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Patent Searching and Data


Title:
BRAKE LINING BACKPLATE FOR A BRAKE PAD, METHOD FOR PRODUCING SAME, AND BRAKE PAD FOR A VEHICLE DISC BRAKE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/099150
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a brake lining backplate (14) which has a first outer wall (22) and a second outer wall (24) located opposite the first outer wall (22). An outer peripheral wall (26) connects the two outer walls (22, 24) to one another, and in the brake lining backplate (14) there is at least one damping cavity (32) which is enclosed by the two outer walls (22, 24) and the outer peripheral wall (26). In addition, the damping cavity (32) is at least partially filled with a granular damping material (34). Also disclosed are a method for producing a brake lining backplate and a brake pad for a vehicle disc brake.

Inventors:
ALTMANN MARTIN (DE)
KOENNING MAXIMILIAN (DE)
FRUHMANN GABRIELE (DE)
SAENFTL PHILIPP (DE)
TIESLER BALDUR (DE)
STRUBEL THOMAS (DE)
GENENDER PETER (DE)
KOHLHUBER MARKUS (DE)
GINGLAS EDUARD (DE)
STAAKE MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/081472
Publication Date:
June 08, 2023
Filing Date:
November 10, 2022
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
F16D65/02; B33Y80/00; F16D65/00; F16D65/092; F16D65/095
Domestic Patent References:
WO2000014425A22000-03-16
Foreign References:
IT201800006328A12019-12-14
US20120152668A12012-06-21
US20160195147A12016-07-07
DE102015104035B32016-05-12
EP2881611A22015-06-10
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Claims:
Patentansprüche

1. Bremsbelagrückenplatte für einen Bremsklotz (10,20) einer Fahrzeug- Scheibenbremse, mit einem flächigen Grundkörper, welcher eine erste und eine entgegengesetzte zweite Außenseite (18, 19) hat, wobei die erste Außenseite (18) zur Befestigung eines Bremsbelags (12) vorgesehen ist und die zweite Außenseite dafür vorgesehen ist, einem Aktor zugewandt zu sein, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbelagrückenplatte (14, 40, 50, 60, 70, 80) eine erste Außenwand (22), die die erste Außenseite (18) zumindest teilweise bildet, und eine der ersten Außenwand (22) gegenüberliegende zweite Außenwand (24), die die zweite Außenseite (19) zumindest teilweise bildet, hat, wobei eine Außenumfangswand (26) die beiden Außenwände (22, 24) miteinander verbindet und in der Bremsbelagrückenplatte (14, 40, 50, 60, 70, 80) zumindest ein Dämpfungshohlraum (32) vorhanden ist, der von den beiden Außenwänden (22, 24) und der Außenumfangswand (26) umschlossen wird, und wobei der Dämpfungshohlraum (32) mit einem granulären Dämpfungsmaterial (34) zumindest teilweise gefüllt ist.

2. Bremsbelagrückenplatte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Längsstege (27) vorgesehen sind, die einwärts der Außenumfangswand (26) liegen und die Außenwände (22, 24) miteinander verbinden sowie Dämpfungshohlräume (32) voneinander abgrenzen.

3. Bremsbelagrückenplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längsstege (27) strahlenförmig in Richtung zu einem gemeinsamen Zentrum (Z) erstrecken, insbesondere wobei sich die Mittellinien im Zentrum (Z) schneiden oder sich gedachte Verlängerungen der Mittellinien im Zentrum (Z) scheiden.

4. Bremsbelagrückenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Dämpfungshohlraum (32) zumindest ein Quersteg (42) vorgesehen ist, der sich seitlich in einen Dämpfungshohlraum (32) hinein erstreckt, um wenigstens zwei zueinander offene Teilräume zu bilden.

5. Bremsbelagrückenplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Quersteg (42) von einem Längssteg (27) ausgeht und sich in einen benachbarten Dämpfungshohlraum (32) erstreckt, wobei der Längssteg (27) durch den Quersteg (42) in zwei Abschnitte (44, 46) unterteilt wird, die in einer gedachten Verlängerung nicht kongruent sind, insbesondere wobei Mittelebenen eines jeden Abschnitts (44, 46) nicht kongruent sind.

6. Bremsbelagrückenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Dämpfungshohlräume (32) vorgesehen sind, die unterschiedliche Volumina haben und/oder mit unterschiedlichem Dämpfungsmaterial (34) gefüllt sind.

7. Bremsbelagrückenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbelagrückenplatte (14, 40, 50, 60, 70, 80) mit Ausnahme des granulären Dämpfungsmaterials (34) einstückig ausgebildet ist und einen schichtweisen Aufbau aufweist.

8. Verfahren zur Herstellung einer Bremsbelagrückenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbelagrückenplatte (14, 40, 50, 60, 70, 80) mit einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt wird, bei dem mehrere Einzelschichten aufeinander aufgebaut werden, insbesondere wobei der Schichtaufbau von der ersten Außenseite (18) in Richtung der zweiten Außenseite (19) oder umgekehrt erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fertigungsverfahren ein Pulverbettverfahren ist und ein aufgrund des Pulverbettverfahrens benötigtes Pulvermaterial nach dem additiven Schichtaufbau in zumindest einem Dämpfungshohlraum (32) lose verbleibt.

10. Bremsklotz für eine Fahrzeug-Scheibenbremse, mit einem Bremsbelag (12) und einer Bremsbelagrückenplatte (14, 40, 50, 60, 70, 80) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Bremsbelag (12) unmittelbar an der ersten Außenseite (18) der Bremsbelagrückenplatte (14, 40, 50, 60, 70, 80) unlösbar befestigt ist.

Description:
Bremsbelagrückenplatte für einen Bremsklotz, Verfahren zu ihrer Herstellung und Bremsklotz für eine Fahrzeug-Scheibenbremse

Die Erfindung betrifft eine Bremsbelagrückenplatte für einen Bremsklotz einer Fahrzeug-Scheibenbremse, mit einem flächigen, d.h. plattenartigen, Grundkörper, welcher eine erste und eine entgegengesetzte zweite flächige Außenseite hat, wobei die erste Außenseite zur Befestigung eines Bremsbelags vorgesehen ist und die zweite Außenseite dafür vorgesehen ist, einem Aktor zugewandt zu sein.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Bremsbelagrückenplatte und einen Bremsklotz für eine Fahrzeug- Scheibenbremse mit einer solchen Bremsbelagrückenplatte.

Bei Fahrzeugen ist es üblich, Scheibenbremssysteme zu verwenden, die neben einer Bremsscheibe einen Bremssattel umfassen. Die Bremsscheibe ist dabei drehfest mit einem Fahrzeugrad verbunden und vollführt dabei die Drehbewegung des Fahrzeugrads.

Der Bremssattel ist wiederum nicht drehend mit dem Fahrzeugchassis verbunden und umgibt die Bremsscheibe teilweise, wobei am Bremssattel befestigte Bremsklötze während eines Bremsvorgangs auf die Bremsscheibe gedrückt werden. Die Drehbewegung des Fahrzeugrades wird dadurch verzögert und gleichzeitig wird dadurch das gesamte Fahrzeug abgebremst.

Es ist bekannt, dass während des Bremsvorgangs eine Schwingungsanregung an den Bremsklötzen stattfinden kann, die zu einer ungewollten Geräuschbelästigung führt. Diese Geräuschbelästigung ist im Volksmund auch unter dem Begriff „Bremsenquietschen“ bekannt.

Im Stand der Technik sind verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen, mit denen die Schwingungen verringert werden können.

Beispielsweise ist es üblich, Bremsklötze mit Tilgermassen zu versehen, wobei durch die Trägheit der zusätzlichen Massen und deren spezielle Anordnung am Bremsklotz eine Verstimmung des Gesamtsystems erreicht wird.

Alternativ oder zusätzlich kommen Dämpfungsbleche am Bremsklotz zum Einsatz, die den Bremsklotz vom restlichen Teil des Bremssattels entkoppeln, wobei dadurch eine verbesserte Dämpfung des Bremsklotzes erreicht werden kann. Die Dämpfungsbleche werden durch einen Klebstoff an der Bremsbelagrückenplatte angebracht, wobei durch eine Scherwirkung in der Klebeschicht die Schwingungsbewegung abgeschwächt wird.

