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DE102017207060A1 - brake disc - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Bremsscheibe mit einem aus einem ersten Material bestehenden ersten und zweiten Reibring und mit zwischen den Reibringen angeordneten Verbindungselementen. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Verbindungselemente wenigstens zum Teil aus einem vom ersten Material unterschiedlichen zweiten Material bestehen. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch den Ersatz der als Verbindungselemente wirkenden Gusseisenrippen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, eine deutlich Gewichtseinsparung der Bremsscheibe möglich wird. Die Erfindung kann bei der Fertigung aller Bremsscheiben als Leichtbaulösung für die verbaute Bremsscheibe eingesetzt werden.

Figure DE102017207060A1_0000
The invention is based on a brake disc with a first material consisting of a first and second friction ring and arranged between the friction rings connecting elements. The essence of the invention is that the connecting elements consist at least partially of a second material different from the first material. The advantage of the invention is that a significant weight saving of the brake disc is possible by replacing the cast iron ribs acting as connecting elements, as they are known from the prior art. The invention can be used in the production of all brake discs as a lightweight solution for the built-brake disc.
Figure DE102017207060A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The present invention relates to a brake disc having the features of claim 1.

Bremsscheiben haben die Aufgabe, das Bremsmoment bei einer Verzögerung des Fahrzeugs auf die Achse zu übertragen sowie die bei der Bremsung auftretende kinetische Energie kurzzeitig in Form von Wärme zwischenzuspeichern und nachfolgend über Leitung, Strahlung und Konvektion wieder abzugeben.Brake discs have the task to transmit the braking torque at a deceleration of the vehicle on the axis and to temporarily store the kinetic energy occurring during braking in the form of heat and subsequently deliver again via line, radiation and convection.

Bremsscheiben werden im Stand der Technik üblicherweise einteilig aus Gusseisen mit Lamellengraphit erzeugt.Brake discs are usually produced in the art in one piece from cast iron with lamellar graphite.

Im Rahmen des Leichtbau werden Bremsscheiben, insbesondere im Bereich des Bremstopfes, durch andere, in der Regel leichtere Materialien als Grauguss ersetzt. Beispielhaft ist hier ein Blechtopf zu nennen. Ebenfalls kann der Bremstopf durch einen Aluminiumtopf ersetzt werden. Beispielhaft ist hierzu die WO2010102704A1 zu nennen.In the context of lightweight brake discs, especially in the area of the brake cup, replaced by other, usually lighter materials than gray cast iron. As an example, here is a tin pot. Also, the brake pot can be replaced by an aluminum pot. Exemplary for this is the WO2010102704A1 to call.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einer Bremsscheibe mit einem aus einem ersten Material bestehenden ersten und zweiten Reibring und mit zwischen den Reibringen angeordneten Verbindungselementen.The invention is based on a brake disk with a first material consisting of a first and second friction ring and arranged between the friction rings connecting elements.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Verbindungselemente wenigstens zum Teil aus einem vom ersten Material unterschiedlichen zweiten Material bestehen. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch den Ersatz der als Verbindungselemente wirkenden Gusseisenrippen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, eine deutlich Gewichtseinsparung der Bremsscheibe möglich wird. Die Erfindung kann bei der Fertigung aller Bremsscheiben als Leichtbaulösung für die verbaute Bremsscheibe eingesetzt werden.The essence of the invention is that the connecting elements consist at least partially of a second material different from the first material. The advantage of the invention is that a significant weight saving of the brake disc is possible by replacing the cast iron ribs acting as connecting elements, as they are known from the prior art. The invention can be used in the production of all brake discs as a lightweight solution for the built-brake disc.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Reibringe aus Gusseisen und die Verbindungselemente wenigstens zum Teil aus Metall bestehen. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Verbindungselemente wenigstens zum Teil aus Blech bestehen. Dadurch wird eine deutlich Gewichtseinsparung der Bremsscheibe realisiert, ohne auf die bewährten Bremseigenschaften einer Bremsfläche aus Gusseisen-zu verzichten. Als Blech wird dabei ein flaches Walzwerkfertigprodukt aus Metall bezeichnet.An advantageous embodiment of the invention provides that the friction rings made of cast iron and the connecting elements at least partially made of metal. In particular, it is provided that the connecting elements consist at least partially of sheet metal. As a result, a significant weight saving of the brake disc is realized without sacrificing the proven braking properties of a brake surface made of cast iron. As a sheet while a flat rolling mill finished product is called metal.

