DE3120104C2 - Innenbelüftete Scheibenbremse - Google Patents

Abstract

Ein Rotor (1) für belüftbare Scheibenbremsen umfaßt eine erste und eine zweite Scheibe (2, 3) mit je einem Reibungskörper (2a, 3a) auf ihrem Umfang und je einer Aussparung im Bereich ihrer Mittelachse, mehrere radial zwischen der ersten und der zweiten Scheibe (2, 3) verlaufende Hauptrippen (4) und mehrere zwischen der ersten und der zweiten Scheibe (2, 3) in Umfangsrichtung des Rotors (1) verlaufende Zusatzrippen (10). In Radialrichtung des Rotors gesehen, überlappen die Zusatzrippen (10) derart mit der jeweils benachbarten Haupt- und/oder Zusatzrippe, daß die Steifheit oder Festigkeit des Rotors (1) erhöht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine innenbelüftete Scheibenbremse mit mehreren radial angeordneten Rippen.

Scheibenbremsen werden allgemein dazu verwendet, rotierende Gegenstände wie etwa ein oder mehrere Räder dadurch abzubremsen, daß zwei Bremsschuhe von beiden Seiten gegen eine mit dem zu bremsenden Gegenstand rotierende Bremsscheibe angedrückt werden. Die Bremsscheibe wird im folgenden auch als Rotor bezeichnet. Die zwischen zwei Reibungskörpern des Rotors verlaufenden Rippen werden derart mit Luft umspült, daß die durch Reibung zwischen dem Rotor und den Bremsschuhen erzeugte Reibungswärme an die Luft abgegeben werden kann.

Die Fig. l(A) und (B), auf die bereits hier Bezug genommen werden soll, zeigen eine herkömmliche innenbelüftete Scheibenbremse. Ein Rotor 1 umfaßt eine erste und eine zweite Scheibe 2, 3 mi^: Reibungskörpern 2a, 3a, gegen die beim Bremsen nicht gezeigte Bremsschuhe angedrückt werden. Die erste Scheibe 2 ist mit der zweiten Scheibe 3 durch mehrere radial zwischen den Reibungskörpern 2a, 3a verlaufende Rippen 4 verbunden.

Die erste Scheibe 2 weist in ihrem mittleren Bereich eine Aussparung 5 auf, die eine nicht gezeigte, rotierende Achse eines Rades aufnimmt. Der die Aussparung 5 umgebende Rand der Scheibe 2 weist mehrere in die Aussparung 5 ragende Vorsprünge mit Bohrungen 6 auf. Im mittleren Bereich der zweiten Scheibe 3 ist eine Aussparung 7 vorgesehen. Bei rotierendem Rad wird durch den mitrotierenden Rotor 1 eine Luftströmung zwischen den Rippen 4 erzeugt, die die beim Bremsen zwischen den Bremsschuhen und den Reibungskörpern 2a, 3a des Rotors 1 erzeugte Reibungswärme abführt und dadurch die Scheibenbremse kühlt Dadurch wird vermieden, daß die Bremse zu heiß wird.

Bei der herkömmlichen Scheibenbremse nach F i g. 1(A) und (B) sind die Rippen 4 im HinbHck auf eine gute Luftkühlung nur in radialer Richtung angeordnet Ferner ist es aus der DE-OS 15 75 813 und der DE-OS 16 30 304 sowie aus der US-PS 33 13 509 bekannt, die Rippen derart gradlinig oder bogenförmig anzuordnen, daß sie zumindest in bestimmten Längenabschnitten gegen die Radialrichtung geneigt verlaufen und daß fenachbarte Rippen einander in Umfangsrichtung teilweise überlappen. Weiterhin ist aus der US-PS 24 64 754 eine Scheibenbremse bekannt, bei der die Rippen ausschließlich in Umfangsrichtung verlaufen.

Bei den bekannten Scheibenbremsen verleihen die Rippen der Bremsscheibe jedoch keine ausreichende Festigkeit oder Steifheit, so daß durch die beim Bremsen gegen die Bremsscheibe andrückenden Bremsschuhe Resonanzschwingungen der Bremsscheibe angeregt werden können, die ein Bremsgeräusch oder Quietschen hervorrufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibe für ehie innenbelüftete Scheibenbremse vorzusehen, bei der Resonanzphänctnene und die damit verbundenen Bremsgeräusche weitgehend unterdrückt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am inneren und/oder äußeren Ende wenigstens einiger der radialen Rippen mindestens eine Rippe in Umfangsrichtung angeformt ist, deren Länge bzw. deren Abstand zu einer benachbarten Rippe durch die ausreichende Belüftung zwischen solchen gleichartigen Profilelementen bestimmt ist.

