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Title:
BRAKE DISC AND METHOD FOR PRODUCING A BRAKE DISC
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/025529
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a brake disc comprising a friction ring (101a/b) consisting at least partially of a first material and a brake rotor hat (103) consisting at least partially of a second material that is different from the first material. The friction ring comprises a flange formed in the axial direction, the flange is connected to an edge of the brake rotor hat (103) oriented towards the friction ring, by means of at least one connection element designed as a rivet (102), wherein the rivet heat (102) is in flat contact with the surface (2014) of the brake rotor hat facing away from the flange.

Inventors:
BOZOVIC, Ilija (Karadjordjeva 60, Sopot Djurinci, 11450, RS)
RAAB, Roland (Sofienstrasse 17, Wiesloch, 69168, DE)
LE BARZIC, Laurent (6 Rue Auguste Lamey, Strasbourg, 67000, FR)
Application Number:
EP2018/070972
Publication Date:
February 07, 2019
Filing Date:
August 02, 2018
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
International Classes:
F16D65/12; F16B19/06
Foreign References:
DE10032972A12002-01-17
GB1068287A1967-05-10
DE102008018326A12009-10-15
DE102015226450A12017-06-22
DE10032972B42004-04-15
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Claims:
ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart

Ansprüche

1. Bremsscheibe mit

• einem wenigstens zum Teil aus einem ersten Material bestehenden Reibring (101a, 101b), und

• einem wenigstens zum Teil aus einem vom ersten Material unterschiedlichen zweiten Material bestehenden Bremstopf (103), wobei

• der Reibring (101a, 101b) einen in axiale Richtung ausgebildeten Bund (201, 202) aufweist, und

• der Bund (201, 202) mit einem zum Reibring (101a, 101b) hin gerichteten Rand des Bremstopfs (103) mittels wenigstens eines als Niet ausgebildeten

Verbindungselements (102) verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

• der Nietkopf (205) an der vom Bund abgewandten Oberfläche (203) des

Bremstopfs (103) flächig anliegt.

2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremstopf (103) wenigstens zum Teil aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium, besteht.

3. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremstopf (103) wenigstens zum Teil aus Metall, insbesondere Blech, besteht.

4. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (101a, 101b) aus Grauguss besteht. 5. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (201, 202) an dem Reibring (101a, 101b) angeformt ausgebildet ist.

6. Verfahren zur Herstellung einer Bremsscheibe mit

• einem wenigstens zum Teil aus einem ersten Material bestehenden Reibring (101a, 101b), der einen in axial Richtung ausgebildeten Bund (201, 202) aufweist, und

• einem wenigstens zum Teil aus einem vom ersten Material unterschiedlichen zweiten Material bestehenden Bremstopf (103),

mit folgenden Schritten:

· Bereitstellen (401) des wenigstens einen Reibrings (101a, 101b),

• Bereitstellen (402) des Bremstopfs (103),

• Verbinden (403) des Bunds (201, 202) mit einem zum Reibring (101a, 101b) hin gerichteten Rand des Bremstopfs (103) mittels wenigstens eines als Niet ausgebildeten Verbindungselements (102),

dadurch gekennzeichnet, dass

das Verbinden derart geschieht, dass der Nietkopf (205) wenigstens zeitweise an seinem Rand einer größeren und im Wesentlichen senkrecht wirkenden Kraft (206) als in seinem Zentrum ausgesetzt wird. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden (403) mittels eines Werkzeugs (202) mit einer gerundeten Fläche geschieht, wobei die gerundete Fläche mit dem Nietkopf in Kontakt gebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremstopf (103) wenigstens zum Teil aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium, besteht. 9 Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremstopf (103) wenigstens zum Teil aus Metall, insbesondere Blech, besteht.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring (101a, 101b) aus Grauguss besteht.

Description:
Bremsscheibe und Verfahren zur Herstellung einer Bremsscheibe

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsscheibe bzw. ein Verfahren zur

Herstellung einer Bremsscheibe mit den Merkmalen der unabhängig formulierten Ansprüche.

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.

