DE102007030468B4

DE102007030468B4 - Bremsscheibe

Info

Publication number: DE102007030468B4
Application number: DE200710030468
Authority: DE
Inventors: Dietmar Becker; Marc Meyer
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2027-06-30
Also published as: JP5421555B2; ITMI20080880A1; DE102007030468A1; JP2009014199A

Abstract

Bremsscheibe für eine Scheibenbremse,
– wobei die Bremsscheibe einen Bremsscheibentopf (1) und einen Bremsring (2) aufweist,
– wobei zur Verbindung des Bremsrings (2) mit dem Bremsscheibentopf (1) mehrere flache, längliche Verbindungselemente (4) vorgesehen sind,
– wobei ein Verbindungselement (4) jeweils über eine erste Verbindungsvorrichtung (5) mit dem Bremsscheibentopf (1) und jeweils über eine zweite Verbindungsvorrichtung (6) mit dem Bremsring (2) verbunden ist,
– wobei zum Ausgleich der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen des Bremsscheibentopfs (1) und des Bremsrings (2) die ersten Verbindungsvorrichtungen (5) derart ausgebildet sind, dass der Bremsscheibentopf (1) und die Verbindungselemente (4) relativ zueinander drehbar sind, und die zweiten Verbindungsvorrichtungen (6) derart ausgebildet sind, dass der Bremsring (2) und die Verbindungselemente (4) relativ zueinander drehbar sind,
– wobei die Verbindungselemente (4) laschenförmig und in Axialrichtung (z) elastisch verbiegbar ausgebildet sind,
– wobei je Verbindungselement (4) im Bereich der ersten Verbindungsvorrichtung (5) ein Abstandselement...

