WO2020035618A1 - Assembled brake disc, and method for producing a brake disc of this type - Google Patents

Assembled brake disc, and method for producing a brake disc of this type Download PDF

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WO2020035618A1
WO2020035618A1 PCT/EP2019/072127 EP2019072127W WO2020035618A1 WO 2020035618 A1 WO2020035618 A1 WO 2020035618A1 EP 2019072127 W EP2019072127 W EP 2019072127W WO 2020035618 A1 WO2020035618 A1 WO 2020035618A1
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holding part
friction ring
brake disc
inner opening
recess
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PCT/EP2019/072127
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Wilfried Strauss
Reiner Becker
Tobias Müller
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Fritz Winter Eisengiesserei Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to a built brake disc, which comprises a friction ring, which delimits an inner opening, and a holding part formed from a sheet metal material.
  • the holding part is seated with a side wall section in the inner opening of the friction ring, the friction ring extending in a direction which is aligned parallel to the axis of rotation about which the brake disc rotates during operation.
  • the friction ring and the holding part are positively interacting with each other provided on the friction ring and on the holding part
  • the invention also relates to a method for producing such a built brake disc.
  • Brake disks of the type in question are used in motor vehicles and are used during a braking process to convert the kinetic energy of the vehicle into friction and therefore heat.
  • the brake shoes of the brake system act against the front friction surfaces of the friction ring of the brake disc during a braking process.
  • the holding part serves to couple the friction ring to the wheel of the respective vehicle to be braked.
  • the holding part can be provided with a receptacle for a rotary bearing, via which the rotatable mounting of the brake disc and the wheel takes place on the respective axle.
  • the holding part can also be designed such that it is directly or over the rim of the wheel to be braked via a brake disc according to the invention is indirectly secured by means of a suitable fastening means to a bearing ring of the pivot bearing which sits on the respective axis.
  • brake disks should also be inexpensive to manufacture in view of the fact that they represent a wearing part.
  • the desired weight reduction could be achieved in that the friction ring and the holding part of brake disks of the type in question are made of different materials that are optimally adapted to the loads acting on them in use.
  • the friction ring of built brake discs is usually cast in one
  • Shaped cast iron material In this way, not only is their inexpensive mass production possible, but also a good one
  • the holding part usually consists of a sheet metal material that is not only easy to form, but also ensures optimal transmission of the braking torques that occur to the wheel to be braked during a braking operation due to the material properties of the respective sheet metal material.
  • EP 2 673 525 B1 discloses an example of a built-up brake disk of the type specified at the beginning, which is also referred to in technical terms as a “composite brake disk”.
  • This brake disk comprises a holding part, which is designed in the usual way as a brake disk pot, and at least one
  • the brake ring has a tooth profile on the circumference of its inner opening, which in a joining area engages tooth profile formed on the outer circumference of the holding part.
  • the pot-shaped holding part has a conical basic shape before the joining process and a reference diameter of the toothing which becomes larger towards its open end, so that the holding part is deformed when the peripheral tooth profile is pressed into the tooth profile of the brake ring.
  • the elasticity increasing axially in the direction of the opening of the cup-shaped holding part is to be compensated and a uniform portion of the load is also achieved in the axial direction.
  • the holding part in the joining area experiences an elastic as well as an elastic-plastic deformation.
  • the interlocking tooth profiles of the friction ring and the holding part thus form form elements which are connected to one another in a form-fitting manner via the brake ring and holding parts, this positive connection in the example of a known brake disc explained here as a result of the deformation of the holding part caused by a joining of the brake disc and the holding part Adhesion is supported.
  • This particular way of fixing the brake ring to the holding part is intended to achieve a higher and more efficient use of material than with a conventional elastic design.
  • Brake disc are called.
  • the invention has achieved this object by a brake disc with the features specified in claim 1.
  • a brake disk designed in this way can be produced in the manner according to the invention as specified in claim 10.
  • a brake disc according to the invention in accordance with the prior art explained at the outset, comprises a friction ring which delimits an inner opening, and a holding part which is formed from sheet metal material and which has a side wall section which extends in a direction which is aligned parallel to the axis of rotation, about which the brake disc rotates during operation, is seated in the inner opening of the friction ring, the friction ring and the holding part being firmly connected to one another by form-fitting elements that interact with each other on the friction ring and on the holding part.
  • At least one depression serving as one of the interlocking elements is now molded into the inner circumferential surface of the inner opening, the holding part with the friction ring being rotatably fixed by a
  • Sidewall portion of the holding part is formed in the recess and is positively coupled as a second form-locking element with the recess at least in the circumferential direction of the inner opening.
  • the rotationally fixed connection between the friction ring and the holding part is thus established in that after the holding part has been inserted with its side wall section into the inner opening of the friction ring, a projection is formed from the sheet metal material of the side wall section in a shaping operation and is formed in the recess engages, which is molded into the inner circumferential surface of the holding part.
  • the design of a brake disc according to the invention has the advantage from a production point of view that the form-locking element, namely the projection of the holding part which engages in the recess of the friction ring, is only produced when the friction ring and holding part have already been joined.
  • the method according to the invention for producing such a brake disc comprises the following steps:
  • the depressions and the depressions engaging in them are optimally distributed at uniform angular intervals around the axis of rotation of the brake disc, in order to enable a correspondingly uniform introduction of the loads into the holding part.
  • at least 24 depressions with projections of the holding part pressed into them can be provided.
  • the depth T of the depressions measured in the radial direction is, for example, up to 7 mm, in particular up to 5 mm, a minimum depth T of 2 mm ensuring a secure connection, whereas the axial extent of the depressions aligned parallel to the axis of rotation X of the brake disk 12 to 20 mm, in particular up to 18 mm, with an axial extension of at least 12 mm a secure connection
  • the ratio T / Di formed from the depth T and the inner diameter Di of the inner opening of the friction ring delimited by the inner circumferential surface advantageously applies 0.0125 T / Di ⁇ 0.02.
  • the optimal depth T is 3-5 mm.
  • the rotationally fixed connection between the friction ring and the holding part can additionally be secured in that the recess formed in the inner peripheral surface of the inner opening has at least one undercut area with respect to its opening directed towards the inner opening of the friction ring.
  • the sheet metal material of the side wall section of the holding part flows into the undercut area, so that the positive connection does not only occur in the circumferential direction Brake disc, but also made in the radial direction and the backlash-free fit between the friction ring and holding part is also ensured over a long period of use.
  • the recess can be trapezoidal in a section transverse to the axis of rotation, the smaller of the round sides of the trapezoid being assigned to the opening of the recess.
  • the gusset areas then enclosed between the base surface and the lateral boundary surfaces of the depression represent the undercuts which occur when the
  • Projection can be filled with sheet metal.
  • a configuration of a brake disk according to the invention which supports the precise positioning of the holding part in the inner opening of the friction ring and at the same time supports the friction ring also in a displacement direction that is aligned axially parallel to the axis of rotation of the brake disk, is additionally characterized in that the depressions introduced into the inner circumferential surface of the inner opening are different extend only over a fraction of the width of the inner peripheral surface.
  • the depressions are also limited in the axial direction at least on one of their sides, for example by the material of the friction ring.
  • the web present there between the respectively assigned end face of the friction ring and the depression represents a stop which prevents the holding part from being able to move relative to the friction ring in a movement directed parallel to the axis of rotation of the brake disk and from the depression in the direction of the web.
  • the depression is introduced into the inner circumferential surface of the inner opening of the friction ring in such a way that it is delimited by a web at each of its two axial ends. In this way, the holding element can be fixed in the sliding ring in both sliding directions aligned parallel to the axis of movement.
  • the inner opening can have a smaller opening diameter in the area in which its inner peripheral surfaces are each free of depressions than in the area provided with the depressions Inner circumferential surface. This makes it possible in a simple manner to produce an interference fit between the outer surfaces of the holding part coming into contact with one another and inner surfaces of the friction ring.
  • a stop can be formed in the region of the portion of the inner peripheral surface that is free of depressions and limits the depth over which the holding part with its side wall can be pushed into the inner opening of the friction ring.
  • the stop can be designed as a shoulder that runs around the inner opening and borders, for example, on one of the end faces of the friction ring.
  • any type of friction ring can be used in a brake disk designed according to the invention, in which at least one of the provided according to the invention is in the inner peripheral surface of the inner opening
  • friction rings In the case of brake disks with internally ventilated friction rings, it proves to be an advantage that such friction rings generally have a circumferential groove in the region of the inner circumferential surface of their inner opening, in which the ventilation channels open. This groove can be used in the machining of the recesses as a run-out zone for the respective machining tool.
  • Friction rings for the invention are particularly inexpensive
  • Manufacture brake discs by molding the friction rings from a cast iron material that has already been tried and tested in practice.
