DE112006002490T5

DE112006002490T5 - Bimetall-Scheibenbremsenrotor und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE112006002490T5
Application number: DE112006002490T
Authority: DE
Inventors: Michael D. West Bloomfield Hanna; James G. Troy Schroth; Richard H. Utica Hammar; Omar S. Beverly Hills Dessouki; Brent D. Milford Lowe; Mark T. Brighton Riefe; Jeremy W. Berkley Short; Andrew St. Catharines Schertzer
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-09-19
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2026-08-01
Also published as: DE112006002490B4; US20110198169A1; US20070062768A1; CN101282795B; WO2007040768A3; WO2007040768A2; CN101282795A; US7937819B2; US8820491B2

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines reibungsgedämpften Scheibenbremsenrotors, umfassend die Schritte, dass:
eine keramische Beschichtung auf einem Einsatz vorgesehen wird, wobei der Einsatz einen Körper mit sich davon weg erstreckenden Lappen aufweist, um den Einsatz in einer gewünschten Position innerhalb einer Form zu halten;
die keramische Beschichtung von den Lappen abgewaschen wird; der Einsatz in der Form positioniert wird; und
eine Rotorwange des Scheibenbremsenrotors in der Form derart um den Einsatz herum gegossen wird, dass ein Abschnitt eines jeden Lappens mit der Rotorwange verbunden ist, und derart, dass die Beschichtung im Wesentlichen nicht mit der Rotorwange verbunden ist, sodass die Beschichtung eine geeignete Grenzschicht zwischen dem Körper und der Wange zum Dämpfen bereitstellt und die zumindest teilweise Verbindung eines jeden Lappens mit der Rotorwange verhindert, dass korrosionsverursachende äußere Elemente die Grenzschicht erreichen, wenn der reibungsgedämpfte Scheibenbremsenrotor in Verwendung ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bimetall-Scheibenbremsenrotor und ein Verfahren zur Herstellung von Bimetall-Bremsscheibenrotoren, bei dem ein Einsatz auf eine Weise in den Bremsenrotor gegossen wird, um eine verbesserte Geräuschdämpfung vorzusehen, ohne den Rotor einer Korrosion auszusetzen.
Hintergrund der Erfindung
Kraftfahrzeug-Scheibenbremsensysteme verwenden einen Scheibenbremsenrotor an jedem entsprechenden Rad, wobei der Scheibenbremsenrotor typischerweise einen Rotorhut zum Verbinden mit einer Achsennabe einer drehbaren Achse des Kraftfahrzeugs umfasst, und mindestens eine kreisringförmige Rotorwange, die mit dem Rotorhut verbunden ist, wobei die mindestens eine Rotorwange ein Paar einander gegenüberliegende Bremsflächen aufweist, auf die selektiv Bremsklötze aufgebracht werden, wenn ein Bremsen erwünscht ist. Typischerweise kann die Rotorwangenkonfiguration massiv sein, wobei in diesem Fall eine einzige Rotorwange gegenüberliegende Bremsflächen darauf aufweist, oder kann belüftet sein, wobei in diesem Fall ein Paar Rotorwangen durch ein Netz von Belüftungsflügeln gegenseitig getrennt ist und jede Rotorwange eine geeignete Bremsfläche bereitstellt, sodass in Kombination zwei einander gegenüberliegende Bremsflächen vorgesehen sind.
Das Scheibenbremsensystem umfasst ferner typischerweise einen Sattel, der ein einander gegenüberliegendes Paar von Bremsklötzen trägt, wobei ein Bremsklotz über einer entsprechenden Rotorwangen-Bremsfläche liegend angeordnet ist und der Sattel, die Bremsklötze und andere zugehörige Bremsenkomponenten kollektiv eine „Bremsecke" bilden. Normalerweise hält der Sattel die Bremsklötze von den Bremsflächen der einen oder mehreren Rotorwangen getrennt. Ein Bremsen des Kraftfahrzeugs erfolgt an der Bremsecke dadurch, dass der Sattel die Bremsklötze auf die Bremsflächen der einen oder mehreren Rotorwangen presst. Eine Reibungswechselwirkung zwischen der einen oder den mehreren rotierenden Rotorwangen und den nicht rotierenden Bremsklötzen bewirkt, dass ein Bremsen des Kraftfahrzeugs stattfindet, wobei die Bremsgeschwindigkeit vom Druck der Bremsklötze gegen die Bremsflächen abhängig ist.
