DE19533136C2 - Scheibenbremsenrotor - Google Patents
ScheibenbremsenrotorInfo
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- F16D2055/0004—Parts or details of disc brakes
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Scheibenbremsenrotor gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 bei einer
Scheibenbremseinrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug oder
dergleichen.
Ein herkömmlicher Scheibenbremsenrotor hat scheibenförmige
Gleitplatten OP und IP auf der Außenseite und der Innenseite,
die in axialer Richtung voneinander getrennt vorgesehen sind,
und hat eine Vielzahl von Trennwänden F, die radial zwischen
der außenseitigen und innenseitigen Gleitplatte ausgebildet
sind, um Einlaßöffnungen I, Auslaßöffnungen 0 und Radialkanäle
H zwischen den jeweiligen Trennwänden zu bilden. Gemäß Fig. 17
bis 20 ist der herkömmliche Scheibenbremsenrotor so ausgeführt,
daß der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der
scheibenförmigen Gleitplatten OP und IP auf der Außenseite und
der Innenseite in radialer Richtung konstant ist (Fig. 17), die
der innen liegenden Gleitplatte IP gegenüberliegende Fläche der
außenseitigen Gleitplatte OP als Schrägfläche To (Fig. 18)
ausgebildet ist, die gegenüberliegenden Oberflächen der
außenseitigen und der innenseitigen Gleitplatten OP und IP als
Schrägflächen TO und TI (Fig. 19) ausgebildet sind oder daß die
gegenüberliegenden Flächen der außenseitigen und innenseitigen
Gleitplatten OP und IP als bogenförmige Flächen CO und CI (Fig.
20) ausgebildet sind.
Bei dem in Fig. 17 gezeigten herkömmlichen Scheibenbremsenrotor
ist der Abstand zwischen gegenüberliegenden Flächen der
scheibenförmigen Gleitplatten OP und IP auf der Außenseite und
der Innenseite in radialer Richtung konstant und die Vielzahl
der Trennwände F sind radial zwischen der außenseitigen und der
innenseitigen Gleitplatte OP und IP ausgebildet. Folglich hat
dieser herkömmliche Scheibenbremsenrotor den Nachteil, daß die
Fläche der Einlaßöffnung I verkleinert ist, so daß der
Einlaßwiderstand erhöht ist, wobei die mittlere Durchflußrate
vermindert ist, je weiter der Strom der Außenseite kommt,
wodurch der Wärmeübergangskoeffizient verringert ist.
Bei dem in Fig. 18 gezeigten herkömmlichen Scheibenbremsenrotor
ist die der innenseitigen Gleitplatte IP gegenüberliegende
Fläche der außenseitigen Gleitplatte OP insgesamt als
Schrägfläche TO ausgebildet. Dieser herkömmliche
Scheibenbremsenrotor hat den Nachteil, daß die Verminderung von
Steifigkeit und Festigkeit eines Verbindungsabschnitts zwischen
der außenseitigen Gleitplatte OP und einer Nabe H eine
thermische Deformation hervorruft, und daß der
Temperaturanstieg in radialer Richtung infolge der
Dickendifferenzen der außenseitigen Gleitplatte OP vergrößert
ist, während eine Vergrößerung der Abmessungen erforderlich
wäre, um das Sollgewicht des Rotors sicherzustellen.
Bei dem in Fig. 19 gezeigten herkömmlichen Scheibenbremsenrotor
sind die gegenüberliegenden Flächen der außenseitigen und
innenseitigen Gleitplatten OP und IP insgesamt als
Schrägflächen TO und TI ausgebildet. Folglich hat dieser
herkömmliche Scheibenbremsenrotor den Nachteil, daß eine durch
die Verminderung der Steifigkeit und Festigkeit eines
Verbindungsabschnitts zwischen der außenseitigen Gleitplatte OP
und einer Nabe H hervorgerufene thermische Deformation
auftritt, und daß die Temperaturverteilung bzw. der
Temperaturunterschied in radialer Richtung infolge des
Dickenunterschiedes der außenseitigen und innenseitigen
Gleitplatte OP und IP vergrößert wird, während eine
Vergrößerung der Abmessung erforderlich wäre, um das
Sollgewicht des Rotors sicherzustellen.