  • the casting technology production has the particular advantage that the depressions provided according to the invention can already be formed during the casting, and in particular depressions with undercut areas can also be easily molded using suitable casting molds and casting cores.
  • the holding part provided in a brake disc according to the invention can be made, at least in the area of its side wall section seated in the inner opening of the friction ring, from a metal sheet known from the prior art for the production of such holding parts, in particular a steel sheet. exist, the holding part advantageously, for example, by
  • Thermoforming a suitably assembled sheet metal blank is formed in one piece.
  • a depression in the inner circumferential surface of the friction ring can take place, for example, in that the sheet metal material of the side wall section is pressed into the depression from the inside of the side wall section by means of a pressure wheel or by using another rolling method of this type.
  • the projection can also be pressed in by internal high-pressure forming. The devices required for this are also known from the prior art.
  • the side wall section of the holding part provided which is assigned to the inner opening of the friction ring, may have an oversize with respect to the inner opening and during the manufacture of the
  • the ratio Da / Di formed from the outer diameter Da of the side wall section and the inner diameter Di of the inner opening can be: 1.05 Da / Di ⁇ 1.2.
  • FIG. 1 shows a friction ring in the state ready for the assembly of a built brake disc in a frontal view
  • FIG. 2 shows the friction ring according to FIG. 1 in a section along the section line U-U shown in FIG. 1;
  • Fig. 3 is a holding part in the assembly of a built brake disc
  • FIG. 4 shows the holding part according to FIG. 3 in a section along the section line V-V shown in FIG. 3;
  • FIG. 5 shows a first step in the assembly of one of the friction ring according to FIG. 1, 2 and the holding part according to FIG. 3.4
  • FIG. 6 shows the brake disc according to FIG. 5 in the fully assembled state
  • FIG. 7 shows the brake disc according to FIGS. 5 and 6 in a section along the section line W-W shown in FIG. 6.
  • Brake disc 1 constructed according to the invention is a
  • internally ventilated friction ring 2 has been provided, which has been cast from an iron casting material known for this purpose and delimits a circular inner opening 3.
  • an annular friction surface 6, 7 is formed adjacent to the outer circumferential edge of the brake ring 2, against which, in use, a brake lining of a brake system, not shown here, acts on the vehicle, also not shown here, on which the Brake disc 1 is rotatably mounted for use about an axis of rotation X.
  • Ventilation channels of the friction ring 2 are arranged centrally in relation to the thickness of the friction ring 2 measured parallel to the axis of rotation X and open with their openings assigned to the inner opening 3 in an annular groove 8 which is formed in the inner circumferential surface 9 of the inner opening 3 and which
  • Ring section 11 divides.
  • the ring section 11 of the inner circumferential surface 9 is uniformly cylindrical, whereas twenty-four indentations 12 are formed in the ring section 10 of the inner circumferential surface 9 at regular angular intervals, which are axially parallel to the axis of rotation X over the thickness of the ring section 10 and thus over a fraction of the width B.
  • the depressions 12 have been produced, for example, by machining.
  • the depressions 12 may already have been preformed during the production of the friction ring 2 by casting.
  • the recesses 12 are shaped in cross section to the axis of rotation X in the manner of an isosceles trapezoid, with their opening 13
  • Opposite base 14 of the recesses 12 is wider than the opening 13, so that in the between the side surfaces 15, 16
  • a pot-shaped holding part 19 which is formed in one piece by deep drawing from a sheet steel blank, has been provided.
  • the steel sheet, from which the holding part 19 is formed consisted of a steel which had already been tried and tested in the prior art for the production of such holding parts and had a base 20 in which were arranged at equal angular intervals around the axis of rotation X. Through openings 21 are formed, by the bolt or not shown here during assembly on the axle of the respective vehicle
  • the holding part 19 has a central opening in its base 20, through which a wheel bearing or the like on the axle of the vehicle is accessible, for example.
  • a cylindrical shape runs around the bottom 20 of the holding part 19
  • Axis of rotation X is aligned.
  • the length L of the side wall section 22 measured parallel to the axis of rotation X is greater than the thickness D of the friction ring 2.
  • the outer diameter Da of the side wall section 22 is approximately 10% larger than the inner diameter Di of the circular inner opening 3 in the region of the section free of depressions 12 11 of the
  • the holding part 19 is pressed from the end face 4 into the inner opening 3 of the friction ring 2 until the end edge 23 of the holding part 19 is flush with the inner opening 3
  • the pressing tool 26 carries, for example, a roller 27, which is pressed in the radial direction R against the inner surface 28 of the side wall section 22 and is moved back and forth in a direction aligned parallel to the axis of rotation X until one that engages in the respective recess 12, the Depression 12 has formed substantially filling projection 29.
  • Sheet metal material forming projection 29 fills the undercuts 17, 18 of the depressions 12 and thus causes the holding part 19 not only in
  • Circumferential direction U but also in the radial direction R with the friction ring 2 is positively clamped.
  • V1, V2 shift directions

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

The present invention relates to an assembled brake disc which comprises a friction ring (2) which surrounds an inner opening (3), and a holding part (19) which is formed from a sheet metal material and is seated in the inner opening (3) of the friction ring (2) by way of a side wall section (22) which extends in a direction which is oriented parallel to the rotational axis (X), about which the brake disc (1) rotates during operation, wherein the friction ring (2) and the holding part (19) are connected fixedly to one another by way of positively locking elements which interacts in a positively locking manner and are provided in each case on the friction ring (2) and on the holding part (19), as well as to a method for the production thereof. In the case of the brake disc which is assembled according to the invention, the advantages of brake discs of this type can be utilized in an unchanged manner with simplified manufacturing. This is achieved by virtue of the fact that at least one depression (12) which serves as one of the positively locking elements is formed into the inner circumferential surface (9) of the inner opening (3), and that the holding part (19) is coupled fixedly to the friction ring (2) so as to rotate with it by way of a projection (29) which is formed by way of material of the side wall section (22) of the holding part (19) being pressed into the depression (12), and is coupled fixedly as a second positively locking element to the depression (12) in a manner which is positively locking at least in the circumferential direction (U) of the inner opening (3).

Description

Gebaute Bremsscheibe und Verfahren zur Herstellung einer solchen  Built brake disc and method for manufacturing such
Bremsscheibe  brake disc
Die Erfindung betrifft eine gebaute Bremsscheibe, die einen Reibring, der eine Innenöffnung umgrenzt, und ein aus einem Blechmaterial geformtes Halteteil umfasst. Das Halteteil sitzt mit einem Seitenwandabschnitt in der Innenöffnung des Reibrings, wobei sich der Reibring in einer Richtung erstreckt, die parallel zur Drehachse ausgerichtet ist, um die die Bremsscheibe sich im Betrieb dreht. Dabei sind der Reibring und das Halteteil durch an dem Reibring und an dem Halteteil jeweils vorgesehene, formschlüssig zusammenwirkende The invention relates to a built brake disc, which comprises a friction ring, which delimits an inner opening, and a holding part formed from a sheet metal material. The holding part is seated with a side wall section in the inner opening of the friction ring, the friction ring extending in a direction which is aligned parallel to the axis of rotation about which the brake disc rotates during operation. In this case, the friction ring and the holding part are positively interacting with each other provided on the friction ring and on the holding part
Formschlusselemente fest miteinander verbunden. Interlocking elements firmly connected.
Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen gebauten Bremsscheibe. The invention also relates to a method for producing such a built brake disc.
Bremsscheiben der hier in Rede stehenden Art werden in Kraftfahrzeugen eingesetzt und dienen bei einem Bremsvorgang zur Umsetzung der kinetischen Energie des Fahrzeugs in Reibung und damit einhergehend in Wärme. Dabei wirken während eines Bremsvorgangs die Bremsbacken der Bremsanlage gegen die stirnseitigen Reibflächen des Reibrings der Bremsscheibe. Brake disks of the type in question are used in motor vehicles and are used during a braking process to convert the kinetic energy of the vehicle into friction and therefore heat. The brake shoes of the brake system act against the front friction surfaces of the friction ring of the brake disc during a braking process.
Das Halteteil dient dagegen der Ankoppelung des Reibrings an das zu bremsende Rad des jeweiligen Fahrzeugs. Hierzu kann das Halteteil mit einer Aufnahme für ein Drehlager versehen sein, über das die drehbare Lagerung der Bremsscheibe und des Rades auf der jeweiligen Achse erfolgt. Alternativ kann das Halteteil auch derart ausgebildet sein, dass es direkt oder über die Felge des über eine erfindungsgemäße Bremsscheibe zu bremsenden Rades indirekt mittels geeigneter Befestigungsmittei an einem Lagerring des Drehlagers befestigt ist, das auf der jeweiligen Achse sitzt. The holding part, on the other hand, serves to couple the friction ring to the wheel of the respective vehicle to be braked. For this purpose, the holding part can be provided with a receptacle for a rotary bearing, via which the rotatable mounting of the brake disc and the wheel takes place on the respective axle. Alternatively, the holding part can also be designed such that it is directly or over the rim of the wheel to be braked via a brake disc according to the invention is indirectly secured by means of a suitable fastening means to a bearing ring of the pivot bearing which sits on the respective axis.
