DE102022003418A1 - Brake disc for a disc brake of a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe (1) für eine Scheibenbremse eines Fahrzeugs, aufweisend ein topfförmiges Tragteil (3) und einen Reibring (4), welche über mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Luftleitelemente (2) in radialer Richtung fest miteinander verbunden sind.Erfindungsgemäß sind die Luftleitelemente (2) jeweils als eine Luftleitschaufel ausgebildet.The invention relates to a brake disc (1) for a disc brake of a vehicle, having a pot-shaped support part (3) and a friction ring (4), which are firmly connected to one another in the radial direction via a plurality of air guiding elements (2) distributed in the circumferential direction. According to the invention, the Air guide elements (2) each designed as an air guide vane.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Fahrzeugs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a brake disc for a disc brake of a vehicle according to the features of the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 10 2013 002 300 B3 beschrieben, eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die Bremsscheibe umfasst ein topfförmiges Tragteil und einen Reibring, welche über mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, sich in radialer Richtung erstreckende, als separate Bauteile ausgebildete Verbindungselemente in radialer Richtung fest miteinander verbunden sind. Die Verbindungselemente sind formschlüssig mit dem Tragteil und dem Reibring verbunden. Zur Zuführung von Kühlluft in Kühlkanäle zwischen Reibringhälften des Reibrings sind die Verbindungselemente als Hohlkörper ausgebildet.From the prior art, as in the DE 10 2013 002 300 B3 described, a brake disc for a disc brake of a motor vehicle is known. The brake disk comprises a cup-shaped support part and a friction ring, which are connected firmly to one another in the radial direction via a plurality of connecting elements which are distributed in the circumferential direction and extend in the radial direction and are designed as separate components. The connecting elements are positively connected to the supporting part and the friction ring. The connecting elements are designed as hollow bodies for supplying cooling air into cooling channels between the friction ring halves of the friction ring.

In der DE 102 27 529 B4 werden eine Gussbremsscheibe und ein Verfahren zu deren Herstellung beschrieben. In dem Verfahren werden mindestens zwei Paare von jeweils zwei ineinander gesteckten, bezüglich einer Achse zueinander beweglichen hülsenförmigen Körpern derart in einen Gießkern eingebracht, dass die Achse bezüglich des Gießkerns annähernd radial verläuft. Der Gießkern wird in eine Gießform eingebracht. Die Gießform wird mit einem flüssigen Metall befüllt, wobei der äußere der beiden Körper nur an den Reibring fest angegossen wird und der innere hülsenförmige Körper nur an einen Zapfen des Bremsscheibentopfs fest angegossen wird. Von der erstarrten Gussbremsscheibe wird der Kern entfernt, so dass die ineinander gesteckten Körper als zueinander axial bewegliche Verbindungsglieder zwischen dem Bremsscheibentopf und dem Reibring verbleiben.In the DE 102 27 529 B4 a cast brake disc and a method for its production are described. In the method, at least two pairs of two sleeve-shaped bodies that are plugged into one another and are movable relative to one another with respect to an axis are introduced into a casting core in such a way that the axis runs approximately radially with respect to the casting core. The casting core is placed in a casting mold. The casting mold is filled with a liquid metal, with the outer of the two bodies only being cast onto the friction ring and the inner sleeve-shaped body being cast onto only a pin of the brake disc chamber. The core is removed from the solidified cast brake disc, so that the bodies that are plugged into one another remain as connecting elements that can move axially with respect to one another between the brake disc chamber and the friction ring.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Fahrzeugs anzugeben.The invention is based on the object of specifying a brake disc for a disc brake of a vehicle that is improved compared to the prior art.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by a brake disc for a disc brake of a vehicle with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Fahrzeugs weist ein topfförmiges Tragteil und einen Reibring auf, welche über mehrere in Umfangsrichtung der Bremsscheibe verteilt angeordnete Luftleitelemente in radialer Richtung fest miteinander verbunden sind.A brake disk for a disk brake of a vehicle has a pot-shaped support part and a friction ring, which are firmly connected to one another in the radial direction via a plurality of air guiding elements distributed in the circumferential direction of the brake disk.

Erfindungsgemäß sind die Luftleitelemente jeweils als eine Luftleitschaufel ausgebildet.According to the invention, the air guiding elements are each designed as an air guiding vane.

Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere eine Leichtbaubremsscheibe, welche insbesondere hinsichtlich Kühlung und Gewicht optimiert ist. Durch die schaufelförmige Ausbildung der Luftleitelemente wird zusätzlich Luft in Richtung des Reibrings geleitet, wodurch eine bessere Bremskühlung erreicht wird. Die Luftleitelemente sind somit insbesondere jeweils derart ausgebildet, dass mittels ihnen Luft, insbesondere von einer Außenseite und/oder Innenseite der Bremsscheibe, in Richtung des Reibrings, insbesondere zwischen zwei Reibringhälften des Reibrings, geleitet wird.The solution according to the invention is in particular a lightweight brake disc which is optimized in particular with regard to cooling and weight. Due to the shovel-shaped design of the air guide elements, additional air is directed in the direction of the friction ring, which results in better brake cooling. The air guiding elements are thus in particular designed in such a way that they are used to direct air, in particular from an outside and/or inside of the brake disc, in the direction of the friction ring, in particular between two friction ring halves of the friction ring.

