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Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des Maschinenbaus. Sie betrifft eine Bremsscheibe für ein Scheibenbremssystem. Die Erfindung zielt darauf ab, die Probleme der Belagansaugung und des Schleppmoments zu lösen, die während des Fahrens in Scheibenbremssystemen auftreten.
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DE 298 23 591 U1 offenbart eine Scheibenbremse für Fahrzeuge mit einer Bremsscheibe und einer mit letzterer zusammenwirkenden an einem Bremssattel gehaltenen Bremsbelagvorrichtung, wobei die Bremsscheibe auf der einer Bremsbelagfläche zugekehrten Seite der Belagvorrichtung eine konkave Bremsscheibe aufweist und die Belagfläche relativ zur konkaven Bremsscheibenfläche konvex ausgebildet ist.
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DE 30 26 354 A1 zeigt Scheibenbremsen, die eine thermische Ausgleichsmasse aufweisen, die am Rotor oder der Scheibe angeordnet ist. Die thermische Masse wirkt als Kühlkörper, um einen Ausgleich für den Kühlkörper zu schaffen, der durch die Lager- und Montagestruktur vorgesehen wird, die zur Befestigung des Rotors oder der Scheibe an der Radnabe Verwendung findet.
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DE 19 16 757 A betrifft eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse, bei der die Bremsbacken parallel zur Bremsscheibenebene herausgezogen werden können. Laut
DE 19 16 757 A werden die Bremsbacken einer Scheibenbremse bei Bremsbetätigung durch wenigstens eine Betätigungsvorrichtung, die auch eine Nachstelleinrichtung enthalten kann gegen die Bremsscheibe angepresst. Nach einer bestimmten Gebrauchszeit schleifen sich die Bremsbacken an den einander gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe ein und bilden kreisförmige Furchen und Rillen, deren äußere kreisförmige Kanten das Herausziehen der Bremsbacken zum Auswechseln in einer zur Bremsscheibe parallelen Ebene erschweren.
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US 3 887 043 A schlägt vor, Scheibenbremsen mit Ersatzbelägen auszustatten, die jeweils mit einer Erhöhungslinie versehen sind, die einen Eingriff der Beläge mit den Rotorscheiben der besagten Bremsen verhindert, wenn die Beläge in Bremseingriff mit ihnen gebracht werden; die Erhöhungslinien der Beläge können mit den radial äußeren Kanten der schmalen Umfangsbereiche der Rotoren, mit denen die Beläge normalerweise in Bremseingriff gebracht werden können, ausgerichtet werden, und vorzugsweise wird jede besagte Erhöhungslinie durch eine Fase gebildet, die sich über die gesamte Länge mindestens einer der Kanten der Beläge erstreckt, die ihre Reibungsfläche begrenzt.
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Bei Scheibenbremssystemen ist die Ermöglichung effizienten Bremsens bei gleichzeitiger Vermeidung unerwünschten Widerstands wenn die Bremsen gelöst sind bekanntlich eine nicht-triviale Aufgabe, die Kompromissen unterliegt. Kleine Spaltmaße zwischen der Bremsscheibe und den Bremsbelägen sind in der Regel erwünscht, um die Bremsleistung und das Pedalgefühl zu verbessern. Nicht zuletzt wegen dieser kleinen Spaltmaße treten in Scheibenbremssystemen manchmal verschiedene unerwünschte Effekte auf. So kann beispielsweise nach dem Bremsen ein unerwünschtes Schleppmoment auftreten, wenn die Bremsbeläge nicht schnell genug oder nicht gleichmäßig genug zurückgezogen werden. Manchmal tritt ein Kreiseleffekt auf, bei dem sich die Bremsscheibe in Richtung der Bremsbeläge bewegt. Außerdem kann es während der Fahrt, sogar unabhängig von einer Bremsbetätigung, zu einem Sog kommen, bei dem die Bremsbeläge plötzlich an die Bremsscheibe gezogen werden. Der letztgenannte Effekt entsteht beispielsweise durch eine Änderung der Druckverhältnisse im Bereich der Ein- und Auslassseite des Luftspalts zwischen Bremsbelag und Scheibe. Der Erfinder hat erkannt, dass bestimmte Betriebsbedingungen (Temperatur, Geschwindigkeit, Druck) und Geometrieparameter (wie z.B. eine mögliche Fase oder ein Schlitz) zu einem Unterdruck im Spalt führen, der wiederum ein plötzliches Anhaften oder Anziehen des Belags an die Scheibe bewirkt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zumindest einige der oben genannten Probleme zu lösen.
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Dies wird durch eine Bremsscheibe nach Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen sowie in der folgenden Beschreibung und den Figuren.
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Dementsprechend wird eine Bremsscheibe für ein Scheibenbremssystem vorgestellt, die mindestens eine Reibfläche aufweist, die zumindest abschnittsweise begrenzt wird durch mindestens einen Vorsprung, der von der mindestens einen Reibfläche an einer umfangsmäßig äußeren Seite und/oder an einer umfangsmäßig inneren Seite der mindestens einen Reibfläche hervorsteht.
