DE2537038A1

DE2537038A1 - Noise damper for disc or drum brake - is solid or segmented graphite insert ring cast into disc

Info

Publication number: DE2537038A1
Application number: DE19752537038
Authority: DE
Inventors: Kurt-W Ing Grad Iden
Original assignee: AUGUST ENGELS GmbH
Current assignee: AUGUST ENGELS GmbH
Priority date: 1975-08-20
Filing date: 1975-08-20
Publication date: 1977-03-03

Abstract

The disc (3) of a disc brake is a casting in which a ring of graphite (4) is placed in the mould during casting. Instead of a single ring the graphite may be applied in the form of small separate circumferential discs or segments. The method is equally applicable to drum brakes, with the graphite cast into the flat end surface of the drum. The graphite damps out the vibrations which cause brake 'squeal' which is often a source of annoyance with many road vehicles. As an alternative to graphite, carbon-rich materials or plastic containing carbon may be used.

Description

"Reibungsbremse" Die Erfindung betrifft eine Reibungsbremse mit gegossener Bremsscheibe oder Bremstrommel fUr insbesondere Kraftfahrzeuge. "Friction Brake" The invention relates to a friction brake with a molded Brake disc or drum for motor vehicles in particular.

Bekanntlich treten beim Abbremsen eines Kraftfahrzeuges Bremsgeräusche auf, deren Ursache in der Reibung und den Schwingungen zwischen Bremsscheibe bzw. Bremstrommel einerseits und Bremsklotz bzw. Bremsbacke andererseits zu suchen ist. Die Stärke und Heftigkeit der Bremsgeräusche und Schwingungen hängt dabei weitgehend vom Werkstoffverhalten der Bremsscheibe bzw. Bremstrommel ab. Sehr häufig sind diese Bremsgeräusche eine unzumutbare Lärmbelästigung gegenüber der Umwelt. Zugleich zeigen sie an, daß hierbei ständig ein überdurchschnittlich hoher Verschleiß an Bremsteilen stattfindet, welcher die gesamte Bremsanlage sehr nachteilig beeinflußt und unter Umständen gefährliche Auswirkungen haben kann.It is known that braking noises occur when braking a motor vehicle the cause of which is the friction and the vibrations between the brake disc resp. Look for the brake drum on the one hand and the brake pad or brake shoe on the other is. The strength and intensity of the brake noises and vibrations largely depends on this on the material behavior of the brake disc or brake drum. These are very common Brake noise is an unacceptable noise nuisance to the environment. Show at the same time they indicate that this is a constant above-average wear on brake parts takes place, which affects the entire brake system very disadvantageously and under Can have dangerous effects.

Es ist bekannt3 daß die geräuscherzeugenden schädlichen Schwingungen vermindert werden, wenn die Bremsscheiben bzw.It is known3 that the noise-producing harmful vibrations reduced if the brake disks or

Bremstrommeln aus einem gut schwingungsdämpfenden Werkstoff bestehen. Eine hohe Schwingungsdämpfung wird z.B. bei einer Eisen-Kohlenstoff-Legierung mit ca. 4 ffi Kohlenstoffgehalt erreicht. Nachteilig dabei ist, daß sich die Verschleißfestigkeit des Werkstoffes wesentlich verschlechtert und daß die Herstellung der Bremsscheiben bzw. Bremstrommeln große gießteehnische Schwierigkeiten bereitet, da der hohe Kohlenstorfgehalt die Fließfähigkeit der Schmelze erheblich vermindert.Brake drums are made of a good vibration-damping material. A high level of vibration damping is achieved, for example, with an iron-carbon alloy about 4 ffi carbon content reached. The disadvantage here is that the wear resistance of the material deteriorated significantly and that the manufacture of the brake discs or brake drums cause great difficulties in casting, because of the high carbon content the flowability of the melt is considerably reduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reibungsbremse der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei welcher die Bremstrommel oder Bremsscheibe eine sehr große Schwingungsdämpfung und nach wie vor hohe Verschleißfestigkeit besitzt und zugleich technisch einwandfrei und wirtschaftlich herzustellen ist.The invention is based on the object of providing a friction brake To create generic type in which the brake drum or brake disc has a very high level of vibration damping and still has a high level of wear resistance and at the same time is technically flawless and economical to manufacture.

