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Title:
BRAKE DISC
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/197316
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a brake disc having a first and second friction ring (101a, 101b) made of a first material and having connecting elements (102) arranged between the friction rings. The connecting elements are at least partially made of a second material which differs from the first material. By replacing the cast iron ribs acting as connecting elements, it is possible to reduce the weight of the brake disc.

Inventors:
HUSCHENHOEFER WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/059974
Publication Date:
November 01, 2018
Filing Date:
April 19, 2018
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
F16D65/12
Domestic Patent References:
WO2010102704A12010-09-16
Foreign References:
EP2443360A12012-04-25
US2243334A1941-05-27
US20140332329A12014-11-13
US20100206675A12010-08-19
US3486218A1969-12-30
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Claims:
Ansprüche

1. 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. 2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibringe (101a, 101b) aus Gusseisen bestehen.

3. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (102) wenigstens zum Teil aus Metall bestehen.

4. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (102) wenigstens zum Teil aus Blech bestehen.

5. 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.

6. Bremsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremstopf (103) wenigstens zum Teil aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium, besteht. 7. Bremsscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremstopf (103) wenigstens zum Teil aus Metall, insbesondere Blech, besteht.

8. 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.

9. 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.

10. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (102) einstückig ausgebildet sind 11. 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.

12. Bremsscheibe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erhaben ausgebildeten Teilbereiche (201) die Form von Noppen (401) aufweisen.

Description:
Bremsscheibe

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 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. 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 WO2010102704A1 zu nennen.

Offenbarung der Erfindung

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 Verbindungselemen- te 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. 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 Gussei- sen-zu verzichten. Als Blech wird dabei ein flaches Walzwerkfertigprodukt aus Metall bezeichnet.

Weiterhin kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Reibringe eine axiale Ausnehmung aufweist und ein Bremstopf in die Ausnehmung eingrei- fend 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.

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. 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. 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.

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.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Zeichnungen

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

Die Figur 1 zeigt eine Bremsscheibe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht.

Die Figur 2 zeigt eine Bremsscheibe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Frontansicht.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Bremsscheibe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer detaillierteren Seitenansicht. Die Figur 5 zeigt eine Bremsscheibe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Aufsicht bzw. mit einem Blick in den Kühlkanal . Die Figur 6 zeigt das einstückig ausgebildete Verbindungselement als Blechkonstruktion.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Die Figur 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 Ausführungs- form sind die Verbindungselemente 102 einstückig aus Blech gefertigt und mit dem ebenfalls aus Blech oder Aluminium gefertigten Bremstopf 103 verbunden.

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.

Die Figuren 2 bis 6 zeigen alternative Ansichten der erfindungsgemäßen Bremsscheibe gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Über die bereits anhand der Figur 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 (Figur 4) und können als Noppen ausgebildet sein. Durch dem Einsatz von Blechtöpfen 103 in Kombination mit dem Ersatz der Gusseisenrippen 201 im Kühlkanal durch eine Blechform werden Gewichtseinsparungen erzielt.

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. Die Übertragung des Drehmoments beim Bremsen im Bereich des Kühlkanals über die ausgeformte Noppen 201.