Weiterhin kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Reibringe eine axiale Ausnehmung aufweist und ein Bremstopf in die Ausnehmung eingreifend angeordnet ist. Der Bremstopf besteht dabei wenigstens zum Teil aus einem vom ersten Material unterschiedlichen dritten Material. Auf diese Weise ist es möglich, auch beim Bremstopf Gewichtseinsparungen zu realisieren. Der Bremstopf besteht dabei insbesondere wenigstens zum Teil aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium. Alternativ kann der Bremstopf wenigstens zum Teil aus Metall, insbesondere Blech, bestehen.Furthermore, it may be advantageously provided that at least one of the friction rings has an axial recess and a brake pot is arranged engaging in the recess. The brake cup is at least partially made of a different material from the first material. In this way it is possible to realize weight savings in the brake pot. The brake pot consists in particular at least partially of light metal, in particular aluminum. Alternatively, the brake pot at least partially made of metal, in particular sheet metal.

Der Bremstopf kann derart in die Ausnehmung eingreifend angeordnet sein, dass der Bremstopf an wenigstens einem Teil der Verbindungselemente mittels Löten und/oder Laserlöten und/oder Schweißen und/oder Nieten und/oder Clinchen angebunden ist. Der Bremstopf kann aber auch derart in die Ausnehmung eingreifend angeordnet sein, dass der Bremstopf an wenigstens einem Teil der Verbindungselemente angegossen ist.The brake pot may be arranged engaging in the recess, that the brake pot is connected to at least a part of the connecting elements by means of soldering and / or laser soldering and / or welding and / or riveting and / or clinching. But the brake pot can also be arranged engaging in the recess, that the brake pot is cast on at least a part of the connecting elements.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Verbindungselemente einstückig ausgebildet. Dies hat Vorteile bei der Fertigung sowohl der Verbindungselemente als auch bei der Fertigung der Bremsscheibe.In a particularly preferred embodiment of the invention, the connecting elements are integrally formed. This has advantages in the production of both the connecting elements and in the manufacture of the brake disc.

Die Verbindungselemente können mit den Reibringen derart verbunden sein, dass

  • • erhaben ausgebildete Teilbereiche der Verbindungselemente in dazu in den Reibringen vorgesehene Vertiefungen hineinragen oder
  • • erhaben ausgebildete Teilbereiche der Reibringe in dazu in den Verbindungselementen vorgesehene Vertiefungen hineinragen.
The connecting elements can be connected to the friction rings such that
  • • protrude subliminally formed portions of the connecting elements provided for in the friction rings depressions or
  • • projecting subareas of the friction rings protrude into recesses provided in the connecting elements.

Mit dieser Ausgestaltung wird eine feste Verbindung zwischen den Reibringen mit dem Verbindungselement in einfacher Weise ermöglicht. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die erhaben ausgebildeten Teilbereiche die Form von Noppen aufweisen.With this configuration, a firm connection between the friction rings with the connecting element is made possible in a simple manner. In particular, it is provided that the raised subregions have the shape of nubs.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments can be found in the dependent claims.

Figurenlistelist of figures

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen

  • Die 1 zeigt eine Bremsscheibe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht.
  • Die 2 zeigt eine Bremsscheibe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Frontansicht.
  • Die 3 und 4 zeigen eine Bremsscheibe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer detaillierteren Seitenansicht.
  • Die 5 zeigt eine Bremsscheibe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Aufsicht bzw. mit einem Blick in den Kühlkanal .
  • Die 6 zeigt das einstückig ausgebildete Verbindungselement als Blechkonstruktion.
Hereinafter, embodiments of the invention will be explained with reference to drawings. Show it
  • The 1 shows a brake disc according to an embodiment of the invention in a side view.
  • The 2 shows a brake disc according to an embodiment of the invention in a front view.
  • The 3 and 4 show a brake disc according to an embodiment of the invention in a more detailed side view.
  • The 5 shows a brake disc according to an embodiment of the invention in a plan view or with a view into the cooling channel.
  • The 6 shows the integrally formed connecting element as a sheet metal construction.

