DE19824465A1 - Automotive disc brake has surface grooves alternating with rows of cooling holes - Google Patents
Automotive disc brake has surface grooves alternating with rows of cooling holesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für die Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs mit einer ringförmigen, im wesentlichen ebenen Reibfläche, wobei im Bereich der Reibfläche mehrere Durchgangslöcher vorgesehen sind und eine bestimmte Anzahl der Durchgangslöcher jeweils in einer Art Reihe angeordnet sind.The invention relates to a brake disc for the disc brake of a motor vehicle an annular, essentially flat friction surface, in the region of the friction surface several through holes are provided and a certain number of Through holes are each arranged in a kind of row.
Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht (DE-U-79 00 930), ist eine Bremsscheibe für die Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei der im Bereich der Reibfläche mehrere Durchgangslöcher vorgesehen sind, die in einer Art Reihe angeordnet sind. Bei der hier dargestellten Bremsscheibe bilden jeweils vier Durchgangslöcher eine Reihe. Die derart gebildete Reihe verläuft radial, d. h. alle Durchgangslöcher einer Reihe liegen auf einem bestimmten Radius der Bremsscheibe. Um nun ein unangenehmes Quietschen beim Bremsvorgang zu vermeiden, werden durch mehrere radial verlaufende Reihen von Durchgangslöchern bestimmte unterschiedliche Reibflächensegmente (Bremsscheibensektoren) gebildet. Anders ausgedrückt, die radial verlaufenden Reihen von Durchgangslöchern sind auf dem Umfang der Bremsscheibe bzw. auf der hier vorgesehenen Reibfläche nicht in gleichen Abständen, sondern unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet. Aufgrund dieser derartigen Anordnung werden die beim Bremsvorgang entstehenden resonanten Schwingungen gedämpft bzw. Schwingungen mit verschiedenen Frequenzen erzeugt, die für das menschliche Ohr nicht unangenehm sind, da für die unterschiedlichen Bremsscheiben-Sektoren unterschiedliche Schwingungen erzeugt werden.In the prior art from which the invention is based (DE-U-79 00 930) is one Brake disc for the disc brake of a motor vehicle known in the field of Friction surface several through holes are provided, which are arranged in a type of row are. In the brake disc shown here, four through holes each form one Line. The row thus formed is radial, i. H. all through holes in a row lie on a certain radius of the brake disc. Now an unpleasant one To avoid squeaking during braking, there are several radial ones Rows of through holes define different friction surface segments (Brake disc sectors). In other words, the radial rows of Through holes are provided on the circumference of the brake disc or on the here Friction surface not at the same distance, but at different distances from each other arranged. Because of this arrangement, the braking emerging resonant vibrations damped or vibrations with different Generates frequencies that are not uncomfortable for the human ear, because for the different brake disc sectors different vibrations are generated.
Weiterhin ist im Stand der Technik eine Bremsscheibe bekannt (DE-OS-25 07 264), bei der die Reibfläche eine Mehrzahl von Durchgangslöchern aufweist. Die hier in der Reibfläche vorgesehenen Durchgangslöcher sind ellipsenförmig ausgeführt und in Umfangsrichtung über den Umfang der Bremsscheibe bzw. deren Reibfläche entsprechend verteilt, wobei sich die über den Umfang verteilten ellipsenförmig ausgebildeten Durchgangslöcher teilweise überlappen. Die ellipsenförmigen Durchgangslöcher sind derart angeordnet, daß sich deren Hauptachse im wesentlichen in Drehrichtung der Bremsscheibe erstreckt. Ohne daß eine besondere Ausführungsform dies zeigt, wird erwähnt, daß gleichzeitig auch radial verlaufende Nuten vorgesehen werden können. Über eine besondere Anordnung der Durchgangslöcher bzw. der radial verlaufenden Nuten wird jedoch nichts ausgesagt. Durch die hier so beschriebene bzw. ausgebildete Bremsscheibe, die die ellipsenförmig ausgebildeten Durchgangslöcher aufweist, wird bei Bremsvorgängen eine Aufheizung der Bremsscheibe, wie es beispielsweise bei Hochleistungsfahrzeugen bisher üblich ist, verhindert, so daß ein vermindertes Reibwertverhalten der Bremsscheibe bzw. ein schlechteres Ansprechen der Bremse eliminiert ist.Furthermore, a brake disc is known in the prior art (DE-OS-25 07 264), in which the friction surface has a plurality of through holes. The one here in the friction surface provided through holes are elliptical and in the circumferential direction accordingly distributed over the circumference of the brake disc or its friction surface, whereby the elliptical through holes distributed over the circumference partially overlap. The elliptical through holes are arranged such that their Main axis extends essentially in the direction of rotation of the brake disc. Without one special embodiment this shows, it is mentioned that at the same time also radially extending grooves can be provided. About a special arrangement of the Through holes or the radial grooves, however, nothing is said. By the brake disk described or designed here, which is elliptical Has trained through holes, is a heating of the braking Brake disc, as has been customary in high-performance vehicles, for example, prevented, so that a reduced coefficient of friction behavior of the brake disc or a poor brake response is eliminated.
Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, ist insbesondere nachteilig, daß sich in den entsprechenden unterschiedlich groß ausgebildeten Bremsscheiben-Sektoren, die durch die radial verlaufenden Reihen von Durchgangslöchern definiert werden, insbesondere bei Regenfällen bzw. Nässe während des Fahrtvorgangs ein gleichmäßiger Wasserfilm bildet. Aufgrund des sich bei Nässe hier ausbildenden Wasserfilms kann es vorkommen, daß die mit der Bremsscheibe zusammenwirkenden Bremsbacken nicht entsprechend greifen können, da diese "aufschwimmen". Folglich ist kein entsprechendes Reibverhalten zwischen einer Bremsbacke und dieser Bremsscheibe gewährleistet, so daß der gesamte Bremsvorgang und damit der Bremsweg des Kraftfahrzeugs nicht optimal ist. Es kommt folglich zu unnötig langen Bremswegen. Weiterhin ist es bei der bekannten Bremsscheibe ohne großen Arbeitsaufwand nicht möglich, zu erkennen, wann die Verschleißgrenze, d. h. entsprechend geringe Materialdicke der Bremsscheibe erreicht ist und eine neue Bremsscheibe montiert werden muß. Im Ergebnis ist die durch das DE-U-79 00 930 dargestellte Bremsscheibe nicht optimal ausgebildet, wobei auch der DE-OS-25 07 264 keine konkrete Anregung zu entnehmen ist, wie eine Bremsscheibe ausgebildet sein sollte, um einen sich möglicherweise durch Nässe bedingt bildenden Wasserfilm entsprechend zu vermeiden.In the prior art, from which the invention is based, it is particularly disadvantageous that in the corresponding differently sized brake disc sectors that be defined by the radial rows of through holes, in particular in the event of rain or wetness while driving, an even film of water forms. Due to the water film that forms here when wet, it can happen that the brake shoes interacting with the brake disc are not corresponding can grab, because these "float". Consequently there is no corresponding friction behavior guaranteed between a brake shoe and this brake disc, so that the entire Braking and therefore the braking distance of the motor vehicle is not optimal. It is coming consequently to unnecessarily long braking distances. Furthermore, it is in the known brake disc not possible without a great deal of work to recognize when the wear limit, i. H. correspondingly low material thickness of the brake disc is reached and a new one Brake disc must be installed. As a result, that is by DE-U-79 00 930 Brake disc shown is not optimally designed, including DE-OS-25 07 264th there is no concrete suggestion of how a brake disc should be designed, to form a water film that may be caused by wetness avoid.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibe der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß die Ausbildung eines gleichmäßig zusammenhängenden Wasserfilms auf einer Bremsscheibe bei Nässe möglichst verhindert ist. The invention is therefore based on the object of a brake disc at the beginning mentioned type in such a way that the training of a evenly coherent water film on a brake disc when wet is prevented as far as possible.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun dadurch gelöst, daß zwischen zwei von Durchgangslöchern gebildeten Reihen jeweils eine im wesentlichen länglich ausgebildete Nut vorgesehen ist. Aufgrund dieser Ausbildung der Bremsscheibe ist - im Vergleich zum Stand der Technik - nunmehr ein Bremsscheiben-Sektor geschaffen, der im wesentlichen durch zwei Reihen von Durchgangslöchern bestimmt ist, aber zusätzlich eine entsprechend länglich ausgebildete Nut aufweist, mit deren Hilfe Wasserpartikel bzw. Tropfen, die einen entsprechenden Wasserfilm ausbilden könnten, insbesondere während der Fahrt aufgrund der entsprechenden