DE7900930U1 - CRUSH-PROOF BRAKE DISC FOR VEHICLE BRAKES - Google Patents
CRUSH-PROOF BRAKE DISC FOR VEHICLE BRAKESInfo
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Description
18 8S5 A18 8S5 A
KAWASAKI JUKOGYO K.K.
Kobe-shi, Hyogo-ken (Japan)KAWASAKI JUKOGYO KK
Kobe-shi, Hyogo-ken (Japan)
Quietschsichere Bremsscheibe für FahrzeugbremsenAnti-squeak brake disc for vehicle brakes
Die Neuerung betrifft eine quietschsichere Bremsscheibe für Fahrzeugbremsen.The innovation concerns a squeak-proof brake disc for vehicle brakes.
In Hochleistungsfahrzeugen werden als Fahrbremsen immer häufiger Scheibenbremsen verwendet. Seit einigen Jahren ist ferner eine Tendenz vorhanden, aus Gründen der Zweckmäßigkeit und Verkehrssicherheit Bremskörper mit einem hohen Anteil an metallischem Material zu verwenden. Diese Zunahme des Anteils an metallischen Teilen in den Bremskörpern führt jedoch dazu, daß beim Bremsen ein unangenehmes Quietschen auftritt. Im allgemeinen wird angenommen, daß dieses Quietschen auf resonante Schwingungen zurückzuführen ist, zu denen die Bremsscheibe durch die Reibung zwischen Bremsscheibe und den mit ihr zusammenwirkenden Bremskörpern angeregt wird. Eb wurde bereits berichtet, daß während einer einzigen Bremsung bereits eine allmähliche Verschiebung der Schwingungsformen dieser resonanten Schwingungen in der Bremsscheibe auftritt.Disc brakes are increasingly used as driving brakes in high-performance vehicles. For several years it has been there is also a tendency, for reasons of expediency and road safety, to brake bodies with a high proportion to use on metallic material. This leads to an increase in the proportion of metallic parts in the brake bodies however, to the fact that an unpleasant squeaking occurs when braking. It is generally believed that this squeak is due to resonant vibrations, to which the brake disc is caused by the friction between the brake disc and the is excited with her cooperating brake bodies. Eb has already been reported that during a single braking already a gradual shift of the waveforms this resonant vibration occurs in the brake disc.
Zur Beseitigung des Quietschens der Bremsen ist in der am 26. November 1974 eingereichten und am 31. Mai 1976 als Gebrauchsmuster-Auslegeschrift Sho 51-68985 bekanntgemachten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung 49-143252 bereits vorgeschlagen worden, in der Bremsscheibe mehrere Löcher auszubilden, die sich vom Außenumfang der Scheibe radial ein-To eliminate the squeal of the brakes is in the on November 26, 1974 filed and on May 31, 1976 as utility model Auslegeschrift Sho 51-68985 published Japanese utility model application 49-143252 have been to form several holes in the brake disc, which radially extend from the outer circumference of the disc
wärts erstrecken und um deren Umfang unregelmäßig verteilt sind, so daß die resonanten Schwingungen in der Bremsscheibe gedämpft und Schwingungen mit verschiedenen Frequenzen erzeugt werden, die für das menschliche Ohr nicht unangenehm sind. Dieser Vorschlag hat jedoch den Nachteil, daß die Ausbildung derartiger radialer Löcher in der relativ dünnen Bremsscheibe großes Geschick erfordert.extend downwards and are irregularly distributed around the circumference, so that the resonant vibrations in the brake disc dampened and vibrations with different frequencies are generated, which are not uncomfortable for the human ear are. However, this proposal has the disadvantage that the formation of such radial holes in the relatively thin Brake disc requires great skill.
Bei den üblichen Scheibenbremsen tritt aber noch ein weiteres Problem auf, das darin besteht, daß beim Bremsen die Bremsscheibe die Bremskörper abschleift, so daß sie sehr glatte Flächen erhalten, von denen man ebenfalls annimmt, daß sie ein Quietschen verursachen. Ferner ist es bei Scheibenbremsen sehr wichtig, daß die Wärme von der Bremsscheibe wirksam abgestrahlt wird. Diese bei Scheibenbremsen auftretenden Probleme werden durch die Lehre nach der vorgenannten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung nicht gelöst.With the usual disc brakes, there is another problem that is that when braking, the Brake disc grinds the brake bodies so that they get very smooth surfaces, which are also assumed to be that they cause a squeak. It is also very important with disc brakes that the heat from the brake disc is effectively radiated. These problems occurring with disc brakes are alleviated by the teaching according to the aforementioned Japanese Utility model registration not resolved.
