DE29924178U1

DE29924178U1 - brake disc

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Publication number: DE29924178U1
Application number: DE29924178U
Authority: DE
Original assignee: SAUER ACHSENFAB; Otto Sauer Achsenfabrik Keilberg KG
Current assignee: SAF Holland GmbH
Priority date: 1999-06-28
Filing date: 1999-06-28
Publication date: 2002-04-04
Anticipated expiration: 2009-06-29

Description

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Beschreibung:Description:

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für Scheibenbremsen, insbesondere von Landfahrzeugen, mit einem von einem zum Beispiel von einem Teil einer Radnabe gebildeten Trägerabschnitt aufgenommenen Reibring, wobei der Trägerabschnitt eine unrunde äußere Formgebung aufweist, auf welcher der Reibring mit einer zentrischen Öffnung von einer komplementären inneren unrunden Formgebung drehfest sitzt.The invention relates to a brake disc for disc brakes, in particular of land vehicles, with a friction ring received by a carrier section formed, for example, by a part of a wheel hub, wherein the carrier section has a non-circular outer shape on which the friction ring is seated in a rotationally fixed manner with a central opening of a complementary inner non-circular shape.

Eine derartige Bremsscheibe ist aus der EP-B-O 642 632 bekannt. Darin ist eine Radnaben- und Bremsscheibenanordnung für ein Fahrzeugrad vorgeschlagen, die einen drehbar auf einem Achsstummel durch eine Lagereinrichtung getragenen Nabenabschnitt, einen mit dem Nabenabschnitt verbundenen Bremsscheibenträger, eine drehfest an dem Bremsscheibenträger befestigte Bremsscheibe und einen scheibenförmigen Träger umfasst, der an der Nabe durch eine Schraubenverbindung befestigt ist und mit dem eine Radfelge verschraubbar ist, wobei der Bremsscheibenträger radial außerhalb der Schraubenverbindung einteilig mit dem scheibenförmigen Träger ausgebildet ist, wobei der Bremsscheibenträger eine nicht kreisförmige äußere Formgebung aufweist, auf der eine Bremsscheibe mit einer Öffnung, die eine überein-stimmende innere Formgebung aufweist, drehfest befestigt ist. Hierdurch soll eine Radnaben- und Bremsscheibenanordnung vorgesehen werden, bei welcher eine gemeinsame Schraub- oder Schweißverbindung für die Bremsscheibe und den Brems-Such a brake disc is known from EP-B-O 642 632. This proposes a wheel hub and brake disc arrangement for a vehicle wheel, which comprises a hub section which is rotatably supported on an axle stub by a bearing device, a brake disc carrier connected to the hub section, a brake disc which is fastened to the brake disc carrier in a rotationally fixed manner and a disc-shaped carrier which is fastened to the hub by a screw connection and to which a wheel rim can be screwed, wherein the brake disc carrier is formed radially outside the screw connection in one piece with the disc-shaped carrier, wherein the brake disc carrier has a non-circular outer shape on which a brake disc with an opening which has a matching inner shape is fastened in a rotationally fixed manner. This is intended to provide a wheel hub and brake disc arrangement in which a common screw or weld connection for the brake disc and the brake

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scheibenträger vermieden werden kann. Die bekannte Anordnung ist insbesondere deswegen nachteilig, weil mit hohem Fertigungsaufwand eine hohe Passgenauigkeit im Bereich der nicht kreisförmigen Formgebungen und eine zusätzliche Sicherung der Bremsscheibe auf dem Bremsscheibenträger gegen axiale Verschiebung vorgesehen werden muss.disc carrier can be avoided. The known arrangement is particularly disadvantageous because it requires a high level of manufacturing effort to ensure a high level of accuracy in the area of non-circular shapes and to additionally secure the brake disc on the brake disc carrier against axial displacement.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bremsscheibe der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei welcher mit einfachen Mitteln eine ungleichmäßige Wärmeverteilung in dem Reibring und damit eine Verspannung des Reibringes unter den beim Bremsen auftretenden Temperaturen, also das sog. "Aufschirmen" des Reibringes, und eine Wärmeableitung auf das Radlager vermieden werden. Damit sollen insbesondere einerseits unerwünschter Verschleiß des Reibringes und Spannungsrisse in dem Reibring vermieden und andererseits einer Verkürzung der Lebensdauer der in dem Radlager vorhandenen Schmierfett und/oder vorhandener Lagerteile aus Kunststoff entgegengewirkt werden.The object of the present invention is to propose a brake disc of the type mentioned at the beginning, in which uneven heat distribution in the friction ring and thus tension of the friction ring under the temperatures occurring during braking, i.e. the so-called "shielding" of the friction ring, and heat dissipation to the wheel bearing are avoided by simple means. This is intended in particular to prevent undesirable wear of the friction ring and stress cracks in the friction ring on the one hand and to counteract a shortening of the service life of the lubricating grease and/or existing plastic bearing parts in the wheel bearing on the other.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Bremsscheibe der eingangs genannten Art im Wesentlichen dadurch gelöst, dass der Reibring und vorzugsweise auch der Trägerabschnitt aus Metallguss bestehen und der Reibring auf den vorgefertigten Trägerabschnitt aufgegossen ist.This object is achieved according to the invention in a brake disc of the type mentioned at the outset essentially in that the friction ring and preferably also the carrier section are made of cast metal and the friction ring is cast onto the prefabricated carrier section.

Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäße Gussverbindung zwischen Reibring und Trägerabschnitt, insbesondere, wenn letzterer ebenfalls aus Guss besteht, beim ersten Erwärmen der Bremsscheibe, also beim ersten Bremsen, abreisst, so dass der Reibring von dem Trägerabschnitt getrennt ist. Auf diese Weise wird eine gegenüber dem Stand der Technik in ihrem Aufbau und ihrer Anbringung einfache Bremsscheibe vorgeschlagen, bei welcher aufgrund des auftretenden Trennspaltes zwischen Reibscheibe und Trägerabschnitt übermäßige Spannungen und damit Spannungsrisse in dem Reibring auch bei hoherIt has been shown that the cast connection according to the invention between the friction ring and the carrier section, especially if the latter is also made of cast iron, breaks off when the brake disc is first heated, i.e. when braking for the first time, so that the friction ring is separated from the carrier section. In this way, a brake disc is proposed that is simple in its construction and attachment compared to the prior art, in which excessive stresses and thus stress cracks in the friction ring can be avoided even at high

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Bremsleistung, also z. B. im Lastwagenbereich, vermieden sind. Außerdem wird aufgrund des auftretenden Trennspaltes der Wärmefluss von dem Reibring zu dem Trägerabschnitt und damit dem Radlager verhindert.braking performance, e.g. in the truck sector, is avoided. In addition, the resulting separation gap prevents the flow of heat from the friction ring to the carrier section and thus to the wheel bearing.

Bei unterschiedlichen Konstruktionen kann der Trägerabschnitt z. B. von einem topfartigen Nabenabschnitt der Bremsscheibe selbst, einer Lagernabe, an welcher ein Radflansch befestigbar ist, oder von einer einteiligen Radflanschnabe gebildet sind, wobei die letzte Variante besonders kostengünstig ist. Im Falle des Reibringwechsels kann die Radnabe (eventuell mit Lager) mit ausgetauscht werden, so dass eine neue Herstellergarantie auf die Gesamtanordnung gegeben werden kann. Wird der Trägerabschnitt von einer einteiligen Radflanschnabe gebildet, so entfällt eine besondere Radflanschverschraubung bei entsprechender Gewichtseinsparung.In different designs, the carrier section can be formed, for example, by a pot-shaped hub section of the brake disc itself, a bearing hub to which a wheel flange can be attached, or by a one-piece wheel flange hub, the latter variant being particularly cost-effective. If the friction ring is replaced, the wheel hub (possibly with bearing) can also be replaced, so that a new manufacturer's guarantee can be given for the entire arrangement. If the carrier section is formed by a one-piece wheel flange hub, a special wheel flange screw connection is not required, with a corresponding weight saving.

Bei Verwendung einer Bremsscheibe mit gesondertem topfartigen Nabenabschnitt kann der Nabenabschnitt z. B. aus hochfestem metallenen Werkstoff und der Reibring aus spezifischem warmfesten Scheibenwerkstoff bestehen.When using a brake disc with a separate pot-shaped hub section, the hub section can be made of high-strength metal material and the friction ring can be made of a specific heat-resistant disc material.

