DE10262070B4

DE10262070B4 - Composite brake disc

Info

Publication number: DE10262070B4
Application number: DE10262070A
Authority: DE
Inventors: Herbert Alber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2022-12-12
Also published as: DE10262072A1; DE10257719A1; DE10257719B4; DE10262072B4; DE10262071A1; DE10262070A1

Abstract

Zusammengesetzte Bremsscheibe für Hochleistungs-Bremsanlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Bremsring (1) und einem zum Ausgleich unterschiedlicher Temperaturausdehnungen schwimmend damit verbundenen Bremsscheibentopf (20), wobei die schwimmende Verbindung zusätzlich spielfrei und elastisch vorgespannt ausgebildet ist, und wobei der schwimmend am Bremsscheibentopf (20) gelagerte Bremsring (1) an Planflächen (79) des Bremsscheibentopfes (20) in radialer Richtung verschiebbar, spielfrei geführt ist und unter Federlast eines Kraftspeichers insbesondere in Form einer Tellerfeder (14) an diesem angelegt ist, und wobei die schwimmende Verbindung mittels Schrauben (4) erfolgt, welche je durch zueinander fluchtende Bohrungen/Ausnehmungen (3, 2) von Bremsring (1), Bremsscheibentopf (20) und Bolzen (7) hindurchgeführt und in einer Gewindebohrung des Bolzens (7) aufgenommen sind, wobei die Tellerfeder (14) gegen die Innenseite einer auf dem Bolzen (7) befindlichen Mutter (15) vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine schwenkbare Gelenkkopplung (85, 88) zwischen dem Bremsring (1) und dem Bremsscheibentopf (20) angeordnet ist, die aus jeweils einer Exzenterscheibe (85) besteht, die in...Compound Brake disc for High performance brake systems, especially for motor vehicles, with a Brake ring (1) and a floating to compensate for different temperature expansions associated brake disk pot (20), the floating Connection in addition is formed backlash-free and elastically biased, and wherein the floating on the brake disk cup (20) mounted brake ring (1) on flat surfaces (79) the brake disk cup (20) displaceable in the radial direction, is performed without play and under spring load of a force accumulator, in particular in the form of a Cup spring (14) is applied to this, and wherein the floating Connection by means of screws (4) takes place, which ever by each other aligned bores / recesses (3, 2) of brake ring (1), brake disc pot (20) and bolt (7) passed and are received in a threaded bore of the bolt (7), wherein the plate spring (14) against the inside of a on the bolt (7) biased nut (15) is characterized, characterized that a pivotable joint coupling (85, 88) between the brake ring (1) and the brake disk cup (20) is arranged, each of an eccentric disc (85), which in ...

Description

Die Erfindung betrifft eine zusammengesetzte Bremsscheibe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 oder 2. Derartige Bremsscheiben werden für Kraftfahrzeuge verwendet. Ein typischer Aufbau ist in der DE 199 15 215 A1 beschrieben.The invention relates to a composite brake disc according to the preamble of claim 1 or 2. Such brake discs are used for motor vehicles. A typical structure is in the DE 199 15 215 A1 described.

In der Autoindustrie geht der Trend zum Einsatz immer größerer Motoren. Die sich hieraus ergebenden Forderungen an die Bremsanlage können nur durch Hochleistungs- und Hochgeschwindigkeits- Bremsanlagen erfüllt werden.In The auto industry is the trend for the use of larger and larger engines. The resulting demands on the brake system can only be met by high performance and high speed brake systems.

Das Problem mit Hochleistungsbremsanlagen und zusammengesetzten Bremsscheiben ist, dass der mit dem Bremsring verbundene Reibring durch das Einwirken der Bremskraft (bis zur hellen Rotglut) sehr heiß wird, während demgegenüber der Bremsscheibentopf relativ kalt bleibt. Der Bremsring dehnt sich durch die Hitzeeinwirkung aus, der Topf bleibt relativ form-konstant.The Problem with high-performance brake systems and composite brake discs is that the friction ring connected to the brake ring by the action The braking force (up to the bright red heat) is very hot, while the brake disc hub remains relatively cold. The brake ring expands due to the effect of heat off, the pot remains relatively shape-constant.

Dies führt zu großen Spannungen in der Bremsscheibe, was sich beim Bremsen negativ auswirkt.This leads to huge Tension in the brake disc, which has a negative effect during braking.

Auswirkungen sind die Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit der Bremsanlage, Rundlauffehler der. Bremsscheibe, Geräusche (Pfeifen, Schwingungen usw.), Rubbeln, Verschleiß, Komfortminderung, Rissbildung, Bremsscheibenbruch, kurze Lebensdauer.effects are the impairment the reliability the brake system, concentricity error of. Brake disk, noise (whistling, Vibrations, etc.), rubbing, wear, comfort reduction, cracking, Brake disc breakage, short life.

Zur Behebung der oben angegebenen Probleme sollte eine Konstruktion einer mehrteiligen, zusammengesetzten Bremsscheibe dafür sorgen, dass der Bremsring immer plan läuft und sich bei Bedarf radial ausdehnen oder zusammenziehen kann, wobei das Zentrum des Topfes auch immer dem Zentrum des Ringes entspricht, um eine Unwucht der Bremsscheibe zu vermeiden. Die Führung des Bremsscheibenringes sollte hierbei ohne Spiel sein, damit die Bremsscheibe nicht zu klappern und schlagen anfängt.to Fixing the above problems should be a design a multi-piece, composite brake disc ensure that the brake ring always runs smoothly and may radially expand or contract as needed, wherein the center of the pot also corresponds to the center of the ring, to avoid an imbalance of the brake disc. The guide of the brake disc ring This should be without play, so that the brake disc is not too clatter and beat begins.

