DE3740311A1

DE3740311A1 - Internally ventilated disc brake

Info

Publication number: DE3740311A1
Application number: DE19873740311
Authority: DE
Inventors: Manfred Hochkoenig
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1987-11-27
Filing date: 1987-11-27
Publication date: 1989-06-08

Abstract

An internally ventilated disc brake has a number of main ribs which are arranged between two brake discs, delimit an air guide duct and are of blade-shaped design and run radially. Provided between the main ribs which extend over the length of the duct is at least one blade-shaped intermediate rib which runs approximately parallel to the adjacent main ribs and has a shorter length than these main ribs. In particular, the intermediate ribs and the main ribs are arranged symmetrically in relation to a central rubbing radius of the brake disc, the intermediate rib being in each case arranged centrally between two main ribs.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine innenbelüftete Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an internally ventilated disc brake according to the Preamble of claim 1.

Aus der DE-OS 16 30 304 ist eine innenbelüftete Scheibenbremse mit schaufelförmigen Hauptrippen bekannt geworden, die einen gleichen Abstand zueinander aufweisen. Aus der DE-PS 31 20 104 sind gerade ausgerichtete Hauptrippen bekannt, die zur Erhöhung einer Stabilität der Bremsscheibe Rippenanformungen besitzen, die sich in Umfangsrichtung der Bremsscheibe erstrecken. Desweiteren sind Bremsscheiben aus der DE-AS 15 75 813 bekannt, die zwischen Hauptrippen angeordnete stabilisierend wirkende Zwischenrippen umfassen, welche sich am Ausgang des zwischen den Hauptrippen gebildeten Kühlluftkanals befinden.From DE-OS 16 30 304 is an internally ventilated disc brake with main blade-like ribs become known, which are an equal distance to each other. From DE-PS 31 20 104 are just aligned Main ribs known to increase the stability of the brake disc Have ribs that are in the circumferential direction of the brake disc extend. Furthermore, brake discs are known from DE-AS 15 75 813, the stabilizing intermediate ribs arranged between the main ribs include which are formed at the exit of the formed between the main ribs Cooling air duct.

Bei den bekannten Scheibenbremsen verleihen die zusätzlichen Rippen der Bremsscheibe eine erhöhte Festigkeit, wobei die zur Kühlung der Bremsscheibe erforderliche Luftführung durch die Kanäle in nachteiliger Weise vernachlässigt wird.In the known disc brakes, the additional ribs give the Brake disc increased strength, being used to cool the brake disc required air flow through the channels disadvantageously is neglected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibe für eine innen belüftete Scheibenbremse zu schaffen, mit der eine verbesserte Kühlwirkung erzielt wird.The invention has for its object a brake disc for an inside to create ventilated disc brakes with an improved cooling effect is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteran sprüche.This object is achieved by the characterizing features of Claim 1 solved. Other advantageous features include the Unteran claims.

Durch die zusätzlichen Zwischenrippen wird eine erhebliche Vergrößerung der inneren Oberfläche und eine Steigerung der für den Wärmeübergang maßgeblichen Luftgeschwindigkeit in den Belüftungskanälen möglich. Die Fördercharakteristik dieser Kanäle bietet außerdem optimale Vorraussetzungen für eine durch Stauluft unterstützte Bremsenbelüftung. Desweiteren können Durchgangsbohrungen in den Bremsscheibenreibflächen im Bereich der schaufelförmigen Hauptrippen angeordnet sein, um eine Rißbildung bei einer Thermoschockbeanspruchung auszuschließen.The additional intermediate ribs significantly enlarge the inner surface and an increase in heat transfer relevant air speed in the ventilation channels possible. The Funding characteristics of these channels also offer optimal conditions for brake ventilation supported by ram air. Furthermore can Through holes in the brake disc friction surfaces in the area of Main blade-shaped ribs to prevent cracking Exclude thermal shock stress.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Bremsscheibe, Fig. 1 is a cross-sectional view of a brake disc,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Bremsscheibe nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 2 shows a section through a brake disk according to the line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Bremsscheibe im querschnitt, Fig. 3 shows another embodiment in cross-section a brake disc,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Bremsscheibe nach der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 4 shows a section through the brake disc along the line IV-IV of Fig. 3,