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Der mindestens eine Vorsprung erzeugt ein zusätzliches gekrümmtes Konstruktionsmerkmal an der äußeren Seite und/oder der inneren Seite der Reibfläche, die die Aerodynamik und den durch die Scheibenrotation erzeugten Luftstrom beeinflusst. An der inneren Seite und/oder der äußeren Seite der Reibfläche wird der Luftstrom durch den jeweiligen Vorsprung, der die Reibfläche begrenzt, abgelenkt und in Richtung des Spalts zwischen Belägen und Scheibe zurückgeführt. Dies hilft, das Auftreten von Unterdruck zu vermeiden, der manchmal durch eine Veränderung der Spaltbreite entsteht. Diese neuen geometrischen Merkmale unterstützen einen Luftstrom, der die Beläge wegdrückt, so dass sie genügend Abstand zur Scheibenoberfläche halten.
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Der mindestens eine Vorsprung ist somit so gestaltet, dass er einen Luftstrom erzeugt, der insbesondere das Ansaugen des Belags verhindert.
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Die Vorsprünge ragen typischerweise aus einem ansonsten flachen Reibring der Bremsscheibe heraus und erstrecken sich in axialer Richtung. Sie können insbesondere in der Nähe der inneren und/oder äußeren Kante des Reibringes vorgesehen sein, wie im Folgenden näher beschrieben wird. Dort können sie sich zumindest über einen Abschnitt eines Umfangs des Reibrings erstrecken. Wenn sowohl auf der umfangsmäßig inneren als auch auf der umfangsmäßig äußeren Seite der Reibfläche Vorsprünge vorgesehen sind, was optional der Fall sein kann, versteht es sich, dass ein Bremsbelag die Reibfläche zwischen diesen Vorsprüngen berührt.
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Beispielsweise kann gemäß einer Ausführungsform ein Druck erzeugt werden, indem mindestens ein Vorsprung an der umfangsmäßig äußeren Seite der Reibfläche, insbesondere in der Nähe der umfangsmäßig äußeren Kante, einen nach außen gerichteten Luftstrom, der mit der Scheibe zirkuliert, ablenkt, wobei der Luftstrom dann den Belag wegdrückt.
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Zusätzlich oder alternativ kann mindestens ein Vorsprung an der umfangsmäßig inneren Seite der Reibfläche(n) der Scheibe vorgesehen sein.
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In einer Ausführungsform der Bremsscheibe kann ein erster Vorsprung an der umfangsmäßig äußeren Seite der mindestens einen Reibfläche vorgesehen sein und ein weiterer Vorsprung (der als zweiter Vorsprung bezeichnet werden kann) kann an der umfangsmäßig inneren Seite der mindestens einen Reibfläche vorgesehen sein, wobei die mindestens eine Reibfläche insbesondere eine erste Reibfläche ist, die derart konfiguriert ist, dass sie nach außen zeigt, wenn sie in einem Fahrzeug montiert ist.
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Die mindestens eine Reibfläche kann beispielsweise eine erste Reibfläche und eine zweite Reibfläche umfassen. Dann kann z. B. ein erster Vorsprung an der umfangsmäßig äußeren Seite der ersten Reibfläche vorgesehen werden. Ein weiterer Vorsprung (der als dritter Vorsprung bezeichnet werden kann - ohne eine Annahme über die Gesamtzahl der vorhandenen Vorsprünge anzustellen) kann an der umfangsmäßig äußeren Seite der zweiten Reibfläche vorgesehen sein.
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In einem Beispiel kann sich mindestens einer der mindestens einen Vorsprünge entlang des gesamten Umfangs der jeweiligen Reibfläche erstrecken. D.h. er kann durchgehend und ununterbrochen entlang der umfangsmäßig inneren Seite und/oder der umfangsmäßig äußeren Seite der Reibfläche, an der er angeordnet ist, vorgesehen sein.
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Zusätzlich oder alternativ kann der mindestens eine Vorsprung eine Vielzahl von Vorsprüngen umfassen, die intermittierend angeordnet sind, so dass die mindestens eine Reibfläche an ihrer umfangsmäßig inneren Seite und/oder an ihrer umfangsmäßig äußeren Seite abschnittsweise durch die Vielzahl von Vorsprüngen begrenzt wird.
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Bei der Bremsscheibe ist es vorgesehen, dass zumindest einer der mindestens einen Vorsprünge einen Steigungsabschnitt aufweist, der an die jeweilige Reibfläche angrenzt, an der der mindestens eine Vorsprung angeordnet ist. Außerdem enthält der Vorsprung mit dem Steigungsabschnitt einen ebenen Abschnitt, der sich an den Steigungsabschnitt anschließt, wobei der ebene Abschnitt parallel zur Reibfläche verläuft. Der ebene Abschnitt kann sich zum Beispiel über mindestens 0,5 mm oder mindestens 1 mm oder mindestens 1,5 mm und/oder höchstens 3 mm oder höchstens 2 mm in radialer Richtung erstrecken.
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Der Steigungsabschnitt für mindestens einen der Vorsprünge ist gekrümmt. Er kann insbesondere mit einem Krümmungsradius von mindestens 2 mm und/oder höchstens 5 mm gekrümmt sein.
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Wenn der Steigungsabschnitt für einen der Vorsprünge vorgesehen ist, kann der Steigungsabschnitt beispielsweise flach sein, wobei der Steigungsabschnitt insbesondere in einem Winkel von mindestens 5 Grad und/oder höchstens 30 Grad zu der jeweiligen Reibfläche steht.