Die bekannten Maßnahmen zur Schwingungsdämpfung und damit zur Geräuschreduzierung sind jedoch teuer und genügen den Anforderungen des Marktes nicht immer.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Dämpfung bestehender Bremsklötze zu verbessern, damit die Geräuschentwicklung während des Bremsvorganges weiter reduziert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Bremsbelagrückenplatte der eingangs genannten Art, mit einer ersten Außenwand, die die erste Außenseite zumindest teilweise bildet, und einer der ersten Außenwand gegenüberliegenden zweiten Außenwand, die die zweite Außenseite zumindest teilweise bildet. Eine Außenumfangswand verbindet die beiden Außenwände miteinander. In der Bremsbelagrückenplatte ist zumindest ein Dämpfungshohlraum vorhanden, der von den beiden Außenwänden und der Außenumfangswand umschlossen wird. Der Dämpfungshohlraum ist außerdem mit einem granulären Dämpfungsmaterial zumindest teilweise gefüllt.

Das granuläre Dämpfungsmaterial gemäß der Erfindung beschränkt sich dabei nicht ausschließlich auf eine rein körnige Form, sondern kann auch in einer Suspension im Dämpfungshohlraum vorliegen. In der Suspension liegt das granuläre Dämpfungsmaterial dann dispers in einem Fluid, also einer Flüssigkeit oder einem Gas, vor. Insbesondere handelt es sich dabei um ein viskoses Fluid.

Das Grundprinzip der Erfindung liegt in einer Energieumwandlung, wobei ein Teil der Schwingungsenergie in Wärmeenergie umgewandelt wird. Das granuläre Dämpfungsmaterial wird durch die Schwingungen angeregt, wodurch es in Bewegung versetzt wird. Einerseits entsteht dabei Reibung zwischen den einzelnen, frei beweglichen Partikeln des granulären Dämpfungsmaterial untereinander. Andererseits entsteht Reibung zwischen dem granulären Dämpfungsmaterial und den Außenwänden sowie zwischen dem granulären Dämpfungsmaterial und der Außenumfangswand. Außerdem wird ein weiterer Teil der Schwingungsenergie durch zufällige Stöße der Partikel des Dämpfungsmaterials untereinander abgebaut.

Gemäß einer Ausführungsform sind mehrere Längsstege vorgesehen, die einwärts der Außenumfangswand liegen. Die Längsstege verbinden die Außenwände miteinander und grenzen die Dämpfungshohlräume voneinander ab. Dadurch entsteht eine größere Grenzoberfläche zum losen Dämpfungsmaterial, wobei die Grenzoberfläche durch die den Dämpfungshohlraum umgebenden Wände der Bremsbelagrückenplatte gebildet wird. Durch die Erhöhung der Grenzoberfläche wird eine effizientere Dämpfung erreicht.

Vorteilhafterweise erstrecken sich die Längsstege strahlenförmig in Richtung zu einem gemeinsamen Zentrum. Insbesondere schneiden sich Mittellinien der Längsstege oder gedachte Verlängerungen der Mittellinien im Zentrum. Das Zentrum kann beispielsweise als Krafteinleitungsort für einen Bremskolben dienen, wodurch eine aufgebrachte Kolbenkraft flächig in die Bremsbelagrückenplatte geleitet werden kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Bremsbelagrückenplatte geringe Wandstärken aufweist und durch einen großvolumigen Dämpfungshohlraum bzw. durch mehrere Dämpfungshohlräume, die in Summe ein großes Volumen haben, stark geschwächt ist.