Wenn ein Bremsen stattfindet, kann an der Bremsecke unerwünschterweise ein Bremsenquietschen erzeugt werden. Dieses Bremsenquietschen ist das Ergebnis von modalen Anregungen des Scheibenbremsenrotors (der üblicherweise aus Gusseisen besteht) durch das Reibungsmaterial der Bremsklötze. Es ist im Stand der Technik bekannt, dass auf das Bremsenquietschen eingegangen werden kann, indem die modale Anregung auf dem Scheibenbremsenrotor durch das Reibungsmaterial der Bremsklötze dadurch reduziert wird (d. h. der Reibungskoeffizient herabgesetzt wird), dass die Antwort der modalen Anregung der Bremsecke über ein Ändern der modalen Eigenschaften der Rotorwangen (d. h. im Hinblick auf Resonanzfrequenzen, Modenformen und eine strukturelle Dämpfung mithilfe eines höheren Kohlenstoffgehalts der einen oder mehreren Rotorwangen und/oder ein Erhöhen der Scheibenbremsenrotormasse oder Verwenden exotischer, kostspieliger Materialien) modifiziert wird und dass eine zusätzliche Dämpfung, z. B. über eine an einer Bremsankerplatte der Bremsklötze angeordnete Unterlegscheibe, eingeführt wird.
Die zuvor erwähnten Maßnahmen gegen ein Bremsenquietschen sind für die meisten Konstruktionen von Bremsecken relativ wirksam, sie erfordern aber einen beträchtlichen Aufwand an Tests und analytischen Ressourcen, um wirksam zu sein. Und unglücklicherweise sind Bremsecken für leistungsfähige Kraftfahrzeuge oder jene Kraftfahrzeuge mit Belagsmaterialien hoher Reibung infolge des hohen Betrags an modaler Anregung von dem Reibungsmaterial der Bremsklötze gegenüber den Gegenmaßnahmen gegen ein Bremsenquietschen nach dem Stand der Technik unempfänglich.
Die US-Patentanmeldung Nr. 10/961 813, eingereicht am 8. Oktober 2004, gemeinsam mit der vorliegenden Anmeldung übertragen und hierdurch durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen, lehrt durch Coulomb-Reibung gedämpfte Scheibenbremsenrotor-Konfigurationen, die einen Einsatz innerhalb des Rotors aufweisen, um eine verbesserte Dämpfung vorzusehen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Herstellung eines reibungsgedämpften Scheibenbremsenrotors vor, das die Schritte umfasst, dass: (A) eine keramische Beschichtung oder eine andere geeignete Beschichtung auf einem Einsatz vorgesehen wird, wobei der Einsatz einen Körper mit sich davon weg erstreckenden Lappen aufweist, um den Einsatz in einer gewünschten Position innerhalb einer Form zu halten; (B) die keramische Beschichtung von den Lappen abgewaschen wird; (C) der Einsatz in der Form positioniert wird; und (D) eine Rotorwange des Scheibenbremsenrotors in der Form derart um den Einsatz herum gegossen wird, dass ein Abschnitt eines jeden Lappens mit der Rotorwange verbunden ist, und derart, dass die Beschichtung im Wesentlichen nicht mit der Rotorwange verbunden ist, sodass die Beschichtung eine geeignete Grenzschicht zwischen dem Körper und der Wange zum Dämpfen bereitstellt und die zumindest teilweise Verbindung eines jeden Lappens mit der Rotorwange verhindert, dass korrosionsverursachende äußere Elemente die Grenzschicht erreichen, wenn der reibungsgedämpfte Scheibenbremsenrotor in Verwendung ist.