Fig. 5 einen Strömungsverlauf innerhalb eines Kanals mit einer Zwischenrippe ohne Luftablösung und Fig. 5 shows a flow pattern within a channel with an intermediate rib without air separation and

Fig. 6 einen Strömungsverlauf innerhalb eines Kanals ohne Zwischenrippe mit einer Luftablösung nach dem Stand der Technik. Fig. 6 shows a flow pattern within a channel without an intermediate rib with an air separation according to the prior art.

Die innenbelüftete Scheibenbremse 1 umfaßt im wesentlichen eine erste und eine zweite Scheibe 2 und 3 mit Reibungskörpern 2 a und 3 a. Die erste Scheibe 2 ist mit der zweiten Scheibe 3 durch mehrere radial zwischen den Reibungs körpern 2 a und 3 a verlaufende Hauptrippen 4 verbunden, die zwischen sich Ka näle bilden. Bei einer in Drehrichtung R rotierenden Bremsscheibe 1 wird zwischen den Rippen 4 eine Luftströmung erzeugt, die die beim Bremsen zwischen Bremsklötzen und den Reibungskörpern 2 a und 3 a der Bremsscheibe erzeugte Reibungswärme abführt, wodurch die Scheibenbremse gekühlt wird.The internally ventilated disc brake 1 essentially comprises a first and a second disc 2 and 3 with friction bodies 2 a and 3 a . The first disc 2 is connected to the second disc 3 by a plurality of radially between the friction bodies 2 a and 3 a extending main ribs 4 which form channels between them. In the case of a brake disk 1 rotating in the direction of rotation R , an air flow is generated between the ribs 4 , which dissipates the frictional heat generated during braking between the brake pads and the friction bodies 2 a and 3 a of the brake disk, as a result of which the disk brake is cooled.

Die Hauptrippen 4 sind schaufelförmig ausgeführt und etwa radial ausgerich tet, so daß sich der durchgehende Kanal 5 bildet, der an der Innen- und Au ßenseite eine etwa gleich große Öffnung 6 und 7 aufweist. Zwischen zwei Hauptrippen 4 ist wenigstens eine ebenfalls schaufelförmig ausgebildete Zwischenrippe 8 angeordnet. Die Innenflächen 4 a und 8 a der Rippen 4 und 8 sind in Drehrichtung R der Bremsscheibe gekrümmt, so daß sich ein Ventilatoreffekt ergibt. Die Zwischenrippe 8 verläuft beabstandet zu den Hauptrippen 4 und ist vorzugsweise parallel zu diesen angeordnet. Sie erstreckt sich symmetrisch zu einem mittleren Reibradius r der Reibkörper 2 a und 3 a und weist eine projizierte Länge l auf die kleiner ist als die projizierte Länge L der Hauptrippen 4. Insbesondere sind die Zwischenrippen 8 halb so lang wie die Hauptrippen 4. The main ribs 4 are blade-shaped and approximately radially aligned, so that the continuous channel 5 is formed, which has an approximately equal opening 6 and 7 on the inside and outside. Between two main ribs 4 there is at least one intermediate rib 8 which is also in the form of a blade. The inner surfaces 4 a and 8 a of the ribs 4 and 8 are curved in the direction of rotation R of the brake disc, so that there is a fan effect. The intermediate rib 8 runs at a distance from the main ribs 4 and is preferably arranged parallel to these. It extends symmetrically to an average friction radius r of the friction bodies 2 a and 3 a and has a projected length l that is smaller than the projected length L of the main ribs 4 . In particular, the intermediate ribs 8 are half as long as the main ribs 4 .