Zur Losung dieser Aufgabe ist die eingangs beschriebene Reibungsbremse gekennzeichnet durch einen in die Bremsscheibe oder Bremstrommel eingegossenen Kern aus schwingungsdämpfendem Werkstoff, der über den Umfang der Bremsscheibe oder Bremstrommel verlaufend bzw. verteilt angeordnet ist. - Es hat sich herausgestellt, daß sich alle Gußarten und Legierungen, aus denen Bremsscheiben und Bremstrommeln hergestellt werden, überraschenderweise mit schwingungsdämpfendem Werkstoff zu einem echten Verbund im Zuge des Gießvorganges vereinigen lassen. Dabei läßt sich der Anteil des schwingenden Werkstoffes unschwer so wählen, daß die sonst im Zuge des Bremsens an der Bremsscheibe bzw. Bremstrommel auftretenden Schwingungen und daraus resultierenden störenden Bremsgeräusche bis auf ein Minimum reduziert werden. Das gelingt optimal dann, wenn nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung mit selbstSndiger Bedeutung der eingegossene Kern aus Graphit bzw.The friction brake described at the beginning is used to solve this problem characterized by a core cast into the brake disc or brake drum from vibration damping Material that goes around the circumference of the brake disc or brake drum is arranged to run or distributed. - It turned out that all types of castings and alloys that make up brake disks and brake drums are produced, surprisingly with vibration-damping material to one let the real composite unite in the course of the casting process. The It is easy to choose the proportion of the vibrating material so that the otherwise in the course of the Braking on the brake disc or brake drum occurring vibrations and from them resulting disruptive brake noises can be reduced to a minimum. That succeeds optimally when, according to a preferred embodiment of the invention, with self-sifting Significance of the cast-in core made of graphite or

Graphitteilchen besteht. Die Verwendung von Graphit hat den besonderen Vorteil, daß sich dieser Werkstoff gießtechnisch sehr gut verarbeiten läßt. Denn Graphit wird von allen Gußarten bzw. Legierungen, aus denen Bremsscheiben und Bremstrommeln hergestellt werden, im Zuge des Gießvorganges ohne Lunker- oder Blasenbildungen umschlossen. Dabei findet zugleich eine vorteilhafte Anreicherung von Graphitlamellen im Guß- bzw. Metallgefüge statt, indem die von Graphit abgegebenen Lamellen bis zu 0,2 mm tief in die Schmelze eindringen und sich mit dieser verbinden. Durch diese idealen Eigenschaften des Graphits lassen sich Bremsscheiben und Bremstrommeln herstellen, die einerseits ein Höchstmaß an innerer Schwingungsdämpfungsfähigkeit aufweisen, ohne daß andererseits die geforderten mechanischen und physikalischen Eigenschaften, insbesondere die Verschleißfestigkeit, beeinträchtigt werden.Graphite particles. The use of graphite has its special features The advantage that this material can be processed very well in terms of casting technology. Because Graphite is used by all types of castings or alloys that make up brake disks and brake drums can be produced in the course of the casting process without the formation of cavities or bubbles enclosed. At the same time, there is an advantageous enrichment of graphite flakes in the cast or metal structure, in that the lamellae given off by graphite up to penetrate 0.2 mm deep into the melt and bond with it. Through this brake disks and brake drums can be manufactured with the ideal properties of graphite, which, on the one hand, have a high degree of internal vibration damping capability, without, on the other hand, the required mechanical and physical properties, especially the wear resistance.

Darin sind die besonderen durch die Erfindung erreichten Vorteile zu sehen.Therein are the particular advantages achieved by the invention to see.

Aber auch andere schwingungsdämpfende Werkstoffe lassen sich mit Vorteil als einzugießender Kern verwenden. So kann der eingegossene Kern aus graphithaltigem oder graphitangereichertem Werkstoff bestehen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, Kunststoff oder Kunststoffkombinationen als Kern zu verwenden.But other vibration-damping materials can also be used with Use advantage as a core to be poured. So the cast-in core made of graphite or graphite-enriched material. But there is also the possibility Use plastic or plastic combinations as the core.