Die Lappen können sich innerhalb des kreisringförmigen Körpers (d. h. sich von dem Innendurchmesser weg erstreckend, außerhalb des Körpers (d. h. sich von dem Außendurchmesser weg erstreckend oder sowohl innerhalb als auch außerhalb des Körpers befinden. Der Einsatz besteht vorzugsweise aus Stahl und das Gussmaterial ist Gusseisen. Die keramische Beschichtung ist vorzugsweise ein Formschlichtematerial, das Aluminiumoxid- und Siliciumoxidpartikel aufweist, die mit einem organischen Bindemittel gemischt sind. Auch wird der Einsatz sandgestrahlt, bevor die Beschichtung aufgebracht wird. Die Beschichtung wird auf den Einsatz gesprüht und der Einsatz wird mindestens ca. 1 Stunde lang auf ca. 500 Grad F erwärmt, bevor er in der Form positioniert wird. Die Beschichtung wird von den Lappen lokal entfernt, nachdem der Einsatz erwärmt wurde. Die keramische Beschichtung weist eine Dicke zwischen ca. 50 und 300 Mikrometer auf und der Einsatz weist eine Dicke zwischen ca. 1,5 und 2,0 mm auf.
Alternativ könnten anstelle des Aufbringens der Beschichtung auf sowohl den Körper als auch die Lappen und des darauf folgenden Abwaschens der Beschichtung von den Lappen die Lappen abgedeckt (abgeschirmt) werden, während die Beschichtung nur auf den Körper aufgebracht wird. Auch könnte eine Graphitschicht auf die Lappen aufgebracht werden, um die Verbindung zu verbessern.
Der Einsatzkörper kann mit Versteifungsrippen versehen sein, die sich radial oder kreisringförmig weg erstrecken. Alternativ kann der Einsatzkörper einen nach unten gedrehten Flansch entlang des Innendurchmessers des kreisringförmigen Einsatzkörpers umfassen und/oder kann Durchgangsbohrungen umfassen, um das Füllen der Form zu erleichtern, indem ein Anheben des Einsatzes während des Füllens der Form verhindert wird.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform besser verständlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1a ist eine schematische seitliche Schnittansicht eines Einsatzes, der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung innerhalb einer Gussform positioniert ist;
1b zeigt eine vergrößerte Darstellung eines in 1a gekennzeichneten Bereiches 1b;
1c ist eine schematische seitliche Schnittansicht der Form und des Einsatzes von 1a, wobei die Form geschlossen ist und geschmolzenes Eisen in die Form eingeführt wird, um einen reibungsgedämpften Scheibenbremsenrotor in Übereinstimmung mit der Erfindung zu bilden;
1d ist eine schematische seitliche Schnittansicht der Form von 1a, wobei die Form geöffnet ist und ein reibungsgedämpf ter Scheibenbremsenrotor in Übereinstimmung mit der Erfindung aus der Form ausgeworfen wird;
2 ist eine Draufsicht des in den 1a–d gezeigten Einsatzes, wobei alternative Konfigurationen als Phantom dargestellt sind;
3 ist eine Draufsicht eines Einsatzes in Übereinstimmung mit einer alternativen Ausführungsform der Erfindung;
3a ist eine schematische partielle Querschnittsansicht eines Einsatzes mit einem alternativen Versteifungshöcker;
3b ist eine schematische partielle Querschnittsansicht eines Einsatzes mit einem alternativen nach unten gedrehten Versteifungsflansch;
4 ist eine schematische seitliche Schnittansicht eines Einsatzes, der innerhalb einer Form positioniert ist, um einen reibungsgedämpften Scheibenbremsenrotor mit einer belüfteten Rotorwange zu gießen, wobei sich die Form in der geschlossenen Position zum Gießen befindet.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Unter Bezugnahme auf 1a weist eine Form 10 gemäß der Erfindung eine obere und eine untere Formhälfte 12, 14 auf, die einen Hohlraum 16 dazwischen bilden, um einen reibungsgedämpften Scheibenbremsenrotor gemäß der Erfindung zu gießen. 1b zeigt einen Einsatz 18, der in der Form 10 vorpositioniert ist und Lappen 20 aufweist, die auf ausgeschnit ten Abschnitten 22, 24 der unteren Formhälfte 14 ruhen. Wie in 1e gezeigt, sind die Lappen 20, wenn die obere und die untere Formhälfte 12, 14 miteinander geschlossen sind, zwischen den ausgeschnittenen Abschnitten 22, 24 der unteren Formhälfte 14 und den vorstehenden Flächen 26 bzw. 28 der oberen Formhälfte 12 getragen.
