DE3406450A1 - Scheibenbremsenrotor - Google Patents

Description

Scheibenbremsenrotor

Die Erfindung betrifft einen Scheibenbremsenrotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits ein Scheibenbremsenrotor bekannt, der aus einem Paar von im Abstand angeordneten Reibscheiben besteht, die am Umfang mit im Abstand angeordneten Rippenabschnitten versehen sind, zwischen denen während des Laufs des Rotors Kühlluft zirkuliert (DE-OS 18 10 155, US-PS 3 298 476) . Es hat sich gezeigt, daß solche Scheibenbremsenrotoren in Betrieb relativ laut sind, an ihren Bauteilen eine Korrosion auftritt und die Scheiben während des Bremsens relativ heiß werden.

Zur Verringerung der Lärmentwicklung verwendet man Bremsscheibenmaterialien mit extrem hohen Kohlenstoff- und Siliziumgehalten. Außerdem versucht man, hohe Dämpfungskapazitäten durch Steuerung des Gießprozesses und durch Erhöhung der Massen zu erreichen. Die Kühlrippenflächen des Rotors sind dabei nicht rostsicher.

Man geht davon aus, daß Quietsch- und andere Geräusche, wie sie bei Scheibenbremsen entstehen, sich teilweise aus der Vibration der gesamten BremsScheibenanordnung ergeben, und zwar aufgrund von Kräften, die zwischen der Scheibe und den Reibbelägen erzeugt werden. Man geht weiterhin davon aus, daß das entstehende Geräusch von den Schaufeln oder Rippen, welche das Paar von Reibscheiben verbinden, sowie zwischen ihnen entwickelt wird.

Zum Stand der Technik gehört die Verwendung von chemischen Beschichtungen für die Schalldämmung in Bremssystemen, nämlich eines polymeren Überzugs an einer Belaganordnung (US-PS 3 998 301). Bekannt ist weiterhin eine Scheibenbelaghalteplatte, die mit einer dünnen Latexschicht überzogen ist (US-PS -4 022 302).

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, einen Scheibenbremsenrotor der eingangs genannten Art, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zu schaffen, der in hohem Maße schallgedämpft, rostsicher und gegen hohe Temperaturen widerstandsfähig ist.

Diese Aufgabe wird mit dem im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmal gelöst. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Scheibenbremsenrotors.

Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß sich das Geräuschproblem hauptsächlich durch die die Reibscheiben verbindenden Kühlrippen ergibt, die erfindungsgemäß mit einer keramischen Beschichtung überzogen werden, wodurch erreicht wird, daß eine starke Geräuschdämpfung eintritt, eine hohe Korrosionsfestigkeit erreicht wird und eine Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen gegeben ist. Der erfindungsgemäße Überzug kann auf Halbfabrikate oder das Fertigfabrikat aufgebracht werden. Der erfindungsgemäße überzug zum Beschichten der Bremsscheibe hat also eine Reihe von Vorteilen, zu denen eine verbesserte Geräuschdämpfung, ein hoher Korrosionswiderstand und ein hoher Temperaturwiderstand gehören. Gleichzeitig kann die Beschichtung zu geeigneten Zeiten während des Herstellungsprozesses aufgebracht werden. So ist es beispielsweise möglich, die keramische Beschichtung in Form eines keramischen Klebstoffs aufzusprühen, der scha11dämmende Eigenschaften hat.

Anhand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Scheibenbremsenrotor in der Seitenansieht,

Fig. 2 den Scheibenbremsenrotor perspektivisch,

Fig. 3 den Schnitt 3-3 von Fig. 1 und Fig. 4 den Schnitt 4-4 von Fig. 3.

Der als Ausführungsbeispiel in Fig. 1 gezeigte Scheibenbremsenrotor 10 ist durch Bolzen 12 an einem Fahrzeugrad für eine Drehung damit befestigt. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, wird die Scheibe um eine Nabe in herkömmlicher Weise gedreht. Die Halteeinrichtungen 14 und 16 weisen Haltestifte 18 bzw. 20 auf, die an ihren Mittenpunkten festgelegt sind, um ein Paar von Bremsschuhen, von denen in Fig. 1 der Bremsschuh 22 gezeigt ist, auf gegenüberliegenden Seiten des Scheibenbremsenrotors 10 zu halten. Dabei sind geeignete Beläge und Halteeinrichtungen für die Bremsschuhe vorgesehen.

Durch die Stifte 18 und 20 ist an den Bremsschuhen ein Gehäuse 24 abgestützt. In dem Gehäuse 24 kann in bekannter Weise ein hydraulisch betätigter Kolben angeordnet sein, um die Oberflächen der Bremsschuhe in Kontakt mit dem Scheibenbremsenrotor 10 zu bringen. Zu diesen an sich bekannten Bauteilen der Bremse gehört auch eine in Fig. 3 gezeigte Nabe 26, die mit den Bolzen 12 am Fahrzeugrad befestigt ist. Die Bolzen 12 halten dabei ein .Treibelement 28 an der Nabe 26, das mit der einen Scheibe 32 des Scheibenbremsenrotors 10 verschweißt ist.

