DE19824465A1

DE19824465A1 - Bremsscheibe für die Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE19824465A1
Application number: DE1998124465
Authority: DE
Inventors: Klaus Kraft
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1998-05-30
Filing date: 1998-05-30
Publication date: 1999-12-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe (2) für die Scheibenbremse eines Kraftfahrzeuges mit einer ringförmigen im wesentlichen ebenen Reibfläche (3), wobei im Bereich der Reibfläche (3) mehrere Durchgangslöcher (4) vorgesehen sind und eine bestimmte Anzahl der Durchgangslöcher (4) jeweils in einer Reihe (5) angeordnet sind. DOLLAR A Die Ausbildung eines zusammenhängenden Wasserfilms wird dadurch verhindert, daß zwischen zwei von Durchgangslöchern (4) gebildeten Reihen (5) jeweils eine im wesentlichen länglich ausgebildete Nut (6) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für die Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs mit einer ringförmigen, im wesentlichen ebenen Reibfläche, wobei im Bereich der Reibfläche mehrere Durchgangslöcher vorgesehen sind und eine bestimmte Anzahl der Durchgangslöcher jeweils in einer Art Reihe angeordnet sind.

Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht (DE-U-79 00 930), ist eine Bremsscheibe für die Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei der im Bereich der Reibfläche mehrere Durchgangslöcher vorgesehen sind, die in einer Art Reihe angeordnet sind. Bei der hier dargestellten Bremsscheibe bilden jeweils vier Durchgangslöcher eine Reihe. Die derart gebildete Reihe verläuft radial, d. h. alle Durchgangslöcher einer Reihe liegen auf einem bestimmten Radius der Bremsscheibe. Um nun ein unangenehmes Quietschen beim Bremsvorgang zu vermeiden, werden durch mehrere radial verlaufende Reihen von Durchgangslöchern bestimmte unterschiedliche Reibflächensegmente (Bremsscheibensektoren) gebildet. Anders ausgedrückt, die radial verlaufenden Reihen von Durchgangslöchern sind auf dem Umfang der Bremsscheibe bzw. auf der hier vorgesehenen Reibfläche nicht in gleichen Abständen, sondern unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet. Aufgrund dieser derartigen Anordnung werden die beim Bremsvorgang entstehenden resonanten Schwingungen gedämpft bzw. Schwingungen mit verschiedenen Frequenzen erzeugt, die für das menschliche Ohr nicht unangenehm sind, da für die unterschiedlichen Bremsscheiben-Sektoren unterschiedliche Schwingungen erzeugt werden.

Weiterhin ist im Stand der Technik eine Bremsscheibe bekannt (DE-OS-25 07 264), bei der die Reibfläche eine Mehrzahl von Durchgangslöchern aufweist. Die hier in der Reibfläche vorgesehenen Durchgangslöcher sind ellipsenförmig ausgeführt und in Umfangsrichtung über den Umfang der Bremsscheibe bzw. deren Reibfläche entsprechend verteilt, wobei sich die über den Umfang verteilten ellipsenförmig ausgebildeten Durchgangslöcher teilweise überlappen. Die ellipsenförmigen Durchgangslöcher sind derart angeordnet, daß sich deren Hauptachse im wesentlichen in Drehrichtung der Bremsscheibe erstreckt. Ohne daß eine besondere Ausführungsform dies zeigt, wird erwähnt, daß gleichzeitig auch radial verlaufende Nuten vorgesehen werden können. Über eine besondere Anordnung der Durchgangslöcher bzw. der radial verlaufenden Nuten wird jedoch nichts ausgesagt. Durch die hier so beschriebene bzw. ausgebildete Bremsscheibe, die die ellipsenförmig ausgebildeten Durchgangslöcher aufweist, wird bei Bremsvorgängen eine Aufheizung der Bremsscheibe, wie es beispielsweise bei Hochleistungsfahrzeugen bisher üblich ist, verhindert, so daß ein vermindertes Reibwertverhalten der Bremsscheibe bzw. ein schlechteres Ansprechen der Bremse eliminiert ist.

Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, ist insbesondere nachteilig, daß sich in den entsprechenden unterschiedlich groß ausgebildeten Bremsscheiben-Sektoren, die durch die radial verlaufenden Reihen von Durchgangslöchern definiert werden, insbesondere bei Regenfällen bzw. Nässe während des Fahrtvorgangs ein gleichmäßiger Wasserfilm bildet. Aufgrund des sich bei Nässe hier ausbildenden Wasserfilms kann es vorkommen, daß die mit der Bremsscheibe zusammenwirkenden Bremsbacken nicht entsprechend greifen können, da diese "aufschwimmen". Folglich ist kein entsprechendes Reibverhalten zwischen einer Bremsbacke und dieser Bremsscheibe gewährleistet, so daß der gesamte Bremsvorgang und damit der Bremsweg des Kraftfahrzeugs nicht optimal ist. Es kommt folglich zu unnötig langen Bremswegen. Weiterhin ist es bei der bekannten Bremsscheibe ohne großen Arbeitsaufwand nicht möglich, zu erkennen, wann die Verschleißgrenze, d. h. entsprechend geringe Materialdicke der Bremsscheibe erreicht ist und eine neue Bremsscheibe montiert werden muß. Im Ergebnis ist die durch das DE-U-79 00 930 dargestellte Bremsscheibe nicht optimal ausgebildet, wobei auch der DE-OS-25 07 264 keine konkrete Anregung zu entnehmen ist, wie eine Bremsscheibe ausgebildet sein sollte, um einen sich möglicherweise durch Nässe bedingt bildenden Wasserfilm entsprechend zu vermeiden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibe der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß die Ausbildung eines gleichmäßig zusammenhängenden Wasserfilms auf einer Bremsscheibe bei Nässe möglichst verhindert ist.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun dadurch gelöst, daß zwischen zwei von Durchgangslöchern gebildeten Reihen jeweils eine im wesentlichen länglich ausgebildete Nut vorgesehen ist. Aufgrund dieser Ausbildung der Bremsscheibe ist - im Vergleich zum Stand der Technik - nunmehr ein Bremsscheiben-Sektor geschaffen, der im wesentlichen durch zwei Reihen von Durchgangslöchern bestimmt ist, aber zusätzlich eine entsprechend länglich ausgebildete Nut aufweist, mit deren Hilfe Wasserpartikel bzw. Tropfen, die einen entsprechenden Wasserfilm ausbilden könnten, insbesondere während der Fahrt aufgrund der entsprechenden Zentrifugalkraft nach außen abgeführt werden können, so daß - im Endeffekt - die Ausbildung eines Wasserfilms vermieden wird. Des weiteren hat die Ausbildung der Nuten den Vorteil, daß - wenn diese eine bestimmte Tiefe aufweisen, die mit der Verschleißgrenze identisch ist, ohne großen Arbeitsaufwand von außen deutlich zu erkennen ist, ob die Verschleißgrenze der Bremsscheibe bereits erreicht ist. Im Ergebnis ist mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Bremsscheibe der bei Nässe benötigte Bremsweg verringert und die Erkennung des Erreichens der Verschleißgrenze ohne besonderen Arbeitsaufwand ermöglicht.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Bremsscheibe in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf an dieser Stelle auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand einer die Bremsscheibe schematisch darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine aus zwei Bremsringen gebildete Bremsscheibe in einer schematischen perspektivischen Darstellung,

Fig. 2 die Bremsscheibe aus Fig. 1 in einer schematischen Darstellung von oben,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Durchgangslochs entlang III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Schnittansicht einer Nut entlang IV-IV in Fig. 2.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Bremsscheibe 2 mit zwei Bremsringen 1 für die Scheibenbremse eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Bremsringe 1 weisen jeweils eine ringförmige, im wesentlichen ebene Reibfläche 3 auf, in der mehrere Durchgangslöcher 4 vorgesehen sind. Eine bestimmte Anzahl der Durchgangslöcher 4 sind jeweils in einer im wesentlichen gerade verlaufenden Reihe 5 angeordnet.

Die eingangs beschriebenen Nachteile werden nun dadurch vermieden, daß zwischen zwei von Durchgangslöchern 4 gebildeten Reihen 5 jeweils eine im wesentlichen länglich ausgebildete Nut 6 vorgesehen ist. Durch eine derartige abwechselnde Anordnung von Reihen 5 und Nuten 6 wird die Ausbildung eines zusammenhängenden Wasserfilms auf der Reibfläche 3 des Bremsrings 1 verhindert, wodurch die entsprechenden Vorteile erreicht werden.

