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DE102009010969A1 - Brake-disk for disk-brake of motor vehicle, has brake-disk housing and coaxially arranged friction ring, where brake-disk housing and friction ring are detachably connected over separate connection element - Google Patents

Brake-disk for disk-brake of motor vehicle, has brake-disk housing and coaxially arranged friction ring, where brake-disk housing and friction ring are detachably connected over separate connection element Download PDF

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brake disc
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Abstract

The brake-disk (10) has a brake-disk housing (14) and a coaxially arranged friction ring (12). The brake-disk housing and the friction ring are detachably connected over a separate connection element (28), and are axially locked against each other in radial manner.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftwagens, mit einem Bremsscheibentopf und einem koaxial zu diesem angeordneten Reibring.The The invention relates to a brake disc for a disc brake Motor vehicle, with a brake disc pot and a coaxial to this arranged friction ring.

Derartige Bremsscheiben sind dem Stand der Technik als allgemein bekannt zu entnehmen. Im Zuge gegenwärtiger Leichtbaubestrebungen geht die Tendenz dahin, Bremsscheibentopf und Reibring als separate Bauteile auszuführen, da an die jeweiligen Bauteile unterschiedliche Ansprüche bezüglich ihrer Materialbeschaffenheit gestellt werden. Der Reibring besteht dabei vorzugsweise aus Gusseisen, da dieses besonders gute tribologische und Wärmeleiteigenschaften aufweist. Aus Gründen der Gewichtseinsparung wird der Bremsscheibentopf dagegen bevorzugt aus Stahl- oder Leichtmetallblech gefertigt und in der Folge mit dem Reibring verbunden. Die Verbindung, die beispielsweise durch Innenhochdruckumformen des Bremsscheibentopfes erzeugt wird, ist dabei in der Regel irreversibel, so dass bei Beschädigungen eines der beiden Bauteile die komplette Bremsscheibe ausgetauscht werden muss. Gegenwärtig verwendete Verbindungsmethoden erlauben zudem kein axiales oder radiales Spiel zwischen Bremsscheibentopf und Reibring, so dass es aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Gusseisen und Stahl bzw. Aluminium/Magnesium-Legierungen zu thermischen Spannungen im Betrieb der Bremsscheibe kommen kann. Dies führt im ungünstigsten Fall zu Schirmung der Bremsscheibe, was den Belagschrägverschleiß der Scheibenbremse erhöht und unerwünschten, den Komfort der Fahrzeuginsassen beeinträchtigenden Körperschall erzeugt.such Brake discs are known in the art as well remove. In the course of current Lightweight construction efforts, there is a tendency, brake disc pot and perform friction ring as separate components, as to the respective components different claims in terms of their material properties are made. The friction ring exists preferably made of cast iron, since this is particularly good tribological and thermal conduction properties having. For reasons In contrast to the weight saving, the brake disk cup is preferred made of steel or light metal sheet and in the episode with connected to the friction ring. The connection, for example, by Hydroforming of the brake disc hub is generated is as a rule irreversible, so that in case of damage one of the two components replaced the entire brake disc must become. Currently used connection methods also do not allow axial or Radial clearance between brake disc and friction ring, so that it due to the different expansion coefficients of cast iron and steel or aluminum / magnesium alloys to thermal stresses can come in operation of the brake disc. This leads in the worst case to shielding the brake disc, which increases the lining oblique wear of the disc brake and unwanted, the comfort of the vehicle occupants impairing structure-borne noise generated.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibe der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass der Austausch von beschädigten Einzelteilen ermöglicht wird und das thermische Verhalten der Bremsscheibe verbessert wird.Of the Invention is therefore the object of a brake disc of to develop at the outset so that the exchange from damaged Items allowed is and the thermal behavior of the brake disc is improved.

Diese Aufgabe wird durch eine Bremsscheibe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a brake disc having the features of the claim 1 solved.

