-
Die
Erfindung bezieht sich auf Rotoren, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf
Bremsrotoren, die bei Straßenfahrzeugen
verwendet werden.
-
Herkömmliche
Bremsanordnungen beinhalten einen Bremsrotor mit einer Bremsklotz-Kontaktfläche zum
Kontakt mit Bremsklötzen,
die einem Fahrzeugrad zugeordnet sind, um ein Bremsen zu bewirken.
Die Bremsklotz-Kontaktfläche
kann ein Ring mit kreisförmigem
Querschnitt sein, der mit dem Bremsklotz in Eingriff kommt, welcher
normalerweise aus einem Material mit hoher Reibung besteht, um die
Rotation des Bremsrotors zu stoppen, welcher mit einer Nabe einer
Radanordnung verbunden ist.
-
Die
bei Straßenfahrzeugen
verwendeten Rotoren haben normalerweise eine glatte Bremsklotz-Kontaktfläche. Während des
Betriebs wird der Bremsklotz gegen die Rotorfläche gedrückt, um die Rotation der Radnabe,
die den Rotor trägt,
zu stoppen. Einige bekannte Rotoren sind so ausgebildet, dass sie
die Reibung erhöhen,
indem sie die Oberfläche
des Rotors durch Vorsehen einer Struktur modifizieren.
-
Durch
vermehrte Reibung wird jedoch zusätzlich Wärme über der Bremsklotz-Kontaktfläche des
Rotors während
des Bremsens erzeugt. Das Erzeugen von Wärme, insbesondere mit erhöhter Reibung,
hat einen uneinheitlichen Wärmegradienten, Wärmeverformung
der Bremsklotz-Kontaktfläche und
Wärmespannung
zur Folge, was die Rotorscheibe verschlechtert. Solche Wärmeauswirkungen
können
erhöhte
Kosten für
Austausch und Wartung von Bremsrotoranordnungen zur Folge haben.
-
Eine
Art und Weise, um die Reibung zu erhöhen, besteht darin, Durchgangslöcher in
der Bremsfläche
bereitzustellen. Solche Löcher
erzeugen bei steigender Reibung Belastungskonzentrationen in der
Rotorfläche,
wodurch sich Risse bilden. Rissige Rotoren müssen ersetzt werden, was teuer
sein kann, insbesondere bei Straßenfahrzeugen. Außerdem erfordert
die Herstellung von Rotoren mit Durchgangslöchern eine übermäßig lange Bearbeitungszeit
und Abnutzung der Werkzeuge.
-
Eine
weitere Art, die Reibung zu erhöhen, besteht
darin, längliche
Nuten in der Bremsfläche
bereitzustellen. Dies ist in der US-B-6446770 gezeigt. Der Rotor
der US-B-6446770 hat ein Muster mit länglichen, flachen Nuten, die über der
Bremsfläche
angeordnet sind, wodurch sich eine hervorragende Bremsfläche ergibt,
die besonders effektiv ist bei aggressiverem Reibungsmaterial bei
Hochleistungsanwendungen.
-
Mit
der erhöhten
Reibung wird die Bremsfläche
ebenfalls vermehrt erhitzt. Einige Rotoren sind so ausgebildet,
dass sie mehr Wärme
aufnehmen können,
indem Belüftungskanäle vorgesehen
sind. Diese Art von Bremsrotor, die normalerweise Belüftungsrotor
genannt wird, beinhaltet ein Paar Bremsklotz-Kontaktflächen, die
voneinander beabstandet sind, im allgemeinen durch eine Mehrzahl
von voneinander beabstandeten Luftblechen oder Rippen. Die Luftbleche
oder Rippen ermöglichen,
dass Luft unter der Bremsklotz-Kontaktfläche zirkuliert, um diese zu
kühlen.
-
Die
Belüftung
alleine löst
jedoch nicht die Probleme, die mit einer nicht einheitlichen Wärmeverteilung über der
Bremsklotz-Kontaktfläche
einhergehen, was eine Verformung durch Wärme und Reibungsinstabilität erzeugen
kann. Belüftete
Bremsrotoren haben uneinheitliche Temperaturgradienten über ihren
Bremsklotz-Kontaktflächen.