Unter Bezugnahme auf 2 ist der Einsatz 18 in einer Draufsicht gezeigt. Wie gezeigt, besitzt der Einsatz 18 einen allgemein kreisringförmigen Körper 30 mit Lappen 20, die sich davon weg erstrecken. Jeder Lappen umfasst einen distalen Abschnitt 32 und einen proximalen Abschnitt 34. Der distale Abschnitt 32 ist zwischen den ausgeschnitten Abschnitten 22, 24 und den vorstehenden Flächen 26 bzw. 28, die in 1c gezeigt sind, eingeschlossen, während der proximale Abschnitt 34 eines jeden Lappens 20 dem geschmolzenen Metall innerhalb des Formhohlraumes 16 ausgesetzt ist.
Die Form 10 ist vorzugsweise eine Sandform und der Einsatz 18 ist eine vorgefertigte Stahlkomponente mit einer Beschichtung auf gegenüberliegenden Flächen 36, 38 (in 1b gezeigt) um den gesamten Körper 30 herum. Diese beschichteten Flächen 36, 38 verbinden sich während des Gießvorgangs nicht mit dem Gussmetall. Das Fehlen eines „Nasswerdens" oder einer Affinität entlang dieser beschichteten Flächen 36, 38 erzeugt die gewünschte Grenzschicht zur Dämpfung. Allerdings sind die Lappen 20, insbesondere der proximale Abschnitt 34 eines jeden Lappens 20 auf eine Weise ausgebildet, dass sie/er sich mit dem Gussmetall der Rotorwange verbinden/t. Da sich die beschichteten Flächen 36, 38 des Einsatzes 18 nicht mit dem Gussmetall der Rotorwange verbinden, wird eine geeignete Grenzschicht mit der Wange zur Dämpfung gebildet. Allerdings verhindert die Verbindung der Lappen, insbesondere der proximalen Abschnitte 34 davon, mit dem Gussmetall der Rotorwange, dass korrosions verursachende äußere Elemente die Grenzschicht zwischen den beschichteten Flächen 36, 38 und der Gussmetall-Rotorwange erreichen. Diese Verbindung kann erreicht werden, indem die Lappen 20 zuerst mit demselben Material beschichtet werden, das die beschichteten Flächen 36, 38 des Körpers 30 bildet und dann die Beschichtung von den Lappen 20 entfernt wird, um die Beschichtung lokal zu entfernen und zuzulassen, dass die Lappen an das Gusseisen mikrogeschweißt werden, um den Rest der Einsatz/Eisen-Grenzfläche wirksam gegen ein Eindringen von Wasser oder anderen Elementen von außerhalb des Gusses abzudichten. Alternativ kann anstelle des Aufbringens einer Beschichtung über dem gesamten Einsatz und des nachfolgenden lokalen Reinigens der Lappen eine Graphitbeschichtung auf die Lappen 20 aufgebracht werden, um die Verbindung mit dem Gussmetall zu verbessern. Ein sogenanntes „Nasswerden" der Lappenkanten kann auch durch Maskieren des Lappens vor dem Aufbringen der Beschichtung bewerkstelligt werden. Der Einsatz kann ein beliebiges Material umfassen, das einen Schmelzpunkt besitzt, welcher höher ist als der von Gusseisen, das während des Gießverfahrens nicht gelöst würde.
Die oben erwähnten beschichteten Flächen 36, 38 müssen zuerst von Öl, Rost oder Schmutz befreit werden. Entfettungsmittel können verwendet werden, um dünne Ölfilme zu entfernen, und Stahlwolle kann verwendet werden, um Rost zu entfernen. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn der Stahleinsatz sandgestrahlt wird, was sowohl Öl als auch Rost entfernt. Es raut auch die Oberfläche auf, was dabei hilft, dass die Beschichtung besser haftet.
