DE2133487A1

DE2133487A1 - BRAKE DISC OF PARTIAL DISC BRAKES, ESPECIALLY FOR MOTOR VEHICLES

Info

Publication number: DE2133487A1
Application number: DE19712133487
Authority: DE
Inventors: Ernst-Rudolf Weyersberg
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1971-07-06
Filing date: 1971-07-06
Publication date: 1973-01-25

Description

Bremsscheibe von Teilbelag-Scheibenbremsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe von Teilbelag-Schei benbremsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Paar mit Bremsbelägen zusammenwirkenden Reibflächen aus einem korrosionsanfälligenWerkstoff. Brake discs for partially lined disc brakes, in particular for motor vehicles The invention relates to a brake disc of partial lining discs benbremsen, in particular for motor vehicles, with a pair of friction surfaces cooperating with brake linings made of a material susceptible to corrosion.

Derartige Bremsscheiben werden für Scheibenbremsanlagen, beispielsweise von Kraftfahrzeugen, verwendet. Die Betriebssicherheit erfordert im Betriebsfalle einen guten Reibschluß zwischen der Scheibe und den Bremsbelägen, der jedoch in grossem Maße von der Reibpaarung Reibfläche/Bremsbelag abhängt, die insbesondere durch Korrosion der Bremsscheibe beeinflußt wird.Such brake discs are for disc brake systems, for example used by motor vehicles. The operational safety requires in the operational case a good frictional connection between the disc and the brake pads, which is, however, in depends to a large extent on the friction pairing friction surface / brake lining, which in particular is influenced by corrosion of the brake disc.

Um nachteilige Auswirkungen der Korrosion zu vermeiden, ist in der DT-AS 1 935 595 vorgeschlagen worden, eine Vorrichtung zur Vermeidung der Korrosion von in Kraftfahrzeugen eingebauten Bremsscheiben von Teilbelag-Scheibenbremsen während des Transportes und der Lagerung der Kraftfahrzeuge zu schaffen, gekennzeichnet durch ein an der Scheibenbremse oder einem benachbarten Teil in Drehrichtung hinter den Bremsbacken abnehmbar zu befestigendes und beiderseits der Bremsacheibe sich erstreckendes Halteteil, das aus einem porösen, korrosionsschutzmittelgetränkten Material bestehende Teile an der Bremsscheibe anliegend hält. Die vorgeschlagene Vorrichtung bestreicht die Reibflächen der Bremsscheibe während der Rollbewegungen des Kraftfahrzeuges beim Be- und Entladen auf Transportmittel oder beim Abstellen auf Lagerplätzen mit einem Korrosionsschutzmittel-Film. Zwar erfüllt die vorgeschlagene Vorrichtung den vorgenannten Zweck. Es treten jedoch dabei einige entscheidende Nachteile auf. Zunächst sind zum Bestreichen der Reibflächen zwei mit Korrosionsschutzmittel getränkte Teile herzustellen und mittels eines Halteteiles z.B. an den Bremsbacken zu befestigen. Es entsteht ein nicht unbedeutender Herstellungs- bzw. Montageaufwand. Unter der Annahme, daß der Korrosionsschutz aufrecht erhalten wird, besteht bei Auslieferung des Kraft fahrzeuges an den Erwerber die Gefahr, daß die vorgesehene Abnahme der Vorrichtung unterbleibt. Diese Unterlassung führt zwangsweise zu einer den Straßenverkehr gefährdenden Herabsetzung der Bremsreibung. Aber selbst wenn die Vorrichtung vorschriftsmäßig entfernt wird, entsteht Aufwand für die Demontage, der insbesondere bei einem mit vier Scheibenbremsen ausgerüsteten Kraftfahrzeug ins Gewicht fällt. Weiterhin ist durch die DT-AS 1 012 946 ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Reibscheiben, insbesondere Kupplungslamellen aus Stahl, bekannt geworden, bei dem die Härtung erst nach dem mechanischen Fertigbearbeiten der Lamellenoberfläche, insbesondere unter Anwendung von Stickstoff abgebenden Mitteln, erfolgt. Dieses Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Kupplungslamellen aus Stahl bezweckt eine Angleichung des Reibwertes einer neuen Lamelle an den Reibwert einer gut eingelaufenen Lamelle, sowie eine hohe Belastbarkeit der Lamelle durch Nitrierhärten nach der Fertigbearbeizung .In order to avoid the adverse effects of corrosion, the DT-AS 1 935 595 has been proposed a device for preventing corrosion of brake disks installed in motor vehicles of partially lined disc brakes during of the transport and storage of motor vehicles by one on the disc brake or an adjacent part behind in the direction of rotation the brake shoes to be removably attached and on both sides of the brake disc extending holding part, which consists of a porous, anti-corrosive impregnated Material keeps existing parts in contact with the brake disc. The proposed The device brushes the friction surfaces of the brake disc during the rolling movements of the motor vehicle when loading and unloading on means of transport or when parking in storage areas with an anti-corrosive film. True, meets the proposed Device for the aforementioned purpose. However, there are some crucial Disadvantages on. First of all, two of the friction surfaces should be coated with an anti-corrosion agent Manufacture impregnated parts and using a holding part, e.g. on the brake shoes to fix. There is a not insignificant manufacturing or assembly effort. Assuming that the corrosion protection is maintained, there is Delivery of the motor vehicle to the purchaser the risk that the intended The device is not removed. This failure inevitably leads to a Reduction of braking friction that could endanger road traffic. But even if the device is removed in accordance with regulations, there is effort for dismantling, in particular in a motor vehicle equipped with four disc brakes matters. Furthermore, DT-AS 1 012 946 describes a method for surface treatment of friction disks, in particular clutch plates made of steel, become known at hardening only after the mechanical finishing of the lamella surface, in particular with the use of nitrogen-releasing agents. This A method for the surface treatment of clutch plates made of steel aims at a Adjustment of the coefficient of friction of a new lamella to the coefficient of friction of a well-worn one Lamella, as well as a high resilience of the lamella through nitriding after the Finishing.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen zweckmäßigen und vorübergehenden Korrosionsschutz für Bremsscheiben von Kraftfahrzeugen zu schaffen, der nach Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges ohne besonderen Arbeitsaufwand entfernbar ist.In contrast, the invention is based on the object of an expedient and to create temporary corrosion protection for brake discs in motor vehicles, which can be removed after the vehicle has been put into operation without any special effort is.