Daher besteht eine Aufgabe der Neuerung in der Schaffung einer Bremsscheibe, die einerseits einfach und leicht hergestellt werden kann und andererseits das Quietschen beim Bremsen stark vermindert .Therefore, one object of the innovation is to create a brake disc which, on the one hand, is simple and easy to manufacture and on the other hand the squeaking when braking is greatly reduced.
Eine weitere Aufgabe der Neuerung besteht in der Schaffung einer Bremsscheibe, die das Quietschen beim Bremsen stark vermindert und die verhindert, daß die Reibflächen der Bremskörper beim Bremsen unzulässig glattgeschliffen werden.Another task of the innovation is to create a brake disc that reduces the squeaking noise when braking and prevents the friction surfaces of the brake body from being ground smoothly when braking.
Eine Aufgabe der Neuerung besteht ferner in der Schaffung einer Bremsscheibe, die mit Mitteln zum Vermindern des Quietschens und zur Gewährleistung einer sehr wirksamen Wärmeabstrahlung von der Bremsscheibe versehen ist.Another object of the innovation is to create a brake disc with means for reducing the squeaking and is provided to ensure a very effective heat dissipation from the brake disc.
Gemäß der Neuerung können die vorgenannten und weitere Aufgaben durch die Schaffung einer für Scheibenbremsen bestimmtenAccording to the innovation, the aforementioned and other tasks can be achieved by creating a dedicated disk brake
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Bremsscheibe gelöst werden, die auf entgegengesetzten Seiten mit Reibflächen versehen und in diesen mit mehreren öffnungen ausgebildet ist, die in der Umfangsrichtung unterschiedliche Abstände voneinander haben. Diese öffnungen können die Bremsscheibe in ihrer ganzen Dicke durchsetzen, d.h., an entgegengesetzten Enden in den auf entgegengesetzten Seiten der Bremsscheibe vorgesehenen Reibflächen münden. Die öffnungen können die Form von in Bezug auf die Scheibe radial langgestreckten Schiit :en oder von kreisförmigen Löchern haben, die in radialen Reihen angeordnet sind. Dabei können die Löcher jeder Reihe in gleichen Radialabständen voneinander angeordnet sein. Es ist aber wichtig, daß die radialen Lochreihen in der umfangsrichtung der Bremsscheibe in unterschiedlichen Abständen voneinander angeordnet sind. Dabei besagt die Angabe "unterschiedliche Abstände", daß der in der umfangsrichtung gemessene Abstand zwischen zwei einander in der umfangsrichtung benachbarten öffnungen sich von beiden in der umfangsrichtung gemessenen Abständen auf den entgegengesetzten Seiten des erstgenannten Abstandes unterscheidet und daß die an zweiter Stelle genannten Abstände auch untereinander verschieden sind.Brake disc are released, which are provided on opposite sides with friction surfaces and in these with several openings is formed which have different distances from one another in the circumferential direction. These openings can be the brake disc enforce in their entire thickness, i.e. at opposite ends in those on opposite sides of the brake disc open provided friction surfaces. The openings can be in the form of radially elongated ones with respect to the disk Shiit: s or of circular holes arranged in radial rows. The holes in each row can be in be arranged equal radial distances from each other. But it is important that the radial rows of holes in the circumferential direction the brake disc are arranged at different distances from one another. The specification means "different Distances "that the distance measured in the circumferential direction between two adjacent ones in the circumferential direction openings are from both distances measured in the circumferential direction on opposite sides of the first-mentioned distance and that the second-mentioned Distances are also different from each other.