Bei dem in Fig. 20 gezeigten herkömmlichen Scheibenbremsenrotor
sind die gegenüberliegenden Flächen der außenseitigen und
innenseitigen Gleitplatten OP und IP insgesamt als bogenförmige
Flächen CO und CI ausgebildet und die in einer Vielzahl
vorhandenen Trennwände P sind radial zwischen der außenseitigen
und innenseitigen Gleitplatte OP und IP ausgebildet. Somit hat
dieser herkömmliche Scheibenbremsenrotor den Nachteil, daß, da
die Querschnittsfläche eines zwischen den Trennwänden F auf der
Außenseite ausgebildeten Ventilationslochs abrupt vergrößert
ist, der Druckwiderstand vergrößert ist und die Flußrate
vermindert ist, daß eine durch die Verminderung von Steifigkeit
und Festigkeit eines Verbindungsabschnitts zwischen der
außenseitigen Gleitplatte OP und einer Nabe H hervorgerufene
thermische Deformation auftritt, und daß die
Temperaturverteilung in radialer Richtung infolge der
Dickendifferenz der außenseitigen und innenseitigen
Gleitplatten OP und IP vergrößert ist, während eine
Vergrößerung der Abmessung erforderlich wäre, um das
Sollgewicht des Rotors sicherzustellen.
Ferner ist aus der DE 43 23 782 A1 ein Scheibenbremsenrotor
bekannt, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1
aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Kühlleistung eines
gattungsgemäßen Scheibenbremsenrotors zu verbessern.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen sind in den
Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Perspektivansicht
eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines
Scheibenbremsenrotors und verdeutlicht die Verteilung der
Flußgeschwindigkeit in den Ventilationslöchern;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen wesentlichen
Abschnitt des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels des
Scheibenbremsenrotors;
Fig. 3 eine teilweise aufgebrochene Perspektivdarstellung
eines Zustands, in dem der Scheibenbremsenrotor des ersten
Ausführungsbeispiels an einem Fahrzeug angebracht ist;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Zustands, in dem der
Scheibenbremsenrotor des ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiels zusammen mit einem Rad an einer Achse
angebracht ist;
Fig. 5 einen Graph zur Verdeutlichung der
Querschnittsfläche eines Ventilationslochs im ersten
Ausführungsbeispiel und im Stand der Technik;
Fig. 6 einen Graph der Flußrate im ersten
Ausführungsbeispiel und im Stand der Technik;
Fig. 7 einen Graph zur Darstellung der mittleren
Luftflußgeschwindigkeit im Querschnitt eines Einlasses und
eines Auslasses beim ersten Ausführungsbeispiel und beim Stand
der Technik;
Fig. 8 einen Graph zur Verdeutlichung der mittleren
Luftflußgeschwindigkeit im Querschnitt im Falle von 250, 500
und 750 Umdrehungen beim ersten Ausführungsbeispiel und beim
Stand der Technik;
Fig. 9 einen Graph zur Verdeutlichung der mittleren
Luftflußgeschwindigkeit im Querschnitt im Falle von 1000, 1250
und 1500 Umdrehungen beim ersten Ausführungsbeispiel und beim
Stand der Technik;
Fig. 10 einen Graph zur Verdeutlichung der Kühlkapazität
oder Kühlleistung des Rotors beim ersten Ausführungsbeispiel
und im Stand der Technik;
Fig. 11 einen Graph zur Verdeutlichung des
Kühlleistungsverhältnisses des Rotors des ersten
Ausführungsbeispiels zum Stand der Technik;
Fig. 12 einen Graph zur Verdeutlichung des
Wärmeübergangskoeffizienten beim ersten Ausführungsbeispiel und
beim Stand der Technik;
Fig. 13 einen Graph zur Verdeutlichung des
Wärmeübergangskoeffizientenverhältnisses des Rotors des ersten
Ausführungsbeispiels zum Stand der Technik;
Fig. 14 einen Längsschnitt eines wesentlichen Abschnitts
eines bekannten Scheibenbremsenrotors zum Vergleich;
Fig. 15 einen Längsschnitt eines wesentlichen Abschnitts
eines anderen Ausführungsbeispiels eines Scheibenbremsenrotors;
Fig. 16(a) einen Längsschnitt zur Verdeutlichung einer
Modifikation eines Schrägabschnitts;
Fig. 16(b) einen Längsschnitt zur Verdeutlichung einer
anderen Modifikation eines Schrägabschnitts;
Fig. 16(c) einen Längsschnitt zur Verdeutlichung einer
weiteren Modifikation des Schrägabschnitts;
Fig. 17 einen Längsschnitt durch einen wesentlichen
Abschnitt, eines herkömmlichen Scheibenbremsenrotors;
Fig. 18 einen Längsschnitt durch einen wesentlichen
Abschnitt eines zweiten herkömmlichen Scheibenbremsenrotors;
Fig. 19 einen Längsschnitt durch einen wesentlichen
Abschnitt eines dritten herkömmlichen Scheibenbremsenrotors;
und
Fig. 20 einen Längsschnitt durch einen wesentlichen
Abschnitt eines vierten herkömmlichen Scheibenbremsenrotors.