Diese Aufgabe wird bei einer Bremsscheibe von Teilbelag-Scheibenbremsen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Paar mit Bremsbelägen zusammenwirkenden Reibflächen aus einem korrosionsanfälligen Werkstoff dadurch gelöst, daß vor Inbetriebnahme der Bremse bzw. des Kraftfahrzeuges die Reibflächen der Bremsscheibe eine nicht korrodierende metallische Schicht aufweisen, deren Dicke durch den innerhalb einer Fahrstrecke von etwa 500 km üblicherweise während der Bremsintervalle auftretenden Verschleiß durch Reibschluß zwischen den Reibflächen und den Bremsbelägen abtragbar ist. Zur Erzielung eines sicheren Korrosionsschutzes weist die nicht korrodierende metallische Schicht eine Dicke von mindestens 2 Mikron auf. Zusätzliche Vorteile, wie einfache Herstellung, werden erzielt, wenn die nicht korrodierende metallische Schicht aus Kupfer, Zink oder Nickel besteht. Bei Bremsscheiben mit Reibflächen aus einer Eisen- oder Stahllegierung besteht die nicht korrodierende metallische Schicht vorzüglich aus mit stickstoff angereichertem Werkstoff der Reibfläche.In the case of a brake disc, this task is performed by partially-lined disc brakes, especially for motor vehicles, with a pair cooperating with brake pads Friction surfaces made of a material susceptible to corrosion are solved in that before start-up the brake or the motor vehicle the friction surfaces of the Brake disc have a non-corrosive metallic layer, the thickness of which by the inside a driving distance of about 500 km usually occurring during the braking intervals Wear can be removed by frictional engagement between the friction surfaces and the brake linings is. To achieve reliable corrosion protection, the non-corrosive metallic layer at least 2 microns thick. Additional benefits such as ease of manufacture, are achieved when the non-corrosive metallic Layer made of copper, zinc or nickel. For brake discs with friction surfaces the non-corrosive metallic one consists of an iron or steel alloy Layer primarily made from material of the friction surface that has been enriched with nitrogen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen neben einem sicheren Korrosionsschutz darin, daß weder irgendwie geartete Hilfsmittel benötigt werden, um den Korrosionsschutz aufrecht zu erhalten, noch irgendwelche Vorkehrungen geschaffen werden müssen, um die volle Funktionsfähigkeit der Bremsscheibe er-st bei der Inbetriebnahme der Scheibenbremse bzw.The advantages achieved with the invention exist in addition to a safe Corrosion protection in that neither aids of any kind are required, in order to maintain the corrosion protection, any precautions have been taken have to be in order to ensure the full functionality of the brake disc only during commissioning the disc brake or

des Kraftfahrzeuges herzustellen. Die Verkehrssicherheit eines mit einer die erfindungsgemäße Bremsscheibe beinhaltenden Scheibenbremsanlage aufweisenden Kraftfahrzeuges ist vielmehr zu jeder Zeit sichergestellt.of the motor vehicle. The road safety one with having a disc brake system containing the brake disc according to the invention Rather, motor vehicle is ensured at all times.

