdämpfungseigenschaften weiter zu verbessern und einen besseren Kontakt mit dem Bremskolben und/oder Bremssattelfinger herzustellen, kann die Schichtstruktur einen Teil der Rückseite der Rückenplatte bilden. Insbesondere kann die Gummischicht einen Teil der Rückseite der Rückenplatte bilden. Beispielsweise können der Bremskolben und/oder der Bremssattelfinger so gestaltet sein, dass sie in direktem Kontakt mit der Gummischicht der Schichtstruktur stehen. Beispielsweise kann die Schichtstruktur so angeordnet sein, dass der Bremskolben und/oder der Bremssattelfinger so konfiguriert ist, dass er bei der Bremsbetätigung direkt auf eine Rückseite der Schichtstruktur drückt, zum Beispiel direkt auf eine Rückseite der Gummischicht.
In der Regel ist der Rückenplattenkörper aus Stahl hergestellt. Auf diese Weise kann die Rückenplatte für eine verbesserte strukturelle Stabilität der Bremsbelaganordnung sorgen und gleichzeitig günstige Geräuschdämpfungseigenschaften ermöglichen. Die Dicke des Rückenplattenkörpers kann mindestens 3 mm und/oder höchstens 8 mm, z. B. 5 mm, betragen. Die Dicke des Rückenplattenkörpers kann durch einen Bereich des Rückenplattenkörpers definiert sein, der nicht der Bereich der Ausnehmung ist.
Um die Geräuschdämpfungseigenschaften weiter zu verbessern und gleichzeitig eine kompakte Anordnung der Bremsbelaganordnung beizubehalten, kann die Kupferschicht eine Dicke von mindestens 0,5 mm, insbesondere von mindestens 1 mm, und/oder von höchstens 4 mm, insbesondere von höchstens 2,5 mm, aufweisen. Außerdem kann die Gummischicht eine Dicke von mindestens 0,1 mm, insbesondere von mindestens 0,5 mm, und/oder von höchstens 5 mm, insbesondere von höchstens 3 mm, haben. Die Kupferschicht und/oder die Gummischicht und/oder die gesamte Schichtstruktur kann vollständig in der Ausnehmung des Rückenplattenkörpers aufgenommen sein. Zum Beispiel kann die Schichtstruktur in einigen Ausführungsformen nicht über die Rückseite des Rückenplattenkörpers hinausragen. Typischerweise ist eine Rückseite der Schichtstruktur, die von der Gummischicht gebildet werden kann, bündig mit der Rückseite des Rückenplattenkörpers. Auf diese Weise kann eine besonders kompakte Anordnung erreicht werden. Für eine wirksame Geräuschunterdrückung kann in einigen Ausführungsformen die Schichtstruktur und/oder die Kupferschicht und/oder die Gummischicht eine Oberfläche von mindestens 5 cm², insbesondere mindestens 10 cm², und/oder höchstens 100 cm², insbesondere höchstens 50 cm², aufweisen.
In einigen Ausführungsformen kann die Kupferschicht in direktem Kontakt mit dem Rückenplattenkörper stehen. Die Kupferschicht kann zum Beispiel in direktem Kontakt mit den Seitenflächen und/oder mit einer Bodenfläche der Ausnehmung des Rückenplattenkörpers stehen. Auf diese Weise kann eine dämpfende Wirkung der Schichtstruktur verbessert werden. Die Kupferschicht kann mit dem Rückenplattenkörper, insbesondere mit den Seitenflächen und/oder mit der Bodenfläche, durch stoffschlüssige Verbindung verbunden sein, z. B. durch direkte stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Kupfer der Kupferschicht und dem Material des Rückenplattenkörpers. Beispielsweise kann die Kupferschicht der Schichtstruktur in die Ausnehmung des Rückenplattenkörpers eingegossen werden. In anderen Ausführungsformen kann die Kupferschicht jedoch in die Ausnehmung des Rückenplattenkörpers eingeklebt und/oder eingesetzt werden.