Im Hinblick auf das dynamische Verhalten des Fahrzeugs im Fährbetrieb besteht das grundsätzliche Bestreben, das Gewicht einer Bremsscheibe zu minimieren. Gleichzeitig sollen Bremsscheiben auch im Hinblick darauf, dass sie ein Verschleißteil darstellen, kostengünstig herstellbar sein. With regard to the dynamic behavior of the vehicle in ferry operation, there is a fundamental effort to minimize the weight of a brake disc. At the same time, brake disks should also be inexpensive to manufacture in view of the fact that they represent a wearing part.
Die gewünschte Gewichtsreduzierung konnte dadurch erzielt werden, dass der Reibring und das Halteteil von Bremsscheiben der hier in Rede stehenden Art aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind, die an die jeweils im Gebrauch auf sie wirkenden Belastungen optimal angepasst sind. So ist der Reibring von gebauten Bremsscheiben üblicherweise gießtechnisch aus einem The desired weight reduction could be achieved in that the friction ring and the holding part of brake disks of the type in question are made of different materials that are optimally adapted to the loads acting on them in use. For example, the friction ring of built brake discs is usually cast in one
Eisengussmaterial geformt. Auf diese Weise ist nicht nur ihre kostengünstige Massenfertigung ermöglicht, sondern auch ein sowohl gutes Shaped cast iron material. In this way, not only is their inexpensive mass production possible, but also a good one
Verschleißverhalten, als auch ein ebenso gutes Verhalten bei der sich während eines Bremsvorgangs einstellenden Erwärmung gewährleistet. Wear behavior, as well as an equally good behavior in the heating that occurs during a braking process is guaranteed.
Das Halteteil besteht dagegen üblicherweise aus einem Blechmaterial, dass nicht nur gut formbar ist, sondern auch bei einem Bremsvorgang aufgrund der dem jeweiligen Blechmaterial eigenen Materialeigenschaften eine optimale Übertragung der auftretenden Bremsmomente auf das zu bremsende Rad sicherstellt. The holding part, on the other hand, usually consists of a sheet metal material that is not only easy to form, but also ensures optimal transmission of the braking torques that occur to the wheel to be braked during a braking operation due to the material properties of the respective sheet metal material.
Ein Beispiel für eine in der Fachsprache auch als„Verbundbremsscheibe“ bezeichnete gebaute Bremsscheibe der eingangs angegebenen Art ist aus der EP 2 673 525 B1 bekannt. Diese Bremsscheibe umfasst ein in üblicher Weise als Bremsscheibentopf ausgebildetes Halteteil und zumindest einen EP 2 673 525 B1 discloses an example of a built-up brake disk of the type specified at the beginning, which is also referred to in technical terms as a “composite brake disk”. This brake disk comprises a holding part, which is designed in the usual way as a brake disk pot, and at least one
zugehörigen Bremsring, wobei das Halteteil und der Bremsring mittels eines Fügeprozesses miteinander verbunden sind. Dazu weist der Bremsring am Umfang seiner Innenöffnung ein Zahnprofil auf, das in einem Fügebereich in ein am Außenumfang des Halteteils ausgebildetes Zahnprofil eingreift. Die associated brake ring, the holding part and the brake ring being connected to one another by means of a joining process. For this purpose, the brake ring has a tooth profile on the circumference of its inner opening, which in a joining area engages tooth profile formed on the outer circumference of the holding part. The
Bremsscheibentopf-Zahnflanken des Halteteil-Zahnprofiles sowie die Brake disk pot tooth flanks of the holding part tooth profile and the
Bremsring-Zahnflanken des Bremsring-Zahnprofiles haben dabei im Brake ring tooth flanks of the brake ring tooth profile have in
Fügebereich unterschiedliche Passformen. Gleichzeitig besitzt das topfförmige Halteteil vor dem Fügeprozess eine konische Grundform und einen zu seinem offenen Ende hin größer werdenden Bezugsdurchmesser der Verzahnung, so dass das Halteteil beim Einpressen seines umfangsseitigen Zahnprofils in das Zahnprofil des Bremsrings verformt wird. Auf diese Weise soll die axial in Richtung der Öffnung des topfförmigen Halteteils zunehmende Elastizität kompensiert und auch in axialer Richtung ein gleichmäßiger T raganteil erzielt werden. Während des Fügeprozesses erfährt somit zumindest das Halteteil im Fügebereich eine elastische sowie eine elastisch-plastische Verformung. Die ineinander greifenden Zahnprofile des Reibrings und des Halteteils bilden somit Formelemente, die über Bremsring und Halteteile formschlüssig miteinander verbunden sind, wobei diese formschlüssige Verbindung bei dem hier erläuterten Beispiel einer bekannten Bremsscheibe in Folge der beim Fügen von Bremsscheibe und Halteteil eingetretenen Verformung des Halteteils durch einen Kraftschluss unterstützt wird. Dabei soll durch diese besondere Art und Weise der Fixierung des Bremsrings an dem Halteteil eine höhere und effizientere Werkstoffausnutzung erzielt werden als bei konventionell elastischer Auslegung. Joining area different fits. At the same time, the pot-shaped holding part has a conical basic shape before the joining process and a reference diameter of the toothing which becomes larger towards its open end, so that the holding part is deformed when the peripheral tooth profile is pressed into the tooth profile of the brake ring. In this way, the elasticity increasing axially in the direction of the opening of the cup-shaped holding part is to be compensated and a uniform portion of the load is also achieved in the axial direction. During the joining process, at least the holding part in the joining area experiences an elastic as well as an elastic-plastic deformation. The interlocking tooth profiles of the friction ring and the holding part thus form form elements which are connected to one another in a form-fitting manner via the brake ring and holding parts, this positive connection in the example of a known brake disc explained here as a result of the deformation of the holding part caused by a joining of the brake disc and the holding part Adhesion is supported. This particular way of fixing the brake ring to the holding part is intended to achieve a higher and more efficient use of material than with a conventional elastic design.
Vor dem Hintergrund des Standes der Technik bestand die Aufgabe, eine gebaute Bremsscheibe der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der sich die Vorteile von derartigen Bremsscheiben bei vereinfachter Fertigung unverändert nutzen lassen. Against the background of the prior art, the task was to create a built brake disc of the type mentioned, in which the advantages of such brake discs can be used unchanged with simplified production.
Ebenso sollte ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen gebauten Likewise, a method of manufacturing such should be built
Bremsscheibe genannt werden. Brake disc are called.
Die Erfindung hat diese Aufgabe durch eine Bremsscheibe mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Eine derart gestaltete Bremsscheibe kann dabei in der in Anspruch 10 angegebenen erfindungsgemäßen Weise hergestellt werden. The invention has achieved this object by a brake disc with the features specified in claim 1. A brake disk designed in this way can be produced in the manner according to the invention as specified in claim 10.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert. Advantageous refinements of the invention are specified in the dependent claims and are explained in detail below, like the general inventive concept.
Eine erfindungsgemäße gebaute Bremsscheibe umfasst in Übereinstimmung mit dem eingangs erläuterten Stand der Technik einen Reibring, der eine Innenöffnung umgrenzt, und ein aus einem Blechmaterial geformtes Halteteil umfasst, das mit einem Seitenwandabschnitt, der sich in einer Richtung erstreckt, die parallel zur Drehachse ausgerichtet ist, um die die Bremsscheibe sich im Betrieb dreht, in der Innenöffnung des Reibrings sitzt, wobei der Reibring und das Halteteil durch an dem Reibring und an dem Halteteil jeweils vorgesehene, formschlüssig zusammenwirkende Formschlusselemente fest miteinander verbunden sind. A brake disc according to the invention, in accordance with the prior art explained at the outset, comprises a friction ring which delimits an inner opening, and a holding part which is formed from sheet metal material and which has a side wall section which extends in a direction which is aligned parallel to the axis of rotation, about which the brake disc rotates during operation, is seated in the inner opening of the friction ring, the friction ring and the holding part being firmly connected to one another by form-fitting elements that interact with each other on the friction ring and on the holding part.