Eine derartige Bremsscheibe für eine Scheibenbremse eines Kraftwagens umfasst einen Bremsscheibentopf und einen koaxial zu diesem angeordneten Reibring. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass Bremsscheibentopf und Reibring lösbar über wenigstens ein separates Verbindungselement verbunden und axial sowie radial gegeneinander gesichert sind. Das wenigstens eine separate Verbindungselement korrespondiert dabei mit einem jeweils zugeordneten Formschlusselement des Reibrings und des Bremsscheibentopfes. Hierdurch wird ein stabiler Formschluss zwischen Bremsscheibe und Reibring unter Vermittlung des wenigstens einen Verbindungselementes erzeugt, wobei aufgrund der Lösbarkeit des Verbindungselementes dennoch der Austausch beispielsweise eines durch Verschleiß beeinträchtigten Reibrings ermöglicht ist. Da keine vollständig feste stoffschlüssige Verbindung zwischen den Bauteilen vorliegt, ist noch immer eine axiale bzw. radiale thermische Ausdehnung des Reibrings gegenüber dem Bremsscheibentopf möglich, so dass das Schirmungsverhalten des Reibrings verbessert wird und beim Bremsbetrieb aufgrund der Reibungswärme weniger thermische Spannungen in den Bauteilen induziert werden.A such brake disk for a disc brake of a motor vehicle comprises a brake disc hub and a friction ring disposed coaxially therewith. According to the invention, it is provided that Disc brake disc and friction ring detachable via at least a separate connecting element connected and axially and radially secured against each other. The at least one separate connection element Corresponds to a respectively assigned positive connection element the friction ring and the brake disc pot. This will be a stable Positive connection between brake disc and friction ring under mediation the at least one connecting element generates, due to the solubility the connecting element nevertheless the exchange of a affected by wear Friction ring allows is. Because no complete solid cohesive There is still a connection between the components axial or radial thermal expansion of the friction ring relative to the Brake disc pot possible, so that the shielding behavior of the friction ring is improved and during braking operation due to the frictional heat less thermal stress be induced in the components.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verbindungselement als plattenförmiger Mitnehmer ausgebildet. Ein solcher plattenförmiger Mitnehmer greift in jeweils zugeordnete Nuten bzw. Vertiefungen am Bremsscheibentopf und Reibring ein, so dass sich sowohl eine axiale Sicherung als auch eine Drehmomentenübertragung zwischen Bremsscheibentopf und Reibring realisieren lässt. Alternativ kann das Verbindungselement auch als Passfeder, Keil, Nasenkeil oder dergleichen ausgebildet sein.In a preferred embodiment the connecting element is designed as a plate-shaped driver. Such a plate-shaped Driver engages in each associated grooves or depressions at the brake disk pot and friction ring, so that both a axial securing as well as a torque transmission between the brake disc pot and friction ring can be realized. Alternatively, the connecting element as a key, wedge, Nose wedge or the like may be formed.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verbindungselement eine Bohrung auf, in welcher ein Fixierelement zum Fixieren des Verbindungselementes am Reibring und/oder am Bremsscheibentopf aufgenommen ist. Beispielsweise kann die eingangs genannte Ausführungsform eines plattenförmigen Mitnehmers über eine solche Bohrung mittels einer Schraube, eines Stiftes oder eines Bolzens zusätzlich gesichert werden.In a further preferred embodiment the invention, the connecting element has a bore, in which is a fixing element for fixing the connecting element recorded on the friction ring and / or on the brake disk pot. For example can the embodiment mentioned above a plate-shaped Driver over one Such hole by means of a screw, a pin or a Bolzens in addition be secured.

Bevorzugterweise sind mehrere Verbindungselemente vorgesehen, welche axial und/oder radial zueinander beabstandet am Bremsscheibentopf und/oder Reibring angeordnet sind. Hierdurch wird eine verbesserte Verteilung der zwischen Bremsscheibentopf und Reibring wirkenden Kräfte erzielt, so dass die Festigkeit der Verbindung zwischen Bremsscheibentopf und Reibring auf die zu erwartenden zu übertragenden Drehmomente bzw. Axialkräfte optimal angepasst werden können.preferably, a plurality of connecting elements are provided, which axially and / or radially spaced from each other on the brake disk hub and / or friction ring are arranged. As a result, an improved distribution between the brake disc pot and friction-acting forces achieved, so that the strength of the connection between brake disc pot and friction ring on the expected to be transmitted torques or axial forces optimally can be adjusted.

Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:in the Below is the invention and its embodiments with reference to the drawings be explained in more detail. Hereby show:

1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe und 1 a perspective view of an embodiment of a brake disc and

2 eine Rückansicht der Bremsscheibe aus 1. 2 a rear view of the brake disc 1 ,

Eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Verbundbremsscheibe umfasst einen Reibring 12 und einen Bremsscheibentopf 14. Die beiden Bauteile 12, 14 sind als separate Teile gefertigt. Der Reibring 12 besteht dabei bevorzugt aus Gusseisen, da dieses sehr gute Reibeigenschaften aufweist und die im Betrieb der Bremsscheibe 10 anfallende Wärme besonders gut abführen kann. Zur verbesserten Wärmeabfuhr ist im gezeigten Ausführungsbeispiel der Reibring 12 als innenbelüfteter Reibring ausgeführt und umfasst zwei Reibringhälften 16, 18, welche über Abstandsnoppen 20, die der Übersichtlichkeit halber nicht alle bezeichnet sind, miteinander verbunden sind. Zwischen den Abstandsnoppen 20 sind Kanäle 22 ausgebildet, die im Betrieb der Bremsscheibe 10 von Umgebungsluft durchströmt werden können und den Reibring 12 somit kühlen. Zur Verbesserung der Kühlwirkung sind weiterhin axiale Bohrungen 24, welche ebenfalls nicht alle bezeichnet sind, in den Reibringhälften 16, 18 vorgesehen, welche mit den Kanälen 22 in Verbindung stehen.One in total with 10 designated composite brake disc comprises a friction ring 12 and a brake disk pot 14 , The two components 12 . 14 are made as separate parts. The friction ring 12 consists preferably of cast iron, since this has very good friction properties and the operation of the brake disc 10 can dissipate accumulating heat particularly well. For improved heat dissipation in the illustrated embodiment, the friction ring 12 designed as internally ventilated friction ring and includes two friction ring halves 16 . 18 , which have spacer knobs 20 , which are not all designated for clarity, are interconnected. Between the spacer knobs 20 are channels 22 formed in the operation of the brake disc 10 can be flowed through by ambient air and the friction ring 12 thus cool. To improve the cooling effect are still axial holes 24 , which are also not all designated, in the friction ring halves 16 . 18 provided, which with the channels 22 keep in touch.

Aus Gründen der Gewichtsersparnis ist der Bremsscheibentopf 14 aus Blech, beispielsweise Stahl- oder Leichtmetallblech gefertigt. Er weist Verbindungsbohrungen 26 zum Verbinden des Bremsscheibentopfes mit einer Radnabe auf. Um Reibring 12 und Bremsscheibentopf miteinander zu verbinden sind Verbindungselemente 28 vorgesehen, welche lösbar in Nuten 30, 32 des Reibringes 12 und des Bremsscheibentopfes 14 aufgenommen sind. Durch die Abstützung der plattenförmigen Verbindungselemente 28 an den Seitenwänden 34, 37 der Nuten 30, 32 wird eine Drehmomentübertragung zwischen Reibring 12 und Bremsscheibentopf 14 ermöglicht. Um eine zusätzliche axiale Sicherung zu gewähren, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Bohrung 36 im Verbindungselement 28 vorgesehen, durch welche ein Stift, ein Bolzen, eine Schraube oder dergleichen eingeführt werden kann, um das Verbindungselement 28 in axialer Richtung am Reibring und/oder an dem Bremsscheibentopf 14 zu sichern. Alternativ zu der gezeigten Ausführungsform des Verbindungselements 28 kann dieses auch als Keil, Nasenkeil, Passfeder oder dergleichen ausgebildet sein. Weiterhin beschränkt sich die Erfindung nicht darauf, die Verbindungselemente 28 an der Kante 38 der Mantelwandung 40 des Reibrings 12 bzw. an der Kante 42 der Mantelwandung 44 des Bremsscheibentopfes 14 zu befestigen. Es ist genauso möglich, alternativ oder auch zusätzlich Verbindungselemente 28 in axialer Richtung beabstandet im Bereich der Mantelwandungen 40, 44 anzuordnen. Hierdurch ist gegebenenfalls eine radiale und axiale Sicherung von Bremsscheibentopf 14 und Reibring 12 gegeneinander ermöglicht, ohne dass zusätzliche Bolzen, Stifte oder dergleichen notwendig sind. Es ist besonders vorteilhaft, die Verbindungselemente 28 so anzuordnen, dass zwischen Bremsscheibentopf 14 und Reibring 12 noch axiales und radiales Spiel besteht, um so unterschiedliche Wärmeausdehnungen von Reibring 12 und Bremsscheibentopf 14 im Betrieb der Bremsscheibe 10 auszugleichen. Dadurch wird das Schirmungsverhalten der Bremsscheibe 10 verbessert.For reasons of weight saving is the brake disk pot 14 made of sheet metal, for example steel or light metal sheet. He has connection holes 26 for connecting the brake disk hub to a wheel hub. To friction ring 12 and brake disc pot to connect with each other are connecting elements 28 provided which releasably in grooves 30 . 32 of the friction ring 12 and the brake disk pot 14 are included. By supporting the plate-shaped connecting elements 28 on the side walls 34 . 37 the grooves 30 . 32 becomes a torque transmission between friction ring 12 and brake disc pot 14 allows. In order to provide an additional axial securing, in the illustrated embodiment, a bore 36 in the connecting element 28 provided, through which a pin, a bolt, a screw or the like can be inserted to the connecting element 28 in the axial direction on the friction ring and / or on the brake disk pot 14 to secure. Alternatively to the illustrated embodiment of the connecting element 28 This can also be designed as a wedge, nose wedge, key or the like. Furthermore, the invention is not limited to the fasteners 28 on the edge 38 the jacket wall 40 the friction ring 12 or on the edge 42 the jacket wall 44 of the brake disk pot 14 to fix. It is just as possible, alternatively or additionally, fasteners 28 spaced in the axial direction in the region of the jacket walls 40 . 44 to arrange. As a result, if necessary, a radial and axial securing of brake disk pot 14 and friction ring 12 allows each other without the need for additional bolts, pins or the like. It is particularly advantageous, the fasteners 28 arrange so that between brake disc pot 14 and friction ring 12 There is still axial and radial play, so different thermal expansions of friction ring 12 and brake disc pot 14 during operation of the brake disc 10 compensate. This will change the shielding behavior of the brake disc 10 improved.