Gemäß unterschiedlichen Ausführungsformen kann die Schichtstruktur zumindest teilweise im Druckbereich der Rückseite der Rückenplatte angeordnet sein, eine Überlappung mit dem Druckbereich aufweisen, vollständig innerhalb des Druckbereichs angeordnet sein und/oder vollständig oder teilweise neben dem Druckbereich angeordnet sein. Um die Geräuschdämpfungseigenschaften weiter zu verbessern, kann die Schichtstruktur an den Stellen der Rückenplatte eingesetzt werden, die in realen Belastungssituationen höhere Druckamplituden aufweisen. Die Schichtstruktur kann zum Beispiel zumindest teilweise zwischen dem Druckbereich der Rückseite der Rückenplatte und einer oberen Kante der Rückseite der Rückenplatte angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Schichtstruktur zumindest teilweise zwischen dem Druckbereich der Rückseite der Rückenplatte und mindestens einer von einer ersten Seitenkante und einer zweiten Seitenkante der Rückseite der Rückenplatte angeordnet sein. Auf diese Weise können die lärmmindernden Eigenschaften der Rückenplatte weiter verbessert werden. Beispielsweise kann die Schichtstruktur zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in einem Bereich der Kraftübertragung zwischen dem Druckbereich der Rückseite der Rückenplatte, der dazu ausgebildet ist, bei Bremsbetätigung von einem Bremskolben oder einem Bremssattelfinger gedrückt zu werden, und einer Kante, insbesondere einer oberen Kante und/oder einer Seitenkante, der Rückseite der Rückenplatte angeordnet sein. Eine Kantenfläche der Rückseite der Rückenplatte wird in der Regel durch eine von der oberen Kante und der ersten und zweiten Seitenkante der Rückseite der Rückenplatte begrenzt. Durch die Anordnung der Schichtstruktur im Bereich der Kraftübertragung kann die Geräuschreduzierung durch eine homogenere Kraftverteilung bei Bremsbetätigung verbessert werden. In einigen Ausführungsformen ist die Schichtstruktur in ihrer Gesamtheit zwischen dem Druckbereich der Rückseite der Rückenplatte und der oberen Kante der Rückseite der Rückenplatte und/oder zwischen dem Druckbereich der Rückseite der Rückenplatte und mindestens einer der ersten Seitenkante und der zweiten Seitenkante der Rückseite der Rückenplatte angeordnet.
Typischerweise begrenzt die obere Kante der Rückenplatte die Rückenplatte in radialer Richtung, die in Bezug auf die Bremsscheibe definiert ist. Die Schichtstruktur kann zumindest teilweise in radialer Richtung, z. B. oberhalb des Druckbereichs, angeordnet sein, insbesondere in Richtung der oberen Kante der Rückseite der Rückenplatte. Auf diese Weise kann eine Kraftübertragung bei Bremsbetätigung in Richtung der Oberkante wirkungsvoll unterdrückt werden, um eine homogenere Druckverteilung zu erreichen und die Geräuschreduzierung zu verbessern. Die erste Seitenkante und die zweite Seitenkante begrenzen in der Regel die Rückseite der Rückenplatte in vorlaufender bzw. nachlaufender tangentialer Richtung. Durch diese Anordnung erreicht die Bremsbelaganordnung einen höheren Dämpfungseffekt, der auf einer kontrollierten Schallwellenübertragung innerhalb eines Körpers und einer Struktur der Bremsbelaganordnung beruht, und verringert außerdem die Übertragung von Schallwellen von der Struktur in die Umgebung durch Luftschall.
Durch die beschriebene Anordnung der Schichtstruktur kann ein Schallweg kontrolliert und hohe Druckamplituden können reduziert werden. Die Anordnung der Schichtstruktur unterstützt vorteilhaft die Dämpfung von Körperschall und den Abbau von Quietschschallenergie. Weiterhin ist die Anordnung der Schichtstruktur geeignet, eine homogene Verteilung der Kraftflusslinien ausgehend vom Druckbereich zu den Kanten und anderen Anschlussbereichen zu verbessern und dadurch eine homogenere Druckverteilung zu erreichen, die eine verbesserte Geräuschdämpfung ermöglicht. In realistischen Bremsszenarien erfolgt die Kraftübertragung bei der Bremsbetätigung aufgrund der tangentialen Druckkomponenten tendenziell vom Druckbereich in Richtung der oberen Kante und der ersten und zweiten Seitenkanten der Rückenplatte.