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Wenn der Steigungsabschnitt für einen der Vorsprünge vorgesehen ist, kann sich der Steigungsabschnitt zum Beispiel über mindestens 1 mm oder mindestens 1,5 mm und/oder höchstens 5 mm oder höchstens 4 mm oder höchstens 3 mm in radialer Richtung erstrecken.
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Zum Beispiel kann zumindest einer der mindestens einen Vorsprünge, insbesondere jeder der Vorsprünge, um mindestens 1 mm oder mindestens 1,5 mm und/oder höchstens 5 mm oder höchstens 4 mm oder höchstens 3 mm von der jeweiligen Reibfläche hervorstehen.
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Zum Beispiel kann mindestens einer der mindestens einen Vorsprünge, insbesondere jeder der Vorsprünge, auf einen Bereich beschränkt sein, der sich radial höchstens 8 mm oder höchstens 7 mm oder höchstens 6 mm und/oder mindestens 1 mm oder mindestens 1,5 mm oder mindestens 2 mm oder mindestens 3 mm von einer umfangsmäßig inneren Kante und/oder einer umfangsmäßig äußeren Kante eines Reibrings der Bremsscheibe erstreckt.
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Die Bremsscheibe kann als belüftete Scheibe ausgeführt sein, insbesondere mit Löchern in der mindestens einen Reibfläche. Alternativ kann die Bremsscheibe auch als unbelüftete Scheibe, insbesondere als Vollscheibe, ausgeführt sein.
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Die Bremsscheibe kann aus Grauguss oder Keramik hergestellt sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Bremsscheibe mit einer Beschichtung versehen sein.
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Die Erfindung betrifft auch ein Bremssystem mit einer Bremsscheibe der vorgenannten Art. Bei dem Bremssystem kann es sich um ein Bremssystem für ein Fahrzeug, insbesondere einen Pkw oder einen Lkw, handeln. Das Bremssystem umfasst die oben erwähnte Bremsscheibe gemäß irgendeiner der oben beschriebenen Ausführungsformen. Darüber hinaus umfasst das Bremssystem mindestens einen Bremsbelag, der dafür eingerichtet ist, mit der mindestens einen Reibfläche in Eingriff zu kommen.
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In dem Bremssystem kann der Abstand zwischen einem Rand des mindestens einen Bremsbelags und dem mindestens einen Vorsprung beispielsweise mindestens 0,3 mm oder mindestens 0,5 mm und/oder höchstens 2 mm oder höchstens 1,5 mm betragen.
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Das Bremssystem kann ferner einen Bremssattel umfassen, wobei zumindest einer der mindestens einen Vorsprünge an einer ersten, nach außen weisenden Reibfläche vorgesehen sein kann, wobei ein erster Bremsbelag, der dafür eingerichtet ist, mit der ersten Reibfläche in Eingriff zu kommen, von einem Bremssattelfinger des Bremssattels gehalten wird.
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In den Figuren sind beispielhafte Ausführungsformen der Bremsscheibe und des Bremssystems dargestellt.
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Darin zeigt/zeigen
- 1 Teile eines Bremssystems,
- 2a-b Belagansaugung,
- 3 ein Bremssystem, in dem ein veränderter Bereich angegeben ist,
- 4 eine Schnittansicht eines Bremssystems, das eine Bremsscheibe mit Vorsprüngen enthält,
- 5 einen Luftstrom entlang einer Bremsscheibe mit Vorsprüngen,
- 6a-g verschiedene Anordnungen der Vorsprünge,
- 7, 8 eine Anordnung der Bremsbeläge in Bezug auf die Bremsscheibe und die Vorsprünge,
- 9 Abmessungen der Vorsprünge,
- 10a-h verschiedene Ausführungsformen der Vorsprünge, und
- 11a-d durchgehende und unterbrochene Vorsprünge.
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1 zeigt ein Bremssystem mit einer Bremsscheibe 1 und einem Bremssattel 9, der zwei Bremsbeläge 7, 8 hält. Die Bremsscheibe umfasst eine Nabe 1.1 und einem Reibring 1.2. Der Bremssattel 9 hat einen Bremssattelfinger 9.1, der einen ersten Bremsbelag 7 (den äußeren Bremsbelag) hält, der dafür eingerichtet ist, gegen eine erste Reibfläche 2 (die äußere Reibfläche) der Bremsscheibe gedrückt zu werden. Der Bremssattel 9 umfasst außerdem einen Kolben 9.2 auf der Seite eines zweiten Bremsbelags 8 (des inneren Bremsbelags), wobei der zweite Bremsbelag 8 dafür eingerichtet ist, gegen eine zweite Reibfläche 3 (die innere Reibfläche) der Bremsscheibe gedrückt zu werden.
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2a und b illustrieren einen Sog, der zwischen der Bremsscheibe 1 und den Bremsbelägen 7/8 entsteht. Unter optimalen Bedingungen wird ein konstanter Abstand zwischen Scheibe und Belag eingehalten, während die Bremsen nicht betätigt werden (vgl. 2a). Wenn sich jedoch die Bremsscheibe 1 dreht, wie durch den auf den Bremsbelag gezeichneten Pfeil dargestellt, wird ein Luftstrom erzeugt, der durch den Spalt zwischen der Bremsscheibe 1 und dem Bremsbelag 7/8 strömt, wie durch die durchgezogenen Pfeile dargestellt.