Das bevorzugte Beschichtungsmaterial ist ein keramisches Formschlichtematerial, das unter dem Handelsnamen IronKote vertrieben wird und von Vesuvius Canada Refractories, Inc, Welland, Ontario erhältlich ist.
IronKote weist Aluminiumoxid- und Siliciumoxidpartikel auf, die mit einem organischen Bindemittel gemischt sind. Es handelt sich dabei um ca. 47,5% Aluminiumoxid und 39,8% Siliciumoxid mit einem Lignasol (Lignosulfonat)-Bindemittel. Die Beschichtung weist vorzugsweise eine Dicke zwischen ca. 50 und 300 Mikrometer auf. Andere keramische Beschichtungen mit einem höheren Schmelzpunkt als jenem von Gusseisen können verwendet werden.
Sobald der Einsatz gereinigt und frei von Öl und Rost ist, wird er in Iron-Kote eingetaucht oder auf beiden Seiten 36, 38 damit besprüht und luftgetrocknet. Dann wird der Einsatz 45 Minuten lang bei 500 Grad F in einem Ofen angeordnet. Dies minimiert absorbierte/s Wasser und organische Bindemittel und sorgt für eine relativ gleichmäßige Beschichtung.
Sobald dieser Beschichtungsvorgang beendet ist, wird Stahlwolle verwendet, um die Beschichtung lokal von den Lappen zu entfernen. Wenn die Beschichtung von den Lappen entfernt ist, erfolgt eine Verbindung zwischen dem Gusseisen und den Stahllappen des Einsatzes.
Unter Bezugnahme auf 1d ist eine Form 10 in der offenen Position gezeigt, wobei der fertige reibungsgedämpfte Scheibenbremsenrotor 40 aus dem Formhohlraum entfernt ist. Wie gezeigt, besitzt der reibungsgedämpfte Scheibenbremsenrotor 40 einen Hutabschnitt mit einer Rotorwange 44, die sich um den Umfang davon herum erstreckt, und den Einsatz 18, der innerhalb der Wange 44 positioniert ist. Das distale Ende 32 der Lappen 20 des Einsatzes 18 würde abgetragen werden, nachdem der reibungsgedämpfte Scheibenbremsenrotor 40 aus der Form 10 entfernt worden ist.
Die Anordnungslappen können am Innendurchmesser, dem Außendurchmesser oder an beiden Positionen verwendet werden, um den Einsatz während des Metallgießvorgangs zu stabilisieren. Zum Beispiel besitzt der Einsatz 18 von 2 optionale innere Lappen 56, die als Phantom gezeigt sind. Die Anzahl und Anordnung der Lappen ist abhängig von der spezifischen Rotorgeometrie und seinen Abmessungen und von der Dicke des Stahleinsatzes. Die Lappen 56 und 20 können zusammen oder getrennt verwendet werden.
Die Stahleinsätze sind vorzugsweise 1,5 bis 2 mm dick, es können aber andere Dicken verwendet werden. Die Dicken werden so gewählt, dass ein Verbiegen des Einsatzes verhindert wird, während er nicht so dick ist, dass er den ihn umgebenden Guss bis zu dem Punkt „abkühlt", an dem unerwünschte Carbide erzeugt werden.
Indem verhindert wird, dass der Stahleinsatz während des Gießens mit dem Eisen reagiert, werden die Grenzflächen für die gewünschte Geräuschdämpfung beibehalten. Indem die Verbindung zwischen den Lappen und dem Gussstahl verbessert wird, wird der Spalt an den Lappenbereichen eliminiert, um die Grenzflächen von der äußeren Umgebung des Gusses zu isolieren und Korrosionsprobleme im Betrieb zu eliminieren. Auch können mehr als ein Einsatz im Rotor in Position gegossen sein.