Der Rückenplattenkörper kann eine weitere Ausnehmung auf seiner Rückseite aufweisen. Die Rückenplatte kann ferner eine weitere Schichtstruktur aufweisen, die in die weitere Ausnehmung des Rückenplattenkörpers aufgenommen wird. Die weitere Ausnehmung und/oder die weitere Schichtstruktur kann jedes einzelne oder alle der oben oder unten in Bezug auf die Ausnehmung bzw. die Schichtstruktur beschriebenen Merkmale aufweisen. Die weitere Schichtstruktur kann insbesondere eine Kupferschicht und eine Gummischicht aufweisen, die die Kupferschicht bedeckt. Die Schichtstruktur und die weitere Schichtstruktur können jeweils zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in einem Bereich der Kraftübertragung zwischen dem Druckbereich der Rückseite der Rückenplatte, der dazu ausgebildet ist, bei Bremsbetätigung von einem Bremskolben oder von einem Bremssattelfinger gedrückt zu werden, und einer Kante der Rückseite der Rückenplatte angeordnet sein. Auf diese Weise wird eine homogenere Kraftverteilung erreicht und Geräusche können effizienter reduziert werden. Beispielsweise können die Schichtstrukturen jeweils zumindest teilweise, insbesondere vollständig, zwischen dem Druckbereich der Rückseite der Rückenplatte und einer von der ersten Seitenkante der Rückseite der Rückenplatte und der zweiten Seitenkante der Rückenplatte angeordnet sein. Auf diese Weise können die Schichtstrukturen dazu beitragen, die Kraftübertragung aus dem Druckbereich in Richtung der Seitenkanten zu unterdrücken, um eine homogenere Druckverteilung und eine verbesserte Geräuschdämpfung zu ermöglichen.
Der Druckbereich kann eine kreisförmige Oberkante aufweisen. Die kreisförmige Oberkante des Druckbereichs kann sich durch eine ringförmige Kolbenoberfläche ergeben. In anderen Ausführungsformen ist der Druckbereich der Rückseite der Rückenplatte so gestaltet, dass der Bremssattelfinger bei der Bremsbetätigung darauf drückt. Die Schichtstruktur kann zwischen diesem Druckbereich und der oberen Kante der Rückseite der Rückenplatte angeordnet sein, während die weitere Schichtstruktur zwischen diesem Druckbereich und mindestens einer der ersten Seitenkante und der zweiten Seitenkante angeordnet sein kann. Auf diese Weise kann eine Kraftübertragung im Fall verbessert werden, dass der Bremssattelfinger auf die Bremsbelaganordnung drückt, um die Geräuschreduzierung zu verbessern. In diesem Fall umfasst der Druckbereich üblicherweise eine linke Druckregion und eine rechte Druckregion, die voneinander getrennt sind. Die Druckbereiche sind üblicherweise ein Ergebnis der Form des Bremssattelfingers, der linke und rechte Fingerflächen aufweist. Typischerweise ist die Schichtstruktur zwischen dem linken Druckbereich und der ersten Seitenkante und/oder zwischen dem linken Druckbereich und der oberen Kante angeordnet. Die weitere Schichtstruktur kann zwischen dem rechten Druckbereich und der zweiten Kante und/oder zwischen dem rechten Druckbereich und der oberen Kante angeordnet sein, um die Geräuschdämpfungseigenschaften auf der Bremssattelfingerseite zu verbessern. In den oben und unten beschriebenen Bereichen können noch weitere Schichtstrukturen vorgesehen und angeordnet sein.