Bei der DE 199 15 215 A1 wird die Verbindung zwischen dem Bremsscheibentopf und dem Bremsring (Bremsscheibe) in der Art einer drehbaren Bajonett-Verbindung ausgeführt. Hierbei weist der Bremsscheibentopf eine Anzahl von Verbindungslaschen auf, die sich in einer Ebene parallel und erhöht zur Oberfläche des Bremsringes erstrecken. Der Bremsring weist seinerseits fünf Aufnahmeaugen mit Schlitzen zur Aufnahme der Endabschnitte der Verbindungslaschen des Bremsscheibentopfes auf. Der Zusammenbau der Bremsscheibe erfolgt durch Einführen des Bremsscheibentopfes in die Zwischenräume zwischen den Aufnahmeaugen, wobei nachfolgend der Bremsscheibentopf um ein bestimmtes Winkelmaß verdreht wird, so dass die Verbindungslaschen in maßlich eng tolerierter Passung in die Schlitze eingeführt werden.In the DE 199 15 215 A1 the connection between the brake disc hub and the brake ring (brake disc) is carried out in the manner of a rotatable bayonet connection. Here, the brake disk hub on a number of connecting straps extending in a plane parallel and elevated to the surface of the brake ring. The brake ring in turn has five receiving eyes with slots for receiving the end portions of the connecting plates of the brake disc hub. The assembly of the brake disc is carried out by inserting the brake disc hub into the spaces between the receiving eyes, wherein subsequently the brake disc hub is rotated by a certain angular extent, so that the connecting straps are inserted in dimensionally close toleranced fit in the slots.

Die Sicherung der Verbindung erfolgt über jeweils einen Befestigungsbolzen, der sich mit seinem kopfseitigen Ende an einer Fläche des Bremsscheibentopfes anlegt und der mit seinem bolzenseitigen Ende eine Bohrung im Bremsring durchsetzt. Das schaftseitige Ende des Befestigungsbolzens ragt aus der Bohrung heraus und ist mit einem Sicherungsring am Bremsring gesichert.The Securing the connection via one fastening bolt each, with its head end on a surface of the Brake disc pot applies and the with its bolt-side end a hole in the brake ring passes through. The shank end of the Mounting bolt protrudes out of the hole and is with one Secured circlip on brake ring.

Damit ist der Befestigungsbolzen gegen Herausfallen gesichert und die Verbindung zwischen dem Bremsring und dem Bremsscheibentopf ist als schwimmende Verbindung anzusehen, die ein radiales Spiel beim Erwärmen der Bremsscheibe in Bezug zum Bremsscheibentopf erlaubt.In order to the fastening bolt is secured against falling out and the Connection between the brake ring and the disc brake cup is to regard as a floating connection, the radial play in the Heat the brake disc in relation to the brake disc pot allowed.

Es liegt allerdings keine präzise Planführung zwischen dem Bremsscheibentopf und dem Bremsring vor, weil es sich um eine reine Bajonett-Drehverbindung handelt, bei der die sich berührenden Verbindungsflächen nicht spielfrei aneinander liegen.It however, is not accurate Plan guidance between the brake disc hub and the brake ring, because it is a pure bayonet rotary joint is where the touching connection surfaces not play together without play.

Damit besteht der Nachteil, dass die Bremsscheibe zwar ein radiales Wärmeausdehnungsspiel hat, bei höheren Geschwindigkeiten aber unrund läuft, zum Schlagen neigt und dadurch die Lebensdauer der Bremsscheibe stark herabgesetzt ist.In order to there is the disadvantage that although the brake disk has a radial thermal expansion clearance, at higher Speeds but running rough, tends to hitting and thereby the life of the brake disc is greatly reduced.

Die DE 196 17 154 A1 offenbart eine schwimmende Verbindung zur Anbindung eines Reibringes einer Bremsscheibe an eine Nabe, nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 und 2. Für die schwimmende Verbindung ist aber keine Exzenterlagerung zwischen Nabe und Bremsscheibe vorgesehen, sondern nur einfache radiale Langlöcher in den Bremsscheiben und darin radial verschiebbare Tragbolzen, die von je einer die Nabe spielfrei durchsetzenden Passschraube durchdrungen sind und über diese stirnseitig an die Nabe unter axialer Federlast angepresst sind. Auch wirkt die Tellerfeder mit relativ hohen Kräften auf den Bremsring und nicht auf die Nabe, die weit weniger anfällig ist gegen Scher- oder Punktbelastungen, wie z.B. ein Keramik-Bremsring.The DE 196 17 154 A1 discloses a floating connection for connecting a friction ring of a brake disc to a hub, according to the features of the preamble of claim 1 and 2. For the floating connection but no eccentric bearing between the hub and brake disc is provided, but only simple radial slots in the brake discs and radially therein slidable support bolts, which are penetrated by one of the hub clearance passing through dowel screw and are pressed over this frontally to the hub under axial spring load. Also, the plate spring acts with relatively high forces on the brake ring and not on the hub, which is far less prone to shear or point loads, such as a ceramic brake ring.