Erfindungsgemäß ist nun in die Innenumfangsfläche der Innenöffnung mindestens eine als eines der Formschlusselemente dienende Vertiefung eingeformt, wobei das Halteteil mit dem Reibring drehfest durch einen According to the invention, at least one depression serving as one of the interlocking elements is now molded into the inner circumferential surface of the inner opening, the holding part with the friction ring being rotatably fixed by a
Vorsprung verkoppelt ist, der durch Eindrücken von Material des Projection is coupled by pressing material of the
Seitenwandabschnitts des Halteteils in die Vertiefung gebildet ist und als zweites Formschlusselement mit der Vertiefung mindestens in Umfangsrichtung der Innenöffnung formschlüssig fest verkoppelt ist. Sidewall portion of the holding part is formed in the recess and is positively coupled as a second form-locking element with the recess at least in the circumferential direction of the inner opening.
Bei einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe ist somit die drehfeste Verbindung zwischen Reibring und Halteteil dadurch hergestellt, dass, nachdem das Halteteil mit seinem Seitenwandabschnitt in die Innenöffnung des Reibrings eingeführt worden ist, in einer Umformoperation aus dem Blechmaterial des Seitenwandabschnitts ein Vorsprung geformt wird, der in die Vertiefung greift, die in die Innenumfangsfläche des Halteteils eingeformt ist. Die erfindungsgemäße Gestaltung einer Bremsscheibe hat dabei aus fertigungstechnischer Sicht den Vorteil, dass das Formschlusselement, nämlich der in die Vertiefung des Reibrings greifende Vorsprung des Halteteils, erst hergestellt wird, wenn Reibring und Halteteil bereits gefügt sind. Auf diese Weise wird eine passgenaue drehfeste Verbindung von Reibring und Halteteil erhalten, ohne dass eine aufwändige Vorbearbeitung erforderlich ist, bei der die Außenform des Halteteils exakt an die Form und Position der Vertiefung innerhalb der Innenöffnung des Reibrings angepasst werden muss. In the case of a brake disc according to the invention, the rotationally fixed connection between the friction ring and the holding part is thus established in that after the holding part has been inserted with its side wall section into the inner opening of the friction ring, a projection is formed from the sheet metal material of the side wall section in a shaping operation and is formed in the recess engages, which is molded into the inner circumferential surface of the holding part. The design of a brake disc according to the invention has the advantage from a production point of view that the form-locking element, namely the projection of the holding part which engages in the recess of the friction ring, is only produced when the friction ring and holding part have already been joined. In this way, a precise, rotationally fixed connection between the friction ring and the holding part is obtained without the need for time-consuming preprocessing in which the outer shape of the holding part has to be adapted exactly to the shape and position of the depression within the inner opening of the friction ring.
Die erfindungsgemäße Gestaltung einer Bremsscheibe erlaubt somit eine deutlich vereinfachte Fertigung, wobei durch das erfindungsgemäße The design of a brake disc according to the invention thus allows a significantly simplified production, with the inventive
Ineinandergreifen von Halteteil und Reibring eine unverändert betriebssichere drehfeste Verkopplung dieser beiden die Bremsscheibe bildenden Intermeshing of the holding part and the friction ring ensures that the two coupling elements that form the brake disc remain in an operationally reliable, rotationally fixed manner
Komponenten gewährleistet ist. Components is guaranteed.
Der erfindungsgemäßen Gestaltung einer Bremsscheibe entsprechend umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer solchen Bremsscheibe folgende Arbeitsschritte: According to the design of a brake disc according to the invention, the method according to the invention for producing such a brake disc comprises the following steps:
- Bereitstellen eines Halteteils, das einen Seitenwandabschnitt aufweist, mit dem das Halteteil in die Innenöffnung des Reibrings einfügbar ist; - Providing a holding part which has a side wall section with which the holding part can be inserted into the inner opening of the friction ring;
- Positionieren des Halteteils mit seinem Seitenwandabschnitt in die - Positioning the holding part with its side wall section in the
Innenöffnung des Reibrings;  Inner opening of the friction ring;
- Eindrücken von Material des Seitenwandabschnitts des Halteteils in die in die Innenumfangsfläche der Innenöffnung eingeformte Vertiefung, um den in die Vertiefung greifenden Vorsprung zu bilden, über den das Halteteil durch Formschluss mit der Vertiefung in Umfangsrichtung der Innenöffnung drehfest mit dem Reibring verbunden ist. Um größere Bremsmomente aufnehmen zu können und die bei einer Bremsung vom Halteteil aufzunehmenden Bremsmomente gleichmäßiger auf das Halteteil zu übertragen, kann es zweckmäßig sein, wenn in die Innenumfangsfläche der Innenöffnung des Reibrings zwei oder mehr Vertiefungen eingeformt sind, in die jeweils ein Vorsprung aus Material des Halteteils gedrückt ist. Dabei sind die Vertiefungen und die in sie greifenden Vertiefungen optimaler Weise in gleichmäßigen Winkelabständen um die Drehachse der Bremsscheibe verteilt, um eine entsprechend gleichmäßige Einleitung der Belastungen in das Halteteil zu ermöglichen. So können beispielsweise mindestens 24 Vertiefungen mit in sie jeweils hinein gedrückten Vorsprüngen des Halteteils vorgesehen sein. - Pressing material of the side wall portion of the holding part into the recess formed in the inner circumferential surface of the inner opening in order to form the projection which engages in the recess and by means of which the holding part is connected to the friction ring in a rotationally fixed manner with the recess in the circumferential direction of the inner opening. In order to be able to absorb larger braking torques and to transmit the braking torques to be absorbed more uniformly to the holding part during braking, it can be expedient if two or more depressions are formed in the inner circumferential surface of the inner opening of the friction ring, each of which has a projection made of the material of the Holding part is pressed. The depressions and the depressions engaging in them are optimally distributed at uniform angular intervals around the axis of rotation of the brake disc, in order to enable a correspondingly uniform introduction of the loads into the holding part. For example, at least 24 depressions with projections of the holding part pressed into them can be provided.
Die in radialer Richtung gemessene Tiefe T der Vertiefungen beträgt dabei beispielsweise bis zu 7 mm, insbesondere bis zu 5 mm, wobei eine Mindesttiefe T von 2 mm eine sichere Anbindung gewährleistet, wogegen die parallel zur Drehachse X der Bremsscheibe 12 ausgerichtete axiale Erstreckung der Vertiefungen bis zu 20 mm, insbesondere bis zu 18 mm beträgt, wobei eine axiale Erstreckung von mindestens 12 mm eine sichere Anbindung The depth T of the depressions measured in the radial direction is, for example, up to 7 mm, in particular up to 5 mm, a minimum depth T of 2 mm ensuring a secure connection, whereas the axial extent of the depressions aligned parallel to the axis of rotation X of the brake disk 12 to 20 mm, in particular up to 18 mm, with an axial extension of at least 12 mm a secure connection
gewährleistet. guaranteed.
Unabhängig davon gilt für das aus der Tiefe T und dem Innendurchmesser Di der von der Innenumfangsfläche umgrenzten Innenöffnung des Reibrings gebildete Verhältnis T/Di vorteilhafterweise 0,0125 ä T/Di < 0,02. Beispielsweise liegt bei einem Durchmesser Di von 240 mm die optimale Tiefe T somit bei 3 - 5 mm. Irrespective of this, the ratio T / Di formed from the depth T and the inner diameter Di of the inner opening of the friction ring delimited by the inner circumferential surface advantageously applies 0.0125 T / Di <0.02. For example, with a diameter Di of 240 mm, the optimal depth T is 3-5 mm.
Die drehfeste Verbindung zwischen dem Reibring und dem Halteteii kann zusätzlich dadurch gesichert werden, dass die in die Innenumfangsfläche der Innenöffnung eingeformte Vertiefung mindestens einen gegenüber ihrer zur Innenöffnung des Reibrings gerichteten Öffnung hinterschnittenen Bereich aufweist. Beim Eindrücken des Vorsprungs in die jeweilige Vertiefung fließt das Blechmaterial des Seitenwandabschnitts des Halteteils in den hinterschnittenen Bereich, so dass der Formschluss nicht nur in Umfangsrichtung der Bremsscheibe, sondern auch in radialer Richtung hergestellt und der spielfreie Sitz zwischen Reibring und Halteteil auch über eine lange Einsatzdauer gesichert ist. Zu diesem Zweck kann die Vertiefung in einem Schnitt quer zur Drehachse trapezförmig sein, wobei die kleinere der G rund seiten des T rapezes der Öffnung der Vertiefung zugeordnet ist. Die dann zwischen der Grundfläche und den seitlichen Begrenzungsflächen der Vertiefung eingeschlossenen Zwickelbereiche stellen die Hinterschnitte dar, die beim Eindrücken des The rotationally fixed connection between the friction ring and the holding part can additionally be secured in that the recess formed in the inner peripheral surface of the inner opening has at least one undercut area with respect to its opening directed towards the inner opening of the friction ring. When the protrusion is pressed into the respective depression, the sheet metal material of the side wall section of the holding part flows into the undercut area, so that the positive connection does not only occur in the circumferential direction Brake disc, but also made in the radial direction and the backlash-free fit between the friction ring and holding part is also ensured over a long period of use. For this purpose, the recess can be trapezoidal in a section transverse to the axis of rotation, the smaller of the round sides of the trapezoid being assigned to the opening of the recess. The gusset areas then enclosed between the base surface and the lateral boundary surfaces of the depression represent the undercuts which occur when the
Vorsprungs mit Blechmaterial gefüllt werden. Projection can be filled with sheet metal.