Bremsscheiben mit in den Reibflächen ausgebildeten öffnungen sind bekannt. Beispielsweise ist in der am 21. März 1971 unter Beanspruchung der Priorität der deutschen Patentanmeldung G 70 11 084.8 eingereichten und am 5. November 1971 als Auslegeschrift Sho 46-376f bekanntgemachten japanischen Patentanmeldung Sho 46-17548 eine Bremsscheibe beschrieben, die für Scheibenbremsen für Fahrzeuge bestimmt und mit öffnungen ausgebildet ist, die in auf entgegengesetzten Seiten der Bremsscheibe vorgesehenen Reibflächen münden. Gemäß der genannten Patentanmeldung sind jedoch die öffnungen in einem regelmäßigen Muster angeordnet, während gemäß der vorliegenden Neuerung die öffnungen auf den Reibflächen mit unterschiedlichen Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet sind. In der bekannten Bremsscheibe kann durch die öffnungen das Gewicht der Scheibe vermindert und deren Wärmeabstrahlleistung erhöht werden. Durch die bekannte Anordnung wird jedoch nicht das in den üblichenBrake disks with openings formed in the friction surfaces are known. For example, on March 21, 1971, claiming the priority of the German patent application G 70 11 084.8 and published Japanese patent application on November 5, 1971 as Auslegeschrift Sho 46-376f Sho 46-17548 describes a brake disc intended for disc brakes for vehicles and designed with openings which open into friction surfaces provided on opposite sides of the brake disc. According to the said Patent application, however, the openings are arranged in a regular pattern, while according to the present innovation Openings are arranged on the friction surfaces at different distances in the circumferential direction. In the well-known brake disc the weight of the pane can be reduced through the openings and its heat radiation capacity can be increased. By however, the known arrangement is not the same as in the usual
♦ t ·♦ t ·
Scheibenbremsen auftretende Quietschen vermindert.Squeaking that occurs with disc brakes is reduced.
Dank der Anordnung der öffnungen mit in der Umfangsrichtung unterschiedlichen Abständen voneinander werden in der Bremsscheibe resonante Schwingungen verhindert und wird dadurch das Quietschen stark vermindert. Die öffnungen vergrößern ferner die Fläche, die für die Wärmeabfuhr zur Verfügung steht. Außerdem trachten die öffnungen, die Reibflächen der Bremskörper aufzurauhen, so daß deren Reibflächen nicht unzulässig glattgeschliffen werden.Thanks to the arrangement of the openings with in the circumferential direction different distances from each other, resonant vibrations are prevented in the brake disc and is thereby the squeaking is greatly reduced. The openings also enlarge the area that is available for heat dissipation stands. In addition, the openings seek to roughen the friction surfaces of the brake bodies so that their friction surfaces are not inadmissible be sanded smooth.
Die Neuerung schafft somit eine für Scheibenbremsen für Fahr-„ zeuge bestimmte Bremsscheibe, die auf entgegengesetzten Sei-The innovation thus creates a disc brake for driving " create certain brake discs that are on opposite sides
ten mit Reibflächen versehen und in diesen mit Schlitzen oderth provided with friction surfaces and in these with slots or
j Löchern ausgebildet ist, welche die Bremsscheibe in ihrerj holes is formed, which the brake disc in their
Dicke durchsetzen und in der Umfangsrichtung der Bremsscheibe '■ in unterschiedlichen Abständen voneinander angeordnet sind, soEnforce thickness and are arranged in the circumferential direction of the brake disc '■ at different distances from one another, so
daß das Quietschen stark vermindert wird.that the squeak is greatly reduced.
Ausführungsbeispiele der Neuerung werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigtEmbodiments of the innovation are based on the following of the accompanying drawings. In these shows
Fig. 1 im Schnitt einen Teil einer Bremsscheibe nach einer Ausführungsform der Neuerung,Fig. 1 in section a part of a brake disc according to an embodiment of the innovation,
Fig. 2 in Seitenans-icht einen Teil der Bremsscheibe nach Fig. 1,Fig. 2 in a side view of part of the brake disc according to Fig. 1,
Fig. 3 ebenfalls in Seitenansicht einen Teil einerFig. 3 also in side view part of a
Bremsscheibe nach einer zweiten Ausführungsform der Neuerung undBrake disc according to a second embodiment the innovation and
Fig. 4 in Seitenansicht einen xeii einer Bremsscheibe nach einer weiteren Ausführungsform der Neuerung.4 shows a side view of a brake disk according to a further embodiment of the innovation.