Zusätzlich zu den strahlenförmigen Längsstegen kann zumindest ein Längssteg kreisförmig ausgeführt sein, wobei die strahlenförmigen Längsstege in den kreisförmigen Längssteg übergehen. Durch diese konstruktive Gestaltung kann eine Einleitung einer Bremskolbenkraft in die Bremsbelagrückenplatte verbessert werden und einer Beschädigung der Bremsbelagrückenplatte aufgrund der zu erwartenden hohen Bremskolbenkraft entgegengewirkt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist in zumindest einem Dämpfungshohlraum zumindest ein Quersteg vorgesehen, der sich seitlich in einen Dämpfungsholraum hinein erstreckt. Dadurch werden wenigstens zwei zueinander offene Teilräume gebildet. Die Querstege erhöhen nochmals die Grenzoberfläche im Dämpfungsholraum, wobei die Grenzoberfläche als Reiboberfläche dient, wodurch mehr Schwingungsenergie abgebaut werden kann.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Quersteg von einem Längssteg ausgeht und sich in einen benachbarten Dämpfungshohlraum erstreckt. Der Längssteg wird dabei durch den Quersteg in zwei Abschnitte unterteilt, die in einer gedachten Verlängerung nicht kongruent sind. Insbesondere sind Mittelebenen, die in jeweils einen der beiden Abschnitte gelegt werden können, nicht kongruent. Durch diese unsymmetrischen Abschnitte kann der Quersteg, der die beiden Abschnitte unterteilt, in Bewegung versetzt werden, wenn auf die beiden Abschnitte jeweils entgegengesetzte Kräfte von außen einwirken. Dadurch wird das granuläre Dämpfungsmaterial zusätzlich angeregt und die Schwingungsdämpfung verstärkt.

Insbesondere können die Längsstege und Querstege auf eine oder mehrere Resonanzfrequenzen eines Bremsklotzes derart ausgelegt sein, dass die Dämpfung breit- oder schmalbandig um die Resonanzfrequenz bzw. die Resonanzfrequenzen erfolgt. Dabei hat insbesondere die Anzahl, die Form und die Lage der Längs- und Querstege einen Einfluss auf das Dämpfungsverhalten.

Vorteilhafterweise sind mehrere Dämpfungshohlräume vorgesehen, die unterschiedliche Volumina haben und/oder mit unterschiedlichem Dämpfungsmaterial gefüllt sind. Die Volumina und die unterschiedlichen Dämpfungsmaterialien haben ebenfalls einen Einfluss auf das Dämpfungsverhalten. So kann mit unterschiedlichen Volumina lokal der Füllgrad erhöht oder erniedrigt werden, wobei das Gewicht der gesamten Bremsbelagrückenplatte nicht zwangsläufig groß verändert wird. Unterschiedliches Dämpfungsmaterial, welches ebenfalls ein unterschiedliches Dämpfungsverhalten zur Folge hat, unterscheidet sich dabei beispielsweise in der Korndichte, der Korngröße, dem Kornvolumen und der Korngeometrie.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Bremsbelagrückenplatte mit Ausnahme des granulären Dämpfungsmaterials einstückig ausgebildet und weist einen schichtweisen Aufbau auf. Neben der geringen Teilekomplexität durch die einstückig ausgebildete Bremsbelagrückenplatte ermöglich der schichtweise Aufbau eine hohe Belastungsfähigkeit in Richtung des Schichtaufbaus, wodurch die Übertragung einer Bremskolbenkraft in Richtung des Schichtaufbaus problemlos möglich ist.

Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Bremsbelagrückenplatte. Die Bremsbelagrückenplatte wird mit einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt, bei dem mehrere Einzelschichten aufeinander aufgebaut werden. Insbesondere erfolgt dabei der Schichtaufbau von der ersten Außenseite in Richtung der zweiten Außenseite oder umgekehrt. Das additive Fertigungsverfahren ermöglicht eine außerordentlich freie Formgebung, wodurch beispielsweise Hinterschneidungen, wie sie bei Querstegen vorkommen können, einfach hergestellt werden können. Der schichtweise Aufbau ist für die bereits zuvor erwähnte Belastbarkeit der Bremsbelagrückenplatte relevant. Insbesondere sollte ein Schichtaufbau rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig zu einer außen an der Bremsbelagrückenplatte angreifenden Bremskolbenkraft sein, da ansonsten die zwischen den Schichten auftretenden Scherkräfte die Bremsbelagrückenplatte zerstören können.