Der Grund hiefür
ist die Wärmeableitfähigkeit
der Luftbleche unterhalb der Bremsklotz-Kontaktflächen. Die
an den Bremsklotz-Kontaktflächen an
den Bereichen, die ein Luftblech überlappen, erzeugte Luft wird
direkt an das entsprechende Luftblech übertragen. Die während des
Bremsens an den Bremsklotz-Kontaktflächen an den Bereichen zwischen
den Luftblechen erzeugte Wärme
wird nicht direkt an ein Luftblech übertragen. Dementsprechend
ist die Temperatur der Bremsklotz-Kontaktflächen in den Bereichen zwischen
den Luftblechen höher
als in den Bereichen, die ein Luftblech überlappen. Dieser nicht einheitliche
Temperaturgradient trägt
zur Wärmeverformung der
Rotorbremsklotz-Kontaktflächen
bei. Die Wärmeverformung
führt zu
einem uneinheitlichen Kontakt zwischen den Bremsklötzen und
den Bremsklotz-Kontaktflächen,
was weiterhin den Wärmegradienten
erhöht,
eine frühzeitige
Abnutzung des Rotors und des Klotzes zur Folge hat und das Heißrubbeln
und Schwingungen erhöht.
Die Wärmeverformung
bewirkt weiterhin eine Warmrissbildung in dem Rotor und eine verringerte
Lebensdauer desselben.
-
Ein
weiteres Problem der Reibungsflächenstruktur
ist die Zunahme des Lärms,
der während
des Bremsens entsteht. Während
die Struktur die Reibung erhöht,
erzeugt sie auch eine Störung
zwischen dem Bremsklotz und der Rotorfläche. Diese Störung kann
einen Lärm
erzeugen, was bei der letztendlichen Fahrzeugkonstruktion ein Thema
werden kann.
-
Die
in dem US Patent 6,446,770 beschriebenen, oben erörterten
Rotoren tendieren dazu, dass sie einen großen Lärmpegel während des Bremsens verursachen.
Während
hohe Lärmpegel
im Rennsport akzeptabel sind, ist es bei normalem Fahrzeug-Straßengebrauch
bevorzugt, minimale Lärmpegel
während
des Bremsens zu haben.
-
JP-A-09/072358
offenbart eine belüftete Scheibe
mit einer äußeren Scheibe,
einer inneren Scheibe und dazwischenliegenden Rippen, in welchen
der Wärmestau
an den dicken Teilen der Scheibe entsprechend der Anordnung der
Rippen reduziert ist, indem an der Bremsfläche der Scheibe Aussparungen
oberhalb der Rippen angeordnet sind.
-
EP-A-1063442
offenbart eine Bremsscheibe mit Aussparungen, die auf beiden Seiten
der Scheibe in unterschiedlichen Mustern vorgesehen sind. In einigen
Fällen
fluchten die Aussparungen auf jeder Seite so, dass sie eine Öffnung durch
die Scheibe bilden.
-
JP-A-03/255233
offenbart einen Scheibenrotor mit ausgesparten Schlitzen an der
Bremsfläche.
-
US-B-6279697
offenbart einen Bremsscheibenrotor mit leicht eingedrückten Aussparungen
in beiden Seiten des Scheibenrotors, die nicht richtungsgebunden
sind und im Wesentlichen willkürlich auf
der Bremsfläche
angeordnet sind.
-
EP-A-0670434
offenbart einen Bremsscheibenrotor mit Aussparungen von unterschiedlichen Formen
und Profilen.
-
US-A-3809192
offenbart eine Bremsscheibe mit Aussparungen, die sich teilweise
oder vollständig in
die Bremsfläche
der Scheibe erstrecken und in einem einheitlichen Muster entlang
einer Trennungslinie oder alternativ zickzackförmig angeordnet sind.
-
Somit
besteht ein Bedarf an einem Bremsrotor, der eine verbesserte Reibungsfläche hat,
während
er die erzeugte höhere
Menge an Wärme
und Lärm
aufnimmt, die bei erhöhter
Reibung entstehen können.
