DE3823147A1

DE3823147A1 - Bremsscheibe fuer eine scheibenbremse

Info

Publication number: DE3823147A1
Application number: DE19883823147
Authority: DE
Inventors: Guenther Schwarz
Original assignee: Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Current assignee: Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Priority date: 1988-07-08
Filing date: 1988-07-08
Publication date: 1990-01-11

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsscheibe für eine Scheibenbremse, bei der ein Bremssattel die Bremsscheibe innen umgreift, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung. Eine solche Bremsscheibe ist in der DE-OS 36 12 896 beschrieben. Bei der bekannten Anordnung weist der Bremsscheibenträger einstückig mit ihm ausge bildete Verbindungsteile auf, die unmittelbar im Verbundguß in die Bremsscheibe eingegossen sind. Dies bedingt jedoch, daß der Reibring nicht als Einzelteil hergestellt werden kann, sondern beim Gießen der Bremsscheibe gleichzeitig die Verbindung mit dem Bremsscheibenträger erfolgt.

Die Bremsscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung ist da durch gekennzeichnet, daß der Scheibenkranz an seiner außen liegenden Mantelfläche radiale Aussparungen aufweist, in die mindestens zwei kreisbogenförmige Segmente eingesteckt sind, an denen der Bremsscheibenträger befestigt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegen standes umfaßt der Scheibenkranz zwei durch Stege mitein ander verbundene Reibringe, zwischen denen Kühlkanäle ge bildet sind, wobei die Segmente an ihrem inneren Rand Ver tiefungen aufweisen, in die die radial außen liegenden Enden der Stege eingreifen. Durch diese formschlüssige Ver bindung sind große Drehmomente vom Scheibenkranz auf die Segmente bzw. den Bremsscheibenträger übertragbar. Außerdem sind dadurch die Segmente exakter positioniert, wodurch sich der Scheibenkranz bezogen auf den Bremsscheibenträger gut zentriert. Zur Verbindung des Scheibenkranzes mit dem Bremsscheibenträger werden die Segmente radial in die Aus sparungen des Bremsscheibenträgers eingesteckt. Damit die Vertiefungen an den Segmenten der Dicke der Stege exakt an gepaßt werden können, ist es zweckmäßig, daß eine in der Mitte des kreisbogenförmigen Segments angeordnete Vertie fung radial ausgebildet ist und die übrigen Vertiefungen des Segmentes parallel dazu verlaufen. Außerdem ist der Steg, der in der Mitte eines Segments in die Vertiefung greift, gestreckt ausgeführt, wohingegen die seitlich neben diesem angeordneten Stege abgekröpfte Enden aufweisen, der art, daß die von einem Segment übergriffenen Stege parallel verlaufende Enden besitzen.

Da bei innenbelüfteten Scheibenbremsen üblicherweise der Abstand zwischen den Reibringen groß genug sein muß, um ausreichend Kühlluft zu fördern, ist die Dicke der Segmente in den meisten Fällen geringer als dieser Abstand. Es wird daher vorgeschlagen, daß der Scheibenkranz an seiner Man telfläche zwischen den Reibringen einen von den Stegen getragenen Haltering aufweist, wobei der axiale Abstand zwischen dem Haltering und einem Reibring die die Segmente aufnehmenden Aussparungen bilden. Dieser Abstand zwischen Haltering und Reibring entspricht exakt der Dicke der Seg mente. Gegebenenfalls kann die Bremsscheibe auch so ge staltet sein, daß der Haltering zu beiden Reibringen den gleichen Abstand aufweist.

Entsprechend den vorgegebenen fahrzeug- bzw. radseitigen Bedingungen können die Segmente zwischen dem dem Brems scheibenträger entfernt liegenden Reibring und dem Halte ring oder auch zwischen dem Reibring, der dem Bremsschei benträger benachbart ist, und dem Haltering eingesteckt sein. Die erstgenannte Alternative kann sich jedoch nachteilig auf die Kühlluftführung auswirken, da abge winkelte Abschnitte der Segmente oder der Bremsscheiben träger den Spalt zwischen den Reibringen übergreifen. Es ist daher zweckmäßig, daß in dem radial außerhalb des Scheibenkranzes liegenden Bereich des Bremsscheibenträgers und/oder der Segmente Öffnungen zum Durchtritt der Kühlluft vorgesehen sind.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des Erfindungs gegenstandes besteht darin, daß acht Segmente vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung ohne Abstand zueinander an geordnet sind. Auf diese Weise bilden die Segmente im eingesteckten Zustand einen vollständig geschlossenen Ring. Die Anzahl und Anordnung der Stege zwischen den Reibringen sollte dementsprechend so getroffen sein, daß jedes Segment auf fünf Stegen abgestützt ist. Dadurch ergibt sich nicht nur eine große Zahl von als Lüfterschaufeln wirkenden Ste gen, sondern auch eine große Zahl formschlüssiger Verbin dungen zwischen Scheibenkranz und Segmenten. Die Segmente können als in radialer Richtung ebene Elemente ausgeführt sein. Auf diese Weise sind die Segmente zwar am einfachsten herstellbar, sie bieten jedoch für die Verbindung mit dem Bremsscheibenträger nur wenige Gestaltungsfreiheit, da die Verbindungsstelle sehr schwer zugänglich ist. Als alter native Ausführung werden daher Segmente, die einen abge winkelten, sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt aufweisen, vorgeschlagen.