Zentrifugalkraft nach außen abgeführt werden können, so daß - im Endeffekt - die Ausbildung eines Wasserfilms vermieden wird. Des weiteren hat die Ausbildung der Nuten den Vorteil, daß - wenn diese eine bestimmte Tiefe aufweisen, die mit der Verschleißgrenze identisch ist, ohne großen Arbeitsaufwand von außen deutlich zu erkennen ist, ob die Verschleißgrenze der Bremsscheibe bereits erreicht ist. Im Ergebnis ist mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Bremsscheibe der bei Nässe benötigte Bremsweg verringert und die Erkennung des Erreichens der Verschleißgrenze ohne besonderen Arbeitsaufwand ermöglicht.The above problem is now solved in that between two of Through holes formed rows each have a substantially elongated Groove is provided. Due to this design of the brake disc is - compared to State of the art - now created a brake disc sector that essentially is determined by two rows of through holes, but additionally one correspondingly has elongated groove, with the help of water particles or drops, the one could form appropriate water film, especially while driving due to the corresponding centrifugal force can be dissipated to the outside, so that - in Bottom line - the formation of a water film is avoided. Furthermore, the Training the grooves the advantage that - if they have a certain depth, with the wear limit is identical, without significant effort from the outside can be seen whether the wear limit of the brake disc has already been reached. The result is with the brake disc designed according to the invention, the braking distance required when wet reduced and the detection of reaching the wear limit without any special Workload allows.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Bremsscheibe in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf an dieser Stelle auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand einer die Bremsscheibe schematisch darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigtThere are now a multitude of possibilities in FIG advantageous to design and develop. For this purpose, the the subordinate claims are referred to. The preferred Embodiment of the invention will now be shown schematically using a brake disc illustrative drawing explained in more detail. In the drawing shows
Fig. 1 eine aus zwei Bremsringen gebildete Bremsscheibe in einer schematischen perspektivischen Darstellung, Fig. 1 is a brake disc formed of two brake rings, in a schematic perspective representation,
Fig. 2 die Bremsscheibe aus Fig. 1 in einer schematischen Darstellung von oben, Fig. 2, the brake disc of Fig. 1 in a schematic view from above,
Fig. 3 eine Schnittansicht eines Durchgangslochs entlang III-III in Fig. 2, Fig. 3 is a sectional view of a through hole along III-III in Fig. 2,
Fig. 4 eine Schnittansicht einer Nut entlang IV-IV in Fig. 2. FIG. 4 is a sectional view of a groove along IV-IV in FIG. 2.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Bremsscheibe 2 mit zwei Bremsringen 1 für die Scheibenbremse eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Bremsringe 1 weisen jeweils eine ringförmige, im wesentlichen ebene Reibfläche 3 auf, in der mehrere Durchgangslöcher 4 vorgesehen sind. Eine bestimmte Anzahl der Durchgangslöcher 4 sind jeweils in einer im wesentlichen gerade verlaufenden Reihe 5 angeordnet. Figs. 1 and 2 show a brake disk 2 with two brake rings 1 for the disc brake of a motor vehicle, not shown. The brake rings 1 each have an annular, essentially flat friction surface 3 , in which a plurality of through holes 4 are provided. A certain number of the through holes 4 are each arranged in an essentially straight row 5 .