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Scheibenbremsenrotors wird
in einer Scheibenbremseneinrichtung zur Verwendung in einem
Automobil eingesetzt und führt, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt
ist, Luft aus einer zwischen einer Staubkappe DC und einem Rad
WH ausgebildeten Ansaugöffnung S in ein Ventilationsloch eines
Rotors. Eine genaue Beschreibung des ersten
Ausführungsbeispiels des Scheibenbremsenrotors wird unter
Bezugnahme auf Fig. 1 bis 13 gegeben.
Gemäß Fig. 1 bis 4 hat ein Scheibenbremsenrotor gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel innenseitige und außenseitige
Gleitplatten 11 und 12, die parallel zueinander und in axialer
Richtung einer Achse (nicht dargestellt) voneinander getrennt
angeordnet sind, eine Vielzahl Rippen 2, die radial zwischen
den Gleitplatten 11 und 12 angeordnete Trennwände aufweisen,
eine Vielzahl Einlaß- und Auslaßöffnungen 31 und 32, die sich
jeweils in radialer Richtung einwärts und auswärts öffnen,
zwischen den Gleitplatten 11 und 12 eine Vielzahl
Ventilationslöcher 4, die einen von den Gleitplatten 11 und 12
und den beidseitig angrenzenden Trennwänden 2 begrenzten Kanal
aufweisen, und einen Schrägabschnitt 5, der auf dem radial
inneren Flächenabschnitt der innenseitigen Gleitplatte
gegenüber der außenseitigen Gleitplatte ausgebildet ist, so daß
eine Dicke der innenseitigen Gleitplatte in radial auswärtiger
Richtung allmählich zunimmt.
Gemäß Fig. 1 und 2 ist die außenseitige Gleitplatte 12
einstückig mit einem Nabenabschnitt 14 versehen, der einen
Radbefestigungsabschnitt über einen Stufenabschnitt 13 zusammen
mit der innenseitigen Gleitplatte 11 hat. Die außenseitige
Gleitplatte 12 hat einen Außendurchmesser von 275 mm, einen
Innendurchmesser von 165 mm und hat überall die gleiche Dicke
von 10 mm in radialer Richtung. Gemäß Fig. 1 und 2 ist die
innenseitige Gleitplatte 11 der außenseitigen Gleitplatte
gegenüber angeordnet und hat 275 mm Außendurchmesser und 165 mm
Innendurchmesser. Ferner hat die innenseitige Gleitplatte 11
einen Schrägabschnitt 5 als geneigten Abschnitt, dessen Dicke
in radial auswärtiger Richtung linear verringert ist, um die
Höhe des Ventilationslochs 4 in Achsrichtung zu verringern. Der
Schrägabschnitt 5 erstreckt sich über eine Länge von 25 mm,
d. h. die Länge von 82.5 bis 107.5 mm Radius entsprechend dem
Bereich von 45% des gesamten Ventilationslochs auf der
Innenseite. Somit verhindert der Schrägabschnitt 5 den Anstieg
eines Druckwiderstands infolge eines extremen Wechsels der
Querschnittsfläche des Schrägabschnitts und vermindert die
Querschnittsfläche des Ventilationslochs sanft, um die mittlere
Luftflußgeschwindigkeit im Querschnitt zu verbessern.
Die Rippen 2 mit den Trennwänden sind gleichmäßig dick und
einstückig in radialer Richtung zwischen der außenseitigen und
innenseitigen Gleitplatte 11 und 12 im vorbestimmten
Radialbereich ausgebildet. Das Ventilationsloch 4 wird
verkleinert, wenn die Dicke der innenseitigen Gleitplatte 11
auf der Innenseite in radial auswärtiger Richtung linear
ansteigt. An der Einlaßöffnung 31 hat das Ventilationsloch 15 mm
Höhe und 8 mm Höhe am Auslaß des Schrägabschnitts 5 bzw. an
der Auslaßöffnung 32. Da die Rippen 2 radial angeordnet sind,
d. h. in radialer Richtung, wird die Querschnittsfläche des
Ventilationslochs auf der Innenseite am Auslaß des
Schrägabschnitts 5 am schmalsten, wie in Fig. 5 gezeigt ist.
Dennoch ist die Änderung der Querschnittsfläche des
Ventilationslochs verringert verglichen mit dem Stand der
Technik, der mittels unterbrochener Linien in Fig. 5 gezeigt
ist, bei dem, wie in Fig. 17 gezeigt ist, keine Schrägfläche
vorgesehen ist.
