DE2446938A1 - Noise damping device for device for disc brake - has cast in ring of granular material between friction faces - Google Patents

Abstract

The brake disc (10) has a central cylindrical portion (17) with holes (15) for bolts for attaching to the vehicle axle. The braking surface is formed by a radial flange (18) surrounding the cylindrical centre (17) and provided with friction surfaces (19) and (20) after machining the raw casting. The noise damping device (22) consists of a core surrounded by sheet metal (26) which is covered with a granular material such as core sand bonded with resin. The core is retained in position by a number of equally spaced pins (31) which are placed in the mould when the brake disc is cast. The pins (31) are afterwards machined flush with the friction surfaces (19) and (20).

Description

Bremsscheibe mit Dämpfungseinrichtung Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe, insbesondere für Kraftfahrzeug-Scheibenbremsen, mit einer die Bremsgeräusche dämpfenden Einrichtung aus einem im äußeren, kreisringförmigen, dem Angriff der Reibbeläge ausgesetzten Teil in das Scheibenmaterial zwischen den Reibflächen eingegossenen, kreisringförmigen Kern. Brake disc with damping device The invention relates to a Brake disc, in particular for motor vehicle disc brakes, with one of the braking noises damping device from an outer, circular ring-shaped, the attack of the Friction linings exposed part cast into the disc material between the friction surfaces, circular core.

Die beim Anpressen der Reibbeläge an die Bremsscheibe oftmals auftretenden, unangenehmen Quietschgeräusche hält man für eine Summe von Schwingungen, die durch die Wechselwirkung von Haft- und Gleitreibung in der Reibpaarung entstehen und von der Bremsscheibe in ungünstiger Weise verstärkt abgestrahlt werden. Es wurde daher bereits versucht, Bremstrommeln oder -scheiben durch geeignete Maßnahmen so zu dämpfen, daß keine Verstärkung auftritt und die unangenehmen Geräusche unhörbar bleiben.The often occurring when the friction linings are pressed against the brake disc, unpleasant squeaking noises are taken for a sum of vibrations that go through the interaction of static and sliding friction in the friction pairing arise and from the brake disc are radiated in an unfavorable manner to an increased extent. It was therefore already tried to dampen brake drums or discs by means of suitable measures so that that no amplification occurs and the unpleasant noises remain inaudible.

So ist es nach dem DT-GM 1 983 347 bekannt, den Teil des kreisringförmigen Scheibenkörpers, an dem der Reibungsangriff erfolgt, als Gußkörper mit mindestens einem mit Dämpfungsmaterial gefüllten Hohlraum auszubilden. Bei dem Dämpfungsmaterial soll es sich vorzugsweise um ein körniges Material in der normalen Schüttdichte oder um ein körnbares Material handeln.So it is known from DT-GM 1 983 347, the part of the circular ring Disc body on which the frictional attack takes place, as a cast body with at least to form a cavity filled with damping material. With the damping material it should preferably be a granular material with normal bulk density or a granular material.

Es ist weiter nach DT-PS 1 816 256 bekannt, eine Bremsscheibe dadurch zu dämpfen, daß in den äußeren, kreisringförmigen, dem Angriff der Reibbeläge ausgesetzten Teil ein oder mehrere vorgefertigte, mit dem Dämpfungsmaterial gefüllte Behältnisse, nahezu vollständig von dem Scheibenmaterial umgeben, in die Scheibe eingegossen sind.It is also known from DT-PS 1 816 256, a brake disc thereby to dampen that in the outer, circular ring-shaped, exposed to the attack of the friction linings Part of one or more prefabricated containers filled with the damping material, almost completely surrounded by the disc material, cast into the disc are.

Die vorbekannten Anordnungen hatten zwar die erwünschte schalldämpfende Wirkung und waren völlig klangstumpf; sie befriedigten jedoch nicht hinsichtlich der Fertigungskosten, weil die erforderliche Festigkeit nur unter Schwierigkeiten erreichbar war, sodaß sie den an sie gestellten Anforderungen nur zu einem Teil gerecht wurden.The previously known arrangements had the desired sound-absorbing properties Effect and were completely dull; however, they were not satisfactory as to the manufacturing costs, because the required strength just below Difficulty was attainable, so that they only met the demands placed on them were fair in part.