In einigen Ausführungsformen weist die Kupferschicht eine vergrößerte Dicke in einem Druckbereich der Rückseite der Rückenplatte auf, der eingerichtet ist, von einem Bremskolben oder einem Bremssattelfinger gedrückt zu werden. Die Kupferschicht kann in anderen Bereichen als dem Druckbereich dünner sein. Auf diese Weise können die Geräuschdämpfungs- und Stabilitätseigenschaften der Bremsbelaganordnung weiter verbessert werden.
In den meisten Fällen weist die Kupferschicht einen Kupfergehalt von mindestens 30 Gew.-% auf, um die Geräuschdämpfungseigenschaften zu verbessern. Die Kupferschicht kann eine Kupferlegierung wie Bronze oder Messing, z. B. Kupfer-Aluminium, Kupfer-Zink, Kupfer-Zinn oder Kupfer-Silizium enthalten. In anderen Ausführungsformen kann die Kupferschicht aus im Wesentlichen reinem Kupfer hergestellt sein.
Beispielhafte Ausführungsformen werden in Verbindung mit den folgenden Figuren beschrieben.

1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Bremsbelaganordnung und einer Bremsscheibe,
2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Rückenplatte der Bremsbelaganordnung,
3(a) bis 3(c) zeigen schematische Ansichten eines Kolbens und der Bremsbelaganordnung
4(a) bis 4(c) zeigen schematische Ansichten eines Bremssattelfingers und einer Bremsbelaganordnung gemäß einer anderen Ausführungsform.

1 zeigt eine Bremsscheibe 1 eines Scheibenbremssystems für ein Fahrzeug. Das Scheibenbremssystem kann ein Bremssattelgehäuse, einen Bremssattelfinger und einen Bremskolben umfassen. Das Scheibenbremssystem umfasst ferner eine Bremsbelaganordnung 2, die am Bremssattelfinger und/oder am Bremskolben befestigt werden kann. Die Bremsbelaganordnung 2 hat eine Reibschicht 3, die bei hydraulischer oder elektrischer Betätigung des Scheibenbremssystems gegen eine Reibfläche der Bremsscheibe 1 gedrückt wird. Die Reibschicht 3 enthält ein Material, das beim Zusammenwirken mit der Bremsscheibe 1 eine gute Bremsleistung und Wärmeübertragung aufweist. Die Reibschicht 3 ist an einer Vorderseite 4 einer Rückenplatte 5 befestigt, die der Bremsbelaganordnung 2 strukturelle Stabilität verleiht. Der Bremskolben oder der Bremssattelfinger ist so gestaltet, dass er gegen eine Rückseite 6 der Rückenplatte 5 drückt, um die Reibschicht 3 gegen die Bremsscheibe 1 zu drücken. In den meisten Ausführungsformen ist die Rückenplatte 5 aus Metall, insbesondere Stahl, hergestellt. Die Dicke der Rückenplatte 5 kann z. B. 5 mm betragen. Die Reibschicht 3 kann eine Dicke von zum Beispiel mindestens 8 mm und/oder höchstens 15 mm aufweisen. Das Material der Reibschicht 3 kann zum Beispiel zumindest eins von Kupfer, Eisensulfid, Graphit, Zinkpulver, Basalt, Calciumcarbonat, Zinnsulfid, Zink-Aluminium, Phenolharz, Gummistaub und Mineralfaser sein. Diese Materialien zeigen ein gutes Bremsverhalten und eine gute Wärmeübertragung beim Eingriff mit der Bremsscheibe.