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Dies führt zu komplizierten Druckverhältnissen. Der Erfinder hat erkannt, dass ein Unterdruck entsteht, der zu einer Ansaugung des Belags führt. Insbesondere der eingekreiste Bereich in 2b, wo der Luftstrom in den Spalt eintritt, ist anfällig für unerwünschten Unterdruck. Dies kann sogar dazu führen, dass der Bremsbelag 7/8 zur Scheibe 1 gezogen wird, auch wenn die Bremsen nicht betätigt werden. Die folgenden Figuren zeigen Vorsprünge, die darauf gerichtet sind, dieses Problem zu lösen. Die Vorsprünge können auch das Zurückziehen des Belags nach dem Bremsen unterstützen.
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3 zeigt ein Bremssystem für ein Fahrzeug, nämlich für einen Pkw oder einen Lkw. Es umfasst eine Bremsscheibe 1 und einen Bremssattel 9, der zwei Bremsbeläge hält, die dafür eingerichtet sind, mit den Reibflächen der Bremsscheibe in Eingriff zu kommen. Eine erste Reibfläche 2 ist in 3 sichtbar. Dies ist die äußere Reibfläche, und an der Seite dieser äußeren Reibfläche befindet sich ein Bremssattelfinger 9.1. Die Reibfläche 2 ist zumindest abschnittsweise durch Vorsprünge begrenzt, die von der Reibfläche 2 an einer umfangsmäßig äußeren Seite 2.1 und einer umfangsmäßig inneren Seite 2.2 der Reibfläche 2 hervorstehen. Die Vorsprünge erstrecken sich zumindest über einen Teil des Umfangs. Zusätzlich können an der gegenüberliegenden inneren Seite der Bremsscheibe gleichartige Vorsprünge angebracht sein. Verschiedene Konfigurationen für die Vorsprünge werden beispielhaft in 4 und 6a-g erläutert.
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4 zeigt einen Schnitt durch ein Bremssystem, der die Struktur der Bremsscheibe 1 offenbart. Die Bremsscheibe 1 hat eine Nabe 1.1 und einen Reibring 1.2. Die Bremsscheibe 1 gemäß der in 4 dargestellten Ausführungsform ist wahlweise als belüftete Scheibe mit Löchern im Reibring 1.2 ausgeführt, die sich durch die Reibflächen hindurch erstrecken können. Die Bremsscheibe 1 ist aus Grauguss oder Keramik hergestellt und/oder mit einer Beschichtung versehen.
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Der Reibring 1.2 hat eine erste, nach außen gerichtete Reibfläche 2 und eine zweite, nach innen gerichtete Reibfläche 3, wenn die Bremsscheibe im Fahrzeug angeordnet ist. Der erste Bremsbelag 7 ist dafür eingerichtet, gegen die erste Reibfläche 2 gedrückt zu werden, und der zweite Bremsbelag 8 ist dafür eingerichtet, gegen die zweite Reibfläche 3 gedrückt zu werden.
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Die Reibflächen sind jeweils an den umfangsmäßig äußeren Seiten 2.1, 3.1 und den umfangsmäßig inneren Seiten 2.2, 3.2 zumindest abschnittsweise durch Vorsprünge 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 begrenzt.
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Eine radiale Auswärtsrichtung wird durch Pfeile R angezeigt.
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An der umfangsmäßig äußeren Seite 2.1 der ersten Reibfläche 2 ist ein erster Vorsprung 4.1 vorgesehen.
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An der umfangsmäßig inneren Seite 2.2 der ersten Reibfläche 2 ist ein zweiter Vorsprung 4.2 vorgesehen.
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An der umfangsmäßig äußeren Seite 3.1 der zweiten Reibfläche 3 ist ein dritter Vorsprung 4.3 vorgesehen.
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An der umfangsmäßig inneren Seite 3.2 der zweiten Reibfläche 3 ist ein vierter Vorsprung 4.4 vorgesehen.
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Vorsprünge können an nur einigen der oben genannten Stellen vorhanden sein. Dies wird im Zusammenhang mit den 6a-g näher erläutert
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5 zeigt beispielhaft einen Luftstrom, der zwischen dem Bremsbelag 8 und der Bremsscheibe 1 entsteht, wenn sich die Bremsscheibe dreht (in die oder aus der Papierebene). Es wird ein Luftstrom mit einer Komponente in radialer Auswärtsrichtung R erzeugt. Der Luftstrom hat auch eine Komponente in Drehrichtung der Bremsscheibe. Ein daraus resultierender Luftstrom ist durch Pfeile gekennzeichnet. Der Luftstrom tritt unter dem Bremsbelag sowohl auf der umfangsmäßig äußeren Seite (dominant) als auch auf der umfangsmäßig inneren Seite (durch die Fliehkräfte unterdrückt) aus. Der Luftstrom wird durch die Vorsprünge 4.3 und 4.4 an den umfangmäßig inneren und äußeren Seiten der Reibfläche abgelenkt und erhält eine Komponente weg von der Reibfläche, die den Bremsbelag von der Reibfläche wegdrückt und den Bremsbelag 8 in seinem nichtbremsenden Zustand stabilisiert.