Es ist insbesondere vorgesehen, dass eine Luftleitschaufelfläche des jeweiligen Luftleitelementes seitlich und in Richtung des Reibrings geneigt ausgebildet ist. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass alle Luftleitschaufelflächen zur selben Seite geneigt sind, beispielsweise zur Außenseite oder Innenseite der Bremsscheibe, oder dass die Luftleitschaufelflächen zu verschiedenen Seiten geneigt sind, d. h. einige Luftleitschaufelflächen sind zur Innenseite der Bremsscheibe geneigt und die anderen Luftleitschaufelflächen sind zur Außenseite der Bremsscheibe geneigt, zum Beispiel abwechselnd. Die Luftleitschaufelflächen können beispielsweise alle die gleiche Neigung seitlich und/oder in Richtung des Reibrings aufweisen oder mehrere oder alle Luftleitschaufelflächen können eine voneinander abweichende Neigung seitlich und/oder eine voneinander abweichende Neigung in Richtung des Reibrings aufweisen. Die Innenseite der Bremsscheibe ist in einem am Fahrzeug montierten Zustand dem Fahrzeug zugewandt und die Außenseite der Bremsscheibe entsprechend vom Fahrzeug nach außen abgewandt. Die jeweilige Luftleitschaufelfläche weist dabei in Drehrichtung der Bremsscheibe, d. h. in die Richtung, in die sich die Bremsscheibe in einem Vorwärtsfahrbetrieb des Fahrzeugs, an dem sie montiert ist, dreht.In particular, it is provided that an air guide vane surface of the respective air guide element is designed to be inclined laterally and in the direction of the friction ring. It can be provided, for example, that all air guide vane surfaces are inclined to the same side, for example to the outside or inside of the brake disc, or that the air guide vane surfaces are inclined to different sides, i. H. some airfoil surfaces are inclined towards the inside of the brake disc and the other airfoil surfaces are inclined towards the outside of the brake disc, for example alternately. The air guide vane surfaces can, for example, all have the same inclination laterally and/or in the direction of the friction ring, or several or all air guide vane surfaces can have a different inclination laterally and/or a different inclination in the direction of the friction ring. When mounted on the vehicle, the inside of the brake disk faces the vehicle and the outside of the brake disk faces away from the vehicle accordingly. The respective air guide vane surface points in the direction of rotation of the brake disc, i. H. in the direction in which the brake disc rotates in a forward driving operation of the vehicle on which it is mounted.

Durch diese Ausbildung der Luftleitelemente fördern diese Luft, entsprechend ihrer Neigung von der Innenseite oder Außenseite der Bremsscheibe, in Richtung des Reibrings, insbesondere senkrecht zu einer Rotationsachse der Bremsscheibe. Dadurch wird der Reibring entsprechend dem Ventilatorprinzip gekühlt. Es wird somit eine bessere Kühlwirkung erreicht. Die Luft wird insbesondere zwischen die beiden Reibringhälften gefördert.Due to this design of the air guiding elements, they convey air, depending on their inclination, from the inside or outside of the brake disk in the direction of the friction ring, in particular perpendicularly to an axis of rotation of the brake disk. This cools the friction ring according to the fan principle. A better cooling effect is thus achieved. The air is conveyed in particular between the two halves of the friction ring.

In einer möglichen Ausführungsform weist das topfförmige Tragteil eine Luftleitrippenstruktur auf. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass Luftleitrippen dieser Luftleitrippenstruktur derart ausgebildet sind und die Luftleitelemente derart am topfförmigen Tragteil angeordnet und jeweils einer der Luftleitrippen zugeordnet sind und insbesondere auch derart ausgebildet sind, dass ein Verlauf der jeweiligen Luftleitrippe in einen Verlauf der Luftleitschaufelfläche des dieser Luftleitrippe zugeordneten Luftleitelementes übergeht. Dadurch wird eine Luftleitung in Richtung des Reibrings weiter optimiert.In one possible embodiment, the pot-shaped support part has an air-guiding rib structure. In particular, it is provided that air guiding ribs of this air guiding rib structure are designed in such a way and the air guiding elements are arranged in such a way on the cup-shaped supporting part and one of the Air guide ribs are assigned and in particular are also designed in such a way that a profile of the respective air guide rib merges into a profile of the air guide vane surface of the air guide element assigned to this air guide rib. As a result, an air line in the direction of the friction ring is further optimized.

Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Reibring, wie oben bereits angedeutet, zwei axial voneinander beabstandete, miteinander verbundene und jeweils ringförmig ausgebildete Reibringhälften aufweist. Die auf die oben beschriebene Weise in Richtung des Reibrings geleitete Luft wird dabei insbesondere zwischen die beiden Reibringhälften geleitet, d. h. in einen Zwischenraum zwischen den beiden voneinander beabstandeten Reibringhälften. Beispielsweise sind zwischen den beiden Reibringhälften Kühlkanäle ausgebildet, welche von dieser Luft durchströmt werden. Beispielsweise sind die beiden Reibringhälften durch Verbindungsstege miteinander verbunden. Die Kühlkanäle können dabei durch diese Verbindungsstege ausgebildet sein.It is provided, in particular, that the friction ring, as already indicated above, has two friction ring halves which are axially spaced apart, connected to one another and each have a ring-shaped design. The air guided in the direction of the friction ring in the manner described above is guided in particular between the two halves of the friction ring, i. H. into a space between the two spaced apart friction ring halves. For example, cooling channels through which this air flows are formed between the two friction ring halves. For example, the two friction ring halves are connected to one another by connecting webs. The cooling channels can be formed by these connecting webs.

In einer möglichen Ausführungsform weist das jeweilige Luftleitelement an einer von der Luftleitschaufelfläche abgewandten Seite mindestens einen Versteifungssteg auf, der sich insbesondere vom topfförmigen Tragteil zum Reibring erstreckt. Der Versteifungssteg ist beispielsweise rippenförmig ausgebildet. Durch diesen Versteifungssteg wird eine beim Bremsen auftretende Kraft abgestützt.In one possible embodiment, the respective air guide element has at least one stiffening web on a side facing away from the air guide vane surface, which web extends in particular from the pot-shaped support part to the friction ring. The stiffening web is designed, for example, in the form of ribs. A force occurring during braking is supported by this stiffening web.

Die Luftleitelemente sind insbesondere als separate Bauteile ausgebildet. Sie sind beispielsweise jeweils formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem topfförmigen Tragteil verbunden und jeweils formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Reibring verbunden.The air guiding elements are designed in particular as separate components. They are, for example, each connected in a form-fitting, material-locking and/or non-positive manner to the cup-shaped support part and each in a form-fitting, material-locking and/or non-positive manner with the friction ring.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das topfförmige Tragteil und/oder der Reibring und/oder das jeweilige Luftleitelement aus Metall ausgebildet sind/ist. Der Reibring ist beispielsweise aus Stahl ausgebildet, insbesondere gegossen, d. h. als ein Gussteil ausgebildet. Das topfförmige Tragteil ist beispielsweise aus Aluminium, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung, ausgebildet, insbesondere gegossen, d. h. als ein Gussteil ausgebildet. Das jeweilige Luftleitelement ist beispielsweise aus Titan oder einer Titanlegierung ausgebildet, insbesondere geschmiedet, d. h. als ein geschmiedetes Teil ausgebildet, auch als Schmiedeteil bezeichnet. Die Ausbildung der Luftleitelemente aus Titan ist, insbesondere im Vergleich zu einer Ausbildung aus Edelstahl, besonders vorteilhaft, da Titan, im Gegensatz zu Edelstahl, keine Kontaktkorrosion zum insbesondere aus Stahl ausgebildeten Reibring und zum insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildeten topfförmigen Tragteil erzeugt. Des Weiteren ist Titan leichter als Stahl, insbesondere Edelstahl.In particular, it is provided that the cup-shaped support part and/or the friction ring and/or the respective air guiding element is/are made of metal. The friction ring is made of steel, for example, in particular cast, d. H. designed as a casting. The pot-shaped supporting part is made, for example, from aluminum, in particular from an aluminum alloy, in particular cast, d. H. designed as a casting. The respective air guiding element is made, for example, from titanium or a titanium alloy, in particular forged, d. H. designed as a forged part, also referred to as a forging. The design of the air guiding elements from titanium is particularly advantageous, in particular compared to a design from stainless steel, since titanium, in contrast to stainless steel, does not produce any contact corrosion with the friction ring, which is in particular made of steel, and with the pot-shaped support part, which is in particular made of aluminum or an aluminum alloy. Furthermore, titanium is lighter than steel, especially stainless steel.

Die Verbindung des jeweiligen Luftleitelementes mit dem Reibring kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass ein Reibringverbindungsbereich des jeweiligen Luftleitelementes vom Reibring umgossen ist. D. h. während der Herstellung des Reibrings durch Gießen wird der Reibringverbindungsbereich des jeweiligen, insbesondere geschmiedeten, Luftleitelementes von einem Gussmaterial, insbesondere Metall, insbesondere Stahl, zur Ausbildung des Reibrings umschlossen, wodurch der Reibringverbindungsbereich des jeweiligen Luftleitelementes in den Reibring eingegossen ist. Dadurch wird insbesondere eine spaltfreie und besonders stabile Verbindung zwischen dem Reibring und dem jeweiligen Luftleitelement erreicht. Alternativ kann die Verbindung des jeweiligen Luftleitelementes mit dem Reibring beispielsweise in Form einer Presspassung erfolgen, insbesondere durch Einschlagen des jeweiligen Luftleitelementes, insbesondere dessen Reibringverbindungsbereichs, in den Reibring.The connection of the respective air guiding element to the friction ring can be designed, for example, in such a way that a friction ring connection area of the respective air guiding element is cast around by the friction ring. i.e. During the production of the friction ring by casting, the friction ring connection area of the respective, in particular forged, air guiding element is surrounded by a casting material, in particular metal, in particular steel, to form the friction ring, as a result of which the friction ring connection area of the respective air guiding element is cast into the friction ring. This achieves in particular a gap-free and particularly stable connection between the friction ring and the respective air guiding element. Alternatively, the respective air guiding element can be connected to the friction ring, for example in the form of a press fit, in particular by driving the respective air guiding element, in particular its friction ring connection area, into the friction ring.