2 zeigt die Rückenplatte 5 im Detail. Sich entsprechende und wiederkehrende Merkmale in den verschiedenen Figuren sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Rückenplatte 5 weist einen Rückenplattenkörper 7 auf. Der Rückenplattenkörper 7 hat eine Ausnehmung 8 auf einer Rückseite 9 des Rückenplattenkörpers 7 und eine flache Vorderseite, die die Vorderseite 4 der Rückenplatte 5 bildet. Die Rückenplatte 5 umfasst ferner eine Schichtstruktur 10 mit einer Kupferschicht 11 und einer Gummischicht 12, die auf einer Rückseite der Kupferschicht 11 angeordnet und an dieser befestigt ist. Die Schichtstruktur wird in die Ausnehmung 8 auf der Rückseite 9 des Rückenplattenkörpers 7 aufgenommen und füllt die Ausnehmung 8 im Wesentlichen vollständig aus. Eine Rückseite der Schichtstruktur 10 wird durch die Gummischicht 12 gebildet, die mit der Rückseite 9 des Rückenplattenkörpers 7 bündig ist, so dass der Rückenplattenkörper 7 und die Schichtstruktur 10 die Rückseite 6 der Rückenplatte 5 bilden. Die Rückseite 6 der Rückenplatte 5 ist eine ebene Fläche, die keine Stufen aufweist. Die Kupferschicht 11 kann in den Rückenplattenkörper 7 eingegossen werden und kann in einigen Ausführungsformen direkt an einer Bodenfläche sowie an Seitenflächen der Ausnehmung 8 durch Stoffschluss mit dem Rückenplattenkörper 7 befestigt sein.
3(a) zeigt die Bremsbelaganordnung 2 und den Bremskolben 19 des Scheibenbremssystems in einer Ansicht von hinten, d. h. in Richtung der Bremsscheibe 1. Der Bremskolben 19 ist so gestaltet, dass er gegen die Rückseite 6 der Rückenplatte 5 drückt. Der Bremskolben 19 weist eine ringförmige Vorderseite auf, die zu einem ringförmigen Druckbereich 13 führt, siehe 3(b), d.h. einem ringförmigen Bereich der Rückseite 6 der Rückenplatte 5, der einem vom Bremskolben 19 ausgeübten axialen Druck ausgesetzt ist. 3(b) stellt den Bremskolben 19 nicht dar. Die Rückseite 6 der Rückenplatte 5 weist eine obere Kante 14 auf, die die Rückenplatte 5 nach oben hin begrenzt. Die Richtung nach oben ist eine radiale Richtung 15. Nach der Darstellung gemäß den Abbildungen wäre die Drehachse (nicht abgebildet) der Bremsscheibe 1 unterhalb der Bremsbelaganordnung 2 angeordnet, d. h. in den Figuren nach unten hin (in eine der radialen Richtung 15 entgegengesetzte Richtung). Die Rückseite 6 der Rückenplatte 5 hat außerdem eine erste Seitenkante 16, die in den Figuren eine vorlaufende Kante auf der linken Seite ist, und eine zweite Seitenkante 17, die eine nachlaufende Kante auf der rechten Seite ist. Die obere Kante und die Seitenkanten 14, 16, 17 begrenzen die Kantenflächen der Rückenplatte.
3(b) veranschaulicht ferner geeignete Bereiche für die Schichtstruktur 10 oder Schichtstrukturen, wie in 3(c) dargestellt. Geeignete Bereiche sind Bereiche der Kraftübertragung vom Druckbereich 13 auf die obere Kante und die Seitenkanten 14, 16, 17 in realen Situation. Diese Bereiche sind durch die Linien 18 in 3(b) gekennzeichnet. Wie in 3(c) dargestellt, ist die Schichtstruktur 10 etwa in dem durch die Linie 18 in 3(b) angedeuteten Bereich angeordnet. Die Schichtstruktur 10 ist in der Ausnehmung 8 des Rückenplattenkörpers 7 angeordnet und ist ferner in Teilen zwischen dem Druckbereich 13 und der oberen Kante 14 der Rückseite 6 der Rückenplatte 5 angeordnet. Im gezeigten Beispiel ist die Schichtstruktur 10 so angeordnet, dass sie eine Überlappung mit dem Druckbereich 13 aufweist. Daher drückt der Bremskolben 19 bei Betätigung der Bremse direkt auf die Gummischicht 12 der Schichtstruktur 10. Die Kupferschicht 11 der Schichtstruktur 10 kann in einem Bereich, der mit dem Druckbereich 13 überlappt, eine größere Dicke aufweisen als in einem Bereich, der nicht mit dem Druckbereich 13 überlappt.