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Die 6a-g zeigen in Schnittansichten verschiedene Konfigurationen für die zuvor besprochenen Vorsprünge. D. h., in dem erfindungsgemäßen Bremssystem kann z. B. ein Aufbau gemäß irgendeiner dieser Figuren gewählt werden. Der Schwerpunkt der 6a-6g liegt auf den Positionen, an denen die Vorsprünge angebracht sind. Die Vorsprünge sind jeweils als abgerundete Abschnitte dargestellt, was jedoch nicht die einzige Möglichkeit ist, denn sie können in jedem Fall z. B. auf jede der in Verbindung mit den 10a-10h erläuterten Arten ausgeführt werden.
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In den 6a-6g ist jeweils links eine äußere Reibfläche 2 dargestellt, die nach außen gerichtet ist, wenn die Bremsscheibe 1 in einem Fahrzeug montiert ist.
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Gemäß 6a ist die erste Reibfläche 2 zumindest abschnittsweise durch mindestens einen Vorsprung 4.1 (der als „erster Vorsprung“ bezeichnet werden kann) begrenzt, der von der ersten Reibfläche 2 an ihrer umfangsmäßig äußeren Seite 2.1 hervorsteht. Die erste Reibfläche 2 ist außerdem zumindest abschnittsweise durch mindestens einen Vorsprung 4.2 (der als „zweiter Vorsprung“ bezeichnet werden kann) an ihrer umfangsmäßig inneren Seite 2.2 begrenzt. Die zweite Reibfläche 3 ist frei von Vorsprüngen.
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Gemäß 6b ist die zweite Reibfläche 3 zumindest abschnittsweise durch mindestens einen Vorsprung 4.3 (der als „dritter Vorsprung“ bezeichnet werden kann) begrenzt, der von der zweiten Reibfläche 3 an ihrer umfangsmäßig äußeren Seite 3.1 hervorsteht. Die zweite Reibfläche 3 ist außerdem zumindest abschnittsweise durch mindestens einen Vorsprung 4.4 (der als „vierter Vorsprung“ bezeichnet werden kann) an ihrer umfangsmäßig inneren Seite 3.2 begrenzt. Die erste Reibfläche 2 ist frei von Vorsprüngen.
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Gemäß 6c ist die erste Reibfläche 2 zumindest abschnittsweise durch mindestens einen Vorsprung 4.1 (der als „erster Vorsprung“ bezeichnet werden kann) begrenzt, der von der ersten Reibfläche 2 an ihrer umfangsmäßig äußeren Seite 2.1 vorsteht.
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Gemäß 6d ist die erste Reibfläche 2 zumindest abschnittsweise durch mindestens einen Vorsprung 4.1 (der als „erster Vorsprung“ bezeichnet werden kann) begrenzt, der von der ersten Reibfläche 2 an ihrer umfangsmäßig äußeren Seite 2.1 vorsteht. Außerdem ist die zweite Reibfläche 3 zumindest abschnittsweise durch mindestens einen Vorsprung 4.3 (der als „dritter Vorsprung“ bezeichnet werden kann) begrenzt, der von der zweiten Reibfläche 3 an ihrer umfangsmäßig äußeren Seite 3.1 vorsteht.
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Gemäß 6e ist die erste Reibfläche 2 zumindest abschnittsweise durch mindestens einen Vorsprung 4.2 (der als „zweiter Vorsprung“ bezeichnet werden kann) an ihrer umfangsmäßig inneren Seite 2.2 begrenzt. Die zweite Reibfläche 3 ist frei von Vorsprüngen.
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Gemäß 6f ist die erste Reibfläche 2 zumindest abschnittsweise durch mindestens einen Vorsprung 4.2 (der als „zweiter Vorsprung“ bezeichnet werden kann) an ihrer umfangsmäßig inneren Seite 2.2 begrenzt. Die zweite Reibfläche 3 ist zumindest abschnittsweise durch mindestens einen Vorsprung 4.4 (der als „vierter Vorsprung“ bezeichnet werden kann) an ihrer umfangsmäßig inneren Seite 3.2 begrenzt.
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Gemäß 6g ist die erste Reibfläche 2 zumindest abschnittsweise durch mindestens einen Vorsprung 4.1 (der als „erster Vorsprung“ bezeichnet werden kann) begrenzt, der von der ersten Reibfläche 2 an ihrer umfangsmäßig äußeren Seite 2.1 vorsteht. Die zweite Reibfläche 3 ist zumindest abschnittsweise durch mindestens einen Vorsprung 4.4 (der als „vierter Vorsprung“ bezeichnet werden kann) an ihrer umfangsmäßig inneren Seite 3.2 begrenzt.
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Es versteht sich, dass die in den 4 und 6a-6g gezeigten Konfigurationen nicht erschöpfend sind und dass weitere Konfigurationen denkbar sind.