Die Verbindung des jeweiligen Luftleitelementes mit dem topfförmigen Tragteil kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass ein Tragteilverbindungsbereich des jeweiligen Luftleitelementes vom topfförmigen Tragteil umgossen ist. D. h. während der Herstellung des topfförmigen Tragteils durch Gießen wird der Tragteilverbindungsbereich des jeweiligen, insbesondere geschmiedeten, Luftleitelementes von einem Gussmaterial, insbesondere Metall, insbesondere Aluminium oder Aluminiumlegierung, zur Ausbildung des topfförmigen Tragteils umschlossen, wodurch der Tragteilverbindungsbereich des jeweiligen Luftleitelementes in das topfförmige Tragteil eingegossen ist. Dadurch wird insbesondere eine spaltfreie und besonders stabile Verbindung zwischen dem topfförmigen Tragteil und dem jeweiligen Luftleitelement erreicht. Alternativ kann die Verbindung des jeweiligen Luftleitelementes mit dem topfförmigen Tragteil beispielsweise in Form einer Presspassung erfolgen, insbesondere durch Einschlagen des jeweiligen Luftleitelementes, insbesondere dessen Reibringverbindungsbereichs, in das topfförmige Tragteil.The connection of the respective air guiding element to the cup-shaped supporting part can be designed, for example, in such a way that a supporting part connection area of the respective air guiding element is cast around by the cup-shaped supporting part. i.e. During the production of the cup-shaped supporting part by casting, the supporting part connection area of the respective, in particular forged, air guiding element is surrounded by a casting material, in particular metal, in particular aluminum or aluminum alloy, to form the cup-shaped supporting part, whereby the supporting part connecting area of the respective air guiding element is cast into the cup-shaped supporting part. This achieves in particular a gap-free and particularly stable connection between the cup-shaped support part and the respective air guiding element. Alternatively, the respective air guiding element can be connected to the cup-shaped supporting part, for example in the form of a press fit, in particular by driving the respective air guiding element, in particular its friction ring connection area, into the cup-shaped supporting part.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

  • 1 schematisch einen Ausschnitt einer Seitenansicht einer Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Fahrzeugs,
  • 2 schematisch eine Teilschnittdarstellung der Bremsscheibe im Bereich eines Luftleitelementes, wobei die Schnittebene des Teilschnitts parallel zur Rotationsachse der Bremsscheibe verläuft, und
  • 3 schematisch eine Schnittdarstellung der Bremsscheibe entsprechend der Schnittebene III-III in 2.
show:
  • 1 schematically a section of a side view of a brake disc for a disc brake of a vehicle,
  • 2 schematically shows a partial sectional view of the brake disc in the area of an air guide element mentes, the section plane of the partial section being parallel to the axis of rotation of the brake disc, and
  • 3 schematically a sectional view of the brake disc according to the section plane III-III in 2 .

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

Die 1 bis 3 zeigen schematische Darstellungen einer Bremsscheibe 1 für eine Scheibenbremse eines Fahrzeugs. Dabei zeigt 1 einen Ausschnitt einer Seitenansicht der Bremsscheibe 1, 2 eine Teilschnittdarstellung der Bremsscheibe 1 im Bereich eines Luftleitelementes 2, wobei die Schnittebene des Teilschnitts parallel zur Rotationsachse Ader Bremsscheibe 1 verläuft, und 3 eine Schnittdarstellung der Bremsscheibe 1 entsprechend der Schnittebene III-III in 2.The 1 until 3 show schematic representations of a brake disc 1 for a disc brake of a vehicle. while showing 1 a section of a side view of the brake disc 1, 2 a partial sectional view of the brake disc 1 in the area of an air guide element 2, the sectional plane of the partial section running parallel to the axis of rotation of the brake disc 1, and 3 a sectional view of the brake disc 1 according to the section plane III-III in 2 .

Die Bremsscheibe 1 weist ein topfförmiges Tragteil 3 und einen Reibring 4 auf. Das Tragteil 3 dient einer Befestigung der Bremsscheibe 1 am Fahrzeug, insbesondere an einer Radnabe des Fahrzeugs. Der Reibring 4 dient der Bremsung des Fahrzeugs, indem mindestens ein Bremsbelag oder mehrere Bremsbeläge der Scheibenbremse an den Reibring 4 angepresst werden, wodurch eine Drehbewegung des Reibrings 4 und somit eine Drehbewegung eines mit der Bremsscheibe 1 gekoppelten Fahrzeugrades und somit eine Bewegung des Fahrzeugs durch Reibung abgebremst wird.The brake disk 1 has a cup-shaped support part 3 and a friction ring 4 . The support part 3 serves to fasten the brake disc 1 to the vehicle, in particular to a wheel hub of the vehicle. The friction ring 4 is used to brake the vehicle by pressing at least one brake pad or several brake pads of the disc brake against the friction ring 4, causing a rotary movement of the friction ring 4 and thus a rotary movement of a vehicle wheel coupled to the brake disc 1 and thus a movement of the vehicle due to friction is slowed down.

