DE20022958U1 - Friction lining carrier plate - Google Patents
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Description
PATENTANWÄLTE ZENZ, HELBER, HOSBACH & PARTNER · HUYSSENALLEE 58-64 · D-45128 ESSENPATENT ATTORNEYS ZENZ, HELBER, HOSBACH & PARTNER · HUYSSENALLEE 58-64 · D-45128 ESSEN
R 833GM Hs-fuR 833GM Hs-fu
Die Erfindung betrifft eine Reibbelag-Trägerplatte für einen Brems- oder Kupplungsbelag einer Scheibenbremse bzw. -kupplung.The invention relates to a friction lining carrier plate for a brake or clutch lining of a disc brake or clutch.
Reibbelag-Trägerplatten für Scheibenbremsen oder -kupplungen bestehen üblicherweise aus Stahl. Sie sind "in die Konstruktion eingerechnet", d.h., sie tragen zur Gesamt-Festigkeit der Bremse oder Kupplung bei. Hierzu ist es erforderlich, daß die jeweilige Trägerplatte nicht nur Druckkräfte, sondern auch Zugkräfte überträgt. Druckkräfte treten zum einen quer zur Plattenebene auf, wenn die Zuspannkräfte über das Reibmaterial auf die Brems- oder Kupplungsscheibe übertragen werden. Zum anderen ergeben sich Druckkräfte in der Plattenebene bei der Einleitung des Drehmoments in das Bremsen- oder Kupplungsgehäuse. Dabei wird ein Teil des Drehmoments auch über in der Plattenebene wirkende Zugkräfte in das Bremsen- oder Kupplungsgehäuse eingeleitet. Friction lining carrier plates for disc brakes or clutches are usually made of steel. They are "included in the design", i.e. they contribute to the overall strength of the brake or clutch. This requires that the respective carrier plate not only transmits compressive forces, but also tensile forces. On the one hand, compressive forces occur transversely to the plate plane when the clamping forces are transmitted to the brake or clutch disc via the friction material. On the other hand, compressive forces arise in the plate plane when the torque is introduced into the brake or clutch housing. Part of the torque is also introduced into the brake or clutch housing via tensile forces acting in the plate plane.
Nachteilig bei den bekannten Konstruktionen ist das hohe Gewicht der Trägerplatte aufgrund der Verwendung von Stahl.A disadvantage of the known designs is the high weight of the carrier plate due to the use of steel.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Gewicht der Trägerplatte zu reduzieren.The invention is therefore based on the object of reducing the weight of the carrier plate.
Hierzu schlägt die Erfindung vor, daß - die Formgebung der Trägerplatte die Aufnahme von Zugkräften ausschließt,To this end, the invention proposes that - the shape of the carrier plate excludes the absorption of tensile forces,
- die Trägerplatte aus einem flächigen Material ausgestanzt ist und- the carrier plate is punched out of a flat material and
- das flächige Material eine höherfeste Aluminiumlegierung, nämlich AlMg3 ist.- the flat material is a high-strength aluminium alloy, namely AlMg3.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Festigkeit der Trägerplatte vorwiegend durch ihre Ermüdungsfestigkeit bei Wechselbiegebeanspruchungen bestimmt wird.The invention is based on the finding that the strength of the carrier plate is predominantly determined by its fatigue strength under alternating bending stresses.
Diese werden erfindungsgemäß dadurch minimiert, daß die Trägerplatte von Zugkräften freigehalten wird.According to the invention, these are minimized by keeping the carrier plate free from tensile forces.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß unter diesen Umständen die höherfeste Aluminiumlegierung bei praxisgerechter Materialstärke durchaus in der Lage ist, die erforderliche Festigkeit zu gewährleisten. Dabei läßt sich die höherfeste Aluminiumlegierung einfach bearbeiten, also walzen und stanzen. Dies ist bei hochfesten Aluminiumlegierungen, die häufig keramische Füllstoffe enthalten, nicht der Fall. Derartige Legierungen können nur vergossen werden. Für die Herstellung eines Massenartikels, wie etwa die Reibbelag-Trägerplatten, wäre ein solches Verfahren zu kostenaufwendig .Surprisingly, it was found that under these circumstances the high-strength aluminum alloy is quite capable of providing the required strength at a practical material thickness. The high-strength aluminum alloy can be easily processed, i.e. rolled and punched. This is not the case with high-strength aluminum alloys, which often contain ceramic fillers. Such alloys can only be cast. Such a process would be too expensive for the manufacture of a mass-produced item, such as the friction lining carrier plates.
Die Walz- und Stanzvorgänge, die erfindungsgemäß angewendet werden, gewährleisten eine kostengünstige Fertigung auch komplizierter geometrischer Konturen. Eine Nacharbeitung ist nicht erforderlich. Der Materialfluß ist kontinuierlich und dementsprechend optimal. Das Abpacken der Fertigprodukte läßt sich einfach und kostengünstig durchführen.The rolling and punching processes used according to the invention ensure cost-effective production of even complicated geometric contours. No reworking is required. The material flow is continuous and therefore optimal. The finished products can be packaged easily and cost-effectively.