Fig. 1 zeigt nun die Bremsscheibe 2, nämlich zwei zueinander parallel angeordnete und miteinander mit Hilfe von Querrippen 7 parallel verbundene ringförmig ausgeführte Bremsringe 1. Auf den Bremsringen sind Durchgangslöchern 4 und Nute 6 ausgebildet, die jeweils in geradlinigen Reihen 5 verlaufen.

Jede geradlinig verlaufende Reihe 5 von Durchgangslöchern 4 ist zum Radius R der Bremsscheibe in einem bestimmten Winkel α angeordnet, wobei bei durch den innersten Punkt der Reihe 5 laufenden Radius R das durch den Radius R und die Reihe 5 begrenzte Winkelsegment 8 durch den Winkel α im wesentlichen definiert ist. Dies ist schematisch in Fig. 2 angedeutet.

Auch jede geradlinig verlaufende Nut 6 ist zum Radius R der Bremsscheibe in einem bestimmten Winkel β angeordnet, wobei bei durch den innersten Punkt der Nut 6 laufenden Radius R das durch den Radius R und die Nut 6 begrenzte Winkelsegment 8 durch den Winkel β definiert ist, wie dies hier schematisch angedeutet wird.

Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist der zwischen einer Reihe 5 von Durchgangslöchern 4 und dem Radius R der Bremsscheibe gebildete Winkel und der zwischen einer Nut 6 und dem Radius R der Bremsscheibe gebildete Winkel gleich groß (a = β) Der Winkel α bzw. der Winkel β beträgt hier nämlich vorzugsweise. 50°.

Fig. 1 läßt dieses zwar nicht erkennen, aber die die beiden Bremsringe 1 zu einer Bremsscheibe 2 verbindenden Querrippen 7 sind im wesentlichen parallel zu den jeweils benachbarten Reihen 5 von Durchgangslöchern 4 angeordnet, d. h. die beiden Querrippen 7, die einer Reihe 5 von Durchgangslöchern 4 im wesentlichen direkt benachbart sind, verlaufen im wesentlichen parallel zu dieser Reihe 5.

Die deutlich in Fig. 1 und Fig. 2 erkennbaren Durchgangslöcher 4 sind im wesentlichen rund ausgeführt. Da beide Bremsringe 1 der in Fig. 1 dargestellten Bremsscheibe 2 entsprechende Durchgangslöcher 4 aufweisen, die im wesentlichen sich direkt gegenüberliegen, läßt Fig. 2 Durchgangslöcher 4, in der hier dargestellten Ansicht, mit "zwei Rändern" erkennen. Der "innere Rand" ist das jeweilige Durchgangsloch 4 der hinteren, hier nicht oben liegenden Bremsscheibe. Die Durchgangslöcher 4 weisen einen Durchmesser von 4, 5 bis 5 mm auf.

Ein Durchgangsloch 4 ist teilweise geschnitten und schematisch von der Seite in Fig. 3 dargestellt. Es ist gut zu erkennen, daß die Durchgangslöcher im oberen Bereich angesenkt sind und hier einen Durchmesser von 7 bis 7,5 mm aufweisen. Der vom Durchmesser 4, 5 bis 5 mm auf den Durchmesser der Ansenkung von 7 bis 7,5 mm erweiterte "Bogen" weist vzw. einen Radius von 1 mm auf, wobei der Winkel der Ansenkung vzw. 15° beträgt.

Fig. 4 zeigt teilweise geschnitten und schematisch von vorne eine Nut 6. Die hier in den Fig. 1 und 2 dargestellten Nuten 6 weisen eine bestimmte Tiefe T auf, wobei die Tiefe T der Nut 6 die Verschleißgrenze der Bremsscheibe definiert. Vzw. weisen die Nuten 6 eine Breite B von 2,5 mm auf und eine Tiefe T von 2 mm. Der hier nicht näher bezeichnete Boden der Nut 6 ist im wesentlichen rund ausgebildet und weist einen Radius r von 1,25 mm auf.