Die DE 18 36 832 U offenbart eine Bremsscheibe insbesondere für Schienenfahrzeuge, die aber keine axiale Federbelastung der Exzenterlagerung zwischen Nabe und Bremsscheibe besitzt. Die Exzenterbolzen sind in Exzenterringe eingepresst und durch Sicherungsringe (Segerringe) oder andere Sicherungsmittel dort gesichert. Wird als Sicherungsmittel eine Federscheibe verwendet, dann wird nur der Exzenterbolzen in seiner axialen Längserstreckung vorgespannt, jedoch bleibt die Exzenterlagerung selbst zwischen den Armen der Nabe und den Fortsätzen der Bremsscheibe dennoch ohne axiale Vorspannung, da dort keine Federscheibe angeordnet ist.The DE 18 36 832 U discloses a brake disc, in particular for rail vehicles, but has no axial spring loading of the Exzenterlagerung between hub and brake disc. The eccentric bolts are pressed into eccentric rings and secured there by retaining rings (Segerringe) or other securing means. If a spring washer is used as securing means, then only the eccentric bolt is biased in its axial longitudinal extent, but the eccentric bearing itself remains between the arms of the hub and the Fortsätze the brake disc still without axial bias, since there is no spring washer is arranged.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die schwimmende Verbindung zwischen einem Bremsring und einem Bremsscheibentopf so weiterzubilden, dass der Bremsscheibe eine höhere Lebensdauer zugeordnet wird.Of the The invention is therefore based on the object, the floating connection to further develop between a brake ring and a brake disk pot that the brake disc has a longer life is assigned.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die Merkmale der Patentansprüche 1 oder 2 gekennzeichnet.to solution the object is the invention by the features of claims 1 or 2 marked.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Further developments are the subject of the dependent claims.

Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass nun die Bremsscheiben absolut spielfrei, elastisch und plangeführt werden. Damit wird die Lebensdauer wesentlich verbessert, weil es zu einem Schlag in der Bremsscheibe auch bei Wärmeausdehnungen und bei höheren Umdrehungszahlen nicht kommt.With the given technical teaching gives the essential advantage that now the brake discs are absolutely backlash-free, elastic and plaid. Thus the life span is substantially improved, because it becomes a Impact in the brake disc even at thermal expansions and at higher speeds does not come.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung, nämlich der Anordnung einer spielfreien, elastischen Verbindung ist, dass man nun als Reibring sehr harte und hitzebeständige Werkstoffe (z. B. aus Keramik) einsetzen kann. Dies erbringt eine höhere Lebensdauer, weniger Verschleiß und eine wesentliche Gewichtseinsparung der Bremsscheiben und der ungefederten Massen. Damit können nun erstmals Hochgeschwindigkeitsbremsanlagen mit bisher nicht bekannter Standzeit ausgeführt werden.One Another essential advantage of the invention, namely the arrangement of a play-free, elastic connection is that now as a friction ring very hard and heat resistant Can use materials (eg ceramic). This provides one longer life, less wear and tear a substantial weight saving of the brake discs and the unsprung ones Masses. With that you can now for the first time high-speed brake systems with previously unknown Service life executed become.

Bei Keramikbremsscheiben in Verbindung mit Bremstöpfen aus Stahl, Edelstahl oder Aluminium ist die Wärmeausdehnung zwischen den Teilen besonders groß. Die Bremsscheiben müssen daher hochgenau, spielfrei und plangeführt werden. Hier sieht die Erfindung verschiedene Lösungsvorschläge vor, die alle von dem allgemeinen technischen Erfindungsgedanken erfasst sein sollen, der eingangs definiert wurde.at Ceramic brake discs in conjunction with brake pots made of steel, stainless steel or Aluminum is the thermal expansion especially big between the parts. The brake discs must therefore be highly accurate, free of play and leads become. Here, the invention provides various solutions, all of which are covered by the general technical idea of the invention should be, which was defined in the beginning.

Die Erfindung sieht für eine spielfreie elastische Verbindung vor, dass durch zueinander fluchtende Bohrungen von Bremsring und Bremsscheibentopf ein Bolzen hindurchgeführt ist, der von einer Schraube durchsetzt ist, deren Kopf sich an der einen Seite des Bremsringes anlegt. Das bolzenseitige Ende der Schraube ist in einer Gewindebohrung des Bolzens aufgenommen, so dass dieser Bolzen fest mit dem Bremsring verbunden ist.The Invention looks for a backlash-free elastic connection that through each other aligned bores of brake ring and brake disc pot a bolt passed is penetrated by a screw, whose head is on the one side of the brake ring applies. The bolt-side end of the screw is received in a threaded hole of the bolt, so this Bolt is firmly connected to the brake ring.

Der jenseits des Bremsringes angeordnete Teil dieses Bolzens greift durch zugeordnete Löcher im Bremsscheibentopf hindurch und an der Wandung des jeweiligen Loches sitzt jeweils eine Spannscheibe, die federnd und elastisch mittels einer Mutter gespannt wird, die auf das Gewinde der Befestigungsschraube aufgeschraubt ist.Of the arranged beyond the brake ring part of this bolt engages through assigned holes in the Brake disc pot through and on the wall of each hole each sits a clamping disc, the springy and elastic means a nut is tightened on the thread of the fastening screw is screwed on.

Auf diese Weise wird also eine spielfreie, elastische Verbindung zwischen Bremsring und Bremsscheibentopf hergestellt, weil die Spannscheibe, die an der Wandung des Loches aufsitzt, mit einer definierten Spannkraft den Bremsscheibentopf an den Bolzen anzieht, der seinerseits fest mit dem Bremsring verbunden ist.On So this way is a backlash-free, elastic connection between Brake ring and disc holder made, because the clamping disc, which sits on the wall of the hole, with a defined clamping force Tighten the brake disc hub to the bolt, which in turn will tighten connected to the brake ring.