Es besteht auch Bedarf an einem Bremsrotor, welcher langlebig und
wirtschaftlich ist.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Rotor vorgesehen, welcher aufweist:
eine
Scheibe mit einer Dicke und mindestens einer Bremsklotz-Kontaktfläche, die
von einem Innenumfang und einem Außenumfang begrenzt ist, wobei
die mindestens eine Bremsklotz-Kontaktfläche eine Mehrzahl von Einbuchtungen
beinhaltet, die darin in einem Bereich zwischen dem Innenumfang
und dem Außenumfang
gebildet sind, wobei die Einbuchtungen konkave Vertiefungen sind,
deren Tiefe geringer ist als die Dicke der Scheibe, und in einem
sich wiederholenden Muster angeordnet sind; und einen sich von der
Scheibe erstreckenden Befestigungsabschnitt zum Befestigen an einem
Rad, wobei das sich wiederholende Muster der Einbuchtungen aus einer Mehrzahl
von Gruppen von Einbuchtungen gebildet ist, die sich im allgemeinen
in dieselbe Richtung zwischen dem Innenumfang und dem Außenumfang
erstrecken, wobei jede Gruppe von Einbuchtungen aus fluchtenden
Einbuchtungen gebildet ist, wobei die Einbuchtungen, die dem Innenumfang
am nächsten sind
und die Einbuchtungen, die dem Außenumfang am nächsten sind
und jegliche dazwischen fluchtenden Einbuchtungen die Gruppe definieren;
dadurch gekennzeichnet, dass jede gesamte Gruppe von Einbuchtungen
radial und in Umfangsrichtung von einer gesamten benachbarten Gruppe
versetzt ist, so dass die äußerste Einbuchtung
einer gesamten ersten Gruppe von Einbuchtungen, die näher zu dem
Innenumfang angeordnet sind, näher
zu dem Innenumfang angeordnet ist als die innerste Einbuchtung einer
gesamten benachbarten zweiten Gruppe von Einbuchtungen, die näher zu dem
Außenumfang
angeordnet sind.
-
Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt einen Rotor bereit mit einer Bremsklotz-Kontaktfläche, die
eine verbesserte Bremsleistung und ein verbessertes Bremsverhalten
bietet. Die Oberfläche
kann die Reibung und das Bremsvermögen steigern, während die
Reibungsstabilität
während
des gesamten Bremsvorgangs beibehalten wird.
-
Eine
Ausführungsform
der Erfindung stellt einen Rotor bereit, mit einer Bremsklotz-Kontaktfläche, welche
die nicht-einheitliche Temperaturverteilung (Wärmegradient) über der
Bremsklotz-Kontaktfläche während des
Bremsens des Fahrzeugs reduziert. Dementsprechend werden die Wärmeverformung und
die zahlreichen Probleme, die mit der Wärmeverformung einhergehen,
minimiert.
-
Eine
Ausführungsform
der Erfindung stellt einen Rotor bereit mit einer Bremsklotz-Kontaktfläche, welche
mit reduzierter Schwingung und Heißrubbeln während des Bremsens funktioniert,
insbesondere aufgrund der reduzierten Wärmeverformung. Dementsprechend
trägt eine
Verringerung der Wärmeverformung
zu gleichmäßigem Bremsen
bei.
-
Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Bearbeitungszeit und die Werkzeugabnutzung
im Vergleich zu herkömmlichen
Rotoren mit Durchgangslöchern
reduziert.
-
Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt einen Rotor bereit, mit einer
Bremsklotz-Kontaktfläche,
deren Wärmegradient über der Fläche reduziert
ist, was Warmrissbildung reduziert und die Lebensdauer des Rotors
verlängert.
-
Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt einen Rotor bereit, bei welchem
ein einheitlicher Kontakt zwischen dem Rotor und den Bremsklötzen unterstützt wird.
Ein nicht einheitlicher Kontakt ergibt sich normalerweise aus der
Wärmeverformung.
Durch einen einheitlichen Kontakt können die Konizität und die
radiale Abnutzung an den Klötzen
verringert und die Lebensdauer des Klotzes verlängert werden. Ein einheitlicher
Kontakt kann auch eine ungleiche Abnutzung verringern. Ein einheitlicher
Kontakt minimiert auch unerwünschte
Reibungsschwankungen zwischen den Klötzen und der Bremsklotz-Kontaktfläche.