Das topfförmige Tragteil 3 und der Reibring 4 sind über mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Luftleitelemente 2 in radialer Richtung fest miteinander verbunden.The cup-shaped supporting part 3 and the friction ring 4 are firmly connected to one another in the radial direction via a plurality of air guide elements 2 distributed in the circumferential direction.

Der Reibring 4 weist zwei axial voneinander beabstandete, miteinander verbundene und jeweils ringförmig ausgebildete Reibringhälften 4.1, 4.2 auf. Zwischen den beiden Reibringhälften 4.1, 4.2 ist somit ein Zwischenraum ausgebildet, insbesondere zur Luftkühlung des Reibrings 4. Beispielsweise sind zwischen den beiden Reibringhälften 4.1, 4.2 Kühlkanäle ausgebildet. Beispielsweise sind die beiden Reibringhälften 4.1, 4.2 durch Verbindungsstege miteinander verbunden. Die Kühlkanäle können dabei durch diese Verbindungsstege ausgebildet sein.The friction ring 4 has two friction ring halves 4.1, 4.2 which are axially spaced apart from one another and are connected to one another and each have an annular design. An intermediate space is thus formed between the two friction ring halves 4.1, 4.2, in particular for air cooling of the friction ring 4. For example, cooling channels are formed between the two friction ring halves 4.1, 4.2. For example, the two friction ring halves 4.1, 4.2 are connected to one another by connecting webs. The cooling channels can be formed by these connecting webs.

Die Luftleitelemente 2 sind jeweils als eine Luftleitschaufel ausgebildet. Dabei ist eine Luftleitschaufelfläche 5 des jeweiligen Luftleitelementes 2 seitlich und in Richtung des Reibrings 4 geneigt ausgebildet. Im dargestellten Beispiel sind alle Luftleitschaufelflächen 5 zur selben Seite geneigt, hier zur Außenseite AS der Bremsscheibe 1. In anderen Beispielen können sie zur Innenseite IS der Bremsscheibe 1 geneigt sein. In weiteren Beispielen kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Luftleitschaufelflächen 5 zu verschiedenen Seiten geneigt sind, d. h. einige Luftleitschaufelflächen 5 sind zur Innenseite IS der Bremsscheibe 1 geneigt und die anderen Luftleitschaufelflächen 5 sind zur Außenseite AS der Bremsscheibe 1 geneigt, zum Beispiel abwechselnd.The air guide elements 2 are each designed as an air guide vane. In this case, an air guide vane surface 5 of the respective air guide element 2 is designed to be inclined laterally and in the direction of the friction ring 4 . In the example shown, all air guide vane surfaces 5 are inclined to the same side, here to the outside AS of the brake disc 1. In other examples, they can be inclined to the inside IS of the brake disc 1. In further examples it can be provided, for example, that the air guide vane surfaces 5 are inclined to different sides, i. H. some air guide vane surfaces 5 are inclined towards the inside IS of the brake disc 1 and the other air guide vane surfaces 5 are inclined towards the outside AS of the brake disc 1, for example alternately.

Die Luftleitschaufelflächen 5 können beispielsweise alle die gleiche Neigung seitlich und/oder in Richtung des Reibrings 4 aufweisen oder mehrere oder alle Luftleitschaufelflächen 5 können eine voneinander abweichende Neigung seitlich und/oder eine voneinander abweichende Neigung in Richtung des Reibrings 4 aufweisen.The air guide vane surfaces 5 can, for example, all have the same inclination laterally and/or in the direction of the friction ring 4, or several or all air guide vane surfaces 5 can have a different inclination laterally and/or a different inclination in the direction of the friction ring 4.

Die Innenseite IS der Bremsscheibe 1 ist in einem am Fahrzeug montierten Zustand dem Fahrzeug zugewandt und die Außenseite AS der Bremsscheibe 1 entsprechend vom Fahrzeug nach außen abgewandt. Die jeweilige Luftleitschaufelfläche 5 weist dabei in Drehrichtung D der Bremsscheibe 1, d. h. in die Richtung, in die sich die Bremsscheibe 1 in einem Vorwärtsfahrbetrieb des Fahrzeugs, an dem sie montiert ist, dreht.The inside IS of the brake disc 1 faces the vehicle when it is mounted on the vehicle, and the outside AS of the brake disc 1 faces away from the vehicle accordingly. The respective air guide vane surface 5 points in the direction of rotation D of the brake disc 1, d. H. in the direction in which the brake disc 1 rotates in a forward running operation of the vehicle on which it is mounted.