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse, wobei die Bremsscheibe einen Bremsscheibentopf und einen Bremsring aufweist.
Die DE 102 57 719 A1 beschreibt eine zusammengesetzte Bremsscheibe mit einem Bremsring und einem zum Ausgleich unterschiedlicher Temperaturausdehnungen schwimmend damit verbundenen Bremsscheibentopf, wobei die schwimmende Verbindung zusätzlich spielfrei und durch einen elastischen Kraftspeicher, wie z. B. eine Tellerfeder, elastisch vorgespannt ausgebildet ist. Weiterhin offenbart die DE 102 57 719 A1 einen Pleuel, der in einer im Bremsscheibentopf angelegten Freisparung planparallel verschwenkbar gelagert ist und mit seinem anderen Ende drehbar auf dem Ansatz eines Bolzens am Bremsring aufgenommen ist. Die in der DE 102 57 719 A1 vorgeschlagene Bremsscheibe ist aufwendig konstruiert und kostspielig in der Herstellung.
Aus der DE 198 58 243 A1 ist eine Bremsscheibe für Scheibenbremsen für Fahrzeuge mit einer fahrzeugradverbundenen Radnabe bekannt, wobei die Radnabe mit dem Reibring über Verbindungslaschen verbunden ist, welche an der Radnabe und am Reibring drehbar gelagert sind, wobei die Radnabe radträgerseitig einen Flansch aufweist und fahrzeugradseitig einen Zusatzring trägt, wobei sich Radschraubenbohrungen durch den Zusatzring und den Radnabenflansch erstrecken und in den Radschraubenbohrungen sich in den Zusatzring und in den Radnabenflansch erstreckende Buchsen zur drehbaren Lagerung der Verbindungslaschen angeordnet sind.
Die DE 38 14 680 A1 offenbart eine Bremsscheibe, bei der ein Bremsring über Blattfedernpaare mit einer fahrzeugradverbundenen Bremsnabe gelenkig über Nieten befestigt ist. Dabei umschließen die Blattfedernpaare den inneren Bereich des Bremsringes, so dass sie beim Bremsen torsionsfrei belastet werden, wobei sie einen Seitenschlag des Bremsringes ausgleichen, indem sie in axialer Richtung federnd wirken.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der Nachteile des Stands der Technik eine Verbindung zwischen dem Bremsscheibentopf und dem Bremsring bereitzustellen, die auch bei hohen Betriebstemperaturen eine zuverlässige und komfortable Funktion der Scheibenbremse gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Eine Bremsscheibe der eingangs genannten Art weist erfindungsgemäß mehrere flache, längliche Verbindungselemente zur Verbindung des Bremsrings mit dem Bremsscheibentopf auf, wobei ein Verbindungselement jeweils über eine erste Verbindungsvorrichtung mit dem Bremsscheibentopf und jeweils über eine zweite Verbindungsvorrichtung mit dem Bremsring verbunden ist, wobei die ersten Verbindungsvorrichtungen derart ausgebildet sind, dass der Bremsscheibentopf und die Verbindungselemente relativ zueinander drehbar sind, und wobei die zweiten Verbindungsvorrichtungen derart ausgebildet sind, dass der Bremsring und die Verbindungselemente relativ zueinander drehbar sind. Erfindungsgemäß sind die Verbindungselemente laschenförmig ausgebildet. Erfindungsgemäß ist je Verbindungselement zumindest im Bereich der ersten Verbindungsvorrichtung ein Abstandselement zwischen dem Verbindungselement und dem Bremsscheibentopf vorgesehen und es ist je Verbindungselement zumindest im Bereich der zweiten Verbindungsvorrichtung ein Abstandselement zwischen dem Verbindungselement und dem Bremsring vorgesehen.
Durch die erfindungsgemäße Anbindung des Bremsrings an den Bremsscheibentopf wird zum einen eine automatische Selbstzentrierung von Bremsring und Bremsscheibentopf gewährleistet, zum anderen wird durch die Ausbildung und Anordnung der flachen, länglichen Verbindungselemente, welche sich biegen können, eine axiale elastische Beweglichkeit und Toleranz ermöglicht, wodurch Wärmespannungen zumindest weitestgehend vermieden werden können. Weiterhin können durch eine Verdrehung der Verbindungselemente unterschiedliche thermische Ausdehnungen ausgeglichen werden. Durch die axiale elastische Verformbarkeit der Verbindungselemente kann auch eine akustische Entkoppelung erfolgen.
Mit Vorteil können die Verbindungsvorrichtungen als Niete ausgebildet sein.
Mit Vorteil können die Verbindungselemente zumindest teilweise luftumströmt zwischen dem Bremsscheibentopf und dem Bremsring angeordnet sein.
Mit Vorteil können die Abstandselemente als Unterlegscheiben ausgebildet sein.
In vorteilhafter Weiterbildung können die ersten Verbindungsvorrichtungen an Vorsprüngen des Bremsscheibentopfs befestigt sein.
Es kann zweckmäßig sein, die zweiten Verbindungsvorrichtungen an Vorsprüngen des Bremsrings zu befestigen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch,
1 eine Bremsscheibe mit mehreren flachen, länglichen Verbindungselementen,
2 eine andere Ansicht der Bremsscheibe,
3 ein vergrößertes Detail der Bremsscheibe,
4 ein laschenförmiges flaches, längliches Verbindungselement,
5 eine Schnittansicht mit dem flachen, länglichen Verbindungselement.