2 zeigt in gestrichelten Linien auch optionale Durchgangsbohrungen 45, die das Füllen der Form erleichtern, während sie die Wirkung des geschmolzenen Metalles, den Einsatz 18 zu bewegen, minimieren. Anders ausgedrückt, die Bohrungen 45 verhindern, dass das geschmolzene Material den Einsatz hochhebt, wenn die Form von unten durch den in 1d gezeigten Eingusskanal 47 gefüllt wird. Indem das Eingießen unter dem Teil stattfindet und ein horizontales Gießverfahren verwendet wird, wird das Metall nicht vorzeitig auf den Einsatz gelenkt oder auf diesen gespritzt. Auch verhindert das ruhige Füllen der Form, dass Metalltröpfchen vor dem allgemeinen Kontakt mit dem geschmolzenen Metall während des Füllens der Form auf den Einsatz gespritzt werden, um ein vorzeitiges Erstarren von kleinen Tröpfchen aus Eisen zu vermeiden.
Auch wird das geschmolzene Material an dem Eingusskanal 47, in 1d gezeigt, vorzugsweise mit einem Keramikfilter gefiltert, um schlackebezogene Defekte zu reduzieren.
Wendet man sich 3 zu, so ist ein alternativer Einsatz 18A gezeigt, der eine kreisringförmige Versteifungsrippe 41 und radiale Versteifungsrippen 43, die koextensiv mit den Lappen 20 sind, umfasst. Diese optionalen Rippen 41, 43 sind dabei hilfreich, die Position und Form des Einsatzes 18A während des Füllens der Form beizubehalten (d. h. sie verhindern ein „Potato-Chipping"). Die Rippen sind vorzugsweise 0,040 Zoll dick mit einem 0,060 Zoll (1,5 mm) dicken Einsatz.
Alternativ kann die Versteifungsrippe 41 ein Versteifungsrücken 41A sein, wie in der schematischen partiellen Querschnittsansicht des Einsatzes 18B in 3a gezeigt. Unter Bezugnahme auf 3b kann in einer weiteren alternativen Ausführungsform der Innendurchmesser 49 des kreisringförmigen Körpers des Einsatzes 18A, der in 3 gezeigt ist, einen nach unten gedrehten Flansch 41B umfassen, wie in der partiellen Querschnittsansicht des Einsatzes 18C von 3b schematisch gezeigt ist. Diese verschiedenen Versteifungsrippen sind dabei hilfreich, die Position und Form des Einsatzes 18, 18A, 18B oder 18C während des Füllens der Form beizubehalten.
3 veranschaulicht auch als Phantom gezeigte Entlastungsbereiche 71, die einen in dem Formhohlraum vorgesehenen Spielraum darstellen, der im Bereich der ausgeschnittenen Abschnitte und vorstehenden Flächen 22, 26, 24 und 28 in 1c gebildet ist. Diese Entlastungsbereiche 71 in der Form 10 erlauben es, dass sich der Einsatz ohne Verformung ausdehnt, wenn das geschmolzene Metall ihn erwärmt.
Die vorliegende Erfindung sieht ein reduziertes Scheibenbremsengeräusch und -quietschen vor und schränkt die Korrosion eines freiliegenden Einsatzes nach einer maschinellen Verarbeitung ein.
Es sollte einzusehen sein, dass die oben dargelegte Prozedur auch bei belüfteten Rotorwangenkonfigurationen verwendet werden kann, mit der Bemerkung, dass ein Einsatz oder Einsätze an beiden oder einer ausgewählten der Rotorwangen vorgesehen ist/sind. Zum Beispiel zeigt 4 eine Form 60 mit einer oberen und einer unteren Formhälfte 62, 64, die einen Formhohlraum 66 dazwischen bilden, um einen reibungsdämpfenden Scheibenbremsenrotor mit einer belüfteten Wangenkonfiguration zu bilden. Ein vorgefertigter Kern mit einem Stegmuster 68 und ein Einsatz 70 werden innerhalb des Formhohlraums 66 getragen und übergossen. Der Kern mit dem Stegmuster 68 bildet die Belüftungskonfiguration der Wange. Der Einsatz 70 weist Lappen 72 auf, die zwischen Ausschnitten 74 und vorstehenden Flächen 76 getragen sind. Wie in der unter Bezugnahme auf die 1a–d beschriebenen Ausführungsform sind die Lappen 72 derart ausgebildet, dass sie sich mit dem Gussmetall verbinden, während der Körper des Einsatzes beschichtet ist und sich nicht mit dem Gussmetall verbindet, um eine geeignete Grenzschicht zur Dämpfung zu bilden. Die Verbindung der Lappen verhindert eine Korrosion.