Die unrunde Formgebung des Trägerabschnitts wird gemäß einem besonderen Erfindungsgedanken von über dessen Aussenumfang verteilten Rippen oder Noppen, vorzugsweise Verrahmungsnoppen, gebildet. Die Anzahl der Rippen oder Noppen kann je nach technischem Erfordernis variiert werden. Es ist auch hier, wie bei einer allgemeinen unrunden Formgebung, keine besondere Fertigungspräzision erforderlich, da aufgrund des Aufgießens des Reibringes auf die unrunde Form z. B. in Form von Rippen oder Noppen, Ungleichmäßigkeiten zwangsläufig ausgeglichen werden. Verrahmungsnoppen haben den Vorteil, dass sie allseits in den Öffnungsrand des Reibringes eintauchen, so dass nicht nur die zuverlässige Übertragung von Drehmomenten, sondern auch eine Sicherung gegen axiales Verschieben des Reibringes auf dem Trägerabschnitt gewährleistet ist.According to a special inventive concept, the non-circular shape of the carrier section is formed by ribs or knobs, preferably framing knobs, distributed over its outer circumference. The number of ribs or knobs can be varied depending on technical requirements. Here, too, as with a general non-circular shape, no special manufacturing precision is required, since irregularities are inevitably compensated for by casting the friction ring onto the non-circular shape, e.g. in the form of ribs or knobs. Framing knobs have the advantage that they penetrate into the opening edge of the friction ring on all sides, so that not only the reliable transmission of torque is guaranteed, but also protection against axial displacement of the friction ring on the carrier section.

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In Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann der Trägerabschnitt in dem Bereich der unrunden Formgebung mit Löchern oder Schlitzen für die Luftzirkulation ausgestattet sein. Ist der Reibring massiv ausgebildet, können die Löcher oder Schlitze entfallen.
5In a further development of the inventive concept, the carrier section can be equipped with holes or slots for air circulation in the area of the non-circular shape. If the friction ring is solid, the holes or slots can be omitted.
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Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further aims, features, advantages and possible applications of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawing. All described and/or illustrated features form the subject matter of the invention on their own or in any combination, regardless of their summary in individual claims or their reference back to them.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1a und 1b im Radialschnitt und in einer teilweise geschnittenen AnsichtFig. 1a and 1b in radial section and in a partially sectioned view

eine die Erfindung aufweisende Bremsscheibe nach einem ersten Ausführungsbeispiel mit topfartigem Lagerabschnitt,a brake disc according to the invention according to a first embodiment with a pot-shaped bearing section,

Fig. 2a und 2b ebenfalls im Radialschnitt und in einer teilweise geschnittenen Ansicht eine die Erfindung aufweisende Bremsscheibe nachFig. 2a and 2b also in radial section and in a partially sectioned view a brake disc according to the invention

einem anderen Ausführugnsbeispiel, wobei die Bremsscheibe auf einer Lagernabe aufgenommen ist, undanother embodiment, wherein the brake disc is mounted on a bearing hub, and

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich der von Figur 2a für ein noch weiteresFig. 3 is a representation similar to that of Figure 2a for a still further

Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die BremsscheibeEmbodiment of the invention, wherein the brake disc

auf einer einteiligen Radflanschnabe aufgenommen ist.is mounted on a one-piece wheel flange hub.

Die massive oder (im dargestellten Fall) innenbelüftet ausgebildete Bremsscheibe 1 gemäß den Figuren 1a und 1 b, welche für Scheibenbremsen, insbesondere von Landfahrzeugen, bestimmt ist, hat einen topfartigen Nabenab-The solid or (in the case shown) internally ventilated brake disc 1 according to Figures 1a and 1b, which is intended for disc brakes, in particular of land vehicles, has a pot-shaped hub

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schnitt 6, welcher einerseits zur Verschraubung mit einer (nicht dargestellten) Radnabe und andererseits zur Verbindung mit einem Reibring 4 ausgebildet ist.section 6, which is designed on the one hand for screwing to a wheel hub (not shown) and on the other hand for connection to a friction ring 4.