Die vorliegende Erfindung geht daher von der Aufgabenstellung aus, eine Bremsscheibe mit einer wirksamen Dämpfungseinrichtung so zu gestalten, daß sie einfach und daher billig herzustellen und in Betrieb den sich ständig erhöhenden mechanischen und thermischen Beanspruchungen gewachsen ist.The present invention is therefore based on the task to design a brake disc with an effective damping device so that they are easy and therefore cheap to manufacture and are in operation, which is constantly increasing mechanical and thermal loads.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Bremsscheibe der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kern als Träger ein dünnes, sich mit seiner Kreisringfläche parallel zu den Reibflächen ringsum erstreckendes Blech angeordnet ist, das von körnbarem, harzgebundenem Kernmaterial ummantelt und durch eine Mehrzahl stiftförmiger, Trägerblech, Kern- und Scheibenmaterial in axialer Richtung durchsetzender Kernstützen gehalten ist.The inventive solution to this problem is in the case of a brake disc of the type mentioned at the outset, characterized in that as a carrier in the core thin, with its circular ring surface extending all around parallel to the friction surfaces Sheet metal is arranged, which is encased by grainable, resin-bonded core material and through a plurality of pin-shaped, carrier sheet, core and disc material in an axial direction Direction of penetrating core supports is held.

Da man besonders bei Bremsscheiben für Kraftfahrzeuge aus Gewichtsgründen eine bestimmte Dicke der Scheibe nicht überschreiten kann, die in der Größenordnung von 10 bis 14 mm liegt, außerdem aus Festigkeitsgründen wegen des Angriffs der Reibbeläge und der Beanspruchung durch die Umfangskräfte Mindestwandstärken zwischen Kern und Reibflächen einhalten muß, bleibt für den geräuschdämpfenden Kern nur eine sehr geringe Dicke von einigen Millimetern übrig. Hier sorgt nun das sich ringsum erstreckende Träger blech des Kerns dafür, daß der Kern beim Guß nicht zerbricht.As one especially with brake disks for motor vehicles for weight reasons a certain thickness of the disc can not exceed, which is of the order of magnitude from 10 to 14 mm, also for reasons of strength because of the attack on the friction linings and the stress caused by the circumferential forces, minimum wall thicknesses between core and Must comply with friction surfaces, remains for the noise-dampening core only a very small thickness of a few millimeters left. Here is the worry all around extending support sheet of the core so that the core does not break during casting.

Die Festigkeit der Scheibe wird durch den im kreisringförmigen Außenteil der Scheibe enthaltenden, geräuschdämpfenden Kern nicht beeinträchtigt, sondern im Gegenteil in günstiger Weise beeinflußt, da der kreisringförmige Träger über die ihn und das Scheibenmaterial in axialer Richtung durchsetzenden, den Kern beim Guß abstützenden Stifte an der Aufnahme der Umfangskräfte beteiligt wird. Außerdem wird durch die Maßnahme, den Kern in axialer Richtung abzustützen, erreicht, daß das durch die Umfangskräfte besonders gefährdete Gefüge des Scheibenrandes unbeeinflußt bleibt.The strength of the disc is determined by the in the circular outer part the sound-absorbing core containing the disc is not impaired, but on the contrary, influenced in a favorable manner, since the annular carrier over which penetrate him and the disc material in the axial direction, the core at Cast supporting pins is involved in absorbing the peripheral forces. aside from that is achieved by the measure of supporting the core in the axial direction that the structure of the disc edge, which is particularly endangered by the circumferential forces, is unaffected remain.

Die Kerne, die durch Ummantelung der mit den Stützstiften versehenen Trägerbleche mit harzgebundenen, körnbarem Kernmaterial, z. B. Kernsand, entstehen, lassen sich einfach herstellen und in die Formen einlegen, wodurch sich die Fertigungskosten gegenüber Scheiben ohne Dämpfungseinrichtung nur geringfügig erhöhen. Schwierige und zeitraubende Füllmaßnahmen, wie sie teilweise bei den bekannten Anordnungen notwendig sind, erübrigen sich. Außerdem gelingt der Guß besser, nachdem im Gegensatz zu der Anordnung nach der DT-PS 1 816 256 das Kernmaterial außen und das Trägerblech vom Kernmaterial umgeben nach innen liegt.The cores, which are provided with the support pins by sheathing Carrier sheets with resin-bonded, grainable core material, e.g. B. core sand, arise, are easy to manufacture and insert into the molds, which reduces manufacturing costs increase only slightly compared to discs without a damping device. Difficult and time-consuming filling measures, as in some cases in the known arrangements are unnecessary. In addition, the casting succeeds better after in contrast to the arrangement according to DT-PS 1 816 256 the core material outside and the carrier plate surrounded by the core material lies inwards.