Die eingangs beschriebenen Nachteile werden nun dadurch vermieden, daß zwischen zwei von Durchgangslöchern 4 gebildeten Reihen 5 jeweils eine im wesentlichen länglich ausgebildete Nut 6 vorgesehen ist. Durch eine derartige abwechselnde Anordnung von Reihen 5 und Nuten 6 wird die Ausbildung eines zusammenhängenden Wasserfilms auf der Reibfläche 3 des Bremsrings 1 verhindert, wodurch die entsprechenden Vorteile erreicht werden.The disadvantages described at the outset are now avoided in that an essentially elongated groove 6 is provided between two rows 5 formed by through holes 4 . Such an alternating arrangement of rows 5 and grooves 6 prevents the formation of a coherent water film on the friction surface 3 of the brake ring 1 , as a result of which the corresponding advantages are achieved.
Fig. 1 zeigt nun die Bremsscheibe 2, nämlich zwei zueinander parallel angeordnete und miteinander mit Hilfe von Querrippen 7 parallel verbundene ringförmig ausgeführte Bremsringe 1. Auf den Bremsringen sind Durchgangslöchern 4 und Nute 6 ausgebildet, die jeweils in geradlinigen Reihen 5 verlaufen. Fig. 1 now shows the brake disk 2, namely two mutually arranged in parallel with each other and parallel connected by means of transverse ribs 7 annular executed brake rings 1. Through holes 4 and grooves 6 are formed on the brake rings and each run in straight rows 5 .
Jede geradlinig verlaufende Reihe 5 von Durchgangslöchern 4 ist zum Radius R der Bremsscheibe in einem bestimmten Winkel α angeordnet, wobei bei durch den innersten Punkt der Reihe 5 laufenden Radius R das durch den Radius R und die Reihe 5 begrenzte Winkelsegment 8 durch den Winkel α im wesentlichen definiert ist. Dies ist schematisch in Fig. 2 angedeutet.Each rectilinear row 5 of through holes 4 is arranged α of the brake disk at a certain angle to the radius R, where in passing through the innermost point of the series 5 radius R is limited by the radius R and the series 5 angular segment 8 by the angle α in is essentially defined. This is indicated schematically in FIG. 2.
Auch jede geradlinig verlaufende Nut 6 ist zum Radius R der Bremsscheibe in einem bestimmten Winkel β angeordnet, wobei bei durch den innersten Punkt der Nut 6 laufenden Radius R das durch den Radius R und die Nut 6 begrenzte Winkelsegment 8 durch den Winkel β definiert ist, wie dies hier schematisch angedeutet wird.Each rectilinear groove 6 is also arranged at a certain angle β with respect to the radius R of the brake disc, the angle segment 8 defined by the radius R and the groove 6 being defined by the angle β in the case of the radius R running through the innermost point of the groove 6 as this is indicated schematically here.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist der zwischen einer Reihe 5 von Durchgangslöchern 4 und dem Radius R der Bremsscheibe gebildete Winkel und der zwischen einer Nut 6 und dem Radius R der Bremsscheibe gebildete Winkel gleich groß (a = β) Der Winkel α bzw. der Winkel β beträgt hier nämlich vorzugsweise. 50°. In the embodiment shown here, the angle formed between a row 5 of through holes 4 and the radius R of the brake disc and the angle formed between a groove 6 and the radius R of the brake disc are the same (a = β). The angle α or the angle Here, β is preferably. 50 °.
Fig. 1 läßt dieses zwar nicht erkennen, aber die die beiden Bremsringe 1 zu einer Bremsscheibe 2 verbindenden Querrippen 7 sind im wesentlichen parallel zu den jeweils benachbarten Reihen 5 von Durchgangslöchern 4 angeordnet, d. h. die beiden Querrippen 7, die einer Reihe 5 von Durchgangslöchern 4 im wesentlichen direkt benachbart sind, verlaufen im wesentlichen parallel zu dieser Reihe 5. Fig. 1 makes this not seen, but the two brake rings 1 connected to a brake disc 2 transverse ribs 7 are arranged substantially parallel to the respective adjacent rows 5 of through holes 4, that the two transverse ribs 7, a number 5 of through holes 4 are essentially directly adjacent, run essentially parallel to this row 5 .