1 zeigt einen Bremsscheibentopf 1 und einen Bremsring 2 einer Bremsscheibe in perspektivischer Ansicht vom Bremsscheibentopf 1 aus betrachtet. Zur Anbindung des Bremsrings 2 an den Bremsscheibentopf 1 sind flache, längliche Verbindungselemente 4 vorgesehen, die wie im gezeigten Beispiel als Laschen ausgebildet sein können. Die Laschen können beispielsweise blechförmig ausgebildet sein. Diese Verbindungselemente 4 erstrecken sich in einem Raumbereich, der im wesentlichen von den inneren Grenzflächen des Bremsscheibentopfs 1 und des Bremsrings 2 begrenzt wird. Die vorzugsweise laschenförmigen Verbindungselemente 4 sind flach und länglich ausgebildet und an einer Seite jeweils mit einer ersten Verbindungsvorrichtung 5 mit dem Bremsscheibentopf 1 und an der gegenüberliegenden Seite mit einer zweiten Verbindungsvorrichtung 6 mit dem Bremsring 2 verbunden. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung der Verbindungselemente 4 mit dem Bremsscheibentopf 1 bzw. mit dem Bremsring 2 über Niete. Der Bremsscheibentopf 1 weist im gezeigten Beispiel Vorsprünge 1a auf, die zur Anbindung der ersten Verbindungsvorrichtungen 5 ausgebildet sind. Diese Vorsprünge 1a sind beispielsweise im Wesentlichen dreiecksförmig und flächig ausgebildet und können den Bremsscheibentopf 1 kranzartig umgeben. In 1 deutlich erkennbar sind auch die Lüftungskanäle 3 der Bremsscheibe.
2 zeigt die bereits anhand von 1 beschriebene Bremsscheibe aus einer anderen Perspektive, nämlich von der Seite des Bremsrings 2 aus betrachtet. In dieser Darstellung ist die Innenseite des Bremsscheibentopfs 1 sichtbar und es sind Vorsprünge 2a des Bremsrings 2 erkennbar, die zur Anbindung der zweiten Verbindungsvorrichtungen 6 ausgebildet sind.
In den 1 und 2 ist bei mehrfach vorkommenden Elementen der besseren Übersichtlichkeit halber jeweils nur ein repräsentatives Element mit Bezugszeichen versehen.
3 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines laschenförmig ausgebildeten flachen, länglichen Verbindungselements 4. Wie in den 1 und 2 gezeigt sind mehrere derartige Verbindungselemente 4 zwischen Bremsscheibentopf 1 und Bremsring 2 vorgesehen. Wie aus der Darstellung gemäß 3 hervorgeht, können auf einer Seite des Verbindungselements 4 im Bereich der zweiten Verbindungsvorrichtung 6 ein oder mehrere Abstandelemente 8 vorgesehen sein, wobei ein Abstandselement 8 zwischen dem flachen länglichen Verbindungselement 4 und dem Bremsring angeordnet ist. Auf der anderen Seite des Verbindungselements 4 ist ein weiteres Abstandselement 8 erkennbar, welches im Bereich der ersten Verbindungsvorrichtung 5 zwischen dem flachen länglichen Verbindungselement 4 und dem Bremsscheibentopf 1 angeordnet ist. Die Abstandelemente 7, 8 können beispielsweise als Unterlegscheiben ausgebildet sein. Eine Unterlegscheibe 9 kann auch auf der vom Verbindungselement 4 und vom Bremsring 2 abgewandten Seite des Bremsscheibentopfs 1 vorgesehen sein. Durch die Abstandselemente 7 und 8 werden sowohl zwischen dem Verbindungselement 4 und dem Bremsscheibentopf 1 als auch zwischen dem Verbindungselement 4 und dem Bremsring 2 Öffnungen 11 ausgebildet, vorzugsweise schlitzartige Öffnungen, die von Luft durchströmt werden können. Die Luftumströmung durch die Öffnungen 11 bewirkt eine Kühlung der laschenförmigen Verbindungselemente 4 und trägt zur verbesserten Wärmeentkopplung zwischen Bremsscheibentopf 1 und Bremsring 2 bei.
4 zeigt ein flaches, längliches Verbindungselement 4 mit vorzugsweise als Niete ausgebildeten Verbindungsvorrichtungen 5 und 6. Ein Koordinatensystem zeigt ebenso wie in 5 die Axialrichtung z, die Tangentialrichtung x und die Radialrichtung y an. Das Verbindungselement 4 ist im Wesentlichen in der durch Tangentialrichtung x und Radialrichtung y aufgespannten Fläche drehbeweglich bzw. über die Verbindungselemente 5 und 6 schwenkbar angeordnet. In Axialrichtung z kann sich das vorzugsweise laschenförmig ausgebildete Verbindungsmittel 4 elastisch verbiegen, wobei eine derartige Biegung z. B. im Wesentlichen in Form einer S-Schlagbiegung erfolgen kann. Derart können axiale Toleranzen z. B. zwischen Bremssattel und Bremsscheibe ausgeglichen werden. Bremsenrubbeln kann so vermieden werden. Zusätzlich erfolgt eine akustische Trennung mit erhöhtem Geräuschkomfort. Die Verdrehbarkeit der Verbindungsmittel 4 trägt zum Ausgleich der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen bei.
5 zeigt einen schematischen Schnitt durch ein Segment des Bremsscheibentopfs 1 und des Bremsrings 2, wobei der Bremsscheibentopf 1 und der Bremsring 2 über das Verbindungsmittel 4 und die erste Verbindungsvorrichtung 5 sowie die zweite Verbindungsvorrichtung 6 miteinander verbunden sind. Es sind Abstandsmittel 7 und 8 vorgesehen. Deutlich erkennbar sind die bereits im Zusammenhang mit 3 beschriebenen Öffnungen 11, die von Luft durchströmt werden können. Weiterhin können im Bereich von Enden der Verbindungselemente 5 und 6, d. h. vorzugsweise im Bereich der Nietköpfe, Unterlegscheiben 9 bzw. 10 vorgesehen sein.