Nach dem Guß werden die als Kernstützen dienenden Stahlstifte bei der mechanischen Bearbeitung der Scheibe mit abgedreht. Einem Vorurteil entgegen zeigt es sich, daß gegebenenfalls mit den Reibflächen in gleicher Höhe und von diesen umgeben liegende Stirnflächen der Stützstifte des Trägerbleches den Reibvorgang nicht schädlich beeinflussen, besonders wenn die Stifte auf unterschiedlichen Teilkreisen des Trägerbleches liegen.After casting, the steel pins serving as core supports are added the mechanical processing of the disc with turned off. Against a prejudice it turns out that if necessary with the friction surfaces at the same height and from these lying end faces of the support pins of the carrier plate surround the rubbing process do not have a detrimental effect, especially if the pins are on different pitch circles of the carrier plate.

artig bearbeitete Scheiben mit Dämpfungseinrichtung sind in ihrem Aussehen nicht von solchen ohne Dämpfungseinrichtung zu unterscheiden. Allein durch Anschlagen an die Scheibe ist der Unterschied sofort hörbar. Während die normale Bremsscheibe mit ihren Eigenfrequenzen wie eine Glocke klingt, ist die erfindungsgemäße Scheibe völlig klangstumpf. Eine Verstärkung der Reibgeräusche tritt bei diesen Scheiben nicht mehr auf.like machined discs with damping device are in their Appearance indistinguishable from those without a damping device. Alone through If you hit the pane, the difference can be heard immediately. While the normal Brake disc sounds like a bell with its natural frequencies, is the one according to the invention Disc completely dull. An amplification of the friction noises occurs with these Discs no longer open.

Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungsfiguren, in denen die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert und schematisch dargestellt ist.Further advantages and features of the invention emerge from the claims as well as from the following description and the drawing figures in which the Invention is explained using an exemplary embodiment and shown schematically.

Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt in radialer Richtung durch eine erfindungsgemäße Bremsscheibe mit angedeuteter Bremszange, Fig. 2 einen Querschnitt in radialer Richtung durch eine erfindungsgemäße Bremsscheibe mit Andeutung des Gußrohling-Umrisses, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Trägerscheibe eines Kernes in verkleinertem Maßstab.1 shows a cross section in the radial direction through a Brake disc according to the invention with indicated brake caliper, Fig. 2 shows a cross section in the radial direction through a brake disk according to the invention with an indication of the outline of the cast blank, FIG. 3 is a plan view of the carrier disk of a core on a reduced scale.

In Fig. 1 ist ein Radialschnitt durch eine Kraftfahrzeugscheibenbremse schematisch dargestellt.In Fig. 1 is a radial section through a motor vehicle disc brake shown schematically.

Die Scheibenbremse besteht aus einer Bremsscheibe 10 und einer die Bremsscheibe an einem Sektor übergreifenden, gestrichelt angedeuteten Bremszange 12. In der Bremszange 12 befinden sich zu den beiden Seiten der Bremsscheibe 10 axial beweglich aufgehängte, aus Reibbelag und Belagträger bestehende Bremskörper 13 und 14, die durch nicht gezeichnete mechanische oder hydraulische Betätigungsorgane an die Bremsscheibe angedrückt werden können.The disc brake consists of a brake disc 10 and a die Brake disc on a cross-sector brake caliper indicated by dashed lines 12. In the brake caliper 12 are located on both sides of the brake disc 10 Axially movably suspended brake body consisting of a friction lining and a lining carrier 13 and 14, by mechanical or hydraulic actuators, not shown can be pressed against the brake disc.

Während die Bremsscheibe 10 mit Schraubenlöchern 15 an einem Rade oder einer Welle des Fahrwerkes befestigt und mit diesen drehbeweglich ist, ist die Bremszange 12 mit ihren Schraubenlöchern 16 an einem mit dem Bahrgestell verbundenen Teil fest angebracht und damit gegen Mitnahme beim Bremsen abgestützt.While the brake disc 10 with screw holes 15 on a wheel or is attached to a shaft of the chassis and rotatable with it the brake caliper 12 with its screw holes 16 on one connected to the stretcher frame Part firmly attached and thus supported against being dragged when braking.

