DE60307941T2

DE60307941T2 - Bremsrotor

Info

Publication number: DE60307941T2
Application number: DE60307941T
Authority: DE
Inventors: Roberto Conti
Original assignee: Meritor Heavy Vehicle Systems Cameri SpA
Current assignee: Meritor Heavy Vehicle Systems Cameri SpA
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2023-07-15
Also published as: EP1382878A2; EP1382878A3; EP1382878B1; GB0216749D0; US20040074717A1; BR0302392A; DE60307941D1; JP2004053021A; US6962242B2; JP4348132B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Bremsrotoren und insbesondere Bremsrotoren zur Verwendung bei Fahrzeugen, vor allem bei Straßenfahrzeugen, und insbesondere schweren Straßenfahrzeugen wie zum Beispiel Lastkraftwagen.
Bekannte Bremsrotoren haben einen Befestigungsflansch mit einer Vielzahl von am Umfang gleich weit voneinander beabstandeten Befestigungslöchern. Die Löcher dienen zum Befestigen des Rotors an einer Radnabe des Fahrzeugs. Der Befestigungsflansch hat eine kreisrunde mittige Bohrung, die über verschiedene Radnabenbauteile passt.
Im Gebrauch können solche bekannten Bremsrotoren jedoch radiale Risse zwischen einem inneren Rand der Befestigungslöcher und der mittigen Bohrung des Befestigungsflansches entwickeln.
Die EP0512853 und die GB1403828 (die wohl den am nächsten kommenden Stand der Technik repräsentieren) zeigen jeweils Beispiele für Bremsscheiben mit Kühlschaufeln. Bei jeder Ausführungsform haben die Schaufeln dieselbe radiale Erstreckung.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Bremsrotor herzustellen, der weniger anfällig dafür ist, solche Risse zu entwickeln.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird somit ein Bremsrotor gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Es wurde festgestellt, dass durch die Bereitstellung von Ausnehmungen zwischen jedem Befestigungsloch die sich im Gebrauch aufgrund einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung der verschiedenen Teile des Bremsrotors entwickelnden Ringspannungen verringert werden. Insbesondere können die Temperaturspannungen in jenem Teil des Bremsrotors unmittelbar radial innerhalb jedes Befestigungsloches soweit reduziert werden, dass sich keine Risse mehr bilden.
Die Erfindung wird nun lediglich beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben; darin zeigen:
1 eine isometrische Ansicht eines Bremsrotors gemäß der vorliegenden Erfindung,
2 eine axiale Ansicht des Rotors von 1,
2A eine vergrößerte Ansicht von 2, und
3 eine Querschnittsansicht des Rotors von 2 längs der Linie A-A.
Anhand der Figuren ist ein Bremsrotor 10 mit einer ringförmigen Scheibe 12 dargestellt, die mit einem insgesamt ringförmigen Befestigungsflansch 14 verbunden ist. Insbesondere sei angemerkt, dass die ringförmige Scheibe 12 über den ringförmigen Bereich 36 verbunden ist. Der ringförmige Bereich 36 ist ein durchgehender ringförmiger Bereich. In diesem Fall ist der ringförmige Bereich 36 mit der Bremsbacke 17 verbunden.
Die ringförmige Scheibe 12 hat Bremsbacken 16 und 17, die durch Belüftungsschaufeln 18 voneinander beabstandet sind. Die Bremsbacken 16 und 17 definieren zusammen mit den Belüftungsschaufeln 18 Belüftungslöcher 20. Die Bremsbacken 16 und 17 definieren Bremsflächen 16A bzw. 17A.
Im Gebrauch rotieren die Bremsflächen 16A und 17A in einer Ausnehmung eines bekannten Bremssattels, der typischerweise an Aufhängungsbauteilen eines Fahrzeugs angebracht ist. Bekannte Bremsklötze sind in dem Bremssattel angebracht und werden über ein bekanntes mechanisches/pneumatisches/hydraulisches System in Reibeingriff mit den Bremsflächen 16A und 17A gedrückt, um eine Bremskraft bereitzustellen.
Der Befestigungsflansch 14 hat eine Vielzahl von Befestigungslöchern 22 (in diesem Fall 12). Die Befestigungslöcher sind am Umfang gleich weit voneinander beabstandet und haben einen Lochkreisdurchmesser B, in diesem Fall 192 mm.
Die Befestigungslöcher haben einen Nenndurchmesser von 17 mm, und somit definieren die inneren Ränder der Befestigungslöcher einen Kreis mit dem Durchmesser C, in diesem Fall 175 mm.