Auch sind die Werkzeugkosten gering, und der Energieaufwand ist niedrig.Tool costs are also low and energy consumption is low.
Die Verwendung von Aluminium in Verbindung mit einer Trägerplatte für einen Reibbelag ist an sich bekannt, und zwar aus der EP 0 859 163 Al. Dort handelt es sich allerdings um Aluminiumschaum, der auf eine Stahlplatte aufgetragen oder in Ausnehmungen einer Stahlplatte eingebettet oder sandwichartig zwischen zwei Stahlplatten angeordnet ist. Die Gewichtsersparnis ist also begrenzt, ganz abgesehen davon, daß eine derartige Trägerplatte einen hohen herstellungs-0 technischen Aufwand bedingt.The use of aluminum in conjunction with a carrier plate for a friction lining is known per se, namely from EP 0 859 163 A1. However, this involves aluminum foam that is applied to a steel plate or embedded in recesses in a steel plate or sandwiched between two steel plates. The weight saving is therefore limited, quite apart from the fact that such a carrier plate requires a high level of technical effort to manufacture.
Hauptanwendungsgebiet der Erfindung sind Kraftfahrzeugbremsen von begrenzter Belastung, beispielsweise Hinterradbremsen oder Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen geringer Leistung (31 Auto).The main field of application of the invention is motor vehicle brakes of limited load, for example rear wheel brakes or braking systems of low-power motor vehicles (31 car).
Die Trägerplatte wird vorzugsweise aus einem gewalzten Blech ausgestanzt.The carrier plate is preferably punched out of a rolled sheet metal.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below using a preferred embodiment in conjunction with the accompanying drawing.
Fig. 1 zeigt einen Grundriß einer Reibbelag-Trägerplatte 1 für einen Bremsbelag einer Scheibenbremse. Die Zuspannkräfte werden in einen zentralen Bereich 2 eingeleitet, von der Trägerplatte 1 auf das nicht dargestellte Reibmaterial verteilt und von diesem auf die Bremsscheibe übertragen.Fig. 1 shows a plan view of a friction lining carrier plate 1 for a brake lining of a disc brake. The clamping forces are introduced into a central area 2, distributed by the carrier plate 1 to the friction material (not shown) and transferred from there to the brake disc.
Während des Bremsvorganges legt sich die Trägerplatte 1, je nach Drehrichtung der Bremsscheibe, mit einer ihrer seitlichen Konturen 3 an das Gehäuse der Bremse an und stützt sich dabei gegen das von der Bremsscheibe erzeugte Bremsmoment ab.During the braking process, the carrier plate 1, depending on the direction of rotation of the brake disc, rests with one of its lateral contours 3 against the housing of the brake and thereby supports itself against the braking torque generated by the brake disc.
Die Gestaltung der Trägerplatte ist ersichtlich so getroffen, daß Zugkräfte nicht übertragen werden können. Dementsprechend minimiert sich die Materialermüdung'aufgrund von Wechselbiegebeanspruchungen.The design of the carrier plate is clearly such that tensile forces cannot be transmitted. Accordingly, material fatigue due to alternating bending stresses is minimized.
Die Trägerplatte 1 kann daher aus der höherfesten Aluminiumlegierung AlMg3, hergestellt werden. Das Material wird zu einem Blech vorgegebener Dicke gewalzt, und die Trägerplatte wird sodann aus dem Material ausgestanzt. Der Herstellungsvorgang ist also äußerst kostengünstig.The carrier plate 1 can therefore be made from the high-strength aluminum alloy AlMg3. The material is rolled into a sheet of predetermined thickness and the carrier plate is then punched out of the material. The manufacturing process is therefore extremely cost-effective.
Die Verwendung der höherfesten Aluminiumlegierung führt zu einer signifikanten Gewichtsverminderung der Bremsanlage. Außerdem ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß die hohe Wärmeleitfähigkeit der Aluminiumlegierung eine thermische Entlastung von Bremsscheibe und Bremsbelag bewirkt.The use of the high-strength aluminum alloy leads to a significant reduction in the weight of the brake system. There is also the additional advantage that the high thermal conductivity of the aluminum alloy reduces the thermal load on the brake disc and brake pad.
Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmöglichkeiten gegeben, insbesondere was die Gestaltung der seitlichen Konturen der Trägerplatte anbelangt. Diese können beispielsweise in Radialrichtung verlaufen. Von wesentlicher Bedeutung ist, daß eine Übertragung von Zugkräften ausgeschlossen wird.Within the scope of the invention, there are certainly possibilities for modifications, particularly with regard to the design of the lateral contours of the carrier plate. These can, for example, run in a radial direction. It is essential that the transmission of tensile forces is excluded.
Claims (2)
Priority Applications (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20020822 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20031217 |
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| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20070108 |
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Effective date: 20090603 |