Wie aus den Fig. 2, 3 und 4 zu ersehen ist, hat der Scheibenbremsenrotor 10 ein Paar von axial im Abstand angeordneten Reib- oder Bremsscheiben 32 und 34, deren Außenflächen beim Bremsen mit den Bremsschuhen in Eingriff gebracht werden. Mit den Reibscheiben 32 und 34 ist eine Vielzahl von am Umfang im Abstand angeordneten Schaufeln oder Rippen 36 verbunden, die zwischen den Reibscheiben angeordnet sind. Durch diese Schaufeln oder Rippen 36 wird Luft zwischen den Innenflächen der Reibscheiben 32 und 34 in Zirkulation gebracht, um den Scheiben

bremsenrotor im Betrieb zu kühlen. Während des Betriebs erhitzen sich bekanntlich die verschiedenen Bremselemente aufgrund der Reibung zwischen den Bremsschuhen und den Scheiben, wobei durch den Ventilationsbereich, den die Schaufeln und die Innenflächen der Reibscheiben bilden, für Kühlung gesorgt wird.

Die Oberflächen der Rippen oder Schaufeln 36 sind teilweise oder vollständig mit einem Material 38 beschichtet, dessen Stärke in Fig. 4 übertrieben dargestellt ist und bei dem es sich um ein keramisches, hochtemperaturfestes Material handelt. Diese Beschichtung 38 sorgt im großen Ausmaß für eine Dämpfung der Geräusche, die der Scheibenbremsenrotor 10 entwickelt. Gleichzeitig sind die beschichteten Bereiche vor Rost geschützt.

Das Material 38 weist auch einen keramischen Haftstoff bzw. Klebstoff auf, der schalldämmende Eigenschaften hat. Das Material 38 kann auf Rotorgußkörper, so wie sie gegossen wurden, oder auf Halbfabrikate oder Fertigprodukte im Herstellungswerk aufgebracht werden. Durch den Einsatz dieses Materials entfällt die Notwendigkeit für die Gießereien, teueren hochlegierten Kohlenstoff- und Siliziumstahl zu schmelzen, wie dies beim Stand der Technik erforderlich ist, um der Schalldämmungsvorschrift zu genügen. Selbst wenn derartig kostspielige Materialien verwendet worden sind, führt der zusätzliche Einsatz an keramischem Beschichtungsmaterial 38 zu einer weiteren merklichen Schalldämpfung.

Das Material 38 kann zur Beschichtung verschiedener Abschnitte der Scheibenbremse verwendet werden. So können beispielsweise die Schaufeln 36 nur für sich oder zusammen mit den Innenflächen der Reibscheiben 32 und 34 beschichtet werden. In manchen Fällen ist es günstig, die gesamte Scheibenbremse zu beschichten.

Ein Scheibenbremsenrotor, der unbeschichtet einen Schall-

wert Q von 792 hat, hat nach der Beschichtung mit keramischem Material 38 in dem gesamten kühlenden Ventilationsbereich nur noch einen Q-Wert von 306. Eine überprüfung des beschichteten Rotors einen Tag später ergibt eine weitere Absenkung des Q-Werts auf 291. Dies zeigt an, daß die Schalldämmung des keramischen Materials 38 mit der Zeit noch zunimmt.

Bei anderen, ähnlichen Versuchen ergab sich ein Abfall des Ausgangs-Q-Wertes des Rotors von 712 auf 461 nach der vollständigen Beschichtung. Bei einem anderen Versuch ergab sich ein Abfall des Q-Wertes des Rotors von 727 auf 514, nachdem nur die innere Bremsfläche im Belüftungsbereich beschichtet worden ist. Schließlich stellte sich bei einer weiteren Untersuchung ein Abfall des Q-Wertes des Rotors von 823 auf 510 ein, nachdem die Rippen und die innenliegenden Scheibenflächen mit keramischem Material beschichtet worden sind.

Claims (4)

1. v.FöNER EBBINGHAUS FINCK

   PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

   MARIAHILFPLATZ 2 A 3, MÜNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÜNCHEN 95

   THE BUDD COMPANY Unsere Akte: DEAC-31697.2

   22. Februar 1984

   Scheibenbremsenrotor

   Patentansprüche

   Scheibenbremsenrotor mit Reibscheiben und einer Vielzahl von Elementen, welche die Reibscheiben miteinander verbinden und eine Belüftung dazwischen erzeugen, gekennzeichnet durch eine Beschichtung (38), die ein keramisches Material aufweist und auf einem Abschnitt des Rotors (10) für die Geräuschdämpfung und zur Bildung eines Korrosions- und Hochtemperaturwiderstands angeordnet ist.
2. 2. Scheibenbremsenrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Elementen, welche aus am Umfang im Abstand angeordneten Schaufeln (36) bestehen, mit dem keramischen Material

   (38) beschichtet ist.
3. 3. Scheibenbremsenrotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflächen der Reibscheiben (32, 34) mit dem keramischen Material (38) beschichtet sind.
4. 4. Scheibenbremsenrotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Oberfläche des Scheibenbremsenrotors (10) mit dem keramischen Material (38) beschichtet ist.