1010
Verbundbremsscheibecomposite brake disk
1212
Reibringfriction ring
1414
Bremsscheibentopfbrake disc pot
1616
ReibringhälfteReibringhälfte
1818
ReibringhälfteReibringhälfte
2020
Abstandsnoppenspacer protrusions
2222
Kanälechannels
2424
axiale Bohrungenaxial drilling
2626
Verbindungsbohrungenconnecting bores
2828
Verbindungselementefasteners
3030
Nutgroove
3232
Nutgroove
3434
Seitenwändeside walls
3636
Bohrungdrilling
3737
Seitenwändeside walls
3838
Kanteedge
4040
Mantelwandungouter wall
4242
Kanteedge
4444
Mantelwandungouter wall

Claims (6)

Bremsscheibe (10) für eine Scheibenbremse eines Kraftwagens, mit einem Bremsscheibentopf (14) und einem koaxial zu diesem angeordneten Reibring (12), dadurch gekennzeichnet, dass Bremsscheibentopf (14) und Reibring (12) lösbar über wenigstens ein separates Verbindungselement (28) verbunden und axial sowie radial gegeneinander gesichert sind, welches mit einem jeweils zugeordneten Formschlusselement (30, 32) des Reibrings (12) und des Bremsscheibentopfes (14) korrespondiert.Brake disc ( 10 ) for a disc brake of a motor vehicle, with a brake disc pot ( 14 ) and a friction ring arranged coaxially therewith ( 12 ), characterized in that brake disk pot ( 14 ) and friction ring ( 12 ) releasably via at least one separate connecting element ( 28 ) and axially and radially secured against each other, which with a respective associated form-locking element ( 30 . 32 ) of the friction ring ( 12 ) and the brake disk pot ( 14 ) corresponds. Bremsscheibe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (28) als plattenförmiger Mitnehmer ausgebildet ist.Brake disc ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the connecting element ( 28 ) is designed as a plate-shaped driver. Bremsscheibe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (28) als Passfeder ausgebildet ist.Brake disc ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the connecting element ( 28 ) is designed as a feather key. Bremsscheibe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (28) als Keil ausgebildet ist.Brake disc ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the connecting element ( 28 ) is designed as a wedge. Bremsscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (28) eine Bohrung (36) aufweist, in welcher ein Fixierelement zum Fixieren des Verbindungselements (18) am Reibring (12) und/oder Bremsscheibentopf (14) aufgenommen ist.Brake disc ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the connecting element ( 28 ) a hole ( 36 ), in which a fixing element for fixing the connecting element ( 18 ) on the friction ring ( 12 ) and / or brake disk pot ( 14 ) is recorded. Bremsscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verbindungselemente (28) vorgesehen sind, welche axial und/oder radial zueinander beabstandet am Bremsscheibentopf (14) und/oder Reibring (12) angeordnet sind.Brake disc ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that a plurality of connecting elements ( 28 ) are provided which axi al and / or radially spaced from each other on the brake disk pot ( 14 ) and / or friction ring ( 12 ) are arranged.
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