DE19504118A1 - Bremsscheibe bzw. Scheibenbremse für leistungsstarke Personenwagen - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft eine Scheibenbremse für leistungsstarke Per­ sonenwagen, die ein kreisförmiges Bremselement aufweist, welches aus zwei Ringen mit definiertem Zwischenraum gebildet ist.

Bei Scheibenbremsen, insbesondere beim Einsatz in leistungsstarken Perso­ nenwagen, wird sehr oft das Auftreten einer starken Geräuschentwicklung bemängelt, die sich in einem unangenehmen Pfeifen äußert, welches den Reisekomfort beeinträchtigt.

Wegen der typischen Unzulänglichkeiten bei Vibrationserscheinungen, die die Ursache der Geräuschentwicklung und ihrer verschiedenen Er­ scheinungsformen sind, konnte dem oben genannten Mißstand bisher noch keine Abhilfe geschaffen werden.

Grundlage dieser Erfindung ist das Problem, eine Bremsscheibe der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, die strukturelle und funktionale Eigen­ schaften aufweist, welche dem genannten Mißstand Abhilfe schafft.

Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf der Beobachtung, daß die Ursache der Geräuschentwicklung in einer Vibration des Bremselementes liegt, bei der es sich in eine kreisförmige Wellenbewegung versetzt. Entsprechend dieser Beobachtung und zur Lösung des genannten technischen Problems, stellt die Erfindung eine Scheibenbremse vor, welches sich dadurch aus­ zeichnet, daß das Bremselement eine Vielzahl von Vorsprüngen im Zwischen­ raum enthält, die in ihn hineinragen und sich in regelmäßigen Abständen kreis- bzw. ringförmig auf dem Bremselement befinden.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Bremsscheibe gemäß dieser Erfin­ dung werden nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, - das hinweisend aber nicht beschränkend sein soll - beschrieben und sich auf die beiliegenden Figuren bezieht. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Bremsscheibe ent­ sprechend der Erfindung;

Fig. 2 die Ansicht einer Einzelheit der Bremsscheibe aus Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt der Einzelheit aus Fig. 2 entsprechend der Schnittlinie III-III in Fig. 2; und

Fig. 4 einen Schnitt derselben Einzelheit aus Fig. 2 entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 2.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist in den beiliegenden Figuren eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremsenanlage bezeichnet, die insbesondere für lei­ stungsstarke Personenwagen geeignet ist.

Die Scheibe 1 besteht aus einem kreisförmigen Bremselement bzw. einer kreisförmigen Bremsfläche 2 mit der Rotationsachse X-X und beispielsweise einem Außendurchmesser von 316 mm.

Das Bremselement 2 wird im Gießverfahren aus einem geeigneten Gußeisen hergestellt und besteht aus den zwei Ringen 3 und 4, die konzentrisch zur Achse X-X aufeinanderzuweisend in einem bestimmten Abstand nebeneinander angeordnet sind.

Die Ringe 3 und 4 bilden einen Zwischenraum 5 und sind miteinander durch eine Vielzahl von Stegen 6 verbunden - 36 in diesem Beispiel -, die grundsätzlich radial verlaufend angeordnet sind und sich in regelmäßigen Abständen kreis- bzw. ringförmig auf der Innenseite der beiden Ringe 3 und 4 des Bremselementes 2 befinden.

Am Ring 3 ist ein glockenförmiger Flansch 7 zur Befestigung der Brems­ scheibe 1 an einer Radachse eines Wagens angebracht. Die Achse ist hier nicht aufgezeigt.

Im Zwischenraum 5 bildet jeweils ein benachbartes Paar von Stegen 6 einen definierten, radial verlaufenden Kanal 8, der während des Betriebes von einem kühlenden Luftstrom durchflossen wird. Gemäß der Erfindung befinden sich auf dem Bremselement 2 eine Vielzahl von Vorsprüngen 9, die in den Zwischenraum 5 hineinragen. Sie liegen in regelmäßigen Abständen kreis­ bzw. ringförmig auf der äußeren Peripherie des Bremselementes 2.