Die Bremsscheibe 10 umfaßt einen topfförmigen Teil 17, in dem sich die Schraubenlöcher 15 befinden und einen mit dem Kopfteil 17 fest verbundenen und ihn umgebenden, kreisringförmigen Teil 18, dessen einander gegenüberliegende Kreisringflächen 19 und 20 als Reibflächen für den Angriff der Reibbeläge der Bremskörper 13 und 14 dienen.The brake disc 10 comprises a cup-shaped part 17 in which the screw holes 15 are located and one firmly connected to the head part 17 and surrounding him, circular part 18, the opposite of which Annular surfaces 19 and 20 as friction surfaces for the attack of the friction linings of the brake body 13 and 14 serve.

Zwischen den kreisringförmigen Reibflächen 19 und 20 befindet sich im Kreisringteil 18 der Bremsscheibe 10 eine Dämpfungseinrichtung 22.Between the annular friction surfaces 19 and 20 is located a damping device 22 in the circular ring part 18 of the brake disk 10.

Die Dämpfungseinrichtung 22 erstreckt sich unterhalb der Reibflächen 19, 20 ringsherum im Kreisringteil 18 und ist als bleibender Kern in das Scheibenmaterial des Ringteiles 18 eingegossen und von diesem im wesentlichen eingeschlossen.The damping device 22 extends below the friction surfaces 19, 20 all around in the circular ring part 18 and is as a permanent core in the disc material of the ring part 18 is poured in and essentially enclosed by it.

Gemäß der Erfindung besteht die Dämpfungseinrichtung 22 aus einem Kern 24, in dem sich als Träger ein dünnes, kreisringförmiges und sich mit seinen kreisringförmigen Flächenteilen 25 parallel zu den Reibflächen 19, 20 ringsum erstreckendes Blechteil 26 befindet. Der Blechträger 26 ist von einem körnbaren Kernmaterial 28 umgeben, einer Ummantelung aus harzgebundenem Kernsand. In Fig. 3 ist die Ummantelung 28 durch Strichelung angedeutet. Die Figuren 1 bis 3 zeigen außerdem, wie Trägerblech 26, das Material des Kernteiles 28 und das Material des Ringteiles 18 der Bremsscheibe 10 mit den Reibflächen 19 und 20 von einer Mehrzahl von stiftförmigen Kernstützen 30 durchsetzt ist.According to the invention, the damping device 22 consists of one Core 24, in which there is a thin, circular ring-shaped carrier as a carrier circular surface parts 25 parallel to the friction surfaces 19, 20 extending all around Sheet metal part 26 is located. The sheet metal carrier 26 is made of a grainable core material 28 surrounded by a coating of resin-bonded core sand. In Fig. 3 is the sheath 28 indicated by dashed lines. Figures 1 to 3 also show how the carrier plate 26, the material of the core part 28 and the material of the ring part 18 of the brake disc 10 with the friction surfaces 19 and 20 of a plurality of pin-shaped core supports 30 is interspersed.

Die Anordnung der Stützstifte 30 und ihre Verteilung ringsherum in dem Trägerblech 26 ist in Fig. 3 dargestellt.The arrangement of the support pins 30 and their distribution around in the carrier plate 26 is shown in FIG. 3.

Beidem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind acht Stützstifte 30 ringsherum mit gleichem Winkelabstand von einander aber auf unterschiedlichen Teilkreisen des Trägerbleches 26 angeordnet.In the illustrated embodiment, there are eight support pins 30 all around with the same angular distance from one another but on different pitch circles of the Support plate 26 arranged.

Zur Verringerung des Lochleibungsdruckes kann die Befestigung der Stifte 30 in dem Blech 26 mit Hilfe von einseitig oder beidseitig des Bleches 26 auf den Stiften 30 angebrachten und mit dem Blech verschweißten Buchsen 27 verstärkt werden, siehe Fig. 3.To reduce the embedment pressure, the fastening of the Pins 30 in the sheet metal 26 with the aid of one or both sides of the sheet metal 26 Mounted on the pins 30 and welded to the sheet metal bushes 27 reinforced see Fig. 3.