Der Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, kann die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform einer Änderung oder Abwandlung unterziehen. Solch eine Änderung oder Abwandlung kann ausgeführt werden, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, der nur durch den Umfang der beiliegenden Ansprüche begrenzt sein soll.
Zusammenfassung der Offenlegung
Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Herstellung eines reibungsgedämpften Scheibenbremsenrotors vor, das die Schritte umfasst, dass: (A) eine keramische Beschichtung auf einem Einsatz vorgesehen wird, wobei der Einsatz einen Körper mit sich davon weg erstreckenden Lappen aufweist, um den Einsatz in einer gewünschten Position innerhalb einer Form zu halten; (B) die keramische Beschichtung von den Lappen abgewaschen wird; (C) der Einsatz in der Form positioniert wird; und (D) eine Rotorwange des Scheibenbremsenrotors in der Form derart um den Einsatz herum gegossen wird, dass ein Abschnitt eines jeden Lappens mit der Rotorwange verbunden ist, und derart, dass die Beschichtung im Wesentlichen nicht mit der Rotorwange verbunden ist, sodass die Beschichtung eine geeignete Grenzschicht zwischen dem Körper und der Wange zum Dämpfen bereitstellt und die zumindest teilweise Verbindung eines jeden Lappens mit der Rotorwange verhindert, dass korrosionsverursachende äußere Elemente die Grenzschicht erreichen, wenn der reibungsgedämpfte Scheibenbremsenrotor in Verwendung ist.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines reibungsgedämpften Scheibenbremsenrotors, umfassend die Schritte, dass: eine keramische Beschichtung auf einem Einsatz vorgesehen wird, wobei der Einsatz einen Körper mit sich davon weg erstreckenden Lappen aufweist, um den Einsatz in einer gewünschten Position innerhalb einer Form zu halten; die keramische Beschichtung von den Lappen abgewaschen wird; der Einsatz in der Form positioniert wird; und eine Rotorwange des Scheibenbremsenrotors in der Form derart um den Einsatz herum gegossen wird, dass ein Abschnitt eines jeden Lappens mit der Rotorwange verbunden ist, und derart, dass die Beschichtung im Wesentlichen nicht mit der Rotorwange verbunden ist, sodass die Beschichtung eine geeignete Grenzschicht zwischen dem Körper und der Wange zum Dämpfen bereitstellt und die zumindest teilweise Verbindung eines jeden Lappens mit der Rotorwange verhindert, dass korrosionsverursachende äußere Elemente die Grenzschicht erreichen, wenn der reibungsgedämpfte Scheibenbremsenrotor in Verwendung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Einsatz Stahl umfasst und der Guss Gusseisen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die keramische Beschichtung ein Formschlichtematerial umfasst, das Aluminiumoxid- und Siliciumoxidpartikel aufweist, die mit einem organischen Bindemittel gemischt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Einsatz sandgestrahlt wird, bevor die Beschichtung aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Beschichtung auf den Einsatz gesprüht wird und der Einsatz mindestens ca. 45 Minuten lang auf ca. 500 Grad F erwärmt wird, bevor er in der Form positioniert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Beschichtung von den Lappen lokal entfernt wird, nachdem der Einsatz erwärmt wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die keramische Beschichtung eine Dicke zwischen ca. 50 und 300 Mikrometer aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Einsatz eine Dicke zwischen ca. 1,5 und 2,0 mm aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich die Lappen innerhalb und außerhalb des Körpers befinden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Einsatz Durchgangsbohrungen aufweist, die darin gebildet sind, um ein Füllen der Form hierdurch zu erleichtern.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Form von unterhalb des Einsatzes gefüllt wird, um zu verhindern, dass das geschmolzene Metall frühzeitig mit dem Einsatz in Kontakt gelangt.