Zwsi Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Bremsscheibe sind in der Zichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine einteilige, innenbelüftete Bremsscheibe für eine Scheibenbremsanlage eines Kraft fahrzeuges, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Bremsscheibe nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Ausschnitt der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform anhand eines Querschnittes durch eine dreiteilige, hochbelastbare, innenbelüftete Bremsscheibe, Fig. 5 einen Querschnitt durch die Bremsscheibe nach der Linie V-V- der Fig. 4 und Fig. 6 einen Ausschnitt der Fig. 4 in vergrößertem Maßstab.Zwsi are exemplary embodiments of the brake disc according to the invention shown in the drawing and are described in more detail below. Show it Fig. 1 shows a cross section through a one-piece, internally ventilated brake disc for a disc brake system of a motor vehicle, Fig. 2 is a cross section through the brake disc along the line II-II in Fig. 1, Fig. 3 shows a section of Fig. 1 on an enlarged scale, FIG. 4 shows a further embodiment on the basis of a cross section thanks to a three-part, heavy-duty, internally ventilated Brake disc, Fig. 5 shows a cross section through the brake disc along the line V-V- of Fig. 4 and 6 shows a detail of FIG. 4 on an enlarged scale.

Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sind gleiche Bauteile mit gleichem Bezugszeichen, jedoch im zweiten Ausführungsbeispiel mit Indices versehen. Im ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 besteht die Bremsscheibe aus einem Gußkörper 1 aus Grauguß mit einem Befestigungsflansch 2 zur Halterun= an einem umlaufenden Teil einer nicht näher gezeigten Drehachse X-X. Der Gußkörper 1 weist am Umfang parallele Reibflächen 3 und 4 auf, die mit Bremsbelägen 5 und 6 in an sich bekannter Weise in Reibschluß gelangen konnen. Zwischen den Reibflächen 7 und 4 erstrecken sich in radialer Richtung Luft schlitze 7, die zwischen sich Stege ß einschließen. Am Umfang der Nabe 2 sind zur Brlüftung und Gewichtserleichterung Ausnehmungen 9 eingebracht.In the embodiments shown in the drawing are the same components with the same reference numerals, but in the second exemplary embodiment provided with indices. In the first embodiment according to FIGS. 1 to 3 there is the brake disc from a cast body 1 made of gray cast iron with a mounting flange 2 for holding = on a circumferential part of an axis of rotation, not shown in detail X-X. The cast body 1 has parallel friction surfaces 3 and 4 on the circumference, which with Brake linings 5 and 6 can come into frictional engagement in a manner known per se. Between the friction surfaces 7 and 4 extend in the radial direction air slots 7, the include webs between them ß. On the circumference of the hub 2 are for ventilation and Weight reduction recesses 9 introduced.

Der Gußkörper 1 weist an seiner Oberfläche eine mittels eichnitrieren erzeugte, mit Stickstoff angereicherte Schicht 10 index: Dicke s auf. Die Schicht 10 wird nach der mechanischen Endbearbeitung der Bremsscheibe hergestellt und hat eine Dicke von etwa 5 Mikron.The cast body 1 has a means of calibration nitriding on its surface generated, nitrogen-enriched layer 10 index: thickness s. The layer 10 is manufactured and has after the mechanical finishing of the brake disc a thickness of about 5 microns.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 6 besteht die Bremsscheibe aus einem Gußkörper l' aus Aluminium mit einem Bzfestigungsilansch 2' zur Halterung an einem umlaufenden Teil einer nicht näher gezeigten Drehachse X-X'. Die Bremsscheibe weist am Umfang parallele Reibflächen 5' und 4' auf, die mit Bremsbelägen 5' und 6' in an sich bekannter Weise in Reibschluß gelangen können. Zwischen den Reibflächen )' und erstrecken sich in radialer Richtung doppelt angeordnete Luftschlitze 7', die zwischen sich Stege 8' einschließen. Am Umfang der Nabe 2' sind in den Gußkörper 1' Ausnehmungen 9' eingebracht. Die Reibflächm )' und 4' sind Flächen von an dem Aluminium-Gnßkörper 1' befestigten Reibringen 11 und 12 aus Stahl. Die Oberfläche der Reibringe 11 und 12 weist eine galvanisch erzeugte Kupferschicht 10' in einer Dicke von s' auf. Die galvanisch erzeugte Kupferschicht 10' wird nach der mechanischen Endbearbeitung der Rribringe 11 und 12 autgehracht uiid hat eine Dicke von etwa 5 Mikron.In the embodiment according to FIGS. 4 to 6, there is the brake disc from a cast body 1 'made of aluminum with a Bzfestigungsilansch 2' for holding on a circumferential part of an axis of rotation X-X ', not shown in detail. The brake disc has parallel friction surfaces 5 'and 4' on the circumference, with brake pads 5 'and 6 'can come into frictional engagement in a manner known per se. Between the friction surfaces ) 'and extend in the radial direction double arranged air slots 7', which include webs 8 'between them. On the circumference of the hub 2 'are in the cast body 1 'recesses 9' introduced. The friction surfaces 'and 4' are surfaces of the Aluminum gnats 1 'attached friction rings 11 and 12 from Stole. The surface of the friction rings 11 and 12 has an electroplated copper layer 10 'to a thickness of s'. The electroplated copper layer 10 'is after the mechanical finishing of the rib rings 11 and 12 has been autgehracht uiid Thickness of about 5 microns.