• ε. »g · «_• ε. »G ·« _
Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Bremsscheibe 1 besitzt einen Außenkranz 2 und eine zentrale Nabe 3. Diese beiden Teile werden durch Schmieden oder Pressen einstückig aus einem geeigneten Stahl hergestellt. Man kann natürlich auch den Außenkranz 2 getrennt von der Nabe 3 aus einem geeigneten Stahl und die Nabe 3 aus Gußeisen oder einer Leichtmetallegierung herstellen und den Außenkranz 2 und die Nabe miteinander vernieten oder auf eine andere geeignete Weise miteinander verbinden. Die Nabe 3 ist mit Schraubenlöchern ausgebildet, so daß die Bremsscheibe 1 mit Hilfe von nicht gezeigten Schrauben und Muttern an einem Rad befestigt werden kann. Der Außenkranz 2 ist auf entgegengesetzten Seiten mit Reibflächen 6 versehen, denen Reibbremskörper 5 gegenüberliegen. Diese sind in an sich bekannter Weise auf Bremskolben montiert, die 2U einem nicht gezeigten Bremsbetätigungsmechanismus gehören und zur Betätigung der Bremse die Bremskörper in Reibungsberührung mit den Reibflächen drücken können.The brake disk 1 shown in Figures 1 and 2 has an outer rim 2 and a central hub 3. These Both parts are manufactured in one piece from a suitable steel by forging or pressing. Of course you can also the outer rim 2 separated from the hub 3 made of a suitable steel and the hub 3 made of cast iron or a light metal alloy produce and rivet the outer rim 2 and the hub to one another or in another suitable manner connect with each other. The hub 3 is formed with screw holes so that the brake disc 1 by means of not bolts and nuts shown can be attached to a wheel. The outer rim 2 is on opposite sides with Provided friction surfaces 6, which friction brake body 5 are opposite. These are on brake pistons in a manner known per se mounted, the 2U to a brake operating mechanism, not shown belong and can press the brake body into frictional contact with the friction surfaces to actuate the brake.
Gemäß der Fig. 2 ist die Bremsscheibe 1 in ihrem Außenkranz mit mehreren kreisförmigen Löchern 7, 8 und 9 ausgebildet, die längs mehrerer radialer Reihen A, B, C, D, E, F, G, H, I und J angeordnet sind. In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 xind 2 sind in jeder radialen Reihe drei Löcher 7, 8 und 9 in gleichen Radialabständen voneinander angeordnet. Die in der ümf angsrichtung gemessenen oder Winkelabstände c/. .. bis 0^-J0 zwischen einander benachbarten Reihen sind jedoch unterschiedlich. According to FIG. 2, the brake disc 1 is formed in its outer rim with several circular holes 7, 8 and 9 which are arranged along several radial rows A, B, C, D, E, F, G, H, I and J. In the embodiment according to FIG. 1 xind 2, three holes 7, 8 and 9 are arranged at equal radial distances from one another in each radial row. The measured in the umf angsrichtung or angular distances c /. .. to 0 ^ -J 0 between adjacent rows are different.
Wenn zum Bremsen die Bremskörper 5 gegen die Reibflächen 6 der Bremsscheibe 1 gedrückt werden, führt die wechselnde Reibung zwischen der Bremsscheibe 1 und den Bremskörpern 5 zur Erzeugung von Schwingungen in der Bremsscheibe 1 und den Bremskörpern wenn die Frequenzen dieser Schwingungen in der Nähe der Eigenfrequenz der Bremsscheibe 1 liegen, wird diese zu resonantenWhen the brake bodies 5 are pressed against the friction surfaces 6 of the brake disk 1 for braking, the alternating friction results between the brake disc 1 and the brake bodies 5 for generating vibrations in the brake disc 1 and the brake bodies if the frequencies of these vibrations are close to the natural frequency of the brake disk 1, it becomes resonant
Schwingungen angeregt, so daß ein Quietschen auftritt. In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind jedoch die von den Löchern 7, 8 und 9 gebildeten Reihen in der Umfangsrichtung der Bremsscheibe 1 in ungleichen Abständen voneinander angeordnet, so daß die zwischen einander benachbarten Lochreihen liegenden Scheibensektoren unterschiedliche Eigenfrequenzen haben. Daher werden in einem Scheibensektor erzeugte Schwingungen zu den benachbarten Sch-2ibensektoren übertragen, in denen Schwingungen mit anderen Frequenzen erzeugt werden. Infolgedessen werden die Schwingungsamplituden verringert. Die Löcher 7, 8 und 9 bewirken ferner ein wiederholtes Aufrauhen der Reibflächen der Bremskörper 5. Die Berührung der rauhen Reibflächen der Bremskörper 5 mit den Reibflächen der Bremsscheibe 1 mit wechselnder Reibung führt zu Schwingungen, deren Frequenzen in einem großen Bereich variieren. Dadurch wird die Möglichkeit des Auftretens eines Quietschens weiter vermindert.Vibrations excited so that a squeak occurs. In the embodiment described above, however, the rows formed by the holes 7, 8 and 9 in the circumferential