-
Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine Einbuchtung an jeder Position über dem
Radius der Bremsfläche
vorgesehen, so dass die Bremsfläche,
falls erforderlich, sorgfältig
getroffen wird, und die Anhäufung
von Reibungsmaterial an der Bremsfläche minimiert wird.
-
Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellt eine Lärmcharakteristik bereit, so
dass während
des Betriebs die Fläche
des Rotors mit erhöhter
Reibung nicht mehr Lärm
erzeugt als eine glatte Scheibe erzeugen würde, wenn der Bremsklotz angelegt
ist.
-
Ein
Rotor gemäß der vorliegenden
Erfindung hat eine Mehrzahl von Einbuchtungen, die in einer Bremsklotz-Kontaktfläche desselben
gebildet sind. Die Einbuchtungen können in einem Muster gebildet sein.
Die unterschiedlichen Konstruktionsmöglichkeiten und die optimale
Konstruktion für
jeden bestimmten Bremsvorgang können
ermittelt werden durch eine endliche Elementanalyse auf der Basis
von Computersimulationen. Ziele des ultimativen Designs können einschließen: Erhöhen der
Reibung zwischen den Bremsklötzen
und der Bremsklotz-Kontaktfläche,
Reduzieren des Wärmegradienten
und somit Reduzieren der Wärmeverformung
an dem Rotor und Reduzieren der Lärmerzeugung.
-
Im
Folgenden werden nun Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beispielhaft in Bezug auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben.
-
1 ist
eine Vorderansicht eines Beispiels eines Bremsrotors;
-
2 ist
eine vergrößerte Ansicht
des Abschnitts A des Bremsrotors von 1;
-
3 ist
eine vergrößerte Querschnitts-Seitenansicht
des Bremsrotors von 1;
-
3A ist
eine vergrößerte Ansicht
des Abschnitts B von 3, welche die Einbuchtungen
im Detail zeigt;
-
4 ist
eine Vorderansicht eines weiteren Beispiels eines Bremsrotors;
-
5 ist
eine vergrößerte Ansicht
von Abschnitt C des Bremsrotors von 4;
-
6 ist
eine Vorderansicht eines weiteren Beispiels eines Bremsrotors;
-
7 ist
eine Vorderansicht eines weiteren Beispiels eines Bremsrotors;
-
8 ist
eine vergrößerte Teilansicht
eines Beispiels eines Bremsrotors gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
-
8A ist
eine vergrößerte Teilansicht
eines Beispiels eines Bremsrotors gemäß einer Modifikation der Ausführungsform
von 8;
-
9 ist
eine vergrößerte Teilansicht
eines Beispiels eines Bremsrotors gemäß einer zusätzlichen Ausführungsform
der Erfindung;
-
10 ist
eine vergrößerte Teilansicht
eines Beispiels eines Bremsrotors gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung;
-
11 ist
eine Vorderansicht eines Beispiels eines Bremsrotors mit integrierter
Nabe gemäß einer weiteren
Ausführungsform
der Erfindung;
-
12 ist
eine Seitenansicht im Querschnitt des Rotors von 11 entlang
Linie XII-XII;
-
13 ist
eine Vorderansicht eines Beispiels eines Bremsrotors gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung;
-
14 ist
eine Vorderansicht eines Beispiels eines Bremsrotors, der mit einer
Nabenanordnung verbunden ist;
-
14A ist eine Seitenansicht im Querschnitt der
Anordnung von 14 entlang der Linie XIV-XIV;
-
15 ist
eine Vorderansicht eines Beispiels eines Bremsrotors gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung; und
-
15A ist eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts
D von 15.
-
Vorzugsweise
ist der hier beschriebene Rotor für die Straßenbenutzung von Autos und
anderen Fahrzeugen konstruiert. Diese Anwendung ist jedoch nur beispielhaft
und die Erfindung ist nicht auf solche Anwendungen oder Fahrzeuge
beschränkt.
Es wird auch in Betracht gezogen, dass der hier beschriebe Bremsrotor
auch in Hochleistungsanwendungen verwendet werden könnte, wie
z.B. bei Rennfahrzeugen oder Schwerlastkraftwagen.
-
Die
spezifischen Arten von Bremsrotoren, die hier beschrieben werden,
sollen repräsentativ
für unterschiedliche
Arten von bekannten Rotoranordnungen sein. Der Rotor kann z.B. eine
randlose Rotoranordnung, eine integrale Rotoranordnung mit Rand
oder eine integrale Rotoranordnung mit Rand und Nabe sein.