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7 zeigt in einer Schnittansicht eine Position der Bremsbeläge 7, 8 in Bezug auf die Bremsscheibe 1. Die Bremsbeläge 7, 8 erstrecken sich jeweils entlang der Reibfläche, an der sie angeordnet sind. Der erste Bremsbelag erstreckt sich zwischen einer ersten umfangsmäßig äußeren Kante 1.3 des Reibrings 1.2 und einer ersten umfangsmäßig inneren Kante 1.4 des Reibrings 1.2. Der zweite Bremsbelag erstreckt sich zwischen einer zweiten umfangsmäßig äußeren Kante 1.5 des Reibrings 1.2 und einer zweiten umfangsmäßig inneren Kante 1.6 des Reibrings 1.2.
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Ein Abstand d' zwischen einem Rand des ersten Bremsbelags 7 und der ersten umfangsmäßig äußeren Kante 1.3 kann mindestens 3 mm und/oder höchstens 7 mm oder höchstens 6 mm betragen. Ein Abstand d'' zwischen einem Rand des ersten Bremsbelags 7 und der ersten umfangsmäßig inneren Kante 1.4 kann mindestens 3 mm und/oder höchstens 7 mm oder höchstens 6 mm betragen. Ein Abstand d'''zwischen einem Rand des zweiten Bremsbelags 8 und der zweiten umfangsmäßig äußeren Kante 1.5 kann mindestens 3 mm und/oder höchstens 7 mm oder höchstens 6 mm betragen. Ein Abstand d'''' zwischen einem Rand des zweiten Bremsbelags 8 und der zweiten umfangsmäßig inneren Kante 1.6 kann mindestens 3 mm und/oder höchstens 7 mm oder höchstens 6 mm betragen.
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Insbesondere können d', d'', d''', d'''' jeweils zwischen 4 mm und 5 mm betragen
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Bei der Bremsscheibe 1 beschränken sich die hier diskutierten Vorsprünge 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.1', 4.2' auf die oben genannten Bereiche zwischen den Rändern der Bremsscheiben 7, 8 und den Kanten 1.3, 1.4, 1.5, 1.6 der Reibfläche 1.2. Insbesondere sind die Vorsprünge typischerweise auf einen Bereich begrenzt, der sich radial höchstens 6 mm oder höchstens 5 mm oder höchstens 4 mm oder höchstens 3 mm und/oder mindestens 1 mm oder mindestens 1,5 mm oder mindestens 2 mm von der umfangsmäßig inneren Kante 1.3, 1.5 und/oder der umfangsmäßig äußeren Kante 1.4, 1.6 des Reibrings 1.2 der Bremsscheibe 1 erstreckt, wie im Folgenden noch erläutert wird.
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In 9 werden die Abmessungen der Vorsprünge näher erläutert. Bei der in 9 dargestellten Bremsscheibe 1 werden die Vorsprünge 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 durch einen Steigungsabschnitt gebildet, der an die jeweilige Reibfläche 2, 3 angrenzt, an der sie angeordnet sind.
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Die Vorsprünge 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 erstrecken sich jeweils über eine Breite w von mindestens 1 mm und/oder höchstens 4 mm in radialer Richtung R. Insbesondere erstrecken sie sich jeweils über eine Breite w von 3 mm.
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Die Vorsprünge 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 ragen mit einer Höhe h von mindestens 1,5 mm und/oder höchstens 3 mm von der jeweiligen Reibfläche 2, 3 hervor. Konkret haben Sie jeweils eine Höhe h von 2 mm.
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10a zeigt eine Ausführungsform der Bremsscheibe, bei der die Vorsprünge 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 jeweils einen Steigungsabschnitt 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 aufweisen, der an die jeweilige Reibfläche 2, 3 angrenzt, an der der mindestens eine Vorsprung 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.1', 4.2' angeordnet ist. Jeder Vorsprung 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 umfasst außerdem einen ebenen Abschnitt 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, der sich an den Steigungsabschnitt 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 anschließt, wobei der ebene Abschnitt 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 parallel zur Reibfläche verläuft. Dies gilt unabhängig von der Art und Weise, wie der Steigungsabschnitt ausgeführt ist, was im Folgenden unter Bezugnahme auf weitere Figuren näher erläutert wird.
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In 10b sind einige Abmessungen des Bremssystems dargestellt. Die beiden Bremsbeläge 7, 8 sind so angeordnet, dass sie jeweils einer der ersten und zweiten Reibfläche 2, 3 gegenüberstehen. Jeder der Vorsprünge 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 hat eine maximale Höhe h von zwischen 1,5 mm und 4 mm, insbesondere von 3 mm.
