DE3835637A1 - Massive oder belueftete bremsscheiben fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Massive oder belueftete bremsscheiben fuer kraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Bremsscheiben für ein Kraft
fahrzeug mit mindestens einem Bremsring, an welchen sich in
nenseitig ein aus Wandung und Boden bestehender Topf an
schließt. Diese Bremsscheiben sind massiv oder belüftet.
Als allgemein bekannter Stand der Technik finden für derar
tige Bremsenkörper beispielsweise entweder einteilige Guß
konstruktionen oder Stahlblechverbundkonstruktionen für der
artige Bremsenkörper Anwendung. Diese Konstruktionen neigen
bei sehr hoher thermischer Belastung der Bremsringe zu uner
wünschten Deformationen. Es ergeben sich damit sogenannte
Komfortmängel bei den Scheibenbremsen, wie beispielsweise
Brummgeräusche, Lenkraddrehschwingungen, Pulsieren des
Bremspedales oder Vibrieren der gesamten Karosserie. Man
versuchte nun, einen Kompromiß zu schließen, welcher aller
dings zu Lasten des Verschleißverhaltens ging (Literatur
stelle "Automobilindustrie 1/86, Seite 37, 38"). Allen die
sen Bremsenkörpern ist gemeinsam, daß sie über Anschraub
bohrungen im Flansch an die Nabe des jeweiligen Kraftfahr
zeuges fest angeschraubt werden. Ab Übergang Flanschfläche
zum Topfring bewegt sich hierbei die Bremsscheibe frei.
Die bekannten Bremsringe sind in einer steifen, rechtwinkli
gen Verbindung an den ringförmigen Topf angebunden. In den
Übergang zwischen Topf und Bremsfläche werden hierbei Wärme
nuten eingestochen, welche den Wärmefluß zum Topf und in die
Flanschfläche durch den engen Querschnitt dämmen und die
Schirmung (Auswinkelung der Bremsfläche zum Topf) beein
flussen. Hierbei hat der Bremsring das Bestreben, bei ther
mischer Belastung sich auszudehnen, wohingegen er beim Er
kalten wieder schrumpft.
Diese Bewegungen spielen sich je nach Konstruktion, im Mil
limeterbereich und darunter ab, d.h. die Bremsscheibe bleibt
während des Betriebes zwischen Flansch und Topffläche in der
Praxis nicht rechtwinklig, wodurch sich die vorgenannten un
erwünschten Folgen ergeben. Der Übergang zwischen dem Topf
boden und der Wandung wird damit zu einer Art Gelenk, welche
diese Bewegungen auffangen muß. Je heißer hierbei die Brems
scheibe wird und je größer der Wärmefluß in dieses Gelenk
eingeht, umso geringer wird die Widerstandskraft und ent
sprechend stärker die unerwünschte Auswinkelung. Bei zu
niedriger Werkstoffestigkeit bzw. zu geringem Querschnitt
und damit Widerstandsmoment geht hierbei das vorgenannte Ge
lenk zu Bruch. Dabei wurde in der Praxis festgestellt, daß
die Belastung dieses Gelenks umso stärker ist, je flacher
der damit verbundene Topf ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde,
einen Bremsenkörper nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu
schaffen, welcher bei einfachem Aufbau die vorgenannten un
erwünschten Definierungen vermeidet und das Komfortverhalten
der jeweiligen Scheibenbremse verbessert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im
Anschlußbereich des Bremsringes an die Wandung des Topfes
eine Dehnungsnut angeordnet ist. Es wird damit eine Art
zweites Gelenk geschaffen, in welchem sich definiert die
Dehnung und Schrumpfung des Bremsringes nachvollziehen kann,
ohne daß diese Deformationen und geometrischen Veränderungen
dem Gesamtkörper mitteilen.