Als Material für die Segmente hat sich eine Stahllegierung mit Anteilen von Chrom, Nickel, Molybdän und Titan als besonders geeignet erwiesen. Zur Verbindung der Segmente mit dem Bremsscheibenträger wird vorgeschlagen, daß die Segmente, nachdem sie in die Aussparungen des Scheiben kranzes gesteckt sind, an dem Bremsscheibenträger ange schweißt werden.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Bremsscheibe sind nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen radialen Schnitt durch einen Teil einer Bremsscheibe,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 die Ansicht eines Segments,

Fig. 4 eine Ausführungsvariante der Fig. 1,

Fig. 5 einen Teilausschnitt aus Fig. 1 mit einem abgewinkelten Segment,

Fig. 6 u. Fig. 7 einen Schnitt durch einen in radialer Richtung symmetrischen und einen in radialer Richtung unsymmetrischen Scheibenkranz,

Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 7,

Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 7 und

Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie X-X in Fig. 7.

In Fig. 1 ist ein Scheibenkranz 1 dargestellt, der zwei Reibringe 2 und 3 umfaßt, die durch Stege 4 miteinander verbunden sind. An der Mantelfläche des Scheibenkranzes 1 ist zwischen den Reibringen 2 und 3 ein Haltering 5 angeordnet, der einstückig mit dem Scheibenkranz 1 ausgeführt ist und von den Stegen 4 getragen wird. Zwischen dem Reibring 3 und dem Haltering 5 ist eine radiale Aussparung 7 gebildet, in die ein Segment 6 eingesteckt ist. Das Segment 6 besitzt eine axiale Dicke, die dem durch die Aussparung 7 gebilde ten Abstand zwischen Haltering 5 und Reibring 3 entspricht. An den aus dem Scheibenkranz 1 herausstehenden Ende des Segments 6 ist ein Bremsscheibenträger 8 angeschweißt, wo bei die Schweißnaht mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet ist. Da der Bremsscheibenträger 8 den zwischen den Reibringen 2 und 3 gebildeten Spalt übergreift und somit den Kühlluft durchsatz zwischen den Reibringen beeinträchtigen könnte, sind in dem Bremsscheibenträger 8 Öffnungen 10 zum Durch tritt der Kühlluft vorgesehen.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß der Haltering 5 von den Stegen 4, 4′ und 4′′ getragen wird, da er an deren radial außen liegenden Enden 11, 11′ und 11′′ angegossen ist. Die Segmente 6 sind in Fig. 2 gesehen hinter dem Haltering 5 in die radiale Aussparung eingesteckt, wobei die Segmente 6 an ihren inneren Rändern Vertiefungen 12, 12′, 12′′ aufweisen, in die die radial außen liegenden Enden 11, 11′ und 11′′ der Stege 4, 4′ und 4′′ eingreifen. Ein Seg ment 6 erstreckt sich über 45° des Kreisumfangs, so daß insgesamt acht Segmente 6 vorgesehen sind. Dabei liegen die Segmente 6 in Umfangsrichtung jeweils mit dem nächsten Segment 6 aneinander.