Auf die weiter unten beschriebene Weise ist es möglich, dass der Bremsring und die darauf befestigte Bremsscheibe wärmebedingt ein großes radiales Spiel aufweisen kann, ohne dass es zu einer Veränderung der Plananlageflächen zwischen dem Bremsring und dem Bremsscheibentopf kommt. Dies liegt daran, dass einerseits der Bolzen fest am Bremsring mit Planflächen anliegt und andererseits der Bremsscheibentopf Löcher aufweist, auf denen jeweils Spannscheiben sitzen, die mit einer definierten Federkraft an die Wandung dieser Langlöcher angepasst werden.On the manner described below, it is possible that the brake ring and the brake disc mounted thereon heat-related a large radial Game may have, without causing a change in the plan contact surfaces between the brake ring and the brake disk pot comes. This is because that on the one hand, the bolt rests firmly on the brake ring with flat surfaces and on the other hand, the disc brake cup has holes on each of which Spannscheiben sit, with a defined spring force to the Wall of these slots be adjusted.

Die Federkraft wird in einer bevorzugten ersten Ausgestaltung durch jeweils eine Tellerfeder aufgebracht, welche auf dem bolzenseitigen Ende der Befestigungsschraube aufsitzt und zwischen der Mutter und der Spannscheibe angeordnet ist. Statt einer Tellerfeder können selbstverständlich erfindungsgemäß sämtliche anderen, bekannten Kraftspeicher als elastisches Element verwendet werden. Ein derartiger Kraftspeicher kann beispielsweise auch als Befestigungsschraube ausgebildet sein, die entsprechend federnde Ansätze aufweist, die sich an der Umgebung der Langlöcher des Bremsscheibentopfes anlegen und hiermit dem Bremsscheibentopf ebenfalls mit definierter Kraft auf den fest mit dem Bremsring verbundenen Bolzen ziehen.The Spring force is in a preferred first embodiment each applied a plate spring, which on the bolt side End of the mounting screw is seated and between the nut and the clamping disc is arranged. Of course, instead of a disc spring according to the invention all other, known power storage used as an elastic element become. Such an energy storage can, for example, as a fastening screw be formed, which has corresponding resilient approaches, which are based on the environment the long holes of the brake disk pot and hereby also the brake disk pot with defined force on the fixed to the brake ring Pull the bolt.

Es müssen auch keine Tellerfedern sein, sondern alle bekannten Kraftspeicher, wie z. B. Sonderfedern, Viereckfedern, Wellfedern, Schraubendruckfedern oder elastomere Büchsen, die im Verbindungsbereich zwischen der Spannmutter und der Spannscheibe eingesetzt sind, können verwendet werden.It have to also no disc springs, but all known power storage, such as B. special springs, square springs, corrugated springs, helical compression springs or elastomeric cans, in the connection area between the clamping nut and the clamping disc are used be used.

Es sind spielfreie mechanische Kopplungen zur Führung der gegenseitigen Verschiebung zwischen Bremsscheibentopf und Bremsring beschrieben. Es ist eine elastische Vorspannung durch entsprechende Kraftspeicher nach einem oder mehreren der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele gegeben.It are backlash-free mechanical couplings to guide the mutual displacement between brake disc pot and brake ring described. It is one elastic bias by appropriate energy storage after a or more of the above embodiments.

Eine erste Ausgestaltung sieht vor, dass die Kopplung aus einer Exzenterscheibe besteht, deren exzentrische Drehachse auf dem den Bremsring durchsetzenden Bolzen ausgebildet ist und die sich mit ihrem hierzu exzentrisch ausgebildeten Aussenumfang an dem Bremsscheibentopf abstützt.A first embodiment provides that the coupling consists of an eccentric disc whose eccentric axis of rotation on the brake ring penetrating pin is formed and which is supported with its eccentrically designed for this purpose outer circumference of the brake disk hub.

Es handelt sich damit um eine zusammengesetzte Bremsscheibe, bei der die radiale Bewegung des Bremsringes zentrisch über schwimmende Exzenter geführt ist. Die Exzenter gleichen die radiale Ausdehnung der Bremsscheibe durch eine Drehbewegung aus.It is thus a composite brake disc, in the the radial movement of the brake ring is guided centrally via floating eccentric. The eccentric equalize the radial extent of the brake disc a rotational movement.

In einer zweiten Ausführung dieser mechanischen Kopplung zwischen Bremsscheibe und Bremsscheibentopf wird eine zusammengesetzte Bremsscheibe beschrieben, bei der die radiale Bewegung des Bremsringes zentrisch über schwimmende Pleuel geführt ist.In a second embodiment this mechanical coupling between the brake disc and disc brake cup a composite brake disc is described in which the radial movement of the brake ring is guided centrally via floating connecting rods.

Mit den gegebenen Ausführungsbeispielen, die nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben werden, ergibt sich der Vorteil, dass die Bremsscheibe unabhängig von ihrer Temperatur stets spielfrei, spannungsarm und präzise geführt wird.With the given embodiments, the will be described with reference to the drawings, it follows the advantage that the brake disc regardless of their temperature always backlash-free, low-tension and precise guided becomes.

Aufgrund dieser Tatsachen ergibt sich der Vorteil, dass nun hochbelastete Bremsscheiben auch für Hochgeschwindigkeitskraftfahrzeuge eingesetzt werden können, bei denen sehr hohe Bremsleistungen gefordert sind. Dies ist ein wesentliches Merkmal zur Erhöhung der aktiven Sicherheit.by virtue of Of these facts there is the advantage that now highly loaded Brake discs also for High speed vehicles can be used at which are required very high braking performance. This is an essential one Feature to increase active safety.