Ferner ist das Eingießen von Asbest als Kern ebenso denkbar wie Leichtmetall oder Leichtmetallegierungen. - Weiter sieht die Erfindung vor, daß der eingegossene Kern als Ring, Scheiben, Segmente oder dergleichen ausgebildet ist. Er kann in vorgegebenen Bereichen an der Oberfläche der Bremsscheibe bzw. Bremstrommel austreten. Endlich sieht die Erfindung vor, daß der eingegossene Kern bzw. der Ring, die Scheiben oder Segmente aus Fertigteilen bestehen, z.B. Graphitteilen. Diese Graphitteile werden in an sich bekannter Weise in die Gießform der Bremsscheibe oder Bremstrommel eingelegt, so daß nach dem anschließenden Gießvorgang die gewünschte Verbindung vorhanden ist. Ob Ringe, Scheiben oder Segmente Verwendung finden, hängt von den jeweiligen gießtechnischen Bedingungen und/oder Formen der Bremsscheiben bzw. Bremstrommeln ab.Furthermore, pouring in asbestos as the core is just as conceivable as light metal or light metal alloys. - The invention also provides that the cast Core is designed as a ring, discs, segments or the like. He can be given in Areas on the surface of the brake disc or brake drum. Finally the invention provides that the cast core or the ring, the discs or Segments consist of prefabricated parts, e.g. graphite parts. These graphite parts are inserted into the mold of the brake disc or brake drum in a manner known per se, so that the desired connection is present after the subsequent casting process. Whether rings, discs or segments are used depends on the casting technology involved Conditions and / or shapes of the brake disks or brake drums.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungabeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 eine Bremsscheibe mit einem eingegossenen Graphitring, Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 eine Bremstrommel mit eingegossenen Graphitsegmenten, Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 und Fig. 5 in lediglich schematischer Darstellung eine Bremsscheibe mit eingegossenen Graphitscheiben.In the following, the invention is illustrated by means of only one exemplary embodiment illustrative drawing explained in more detail; They show: FIG. 1 with a brake disk a cast graphite ring, FIG. 2 shows a vertical section through the object According to FIG. 1, FIG. 3 a brake drum with cast graphite segments, FIG. 4 a vertical section through the object of FIG. 1 and Fig. 5 shows a brake disk with cast graphite disks in a merely schematic representation.

In den Figuren sind Bremsscheibe 1 und Bremstrommel 2 einer Reibungsbremse für insbesondere Kraftfahrzeuge dargestellt.In the figures, the brake disk 1 and the brake drum 2 are a friction brake shown for motor vehicles in particular.

Beide sind gekennzeichnet durch einen in die Bremsscheibe 1 oder Bremstrommel 2 eingegossenen Kern 3 aus schwingungsdämpfendem Werkstoff, der über den Umfang der Bremsscheibe 1 oder Bremstrommel 2 verlaufend bzw. verteilt angeordnet ist.Both are characterized by an in the brake disc 1 or brake drum 2 cast core 3 made of vibration-damping material, which extends over the circumference the brake disc 1 or brake drum 2 is arranged to run or distributed.

Der eingegossene Kern 3 besteht vorzugsweise aus Graphit oder aus einem graphithaltigen bzw. graphitangereicherten Werkstoff. Der eingegossene Kern 3 kann aber auch aus Kunststoff oder Kunststoffkombinationen, Asbest, Leichtmetall oder Leichtmetallegierungen bestehen. Er ist als Ring 4, Scheiben5, Segmente 6 oder dergleichen ausgebildet. Ferner ist vorgesehen, daß der eingegossene Kern 3 in vorgegebenen Bereichen an der Oberfläche der Bremsscheibe 1 oder Bremstrommel 2 auftritt. Der eingegossene Kern 3 besteht vorzugsweise aus Fertigteilen, insbesondere Graphitteilen in den dargestellten Anordnungen.The cast-in core 3 is preferably made of graphite or a graphite-containing or graphite-enriched material. The molded core 3 can also be made of plastic or plastic combinations, asbestos, light metal or light metal alloys. It is available as a ring 4, disks 5, segments 6 or the like formed. It is also provided that the cast core 3 in predetermined Areas on the surface of the brake disc 1 or brake drum 2 occurs. Of the Cast-in core 3 preferably consists of prefabricated parts, in particular graphite parts in the arrangements shown.

Claims

Claims:

9 Friction brake with cast brake disc or brake drum for in particular motor vehicles, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h one in the Brake disc (1) or brake drum (2) cast-in core (3) made of vibration-damping Material that runs over the circumference of the brake disc (1) or brake drum (2) or is arranged distributed.

2. Friction brake according to claim 1, characterized in that the cast core (3) consists of graphite.

3. Friction brake according to claim 1, characterized in that the The cast-in core (3) consists of graphite-containing or graphite-enriched material.

4. Friction brake according to claim 1, characterized in that the cast core (3) consists of plastic or plastic combinations.

5. Friction brake according to claim 1, characterized in that the cast core (3) consists of asbestos.

6. Friction brake according to claim 1, characterized in that the cast core (3) consists of light metal or a light metal alloy.

7. Friction brake according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the cast core as a ring (4), discs (5), segments (6) or the like is formed.

8. Friction brake according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the cast core (3) in predetermined areas on the surface of the brake disc (1) or brake drum (2) emerges.

9. Friction brake according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the cast core (3) consists of prefabricated parts.