Aus Fig. 2 ist weiterhin ersichtlich, daß die Segmente 6 jeweils auf fünf Stegen 4 abgestützt sind. Dabei ist die Vertiefung 12 in radialer Richtung verlaufend ausgebildet und die Vertiefungen 12′ und 12′′, die in Umfangsrichtung gesehen vor bzw. nach der Vertiefung 12 angeordnet sind, verlaufen parallel zu dieser. Dementsprechend ist der Steg 4, der in der Mitte eines Segments 6 in die Vertiefung 12 greift, gestreckt ausgeführt, die seitlich neben diesem angeordneten Stege 4′ und 4′′ haben abgekröpfte Enden 11′ und 11′′. Die Abkröpfung der Enden 11′ und 11′′ ist derart, daß die von einem Segment 6 übergriffenen Stege 4, 4′ und 4′′ parallel verlaufende Enden besitzen. Durch diese An ordnung von Vertiefungen 12, 12′ und 12′′ sowie Enden 11, 11′ und 11′′ ist es möglich, die Segmente 6 radial in die Aussparung zwischen Haltering 6 und Reibring 3 einzu schieben und gleichzeitig eine in Drehrichtung und gegen Drehrichtung wirksame Anlagefläche an jedem Steg 4, 4′ und 4′′ zu schaffen.

Fig. 3 zeigt ein Segment 6 als Einzelteil. Am radial inneren Rand des Segments 6 sind die Vertiefungen 12, 12′ und 12′′ und deren exakter paralleler Verlauf erkennbar.

Eine alternative Ausführungsform zu der Bremsscheibe gemäß Fig. 1 ist in Fig. 4 dargestellt. Bei dieser Ausführung ist der Haltering 5 auf der dem Reibring 2 benachbarten Seite in dem Zwischenraum zwischen den Reibringen 2 und 3 ange ordnet. Der Haltering 5 ist ebenso auf den Stegen 4 ange ordnet wie dies zu Fig. 1 und Fig. 2 beschrieben ist. Das Segment 6 ist wiederum ein ebenes Bauteil, das in die radiale Aussparung 7 am Scheibenkranz 1 eingesteckt ist. Der Bremsscheibenträger 8 ist mittels einer Schweißnaht 9 an dem Segment 6 befestigt. Bei dieser Ausführung werden die zwischen den Stegen 4 des Scheibenkranzes 1 gebildeten Kühlluftkanäle durch den Bremsscheibenträger 8 nicht über deckt, so daß die Kühlluft an der Mantelfläche der Brems scheibe 1 gut entweichen kann.

In Fig. 5 ist ein Ausschnitt des Scheibenkranzes 1 und des Bremsscheibenträgers 8 gezeigt, bei der das Segment 13 in seinem außerhalb der radialen Aussparung 7 liegenden Be reich einen abgewinkelten Abschnitt 14 aufweist, der sich parallel zur Rotationsachse erstreckt. An dem freien Ende des Abschnitts 14 ist der Bremsscheibenträger 8 mittels einer Schweißnaht 9 befestigt. In dem Abschnitt 14 des Segments 14 sind Öffnungen 15 zum Kühlluftdurchtritt vor gesehen.

In Fig. 6 ist ein radialer Schnitt durch einen zwei Reib ringe 2 und 3 und dazwischen angeordnete Stege 4 um fassenden Scheibenkranz 1 dargestellt, bei dem der Halte ring 5 exakt in der Mitte des Abstands zwischen den beiden Reibringen 2 und 3 angeordnet ist. Auf diese Weise ergeben sich zu beiden Seiten des Halteringes 5 radiale Aussparun gen 7 von gleicher axialer Breite, so daß die Segmente 6 wahlweise auf der dem Reibring 2 oder der dem Reibring 3 benachbarten Seite eingesteckt werden können.

Demgegenüber ist beim Scheibenkranz 1 in Fig. 7 der Abstand zwischen den Reibringen 2 und 3 etwas größer, so daß der Haltering 5 zu dem Reibring 3 einen geringeren Abstand auf weist als zum Reibring 2. Der Abstand zwischen Haltering 5 und Reibring 3 ist so bemessen, daß er genau der Dicke der Segmente 6 entspricht und somit die radiale Aussparung zur Aufnahme der Segmente 6 bildet.

In Fig. 8, 9 und 10 sind jeweils Schnitte nach den Linien VIII-VIII, IX-IX und X-X in Fig. 7 dargestellt. Dabei ist in Fig. 8 erkennbar, daß der Haltering 5 einstückig mit den Stegen 4 und den Reibringen 2 und 3 gegossen ist. Im Be reich zwischen dem Haltering 5 und dem Reibring 3 befindet sich die radiale Aussparung 7, die zur Aufnahme der Seg mente 6 dient. Der Schnitt IX-IX liegt in dem Scheibenkranz 1 radial innerhalb des Halteringes 5, so daß in dieser Schnittebene neben den Reibringen 2 und 3 sowie dem diese verbindenden Steg 4 noch das Segment 6 zu sehen ist. Die Schnittebene nach der Linie X-X in Fig. 7 liegt so weit radial innen, daß an dieser Stelle die Stege 4 ohne Ein schnitt vom Reibring 2 zum Reibring 3 reichen.