Eine die präzise Positionierung des Halteteils in der Innenöffnung des Reibrings unterstützende und gleichzeitig den Reibring auch in einer Verschieberichtung, die achsparallel zur Drehachse der Bremsscheibe ausgerichtet ist, festlegende Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe ist zusätzlich dadurch gekennzeichnet, dass die in die Innenumfangsfläche der Innenöffnung eingebrachten Vertiefungen sich nur über einen Bruchteil der Breite der Innenumfangsfläche erstrecken. A configuration of a brake disk according to the invention, which supports the precise positioning of the holding part in the inner opening of the friction ring and at the same time supports the friction ring also in a displacement direction that is aligned axially parallel to the axis of rotation of the brake disk, is additionally characterized in that the depressions introduced into the inner circumferential surface of the inner opening are different extend only over a fraction of the width of the inner peripheral surface.
Die Vertiefungen sind bei dieser Ausgestaltung auch in axialer Richtung mindestens an einer ihrer Seiten beispielsweise durch Material des Reibrings begrenzt. Der dort zwischen der jeweils zugeordneten Stirnseite des Reibrings und der Vertiefung vorhandene Steg stellt einen Anschlag dar, der verhindert, dass sich das Halteteil in einer parallel zur Drehachse der Bremsscheibe und von der Vertiefung in Richtung des Steges gerichteten Bewegung relativ zum Reibring verschieben kann. Vorteilhafterweise ist dabei die Vertiefung so in die Innenumfangsfläche der Innenöffnung des Reibrings eingebracht, dass sie an ihren beiden axialen Enden durch jeweils einen Steg begrenzt ist. Auf diese Weise lässt sich das Halteelement in beiden achsparallel zur Bewegungsachse ausgerichteten Verschieberichtungen im Reibring fixieren. In this embodiment, the depressions are also limited in the axial direction at least on one of their sides, for example by the material of the friction ring. The web present there between the respectively assigned end face of the friction ring and the depression represents a stop which prevents the holding part from being able to move relative to the friction ring in a movement directed parallel to the axis of rotation of the brake disk and from the depression in the direction of the web. Advantageously, the depression is introduced into the inner circumferential surface of the inner opening of the friction ring in such a way that it is delimited by a web at each of its two axial ends. In this way, the holding element can be fixed in the sliding ring in both sliding directions aligned parallel to the axis of movement.
Dabei kann die Innenöffnung in dem Bereich, in dem ihre Innenumfangsflächen jeweils von Vertiefungen frei sind, einen kleineren Öffnungsdurchmesser aufweisen als im mit den Vertiefungen versehenen Bereich der Innenumfangsfläche. Dies erlaubt es auf einfache Weise, eine Presspassung zwischen den miteinander in Kontakt kommenden Außenflächen des Halteteils und Innenflächen des Reibrings herzustellen. Darüber hinaus kann im Bereich des von Vertiefungen freien Abschnitts der Innenumfangsfläche ein Anschlag ausgebildet sein, der die Tiefe begrenzt, über die das Halteteil mit seiner Seitenwand in die Innenöffnung des Reibrings geschoben werden kann. Hierzu kann der Anschlag als um die Innenöffnung umlaufender Absatz ausgebildet sein, der beispielsweise an eine der Stirnseiten des Reibrings grenzt. The inner opening can have a smaller opening diameter in the area in which its inner peripheral surfaces are each free of depressions than in the area provided with the depressions Inner circumferential surface. This makes it possible in a simple manner to produce an interference fit between the outer surfaces of the holding part coming into contact with one another and inner surfaces of the friction ring. In addition, a stop can be formed in the region of the portion of the inner peripheral surface that is free of depressions and limits the depth over which the holding part with its side wall can be pushed into the inner opening of the friction ring. For this purpose, the stop can be designed as a shoulder that runs around the inner opening and borders, for example, on one of the end faces of the friction ring.
Grundsätzlich lässt sich bei einer erfindungsgemäß gestalteten Bremsscheibe jede Art von Reibringen verwenden, bei denen in die Innenumfangsfläche der Innenöffnung mindestens eine der erfindungsgemäß vorgesehenen In principle, any type of friction ring can be used in a brake disk designed according to the invention, in which at least one of the provided according to the invention is in the inner peripheral surface of the inner opening
Vertiefungen eingebracht werden kann. Bei Bremsscheiben mit innenbelüfteten Reibringen erweist es sich dabei als Vorteil, dass solche Reibringe in der Regel im Bereich der Innenumfangsfläche ihrer Innenöffnung eine umlaufende Nut aufweisen, in der die Belüftungskanäle münden. Diese Nut kann bei der spanabhebenden Erzeugung der Vertiefungen als Auslaufzone für das jeweilige spanbearbeitende Werkzeug genutzt werden. Wells can be introduced. In the case of brake disks with internally ventilated friction rings, it proves to be an advantage that such friction rings generally have a circumferential groove in the region of the inner circumferential surface of their inner opening, in which the ventilation channels open. This groove can be used in the machining of the recesses as a run-out zone for the respective machining tool.
Besonders kostengünstig lassen sich Reibringe für erfindungsgemäße Friction rings for the invention are particularly inexpensive
Bremsscheiben dadurch herstellen, dass die Reibringe gießtechnisch aus einem hierzu in der Praxis bereits bewährten Eisengussmaterial geformt werden. Die gießtechnische Herstellung hat dabei den besonderen Vorteil, dass die erfindungsgemäß vorgesehenen Vertiefungen bereits beim Guss geformt werden können, wobei sich durch Verwendung geeigneter Gießformen und Gießkerne insbesondere auch Vertiefungen mit hinterschnittenen Bereichen problemlos abformen lassen. Manufacture brake discs by molding the friction rings from a cast iron material that has already been tried and tested in practice. The casting technology production has the particular advantage that the depressions provided according to the invention can already be formed during the casting, and in particular depressions with undercut areas can also be easily molded using suitable casting molds and casting cores.
Das bei einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe vorgesehene Halteteil kann mindestens im Bereich seines in der Innenöffnung des Reibrings sitzenden Seitenwandabschnitts aus einem für die Herstellung derartiger Halteteile aus dem Stand der Technik bekannten Metallblech, insbesondere einem Stahlblech, bestehen, wobei das Halteteil vorteilhafterweise beispielsweise durch The holding part provided in a brake disc according to the invention can be made, at least in the area of its side wall section seated in the inner opening of the friction ring, from a metal sheet known from the prior art for the production of such holding parts, in particular a steel sheet. exist, the holding part advantageously, for example, by
Tiefziehen eines entsprechend konfektionierten Blechzuschnitts in einem Stück geformt ist. Thermoforming a suitably assembled sheet metal blank is formed in one piece.
Das Eindrücken des Vorsprungs des Halteteils in die ihm zugeordnete Pressing the projection of the holding part into the one assigned to it
Vertiefung in der Innenumfangsfläche des Reibrings kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Blechmaterial des Seitenwandabschnitts von der Innenseite des Seitenwandabschnitts her mittels eines Drückrades oder durch Anwendung eines anderen Rollierverfahrens dieser Art in die Vertiefung gedrückt wird. Alternativ kann das Eindrücken des Vorsprungs auch durch Innenhochdruckumformen erfolgen. Die dazu benötigten Einrichtungen sind aus dem Stand der Technik ebenfalls bekannt. A depression in the inner circumferential surface of the friction ring can take place, for example, in that the sheet metal material of the side wall section is pressed into the depression from the inside of the side wall section by means of a pressure wheel or by using another rolling method of this type. Alternatively, the projection can also be pressed in by internal high-pressure forming. The devices required for this are also known from the prior art.