-
Der
Bremsrotor 10 von 1 ist ein
belüfteter
Rotor mit einer ersten Bremsfläche 12 und
einer zweiten Bremsfläche 14 (gezeigt
in 3), die gegenüber
der ersten Fläche 12 angeordnet
ist. Die erste und zweite Fläche 12, 14 haben
vorzugsweise eine kreisringförmige
Form und können
eine bearbeitete, zum Bremsen ausgebildete Oberfläche haben.
Eine Reihe von Luftblechen 16, die in 1 angedeutet sind,
erstrecken sich zwischen der ersten Fläche 12 und der zweiten
Fläche 14,
um die Flächen
voneinander zu beabstanden und Belüftungsdurchgänge 18 bereitzustellen.
Die Luftbleche 16 sind in Umfangsrichtung zwischen der
ersten und zweiten Bremsfläche 12, 14 beabstandet.
Die Luftbleche 16 können
in einer beliebigen Anordnung beabstandet sein und jegliche Anzahl
kann in Abhängigkeit
der jeweiligen Konstruktionsüberlegungen
verwendet werden. Vorzugsweise sind die Luftbleche 16 in
gleichmäßigen Abständen angeordnet,
was in 1 gezeigt ist. Die Luftbleche 16 sind
in 1 gebogen gezeigt. Belüftungsbleche können jedoch,
falls gewünscht,
auch gerade sein, was in 8 gezeigt ist.
-
Der
Bremsrotor 10 ist zur Befestigung an einer Radnabe an einem
Fahrzeug vorgesehen. Ein Befestigungsflansch 20 erstreckt
sich nach innen von jeder Fläche 12, 14 zum
Verbinden mit der Radnabe. Der Befestigungsflansch 20 kann
aus einer Reihe von Lappen bestehen, was in 1 gezeigt
ist, oder ein ringförmiger
Flansch sein. Der Befestigungsflansch 20 hat eine Reihe
von beabstandeten Öffnungen 22 zur
Aufnahme von Befestigungsmitteln zum Sichern der Radnabe.
-
Bei
Verwendung dreht sich der Bremsrotor 10 mit dem Rad und
der Radnabe. Ein Bremsklotz oder ein Paar Bremsklötze, die
vorzugsweise an einem Bremssattel montiert sind, sind so befestigt, dass
sie sich in Richtung der Fläche
des Bremsrotors 10 bewegen, so dass sie in den Bremsrotor 10 eingreifen
und eine Rotation der Radnabe stoppen.
-
Die
erste Fläche 12 hat
eine Mehrzahl von darin gebildeten Einbuchtungen oder Vertiefungen 24.
Die Einbuchtungen 24 sind um die Bremsfläche des
Rotors 10 herum angeordnet. Vorzugsweise sind die Einbuchtungen 24 als
konkave Mulden in den Bremsflächen 12, 14 gebildet.
Die Einbuchtungen 24 sind teilweise kugelförmig (3A),
können
jedoch jegliche andere Form haben, einschließlich, jedoch nicht ausschließlich, oval,
bogenförmig,
keilförmig, quadratisch
oder rechteckig. Die Einbuchtungen 24 können auch eine beliebige Größe haben,
sowohl größer als
auch kleiner als gezeigt. Jede Einbuchtung 24 an einer
einzelnen Scheibe 10 kann dieselbe Form und Größe oder
eine andere Form und/oder Größe über der
Fläche
der Scheibe 10 haben.
-
Die
Einbuchtungen 24 können
durch Einschnitte in die Bremsfläche 12, 14 gebildet
werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Bremsrotor 10 aus
Gusseisen mit oder ohne Legierung gebildet und die Einbuchtungen 24 werden
in die Fläche 12, 14 z.B.
mit einem Abschrägungswerkzeug
geschnitten. Die Tiefe der Einbuchtung 24 wird bestimmt
durch die Abnutzung des bestimmten Rotors 10, ist jedoch
vorzugsweise flach. Bei einer Ausführungsform ist z.B. die Tiefe
der Einbuchtung 24 ca. 1,0 bis 1.5 mm. In jedem Fall erstrecken sich
die Einbuchtungen 24 nicht durch die gesamte Bremsfläche 12, 14.