Durch diese Ausbildung der Luftleitelemente 2 wird zusätzlich Luft in Richtung des Reibrings 4 geleitet, insbesondere zwischen die beiden Reibringhälften 4.1, 4.2, wodurch eine bessere Bremskühlung erreicht wird. Die Luftleitelemente 2 fördern dabei die Luft, entsprechend ihrer Neigung von der Innenseite IS oder Außenseite AS der Bremsscheibe 1, in Richtung des Reibrings 4, insbesondere senkrecht zur Rotationsachse Ader Bremsscheibe 1, insbesondere zwischen die beiden Reibringhälften 4.1, 4.2. Dadurch wird der Reibring 4 entsprechend dem Ventilatorprinzip gekühlt. In den 1 und 2 ist die durch die Luftleitelemente 2 erzeugte Luftströmung schematisch durch Luftströmungspfeile LP dargestellt.This design of the air guiding elements 2 also directs air in the direction of the friction ring 4, in particular between the two friction ring halves 4.1, 4.2, as a result of which better brake cooling is achieved. The air guide elements 2 promote the air, according to their inclination from the inside IS or outside AS of the brake disc 1, in the direction of the friction ring 4, in particular perpendicular to the axis of rotation Ader brake disc 1, in particular between the two friction ring halves 4.1, 4.2. As a result, the friction ring 4 is cooled according to the fan principle. In the 1 and 2 the air flow generated by the air guiding elements 2 is shown schematically by air flow arrows LP.

In einer möglichen Ausführungsform weist das topfförmige Tragteil 3 eine Luftleitrippenstruktur auf. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass Luftleitrippen dieser Luftleitrippenstruktur derart ausgebildet sind und die Luftleitelemente 2 derart am topfförmigen Tragteil 3 angeordnet und jeweils einer der Luftleitrippen zugeordnet sind und insbesondere auch derart ausgebildet sind, dass ein Verlauf der jeweiligen Luftleitrippe in einen Verlauf der Luftleitschaufelfläche 5 des dieser Luftleitrippe zugeordneten Luftleitelementes 2 übergeht. Dadurch wird die Luftleitung in Richtung des Reibrings 4 weiter optimiert.In one possible embodiment, the pot-shaped support part 3 has an air-guiding rib structure. It is provided in particular that the air guide ribs of this air guide rib structure are designed in such a way and the air guide elements 2 are arranged on the cup-shaped support part 3 and are each assigned to one of the air guide ribs and in particular are also designed in such a way that a course of the respective air guide rib merges into a course of the air guide vane surface 5 of this Air guiding rib associated air guiding element 2 passes. As a result, the air line in the direction of the friction ring 4 is further optimized.

Das jeweilige Luftleitelement 2 weist an einer von der Luftleitschaufelfläche 5 abgewandten Seite einen Versteifungssteg 6 auf, der sich vom topfförmigen Tragteil 3 zum Reibring 4 erstreckt. Durch diesen Versteifungssteg 6 wird eine beim Bremsen auftretende Kraft F abgestützt.The respective air guide element 2 has a stiffening web 6 on a side facing away from the air guide vane surface 5, which extends from the pot-shaped gene supporting part 3 to the friction ring 4 extends. A force F occurring during braking is supported by this stiffening web 6 .

Die Luftleitelemente 2 sind als separate Bauteile ausgebildet. Sie sind beispielsweise jeweils formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem topfförmigen Tragteil 3 verbunden und jeweils formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Reibring 4 verbunden.The air guiding elements 2 are designed as separate components. For example, they are each connected to the cup-shaped support part 3 in a form-fitting, material-locking and/or non-positive manner and are each connected to the friction ring 4 in a form-fitting, material-locking and/or non-positive manner.

Das topfförmige Tragteil 3, der Reibring 4 und das jeweilige Luftleitelement 2 sind aus Metall ausgebildet. Im dargestellten Beispiel ist der Reibring 4 aus Stahl ausgebildet, insbesondere gegossen, d. h. als ein Gussteil ausgebildet, das topfförmige Tragteil 3 aus Aluminium, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung, ausgebildet, insbesondere gegossen, d. h. als ein Gussteil ausgebildet, und das jeweilige Luftleitelement 2 aus Titan oder einer Titanlegierung ausgebildet, insbesondere geschmiedet, d. h. als ein geschmiedetes Teil ausgebildet, auch als Schmiedeteil bezeichnet.The cup-shaped support part 3, the friction ring 4 and the respective air guide element 2 are made of metal. In the example shown, the friction ring 4 is made of steel, in particular cast, d. H. designed as a cast part, the pot-shaped supporting part 3 is made of aluminum, in particular of an aluminum alloy, in particular cast, d. H. designed as a cast part, and the respective air guiding element 2 is made of titanium or a titanium alloy, in particular forged, d. H. designed as a forged part, also referred to as a forging.

Die Ausbildung der Luftleitelemente 2 aus Titan ist, insbesondere im Vergleich zu einer Ausbildung aus Edelstahl, besonders vorteilhaft, da Titan, im Gegensatz zu Edelstahl, keine Kontaktkorrosion zum aus Stahl ausgebildeten Reibring 4 und zum aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildeten topfförmigen Tragteil 3 erzeugt. Des Weiteren ist Titan leichter als Stahl, insbesondere Edelstahl, so dass eine Gewichtsoptimierung erreicht wird.The design of the air guide elements 2 from titanium is particularly advantageous, in particular compared to a design from stainless steel, since titanium, in contrast to stainless steel, does not produce any contact corrosion with the friction ring 4 made of steel and with the pot-shaped support part 3 made of aluminum or an aluminum alloy. Furthermore, titanium is lighter than steel, especially stainless steel, so that weight optimization is achieved.