Vorzugsweise sind die Zwischenrippen 8 mittig zwischen den Hauptrippen 4 an geordnet das heißt sie haben einen gleichen Abstand a zu diesen.The intermediate ribs 8 are preferably arranged centrally between the main ribs 4 , that is to say they have the same distance a from these.

Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung gemäß der Fig. 3 und 4 sind zwischen den Hauptrippen 4 und den Zwischenrippen 8 Bohrungen 9 vorgesehen, die an der inneren Bogenfläche 8 a angeordnet sind und die Reibkörper 2 a und 3 a durchdringen.According to a further embodiment of the invention shown in FIGS. 3 and 4 are provided bores 8 9 between the main ribs 4 and the intermediate ribs that are arranged on the inner arc surface 8 a and the friction body 2 a and 3 a permeate.

In den Fig. 5 und 6 ist die Luftströmung an den Innenflächen der Rippen nach der Erfindung (Fig. 5) und nach dem Stand der Technik (Fig. 6) dargestellt.In FIGS. 5 and 6, the air flow at the inner surfaces of the ribs according to the invention (Fig. 5) and the prior art (Fig. 6) illustrated.

Bei der Anwendung von alleinigen schaufelförmigen Hauptrippen 4 (Fig. 6) z. B. gemäß der DE-OS 16 30 304 ist es nachteilig, daß sich die Luftströmung (Pfeile 12 und 13) nahe der Innenflächen der Rippen 4 ablöst, verwirbelt und eine homogene Luftdurchströmung nicht mehr gewährleistet ist.When using sole blade-shaped main ribs 4 ( Fig. 6) z. B. according to DE-OS 16 30 304, it is disadvantageous that the air flow (arrows 12 and 13 ) near the inner surfaces of the ribs 4 detaches, swirls and a homogeneous air flow is no longer guaranteed.

Nach der erfindungsgemäßen Ausführung (Fig. 5) wird durch die Zwischenrippe 8 eine nachteilige Ablösung der Luftströmung und somit eine Verwirbelung nahe der Innenflächen der Hauptrippen 4 vermieden und ein optimierter gleichmäßiger Luftdurchsatz und somit eine wirksame Kühlung der Bremsscheibe 1 erzielt.According to the embodiment according to the invention ( FIG. 5), a disadvantageous detachment of the air flow and thus a swirling near the inner surfaces of the main ribs 4 are avoided by the intermediate rib 8 and an optimized uniform air throughput and thus an effective cooling of the brake disc 1 is achieved.

Claims

1. Internally ventilated disc brake with a plurality of main ribs arranged between two brake discs and defining an air duct, which are designed in the shape of a blade and run radially, characterized in that between the main ribs ( 4 ) extending over the length of the channel ( 5 ), at least one blade-shaped intermediate rib ( 8 ) is provided, which runs approximately parallel to the adjacent main ribs ( 4 ) and has a shorter length ( l ) than these main ribs ( 4 ).

2. Disc brake according to claim 1, characterized in that the intermediate ribs ( 8 ) and the main ribs ( 4 ) are arranged symmetrically to an average friction radius ( r ) of the brake disc ( 1 ).

3. Disc brake according to claims 1 or 2, characterized in that an intermediate rib ( 8 ) is arranged in the center between two main ribs ( 4 ).

4. Disc brake according to one or more of the preceding claims, characterized in that the intermediate ribs ( 8 ) and the main ribs ( 4 ) in the forward direction of rotation ( R ) of the brake disc ( 1 ) are made blade-like.

5. Disc brake according to one or more of the preceding claims, characterized in that the intermediate ribs ( 8 ) have a projected length ( l ) which corresponds to approximately half the projected length ( L ) of the main ribs ( 4 ).

6. Disc brake according to one or more of the preceding claims, carried in that between the main ribs (4) and an intermediate rib (8) through bores (9) are provided immediately adjacent an inner arc surface (8 a) of the main rib (4) are arranged.