Wie schon erwähnt, kann es zur Unterstützung eines passgenauen Sitzes des Halteteils in der Innenöffnung des Reibrings vorteilhaft sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe zwischen dem Reibring und dem Halteteil eine Presspassung besteht. Hierzu kann der der Innenöffnung des Reibrings zugeordnete Seitenwandabschnitt des bereitgestellten Halteteils gegenüber der Innenöffnung ein Übermaß aufweisen und bei der Herstellung der As already mentioned, to support a precisely fitting seat of the holding part in the inner opening of the friction ring, it can be advantageous if there is a press fit between the friction ring and the holding part in a brake disc according to the invention. For this purpose, the side wall section of the holding part provided, which is assigned to the inner opening of the friction ring, may have an oversize with respect to the inner opening and during the manufacture of the
Bremsscheibe der Seitenwandabschnitt des Halteteils in die Innenöffnung eingepresst werden, so dass nach dem Eindrücken des Vorsprungs in die Vertiefung zusätzlich zu dem durch den Vorsprung und die Vertiefung hergestellten Formschluss eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Reibring und dem Halteteil besteht. Zu diesem Zweck kann für das aus dem Außendurchmesser Da des Seitenwandabschnitts und dem Innendurchmesser Di der Innenöffnung gebildete Verhältnis Da/Di gelten: 1 ,05 Da/Di < 1 ,2. Brake disc of the side wall portion of the holding part are pressed into the inner opening, so that after the projection is pressed into the recess, in addition to the positive connection produced by the projection and the recess, there is a non-positive connection between the friction ring and the holding part. For this purpose, the ratio Da / Di formed from the outer diameter Da of the side wall section and the inner diameter Di of the inner opening can be: 1.05 Da / Di <1.2.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel zeigenden Zeichnung näher erläutert. Deren Figuren zeigen jeweils The invention is explained in more detail below with the aid of a drawing showing an exemplary embodiment. Their figures show
schematisch: Fig. 1 einen Reibring im für die Montage einer gebauten Bremsscheibe bereitgesteliten Zustand in einer frontalen Ansicht; schematically: 1 shows a friction ring in the state ready for the assembly of a built brake disc in a frontal view;
Fig. 2 den Reibring gemäß Fig. 1 in einem Schnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittlinie U-U; FIG. 2 shows the friction ring according to FIG. 1 in a section along the section line U-U shown in FIG. 1;
Fig. 3 ein Halteteil im für die Montage einer gebauten Bremsscheibe Fig. 3 is a holding part in the assembly of a built brake disc
bereitgestellten Zustand in einer frontalen Ansicht;  provided condition in a frontal view;
Fig. 4 das Halteteil gemäß Fig. 3 in einem Schnitt entlang der in Fig. 3 eingezeichneten Schnittlinie V-V; FIG. 4 shows the holding part according to FIG. 3 in a section along the section line V-V shown in FIG. 3;
Fig. 5 einen ersten Arbeitsschritt bei der Montage einer aus dem Reibring gemäß Fig. 1 ,2 und dem Halteteil gemäß Fig. 3,4 5 shows a first step in the assembly of one of the friction ring according to FIG. 1, 2 and the holding part according to FIG. 3.4
zusammengesetzten Bremsscheibe in einer den Figuren 2 und 4 entsprechenden Schnittdarstellung;  composite brake disc in a sectional view corresponding to Figures 2 and 4;
Fig. 6 die Bremsscheibe gemäß Fig. 5 im fertig montierten Zustand; 6 shows the brake disc according to FIG. 5 in the fully assembled state;
Fig. 7 die Bremsscheibe gemäß den Figuren 5 und 6 in einem Schnitt entlang der in Fig. 6 eingezeichneten Schnittlinie W-W. 7 shows the brake disc according to FIGS. 5 and 6 in a section along the section line W-W shown in FIG. 6.
Zur Montage der in den Figuren 6 und 7 im fertig montierten Zustand To assemble the in the fully assembled state in Figures 6 and 7
dargestellten erfindungsgemäß gebauten Bremsscheibe 1 ist ein Brake disc 1 constructed according to the invention is a
innenbelüfteter Reibring 2 bereitgestellt worden, der aus einem zu diesem Zweck bekannten Eisengusswerkstoff gegossen worden ist und eine kreisrunde Innenöffnung 3 umgrenzt. An beiden Stirnseiten 4,5 des Reibrings 2 ist angrenzend an den äußeren Umfangsrand des Bremsrings 2 jeweils eine ringförmige Reibfläche 6,7 ausgebildet, gegen die im Gebrauch jeweils ein Bremsbelag einer hier nicht gezeigten Bremsanlage des hier ebenfalls nicht dargestellten Fahrzeugs wirkt, an dem die Bremsscheibe 1 zum Gebrauch um eine Drehachse X drehbar montiert ist. Die sich in üblicher Weise in radialer Richtung R erstreckenden internally ventilated friction ring 2 has been provided, which has been cast from an iron casting material known for this purpose and delimits a circular inner opening 3. On both end faces 4,5 of the friction ring 2, an annular friction surface 6, 7 is formed adjacent to the outer circumferential edge of the brake ring 2, against which, in use, a brake lining of a brake system, not shown here, acts on the vehicle, also not shown here, on which the Brake disc 1 is rotatably mounted for use about an axis of rotation X. Which extend in the radial direction R in the usual way
Belüftungskanäle des Reibrings 2 sind in Bezug auf die achsparallel zur Drehachse X gemessene Dicke des Reibrings 2 mittig angeordnet und münden mit ihren der Innenöffnung 3 zugeordneten Öffnungen in einer Ringnut 8, die in die I nnenumfangsfläche 9 der Innenöffnung 3 eingeformt ist und die Ventilation channels of the friction ring 2 are arranged centrally in relation to the thickness of the friction ring 2 measured parallel to the axis of rotation X and open with their openings assigned to the inner opening 3 in an annular groove 8 which is formed in the inner circumferential surface 9 of the inner opening 3 and which
Innen umfangsfläche 9 in einen ersten, an die Stirnseite 4 angrenzenden Ringabschnitt 10 und einen an die zweite Stirnseite 5 angrenzenden Inner circumferential surface 9 in a first, adjacent to the end face 4 ring portion 10 and an adjacent to the second end face 5
Ringabschnitt 11 teilt. Ring section 11 divides.
Der Ringabschnitt 11 der I nnenumfangsfläche 9 ist gleichmäßig zylindrisch geformt, wogegen in den Ringabschnitt 10 der Innenumfangsfläche 9 in regelmäßigen Winkelabständen vierundzwanzig Vertiefungen 12 eingeformt sind, die sich achsparallel zur Drehachse X über die Dicke des Ringabschnitts 10 und damit einhergehend über einen Bruchteil der Breite B der The ring section 11 of the inner circumferential surface 9 is uniformly cylindrical, whereas twenty-four indentations 12 are formed in the ring section 10 of the inner circumferential surface 9 at regular angular intervals, which are axially parallel to the axis of rotation X over the thickness of the ring section 10 and thus over a fraction of the width B. the
Innenumfangsfläche 9 erstrecken. Die Vertiefungen 12 sind beispielsweise durch eine Fräsbearbeitung spanabhebend erzeugt worden. Hierzu können die Vertiefungen 12 bei der gießtechnischen Erzeugung des Reibrings 2 bereits vorgeformt worden sein. Extend inner peripheral surface 9. The depressions 12 have been produced, for example, by machining. For this purpose, the depressions 12 may already have been preformed during the production of the friction ring 2 by casting.
Die Vertiefungen 12 sind im Schnitt quer zur Drehachse X nach Art eines gleichschenkligen T rapezes geformt, wobei die ihrer Öffnung 13 The recesses 12 are shaped in cross section to the axis of rotation X in the manner of an isosceles trapezoid, with their opening 13
gegenüberliegende Grundfläche 14 der Vertiefungen 12 jeweils breiter ist ais die Öffnung 13, so dass in den zwischen den Seitenflächen 15,16 der Opposite base 14 of the recesses 12 is wider than the opening 13, so that in the between the side surfaces 15, 16
Vertiefungen 12 eingeschlossenen Zwickelbereichen jeweils eine Wells 12 enclosed gusset areas each one
Hinterschneidung 17,18 vorhanden ist. Undercut 17, 18 is present.
Als weiteres Bauteil für die Montage der Bremsscheibe 1 ist ein in einem Stück durch Tiefziehen aus einem Stahlblechzuschnitt geformtes, topfförmiges Halteteil 19 bereitgestellt worden. Das Stahlblech, aus dem das Halteteil 19 geformt ist, bestand dabei aus einem für die Herstellung solcher Halteteile im Stand der Technik bereits bewährten Stahl und weist einen Boden 20 auf, in den in gleichen Winkelabständen um die Drehachse X verteilt angeordnete Durchgangsöffnungen 21 eingeformt sind, durch die bei der Montage an der Achse des jeweiligen Fahrzeugs hier nicht gezeigte Rad bolzen oder As a further component for the assembly of the brake disc 1, a pot-shaped holding part 19, which is formed in one piece by deep drawing from a sheet steel blank, has been provided. The steel sheet, from which the holding part 19 is formed, consisted of a steel which had already been tried and tested in the prior art for the production of such holding parts and had a base 20 in which were arranged at equal angular intervals around the axis of rotation X. Through openings 21 are formed, by the bolt or not shown here during assembly on the axle of the respective vehicle
desgleichen greifen, über die die Befestigung der Bremsscheibe und des an der Achse ebenfalls gelagerten, über die Bremsscheibe 1 gebremsten Rades erfolgt. Zusätzlich weist das Halteteil 19 in seinem Boden 20 eine zentrale Öffnung auf, über die beispielsweise ein Radlager oder desgleichen an der Achse des Fahrzeugs zugänglich ist. likewise engage, via which the brake disk and the wheel, which is also mounted on the axle and braked via the brake disk 1, are fastened. In addition, the holding part 19 has a central opening in its base 20, through which a wheel bearing or the like on the axle of the vehicle is accessible, for example.