Die Einbuchtungen 24 können
auch mittels anderer Verfahren, einschließlich Prägen gebildet werden.
-
Die
Einbuchtungen 24 können
in Gruppen angeordnet sein, die sich radial nach außen von
dem Innenumfang zum Außenumfang
der Bremsfläche 12 erstrecken,
was in 1 und 2 gezeigt ist. Jede Gruppe 26 beinhaltet
eine Reihe von miteinander fluchtenden Einbuchtungen 24.
Die Gruppen 26 sind in Umfangsrichtung und radial von einer
benachbarten Gruppe versetzt. In der in 1 bis 3 gezeigten
Ausführungsform
beinhaltet jede Gruppe 26 drei Einbuchtungen 24,
und drei sich wiederholende Gruppen 26 erstrecken sich
von dem Innenumfang zum Außenumfang.
Natürlich
kann eine beliebige Anzahl von Einbuchtungen und Gruppen verwendet werden.
Vorzugsweise erstrecken sich die Einbuchtungen 24 nicht
in den Innenumfang oder den Außenumfang.
-
Wie
im Detail in 2 gezeigt ist, ist jede Gruppe 26 von
Einbuchtungen 24 auf der zwischen den Leitblechen 16 positionierten
Fläche 12 angeordnet.
Diese Anordnung unterstützt
eine einheitliche Temperaturverteilung über der Fläche 12. Es ist auch möglich, die
Einbuchtungen 24 über
den Leitblechen 16 oder an Positionen anzuordnen, die keinen
Bezug zur Anordnung der Leitbleche 16 haben. Die zweite Fläche 14 kann
auch ähnliche
Gruppen 26 von darin geformten Einbuchtungen 24 haben.
Die Einbuchtungen 24 auf der zweiten Fläche 14 können mit
den Einbuchtungen 24 auf der ersten Fläche 12 fluchten oder
können
in Bezug auf die erste Fläche 12 versetzt
sein.
-
Wenn
eine Reihe von Einbuchtungen 24 in einem vorbestimmten
Muster verwendet werden, reduziert sich die Diskontinuität zwischen
der Bremsfläche 12, 14 und
dem Bremsklotz. Die Reibung steigt aufgrund der Einbuchtungen 24.
Der Lärm,
den der Bremsklotz, der in Kontakt mit der diskontinuierlichen Fläche der
Bremsflächen 12, 14 ist,
erzeugt, wird jedoch minimiert, da durch die Diskontinuitätsstöße weniger
Störungen
erzeugt werden. Zum Beispiel können
in der Fläche
eines Rotors gebildete Schlitze eine starke Beeinträchtigung
mit sich bringen, was beim Einsatz der Bremsklötze ein übermäßiges Ächzen oder Lärm verursacht.
Bei der Konstruktion mit Vertiefungen steigt der Lärm im Vergleich
zu einer glatten Scheibe nicht übermäßig an.
-
Die
Einbuchtungen 24 liefern auch eine einheitlichere Temperaturverteilung über den
Bremsklotzkontaktflächen 12, 14,
was die Wärmebelastung und
die Wärmeverformung
reduziert und die Lebensdauer der Scheibe verlängert. Somit liefert der Bremsrotor 10 gemäß dieser
Erfindung eine erhöhte Bremskraft
aufgrund der von den Einbuchtungen 24 erzeugten Reibung,
während
er eine gleichmäßige Temperaturverteilung
erreicht, welche die Scheibe belastbarer macht und weniger Lärm beim
Bremsen erzeugt.
-
4 und 5 zeigen
ein Beispiel eines weiteren Bremsrotors 30. Der Bremsrotor 30 ist
eine einzelne Scheibe mit einer Bremsfläche 32. Vorzugsweise
ist eine Bremsfläche
auch auf der gegenüberliegenden
Seite (nicht gezeigt in 4) vorgesehen. Eine Reihe von
Einbuchtungen 34 sind in der Fläche 32 in ähnlicher
Weise, wie in Bezug auf die Ausführungsform
von 1 beschrieben wurde, gebildet. Wie im Detail in 5 gezeigt
ist, sind die Einbuchtungen 34 in Gruppen 36 angeordnet,
die radial zwischen dem Innenumfang und dem Außenumfang angeordnet sind.