Der vorgefertigte Kern 24 wird in die Gußform eingelegt und mit dem Scheibenmaterial umgossen. Fig. 2 zeigt den Gußrohling, bei dem die den Kern 24 beim Guß abstützenden Stifte 30 mit ihren jeweiligen Enden 31 als Kernmarken beidseitig den Gußrohling an den seitlichen Kreisringflächen des äußeren Teiles 18 überragen. Die eng schraffiert, gestrichelt umrandet gezeichneten Teile des Bremsscheibenteiles 18 werden zusammen mit den überragenden, gestrichelt angedeuteten Enden 31 der Stifte 30 bei der mechanischen Bearbeitung des Gußrohlinges bis auf das Niveau der Reibflächen 19, 20 abgedreht.The prefabricated core 24 is placed in the mold and with the Poured disc material. Fig. 2 shows the cast blank in which the core 24 during the casting supporting pins 30 with their respective ends 31 as core marks on both sides protrude beyond the cast blank on the lateral annular surfaces of the outer part 18. The closely hatched, dashed border outlined parts of the brake disk part 18 together with the protruding ends 31, indicated by dashed lines, of the pins 30 in the mechanical processing of the cast blank down to the level of the friction surfaces 19, 20 turned off.

Zur Körnung des körnbaren Kernmaterials 28 kann man die Bremsscheibe nach dem Abguß einer maschinellen Rüttelung unterziehen, wobei man durch Anschlagen der Scheibe leicht feststellen kann, ob und wann der gewünschte Dämpfungseffekt auftritt. Vielfach reicht es jedoch völlig aus, sich mit der im Pahrbetrieb ohnehin auftretenden Rüttelung zur Körnung des Kernes zu begnügen, da dieser durch teilweise Verkohlung der Harzbindung beim Guß sowieso schon aufgelockert wird.The brake disk can be used for the grain size of the grainable core material 28 after the casting of a mechanical vibration undergo, being you can easily find out by hitting the disc if and when the desired Damping effect occurs. In many cases, however, it is completely sufficient to familiarize yourself with the im Pahrbetrieb already occurring vibration to the grain of the core to be satisfied, there this has already been loosened by partial carbonization of the resin bond during casting will.

" ANSPRÜCHE "" EXPECTATIONS "

Claims (3)

ANSPRÜCHE 1. Bremsscheibe, insbesondere fEr KraftfSlrseug-Scheibenbremsen, mit einer die Bremsgeräusche dämpfenden Einrichtung aus einem in äußeren, kreisringförmigen, dem Angriff der Reibbeläge ausgesetzten Teil in das Scheibenmaterial zwischen den Reibflächen eingegossenen, kreisringförmigen Kern, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kern (24) als träger ein dixules, sich mit seiner Kreisringfläche parallel zu den Reibflächen (19, 20) ringsum erstreckendes Blech (26) angeordnet ist, das von körnbarem, harzgebundenem Kernmaterial (28) um mantelt und durch eine Mehrzahl stiftfö=niger, Träger blech, Kern- und Scheibenmaterial in axialer Richtung durchsetzender Kernstützen (30) gehalten ist.CLAIMS 1. Brake disc, in particular for power suction disc brakes, with a brake noise damping device made of an outer, circular ring-shaped, exposed to the attack of the friction linings in the disc material between the Friction surfaces cast-in, circular ring-shaped core, characterized in that in the core (24) as a carrier a dixules, with its circular surface parallel to the friction surfaces (19, 20) extending all around the sheet (26) is arranged, which of granulated, resin-bonded core material (28) coated and supported by a plurality of pinholes, Carrier sheet, core and disc material penetrating core supports in the axial direction (30) is held. 2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stiftförmigen EernstUtzen (30) auf unterschiedlichen veilkreisen des ringförmigen Trägerbleches (26) angebracht sind.2. Brake disc according to claim 1, characterized in that the pin-shaped EernstUtzen (30) on different veiled circles of the annular carrier plate (26) are attached. 3. Bremsscheibe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den stiftförmigen KerestUtzen (30) ein- oder beidseitig vom Trägerblech (26) mit diesem verbundene Buchsen (27) angeordnet sind.3. Brake disc according to claims 1 and 2, characterized in that that on the pin-shaped KerestUtzen (30) on one or both sides of the carrier plate (26) are arranged with this connected sockets (27).