Die Verbindung des jeweiligen Luftleitelementes 2 mit dem Reibring 4 kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass ein Reibringverbindungsbereich 7 des jeweiligen Luftleitelementes 2 vom Reibring 4 umgossen ist. D. h. während der Herstellung des Reibrings 4 durch Gießen wird der Reibringverbindungsbereich 7 des jeweiligen, insbesondere geschmiedeten, Luftleitelementes 2 von einem Gussmaterial, insbesondere Metall, insbesondere Stahl, zur Ausbildung des Reibrings 4 umschlossen, wodurch der Reibringverbindungsbereich 7 des jeweiligen Luftleitelementes 2 in den Reibring 4 eingegossen ist. Dadurch wird insbesondere eine spaltfreie und besonders stabile Verbindung zwischen dem Reibring 4 und dem jeweiligen Luftleitelement 2 erreicht. Alternativ kann die Verbindung des jeweiligen Luftleitelementes 2 mit dem Reibring 4 beispielsweise in Form einer Presspassung erfolgen, insbesondere durch Einschlagen des jeweiligen Luftleitelementes 2, insbesondere dessen Reibringverbindungsbereichs 7, in den Reibring 4.The connection of the respective air guiding element 2 to the friction ring 4 can be designed, for example, in such a way that a friction ring connection area 7 of the respective air guiding element 2 is cast around by the friction ring 4 . i.e. During the production of the friction ring 4 by casting, the friction ring connection area 7 of the respective, in particular forged, air guiding element 2 is surrounded by a casting material, in particular metal, in particular steel, to form the friction ring 4, whereby the friction ring connection area 7 of the respective air guiding element 2 is cast into the friction ring 4 is. As a result, in particular a gap-free and particularly stable connection between the friction ring 4 and the respective air guiding element 2 is achieved. Alternatively, the respective air guiding element 2 can be connected to the friction ring 4, for example in the form of a press fit, in particular by driving the respective air guiding element 2, in particular its friction ring connection area 7, into the friction ring 4.

Die Verbindung des jeweiligen Luftleitelementes 2 mit dem topfförmigen Tragteil 3 kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass ein Tragteilverbindungsbereich 8 des jeweiligen Luftleitelementes 2 vom topfförmigen Tragteil 3 umgossen ist. D. h. während der Herstellung des topfförmigen Tragteils 3 durch Gießen wird der Tragteilverbindungsbereich 8 des jeweiligen, insbesondere geschmiedeten, Luftleitelementes 2 von einem Gussmaterial, insbesondere Metall, insbesondere Aluminium oder Aluminiumlegierung, zur Ausbildung des topfförmigen Tragteils 3 umschlossen, wodurch der Tragteilverbindungsbereich 8 des jeweiligen Luftleitelementes 2 in das topfförmige Tragteil 3 eingegossen ist. Dadurch wird insbesondere eine spaltfreie und besonders stabile Verbindung zwischen dem topfförmigen Tragteil 3 und dem jeweiligen Luftleitelement 2 erreicht. Alternativ kann die Verbindung des jeweiligen Luftleitelementes 2 mit dem topfförmigen Tragteil 3 beispielsweise in Form einer Presspassung erfolgen, insbesondere durch Einschlagen des jeweiligen Luftleitelementes 2, insbesondere dessen Tragteilverbindungsbereichs 8, in das topfförmige Tragteil 3.The connection of the respective air guiding element 2 to the cup-shaped supporting part 3 can be designed, for example, in such a way that a supporting part connection area 8 of the respective air guiding element 2 is cast around by the cup-shaped supporting part 3 . i.e. During the production of the cup-shaped supporting part 3 by casting, the supporting part connection area 8 of the respective, in particular forged, air guiding element 2 is surrounded by a casting material, in particular metal, in particular aluminum or aluminum alloy, to form the cup-shaped supporting part 3, whereby the supporting part connecting area 8 of the respective air guiding element 2 in the pot-shaped support part 3 is cast. This achieves in particular a gap-free and particularly stable connection between the cup-shaped support part 3 and the respective air guiding element 2 . Alternatively, the respective air guiding element 2 can be connected to the cup-shaped supporting part 3, for example in the form of a press fit, in particular by driving the respective air guiding element 2, in particular its supporting part connection area 8, into the cup-shaped supporting part 3.

