DE4237655A1

DE4237655A1 - Bremsscheibe

Info

Publication number: DE4237655A1
Application number: DE19924237655
Authority: DE
Inventors: Roland Martin
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1992-11-07
Filing date: 1992-11-07
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2012-11-08
Also published as: DE4237655B4

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es hat sich bei Bremsscheiben für Scheibenbremsen mit zwei Reibringen und zwischenliegenden Kühlkanälen gezeigt, daß bei einer aus Grauguß bestehenden einstückigen Bremsscheibe das Reibwertverhalten über die einzelnen Scheiben nicht gezielt beeinflußbar ist. Die gegossene Einteiligkeit der Bremsscheibe trägt zu einem ungünstigen Schwingungsverhalten bei, was aufgrund der vorgegebenen Bauart nicht wesentlich reduziert werden kann. Da die Kühlungsverhältnisse am äußeren aus Grauguß bestehenden Reibring ungünstig sind, neigt die Reibfläche dieses Reibringes zu einer vermehrten Rißbildung. Aufgrund der Einteiligkeit der Bremsscheibe und Herstellung insgesamt in Grauguß ist keine wesentliche Verminderung des Gewichts der Bremsscheibe zu erzielen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Bremsscheibe für eine Scheibenbremse zu schaffen, mit der die Nachteile bekannter Bremsscheiben vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale enthalten die Unteransprüche.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß durch die Ausbildung der Bremsscheibe bzw. der beiden Reibringe in verschiedenen Materialien, wie zum Beispiel in Grauguß und in einem Faserverbundwerkstoff, das Temperatur- und Reibwertverhalten, die Schwingungsdämpfung, das Rißverhalten und die Gewichtsbilanz wesentlich verbessert werden.

So kann der äußere Reibring der Bremsscheibe z. B. aus einem Faserverbundwerkstoff, einem keramischen Werkstoff oder Karbon bestehen. Dieser äußere Reibring wird am inneren Reibring aus Grauguß entweder über Niete, Hohlniete oder durch eine entsprechende Verbindungsart befestigt. Auch ist ein Vergießen mit dem inneren Reibring aus Grauguß in einer gleichen Form möglich, so daß sich eine innige Verbindung ergibt.

Besonders günstig für die Wirksamkeit der Scheibenbremse ist eine Ausbildung der Bremsscheibe mit einem äußeren Reibring aus Faserverbundwerkstoff, Karbon sowie eines in Wirkverbindung mit diesem Reibring stehenden Bremsbelags aus Faserverbundwerkstoff sowie Karbon, wobei der innere Reibring aus Grauguß besteht dem ein Bremsbelag aus asbestfreien Material gegenübersteht.

Durch den Einsatz von Reibringen in unterschiedlichen Materialien läßt sich gezielt das Reibwertverhalten der Bremsscheibe beeinflussen. So wird z. B. bei Verwendung von Karbon für den äußeren Reibring in Verbindung mit Grauguß für den inneren Reibring eine Steigerung des Hochtemperatur-Reibwertverhaltens erzielt, ohne die Nachteile von Vollkarbon mit zu niedrigen Kaltreibbeiwerten in Kauf nehmen zu müssen.

Durch den zweiteiligen Aufbau der Bremsschreiben werden die Reibschwingungen der Bremsscheibe deutlich reduziert, da die Verbindungen von dem äußeren Reibring zu dem inneren Reibring über einen Reibschluß erfolgt.

Aufgrund der ungünstigeren Kühlungsverhältnisse auf dem äußeren Reibring, kommt es in der Praxis zu einer frühen Rißbildung. Durch Einsatz des temperaturbeständigeren Karbon-Reibringes und eines Karbon-Reibbelages wird dieses Problem weitestgehend beseitigt.