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Die radial nach außen gerichtete Richtung R ist wieder durch einen Pfeil gekennzeichnet. Bezugnehmend auf die radial äußere Seite des Aufbaus, erstreckt sich von einem radial äußeren Rand der Bremsbeläge 7, 8 ein Abstand a in radialer Richtung entlang der Reibfläche 2, 3, der der Abstand zwischen dem Rand des jeweiligen Bremsbelags 7, 8 und dem Beginn des jeweiligen Steigungsabschnitts 5.1, 5.3 der Vorsprünge ist. Dieser Abstand a wird zwischen 0,5 mm und 1,5 mm gewählt, insbesondere wird er auf 1 mm festgesetzt. Weiter in radialer Richtung nach außen befinden sich die Steigungsabschnitte 5.1, 5.3, die sich über eine Breite w1 in radialer Richtung erstrecken. Die Breite w1 wird zwischen 2 und 4 mm gewählt, insbesondere wird w1 mit 3 mm gewählt. Weiter in radialer Richtung R nach außen gehend, befinden sich dort die ebenen Abschnitte 6.1, 6.3, die sich über eine Breite w2 in radialer Richtung R erstrecken. Diese Breite w2 wird zwischen 0,5 mm und 1,5 mm gewählt, insbesondere wird w2 mit 1 mm gewählt. Die ebenen Abschnitte 6.1, 6.3 reichen bis zu den umfangsmäßig äußeren Kanten 1.3, 1.5 des Reibrings 1.2. Auf diese Weise sind die Vorsprünge 4.1, 4.3 einschließlich ihrer Steigungsabschnitte 5.1, 5.3 und ihrer ebenen Abschnitte 6.1, 6.3 auf einen Bereich w1+w2 von den umfangsmäßig äußeren Kanten 1.3, 1.5 des Reibrings 1.2 aus begrenzt, wobei w1+w2 zwischen 2,5 mm und 5,5 mm, insbesondere 4 mm, beträgt.
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Bezugnehmend auf die umfangsmäßig inneren Seiten der Reibflächen 2, 3, ist von den umfangsmäßig inneren Rändern der Bremsbeläge 7, 8 ein Abstand a' in negativer radialer Richtung (radial nach innen, hin zur Nabe 1.1) bis zum Beginn der Vorsprünge 4.2, 4.4 vorhanden. Dieser Abstand a' wird so gewählt, dass er zwischen 0,5 mm und 1,5 mm liegt, insbesondere wird er auf 1 mm festgelegt. Weiter in radialer Richtung nach innen gehend, gibt es Steigungsabschnitte 5.2, 5.4, die sich in radialer Richtung über eine Breite w1' erstrecken. Diese Breite w1' wird zwischen 2 mm und 5 mm gewählt, insbesondere wird w1' mit 3,5 mm gewählt. An diese Steigungsabschnitte 5.2, 5.4 schließen sich, weiter in radialer Richtung nach innen gehend, ebene Abschnitte 6.2, 6.4 an. Sie erstrecken sich über eine Breite w2' in radialer Richtung, wobei w2' zwischen 1 mm und 3 mm, insbesondere 2 mm, gewählt wird. Die radial inneren Vorsprünge 4.2, 4.4, insbesondere deren ebene Abschnitte 6.2, 6.4 reichen bis an die umfangsmäßig inneren Kanten 1.4, 1.6 des Reibringes 1.2 heran. Auf diese Weise sind die radial inneren Vorsprünge 4.2, 4.4 auf einen Abstand w1'+w2' von den inneren Kanten 1.4, 1.6 des Reibringes 1.2 aus begrenzt, wobei w1'+w2' zwischen 3 mm und 8 mm, insbesondere 5,5 mm beträgt.
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Die Aussagen zu den Abmessungen von 10 b sind wiederum unabhängig davon, wie die Steigungsabschnitte 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 ausgeführt werden.
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10c zeigt eine Ausführungsform, bei der die Vorsprünge 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 jeweils mit gekrümmten Steigungsabschnitten ausgeführt sind. Wie beispielhaft am Steigungsabschnitt 5.3 auf der umfangsmäßig äußeren Seite der zweiten Reibfläche 3 dargestellt ist, haben alle Steigungsabschnitte einen Krümmungsradius r, der zwischen 2 mm und 5 mm liegt, insbesondere wird er mit 3 mm gewählt.
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10d zeigt eine Ausführungsform, bei der die Vorsprünge 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 jeweils einen ebenen Steigungsabschnitt aufweisen. Wie am Beispiel des Steigungsabschnitts 5.3 dargestellt, haben alle Steigungsabschnitte einen Winkel α in Bezug auf die jeweilige Reibfläche 2, 3, an der sie angeordnet sind. Der Winkel α wird zwischen 5 Grad und 30 Grad gewählt, insbesondere wird er auf 15 Grad festgesetzt.
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10e zeigt eine Ausführungsform, bei der die umfangsmäßig äußeren Vorsprünge 4.1, 4.3 Steigungsabschnitte 5.1, 5.3 aufweisen, die mit dem vorgenannten Krümmungsradius r gekrümmt sind. Die umfangsmäßig inneren Vorsprünge 4.2, 4.4 haben Steigungsabschnitte 5.2, 5.4, die eben sind, mit dem oben erwähnten Winkel α in Bezug auf die Reibflächen 2, 3.
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10f zeigt eine Ausführungsform, bei der die umfangsmäßig äußeren Vorsprünge 4.1, 4.3 Steigungsabschnitte 5.1, 5.3 aufweisen, die eben sind. Die umfangsmäßig inneren Vorsprünge 4.2, 4.4 haben Steigungsabschnitte 5.2, 5.4, die gekrümmt sind, mit dem oben erwähnten Krümmungsradius r.
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10g zeigt eine Ausführungsform, bei der die Vorsprünge 4.1, 4.2, die die erste Reibfläche 2 begrenzen, Steigungsabschnitte 5.1, 5.2 aufweisen, die mit dem oben erwähnten Krümmungsradius r gekrümmt sind. Die Vorsprünge 4.3, 4.4 an der zweiten Reibfläche 3 haben Steigungsabschnitte 5.3, 5.4, die eben sind, mit dem oben erwähnten Winkel α in Bezug auf die zweite Reibfläche 3.