Bei der Lösung nach dem Stand der Technik ( DE 199 15 215 A1 ) führte eine starke Temperaturerhöhung der Bremsscheibe zu einer Veränderung des bestehenden Spiels zwischen dem Bremsring und dem Bremsscheibentopf. Dies wird nach der vorliegenden Erfindung vermieden, weil durch die elastische Verbindung zwischen dem Bremsring und dem Bremsscheibentopf dieses sich verändernde Spiel ausgeglichen wird.In the solution according to the prior art ( DE 199 15 215 A1 ) caused a strong increase in temperature of the brake disc to a change in the existing game between the brake ring and the brake disc pot. This is avoided according to the present invention, as is compensated by the elastic connection between the brake ring and the brake disk pot this changing game.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere Vorteile der Erfindung hervor.in the Below, the invention is based on several execution paths illustrative drawings closer explained. Here are more from the drawings and their description Advantages of the invention.

Es zeigen:It demonstrate:

1: Schnitt durch eine zusammengesetzte Bremsscheibe mit schwimmend gelagerten Exzentern; 1 Section through a composite brake disc with floating eccentrics;

2: Draufsicht auf die Anordnung nach 1: 2 : Top view of the arrangement behind 1 :

3: Schnitt durch eine zusammengesetzte Bremsscheibe mit schwimmend gelagerten Pleuel; 3 : Section through a composite brake disc with floating connecting rod;

4: Draufsicht auf die Anordnung nach 3; 4 : Top view of the arrangement behind 3 ;

5: Schnitt längs der Linie V-V in 4. 5 : Section along the line VV in 4 ,

Soweit in den Figuren nur eine einzige schwimmende Verbindung zwischen Bremsscheibe und Bremsscheibentopf dargestellt ist, versteht es sich von selbst, dass eine Vielzahl derartiger Verbindungen gleichmäßig am Umfang verteilt vorhanden sind.So far in the figures only a single floating connection between Brake disc and brake disc cup is shown, of course by itself, that a multiplicity of such connections uniformly at the periphery distributed exist.

In den 1 und 3 ist ein Bremsring 1 dargestellt, der in nicht näher dargestellter Weise mit einem Bremsscheibentopf verbunden ist. Diese Bremsscheibe kann aus Guss sein, ist jedoch bevorzugt aus einem Keramikmaterial oder aus einem Keramik-Faser-Verbundmaterial hergestellt.In the 1 and 3 is a brake ring 1 shown, which is connected in a manner not shown with a brake disk pot. This brake disk can be made of cast iron, but is preferably made of a ceramic material or of a ceramic fiber composite material.

Die Verbindung zwischen dem Bremsring 1 und dem Bremsscheibentopf 20 ist erfindungsgemäß spielfrei, schwimmend und elastisch ausgebildet.The connection between the brake ring 1 and the brake disk pot 20 is inventively backlash-free, floating and elastic.

Bei entsprechender Temperaturerhöhung des Bremsringes kann dieser damit in den Pfeilrichtungen 18 ein radiales Spiel in Bezug zu dem Bremsscheibentopf 20 ausführen. Dies wird dadurch erreicht, dass in einer Ausnehmung 2 am Bremsring 1 eine Befestigungsschraube 4 eingesetzt ist, die eine zugeordnete Bohrung 3 im Bremsring 1 durchsetzt. Am Bohrungsrand der Bohrung 3 ist der Kopf 5 der Befestigungsschraube 4 mit einer Scheibe 8 abgestützt.With a corresponding increase in temperature of the brake ring this can thus in the direction of arrows 18 a radial play with respect to the brake disk pot 20 To run. This is achieved in that in a recess 2 on the brake ring 1 a fixing screw 4 is inserted, which has an associated hole 3 in the brake ring 1 interspersed. At the bore edge of the hole 3 is the head 5 the fixing screw 4 with a slice 8th supported.

Der Schaft 6 der Befestigungsschraube 4 durchgreift die Bohrung 3 mit einem Gewinde 11 und ist hierbei an der gegenüberliegenden Seite des Bremsringes 1 in eine Gewindebohrung eines Bolzens 7 eingeschraubt. Der Bolzen 7 legt sich mit einer Planfläche 79 an einer zugeordneten Planfläche des Bremsrings 1 an. Damit ist der Bolzen spielfrei und fest mit dem Bremsring 1 verbunden.The shaft 6 the fixing screw 4 reaches through the hole 3 with a thread 11 and is here on the opposite side of the brake ring 1 in a threaded hole of a bolt 7 screwed. The bolt 7 lies down with a plane surface 79 on an associated plane surface of the brake ring 1 at. Thus, the bolt is free of play and fixed to the brake ring 1 connected.

Der Bolzen 7 greift mit einer Führungshülse 10 durch ein Loch 94 in dem Bremsscheibentopf 20 hindurch. Unter Bildung eines Absatzes 12 geht die Führungshülse 10 in einen Ansatz 17 verringerten Durchmessers über. Der Absatz 12 hat zwei Flächen, welche fast spiellos in das Loch 94 eingepasst sind.The bolt 7 engages with a guide sleeve 10 through a hole 94 in the brake disk pot 20 therethrough. Under formation of a paragraph 12 go the guide sleeve 10 in an approach 17 reduced diameter over. Paragraph 12 has two surfaces, which almost playfully in the hole 94 are fitted.