Es kann vorgesehen sein, dass das Fertigungsverfahren ein Pulverbettverfahren ist und ein aufgrund des Pulverbettverfahrens benötigtes Pulvermaterial nach dem additiven Schichtaufbau in zumindest einem Dämpfungshohlraum lose verbleibt. Dadurch können Fertigungsschritte zum Einbringen des Pulvers in den Dämpfungsraum eingespart werden. Außerdem muss keine Einfüllöffnung an der Bremsbelagrückenplatte vorgesehen sein, die nach dem Einfüllen des Dämpfungsmaterials verschlossen werden müsste. Das Pulver wird folglich auch schichtweise im Bereich des Dämpfungsraums aufgebracht, dort aber nicht thermisch bearbeitet, so dass es lose bleibt.

Die oben genannte Aufgabe wird außerdem durch einen Bremsklotz für eine Fahrzeug-Scheibenbremse gelöst, mit einem Bremsbelag und einer erfindungsgemäßen Bremsbelagrückenplatte. Der Bremsbelag ist dabei unmittelbar an der ersten Außenseite der Bremsbelagrückenplatte unlösbar befestigt. Somit liegt der Bremsklotz als eine kompakte, auswechselbare Einheit vor, wobei diese im Falle eines stark abgenutzten Bremsbelags einfach ausgetauscht werden kann.

Gemäß einer Variante ist an der zweiten Außenseite ein Dämpfungsblech angebracht. Das Dämpfungsblech wirkt unterstützend zu den zuvor beschriebenen Dämpfungseigenschaften der Bremsbelagrückenplatte und bietet eine zusätzliche Schwingungsdämpfung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Es zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Bremsklotz gemäß einer Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Bremsklotz gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Bremsbelagrückenplatte in einer perspektivischen Ansicht, die mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde, wobei die Bremsbelagrückenplatte parallel zu ihrer Vorderseite geschnitten dargestellt ist;

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Bremsbelagrückenplatte in Schnittansicht gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht, die mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde;

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Bremsbelagrückenplatte in Schnittansicht gemäß noch einer weiteren Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht, die mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde;

Fig. 6 eine erfindungsgemäße Bremsbelagrückenplatte in Schnittansicht gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht, die mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde; und

Fign. 7 und 8 Detailansichten von Längsstegen und Querstegen erfindungsgemäßer Bremsbelagrückenplatten gemäß weiterer Ausführungsformen.

In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Bremsklotz 10 einer Fahrzeug- Scheibenbremse gezeigt, wobei der Bremsklotz 10 einen Bremsbelag 12, eine erfindungsgemäße Bremsbelagrückenplatte 14 und ein Dämpfungsblech 16 hat.

Bei einem Bremsvorgang überträgt der Bremskolben der Fahrzeug- Scheibenbremse eine Bremskraft auf das Dämpfungsblech 16, das wiederum die Bremskraft an die Bremsbelagrückenplatte 14 weiterleitet. Die Bremskraft wird dann über den Bremsbelag 12 auf die Bremsscheibe übertragen, wodurch eine Reibkraft der Drehbewegung der Bremsscheibe entgegenwirkt. Der Bremsbelag 12 des Bremsklotzes 10 steht dabei in direktem Kontakt mit der Bremsscheibe. Damit der Bremsbelag 12 nicht von der entstehenden Reibkraft zwischen Bremsbelag 12 und Bremsscheibe mitgerissen wird, ist dieser unlösbar an die Bremsbelagrückenplatte 14 geklebt.

Das Dämpfungsblech 16 dient dazu, während des Bremsens auftretende Schwingungen zu dämpfen und eine damit einhergehende Geräuschkulisse zu verringern.

Außerdem schafft das Dämpfungsblech 16 eine mechanische Verbindung des Bremsklotzes 10 zu einem Bremskolben der Fahrzeug-Scheibenbremse, wobei der Bremskolben von einem Aktor der Fahrzeug-Scheibenbremse betätigt wird. Das Dämpfungsblech 16 sorgt damit für eine schwingungstechnische Entkoppelung des Bremskolbens und der Bremsbelagrückenplatte 14 und ist hierfür an die Bremsbelagrückenplatte 14 geklebt.