Die Verminderung der Fläche, d. h. das Verhältnis der
Querschnittsfläche (115 mm2) am Auslaß des Schrägabschnitts 5
zum Öffnungsquerschnitt (149 mm2) der Einlaßöffnung 31, wird
mit annähernd 77% festgelegt. Bei dem Rotor mit den
Abmessungen des ersten Ausführungsbeispiels kann, solange die
Verminderung der Querschnittsfläche 70% oder darüber beträgt,
die Flußrate der Einlaßöffnungsfläche entsprechen. Andererseits
ist, wenn die Verminderung der Querschnittsfläche weniger als
70% beträgt, der Einlaßwiderstand vergrößert und macht es
unmöglich, eine hinreichend verbesserte Flußrate zu erhalten.
Der Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend
beschrieben. Gemäß Fig. 1 und 2 hat der Scheibenbremsenrotor
des zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels den
Schrägabschnitt 5 auf dem radial inneren Flächenabschnitt der
innenseitigen Gleitplatte 11 gegenüber der außenseitigen
Gleitplatte ausgebildet. Somit steuert der von jeder
Einlaßöffnung 31 mit großem Öffnungsquerschnitt kommende Strom
die Stromtrennung oder Stromaufspaltung am inneren Ende der
innenseitigen Gleitplatte 11 und fließt aus jeder Auslaßöffnung
32 unter Passieren des Ventilationslochs 4, das eine geringe
Änderung der Querschnittsfläche aufweist und von den beidseitig
angrenzenden Rippen 2, die radial angeordnet sind, und den
gegenüberliegenden Innenflächen der außenseitigen Gleitplatte
12 und der innenseitigen Gleitplatte 11 mit dem Schrägabschnitt
5 begrenzt ist, und fließt auch durch das Ventilationsloch auf
der Außenseite, das keine Änderung des Abstands zwischen der
außenseitigen und innenseitigen Gleitplatte 12 und 11 aufweist.
Da der Scheibenbremsenrotor des ersten Ausführungsbeispiels mit
dem zuvor beschriebenen Betrieb die Schrägfläche 5 auf der
Innenseite der innenseitigen Gleitplatte 11 ausgebildet hat, so
daß der Abstand zwischen der innenseitigen und außenseitigen
Gleitplatte 11 und 12 in radial auswärtiger Richtung allmählich
abnimmt, ist die Öffnungsfläche jeder Einlaßöffnung 31
vergrößert, um den Einlaßwiderstand zu vermindern, während die
Stromtrennung oder Stromaufspaltung am inneren Ende der
innenseitigen Gleitplatte kontrolliert oder gesteuert ist, und
die Änderung der Querschnittsfläche des Ventilationslochs 4
vermindert ist. Folglich zeigt der Scheibenbremsenrotor einen
Anstieg der Flußrate und der mittleren Luftflußgeschwindigkeit,
um die Kühlleistung des Rotors zu verbessern.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel des Scheibenbremsenrotors
ist die Stromtrennung oder -aufspaltung auf der Innenseite der
innenseitigen Gleitplatte kontrolliert oder gesteuert, und der
Einlaßwiderstand ist vermindert, um die Flußrate des Rotors zu
steigern. Zudem ist der abrupte Anstieg der Querschnittsfläche
im Ventilationsloch kontrolliert oder begrenzt, um die
Luftflußrate oder -kapazität des Rotors zu verbessern, und die
mittlere Luftflußgeschwindigkeit ist gesteigert, um den
Wärmeübergangskoeffizienten zu steigern. Ferner ist die
Dickendifferenz des gleitenden Abschnitts auf ein Minimum
begrenzt, um die Temperaturverteilung in radialer Richtung in
dem gleitenden Abschnitt zu steuern oder zu begrenzen. Ferner
ist die Verminderung der Steifigkeit und Festigkeit des
Verbindungsabschnitts zwischen dem Rotor und dem gleitenden
Abschnitt auf ein Minimum begrenzt, um die thermische
Deformation zu kontrollieren oder zu beherrschen. Zudem ist ein
erforderliches Gewicht in einem begrenzten Raum sichergestellt
und die Luftflußgeschwindigkeit des Ventilationslochs ist
verbessert, um die Verbesserung der Kühlleistung mit der
Verminderung der Abmessung des Rotors kompatibel zu machen oder
abzugleichen. Die Größe des Rotors ist vermindert, um eine
Verminderung der ungefederten Gesamtmasse inklusive anderer
Systeme (z. B. Bremssattel und Rad) zu erreichen.
Ferner ist, da beim Scheibenbremsenrotor des ersten
Ausführungsbeispiels die Öffnungsfläche jeder Einlaßöffnung 31
durch Bildung des Schrägabschnitts 5 vergrößert und der Verlust
vermindert ist, indem es dem Strom ermöglicht ist, in einen
Staubereich im Ventilationsloch zu fließen und durch
Vergrößerung des Hauptstroms durch die Querschnittsverengung
des Schrägabschnitts, die Flußrate verglichen mit dem
herkömmlichen Rotor ohne Schrägabschnitt um 106 bis 132%
verbessert, wie in Fig. 6 gezeigt ist.