Hierbei liegt die Dehnungsnut in der Bremsringebene, ist in
axialer Richtung wellenförmig ausgebildet und stellt gleich
zeitig in radialer Richtung eine Versteifung dar, die die
Torsionsbelastbarkeit erhöht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann bei einem Brem
senkörper mit innen- oder außenbelüfteter Scheibe die jewei
lige, an die Wandung des Topfes anschließende Bremsringebene
mit der Dehnungsnut versehen sein.
Die vorliegende Erfindung ist auch anwendbar bei einem Brem
senkörper mit doppelt belüfteter Scheibe und Rippenaufhän
gung, wobei hierbei erfindungsgemäß die Rippenaufhängung im
Anschlußbereich an die Wandung des Topfes die Dehnungsnut
aufweist.
Auch bei einer Stahlblechverbundkonstruktion ist die Erfin
dung einsetzbar, wobei der zwischen den Bremsringen liegende
Flansch des Stahlblechtopfes mit der Dehnungsnut versehen
ist, welche in den Flansch eingeprägt wurde.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren
Unteransprüchen. Darüberhinaus besteht erfindungsgemäß die
Möglichkeit, daß im Übergangsbereich zwischen dem Boden und
der Wandung des Topfes die Wandung eine umlaufende Verstär
kung aufweist, d.h. das vorgenannte erste Gelenk wird zu
sätzlich durch eine Wulst versteift, wodurch sich vorteil
hafterweise eine Erhöhung des Widerstandsmomentes ergibt.
Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion wird eine Auswinke
lung des Topfes vermieden, wobei sich die Ausdehnung des
Bremsringes in der Bremsebene abspielt.
Das erfindungsgemäße Prinzip läßt sich bei allen Brems
scheibenkonstruktionen anwenden, beispielsweise massive
Bremsscheiben, innen- und außenbelüftete Bremsscheiben sowie
bei Stahlblechverbundkonstruktionen, bei welchen die wellen
förmige Nut in den Flansch eingeprägt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In
der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 bis 6 verschiedene Ausführungsformen der Erfindung im
Schnitt.
Nach Fig. 1 weist ein nabenloser Bremsenkörper, insbesondere
eine massive oder belüftete Bremsscheibe für eine Scheiben
bremse eines Kraftfahrzeuges einen Bremsring 4 auf, an wel
chen sich innenseitig eine Wandung 20 anschließt, die in
einen Boden 21 übergeht. Die Wandung 20 und der Boden 22
bilden hierbei einen Topf 11 mit einer Nabenbohrung 2 und
einer Anzahl Anschlußbohrungen 3.
Im Anschlußbereich 10 des Bremsringes 4 ist an die Wandung
20 des Topfes 1 eine Dehnungsnut 21 eingeformt, welche wel
lenförmig ausgebildet ist. Es ergeben sich damit zwei Ge
lenke, nämlich einmal im Übergangsbereich zwischen dem Boden
22 und der Wandung 20 und zum anderen im Übergangsbereich
zwischen der Wandung 20 und dem Bremsring 4 im Anschlußbe
reich 10. Hierbei kann das erstgenannte Gelenk durch eine
umlaufende Wulst 30 versteift werden, um damit das Wider
standsmoment zu erhöhen. Durch das zweite Gelenk im An
schlußbereich 10, d.h. in der Bremsringebene E-E durch
Schaffung einer Dehnungsnut 21 wird vorteilhafterweise eine
Auswinkelung des Topfes 1 vermieden, wobei sich die vorge
nannte Ausdehnung des Bremsringes 4 in der Bremsebene ab
spielt. Fig. 1 stellt hierbei einen massiven Bremsring 4
dar.