Der Befestigungsflansch definiert ferner eine radial innere Flanschwand 24 in Form eines unterbrochenen Kreises mit dem Durchmesser D, in diesem Fall 162 mm.
Die radial innere Flanschwand wird durch axiale Ausnehmungen in Form von Nuten 26 unierbrochen, wobei jede Nut am Umfang zwischen benachbarten Befestigungslöchern positioniert ist.
Jede Nut hat ein im Wesentlichen halbkreisförmiges radial äußerstes Ende 28 (siehe 2A), wobei der Mittelpunkt des Halbkreises bei 30 dargestellt ist.
Die Mittelpunkte 30 definieren einen Kreis mit dem Durchmesser E, in diesem Fall 170 mm.
Der Radius des halbkreisförmigen Endes der Nuten beträgt 7,5 mm, und somit definieren die radial äußeren Ränder der Nuten einen Kreis mit dem Durchmesser F, in diesem Fall 185 mm.
Der radial innerste Rand der Backe 16 ist auf einem Durchmesser G positioniert, in diesem Fall 234 mm.
Bei Betrachtung von 2 und der oberen Hälfte von 3 zeigt sich, dass sich bestimmte Belüftungsschaufeln 18A nur bis zum inneren Rand der Backe 16 radial einwärts erstrecken.
Bei Betrachtung von 2 und dem unteren Teil von 3 zeigt sich jedoch, dass sich bestimmte andere Schaufeln 18B radial einwärts an dem radial inneren Rand der Backe 16 vorbei bis zu einem Durchmesser H, in diesem Fall ungefähr 192 mm, erstrecken und so einen inneren Schaufelabschnitt 32 bilden. Es ist zu sehen, dass der innere Schaufelabschnitt 32 axial von dem Befestigungsflansch 14 hervorsteht. Ferner wäre zu erkennen, dass die Schaufeln 18A umfangsmäßig auf eine zugehörige Nut 26 ausgerichtet sind.
Bei dieser Ausführungsform sind die Belüftungsschaufeln 18 alle radial ausgerichtet. Es sei jedoch angemerkt, dass die Belüftungsschaufeln bei weiteren Ausführungsformen gebogen sein könnten.
Aus einer Betrachtung von 3 geht hervor, dass der Befestigungsflansch 14 axial nach außen gerichtete Flächen 14A und 14B aufweist. Es wäre erkennbar, dass der Befestigungsflansch 14 bei Betrachtung von 3 relativ zu der ringförmigen Scheibe 12 nach links versetzt ist.
Ferner liegt eine durch die Fläche 14B definierte Ebene zwischen den durch die Bremsflächen 16A und 17A definierten Ebenen. Der Befestigungsflansch 14 ist also von der ringförmigen Scheibe 12 versetzt, überlappt sich aber dennoch mit dieser.
Es wurde festgestellt, dass durch die Bereitstellung der Nuten in der angegebenen Position das Material 34 (siehe 3) zwischen den Befestigungslöchern liegt und die radial innere Flanschwand geringeren Temperaturspannungen unterliegt und daher die Wahrscheinlichkeit einer Rissbildung in diesem Bereich signifikant reduziert ist.
Es sei noch auf bestimmte Aspekte der Geometrie des Befestigungsflansches hingewiesen.
Der Lochkreisdurchmesser B (192 mm) der Befestigungslöcher ist größer als der Lochkreisdurchmesser E (170 mm) der Mittelpunkte der Nutenden.
Der Lochkreisdurchmesser B (192 mm) der Befestigungslöcher ist größer als der Kreisdurchmesser F (185 mm) der radial äußeren Ränder der Nuten.
Der Lochkreisdurchmesser E (170 mm) der Mittelpunkte der Nutenden ist kleiner als der durch den radial innersten Abschnitt der Befestigungslöcher definierte Kreisdurchmesser C (175 mm).
Der durch die radial äußeren Ränder der Nuten definierte Durchmesser des Kreises F (185 mm) ist größer als der durch den radial innersten Abschnitt der Befestigungslöcher definierte Durchmesser des Kreises C (175 mm).
Der Bremsrotor mit insbesondere den inneren Schaufelabschnitten 32 ist typischerweise gegossen. Die Nuten können zwar ebenfalls gegossen sein, doch bei ihrer maschinellen Bearbeitung wird vorteilhafterweise der Kreisdurchmesser F (185 mm) der radial äußeren Ränder der Nuten so konstruiert, dass er kleiner ist als der durch den inneren Rand der inneren Schaufelabschnitte 32 definierte Kreis H (192 mm). Dies ermöglicht eine maschinelle Bearbeitung des Rotorflansches, ohne dass die inneren Schaufelabschnitte 32 maschinell bearbeitet werden müssen.