Durch die zusätzlichen, in Umfangsrichtung verlaufenden Rippen wird die Bremsscheibe derart versteift, daß Resonanzschwingungen wirksam unterdrückt werden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. l(A) ist eine schematische Frontansicht eines herkömmlichen Rotors einer innenbelüfteten Scheibenbremse,

Fig. l(B) ist ein Querschnitt längs der Linie II-II in Fig.l(A).

F i g. 2 ist eine Teilansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Rotors,

Fig.3(A), (B) und (C) veranschaulichen je ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig.4 ist eine Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,

F i g. 5 veranschaulicht in einer schematischen Darstellung stehende Wellen, wie sie bei Resonanz in einem herkömmlichen Rotor auftreten können.

Gemäß F i g. 2 umfaßt ein erfindungsgemäßer Rotor 1 für Scheibenbremsen eine erste und eine zweite Scheibe 2, 3 mit je einem Reibungskörper 2a, 3a auf ihrem äußeren Umfang. Mit Ausnahme der Form und der Lage der Rippen ist der Rotor 1 im wesentlichen mit dem in den Fig. l(A) und l(B) dargestellten Rotor identisch. Auf eine nochmalige Beschreibung der anhand Fig. I erläuterten Einzelheiten des Rotors wird daher

31 20 104

§ 3 ■ 4

ΐί verzichtet Gemäß F i g. 3(C) ist eine Hauptrippe 4 in Doppel-T-

U Mehrere Hauptrippen 4 verlaufen radial zwischen Form mit Zusatzrippen 10 verbunden.

Ψ- den Reibungskörpern 2a, 3a der Scheiben 2, 3. Die Bevorzugt sind die Profilelemente derart angeordnet

|§ Abstände der Hauptrippen 4 entsprechen den Rippen- daß, in Radialrichtung des Rotors 1 gesehen, die

§i abständen bei herkömmlichen Rotoren. Zusätzlich sind 5 Zusatzrippen 10 die jeweils benachbarten Profilelemen-

zwischen den Reibungswänden 2a, 3a jeweils in te oder zumindest deren Zusatzrippen überlappen.

Umfangsrichtung verlaufende Zusatzrippen 10 ange- Dadurch wird der Rotor 1 besonders wirksam verstärkt

bracht oder versteift

Die Zusatzrippen 10 können von den Hauptrippen 4 Fig.4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der

getrennt ausgebildet sein. Bevorzugt ist jedoch jede der io vorliegenden Erfindung. Hier sind nur in einigen

Zusatzrippen 10 einer der Hauptrippen 4 zugeordnet getrennten Abschnitten des Rotors 1 in Umfangörich-

und in der Mitte T-fönnig mit einem Ende der tung verlaufende Zusatzrippen 10 vorgesehen.

Hauptrippe 4 verbunden. Ein Element, das aus einer Die Bereiche, in denen der Rotor 1 verstärkt und

Hauptrippe 4 und mit dieser verbundenen Zusatzrippen versteift ist, bilden Gruppen G, die die Zusatzrippen 10

10 besteht wird im folgenden als Profilelement is aufweisea Die Gruppen G sind durch Abstände 1

bezeichnet Gemäß Fig,2 sind die Zusatzrippen 10 voneinander getrennt Jede Gruppe G umfaßt drei

abwechselnd an den inneren und an den äußeren Enden benachbarte Hauptrippen 4', 4" und drei Zusatzrippen

der Hauptrippen 4 befestigt Auf diese Weise folgt längs 10, die jeweils T-förmig mit den Hauptrippen 4', 4"

des Umfangs des Rotors jeweils auf ein T-förmiges verbunden sind. Eine der Zusatzrippen 10 befindet sich Profilelement ein wie ein umgekehrtes T geformtes 20 an dem inneren Ende der Hauptrinpe 4", während die

Profilelement Die einzelnen Profitelemente sind duicb anderen beiden Zusatzrippen 10 iich an den äußeren

im wesentlichen gleich große Zwischenräume derart Enden der Hauptrippen 4' zu beiden Seiten der

voneinander getrennt daß zwischen ihnen mäanderför- mittleren Hauptrippe 4" befinden,

mige Luftkanäle ausgebildet sind. Durch tme solche Bevorzugt sind die Gruppen G gleichmäßig auf dem

Anordnung der Haupt- und Zusatzrippen werden die 23 Umfang der Scheiben 2,3 verteilt Gemäß F ig. 4 sind in

' Reibungskörper 2a, 3a an ihrem äußeren und an ihrem den Zwischenräumen zwischen den Gruppen G jeweils

inneren Umfang versteift und verstärkt drei Hauptrippen 4 angebracht

Alle an den äußeren Enden der Hauptrippen 4 Durch diese Ausführung wird verhindert daß beim

befestigten Zusatzrippen 10 sind gleich lang und sind in Bremsen Resonanzschwingungen des Rotors in Form gleichen Abständen auf einem gemeinsamen Kreisbo- 30 stehender Wetten auftreten.