Drei Gruppen 36 von jeweils drei Einbuchtungen 34 sind
gezeigt. Es kann jedoch jegliche Anzahl von Gruppen und Einbuchtungen
verwendet werden. Ähnlich
zur obigen Ausführungsform
kann die Bremsfläche
auf der gegenüberliegenden
Seite des Rotors 30 auch Gruppen von Einbuchtungen haben.
-
6 zeigt
einen belüfteten
Bremsrotor 40 mit einer Bremsfläche 42 mit einer anderen
Anordnung der Einbuchtungen 44 in Sätzen von drei Gruppen 46,
wobei jeder Satz von einem benachbarten Satz um ca. 90 Grad beabstandet
ist. Diese Anordnung liefert eine größere Reibungsfläche, reduziert die
Belastungskonzentrationen, nimmt Wärme auf und stellt eine akzeptable
Lärmcharakteristik
bereit. Die Gruppen 46 können an einer jeglichen Position relativ
zueinander angeordnet werden, z.B. wobei mehrere Gruppen um weniger
als 90 Grad voneinander beabstandet sind oder weniger Gruppen voneinander
um mehr als 90 Grad beabstandet sind.
-
7 zeigt
einem Bremsrotor 50, bei welchem die Einbuchtungen ähnlich angeordnet
sind wie in 6, der jedoch aus einer einzelnen,
nicht belüfteten
Scheibe gebildet ist. Der Rotor 50 hat eine Bremsfläche 52 mit
einer Reihe von Einbuchtungen 54, die in vier Sätzen von
Gruppen 56 angeordnet sind, die ca. 90 Grad voneinander
angeordnet sind. Wiederum ist die gegenüberliegende Fläche vorzugsweise
eine Bremsfläche,
die ebenfalls Einbuchtungen aufweist.
-
8 zeigt
eine Modifikation eines Rotors 60 gemäß der Erfindung mit einem Muster
mit einer Reihe von zwei radial beabstandeten Gruppen 66 von zwei
Einbuchtungen 64, die zwischen geraden Belüftungs-Leitblechen 68 angeordnet
sind.
-
8A zeigt
einen Rotor 61, der dem Rotor von 8 ähnelt, mit
geraden Belüftungs-Leitblechen 63 mit
drei Einbuchtungen 65 in jeder Gruppe 67 von Einbuchtungen.
-
9 zeigt
einen Rotor 70 mit einer Bremsfläche 72 mit Einbuchtungen 74,
die in vier Gruppen 76 angeordnet sind, die radial voneinander
versetzt sind. In diesem Fall beinhaltet jede Gruppe drei Einbuchtungen 74.
-
10 zeigt
einen Rotor 80 mit einer Bremsfläche 82 mit Einbuchtungen 84,
die in Gruppen 86, 88, und 90 angeordnet
sind, wobei jede Gruppe eine andere Anzahl von Einbuchtungen 84 hat.
Die Gruppen können
an einer beliebigen Stelle über
der Rotorfläche 82 angeordnet
sein. In diesem Beispiel beinhaltet die Gruppe 86 zwei
fluchtende Einbuchtungen, Gruppe 88 beinhaltet drei fluchtende
Einbuchtungen 84 und Gruppe 90 beinhaltet vier
fluchtende Einbuchtungen 84.
-
11 zeigt
einen integralen Rotor 90 mit Rand und Nabe mit geraden
Belüftungs-Leitblechen 91.
Der Rotor 90 hat eine Bremsfläche 92 mit Einbuchtungen 94,
die in Gruppen 96 angeordnet sind. Der Verbindungsflansch 98 ist
als erhöhte
Hutform mit Naben-Befestigungsöffnungen 99 ausgebildet, was
in 12 gezeigt ist. In dieser Ausführungsform sind die Einbuchtungen 94 in
Gruppen 96 von drei Einbuchtungen angeordnet, wobei drei
Gruppen die Breite der Bremsfläche 92 überspannen.
Wie bei jeder Ausführungsform
kann jedoch jegliche Anzahl an Einbuchtungen oder Gruppen verwendet
werden.
