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 einem Verbindungselement verbunden ist.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass der Rand und/oder der Bund wenigstens im Bereich des wenigstens einen Verbindungselements eben ausgestaltet ist. Das heißt, dass die Oberfläche des Rands und/oder des Bunds wenigstens im Bereich des wenigstens einen Verbindungselements eben ausgestaltet ist.

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

Verbindungselemente 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

Bremstopf und/oder der Bund wenigstens im Bereich des Verbindungselements eben ausgestaltet ist. Damit kommt es zu einer sehr stabilen mechanischen Verbindung zwischen dem Bund des Reibrings und dem Rand des Bremstopfs, also somit zwischen Reibring und Bremstopf. In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass. der Rand und/oder der Bund kreisförmig mit einer teilweise gekrümmten

Mantelfläche ausgebildet ist. Die gemeinsame Achse von Bund und Rand ist dabei im eingebauten Zustand der Bremsscheibe die Radachse. In dieser Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mantelfläche wenigstens in dem Bereich, der mit dem Verbindungselement in Kontakt ist, eben ausgestaltet ist. Das heißt, dass der im Wesentlichen keisförmig gekrümmt ausgestaltete Rand und/oder Bund wenigstens im Bereich, der der mit dem

Verbindungselement in Kontakt ist, eben, also in diesem Bereich nicht gekrümmt, ausgestaltet ist. Besonders vorteilhaft sind sowohl der Ring als auch der Bund in diesem Bereich gemeinsam eben ausgestaltet. Die ebene Ausgestaltung geschieht dabei ausdrücklich nicht durch Materialabtrag wie es bei einer

Einsenkung oder Ausnehmung der Fall wäre, da für einen solchen Materialabtrag wie eingangs erwähnt das Material des Bremstopfs relativ dick und damit schwer sein müsste. Die ebene Ausgestaltung geschieht dabei also insbesondere unter Beibehaltung der Dicke des Bremstopfes und damit unter Beibehaltung der Dicke des Randes des Bremstopfes. Die Ausgestaltung der ebenen Mantelflächen, insbesondere die des Randes des Bremstopfes kann beispielsweise durch einen Pressvorgang oder einen Tiefziehvorgang geschehen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Verbindungselement als Niet ausgebildet ist. Hierdurch kommt es in sehr einfacher Weise zu der erwähnten stabilen mechanischen Verbindung.

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. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Bund und/oder der Rand zwischen zwei eben ausgestalteten Bereichen einen gebogenen Bereich aufweist. Das heißt, dass die Oberfläche des Rands und/oder des Bunds zwischen zwei eben ausgestalteten Oberflächenbereichen gekrümmt ausgestaltet ist.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bremsscheibe. Dabei weist das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte auf:

Bereitstellen wenigstens eines aus einem ersten Material bestehenden Reibrings mit einem in axialer Richtung ausgebildeten Bund,

Bereitstellen eines wenigstens zum Teil aus einem vom ersten Material unterschiedlichen zweiten Material bestehenden Bremstopfs,

Verbinden des Bundes mit einem zum Reibring hin gerichteten Rand des

Bremstopfs mittels wenigstens einem Verbindungselement.

Der Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der Rand und/oder der Bund wenigstens im Bereich des wenigstens einen

Verbindungselements eben ausgestaltet ist.

Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist in einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass. der Rand und/oder der Bund kreisförmig mit einer teilweise gekrümmten Mantelfläche ausgebildet ist. Die gemeinsame Achse von Bund und Rand ist dabei im eingebauten Zustand der Bremsscheibe die Radachse. In dieser Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mantelfläche wenigstens in dem Bereich, der mit dem Verbindungselement in Kontakt ist, eben ausgestaltet ist. Das heißt, dass der im Wesentlichen keisförmig gekrümmt ausgestaltete Rand und/oder Bund wenigstens im Bereich, der der mit dem Verbindungselement in Kontakt ist, eben, also in diesem Bereich nicht gekrümmt, ausgestaltet ist. Besonders vorteilhaft sind sowohl der Ring als auch der Bund in diesem Bereich gemeinsam eben ausgestaltet. Die ebene Ausgestaltung geschieht dabei ausdrücklich nicht durch Materialabtrag wie es bei einer Einsenkung oder Ausnehmung der Fall wäre, da für einen solchen Materialabtrag wie eingangs erwähnt das Material des Bremstopfs relativ dick und damit schwer sein müsste. Die ebene Ausgestaltung geschieht dabei also insbesondere unter Beibehaltung der Dicke des

Bremstopfes und damit unter Beibehaltung der Dicke des Randes des

Bremstopfes. Die Ausgestaltung der ebenen Mantelflächen, insbesondere die des Randes des Bremstopfes kann beispielsweise durch einen Pressvorgang oder einen Tiefziehvorgang geschehen.

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. Der Bund 203 kann an die Bremsscheibe oder an einem der Reibringe angeformt sein oder zwei- oder mehrstückig mit der Bremsscheibe verbunden sein.

Die Verbindungselemente 102 sind über ihren zugehörigen Löchern in dem Bund 203 dargestellt. Zur Verbindung zwischen Bremstopf 103 und Bremsscheibe 101a/b werden die 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.

In der Figur 2 ist weiterhin zu sehen, dass erfindungsgemäß sowohl der Bund als auch der äußere Rand des Bremstopfs 103 gebogene, gekrümmte und/oder kreisbogenförmige Flächen 202 und ebene Flächen 201 aufweisen. Die ebenen Flächen 201 sind dabei im Bereich der Löcher vorgesehen. Die gebogenen, gekrümmte und/oder kreisbogenförmigen Flächen 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 Schnittbild. Hier ist im linken Teil der Figur 3 eine auf die Bremsscheibe bezogene Seitenansicht der fertig zusammengebauten

Bremsscheibe zu sehen während im rechten Teil der Figur 3 eine auf die Bremsscheibe bezogene Draufsicht zu sehen ist. Im rechten Teil der Figur 3 sind mit 301 die gebogenen, gekrümmten und/oder kreisbogenförmigen sowie mit 302 die ebenen Bereiche des Bremstopfes 303 bzw. des Randes des Bremstopfes zu sehen. Durch die ebenen Bereiche wird ein flächiger Kontakt zwischen dem Nietkopf 102 und der zu verbindenden Teile erzielt. Dies führt wie Eingang erwähnt zu der stabilen Verbindung zwischen Bremstopf und Reibring.

Anhand der Figur 4 soll nun das Verfahren zur Herstellung der

erfindungsgemäßen Bremsscheibe erläutert werden. Im Schritt 401 wird der Reibrings 101a/b mit einem in axial Richtung

ausgebildeten Bund 201, 202, 203 bereitgestellt. Im Schritt 402 wird der

Bremstopf 103 mit einem zum Reibring 101a/b hin gerichteten Rand

bereitgestellt. Der Rand und/oder der Bund ist dabei wenigstens im Bereich 201, 302 des wenigstens einen Verbindungselements 102 eben ausgestaltet.

Im Schritt 403 wird der Bund mit dem Rand 201, 202, 203 des Bremstopfs 103 mittels wenigstens einem Verbindungselement 102 verbunden.