Bremsscheiben werden im Stand der Technik üblicherweise einteilig aus Gusseisen mit Lamellengraphit erzeugt.

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 DE 100 32 972 B4 zu nennen. Hier ist eine Verbund-Bremsscheibe für eine Fahrzeug beschrieben, die einen aus Gusswerkstoff ausgeführten Reibring aufweist, der an einem aus einem anderen Werkstoff bestehenden Bremsscheibentopf befestigt ist. Der Reibring wird nun mit dem

Bremstopf mittels einer Fügestelle zwischen Reibring und Bremsscheibentopf durch Verbindungselemente verbunden. Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einer Bremsscheibe mit

• einem wenigstens zum Teil aus einem ersten Material bestehenden Reibring, · einem wenigstens zum Teil aus einem vom ersten Material unterschiedlichen zweiten Material bestehenden Bremstopf, wobei

• der Reibring einen in axial Richtung ausgebildeten Bund aufweist, und

• der Bund mit einem zum Reibring hin gerichteten Rand des Bremstopfs mittels wenigstens eines als Niet ausgebildeten Verbindungselements verbunden ist.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass der Nietkopf an der vom Bund

abgewandten Oberfläche des Bremstopfs flächig anliegt.

Um eine stabile mechanische Verbindung zwischen dem Bund des Reibrings und dem Bremstopfs zu realisieren, ist eine gute mechanische Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Bremstopf und/oder Bund notwendig. Dies könnte beispielsweise durch Ausnehmungen im Bereich der Verbindungselements erreicht werden. Das Material eines Bremstopfs in Leichtbauweise hat aber in der Regel nur eine Dicke von ca. 2,5 mm bis 2,8 mm. Aus diesem Grund würde eine Ausnehmung im Bereich eines Verbindungselements zu einer weiteren Reduktion des ohnehin bereits sehr dünnen Materials führen. Die Erfindung löst dieses Problem, indem der Nietkopf an der vom Bund abgewandten Oberfläche des Bremstopfs bzw. des Randes des Bremstopfs flächig anliegt. Damit kommt es zu einer sehr stabilen mechanische Verbindung zwischen dem Bund des Reibrings und dem Bremstopf.

Besonders vorteilhaft ist es, dass der Bremstopf wenigstens zum Teil aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium, besteht. Ebenso kann der Bremstopf wenigstens zum Teil aus Metall, insbesondere Blech, besteht. Der Reibring kann aus Grauguss bestehen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Bund an dem Reibring angeformt ausgebildet ist.

Die Erfindung betrifft insbesondere auch ein Verfahren zur Herstellung der

erfindungsgemäßen Bremsscheibe. Dabei geht auch das erfindungsgemäße Verfahren aus von:

• einem wenigstens zum Teil aus einem ersten Material bestehenden Reibring, der einen in axial Richtung ausgebildeten Bund aufweist, und

• einem wenigstens zum Teil aus einem vom ersten Material unterschiedlichen zweiten Material bestehenden Bremstopf.

Erfindungsgemäß sind folgende Schritte vorgesehen:

• Bereitstellen des wenigstens einen Reibrings,

• Bereitstellen des Bremstopfs,

• Verbinden des Bunds mit einem zum Reibring hin gerichteten Rand des

Bremstopfs mittels wenigstens eines als Niet ausgebildeten

Verbindungselements, wobei das Verbinden derart geschieht, dass der Nietkopf an seinem Rand wenigstens zeitweise einer größeren und im Wesentlichen senkrecht zum Niet wirkenden Kraft als in seinem Zentrum ausgesetzt wird. Durch die erfindungsgemäß verteilte Kraft auf den Nietkopf kommt es zu einer

Verformung derart, dass der Nietkopf an der vom Bund abgewandten Oberfläche des Bremstopfs im Wesentlichen flächig anliegt.

Besonders vorteilhaft ist es, dass das Verbinden mittels eines Werkzeugs mit einer gerundeten Fläche geschieht, wobei die gerundete Fläche mit dem Nietkopf derart in

Kontakt gebracht wird, dass der Nietkopf an seinen Rand einer größeren und im Wesentlichen senkrecht wirkenden Kraft als in seinem Zentrum ausgesetzt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen.