Im Betriebsfall der Bremse, der schon beim Hersteller des Kraftfahrzeuges sowie beim Be- und Entladen auf Transportmitteln und während des Abstellens auf Lagerplätzen eintritt, werden die Bremsbeläge 5 und 6 bzw. 5' und 6' gegen die Bremsflächen3 und 4 bzw. 3' und LFt gedrückt. Der während der Bremsung auftretende Reibschluß ist sofort bei Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges in der erforderlichen Höhe sichergestellt. Nach Auslieferung des Kraftfahrzeuges an den Fahrzeughalter ist die nitrierte bzw. galvanische Schicht infolge wiederholter Betätigung der Bremse, wie sie im Strassenverkehr üblicherweise anzutreffen ist, etwa nach spätestens 300 km Fahrstrecke abgeschliffen. Ein Korrosionsschutz ist nun für die Reibflächen 3 und 4 bzw. 3' und 4' nicht mehr vorhanden, aber auch nicht mehr erforderlich. Die Bildung einer unerwünschten Korrosionsschicht wird durch den im Verkehr sich wiederholenden Reibschluß vermieden. Jedoch ist im übrigen stets ein Korrosionsschutz für die nitrierten bzw. galvanisierten Teile oder Bereiche der Bremsscheibe gegeben, die nicht am Reibschluß teilhaben.In the case of brake operation, this is already done by the manufacturer of the motor vehicle as well as when loading and unloading on means of transport and while parking Storage places occurs, the brake pads 5 and 6 or 5 'and 6' are against the braking surfaces3 and 4 or 3 'and LFt pressed. The frictional engagement that occurs during braking is immediately ensured in the required amount when the vehicle is put into operation. After delivery of the vehicle to the vehicle owner, the nitrided resp. galvanic layer as a result of repeated actuation of the brake, as in road traffic is usually to be found, abraded after about 300 km of driving at the latest. Corrosion protection is no longer required for the friction surfaces 3 and 4 or 3 'and 4' available, but also no longer required. The formation of an undesirable corrosion layer is avoided by the frictional engagement that is repeated in traffic. However, im the rest always corrosion protection for the nitrided or galvanized parts or given areas of the brake disc that do not participate in the frictional engagement.

Claims

Protective rights and claims

t rems disc of partially lined disc brakes, especially for motor vehicles, with a pair of friction surfaces interacting with brake linings from a corrosion-prone Material, characterized in that before the brake or the motor vehicle is put into operation the friction surfaces (), 3 'and 4, 4t) of the brake disc are non-corrosive metallic Layer (10, 10 '), whose thickness (s, s') by the within a driving distance a road vehicle of about 300 km usually during the braking intervals Occurring wear due to frictional engagement between the friction surfaces (3, 3 'and 4, 4 ') and the brake linings (5, 5' and 6, 6 ') can be removed.

2. Brake disc according to claim 1, characterized in that the non-corrosive metallic layer (10, 10 ') a thickness (s, s') of at least 2 microns.

3. Brake disc according to claim 2, characterized in that the non-corroding metallic layer (10, 10 ') consists of copper, zinc or nickel.

4. Brake disc according to claim 2 with friction surfaces made of an iron or steel alloy, characterized in that the non-corrosive metallic Layer (10, 10 ') made of nitrogen-enriched material of the friction surface (5, 7 'and 4, 4')