Reibungsgedämpfter Scheibenbremsenrotor, der umfasst: mindestens eine Rotorwange mit einem darin positionierten Einsatz, wobei der Einsatz einen allgemein kreisringförmigen Körper mit einer Vielzahl von Lappen, die sich von dem Körper weg erstrecken, aufweist, und wobei ein Abschnitt eines jeden Lappens mit der Rotorwange verbunden ist und der Körper von der Rotorwange durch eine keramische Beschichtung getrennt ist, sodass der Körper eine geeignete Grenzschicht mit der Wange zum Dämpfen bereitstellt, während das Verbinden der Lappen mit der Rotorwange verhindert, dass korrosionsverursachende äußere Elemente die Grenzschicht erreichen.
Reibungsgedämpfter Scheibenbremsenrotor nach Anspruch 12, wobei sich die Lappen innerhalb des Körpers befinden.
Reibungsgedämpfter Scheibenbremsenrotor nach Anspruch 12, wobei sich die Lappen außerhalb des Körpers befinden.
Reibungsgedämpfter Scheibenbremsenrotor nach Anspruch 12, wobei sich die Lappen innerhalb und außerhalb des Körpers befinden.
Reibungsgedämpfter Scheibenbremsenrotor nach Anspruch 12, wobei der Einsatz Stahl umfasst und der Guss Gusseisen umfasst.
Reibungsgedämpfter Scheibenbremsenrotor nach Anspruch 12, wobei die keramische Beschichtung ein Formschlichtematerial um fasst, das Aluminiumoxid- und Siliciumoxidpartikel aufweist, die mit einem organischen Bindemittel gemischt sind.
Reibungsgedämpfter Scheibenbremsenrotor nach Anspruch 12, wobei die keramische Beschichtung eine Dicke zwischen ca. 50 und 300 Mikrometer aufweist.
Reibungsgedämpfter Scheibenbremsenrotor nach Anspruch 12, wobei der Einsatz eine Dicke zwischen ca. 1,5 und 2,0 mm aufweist.
Reibungsgedämpfter Scheibenbremsenrotor nach Anspruch 12, wobei der Einsatzkörper kreisringförmig ist und eine aufrecht stehende, kreisringförmige Versteifungsrippe daran aufweist.
Reibungsgedämpfter Scheibenbremsenrotor nach Anspruch 12, wobei der Einsatzkörper kreisringförmig mit sich radial davon weg erstreckenden Lappen ist und eine Vielzahl von aufrecht stehenden, kreisringförmigen Versteifungsrippen daran aufweist, die koextensiv mit den Lappen sind.
Reibungsgedämpfter Scheibenbremsenrotor nach Anspruch 12, wobei der Einsatzkörper kreisringförmig ist und einen nach unten gedrehten Flansch entlang eines Innendurchmessers davon aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines reibungsgedämpften Scheibenbremsenrotors, umfassend die Schritte, dass: ein Einsatz mit einem Körper mit sich davon weg erstreckenden Lappen vorgesehen wird, um den Einsatz in einer gewünschten Position innerhalb einer Form zu halten, wobei eine keramische Be schichtung auf dem Körper und nicht auf den Lappen vorgesehen wird; der Einsatz in der Form positioniert wird; und eine Rotorwange des Scheibenbremsenrotors in der Form derart um den Einsatz herum gegossen wird, dass ein Abschnitt eines jeden Lappens mit der Rotorwange verbunden ist, und derart, dass die Beschichtung im Wesentlichen nicht mit der Rotorwange verbunden ist, sodass die Beschichtung eine geeignete Grenzschicht zwischen dem Körper und der Wange zum Dämpfen bereitstellt und die zumindest teilweise Verbindung eines jeden Lappens mit der Rotorwange verhindert, dass korrosionsverursachende äußere Elemente die Grenzschicht erreichen, wenn der reibungsgedämpfte Scheibenbremsenrotor in Verwendung ist.