gen angeordnet Ebenso sind alle an den inneren Enden Wenn die Steifheit des Rotors 1 auf seinem gesamten der Hauptrippen 4 befestigten Zusatzrippen 10 mit Umfang gleichförmig ist, kann, wie in Fig.5 verangleichen Längen und gleichen Abständen auf einem schaulicht, durch Resonanz in dem Rotor 1 eine gemeinsamen Kreisbogen angeordnet Der Rotor 1 sinusförmige stehende Welle e auftreten. Wegen des weist somit auf seinem gesamten Umfang eine js Auftretens derartiger stehender Wellen sind die einheitliche Stärke und Steifheit auf. Dadurch wird Scbwingungsdämpfungs- Eigenschaften des Rotors 1 vermieden, daß der Rotor 1 die Bremsschuhe, eine nicht noch nicht optimal. Folglich können auch bei einem gezeigte Radaufhängung und eine ebenfalls nicht erfindungsgemäßen Rotor gelegentlich Bremsgeräugezeigte Fahrzeugkarosserie zu Resonanzschwingun- sehe auftreten,
gen anregt -to Demgegenüber ist bei dem in Fig. 4 gezeigten

Beim Bremsen werden die Bremsschuhe gegen die Ausführungsbeispiel der Erfindung die Steifheit und

Reibungskörper 2a, 3a des Rotors 1 angedrückt und Festigkeit des Rotors 1 nicht nur erhöht sondern zudem

verursachen Vibrationen des Rotors 1. Durch die ungleichförmig über den Umfang des Rotors verteilt

Versteifung und Verstärkung des Rotors 1 werden Auf diese Weise wird zum einen verhindere, daß der

derartige Vibrationen erheblich vermindert Ferner 43 Rotor I andere Bauteile wie etwa die B· emsschuhe, die

wird die Eigenfrequenz des Rotor? 1 derart beeinflußt, Radaufhängung oder die Fahrzeugkarosserie zu Reso-

daß sie von der Eigenfrequenz der Bremsschuhe, der nanzschwingungen anregt Zum anderen wird das

Radaufhängung und der Fahrzeugkarosserie abweicht. Auftreten von stehenden Wellen innerhalb des Rotors 1

Dadurch wird eine Verstärkung der Eigenschwingungen verhindert Somit werden die Schwingungsdämpfungs-

des Rotors 1 und damit das Bremsgeräusch weitgehend >o Eigenschaften des Rotors 1 verbessert und Bremsgeräu-

vermieden. sehe wirksam unterdrückt.

Die F i *. 3(AX (B) und (C) zeigen drei verschiedene Bevorzugt ist die Anzahl der Gruppen G eines

Formen von Profilelemeoten. erfindungsgemäßen Rotors eine Primzahl.

Gemäß F i g. 3(A) ist eine Hauptrippe 4 L-förmig mit Gemäß F i g. 4 weist der Rotor T-förmige Profileie-

einer Zusatzrippe 10 verbunden. Auf dem gesamten in 55 mente auf, doch können ähnlich der Ausführung des

F i g. 3(A) nur teilweise dargestellten Umfang aes Rotors gemäß F i g. 3 wahlweise auch andere Formen

Rotors 1 sind abwechselnd t-förmige und wie ein von Profilelementen verwendet werden, bei denen die

umgekehrtes L geformte Profilelentente angeordnet. Hauptrippen radial und die Zusatzrippen in Umfangs-

Gemäß F i g. 3(B) ist eine Hauptrippe 4 2-förmig mit richtung des Rotor verlaufen.
Zusatzrippen 10 verbunden. m>

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Innenbelüftete Scheibenbremse mit mehreren radial angeordneten Rippen, dadurch gekennzeichnet, daß am inneren und/oder äußeren Ende wenigstens einiger der radialen Rippen (4, 4', 4") mindestens eine Rippe (10) in Umfangsrichtung angeformt ist, deren Länge bzw. deren Abstand zu einer benachbarten Rippe durch die ausreichende Belüftung zwischen solchen gleichartigen Profilelementen bestimmt ist.

2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (10) in Umfangsrichtung T-förmig an die Radialrippen (4) angeformt sind.

3. Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (10) in Umfangsrichtung L-förmig an die Radialrippen (4) angeformt sind.

4. Brercaxheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (10) Ln Umfangsrichtung Z-förmig an die Radialrippen (4) angeformt sind.

5. Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (10) in Umfangsrichtung abwechselnd an den inneren und äußeren Enden der Radialrippen (4) T-förmig angebracht sind

6. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (10) in Umfangsrichttmg nur in gewissen Abschnitten auf dem Umfang der Bremsscheibe (1) angeordnet sind und daß die Bremsscheibe aui ihrem Umfang eine ungleichmäßige Steifheit oder Festigkeit aufweist.