Vorzugsweise sind die Vorsprünge 9 in zwei Reihen 10 und 11 an der Innen­ seite der Ringe 3 und 4 angeordnet. Die Vorsprünge der Reihe 10, die mit 9a bezeichnet sind, ragen bzw. stehen aus dem Ring 3 hervor. Die Vor­ sprünge der Reihe 11, die mit 9b bezeichnet sind, ragen bzw. stehen aus dem Ring 4 hervor.

Die Vorsprünge 9a und 9b sind zueinander versetzt angeordnet.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel gibt es 24 Vorsprünge 9, gleichbe­ deutend mit 12 Vorsprüngen 9a und 12 Vorsprüngen 9b.

Die Vorsprünge 9a befinden sich innerhalb jedes dritten der jeweiligen Kanäle 8, zwischen jeweils einem Paar benachbarter Stege 6. Im Gegensatz dazu fallen die Vorsprünge 9b mit jedem dritten der entsprechenden Stege 6 zusammen.

Die Form der Vorsprünge 9a entspricht der eines Tropfens, dessen Spitze gegen die Achse X-X gerichtet ist. Die Vorsprünge 9b haben ebenfalls die Form eines Tropfens, dessen gedachte Spitze 12b gegen die Achse X-X ge­ richtet ist, auch wenn sie von den entsprechenden Stegen 6 geschnitten werden.

Die Vorsprünge 9 werden im selben Guß hergestellt und haben eine vor­ bestimmte Schnittfläche - im Beispiel 1,1 cm² - und eine vorgegebene Höhe - im Beispiel 8 mm. Dies ergibt ein vorbestimmtes Volumen und daraus resultierend eine vorbestimmte Masse - im Beispiel ca. 6,4 g.

Die Anzahl der Vorsprünge 9 wurde gleich der Anzahl der Halbwellen der Wellenbewegung gewählt, nach der sich die Bremsscheibe , wie vorstehend beschrieben, während des Auftretens des Pfeifgeräusches bewegt.

Die Anzahl der Vorsprünge wird auf einfache Weise bestimmt:

Zuerst werden die verschiedenen Eigenvibrationsarten des Bremselements mittels Berechnung und dann die verschiedenen Wellenbewegungen ermittelt, die diese mit den entsprechenden Eigenfrequenzen eingeht. Daraufhin wird, mit geeigneten Geräten, die Frequenz der Vibration bestimmt, die sich effektiv einstellt.

Die Anzahl der Vorsprünge wird der Anzahl der Halbwellen der Wellenbewe­ gung gleich sein, deren Eigenfrequenz sich an die ermittelte Frequenz annähert.

Der Hauptvorteil der Bremsscheibe entsprechend dieser Erfindung besteht in seiner Geräuscharmut beim Bremsen.

Nicht zuletzt ist auch die einfache Struktur von Vorteil, da dieser Artikel in Serie produziert werden soll.

Weiterhin wurde festgestellt, daß die Bremsscheibe eine geringere Erwär­ mung aufweist.

Natürlich wird ein Fachmann an der oben beschriebenen Bremsscheibe eine Vielzahl von Änderungen und Varianten vornehmen können, mit dem Ziel, mehr oder weniger spezifische Anforderungen zu erfüllen. Diese Änderungen fallen jedoch alle unter den Patentschutz dieser Erfindung, wie in den nachfolgenden Patentansprüchen definiert.

Claims (2)

1. Bremsscheibe einer Scheibenbremse für insbesondere leistungsstarke Personenwagen, die aus einem kreisförmigen Bremselement (2) besteht, welches zwei Ringe (3, 4) mit definiertem Zwischenraum (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremselement (2) eine Vielzahl von Vorsprüngen (9) im Zwi­ schenraum (5) enthält, die in ihn hineinragen und sich in regel­ mäßigen Abständen kreis- bzw. ringförmig auf dem Bremselement (2) befinden.

2. Bremsscheibe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (9) auf zwei Reihen (10, 11) verteilt sind, wobei die Vorsprünge (9) der jeweiligen Reihen (10, 11) aus den entspre­ chenden Ringen (3, 4) hervorragen und gegenüber den Vorsprüngen (9) der anderen Reihe (4, 3) versetzt angeordnet sind.