Die deutlich in Fig. 1 und Fig. 2 erkennbaren Durchgangslöcher 4 sind im wesentlichen rund ausgeführt. Da beide Bremsringe 1 der in Fig. 1 dargestellten Bremsscheibe 2 entsprechende Durchgangslöcher 4 aufweisen, die im wesentlichen sich direkt gegenüberliegen, läßt Fig. 2 Durchgangslöcher 4, in der hier dargestellten Ansicht, mit "zwei Rändern" erkennen. Der "innere Rand" ist das jeweilige Durchgangsloch 4 der hinteren, hier nicht oben liegenden Bremsscheibe. Die Durchgangslöcher 4 weisen einen Durchmesser von 4, 5 bis 5 mm auf.The clearly visible in Fig. 1 and Fig. 2 through holes 4 are made substantially round. Since both brake rings 1 of the brake disk 2 shown in FIG. 1 have corresponding through holes 4 which are essentially directly opposite one another, FIG. 2 shows through holes 4 , in the view shown here, with "two edges". The "inner edge" is the respective through hole 4 of the rear brake disc, which is not located above here. The through holes 4 have a diameter of 4.5 to 5 mm.
Ein Durchgangsloch 4 ist teilweise geschnitten und schematisch von der Seite in Fig. 3 dargestellt. Es ist gut zu erkennen, daß die Durchgangslöcher im oberen Bereich angesenkt sind und hier einen Durchmesser von 7 bis 7,5 mm aufweisen. Der vom Durchmesser 4, 5 bis 5 mm auf den Durchmesser der Ansenkung von 7 bis 7,5 mm erweiterte "Bogen" weist vzw. einen Radius von 1 mm auf, wobei der Winkel der Ansenkung vzw. 15° beträgt.A through hole 4 is partially cut and shown schematically from the side in FIG. 3. It can be clearly seen that the through holes are countersunk in the upper region and have a diameter of 7 to 7.5 mm here. The "arch" expanded from the diameter 4.5 to 5 mm to the diameter of the countersink from 7 to 7.5 mm vzw. a radius of 1 mm, the angle of the countersink vzw. Is 15 °.
Fig. 4 zeigt teilweise geschnitten und schematisch von vorne eine Nut 6. Die hier in den Fig. 1 und 2 dargestellten Nuten 6 weisen eine bestimmte Tiefe T auf, wobei die Tiefe T der Nut 6 die Verschleißgrenze der Bremsscheibe definiert. Vzw. weisen die Nuten 6 eine Breite B von 2,5 mm auf und eine Tiefe T von 2 mm. Der hier nicht näher bezeichnete Boden der Nut 6 ist im wesentlichen rund ausgebildet und weist einen Radius r von 1,25 mm auf. FIG. 4 shows a groove 6 , partly in section and schematically from the front. The grooves 6 shown here in FIGS. 1 and 2 have a certain depth T, the depth T of the groove 6 defining the wear limit of the brake disc. Vzw. the grooves 6 have a width B of 2.5 mm and a depth T of 2 mm. The bottom of the groove 6, which is not described in any more detail here, is essentially round and has a radius r of 1.25 mm.
Bei einer derartigen Ausbildung der Nuten 6 ist besonders vorteilhaft, daß durch die Nuten 6 die visuelle Erkennung des Erreichens der Verschleißgrenze ohne großen Arbeitsaufwand möglich ist. Ein Monteur muß nur kontrollieren, inwieweit die Nuten 6 noch visuell zu erkennen sind. Ist dies der Fall, so ist die Verschleißgrenze noch nicht erreicht. With such a design of the grooves 6, it is particularly advantageous that the grooves 6 enable the wearer to be visually recognized when the wear limit has been reached without great effort. A fitter only has to check to what extent the grooves 6 can still be recognized visually. If this is the case, the wear limit has not yet been reached.
Die Fig. 1 und 2 zeigen, daß eine Reihe 5 jeweils fünf Durchgangslöcher 4 aufweist, wobei die Bremsscheibe insgesamt elf Reihen 5 von Durchgangslöchern 4 und elf Nuten 6 aufweist, die auf der Reibfläche 3 vorgesehen sind. Figs. 1 and 2 show that a number of 5 each having five through holes 4, wherein the brake disc includes a total of eleven rows 5 of through holes 4 and eleven grooves 6 which are provided on the friction surface. 3
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