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments

Die 1 zeigt eine Bremsscheibe mit einem ersten und einem zweiten Reibring 101a und 101 und mit zwischen den Reibringen angeordneten Verbindungselementen 102. Mit dem Bezugszeichen 104 ist eine axiale Ausnehmung in den Reibringen gekennzeichnet, in die der Bremstopf 103 hineinragt. In der dargestellten Ausführungsform sind die Verbindungselemente 102 einstückig aus Blech gefertigt und mit dem ebenfalls aus Blech oder Aluminium gefertigten Bremstopf 103 verbunden.The 1 shows a brake disc with a first and a second friction ring 101 and 101 and with arranged between the friction rings fasteners 102 , With the reference number 104 an axial recess is characterized in the friction rings, in which the brake pot 103 protrudes. In the illustrated embodiment, the connecting elements 102 manufactured in one piece from sheet metal and with the likewise made of sheet metal or aluminum brake pot 103 connected.

Der Blechtopf 103 kann an die Blechkonstruktion 102 mittels Löten, Laserlöten, Schweißen, Nieten, Clinchen etc angebunden werden. Ein Bremstopf aus Aluminium kann an die Blechkonstruktion der Kühlrippen bzw. der Verbindungselemente angegossen werden.The tin pot 103 can attach to the sheet metal construction 102 by soldering, laser soldering, welding, riveting, clinching, etc. A brake pot made of aluminum can be cast on the sheet metal construction of the cooling fins or the connecting elements.

Die 2 bis 6 zeigen alternative Ansichten der erfindungsgemäßen Bremsscheibe gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Über die bereits anhand der 1 beschriebenen Elemente erkennt man in den Figuren die einstückig ausgebildeten Verbindungselemente 102 mit erhaben ausgebildete Ausnehmungen 201. Diese Ausnehmungen 201 greifen im montierten Zustand in entsprechende Vertiefungen 301 der Reibringe 101a und 101b ein (4) und können als Noppen ausgebildet sein.The 2 to 6 show alternative views of the brake disc according to the invention according to the present embodiment. About the already on the basis of 1 Elements described in the figures can be seen in the integrally formed connecting elements 102 with raised recesses 201 , These recesses 201 engage in the mounted state in corresponding recesses 301 the friction rings 101 and 101b one ( 4 ) and may be formed as nubs.

Durch dem Einsatz von Blechtöpfen 103 in Kombination mit dem Ersatz der Gusseisenrippen 201 im Kühlkanal durch eine Blechform werden Gewichtseinsparungen erzielt.Through the use of tin pots 103 in combination with the replacement of the cast iron ribs 201 In the cooling channel through a sheet shape weight savings are achieved.

Die im Stand der Technik bekannten Konzepte substituieren nur den Bereich des Blechtopfes 103 mit leichtem Material. Die Erfindung ersetzt nun ebenfalls die Rippen im Kühlkanal durch eine Blechkonstruktion. Hierdurch wird es möglich, den Topf sowohl in Blech als auch in Alu anzufügen.The concepts known in the prior art substitute only the area of the sheet metal pot 103 with light material. The invention now also replaces the ribs in the cooling channel by a sheet metal construction. This makes it possible to add the pot both in sheet metal and in aluminum.