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10h zeigt eine Ausführungsform, bei der die Vorsprünge 4.1, 4.2, die die erste Reibfläche 2 begrenzen, Steigungsabschnitte 5.1, 5.2 aufweisen, die eben sind und den oben erwähnten Winkel α in Bezug auf die erste Reibfläche 2 aufweisen. Die Vorsprünge 4.3, 4.4 an der zweiten Reibfläche 3 haben Steigungsabschnitte 5.3, 5.4, die gekrümmt sind, mit dem oben genannten Krümmungsradius r.
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Die 11a-d zeigen, wie sich die Vorsprünge 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.1', 4.2', 4.3', 4.4' entlang eines Umfangs des Reibrings, d. h. in tangentialer Richtung, erstrecken können. In jedem Fall wird sowohl auf die erste Reibfläche 2 als auch auf die zweite Reibfläche 3 Bezug genommen, da diese Anordnungen entweder auf eine oder auf beide der Reibflächen 2, 3 angewendet werden können. Es versteht sich, dass die in den 11a-d gezeigten Aufbauten mit jeder der in den vorhergehenden Figuren gezeigten Ausführungsformen kompatibel sind, und es versteht sich, dass gemäß Ausführungsformen die umfangsmäßig inneren Vorsprünge 4.2, 4.4, 4.2', 4.4' oder die umfangsmäßig äußeren Vorsprünge 4.1, 4.3, 4.1', 4.3' weggelassen werden können.
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11a zeigt einen Aufbau, bei dem an der umfangsmäßig inneren Kante 1.4/1.6 des Reibringes 1.2 ein Vorsprung 4.2/4.4 vorgesehen ist, der sich über einen gesamten Umfang der jeweiligen Reibfläche 2/3 erstreckt und die Reibfläche 2/3 an ihrer umfangsmäßig inneren Seite 2.2/3.2 begrenzt. Ferner ist an der umfangsmäßig äußeren Kante 1.3/1.5 des Reibringes 1.2 ein Vorsprung 4.1/4.3 vorgesehen, der sich über den gesamten Umfang der jeweiligen Reibfläche 2/3 erstreckt und die Reibfläche 2/3 an ihrer umfangsmäßig äußeren Seite 2.1/3.1 begrenzt.
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11b zeigt einen Aufbau, bei dem an der umfangsmäßig inneren Kante 1.4/1.6 des Reibrings 1.2 eine Mehrzahl von Vorsprüngen 4.2'/4.4' vorgesehen sind, die intermittierend angeordnet sind, so dass die jeweilige Reibfläche 2/3 an ihrer umfangsmäßig inneren Seite 2.2/3.2 durch die mehreren Vorsprünge 4.2'/4.4' abschnittsweise begrenzt ist. Ferner ist an der umfangsmäßig äußeren Kante 1.3/1.5 des Reibringes 1.2 eine Mehrzahl von Vorsprüngen 4.1'/4.3' vorgesehen, die intermittierend angeordnet sind, so dass die jeweilige Reibfläche 2/3 an ihrer umfangsmäßig äußeren Seite 2.1/3.1 durch die Mehrzahl von Vorsprüngen 4.1'/4.3' abschnittsweise begrenzt ist.
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11c zeigt eine Ausführungsform, bei der ein durchgehender Vorsprung 4.1/4.3 an der äußeren Seite 2.1/3.1 der Reibfläche 2/3 vorgesehen ist und unterbrochene Vorsprünge 4.2'/4.4' an der inneren Seite 2.2/3.2 der Reibfläche 2/3 angeordnet sind.
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11d zeigt eine Ausführungsform, bei der ein durchgehender Vorsprung 4.2/4.4 an der inneren Seite 2.2/3.2 der Reibfläche 2/3 vorgesehen ist und unterbrochene Vorsprünge 4.1'/4.3' an der äußeren Seite 2.1/3.1 der Reibfläche 2/3 angeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bremsscheibe
- 1.1
- Nabe
- 1.2
- Reibring
- 1.3
- erste umfangsmäßig äußere Kante des Reibrings
- 1.4
- erste umfangsmäßig innere Kante des Reibrings
- 1.5
- zweite umfangsmäßig äußere Kante des Reibrings
- 1.6
- zweite umfangsmäßig innere Kante des Reibrings
- 2
- erste Reibfläche (äußere Reibfläche)
- 2.1
- erste umfangsmäßig äußere Seite
- 2.2
- erste umfangsmäßig innere Seite
- 3
- zweite Reibfläche (innere Reibfläche)
- 3.1
- zweite umfangsmäßig äußere Seite
- 3.2
- zweite umfangsmäßig innere Seite
- 4.1, 4.2, 4.3 4.4, 4.1', 4.2'
- Vorsprünge
- 5.1, 5.2, 5.3, 5.4
- Steigungsabschnitt des Vorsprungs
- 6.1, 6.2, 6.3, 6.4
- ebener Abschnitt des Vorsprungs
- 7
- erster Bremsbelag (äußerer Bremsbelag)
- 8
- zweiter Bremsbelag (innerer Bremsbelag)
- 9
- Bremssattel
- 9.1
- Bremssattelfinger
- 9.2
- Kolben