Das bolzenseitige Ende der Befestigungsschraube 4 greift durch den Ansatz 17 hindurch, und auf diesen Gewindeansatz ist eine Mutter 15 aufgeschraubt, die eine Anlagefläche vergrößerten Durchmessers für eine Tellerfeder 14 bildet. Diese ist in einer Ausnehmung 16 einer Spannscheibe 13 eingesetzt, welche sich am Außenumfang des Loches 94 des Bremsscheibentopfes 20 anlegt.The bolt-side end of the fastening screw 4 accesses through the approach 17 through, and on this thread approach is a nut 15 screwed, which has a contact surface of increased diameter for a plate spring 14 forms. This is in a recess 16 a clamping disk 13 used, which is located on the outer circumference of the hole 94 of the brake disk pot 20 invests.

Auf diese Weise wird aufgrund der Mutter 15 und der Tellerfeder 14 die Spannscheibe 13 mit definierter Anlagekraft an die Wandung des Bremsscheibentopfs 20 gezogen.This way, due to the mother 15 and the plate spring 14 the clamping disc 13 with defi nierter contact force to the wall of the brake disk pot 20 drawn.

Der Bremsscheibentopf 20 liegt im übrigen an einem Ansatz 9 vergrößerten Durchmessers des Bolzens 7 an.The brake disk pot 20 Incidentally, is due to an approach 9 enlarged diameter of the bolt 7 at.

Bei einer Temperaturausdehnung des Bremsringes kommt es damit zu einem Bewegungsspiel der Spannscheibe 13 in den Pfeilrichtungen 22, so dass damit eine elastische, schwimmende Lagerung gewährleistet ist.With a temperature expansion of the brake ring, it comes to a movement of the clamping disk 13 in the direction of the arrows 22 , so that an elastic, floating storage is guaranteed.

Gleichzeitig ist diese Lagerung absolut spielfrei, weil einerseits der Bolzen 7 mit seinem Ansatz 9 an der Planfläche 79 des Bremsrings 1 anliegt und andererseits dieser Bolzen fest und spielfrei mit dem Bremsring 1 verbunden ist.At the same time this storage is absolutely backlash, because on the one hand the bolt 7 with his approach 9 on the plane surface 79 of the brake ring 1 rests on the other hand, this bolt firmly and backlash with the brake ring 1 connected is.

Die weitere spielfreie Verbindung besteht zwischen der Spannscheibe 13 und der Umrandung des jeweiligen Loches 94, weil dort die Spannscheibe plan und eben aufliegt. Andererseits liegt auch der Bremsscheibentopf 20 an der gegenüberliegenden Seite zur Planfläche 79 an dem Ansatz 9 vergrößerten Durchmessers des Bolzens 7 an. Damit sind alle einander zugeordneten Flächen zueinander zentriert.The further backlash-free connection exists between the clamping disc 13 and the border of each hole 94 because there the clamping disc flat and flat. On the other hand, also lies the disc brake cup 20 on the opposite side to the plane surface 79 at the beginning 9 enlarged diameter of the bolt 7 at. So that all mutually associated surfaces are centered to each other.

Es ist in 4 die Stirnansicht des Bremsscheibentopfes 20 dargestellt, wobei erkennbar ist, dass dieser am Umfang verteilt Radschraubenbohrungen 47 aufweist, mit denen er in bekannter Weise mittels Radschrauben auf einer entsprechenden Nabe des Fahrzeuges angeschraubt wird.It is in 4 the front view of the brake disc hub 20 it can be seen that this circumferentially distributed Radschraubenbohrungen 47 has, with which it is screwed in a known manner by means of wheel bolts on a corresponding hub of the vehicle.

Über diesem Anschraubbereich weist der Bremsscheibentopf einen zurückversetzten Befestigungsring 48 auf, der Teil des Bremsscheibentopfes 20 ist. Am Umfang dieses Befestigungsringes 48 sind in gleichmäßigen Abständen Bohrungen 94 angeordnet.About this Anschraubbereich the brake disc pot has a recessed mounting ring 48 on, the part of the brake disc hub 20 is. On the circumference of this fastening ring 48 are drilling at regular intervals 94 arranged.

In den 1 bis 5 sind die beschriebenen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the 1 to 5 the parts described are provided with the same reference numerals.

Die 1 und 2 zeigen eine zusammengesetzte Bremsscheibe, bei welcher in die Bohrung 3 im Bremsring 1 der Bolzen 7 eingesetzt ist, der mit einer Schraube 4 am Bremsring 1 befestigt ist. Auf dem bremsscheibentopfseitigen Ende des Bolzens 7 ist ein Ansatz 17 ausgebildet auf dem das eine Ende einer drehbaren Exzenterscheibe 85 mit einer Durchgangsbohrung 86 drehbar gelagert ist. Gemäß 2 ist die Durchgangsbohrung 86 exzentrisch in der Exzenterscheibe angeordnet. Der Außenumfang der Exzenterscheibe 85 legt sich an den Wandungen einer im Bremsscheibentopf 20 angelegten Aussparung 87 an, wobei die Aussparung den Umfang des Bremsscheibentopfes schneidet.The 1 and 2 show a composite brake disc, in which in the bore 3 in the brake ring 1 the bolt 7 is inserted, with a screw 4 on the brake ring 1 is attached. On the brake disc pot end of the bolt 7 is an approach 17 formed on the one end of a rotatable eccentric disc 85 with a through hole 86 is rotatably mounted. According to 2 is the through hole 86 arranged eccentrically in the eccentric disc. The outer circumference of the eccentric disc 85 settles on the walls of a brake disc pot 20 applied recess 87 on, wherein the recess intersects the circumference of the brake disc hub.