direction of the brake disc 1 arranged at unequal distances from each other, so that the adjacent between each other Disc sectors lying in rows of holes have different natural frequencies. Therefore, they are generated in a disk sector Transmit vibrations to the neighboring cutting sectors, in which vibrations with other frequencies are generated. As a result, the vibration amplitudes are reduced. The holes 7, 8 and 9 also cause a repeated roughening of the friction surfaces of the brake body 5. The contact of the rough friction surfaces of the brake body 5 with the friction surfaces of the brake disc 1 with alternating friction leads to vibrations, whose frequencies vary over a wide range. This further increases the possibility of a squeak occurring reduced.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in den Figuren 1 und 2 gezeigten dadurch, daß die Löcher 7, 8 und 9 jeder der radialen Reihen A bis J durch einen in Bezug auf die Bremsscheibe 1 radial langgestreckten Schlitz ersetzt sind. In dieser Ausführungsform müssen die Schlitze in der ümfangsrichtung in unterschiedlichen Abständen voneinander angeordnet sein.The embodiment shown in FIG. 3 differs from that shown in FIGS. 1 and 2 in that the holes 7, 8 and 9 of each of the radial rows A to J are replaced by a slot which is elongated radially with respect to the brake disk 1. In this embodiment, the slots must be arranged at different distances from one another in the circumferential direction.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind in jeder radialen Reihe A bis J vier kreisförmige Löcher 27, 28, 29 und 30 angeordnet. Im übrigen entspricht diese Ausführungsform der in den Figuren 1 und 2 gezeigten.In the embodiment according to FIG. 4, four circular holes 27, 28, 29 and 30 are arranged in each radial row A to J. Otherwise, this embodiment corresponds to that shown in FIGS.
Als praktisches Ausführungsbeispiel wurde eine Bremsscheibe der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Art mit einem Außendurchmesser von 290 mm und einer Dicke von 7 mm hergestellt. In demAs a practical embodiment, a brake disk of the type shown in Figures 1 and 2 with an outer diameter was used of 290 mm and a thickness of 7 mm. By doing
Außenkranz 2 wurden Löcher 7,8 und 9 von 8 nun Durchmesser ausgebildet. Zwischen den Lochreihen A bis J waren folgende Winkelabstände vorhanden:Outer rim 2 were holes 7,8 and 9 of 8 now diameter educated. The following angular distances existed between the rows of holes A to J:
Ji-2 c£-3 5^4 0^5 z/da 367 o£.8 d^-9 0C10 Ji- 2c £ -3 5 ^ 4 0 ^ 5 z / da 367 o £ .8 d ^ -9 0C10
15° 35° 20° 55° 35° 60° 25° 45° 30° 40°15 ° 35 ° 20 ° 55 ° 35 ° 60 ° 25 ° 45 ° 30 ° 40 °
Die Bremsscheibe wurde mit einem Bremsdruck im Bereich vonThe brake disc was operated with a brake pressure in the range of
2 22 2
2 bis 3 kp/cm bis 30 kp/cm geprüft. Dabei zeigte es sich, daß bei dieser Bremsscheibe bei Fahrgeschwindigkeiten unter 50 km/h das Quietschen stark vermindert wird. Insbesondere wurde festgestellt, daß bei einer Fahrgeschwindigkeit von 5 bis 10 km/h das bei den üblichen Bremsscheiben auftretende Quietschen bei Verwendung der geprüften Bremsscheibe gemäß der Neuerung auf die Hälfte oder noch weniger vermindert wird.2 to 3 kp / cm to 30 kp / cm tested. It turned out that with this brake disc the squeaking is greatly reduced at speeds below 50 km / h. In particular it was found that at a driving speed of 5 to 10 km / h that which occurs with conventional brake discs Squeaking when using the tested brake disc is reduced to half or even less according to the innovation.
Die Neuerung ist auf Einzelheiten der dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht eingeschränkt, da diese vom Fachmann im Rahmen des Neuerungsgedankens abgeändert werden können.The innovation is based on details of those shown and above The exemplary embodiments described are not restricted, since these have been modified by the person skilled in the art within the scope of the concept of innovation can be.
Claims (4)
Reibflächen versehen ist, in denen mehrere öffnungen ausgebildet sind, die in der Umfangsrichtung in unterschiedlichen Abständen voneinander angeordnet sind.1. Brake disc for disc brakes, characterized in that the brake disc on opposite sides with
Friction surfaces is provided, in which several openings are formed, which are arranged in the circumferential direction at different distances from one another.
langgestreckten Schlitzen gebildet werden.3. Brake disc according to claim 1, characterized in that the openings of with respect to the brake disc are radial
elongated slots are formed.
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Cited By (2)
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