Um den Boden 20 des Halteteils 19 läuft ein zylindrisch geformter A cylindrical shape runs around the bottom 20 of the holding part 19
Seitenwandabschnitt 22 um, der ausgehend vom Boden 20 parallel zur Sidewall portion 22 um, starting from the bottom 20 parallel to
Drehachse X ausgerichtet ist. Die achsparallel zur Drehachse X gemessene Länge L des Seitenwandabschnitts 22 ist größer als die Dicke D des Reibrings 2. Gleichzeitig ist der Außendurchmesser Da des Seitenwandabschnitts 22 um etwa 10 % größer als der Innendurchmesser Di der kreisrunden Innenöffnung 3 im Bereich des von Vertiefungen 12 freien Abschnitts 11 der Axis of rotation X is aligned. The length L of the side wall section 22 measured parallel to the axis of rotation X is greater than the thickness D of the friction ring 2. At the same time, the outer diameter Da of the side wall section 22 is approximately 10% larger than the inner diameter Di of the circular inner opening 3 in the region of the section free of depressions 12 11 of the
Innenumfangsfläche 9, so dass für das Verhältnis Da/Di gilt Da/Di = 1 ,1. Inner circumferential surface 9, so that Da / Di = 1.1 applies to the ratio Da / Di.
Im ersten Schritt der Montage der Bremsscheibe 1 wird das Halteteil 19 von der Stirnseite 4 her in die Innenöffnung 3 des Reibrings 2 gepresst, bis der stirnseitige Rand 23 des Halteteils 19 bündig zum die Innenöffnung 3 In the first step of assembling the brake disc 1, the holding part 19 is pressed from the end face 4 into the inner opening 3 of the friction ring 2 until the end edge 23 of the holding part 19 is flush with the inner opening 3
umgrenzenden Randbereich 24 der Stirnseite 5 des Reibrings 2 ausgerichtet ist. Aufgrund des ursprünglichen Übermaßes des Außendurchmessers Da des Halteteils 19 im Bereich seines umlaufenden Seitenwandabschnitts 22 gegenüber dem Innendurchmesser Di der Innenöffnung 3 des Reibrings 2 besteht zwischen dem Abschnitt 11 und den zwischen den Öffnungen 13 der Vertiefungen 12 vorhandenen Teilstücken des Ringabschnitts 10 der bordering edge region 24 of the end face 5 of the friction ring 2 is aligned. Due to the original oversize of the outer diameter Da of the holding part 19 in the region of its circumferential side wall section 22 with respect to the inner diameter Di of the inner opening 3 of the friction ring 2, there is between the section 11 and the portions of the ring section 10 between the openings 13 of the depressions 12
Innenumfangsfläche 9 auf der einen Seite und der Außenfläche 25 des Inner peripheral surface 9 on one side and the outer surface 25 of the
Seitenwandabschnitts 22 eine definierte Pressung, durch die der Reibring 2 durch Kraftschluss bereits an dem Halteteil 19 in den parallel zur Drehachse X ausgerichteten Verschieberichtungen V1 ,V2 fixiert ist (Fig. 5). Anschließend wird von der offenen Seite des Halteteils 19 her ein Sidewall section 22 a defined pressure, by means of which the friction ring 2 is already fixed to the holding part 19 in the displacement directions V1, V2 aligned parallel to the axis of rotation X (FIG. 5). Then from the open side of the holding part 19 forth
Drückwerkzeug 26 in das Halteteil 19 eingeführt und mittels des Pressing tool 26 inserted into the holding part 19 and by means of
Drückwerkzeugs 26 in einem Rolliervorgang Blechmaterial des Pressing tool 26 in a rolling process
Seitenwandabschnitts 22 in jeder der Vertiefungen 12 eingeformt. Dazu trägt das Drückwerkzeug 26 beispielsweise eine Rolle 27, die in radialer Richtung R gegen die Innenfläche 28 des Seitenwandabschnitts 22 gedrückt und dabei in einer parallel zur Drehachse X ausgerichteten Richtung hin und her bewegt wird, bis sich ein in die jeweilige Vertiefung 12 greifender, die Vertiefung 12 im Wesentlichen ausfüllender Vorsprung 29 gebildet hat. Sidewall portion 22 is molded into each of the recesses 12. For this purpose, the pressing tool 26 carries, for example, a roller 27, which is pressed in the radial direction R against the inner surface 28 of the side wall section 22 and is moved back and forth in a direction aligned parallel to the axis of rotation X until one that engages in the respective recess 12, the Depression 12 has formed substantially filling projection 29.
Das auf diese Weise in die Vertiefungen 12 gedrückte, den jeweiligen That which is pressed into the recesses 12 in this way, the respective one
Vorsprung 29 bildende Blechmaterial füllt die Hinterschneidungen 17,18 der Vertiefungen 12 und bewirkt so, dass das Halteteil 19 nicht nur in Sheet metal material forming projection 29 fills the undercuts 17, 18 of the depressions 12 and thus causes the holding part 19 not only in
Umfangsrichtung U, sondern auch in radialer Richtung R mit dem Reibring 2 formschlüssig verklammert ist. Circumferential direction U, but also in the radial direction R with the friction ring 2 is positively clamped.
BEZUGSZEICHEN REFERENCE NUMBERS
1 Bremsscheibe 1 brake disc
2 innenbelüfteter Reibring  2 ventilated friction rings
3 Innenöffnung des Reibrings 2  3 Internal opening of the friction ring 2
4,5 Stirnseiten des Reibrings 2  4.5 end faces of the friction ring 2
6,7 ringförmige Reibflächen des Reibrings 2  6.7 annular friction surfaces of the friction ring 2
8 Ringnut  8 ring groove
9 Innenumfangsfläche der Innenöffnung 3  9 inner circumferential surface of the inner opening 3
10,11 Ringabschnitte der Innenumfangsfläche 9  10,11 ring sections of the inner peripheral surface 9
12 Vertiefungen  12 wells
13 Öffnung der Vertiefungen 12  13 opening of the recesses 12
14 Grundfläche der Vertiefungen 12  14 base area of the depressions 12
15,16 Seitenflächen der Vertiefungen 12  15, 16 side faces of the depressions 12
17,18 Hinterschneidungen  17.18 undercuts
19 topfförmiges Halteteil  19 pot-shaped holding part
20 Boden des Halteteils 19  20 bottom of the holding part 19
21 Durchgangsöffnungen im Boden 20  21 through openings in the floor 20
22 Seitenwandabschnitt des Halteteils 19  22 side wall section of the holding part 19
23 stirnseitiger Rand des Halteteils 19  23 front edge of the holding part 19
24 die Innenöffnung 3 umgrenzender Randbereich der Stirnseite 5 24 edge region of the end face 5 which borders the inner opening 3
25 Außenfläche des Seitenwandabschnitts 22 25 outer surface of the side wall section 22
26 Drückwerkzeug in das Halteteil 19  26 Press tool in the holding part 19
27 Rolle des Drückwerkzeugs 26  27 Roll of the pressing tool 26
28 Innenfläche des Seitenwandabschnitts 22  28 inner surface of the side wall section 22
29 Vorsprung  29 head start
B Breite der Innenumfangsfläche 9 B Width of the inner peripheral surface 9
D Dicke des Reibrings 2  D Friction ring thickness 2
Da Außendurchmesser der Seitenwand 22  Since the outer diameter of the side wall 22nd
Di Innendurchmesser der Innenöffnung 3  Di inner diameter of the inner opening 3
L Länge der Seitenwand 22  L length of the side wall 22
R radiale Richtung  R radial direction
U Umfangsrichtung  U circumferential direction
V1 ,V2 Verschieberichtungen  V1, V2 shift directions
X Drehachse der Bremsscheibe 1  X axis of rotation of the brake disc 1

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Gebaute Bremsscheibe, die einen Reibring (2), der eine Innenöffnung (3) umgrenzt, und ein aus einem Blechmaterial geformtes Halteteil (19) umfasst, das mit einem Seitenwandabschnitt (22), der sich in einer 1. Built brake disc, which comprises a friction ring (2) which delimits an inner opening (3), and a holding part (19) formed from a sheet metal material, which has a side wall section (22) which is in a
Richtung erstreckt, die parallel zur Drehachse (X) ausgerichtet ist, um die die Bremsscheibe (1) sich im Betrieb dreht, in der Innenöffnung (3) des Reibrings (2) sitzt, wobei der Reibring (2) und das Halteteil (19) durch an dem Reibring (2) und an dem Halteteil (19) jeweils vorgesehene, formschlüssig zusammenwirkende Formschlusselemente fest miteinander verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in die Innenumfangsfläche (9) der Innenöffnung (3) mindestens eine als eines der Formschlusselemente dienende Vertiefung (12) eingeformt ist und dass das Halteteil (19) mit dem Reibring (2) drehfest durch einen Vorsprung (29) verkoppelt ist, der durch Eindrücken von Material des Seitenwandabschnitts (22) des Halteteils (19) in die Vertiefung (12) gebildet ist und als zweites Formschlusselement mit der Vertiefung (12) mindestens in  Direction, which is aligned parallel to the axis of rotation (X) about which the brake disc (1) rotates during operation, sits in the inner opening (3) of the friction ring (2), the friction ring (2) and the holding part (19) is firmly connected to one another by positive-locking interlocking elements provided on the friction ring (2) and on the holding part (19), characterized in that in the inner peripheral surface (9) of the inner opening (3) at least one recess (12 ) is molded and that the holding part (19) with the friction ring (2) is rotatably coupled by a projection (29) which is formed by pressing material of the side wall portion (22) of the holding part (19) into the recess (12) and as a second interlocking element with the recess (12) at least in
Umfangsrichtung (U) der Innenöffnung (3) formschlüssig fest verkoppelt ist.  Circumferential direction (U) of the inner opening (3) is positively coupled.