Im dargestellten Beispiel weisen der Reibringverbindungsbereich 7 und der Tragteilverbindungsbereich 8 des jeweiligen Luftleitelementes 2 jeweils endseitig des Luftleitelementes 2 eine seitlich abragende Kragenausformung 9 auf, wodurch eine verbesserte, insbesondere formschlüssige, Verankerung des jeweiligen Luftleitelementes 2 im Reibring 4 und im topfförmigen Tragteil 3 erreicht wird.In the example shown, the friction ring connection area 7 and the supporting part connection area 8 of the respective air guiding element 2 each have a laterally protruding collar formation 9 at the end of the air guiding element 2, as a result of which an improved, in particular form-fitting, anchoring of the respective air guiding element 2 in the friction ring 4 and in the cup-shaped supporting part 3 is achieved.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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  • DE 10227529 B4 [0003]DE 10227529 B4 [0003]

Claims (10)

Bremsscheibe (1) für eine Scheibenbremse eines Fahrzeugs, aufweisend ein topfförmiges Tragteil (3) und einen Reibring (4), welche über mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Luftleitelemente (2) in radialer Richtung fest miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente (2) jeweils als eine Luftleitschaufel ausgebildet sind.Brake disc (1) for a disc brake of a vehicle, having a pot-shaped supporting part (3) and a friction ring (4), which are firmly connected to one another in the radial direction via a plurality of air guide elements (2) distributed in the circumferential direction, characterized in that the air guide elements ( 2) are each designed as an air guide vane. Bremsscheibe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Luftleitschaufelfläche (5) des jeweiligen Luftleitelementes (2) seitlich und in Richtung des Reibrings (4) geneigt ausgebildet ist.Brake disc (1) after claim 1 , characterized in that an air guide vane surface (5) of the respective air guide element (2) is designed to be inclined laterally and in the direction of the friction ring (4). Bremsscheibe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das topfförmige Tragteil (3) eine Luftleitrippenstruktur aufweist, wobei Luftleitrippen dieser Luftleitrippenstruktur derart ausgebildet sind und die Luftleitelemente (2) derart am topfförmigen Tragteil (3) angeordnet und jeweils einer der Luftleitrippen zugeordnet sind, dass ein Verlauf der jeweiligen Luftleitrippe in einen Verlauf der Luftleitschaufelfläche (5) des dieser Luftleitrippe zugeordneten Luftleitelementes (2) übergeht.Brake disc (1) after claim 2 , characterized in that the cup-shaped supporting part (3) has an air-guiding rib structure, with air-guiding ribs of this air-guiding rib structure being designed in such a way and the air-guiding elements (2) being arranged on the cup-shaped supporting part (3) and being assigned to one of the air-guiding ribs in such a way that a course of the respective air-guiding rib merges into a profile of the air-guiding blade surface (5) of the air-guiding element (2) assigned to this air-guiding rib. Bremsscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (4) zwei axial voneinander beabstandete, miteinander verbundene und jeweils ringförmig ausgebildete Reibringhälften (4.1, 4.2) aufweist.Brake disc (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the friction ring (4) has two friction ring halves (4.1, 4.2) which are axially spaced apart, connected to one another and each of ring-shaped design. Bremsscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Luftleitelement (2) an einer von der Luftleitschaufelfläche (5) abgewandten Seite mindestens einen Versteifungssteg (6) aufweist, der sich vom topfförmigen Tragteil (3) zum Reibring (4) erstreckt.Brake disc (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective air guide element (2) has at least one stiffening web (6) on a side facing away from the air guide vane surface (5), which extends from the pot-shaped supporting part (3) to the friction ring (4 ) extends. Bremsscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente (2) jeweils formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem topfförmigen Tragteil (3) verbunden sind und jeweils formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Reibring (4) verbunden sind.Brake disc (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the air guide elements (2) are each connected in a form-fitting, material-locking and/or non-positive manner to the cup-shaped supporting part (3) and are each connected in a form-fitting, material-locking and/or non-positive manner to the friction ring (4 ) are connected. Bremsscheibe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das topfförmige Tragteil (3) und/oder der Reibring (4) und/oder das jeweilige Luftleitelement (2) aus Metall ausgebildet sind/ist.Brake disc (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the pot-shaped supporting part (3) and/or the friction ring (4) and/or the respective air guiding element (2) are/are made of metal. Bremsscheibe (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (4) aus Stahl ausgebildet ist und/oder das topfförmige Tragteil (3) aus Aluminium ausgebildet ist und/oder das jeweilige Luftleitelement (2) aus Titan ausgebildet ist.Brake disc (1) after claim 7 , characterized in that the friction ring (4) is made of steel and/or the pot-shaped support part (3) is made of aluminum and/or the respective air guiding element (2) is made of titanium. Bremsscheibe (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Luftleitelement (2) geschmiedet ist und/oder der Reibring (4) gegossen ist und/oder das topfförmige Tragteil (3) gegossen ist.Brake disc (1) after claim 7 or 8th , characterized in that the respective air guiding element (2) is forged and/or the friction ring (4) is cast and/or the pot-shaped supporting part (3) is cast. Bremsscheibe (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reibringverbindungsbereich (7) des jeweiligen Luftleitelementes (2) vom Reibring (4) umgossen ist und/oder ein Tragteilverbindungsbereich (8) des jeweiligen Luftleitelementes (2) vom topfförmigen Tragteil (3) umgossen ist.Brake disc (1) after claim 9 , characterized in that a friction ring connection area (7) of the respective air guiding element (2) is encapsulated by the friction ring (4) and/or a supporting part connection area (8) of the respective air guiding element (2) is encapsulated by the cup-shaped supporting part (3).
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