Ferner wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel des
Scheibenbremsenrotors die mittlere Luftflußgeschwindigkeit an
der Einlaßöffnung 31 des Ventilationslochs 4 um 10 bis 23% und
um 106 bis 132% an der Auslaßöffnung 23 verbessert, verglichen
mit dem herkömmlichen Rotor, wie in Fig. 7 bis 9 gezeigt ist.
Die Verbesserung der Wärmeaufnahmefähigkeit oder Wärmekapazität
um 78 bis 99% wird aus der mittleren Luftflußgeschwindigkeit
der Querschnittsfläche erhalten, die als Integrationsmittel der
Querschnittsfläche über den gesamten Bereich des
Ventilationsloch 4 stark die Kühlkapazität oder -leistung
beeinflußt. Ferner wurde hinsichtlich der Form des Rotors des
ersten Ausführungsbeispiels und des herkömmlichen Rotors ein
Rotorkühltest gemacht, um die Kühlkapazität und den
Wärmeübergangskoeffizienten aus der Kühlkurve, die die Änderung
der mittleren Temperatur des Gleitabschnitts wiedergibt, unter
der Annahme, daß der Gleitabschnitt ein System von Teilchen
ist, zu berechnen. Die Resultate dieses Tests sind in Fig. 10
bis 13 gezeigt. Wie dargestellt, ist der
Wärmeübergangskoeffizient des Rotors und das Verhältnis des
Wärmeübergangskoeffizienten des Rotors um 5 bis 16% beim Rotor
des ersten Ausführungsbeispiels verbessert, und die
Kühlkapazität des Rotors und der Anstieg der Kühlkapazität der
Rotors sind um 7 bis 18% verbessert. Im Falle der
Berücksichtigung einer Wärmebilanz kann festgestellt werden,
daß der Wärmeübergangskoeffizient im Ventilationsloch 4
annähernd um 40 bis 60% verbessert ist. Bei der obigen Messung
wurde die Temperatur mit einer Bremsenkühlungsmeßeinrichtung
gemessen, die von den Erfindern entwickelt wurde.
Ferner wird, da kein Schrägabschnitt auf der außenseitigen
Gleitplatte 12 vorgesehen ist, die durch eine Verminderung der
Steifigkeit und Festigkeit des Verbindungsabschnitts zwischen
der außenseitigen Gleitplatte und dem Nabenabschnitt 14
hervorgerufene thermische Deformation verhindert und ein
Anstieg der Temperaturverteilung in radialer Richtung, d. h. ein
Temperaturanstieg in radialer Richtung, infolge der
Dickendifferenz der außenseitigen Gleitplatte 12 vermieden.
Ferner wird, da der Scheibenbremsenrotor des ersten
Ausführungsbeispiels den Schrägabschnitt auf der Innenseite der
innenseitigen Gleitplatte 11 ausgebildet hat, das Gesamtgewicht
des Rotors um 5% reduziert, und insbesondere das Gewicht des
Gleitabschnitts um 6% reduziert. Der Anstieg der Temperatur
infolge der Gewichtsverminderung, d. h. die Wärmekapazität, ist
auf ein Minimum begrenzt, und eine Gewichtsverminderung der
innenseitigen Gleitplatte 11 ist reduziert. Dadurch ist beim
Scheibenbremsenrotor die Temperaturverteilung in Dickenrichtung
des Gleitabschnitts auf ein Minimum begrenzt, indem die
Gewichtsdifferenz und die der Wärmekapazität zwischen der
innenseitigen und der außenseitigen Gleitplatte so gering wie
möglich ist.
Da die Kühlkapazität proportional zu einer
Wärmedissipationsfläche ist, ist es wichtig, die
Wärmedissipationsfläche zu vergrößern. Beim ersten
Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Kühlkapazität oder -
leistung zu verbessern, indem die Wärmedissipationsfläche im
Schrägabschnitt 5 im Bereich einer begrenzten Wärmedissipation
genutzt wird, um verbreitet einen Bereich mit einem hohen
Wärmeübertragungskoeffizienten beibehalten zu können.
Gemäß Fig. 1 ist es, da der Scheibenbremsenrotor 1 des ersten
Ausführungsbeispiels in radialer Richtung ausgebildete und
bisymmetrisch angeordnete Rippen 2 hat, möglich, Bremsen von
linken und rechten Rädern eines Automobils mit dem gleichen
Rotor aufzubauen. Folglich können Konstruktion und Herstellung
vereinfacht werden, um beachtlich Kosten zu sparen und die
Wartung zu vereinfachen.