Claims

Bremsrotor (10) mit einer ringförmigen Scheibe (12), die mit einem ringförmigen Befestigungsflansch (14) verbunden ist, der eine radial innere Flanschwand (24) definiert und eine Vielzahl von am Umfang im Abstand voneinander angeordneten Befestigungslöchern (22) aufweist, wobei die Flanschwand eine Vielzahl von Ausnehmungen (26) aufweist, die jeweils am Umfang zwischen benachbarten Befestigungslöchern gelegen sind, wobei der Bremsrotor Belüftungsschaufeln (18) zwischen einander gegenüberliegenden Bremsflächen (16A, 17A) der ringförmigen Scheibe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsschaufeln (18) einen ersten Satz von Belüftungsschaufeln (18A) und einen zweiten Satz von Belüftungsschaufeln (18B) definieren, wobei sich der zweite Satz von Belüftungsschaufeln (18B) weiter radial einwärts erstreckt als der erste Satz von Belüftungsschaufeln (18A), wobei der zweite Satz von Belüftungsschaufeln (18B) innere Schaufelabschnitte (32) aufweist, die sich von einem radial inneren Rand der ringförmigen Scheibe nach innen erstrecken, wobei die radial inneren Ränder der inneren Schaufelabschnitte (32) einen Keis mit einem Durchmesser (H) definieren, und wobei die Befestigungslöcher einen Befestigungslochkreisdurchmesser (B) definieren, der im Wesentlichen identisch ist mit dem Durchmesser (H) des durch die radial inneren Ränder der inneren Schaufelabschnitte definierten Kreises, und die inneren Schaufelabschnitte (32) axial von dem Befestigungsflansch (14) hervorstehen.
Bremsrotor nach Anspruch 1, bei dem die inneren Schaufelabschnitte (32) im Wesentlichen radial mit den Ausnehmungen fluchten.
Bremsrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Ausnehmungen in Form von Nuten radial äußere Ränder aufweisen, die einen radial äußeren kreisrunden Nutrand mit einem Durchmesser (F) definieren, der kleiner ist als der Durchmesser (H) des von den radial inneren Rändern der inneren Schaufelabschnitte definierten Kreises.
Bremsrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Befestigungslöcher radial innere Ränder aufweisen, die einen radial inneren kreisrunden Befestigungslochrand mit einem Durchmesser (C) definieren, der kleiner ist als der Durchmesser (H) des durch die radial inneren Ränder der inneren Schaufelabschnitte definierten Kreises.
Bremsrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede Ausnehmung die Form einer axial ausgerichteten Nut hat.
Bremsrotor nach Anspruch 5, bei dem die Nuten ein im Wesentlichen halbkreisförmiges radial äußerstes Ende aufweisen, wobei jedes Ende einen Mittelpunkt aufweist und die Mittelpunkte einen Lochkreisdurchmesser (E) der Mittelpunkte der Nutenden definieren.
Bremsrotor nach Anspruch 6, bei dem der Lochkreisdurchmesser (E) der Mittelpunkte der Nutenden kleiner ist als der Durchmesser (H) des durch die radial inneren Ränder der inneren Schaufelabschnitte definierten Kreises.
Bremsrotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die ringförmige Scheibe relativ zu dem ringförmigen Befestigungsflansch axial versetzt ist.
Bremsrotor nach Anspruch 8, bei dem die ringförmige Scheibe den ringförmigen Befestigungsflansch axial überlappt.