Nach Fig. 2 ist der Bremsring 4 durch zwei Scheiben 11 und
12 gebildet, zwischen welchen sich Rippen 13 befinden. Hier
bei ist die Scheibe 11 im Anschlußbereich 10 an die Wandung
20 des Topfes 11 mit der Dehnungsnut 21 versehen. Es handelt
sich bei dieser Konstruktion nach Fig. 2 um eine innenbelüf
tete Scheibe.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 stellt einen Schnitt durch
eine außenbelüftete Scheibe dar, wobei zwei Scheiben 11′ und
12′ durch Rippen 13 in Abstand voneinander gehalten werden
und somit den Bremsring 4 darstellen. Bei dieser Aus
führungsform befindet sich im Anschlußbereich 10 die Deh
nungsnut 21 zwischen der Wandung 20 des Topfes 1 und der
Scheibe 12′ des Bremsringes 4. Hierbei kann die Wandung 20
außerdem mit in Abstand voneinander liegenden Kühllöchern 25
versehen sein.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 handelt es sich um eine
doppeltbelüftete Scheibe mit Rippenaufhängung. Hierbei fin
den zwei Scheiben 11′ und 12′ Anwendung, welche durch Rippen
13 in Abstand voneinander gehalten werden. Diese Rippen 13
sind im Anschlußbereich 10 über eine Rippenaufhängung in
Form der Dehnungsnut 21 mit der Wandung 20 des Topfes 1 ver
bunden. Bei allen vorgenannten Ausführungsformen ist, wie
nach Fig. 1, im Übergangsbereich zwischen dem Boden 22 und
der Wandung 20 des Topfes 1 eine umlaufende Verstärkung 30
vorhanden.
Fig. 5 stellt eine weitere Ausführungsmöglichkeit des Brem
senkörpers dar, und zwar in Form einer Stahlblechverbundkon
struktion. Hierbei weist der Stahlblechtopf 1′ im An
schlußbereich seines radialen Flansches 17′ zur Wandung 20′
die umlaufende Dehnnut 21′ auf. Diese ist wiederum wellen
förmig ausgebildet und befindet sich im nichteingelöteten
Bereich des Flansches 17′ zwischen den Bremsringen 4 und 4′
und der Wandung 20′ des Stahlblechtopfes.
Um den Stahlanteil innerhalb der Bremsringe zu reduzieren,
wurden hierbei nach Fig. 5 die Rippen 5 zum größten Teil Guß
auf Guß gelegt mit einer von der Scherbelastung her zu ver
tretenden Länge, beispielsweise weniger als ein Drittel der
Rippenlänge. Wie ersichtlich, ist hier also die Breite des
radialen Flansches 17′ des Stahlblechtopfes 1′ kleiner als
die Breite der einander gegenüberliegenden Bremsringe 4 und
4′.
Benachbarte Flächen der Bremsringe 4 und 4′, d.h. der Brems
ringe 5, werden durch Hartlöten miteinander verbunden. Die
Flächen, welche sich zwischen dem Flansch 17′ und den zu
rückgesetzten Bereichen der Rippen 5 ergeben, sind ebenfalls
durch Löten miteinander verbunden.
Der Bereich zwischen der Wandung 20′ und dem Boden 22′ des
Stahlblechtopfes 1′ kann zusätzlich durch einen aufgelöteten
Versteifungstopf 23 bandagenähnlich versteift werden. In der
darunterliegenden ringförmigen Partie des Stahlblechtopfes 1
werden Löcher gestanzt, um den Wärmefluß zur Nabenanschraub
fläche zu unterbrechen, den anliegenden Bereich weniger auf
zuheizen und eine weitere Gewichtseinsparung zu erzielen.
Der Boden 22′ des Stahlblechtopfes 1′ liegt generell an ei
ner glatten Anschraubfläche der Nabe an; der eigentliche An
preßdruckbereich liegt um die Anschraubbohrungen; die da
zwischenliegenden Flächen können zur Gewichtseinsparung und
zur besseren Druckverteilung Aussparungen aufweisen. Weiter
hin kann die Wandung 20′ des Stahlblechtopfes gestanzte
Kühllöcher 25 besitzen, wobei auch die Möglichkeit besteht,
daß der Flansch 17′ weitere Kühllöcher 26 besitzt. Der Ver
steifungstopf 21′ kann einen zur Wandung 20′ des Stahl
blechtopfes 1′ herumgezogenen Flansch 24 aufweisen und durch
Löten mit dem Stahlblechtopf 1′ verbunden sein.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung,
wobei es sich hierbei um eine Bremsscheibe 1 mit Nabe 35
handelt. Diese Bremsscheibe 1 weist wiederum eine Verstär
kungswulst 30 im Bereich der Wandung 20 auf, wobei ebenfalls
eine Dehnungsnut 21 zwischen dem Bremsring 4 und der Wandung
20 vorhanden ist. Damit läßt sich die erfindungsgemäße Kon
struktion mit allen ihren Vorteilen auch bei einer Brems
scheibe mit Nabe einsetzen.