Gemäß Fig. 14 hat ein bekannter Scheibenbremsenrotor einen über
die gesamte radiale Länge der Fläche der inneren Gleitplatte 11
ausgebildeten Schrägabschnitt 52 anstelle des Schrägabschnitts
5 auf der Innenseite der innenseitigen Gleitplatte 11 des
Scheibenbremsenrotors 1 im ersten Ausführungsbeispiel.
Die innenseitige Gleitplatte 11 ist gegenüber der außenseitigen
Gleitplatte 12 angeordnet und hat 275 mm Außendurchmesser und
165 mm Innendurchmesser. Ferner hat die innenseitige
Gleitplatte 11 den Schrägabschnitt 52, so daß die Dicke der
innenseitigen Gleitplatte in radial auswärtiger Richtung
zunimmt, um die Gesamthöhe des Ventilationslochs 4 linear zu
reduzieren. Der Schrägabschnitt 52 erstreckt sich über 25 mm
Länge, d. h. über die Länge von 82.5 bis 107.5 mm Radius
entsprechend dem gesamten Ventilationsloch auf der Innenseite.
Dieser Scheibenbremsenrotor hat den Schrägabschnitt 52 auf der
gesamten der außenseitigen Gleitplatte gegenüberliegenden
Oberfläche der innenseitigen Gleitplatte 11 ausgebildet. Somit
steuert oder beeinflußt der Strom, der von jeder großen
Einlaßöffnung 31 kommt, die Stromtrennung oder -aufspaltung am
inneren Ende der innenseitigen Gleitplatte 11, und fließt unter
Passieren des Ventilationslochs, das eine geringe Änderung der
Querschnittsfläche hat und von den beidseitig angrenzenden
Rippen, die radial angeordnet sind, und von den einander
gegenüberliegenden Flächen der außenseitigen Gleitplatte 12 und
der innenseitigen Gleitplatte 11, die vollständig den
Schrägabschnitt 52 aufweist, begrenzt ist, aus jeder
Auslaßöffnung 32. Da der Scheibenbremsenrotor den
Schrägabschnitt 52 auf der gesamten Fläche der innenseitigen
Gleitplatte 11 ausgebildet hat, ist die Fläche des
Ventilationslochs 4 über die gesamte radiale Länge annähernd
gleich gemacht, obwohl die beidseitig angrenzenden Rippen 2 in
radialer Richtung angeordnet sind. Somit ist bei dem
Scheibenbremsenrotor der Anstieg eines Druckwiderstands und die
Verminderung einer Flußrate durch einen abrupten Anstiegs der
Querschnittsfläche des Ventilationslochs 4 (plötzliche
Erweiterung) verhindert, jedoch bleiben die erhöhten Einlaß-
bzw. Auslaßwiderstände erhalten.
Gemäß Fig. 15 hat ein anderes Ausführungsbeispiel eines
Scheibenbremsenrotors einen geneigten Abschnitt oder einen
Schrägabschnitt 53, der auf dem radial inneren Flächenabschnitt
der außenseitigen Gleitplatte 12 gegenüber der innenseitigen
Gleitplatte 11 ausgebildet ist, so daß der Schrägabschnitt 53
den Schrägabschnitt 5 am inneren Oberflächenabschnitt der
innenseitigen Gleitplatte 11 gegenüber der außenseitigen
Gleitplatte 12 des Scheibenbremsenrotors 1 in ersten
Ausführungsbeispiel gegenüberliegt.
Gleich dem ersten Ausführungsbeispiel ist die innenseitige
Gleitplatte 11 gegenüber der außenseitigen Gleitplatte 12
angeordnet und hat 275 mm Außendurchmesser und 165 mm
Innendurchmesser. Ferner hat die innenseitige Gleitplatte 11
den Schrägabschnitt 5, dessen Dicke in radial auswärtiger
Richtung linear zunimmt, um die Höhe des Ventilationslochs 4
linear zu reduzieren. Der Schrägabschnitt 5 erstreckt sich über
25 mm Länge, d. h. über die Länge von 82.5 bis 107.5 mm Radius
entsprechend einem Bereich von 45% des Ventilationslochs auf
der Innenseite. Die außenseitige Gleitplatte 12 ist einstückig
mit dem Nabenabschnitt 14 versehen, der ein Loch zur
Befestigung des Rads WH durch den Stufenabschnitt 13 zusammen
mit der innenseitigen Gleitplatte 11, wie in Fig. 4 gezeigt,
aufweist. Die außenseitige Gleitplatte 12 hat 275 mm
Außendurchmesser und 165 mm Innendurchmesser und ist radial
außerhalb des Schrägabschnitts 53 mit der gleichen Dicke von 10 mm
ausgeführt.