Claims

Bremsscheibe für eine Scheibenbremse, – wobei die Bremsscheibe einen Bremsscheibentopf (1) und einen Bremsring (2) aufweist, – wobei zur Verbindung des Bremsrings (2) mit dem Bremsscheibentopf (1) mehrere flache, längliche Verbindungselemente (4) vorgesehen sind, – wobei ein Verbindungselement (4) jeweils über eine erste Verbindungsvorrichtung (5) mit dem Bremsscheibentopf (1) und jeweils über eine zweite Verbindungsvorrichtung (6) mit dem Bremsring (2) verbunden ist, – wobei zum Ausgleich der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen des Bremsscheibentopfs (1) und des Bremsrings (2) die ersten Verbindungsvorrichtungen (5) derart ausgebildet sind, dass der Bremsscheibentopf (1) und die Verbindungselemente (4) relativ zueinander drehbar sind, und die zweiten Verbindungsvorrichtungen (6) derart ausgebildet sind, dass der Bremsring (2) und die Verbindungselemente (4) relativ zueinander drehbar sind, – wobei die Verbindungselemente (4) laschenförmig und in Axialrichtung (z) elastisch verbiegbar ausgebildet sind, – wobei je Verbindungselement (4) im Bereich der ersten Verbindungsvorrichtung (5) ein Abstandselement (7) zwischen dem Verbindungselement (4) und dem Bremsscheibentopf (1) vorgesehen ist, und – wobei je Verbindungselement (4) im Bereich der zweiten Verbindungsvorrichtung (6) ein Abstandselement (8) zwischen dem Verbindungselement (4) und dem Bremsring (2) vorgesehen ist.
Bremsscheibe nach Patentanspruch 1, wobei die Verbindungsvorrichtungen (5, 6) als Niete ausgebildet sind.
Bremsscheibe nach Patentanspruch 2, wobei die Verbindungsvorrichtungen (5, 6) zumindest teilweise als Hohlniete ausgebildet sind.
Bremsscheibe nach einem der vorangehenden Patentansprüche, wobei die Verbindungselemente (4) zumindest teilweise luftumströmt zwischen dem Bremsscheibentopf (1) und dem Bremsring (2) angeordnet sind.
Bremsscheibe nach einem der vorangehenden Patentansprüche, wobei die Abstandselemente (7, 8) als Unterlegscheiben ausgebildet sind.
Bremsscheibe nach einem der vorangehenden Patentansprüche, wobei die ersten Verbindungsvorrichtungen (5) an Vorsprüngen (1a) des Bremsscheibentopfs (1) befestigt sind.
Bremsscheibe nach einem der vorangehenden Patentansprüche, wobei die zweiten Verbindungsvorrichtungen (6) an Vorsprüngen (2a) des Bremsrings (2) befestigt sind.