Der Rückenplattenkörper 7 umfasst außerdem eine andere Ausnehmung 8' und eine weitere Ausnehmung 8". Eine andere Schichtstruktur 10' und eine weitere Schichtstruktur 10" sind jeweils in einer der anderen und weiteren Ausnehmungen 8, 8' angeordnet. Die anderen und weiteren Schichtstrukturen 10', 10" weisen die Merkmale der oben beschriebenen Schichtstruktur 10 auf. Die andere Schichtstruktur 10' ist zwischen dem Druckbereich 13 und der linken Kante 16 angeordnet, während die weitere Schichtstruktur 10" zur verbesserten Geräuschdämpfung zwischen dem Druckbereich 13 und der rechten Kante 17 angeordnet ist.
In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Bremsbelaganordnung 2 dafür bestimmt sein, an einer Bremssattelfingerseite des Bremssystems angeordnet zu sein. Wie in 5(a) gezeigt, kann das Bremssystem den Bremssattelfinger 19' umfassen (in der Ansicht von hinten, d. h. in Richtung der Bremsscheibe 1 in der Figur). Der Bremssattelfinger 19' ist so gestaltet, dass er bei Betätigung der Bremse gegen eine Rückseite 6 der Rückenplatte 5 drückt. Der Bremssattelfinger 19' übt axialen Druck auf die Bremsbelaganordnung 2 im Druckbereich 13 aus, der in diesem Fall einen linken Druckbereich 20 und einen rechten Druckbereich 21 umfasst, wie in 4(b) gezeigt. Die mit dem Bezugszeichen 22 gekennzeichneten Linien zeigen die bevorzugten Positionen der Schichtstrukturen für die Lärmminderung.
Wie in 4(c) gezeigt und ähnlich wie für die Bremskolbenseite in den 3(a) bis 3(c) beschrieben, ist die Schichtstruktur 10 zwischen dem Druckbereich 13 (mit den getrennten linken und rechten Bereichen 20, 21) und der oberen Kante 14 der Rückenplatte 5 angeordnet, die andere Schichtstruktur 10' ist zwischen dem linken Druckbereich 20 und der linken Kante 16 angeordnet, und die weitere Schichtstruktur 10" ist zwischen dem rechten Druckbereich 21 und der rechten Kante 17 angeordnet. Zusätzliche Schichtstrukturen 10''', 10'''' sind zwischen dem linken Druckbereich 20 und dem rechten Druckbereich 21 angeordnet. Die Schichtstrukturen 10, 10', 10'', 10''', 10'''' werden in entsprechenden Ausnehmungen gehalten, die auf der Rückseite 9 des Rückenplattenkörpers 7 angeordnet sind. In einigen Ausführungsformen kann es eine Überlappung zwischen dem Druckbereich 13, 20, 21 und einigen oder allen Schichtstrukturen 10, 10', 10'', 10''', 10'''' geben, so dass der Bremssattelfinger 19' direkt auf die Gummischichten der Schichtstruktur drückt.
Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen, die lediglich in den beispielhaften Ausführungsformen offenbart sind, können miteinander kombiniert und auch einzeln beansprucht werden.
Bezugszeichenliste

1: Bremsscheibe
2: Bremsbelaganordnung
3: Reibschicht
4: Vorderseite der Rückenplatte
5: Rückenplatte
6: Rückseite der Rückenplatte
7: Rückenplattenkörper
8, 8', 8": Ausnehmung
9: Rückseite des Rückenplattenkörpers
10, 10', 10", 10''', 10'''': Schichtstruktur
11: Kupferschicht
12: Gummischicht
13: Druckbereich
14: Obere Kante der Rückseite der Rückenplatte
15: Radiale Richtung
16: Erste Seitenkante
17: Zweite Seitenkante
18: Bevorzugte Position der Schichtstruktur auf der Kolbenseite
19: Bremskolben
19': Bremssattelfinger
20: Linker Druckbereich
21: Rechter Druckbereich
22: Bevorzugte Position der Schichtstruktur auf der Seite des Bremssattelfingers

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19706122 A1 [0002]

Claims

Bremsbelaganordnung (2) für ein Scheibenbremssystem, umfassend eine Rückenplatte (5) mit einer Vorderseite (4), die einer Bremsscheibe (1) des Scheibenbremssystems zuzuwenden ist, und einer Rückseite (6), und ferner umfassend eine an der Vorderseite (4) der Rückenplatte (5) angeordnete Reibschicht (3) zur Kontaktierung einer Reibfläche der Bremsscheibe (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Rückenplatte (5) einen Rückenplattenkörper (7) umfasst, der auf seiner Rückseite (9) eine Ausnehmung (8) aufweist, wobei die Rückenplatte (5) ferner eine Schichtstruktur (10) umfasst, die in der Ausnehmung (8) des Rückplattenkörpers (7) aufgenommen ist, wobei die Schichtstruktur (10) eine Kupferschicht (11) und eine Gummischicht (12), die die Kupferschicht (11) bedeckt, umfasst.