Die Durchgangsbohrung 94 muss wesentlich größer sein als der Ansatz 17, weil hier die Dehnung des Bremsscheibenringes ausgeglichen wird.The through hole 94 must be much larger than the approach 17 , because here the expansion of the brake disc ring is compensated.

Damit ist eine spielfreie Führung der Exzenterscheibe 85 gegeben, denn ihre eine Seite liegt plan an dem Ansatz 9 des Bolzens 7 an, während die gegenüber liegende Seite Spiel 63 zum Boden der Aussparung 87 im Bremsscheibentopf 20 hat. Der Bremsring 1 liegt am Bremsscheibentopf 20 an der Fläche 79 an.This is a play-free guidance of the eccentric disc 85 Given that their one side is flat on the approach 9 of the bolt 7 while the opposite side game 63 to the bottom of the recess 87 in the brake disk pot 20 Has. The brake ring 1 lies on the brake disk pot 20 on the surface 79 at.

Die federnde Vorspannung wird – wie bei dem anderen Ausführungsbeispiel – durch eine Tellerfeder 14 erreicht, die in einer Ausnehmung 16 der Scheibe 13 angeordnet ist und gegen die Innenseite der Mutter 15 vorgespannt ist. Bei Ausdehnung des Bremsrings 1 führt der Exzenter durch Drehen den Bremsring 1 mittig zum Bremsscheibentopf 20.The resilient bias is - as in the other embodiment - by a plate spring 14 achieved in a recess 16 the disc 13 is arranged and against the inside of the mother 15 is biased. With expansion of the brake ring 1 The eccentric leads by turning the brake ring 1 centered to the brake disc pot 20 ,

Die gleichen Verhältnisse gelten auch für die Ausführung in den 3 bis 5. Dort ist als mechanisches Übertragungsglied (Kopplungsglied) ein Pleuel 88 vorgesehen, der in seiner Wirkungsweise der Exzenterscheibe 85 entspricht.The same conditions apply to the execution in the 3 to 5 , There is as a mechanical transmission element (coupling member) a connecting rod 88 provided, in its operation of the eccentric disc 85 equivalent.

In gleichmäßigen Abstand am Umfang des Bremsscheibentopfes 20 verteilt sind hierbei größere (als den Außenabmessungen des Pleuels 88 entsprechende) Freisparungen 89 angeordnet. Im Bereich jeder Freisparung ist jeweils ein in axialer Richtung weisender, freistehender Zapfen 90 angeordnet, der durch eine zugeordnete Aufnahmebohrung 91 des Pleuels 88 hindurchgreift, so dass der Pleuel 88 hierauf drehbar und spielfrei gelagert ist.At a uniform distance on the circumference of the brake disc hub 20 distributed here are larger (than the outer dimensions of the connecting rod 88 corresponding) recesses 89 arranged. In the area of each cutout is in each case a pointing in the axial direction, freestanding pin 90 arranged by an associated receiving bore 91 of the connecting rod 88 passes through, so that the connecting rod 88 is rotatable and free of play stored thereon.

Das andere Ende des Pleuels 88 weist eine weitere Aufnahmebohrung 92 auf, mit welcher der Pleuel 88 auf dem Ansatz 17 des Bolzens 7 drehbar gelagert ist. Er wird wiederum durch die Tellerfeder 14 beidseitig eingespannt und damit spielfrei geführt.The other end of the connecting rod 88 has a further receiving bore 92 on, with which the connecting rod 88 on the approach 17 of the bolt 7 is rotatably mounted. He will turn through the disc spring 14 clamped on both sides and thus guided without play.

In beiden Ausführungsbeispielen der 1 bis 5 wird dann jeweils die Exzenterscheibe 85 oder der Pleuel 88 in den Schwenkrichtungen 93 verschwenkt, wenn es zu einem Verschiebungsspiel zwischen dem Bremsring 1 und dem Bremsscheibentopf 20 kommt.In both embodiments of the 1 to 5 then each becomes the eccentric disc 85 or the connecting rod 88 in the swing directions 93 pivots when there is a displacement play between the brake ring 1 and the brake disk pot 20 comes.

Bei sämtlichen vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen gilt auch die sogenannte kinematische Umkehrung.at all above-described embodiments The so-called kinematic reversal also applies.

Es kann nämlich der Ort der Befestigungsteile der erfindungsgemäßen Führung zwischen Bremsscheibe und Bremsscheibentopf gegeneinander vertauscht werden. Alle Befestigungen und Montageanordnungen, die vorstehend in Bezug auf die Bremsscheibe erläutert wurden, können auch am Bremsscheibentopf angeordnet sein und umgekehrt können alle Befestigungen und Montageanordnungen, die im Zusammenhang mit dem Bremsscheibentopf beschrieben wurden, an der Bremsscheibe angeordnet sein. Es können also einfach die Begriffe „Bremsscheibe" und „Bremsscheibentopf" gegeneinander vertauscht werden.Namely, the location of the fastening parts of the guide according to the invention between the brake disk and the brake disk pot can be interchanged with one another. All fasteners and mounting arrangements that have been explained above with respect to the brake disc can also be arranged on the brake disc chamber and vice versa Kings NEN all fasteners and mounting arrangements that have been described in connection with the brake disc hub, be arranged on the brake disc. So it can simply be the terms "brake disc" and "brake disc pot" interchanged.