Durch die besondere Konstruktion des Bremsenkörpers mit der
Dehnungsnut 21 bzw. 21′ ergibt sich der Vorteil, daß eine
unerwünschte Auswinkelung des Topfes 1 bzw. 1′ einwandfrei
vermieden und auf einfache Weise die Reibwertstabilität so
wie das Verschleiß- und Komfortverhalten erheblich verbes
sert wird.
Claims (11)
1. Bremsscheibe für Kraftfahrzeuge mit mindestens einem
Bremsring, an welchem sich innenseitig ein aus Wandung
und Boden bestehender Topf anschließt, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Anschlußbereich (10) des Bremsringes (4,
4′) an die Wandung (20, 20′) des Topfes (1, 1′) eine Deh
nungsnut (21, 21′) angeordnet ist.
2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dehnungsnut (21, 21′) in der Bremsringebene (E-E; E′-
E′; E′′-E′′) liegt.
3. Bremsscheibe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Dehnungsnut (21, 21′) wellenförmig ausgebil
det ist.
4. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit
innen- oder außenbelüfteter Scheibe, dadurch gekenn
zeichnet, daß die jeweilige an die Wandung (20) des
Topfes (1) anschließende Bremsringebene (E′-E′; E′′-E′′)
mit der Dehnungsnut (21) versehen ist.
5. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit dop
pelt belüfteter Scheibe und Rippenaufhängung, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Rippenaufhängung im Anschlußbereich
an die Wandung (20) des Topfes (1) die Dehnungsnut (21)
aufweist.
6. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in Stahl
blechverbundkonstruktion, dadurch gekennzeichnet, daß der
zwischen den Bremsringen (4, 4′) liegende Flansch (17)
des Stahlblechtopfes (1′) mit der Dehnungsnut (21′) ver
sehen ist.
7. Bremsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dehnungsnut (21′) in den Flansch (17′) eingeprägt
ist.
8. Bremsscheibe nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Breite des radialen Flansches (17′) des
Stahlblechtopfes (1′) kleiner als die Breite der einander
gegenüberliegenden Bremsringe (4, 4′) ist, wobei benach
barte Flächen der Bremsringe (4, 4′) einerseits und des
Flansches (17′) und der Bremsringe (4, 4′) andererseits
durch Löten miteinander verbunden sind und wobei der
Stahlblechtopf (1′) im Anschlußbereich des radialen Flan
sches (17′) zur Wandung (20′) die umlaufende Dehnnut
(21′) aufweist.
9. Bremsscheibe nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Boden (22′) des Stahlblechtopfes
(1′) mit einem Versteifungstopf (23) verbunden ist.
10. Bremsscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Versteifungstopf (21) einen zur Wandung (20′)
des Stahlblechtopfes (1′) herumgezogenen Flansch (24)
aufweist und durch Löten mit dem Stahlblechtopf (1′)
verbunden ist.
11. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich zwischen
dem Boden (22) und der Wandung (20) des Topfes (1) die
Wandung (20) eine umlaufende Verstärkung (30) aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883835637 DE3835637A1 (de) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | Massive oder belueftete bremsscheiben fuer kraftfahrzeuge |
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DE19883835637 DE3835637A1 (de) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | Massive oder belueftete bremsscheiben fuer kraftfahrzeuge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3835637A1 true DE3835637A1 (de) | 1990-04-26 |
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ID=6365475
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