2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, d a d u rc h gekennzeichnet, dass in die Innenumfangsfläche (9) der Innenöffnung (3) des Reibrings (2) zwei oder mehr Vertiefungen (12) eingeformt sind, in die jeweils ein Vorsprung (29) aus Material des Halteteils (19) gedrückt ist. 2. Brake disc according to claim 1, characterized in that in the inner peripheral surface (9) of the inner opening (3) of the friction ring (2) two or more recesses (12) are formed, in each of which a projection (29) made of the material Holding part (19) is pressed.
3. Bremsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (12) in gleichmäßigen Winkelabständen um die Drehachse (X) der Bremsscheibe (1) verteilt angeordnet sind. 3. Brake disc according to claim 2, characterized in that the depressions (12) are arranged at uniform angular intervals around the axis of rotation (X) of the brake disc (1).
4. Bremsscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (12) mindestens einen gegenüber ihrer zur Innenöffnung (3) des Reibrings (2) gerichteten Öffnung hinterschnittenen Bereich (17,18) aufweist. 4. Brake disc according to one of the preceding claims, characterized in that the recess (12) has at least one area (17, 18) which is undercut with respect to its opening directed towards the inner opening (3) of the friction ring (2).
5. Bremsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (12) in einem Schnitt quer zur Drehachse (X) trapezförmig ist, wobei die kleinere der Grundseiten des Trapezes der Öffnung (13) der Vertiefung (12) zugeordnet ist. 5. Brake disc according to claim 4, characterized in that the recess (12) is trapezoidal in a section transverse to the axis of rotation (X), the smaller of the base sides of the trapezoid being associated with the opening (13) of the recess (12).
6. Bremsscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Innenumfangsfläche (9) der Innenöffnung (3) eingebrachte Vertiefung (12) sich jeweils nur über einen Bruchteil der Breite (B) der I nnenumfangsfläche (9) erstreckt. 6. Brake disc according to one of the preceding claims, characterized in that the recess (12) made in the inner circumferential surface (9) of the inner opening (3) extends in each case only over a fraction of the width (B) of the inner circumferential surface (9).
7. Bremsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenöffnung (3) in dem Bereich, in dem ihre 7. Brake disc according to claim 6, characterized in that the inner opening (3) in the area in which its
I nnenumfangsfläche (9) von den Vertiefungen (12) frei ist, einen kleineren Öffnungsdurchmesser (Di) aufweist als im mit den Vertiefungen (12) versehenen Bereich der Innenumfangsfläche (9). Inner circumferential surface (9) is free of the depressions (12), has a smaller opening diameter (Di) than in the area of the inner circumferential surface (9) provided with the depressions (12).
8. Bremsscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (2) innenbelüftet ist. 8. Brake disc according to one of the preceding claims, characterized in that the friction ring (2) is ventilated.
9. Bremsscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (2) aus einem 9. Brake disc according to one of the preceding claims, characterized in that the friction ring (2) from one
Eisengusswerkstoff geformt ist.  Cast iron material is molded.
10. Verfahren zur Herstellung einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 10. A method for producing a according to any one of claims 1 to 9
ausgebildeten Bremsscheibe (1), umfassend folgende Arbeitsschritte:  trained brake disc (1), comprising the following steps:
- Bereitstellen eines Reibrings (2), in dessen Innenumfangsfläche (9) mindestens eine Vertiefung (12) eingebracht ist;  - Providing a friction ring (2), in the inner circumferential surface (9) of which at least one depression (12) is made;
- Bereitstellen eines Halteteils (19), das einen Seitenwandabschnitt (22) aufweist, mit dem das Halteteil (19) in die Innenöffnung (3) des Reibrings (2) einfügbar ist;  - Providing a holding part (19) which has a side wall section (22) with which the holding part (19) can be inserted into the inner opening (3) of the friction ring (2);
- Positionieren des Halteteils (19) mit seinem Seitenwandabschnitt (22) in die Innenöffnung (3) des Reibrings (2);  - Positioning of the holding part (19) with its side wall section (22) in the inner opening (3) of the friction ring (2);
- Eindrücken von Material des Seitenwandabschnitts (22) des Halteteils (19) in die in die Innenumfangsfläche (9) der Innenöffnung (3) eingeformte Vertiefung (12), um den in die Vertiefung (12) greifenden Vorsprung (29) zu bilden, überden das Halteteil (19) durch Formschluss mit der  - Pressing material of the side wall portion (22) of the holding part (19) into the recess (12) formed in the inner peripheral surface (9) of the inner opening (3) to form the projection (29) engaging in the recess (12) the holding part (19) by positive engagement with the
Vertiefung (12) in Umfangsrichtung (U) der Innenöffnung (3) drehfest mit dem Reibring (2) verbunden ist.  Recess (12) in the circumferential direction (U) of the inner opening (3) is rotatably connected to the friction ring (2).
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindrücken des Materials des Seitenwandabschnitts (22) in die 11. The method according to claim 10, characterized in that the impression of the material of the side wall portion (22) in the
Vertiefung (12) durch Rollieren erfolgt. Deepening (12) is carried out by rolling.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Eindrücken des Materials des Seitenwandabschnitts (22) in die Vertiefung (12) durch Innenhochdruckumformen erfolgt. 12. The method according to claim 10, characterized in that the pressing of the material of the side wall section (22) into the recess (12) is carried out by internal high pressure forming.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch 13. The method according to any one of claims 10-12, characterized
gekennzeichnet, dass die Vertiefung (12) spanabhebend in die Innenumfangsfläche (9) der Innenöffnung (3) eingeformt wird,  characterized in that the recess (12) is machined into the inner peripheral surface (9) of the inner opening (3),
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch 14. The method according to any one of claims 10-13, characterized
gekennzeichnet, dass der der Innenöffnung (3) des Reibrings (2) zugeordnete Seitenwandabschnitt (22) des bereitgestellten Halteteils (19) gegenüber der Innenöffnung (3) ein Übermaß aufweist und dass der Seitenwandabschnitt (22) des Halteteils (19) in die Innenöffnung (3) eingepresst wird, so dass nach dem Eindrücken des Vorsprungs (29) in die Vertiefung (12) zusätzlich zu dem durch den Vorsprung (29) und die Vertiefung (12) hergestellten Formschluss eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Reibring (2) und dem Halteteil (19) besteht.  characterized in that the side wall section (22) of the provided holding part (19) assigned to the inner opening (3) of the friction ring (2) is oversized compared to the inner opening (3) and that the side wall section (22) of the holding part (19) into the inner opening ( 3) is pressed in, so that after the projection (29) is pressed into the recess (12), in addition to the positive connection produced by the projection (29) and the recess (12), a frictional connection between the friction ring (2) and the holding part (19) exists.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass für das aus dem Außendurchmesser Da des Seitenwandabschnitts (22) des Halteteils (19) und dem Innendurchmesser Di der Innenöffnung (3) des Reibrings (2) gebildete Verhältnis Da/Di gilt: 1,05 < Da/Di < 1,2. 15. The method according to claim 13, characterized in that for the ratio Da / Di formed from the outer diameter Da of the side wall section (22) of the holding part (19) and the inner diameter Di of the inner opening (3) of the friction ring (2): 1, 05 <Da / Di <1.2.
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