Als Beispiel für die kinematische Umkehrung sei erwähnt, dass der Bolzen 7, der in einer Bohrung 3 des Bremsringes 1 eingesetzt ist, nun stattdessen in einer. gleichartigen Bohrung des Bremsscheibentopfes 20 eingesetzt ist und alle damit zusammenwirkenden Teile in analoger Weise zusammen wirken.As an example of the kinematic reversal, it should be mentioned that the bolt 7 in a hole 3 of the brake ring 1 is inserted, now in one instead. similar bore of the brake disc pot 20 is used and all cooperating parts interact in an analogous manner.

11: Bremsringbrake ring
22: Ausnehmungrecess
33: Bohrungdrilling
44: Befestigungsschraubefixing screw
55: Kopfhead
66: Schaftshaft
77: Bolzenbolt
88th: Scheibedisc
99: Ansatzapproach
1010: Führungshülseguide sleeve
1111: Gewindethread
1212: Absatzparagraph
1313: Spannscheibe tensioning pulley
1414: TellerfederBelleville spring
1515: Muttermother
1616: Ausnehmungrecess
1717: Ansatzapproach
1818: Pfeilrichtungarrow
2020: Bremsscheibentopfbrake disc pot
2222: Bewegungsspielmotion
4747: RadschraubenbohrungRadschraubenbohrung
48 48: Befestigungsringfixing ring
6363: Spielgame
7979: Planflächeplane surface
8585: Exzenterscheibeeccentric
8686: DurchgangsbohrungThrough Hole
8787: Aussparungrecess
8888: Pleuelpleuel
8989: Freisparungcutout
9090: Zapfenspigot
9191: Aufnahmebohrung (Zapfen 90)Receiving bore (journal 90 )
9292: Aufnahmebohrung (Bolzen 7)Receiving bore (bolt 7 )
9393: Schwenkrichtungpan direction
9494: Durchgangsbohrung Through Hole

Claims

Composite brake disc for high-performance brake systems, in particular for motor vehicles, with a brake ring ( 1 ) and to compensate for different temperature expanses floating brake disc cup ( 20 ), wherein the floating connection is additionally formed free of play and elastically biased, and wherein the floating on the brake disk hub ( 20 ) mounted brake ring ( 1 ) on plane surfaces ( 79 ) of the brake disk pot ( 20 ) is displaceable in the radial direction, guided without play and under spring load of a force accumulator, in particular in the form of a plate spring ( 14 ) is attached to this, and wherein the floating connection by means of screws ( 4 ), which are each by mutually aligned holes / recesses ( 3 . 2 ) of brake ring ( 1 ), Brake disc pot ( 20 ) and bolts ( 7 ) and in a threaded bore of the bolt ( 7 ), wherein the plate spring ( 14 ) against the inside of one on the bolt ( 7 ) mother ( 15 ) is biased, characterized in that a pivotable joint coupling ( 85 . 88 ) between the brake ring ( 1 ) and the brake disk pot ( 20 ) is arranged, each consisting of an eccentric disc ( 85 ), which in each case in the brake disk pot ( 20 ) applied recess ( 87 ) is mounted pivotable plane-parallel, with its outer circumference at least partially on the walls of the recess ( 87 ) and with its other end rotatable on a shoulder ( 17 ) of the bolt ( 7 ) on the brake ring ( 1 ) is recorded.

Composite brake disc for high-performance brake systems, in particular for motor vehicles, with a brake ring ( 1 ) and to compensate for different temperature expanses floating brake disc cup ( 20 ), wherein the floating connection is additionally formed free of play and elastically biased, and wherein the floating on the brake disk hub ( 20 ) mounted brake ring ( 1 ) on plane surfaces ( 79 ) of the brake disk pot ( 20 ) is displaceable in the radial direction, guided without play and under spring load of a force accumulator, in particular in the form of a plate spring ( 14 ) is attached to this, and wherein the floating connection by means of screws ( 4 ), which are each by mutually aligned holes / recesses ( 3 . 2 ) of brake ring ( 1 ), Brake disc pot ( 20 ) and bolts ( 7 ) and in a threaded bore of the bolt ( 7 ), wherein the plate spring ( 14 ) against the inside of one on the bolt ( 7 ) mother ( 15 ) is biased, characterized in that a pivotable joint coupling ( 85 . 88 ) between the brake ring ( 1 ) and the brake disk pot ( 20 ) is arranged, each consisting of a connecting rod ( 88 ), which in each case in the brake disc chamber ( 20 ) applied cutout ( 89 ) is mounted pivotable plane-parallel and with its other end rotatable on a neck ( 17 ) of the bolt ( 7 ) on the brake ring ( 1 ) is recorded.

Brake disc according to claim 2, characterized in that at a uniform distance on the circumference of the brake disc hub ( 20 ) distributes the recesses ( 89 ), which are larger than the outer dimensions of the connecting rod ( 88 ), where in the area of each cut-out ( 89 ) each one pointing in the axial direction, freestanding pin ( 90 ) is arranged, which by an associated receiving bore ( 91 ) of the connecting rod ( 88 ), so that the connecting rod ( 88 ) is mounted thereon rotatable and free of play, wherein the other end of the connecting rod ( 88 ) a further receiving bore ( 92 ), with which the connecting rod ( 88 ) on the approach ( 17 ) of the bolt ( 7 ) is rotatably supported by the plate spring ( 14 ) is clamped on both sides and thus guided without play.

Brake disc according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the bore ( 3 ) in the brake ring ( 1 ) the bolt ( 7 ) inserted with the screw ( 4 ) on the brake ring ( 1 ) is attached.