Zum Zwecke der Verbindung mit der Radnabe weist der topfartige Nabenabschnitt 6 an seinem von dem Reibring 3 abgewandten Ende einen radialen Innenflansch 12 mit über dessen Umfang erteilten Löchern 13 für die Aufnahme von achsparallelen Verbindungsbolzen auf. An seinem dem Reibring 3 zugewandten Trägerabschnitt 3 trägt der Nabenabschnitt 6 über seinen Außenumfang verteilte Verrahmungsnoppen 10. Der Reibring 4 ist im Bereich des Trägerabschnitts 3 des vorgefertigten topfartigen Nabenabschnitts 6 aufgegossen. Dabei kann der Nabenabschnitt 6 der Bremsscheibe 1 ebenso wie der Reibring 4 aus Metallguss bestehen. Der Trägerabschnitt 3 ist ferner mit Löschern 11 oder Schlitzen 11' versehen, welche die Luftzirkulation in dem innenbelüfteten Reibring 4 verbessern. Im Falle der Verwendung eines massiven Reibringes 4 können die Löcher 11 oder Schlitze 11' entfallen.For the purpose of connection to the wheel hub, the pot-shaped hub section 6 has a radial inner flange 12 at its end facing away from the friction ring 3 with holes 13 distributed over its circumference for receiving axially parallel connecting bolts. On its carrier section 3 facing the friction ring 3, the hub section 6 has framing knobs 10 distributed over its outer circumference. The friction ring 4 is cast in the area of the carrier section 3 of the prefabricated pot-shaped hub section 6. The hub section 6 of the brake disk 1, like the friction ring 4, can be made of cast metal. The carrier section 3 is also provided with holes 11 or slots 11', which improve the air circulation in the internally ventilated friction ring 4. If a solid friction ring 4 is used, the holes 11 or slots 11' can be omitted.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2a und 2b ist die Bremsscheibe 1 ein bloßer ebener Reibring 4, welcher auf den Trägerabschnitt 3 einer Lagernabe 7 aufgegossen ist. An die Lagernabe 7 kann sich nach außen über Bolzen 15 der Radflansch 14 anschließen.In the embodiment of Figures 2a and 2b, the brake disk 1 is a mere flat friction ring 4 which is cast onto the carrier section 3 of a bearing hub 7. The wheel flange 14 can be connected to the outside of the bearing hub 7 via bolts 15.

Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Trägerabschnitt 3, auf welchen der Reibring 4 unter teilweisem Umfließen der Verrahmungsnoppen 10 aufgegossen ist, eine einteilige Radflanschnabe 9, welche der unmittelbaren Befestigung des Fahrzeugrades dient.In the embodiment shown in Figure 3, the carrier section 3, onto which the friction ring 4 is cast while partially flowing around the framing knobs 10, is a one-piece wheel flange hub 9, which serves for the direct fastening of the vehicle wheel.

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PATENTANWÄLTEPATENT ATTORNEYS Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

11 BremsscheibeBrake disc 22 Radnabewheel hub 33 TrägerabschnittCarrier section 44 ReibringFriction ring 55 Öffnungopening 66 NabenabschnittHub section 77 LagernabeBearing hub 88th RadflanschWheel flange 99 RadflanschnabeWheel flange hub 1010 Rippen, Noppen oder dergleichen FormgebungRibs, knobs or similar shapes 11, 11·11, 11· Löcher, SchlitzeHoles, slots 1212 BefestigungsflanschMounting flange 1313 LöcherHoles 1414 RadflanschWheel flange 1515 Bolzenbolt

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Claims

1. Brake disc for disc brakes, in particular of land vehicles, with a friction ring ( 4 ) received by a carrier section ( 3 ) formed, for example, by a part of a wheel hub ( 2 ), wherein the carrier section ( 3 ) has a non-circular outer shape on which the friction ring ( 4 ) sits in a rotationally fixed manner with a central opening ( 5 ) of a complementary internal non-circular shape, characterized in that the friction ring ( 4 ) and preferably also the carrier section ( 3 ) consist of cast metal and the friction ring ( 4 ) is cast onto the prefabricated carrier section ( 3 ).

2. Brake disc according to claim 1, characterized in that the carrier section ( 3 ) is formed by a pot-like hub section ( 6 ) of the brake disc ( 1 ) itself, a bearing hub ( 7 ) to which a wheel flange can be fastened, or by a one-piece wheel flange hub ( 9 ).

3. Brake disc according to claim 1 or 2, characterized in that the hub portion ( 6 ) of the brake disc ( 1 ) consists of high-strength metallic material and the friction ring ( 4 ) consists of specific heat-resistant disc material.

4. Brake disc according to one of the preceding claims, characterized in that the non-circular shape of the carrier section ( 3 ) is formed by ribs or knobs, preferably framing knobs ( 10 ), distributed over its outer circumference.

5. Brake disc according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier section ( 3 ) is equipped with holes or slots ( 11 , 11 ') for air circulation in the region of the non-circular shape.

6. Brake disc according to one of the preceding claims, characterized in that the friction ring ( 4 ) is solid.