Die Bremsbelagrückenplatte 14 dient einerseits dazu, den Bremsbelag strukturell zu stärken und eine gewisse Stabilität zu verleihen. Andererseits hat sie die Funktion einer zusätzlichen Schwingungsdämpfung.

Die Bremsbelagrückenplatte 14 hat einen flächigen, d.h. plattenartigen Grundkörper mit einer ersten Außenseite 18 und einer entgegengesetzten zweiten Außenseite 19, wobei der Bremsbelag 12 an der ersten Außenseite 18 und das Dämpfungsblech 16 an der zweiten Außenseite 19 angeordnet sind. Die Außenseiten 18, 19 sind flächig, d.h. ohne wesentliche Vorsprünge oder Vertiefungen ausgeführt, also im Wesentlichen eben.

In weiterer Folge ist die erste Außenseite 18 in einem in der Fahrzeug- Scheibenbremse verbauten Zustand der Bremsbelagrückenplatte 14 einem Bremskolben sowie einem Aktor zugewandt. Gleichzeitig ist die zweite Außenseite 19 der Bremsscheibe zugewandt.

Die Figur 2 zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen Bremsklotz 20, welcher sich dahingehend von der Ausführungsform gemäß Figur 1 unterscheidet, dass kein Dämpfungsblech 16 vorhanden ist.

Der Bremskolben kann beim Bremsvorgang bei dieser Ausführungsform beispielsweise direkt auf die zweite Außenseite 19 der Bremsbelagrückenplatte 14 drücken und nicht wie zuvor beschrieben auf das Dämpfungsblech 16. In Figur 3 ist die erfindungsgemäße Bremsbelagrückenplatte 14 in einer Schnittansicht dargestellt. Die Bremsbelagrückenplatte 14 entspricht im Wesentlichen der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Bremsbelagrückenplatte 14, welche ein Bestandteil der erfindungsgemäßen Bremsklötze 10, 20 ist. Diese Bremsbelagrückenplatten 14 unterscheiden sich lediglich durch kleinere äußere Merkmale zur Befestigung der Bremsbelagrückenplatte 14 an einem Bremssattel.

Die Bremsbelagrückenplatte 14 hat eine erste und eine zweite Außenwand 22, 24. Die erste Außenwand 22 ist aufgrund der Schnittansicht in Figur 3 nicht sichtbar, jedoch kann sie den Figuren 1 und 2 entnommen werden. Die erste und zweite Außenwand 22, 24 sind jeweils ein T eil der ersten bzw. zweiten Außenseite 18, 19 der Bremsbelagrückenplatte 14.

Eine Außenumfangswand 26 verbindet die erste und zweite Außenwand 22, 24 miteinander, wobei die Außenumfangswand 26 an den Rändern der ersten und zweiten Außenwand 22, 24 verläuft (siehe Figur 3).

Zudem sind mehrere Längsstege 27 vorhanden, die mehrere geradlinige Längsstege 28 und zwei kreisrunde Längsstege 30 umfassen, wobei sich sämtliche Längsstege 27 innerhalb der Außenumfangswand 26 erstrecken. Infolge der Längsstege 27 und der Außenumfangswand 26 werden mehrere geschlossene Dämpfungshohlräume 32 gebildet. Dabei trennen die Längsstege 27 die mehreren Dämpfungshohlräume 32 zueinander ab, während die Außenumfangswand 26 die an die Außenumfangswand 26 angrenzenden Dämpfungshohlräume 32 zur Umgebung der Bremsbelagrückenplatte 14 abgrenzt.

Die beiden Außenwände 22, 24 grenzen sämtliche Dämpfungshohlräume 32 ebenfalls zur Umgebung ab, wobei die Abgrenzung in Richtung der ersten und zweiten Außenseite 18, 19 erfolgt.