-
14 zeigt
einen Rotor 110 mit einer Bremsfläche 112 mit Einbuchtungen 114.
Der Rotor 110 hat einen Befestigungsabschnitt 116,
der an einem Rand 118 mit Befestigungsmitteln 120 befestigt ist.
Der Rand 118 hat Öffnungen
122 zum Befestigen an einer Nabe. Wie in 14A gezeigt
ist, kann der Rotor 110 belüftet sein.
-
15 zeigt
einen Rotor 130 mit einer Bremsfläche 132 mit Einbuchtungen 134,
die in einem Muster angeordnet sind, das eine Einbuchtung an jeder
radialen Position zwischen dem Innenumfang der Scheibe und dem Außenumfang
der Scheibe vorsieht. Diese Positionen sind in 15 durch
Linien L dargestellt, welche imaginäre Linien sind, um zu zeigen,
dass die gesamte radiale Fläche
von einer Einbuchtung 134 eingenommen ist. Die Einbuchtungen 134 können an
direkt benachbarten radialen Positionen oder an überlappenden radialen Positionen vorgesehen
sein. Wie gezeigt ist, beinhaltet das Muster eine Reihe von Gruppen
von drei Einbuchtungen 136, die abwechselnd mit einer Reihe
von Gruppen von zwei Einbuchtungen 138 angeordnet sind.
Die präzise
Gruppierung und Anordnung kann jedoch bei dieser Ausführungsform
variieren, solange jede radiale Position von einer Einbuchtung 134 eingenommen
wird. Der Rotor 130 kann auch eine einzelne Scheibe oder
eine belüftete
Scheibe sein und in jeder beliebigen Weise an der Radnabe befestigt
sein.
-
Diese
Positionierung ermöglicht,
dass die Einbuchtungen 134 einen Reinigungseffekt auf die Bremsflächen ausüben. Wenn
die Bremsklötze
gegen die Bremsfläche 132 drücken, während der
Rotor 130 sich dreht, wird das Reibungsmaterial von den Bremsklötzen abgeschabt.
Dieses Reibungsmaterial kann sich auf der Bremsfläche 132 ansammeln
und eine Reibungsmaterial-Übertragungsschicht
auf einer glatten Bremsfläche
bilden, insbesondere wenn aggressives Reibungsmaterial verwendet
wird, wie in Hochleistungsanwendungen. Die Einbuchtungen 134 verhindern
jedoch, dass sich die Transferschicht ansammelt. Wenn die Einbuchtungen 134 jedoch
radial beabstandet sind, kann sich die Transferschicht in Furchen
in den Bereichen zwischen den Einbuchtungen 134 ansammeln
und einen Welleneffekt auf die Bremsfläche 132 haben, was
die Leistung des Rotors beeinträchtigt.
Ein Muster, bei dem die Einbuchtungen 134 quer über der
gesamten Breite der Bremsfläche 132 angeordnet
sind, verhindert eine solche Wellenbildung.
-
Somit
ist anhand der unterschiedlichen, oben beschriebenen Ausführungsformen
ersichtlich, dass eine beliebige Art von Rotor mit Einbuchtungen, die
vorzugsweise in einem Muster auf einer Bremsfläche angeordnet sind, um das
Bremsen zu verbessern, verwendet werden kann, während die negativen Auswirkungen
der erhöhten
Reibung minimiert werden. Während
die meisten Ausführungsformen, die
in den beiliegenden Figuren gezeigt sind, der Einfachheit halber
nur eine Fläche
zeigen, sollte es klar sein, dass die meisten Bremsanwendungen zwei
Flächen
auf einander gegenüberliegenden
Seiten des Rotors beinhalten.
-
Die
oben beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsformen sollen zeigen,
dass im Allgemeinen jegliche Anzahl an Einbuchtungen in jeglicher Anordnung
von Mustern oder Gruppen verwendet werden kann. Die genaue Anzahl
und Anordnung hängen
von den bestimmten Konstruktionsüberlegungen
des Fahrzeugs ab, in dem der Rotor verwendet werden soll.
-
Während vorteilhafte
Ausführungsformen ausgewählt wurden,
um die Erfindung darzustellen, ist dem Fachmann klar, dass unterschiedliche Änderungen
und Modifikationen darin erfolgen können, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.