Die Übertragung des Drehmoments beim Bremsen im Bereich des Kühlkanals erfolgt über die ausgeformte Noppen 201.The transmission of torque during braking in the region of the cooling channel via the formed nubs 201 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2010102704 A1 [0004]WO 2010102704 A1 [0004]

Claims (12)

Bremsscheibe mit • einem aus einem ersten Material bestehenden ersten und zweiten Reibring (101a, 101b) und • mit zwischen den Reibringen angeordneten Verbindungselementen (102), dadurch gekennzeichnet, dass • die Verbindungselemente (102) wenigstens zum Teil aus einem vom ersten Material unterschiedlichen zweiten Material bestehen.Brake disc with • a first and second friction ring (101a, 101b) consisting of a first material and • connecting elements (102) arranged between the friction rings, characterized in that • the connecting elements (102) at least partly comprise a second one different from the first material Material exist. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibringe (101a, 101b) aus Gusseisen bestehen.Brake disk after Claim 1 , characterized in that the friction rings (101a, 101b) are made of cast iron. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (102) wenigstens zum Teil aus Metall bestehen.Brake disk after Claim 1 , characterized in that the connecting elements (102) consist at least partly of metal. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (102) wenigstens zum Teil aus Blech bestehen.Brake disk after Claim 1 , characterized in that the connecting elements (102) consist at least partly of sheet metal. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Reibringe (101a, 101b) eine axiale Ausnehmung (104) aufweist und ein Bremstopf (103) in die Ausnehmung (104) eingreifend angeordnet ist, wobei der Bremstopf (103) wenigstens zum Teil aus einem vom ersten Material unterschiedlichen dritten Material besteht.Brake disk after Claim 1 , characterized in that at least one of the friction rings (101a, 101b) has an axial recess (104) and a brake pot (103) is arranged engaging into the recess (104), wherein the brake pot (103) at least partially from one of the first Material consists of different third material. Bremsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremstopf (103) wenigstens zum Teil aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium, besteht.Brake disk after Claim 5 , characterized in that the brake pot (103) consists at least partly of light metal, in particular aluminum. Bremsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremstopf (103) wenigstens zum Teil aus Metall, insbesondere Blech, besteht.Brake disk after Claim 5 , characterized in that the brake pot (103) consists at least partly of metal, in particular sheet metal. Bremsscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremstopf (103) derart in die Ausnehmung (104) eingreifend angeordnet ist, dass der Bremstopf (103) an wenigstens einem Teil der Verbindungselemente (102) mittels Löten und/oder Laserlöten und/oder Schweißen und/oder Nieten und/oder Clinchen angebunden ist.Brake disk after Claim 7 , characterized in that the brake pot (103) is arranged engaging in the recess (104) such that the brake pot (103) on at least a part of the connecting elements (102) by means of soldering and / or laser soldering and / or welding and / or riveting and / or clinching is connected. Bremsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremstopf (103) derart in die Ausnehmung (104) eingreifend angeordnet ist, dass der Bremstopf (103) an wenigstens einem Teil der Verbindungselemente (104) angegossen ist.Brake disk after Claim 6 , characterized in that the brake pot (103) is arranged engaging in the recess (104) such that the brake pot (103) is cast on at least a part of the connecting elements (104). Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (102) einstückig ausgebildet sindBrake disk after Claim 1 , characterized in that the connecting elements (102) are integrally formed Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (102) mit den Reibringen (101a, 101b) derart verbunden sind, dass • erhaben ausgebildete Teilbereiche (201) der Verbindungselemente (102) in dazu in den Reibringen (101a, 101b) vorgesehene Vertiefungen (301) hineinragen oder • erhaben ausgebildete Teilbereiche (201) der Reibringe (101a, 101b) in dazu in den Verbindungselementen (102) vorgesehene Vertiefungen hineinragen.Brake disk after Claim 1 or 10 , characterized in that the connecting elements (102) with the friction rings (101a, 101b) are connected such that • raised sub-areas (201) of the connecting elements (102) in to the friction rings (101a, 101b) provided for recesses (301) protrude or • projecting raised portions (201) of the friction rings (101a, 101b) protrude into it in the connecting elements (102) provided depressions. Bremsscheibe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erhaben ausgebildeten Teilbereiche (201) die Form von Noppen (401) aufweisen.Brake disk after Claim 11 , characterized in that the raised subregions (201) have the form of nubs (401).
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