Zeichnungen Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Die Figur 1 zeigt eine fertig montierte Bremsscheibe in Leichtbauweise gemäß der Erfindung.

Die Figur 2 zeigt eine Bremsscheibe in Leichtbauweise vor der Montage gemäß der Erfindung.

Die Figur 3 zeigt eine fertig montierte Bremsscheibe in Leichtbauweise gemäß der Erfindung als Schnittbild.

Die Figur 4 zeigt das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Die in Figur 1 dargestellte Bremsscheibe weist zwei kreisringscheibenförmigen Bremsringe 101a und 101b auf, die mit Distanzelementen verbunden sind. Die dargestellte Bremsscheibe ist innenbelüftet, ihr Bremsring ist doppelwandig. Äußere Stirnflächen des Bremsrings bilden kreisringscheibenförmige Reibflächen 101a und 101b der Bremsscheibe. Die Reibflächen sind die Oberflächen der Bremsscheibe, gegen die beim Bremsen nicht dargestellte Reibbremsbeläge gedrückt werden, um die Bremsscheibe durch Reibung zu bremsen. Die Bremsscheibe besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus Grauguss oder einer Stahllegierung. Die Bremsscheibe weist mittig eine Ausnehmung 104 auf.

Mit dem Bezugszeichen 103 ist der Bremstopf gekennzeichnet, der mittels der Verbindungselemente 102 mit der Bremsscheibe verbunden ist.

Die Figur 2 zeigt die in der Figur 1 dargestellte Bremsscheibe vor der Verbindung des Bremstopfs 103 mit der Bremsscheibe 101a/b. Axialsymmetrisch an der Bremsscheibe 101a/b angebracht ist ein Bund 203 mit den Außenflächen 201 und 202. Die Verbindungselemente 102 sind über ihren

zugehörigen Löchern in dem Bund 201 und 202 dargestellt. Zur Verbindung zwischen Bremstopf 103 und Bremsscheibe 101a/b werden im äußeren Rand des Bremstopfs 103 vorgesehen Löcher mit den erwähnten Löcher im Bund in Überdeckung gebracht. Danach können die hier als Nieten 201 vorgesehenen Verbindungsmittel angebracht werden.

Sowohl der Bund als auch der äußere Rand des Bremstopfs 103 weisen dabei gebogene, gekrümmte und/oder kreisbogenförmige Flächen 201 und 202 auf. Diese gebogenen, gekrümmten und/oder kreisbogenförmigen Flächen 201 und 202 folgen im Wesentlichen der durch die runde Ausnehmung 104 vorgegebenen Form.

Die Figur 3 zeigt eine fertig montierte Bremsscheibe in Leichtbauweise gemäß der Erfindung als Schnitt (Draufsicht auf die Reibfläche des Reibrings). Man erkennt, dass der Niet 102, genauer gesagt der Nietkopf durch das Werkzeug 202 mit der gebogenen Kontaktfläche zum Nietkopf hin derart bearbeitet wird, dass der Nietkopf 205 an der vom Bund 203 abgewandten Oberfläche 204 des Bremstopf 103 flächig anliegt. Dies wird erzielt, in dem durch das Werkzeug 202 der Nietkopf 205 an seinen Rand einer höheren Kraft 206 als in seinem Zentrum ausgesetzt wird.

Anhand der Figur 4 soll nun das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bremsscheibe erläutert werden.

• Im Schritt 401 wird wenigstens ein Reibrings 101a/b bereitgestellt.

» Im Schritt 402 wird der Bremstopf 103 bereitgestellt.

• Im Schritt 403 wird der Bunds 201, 202 mit einem zum Reibring 101a/b hin gerichteten Rand des Bremstopfs 103 mittels wenigstens eines als Niet ausgebildeten Verbindungselements 102 verbunden. Das Verbinden geschieht dabei derart, dass der Nietkopf 205 an seinen Rand einer höheren Kraft 206 als in seinem Zentrum ausgesetzt wird.




 
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