Bei allen beschriebenen Ausführungsformen können die ra dialen Aussparungen 7 auf einfache Weise dadurch herge stellt werden, daß durch spanabhebende Bearbeitung mit einem Drehstahl eine Rille eingedreht wird, durch die der Haltering 5 einen exakt definierten Abstand zu dem Reibring erhält, an dessen Seite die Segmente eingesteckt werden sollten. Die Segmente bestehen vorzugsweise aus einer Stahllegierung, die Anteile von Chrom, Nickel, Molybdän und Titan enthält.

Claims

1. Bremsscheibe für eine Scheibenbremse, bei der ein Bremssattel die Bremsscheibe innen umgreift, ins besondere für Kraftfahrzeuge, mit einem gegossenen Scheibenkranz (1), der mindestens einen Reibring (2, 3) mit Anlageflächen für Bremsklötze umfaßt, und einem Bremsscheibenträger (8), an dem der Scheibenkranz (1) mit seinem radial außen liegenden Rand befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenkranz (1) an seiner außen liegenden Mantelfläche radiale Aus sparungen (7) aufweist, in die mindestens zwei kreis bogenförmige Segmente (6, 13) eingesteckt sind, an denen der Bremsscheibenträger (8) befestigt ist.

2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, bei der der Scheibenkranz (1) zwei durch Stege (4) miteinander verbundene Reib ringe (2, 3) umfaßt, zwischen denen Kühlkanäle gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (6, 13) an ihrem inneren Rand Vertiefungen (12, 12′, 12′′) auf weisen, in die die radial außen liegenden Enden (11, 11′, 11′′) der Stege (4, 4′, 4′′) eingreifen.

3. Bremsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der Mitte des kreisbogenförmigen Segments (6, 13) angeordnete Vertiefung (12) radial ausgebildet ist und die übrigen Vertiefungen (12′, 12′′) des Segments (6, 13) parallel dazu verlaufen.

4. Bremsscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (4), der in der Mitte eines Segments (6, 13) in die Vertiefung (12) greift, gestreckt ausgeführt ist (Ende 11′), wohingegen die seitlich neben diesem angeordneten Stege (4′, 4′′) abgekröpfte Enden (11′, 11′′) aufweisen, derart, daß die von einem Segment (6, 13) übergriffenen Stege (4, 4′, 4′′) parallel verlaufende Enden (11, 11′, 11′′) besitzen.

5. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenkranz (1) an seiner Mantelfläche zwischen den Reibringen (2, 3) einen von den Stegen (4) getragenen Haltering (5) aufweist, wobei der axiale Abstand zwischen dem Haltering (5) und einem Reibring (2, 3) die die Segmente (6, 13) aufnehmenden Aussparungen (7) bilden.

6. Bremsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (5) zu beiden Reibringen (2, 3) den gleichen Abstand aufweist.

7. Bremsscheibe nach Anspruch 5 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (6, 13) zwischen dem dem Bremsscheibenträger (8) entfernt liegenden Reibring (3) und dem Haltering (5) ein gesteckt sind.

8. Bremsscheibe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (6, 13) zwischen dem Reibring (2), der dem Bremsscheibenträger (8) benachbart ist, und dem Haltering (5) eingesteckt sind.

9. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß acht Segmente (6) vorge sehen sind, die in Umfangsrichtung ohne Abstand zueinander angeordnet sind.

10. Bremsscheibe nach den Ansprüchen 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Stege (4, 4′, 4′′) so getroffen ist, daß jedes Segment (6) auf fünf Stegen (4, 4′, 4′′) abgestützt ist.

11. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (6) als in radialer Richtung ebene Elemente ausgeführt sind.

12. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (13) einen abgewinkelten, sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt (14) aufweisen.

13. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einem radial außerhalb des Scheibenkranzes (1) liegenden Bereich des Brems scheibenträgers (8) und/oder der Segmente (14) Öffnungen (10, 15) zum Durchtritt der Kühlluft vorgesehen sind.

14. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (6, 13) aus einer Stahllegierung, die Chrom, Nickel, Molybdän und Titan umfaßt, bestehen.

15. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (6, 13) an den Bremsscheibenträger (8) angeschweißt sind.