Bremsbelaganordnung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummischicht (12) direkt auf einer Rückseite der Kupferschicht (11) angeordnet ist.
Bremsbelaganordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummischicht (12) einen Teil der Rückseite (6) der Rückenplatte (5) bildet.
Bremsbelaganordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückenplattenkörper (7) aus Stahl hergestellt ist.
Bremsbelaganordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückenplattenkörper (7) auf seiner Rückseite (9) eine weitere Ausnehmung (8') aufweist, wobei die Rückenplatte (5) ferner eine andere Schichtstruktur (10') aufweist, die in der weiteren Ausnehmung (8') des Rückenplattenkörpers (7) aufgenommen ist.
Bremsbelaganordnung (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtstruktur (10) und die andere Schichtstruktur (10') jeweils zumindest teilweise in einem Bereich der Kraftübertragung zwischen einem Druckbereich (13) der Rückseite (6) der Rückenplatte (5), der dazu ausgebildet ist, bei einer Bremsbetätigung von einem Bremskolben (19) oder einem Bremssattelfinger (19') gedrückt zu werden, und einer Kante (14, 16, 17) der Rückseite (6) der Rückenplatte (5) angeordnet sind.
Bremsbelaganordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupferschicht (11) eine Dicke von mindestens 1 mm und höchstens 2,5 mm aufweist.
Bremsbelaganordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummischicht (12) eine Dicke von mindestens 0,2 mm und höchstens 5 mm aufweist.
Bremsbelaganordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupferschicht (11) der Schichtstruktur (10) in die Ausnehmung (8) des Rückenplattenkörpers (7) eingegossen ist.
Bremsbelaganordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupferschicht (11) in einem Druckbereich (13) der Rückseite (6) der Rückenplatte (5), der dazu eingerichtet ist, durch einen Bremskolben (19) oder einen Bremssattelfinger (19') gedrückt zu werden, eine vergrößerte Dicke aufweist.
Bremsbelaganordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupferschicht (11) einen Kupfergehalt von mindestens 30 Gew.-% aufweist.
Scheibenbremssystem mit einem Bremskolben und/oder einem Bremssattelfinger und der Bremsbelaganordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rückseite (6) der Rückenplatte (5) einen Druckbereich (13) enthält, der so ausgebildet ist, dass er bei einer Bremsbetätigung durch den Bremskolben (19) oder den Bremssattelfinger (19') beaufschlagt wird.
Scheibenbremssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtstruktur (10) so angeordnet ist, dass der Bremskolben (19) und/oder der Bremssattelfinger (19') so konfiguriert ist, dass er bei Bremsbetätigung direkt auf eine Rückseite der Schichtstruktur (10) drückt.
Scheibenbremssystem nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtstruktur (10) zumindest teilweise zwischen dem Druckbereich (13) der Rückseite (6) der Rückenplatte (5) und einer Oberkante (14) der Rückseite (6) der Rückenplatte (5) angeordnet ist und/oder wobei die Schichtstruktur (10) zumindest teilweise zwischen dem Druckbereich (13) der Rückseite (6) der Rückenplatte (5) und mindestens einer von einer ersten Seitenkante (16) und einer zweiten Seitenkante (17) der Rückseite (6) der Rückenplatte (5) angeordnet ist.