Bei einer derartigen Ausbildung der Nuten 6 ist besonders vorteilhaft, daß durch die Nuten 6 die visuelle Erkennung des Erreichens der Verschleißgrenze ohne großen Arbeitsaufwand möglich ist. Ein Monteur muß nur kontrollieren, inwieweit die Nuten 6 noch visuell zu erkennen sind. Ist dies der Fall, so ist die Verschleißgrenze noch nicht erreicht.

Die Fig. 1 und 2 zeigen, daß eine Reihe 5 jeweils fünf Durchgangslöcher 4 aufweist, wobei die Bremsscheibe insgesamt elf Reihen 5 von Durchgangslöchern 4 und elf Nuten 6 aufweist, die auf der Reibfläche 3 vorgesehen sind.

Claims

1. Bremsscheibe (2) für die Scheibenbremse eines Kraftfahrzeuges mit einer ringförmigen, im wesentlichen ebenen Reibfläche (3), wobei im Bereich der Reibfläche (3) mehrere Durchgangslöcher (4) vorgesehen sind und eine bestimmte Anzahl der Durchgangslöcher (4) jeweils in einer Reihe (5) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei von Durchgangslöchern (4) gebildeten Reihen (5) jeweils eine im wesentlichen länglich ausgebildete Nut (6) vorgesehen ist.

2. Bremsscheibe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe ringförmig ausgeführt und zwei Bremsringe (1) aufweist, die in einem parallelen Abstand mit Hilfe von Querrippen (7) angeordnet sind.

3. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Reihe (5) von Durchgangslöchern (4) geradlinig verläuft.

4. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nut (6) geradlinig verläuft.

5. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede geradlinig verlaufende Reihe (5) von Durchgangslöchern (4) zum Radius (R) der Bremsscheibe in einem Lochwinkel (α) angeordnet ist, wobei bei durch den innersten Punkt der Reihe (5) laufenden Radius (R) das durch den Radius (R) und die Reihe (5) von Durchgangslöchern (4) begrenzte Winkelsegment (8) durch den Lochwinkel (α) definiert ist.

6. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede geradlinig verlaufende Nut (6) zum Radius (R) der Bremsscheibe (1) in einem Nutwinkel (β) angeordnet ist, wobei bei durch den innersten Punkt der Nut (6) laufenden Radius (R) das durch den Radius (R) und die Nut (6) begrenzte Winkelsegment (8) durch den Nutwinkel (β) definiert ist.

7. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen einer Reihe (5) von Durchgangslöchern (4) und dem Radius (R) der Bremsscheibe (1) gebildete Lochwinkel (α) und der zwischen einer Nut (6) und dem Radius (R) der Bremsscheibe (1) gebildete Nutwinkel (β) gleich sind.

8. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen einer Reihe (5) von Durchgangslöchern (4) und dem Radius (R) der Bremsscheibe (1) gebildete Lochwinkel (α) 50° beträgt.

9. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen einer Nut (6) und dem Radius (R) der Bremsscheibe (1) gebildete Nutwinkel (β) 50° beträgt.

10. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden Bremsringe (1) zu einer Scheibenbremse (2) verbindenden Querrippen (7) im wesentlichen parallel zu den jeweils benachbarten Reihen (5) von Durchgangslöchern (4) angeordnet sind.

11. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangslöcher (4) im wesentlichen rund ausgeführt sind.

12. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangslöcher (4) einen Durchmesser von 4, 5 bis 5 mm aufweisen.

13. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangslöcher (4) im oberen Bereich angesenkt sind und einen Durchmesser von 7 bis 7,5 mm aufweisen.

14. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (6) eine bestimmte Tiefe (T) aufweisen und die Tiefe (T) der Nut (6) die Verschleißgrenze der Bremsscheibe (1) definiert ist.

15. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (6) eine Breite (B) von 2,5 mm aufweisen.

16. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (6) eine Tiefe (T) von 2 mm aufweisen.

17. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Nut (6) im wesentlichen rund ausgebildet ist und einen Radius (r) von 1,25 mm aufweist.

18. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe (5) fünf Durchgangslöcher (4) aufweist.

19. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß elf Reihen (5) von Durchgangslöchern (4) und elf Nuten (6) vorgesehen sind.