Der Scheibenbremsenrotor des zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiels hat die Schrägabschnitte 5 und 53 an
jeweils gegenüberliegenden inneren Flächenabschnitten der
innenseitigen und außenseitigen Gleitplatten 11 und 12
ausgebildet. Somit fließt der von jeder großen Einlaßöffnung 31
kommende Strom aus jeder Auslaßöffnung 32, indem er das
Ventilationsloch 4 passiert, das eine geringe
Querschnittsänderung aufweist und von den radial angeordneten
beidseitig angrenzenden Rippen 2 und den gegenüberliegenden
inneren Oberflächenabschnitten der innenseitigen und
außenseitigen Gleitplatten begrenzt ist, die die
Schrägabschnitte 5 und 53 ausgebildet haben und ebenso durch
das Ventilationsloch 4 auf der Außenseite, das keine Änderung
des Abstands zwischen der innenseitigen und außenseitigen
Gleitplatte 11 und 12 hat. Da der Scheibenbremsenrotor dieses
Ausführungsbeispiels mit der oben beschriebenen Wirkungsweise
Schrägabschnitte 5 bzw. 53 auf der Innenseite der innenseitigen
und außenseitigen Gleitplatten 11 und 12 hat, so daß der
Zwischenraum zwischen der innenseitigen und außenseitigen
Gleitplatte allmählich in radial auswärtiger Richtung abnimmt,
kann die Änderung der Dicke der Schrägabschnitte 5 und 53, die
auf der innenseitigen und außenseitigen Gleitplatte 11 und 12
ausgebildet sind, vermindert werden. Somit kann im
Scheibenbremsenrotor der Anstieg der Temperaturverteilung in
radialer Richtung, d. h. des Temperaturanstiegs in radialer
Richtung, infolge der Dickendifferenz der innenseitigen und
außenseitigen Gleitplatten kontrolliert oder beherrscht werden,
zusätzlich zu den Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels.
Ferner ist es, wenn die Schrägabschnitte auf den
gegenüberliegenden Innenflächen der innenseitigen und
außenseitigen Gleitplatten 11 und 12, wie im ersten und dem
vorigen Ausführungsbeispiel ausgebildet werden, im Hinblick auf
die Verbesserung der Luftflußrate vorzuziehen, daß die Länge
des Schrägabschnitts 80% oder weniger der Länge von jeder der
innenseitigen und außenseitigen Gleitplatten 11 und 12 beträgt.
Es ist ferner vorzuziehen, daß die minimale Querschnittsfläche
(Auslaßquerschnittsfläche des Schrägabschnitts) des
Ventilationslochs 4 im Hinblick auf die Verbesserung der
Flußrate 50% oder mehr der Öffnungsquerschnittsfläche der
Einlaßöffnung 31 beträgt. Es ist ferner im Hinblick auf die
Verbesserung der mittleren Luftflußgeschwindigkeit durch
Verhinderung der Zunahme der Querschnittsfläche des
Ventilationslochs 4 vorzuziehen, daß das Verhältnis des inneren
Durchmessers jeder der innenseitigen und außenseitigen
Gleitplatten 11 und 12 zu deren Gesamtlänge in Radialrichtung
so gering wie möglich gewählt wird. Wenn jedoch das vorgenannte
Verhältnis extrem vermindert wird, ist die Querschnittsänderung
an der Einlaßöffnung des Ventilationslochs vergrößert, so daß
der Druckwiderstand ansteigt. In diesem Falle wird es
schwierig, einen dem Einlaßquerschnitt entsprechenden Luftfluß
zu erhalten. Zusätzlich ist es schwer, den Verbesserungseffekt
der Flußrate zu erhalten, weil die Öffnungsfläche wegen der
Beziehung zwischen der Einlaßquerschnittsfläche und der
minimalen Querschnittsfläche nicht beliebig groß gehalten
werden kann.
In den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde eine
Beschreibung für den Fall gegeben, in dem der geneigte
Abschnitt von einem linearen Schrägabschnitt gebildet ist; der
geneigte Abschnitt soll jedoch nicht als auf den linearen
Schrägabschnitt beschränkt angesehen werden. Beispielsweise
kann, wie in Fig. 16(a), 16(b) und 16(c) dargestellt ist,
der Schrägabschnitt einen mehrstufigen Schrägabschnitt Fig. 16
(a), eine gekrümmte innere Fläche Fig. 16(b), oder eine
gekrümmte innere Fläche mit einer gekrümmten Innenkante Fig. 16
(c) oder nach Bedarf jede andere Form annehmen.