Durch den Entfall des äußeren Reibringes in Grauguß und Ersatz durch ein spezifisch leichteres Material wie z. B. Karbon, kann einschließlich des äußeren Bremsbelages, aus dem gleichen Werkstoff, am Gesamtgewicht bis zu 12% Gewicht eingespart werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine teilweise dargestellte Bremsscheibe mit zwei Reibringen und zwischenliegenden Kühlkanälen,

Fig. 2 eine Darstellung der beiden über Nieten verbundenen Reibringe, wobei die Rippen am äußeren Reibring vorgesehen sind,

Fig. 3 eine Darstellung der Reibringe bei der die Rippen am inneren Reibring angeordnet sind und

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Scheibenbremse mit Bremsbelägen und Bremskolben.

Eine Scheibenbremse umfaßt im wesentlichen eine Bremsscheibe 1 bestehend aus zwei Reibringen 2 und 3, die zwischen sich Kühlkanäle 4 aufweisen. Die Reibringe 2 und 3 stehen mit Bremsbelägen 8, 9 in Wirkverbindung, die wiederum vom Bremskolben 10, 11 beaufschlagbar sind.

Der äußere Reibring 3 ist aus einem Faserverbundwerkstoff gebildet und der innere Reibring 2 besteht aus einem Graugußmaterial. Die beiden Reibringe 2 und 3 sind über Nieten 5 miteinander verbunden, welche versenkt in der Reibfläche 6, 7 der Reibringe 2, 3 angeordnet sind. Die Niete 5 können auch aus Hohlnieten bestehen, so daß eine Perforation der Reibflächen entsteht. Eine weitere Verbindungsmöglichkeit der beiden Reibringe 2 und 3 kann in einem Gießvorgang erfolgen, wobei in einer Form beim Gießen des Reibringes aus Grauguß eine Verbindung erfolgt.

Der Faserverbundwerkstoff kann aus einem wärmebeständigen Harz mit einem Keramikwerkstoff oder Karbon bestehen.

In Fig. 4 ist ein Teil einer Scheibenbremse näher dargestellt. Der innere Reibring 2 besteht aus Grauguß und der äußere Reibring 3 besteht aus dem Faserverbundwerkstoff und beide Reibringe sind miteinander fest verbunden.

Der äußere Reibring 3 steht mit einem Bremsbelag 8 in Wirkverbindung, der aus dem gleichen Werkstoff wie der gegenüberstehende Reibring 3 besteht. Der innere Reibring 2 aus Grauguß wirkt mit einem Bremsbelag 9 zusammen, der aus einem asbestfreien Material besteht.

Claims

1. Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeuges, mit einem inneren, sowie einem äußeren Reibring zwischen denen Kühlkanäle angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Reibring (3) aus einem Faserverbundwerkstoff und der innere Reibring (2) aus einem Graugußwerkstoff besteht und die Reibringe (2) und (3) fest miteinander verbunden sind.

2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (3) aus einem Faserverbundwerkstoff mit wärmebeständigen Harz und einem keramischen Werkstoff besteht.

3. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (3) aus einem Faserverbundwerkstoff mit wärmebeständigen Harz und Karbon besteht.

4. Bremsscheibe nach dem Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere und der innere Reibring (2) und (3) zur Erzielung einer innigen Verbindung beim Gießen in einer Form mit dem Grauguß hergestellt wird.

5. Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reibringe (2) und (3) über Niete (5) miteinander verbunden sind, wobei die Nietköpfe vertieft zu den Reibflächen (6, 7) der Reibringe (2, 3) angeordnet sind.

6. Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reibringe (2, 3) zur Bildung von perforierten Reibflächen (6, 7) über Hohlnieten miteinander verbunden sind.

7. Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Reibring (3) aus einem Faserverbundwerkstoff besteht, der in Wirkverbindung mit einem Bremsbelag (8) aus einem gleichen Werkstoff besteht, wobei der innere Reibring (2) aus Grauguß hergestellt ist und diesem ein asbestfreier Bremsbelag (9) gegenübersteht.