Claims (6)
1. Scheibenbremsenrotor (1) mit:
einem Paar innenseitiger und außenseitiger, scheibenförmiger Gleitplatten (11, 12), die axial innenseitig und außenseitig an dem Scheibenbremsenrotor (1) vorgesehen sind, wobei die innenseitige und außenseitige Gleitplatte (11, 12) parallel zueinander und in Achsenrichtung voneinander getrennt sind,
einer Vielzahl radial zwischen der innenseitigen und außenseitigen Gleitplatte (11, 12) angeordneter Trennwände (2) gleichmäßiger Dicke,
einer Vielzahl zwischen der Vielzahl Trennwände (2) radial ausgebildeter Kanäle bzw. Ventilationslöchern (4),
einer Vielzahl mit der Vielzahl von Kanälen (4) verbundener Einlaß- und Auslaßöffnungen (31, 32), die in radialer Richtung einwärts und auswärts öffnen, und
einem geneigten Schrägabschnitt (5), der an der der außenseitigen Gleitplatte gegenüberliegenden, ringförmigen ebenen Innenfläche der innenseitigen Gleitplatte (11) ausgebildet ist, so daß ein Abstand zwischen der innenseitigen und außenseitigen Gleitplatte (11, 12) in einer radial auswärtigen Richtung allmählich abnimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Schrägabschnitt (5) sich an die Einlaßöffnung (31) anschließend in das Ventilationsloch (4) soweit erstreckt, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen (31, 32) im wesentlichen gleich groß sind und das Ventilationsloch (4) am Auslaß des Schrägabschnitts (5) deutlich kleiner ist als die Einlaß- und Auslaßöffnungen, um den Zuflußwiderstand eines von außerhalb der innenseitigen Gleitplatte (11) durch die Einlaßöffnungen (31) in den radial inneren Abschnitt der Kanäle (4) fließenden Zuflußstroms zu vermindern.
einem Paar innenseitiger und außenseitiger, scheibenförmiger Gleitplatten (11, 12), die axial innenseitig und außenseitig an dem Scheibenbremsenrotor (1) vorgesehen sind, wobei die innenseitige und außenseitige Gleitplatte (11, 12) parallel zueinander und in Achsenrichtung voneinander getrennt sind,
einer Vielzahl radial zwischen der innenseitigen und außenseitigen Gleitplatte (11, 12) angeordneter Trennwände (2) gleichmäßiger Dicke,
einer Vielzahl zwischen der Vielzahl Trennwände (2) radial ausgebildeter Kanäle bzw. Ventilationslöchern (4),
einer Vielzahl mit der Vielzahl von Kanälen (4) verbundener Einlaß- und Auslaßöffnungen (31, 32), die in radialer Richtung einwärts und auswärts öffnen, und
einem geneigten Schrägabschnitt (5), der an der der außenseitigen Gleitplatte gegenüberliegenden, ringförmigen ebenen Innenfläche der innenseitigen Gleitplatte (11) ausgebildet ist, so daß ein Abstand zwischen der innenseitigen und außenseitigen Gleitplatte (11, 12) in einer radial auswärtigen Richtung allmählich abnimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Schrägabschnitt (5) sich an die Einlaßöffnung (31) anschließend in das Ventilationsloch (4) soweit erstreckt, daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen (31, 32) im wesentlichen gleich groß sind und das Ventilationsloch (4) am Auslaß des Schrägabschnitts (5) deutlich kleiner ist als die Einlaß- und Auslaßöffnungen, um den Zuflußwiderstand eines von außerhalb der innenseitigen Gleitplatte (11) durch die Einlaßöffnungen (31) in den radial inneren Abschnitt der Kanäle (4) fließenden Zuflußstroms zu vermindern.
2. Rotor nach Anspruch 1, wobei die Trennwände (2) gerade sind
und die gleiche Länge haben.
3. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schrägabschnitt (5)
mindestens zwei Abschnitte (5S) aufweist, die auf dem radial
inneren Abschnitt der innenseitigen Gleitplatte (11) ausgebildet
sind, so daß eine Dicke der innenseitigen Gleitplatte (11) in
radial auswärtiger Richtung allmählich zunimmt.
4. Rotor nach Anspruch 3, wobei der Neigungswinkel des ersten
Abschnitts größer ist als der Neigungswinkel des zweiten
Abschnitts, und wobei der erste Abschnitt an einem radial weiter
innen gelegenen Gleitplattenabschnitt ausgebildet ist als der
zweite Abschnitt.
5. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schrägabschnitt einen
gekrümmten Abschnitt (5C) aufweist, der am radial inneren
Abschnitt der innenseitigen Gleitplatte (11) ausgebildet ist, so
daß eine Dicke der innenseitigen Gleitplatte (11) in radial
auswärtiger Richtung allmählich zunimmt.
6. Rotor nach Anspruch 1, wobei das Verhältnis zwischen den
Querschnittsflächen des Ventilationslochs (4) an dem radial
äußeren Ende des Schrägabschnitts und der Einlaßöffnung (31)
größer ist als 0.7.
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