In der gezeigten Ausführungsform gemäß Figur 3 gehen die geradlinigen Längsstege 28 in die kreisrunden Längsstege 30 fließend und einstückig über. Da die beiden kreisrunden Längsstege 30 mit den daran anschließenden geradlinigen Längsstegen 28 symmetrisch um die Spiegelachse S ausgebildet sind, wurde der Übersichtlichkeit halber auf eine vollständige Beschriftung der Längsstege 27 und der Dämpfungshohlräume 32 in Figur 3 verzichtet. Jeder der beiden kreisrunden Längsstege 30 hat em Zentrum Z. In diesem Zentrum Z schneiden sich gedachte Verlängerungen der geradlinigen Längsstege 28. In anderen Worten erstrecken sich die geradlinigen Längsstege 28 strahlenförmig und radial in Richtung des gemeinsamen Zentrums Z. In Figur 3 sind hierfür zur Veranschaulichung die Mittellinien der geradlinigen Längsstege 28 eingezeichnet.

Jeder der beiden kreisrunden Längsstege 30 dient dazu, die Bremskraft eines Bremskolbens in die Bremsbelagrückenplatte 14 einzuleiten, wobei die strahlenförmig verlaufenden geradlinigen Längsstege 28 zur gleichmäßigen Kraftverteilung über die Bremsbelagrückenplatte 14 vorgesehen sind.

Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Längsstege 27 eine beliebige Form aufweisen, das heißt, sie müssen nicht unbedingt geradlinig oder kreisrund sein. Insbesondere könnten diese auch elliptisch sein oder eine asymmetrische Form aufweisen, die für die Dämpfungseigenschaften zusätzlich förderlich sind.

Die Dämpfungshohlräume 32 sind mit einem granulären Dämpfungsmaterial 34, welches lose in den Dämpfungshohlräumen 32 liegt, zumindest teilweise gefüllt.

Durch die in den Bremsklotz 10, 20 eingeleiteten Schwingungen erfährt auch das Dämpfungsmaterial 34 in der Bremsbelagrückenplatte 14 eine Schwingungsanregung. In weiterer Folge kommt es zu einer inneren Reibung zwischen den frei beweglichen Partikeln des Dämpfungsmaterials 34.

Zudem entsteht Reibung zwischen dem Dämpfungsmaterial 34 und mehreren Grenzoberflächen der Bremsbelagrückenplatte 14, wobei die Grenzoberfläche durch die umgebenden Wände eines Dämpfungshohlraum 32 gebildet wird. Die umgebenden Wände umfassen im vorliegenden Fall die erste und zweite Außenwand 22, 24, die Außenumfangswand 26 und die Längsstege 27.

Durch die beschriebenen Reibungseffekte wird die Schwingungsenergie teilweise abgebaut, wodurch die Bremsgeräusche gemindert werden. Außerdem wird ein weiterer Teil der Schwingungsenergie durch zufällige Stöße der Partikel des Dämpfungsmaterials 34 untereinander abgebaut. Aufgrund der mehreren Dämpfungshohlräume 32 wird em besonders gutes Dämpfungsverhalten erreicht, da die Summe der Grenzoberfläche aller Dämpfungshohlräume 32 relativ groß ist.

Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, haben die Dämpfungshohlräume 32 außerdem unterschiedliche Volumina. Dadurch kann lokal der Füllgrad in den Dämpfungshohlräumen 32 erhöht oder erniedrigt werden, wobei sich das Gewicht der gesamten Bremsbelagrückenplatte 14 nicht zwangsläufig groß verändert. Dies kann beispielsweise durch eine lokale Kompression des Dämpfungsmaterial 34 in einem der Dämpfungshohlräume 32 erreicht werden.

Außerdem sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Dämpfungshohlräume 32 mit demselben Dämpfungsmaterial 34 gefüllt.

Es ist jedoch auch denkbar, dass die Dämpfungshohlräume 32 mit unterschiedlichem Dämpfungsmaterial 34 gefüllt sind. Das Dämpfungsmaterial 34 in den verschiedenen Dämpfungshohlräumen 32 kann sich dabei im Korngewicht, der Korndichte, der Korngröße und/oder der Korngeometrie unterscheiden, wobei dies die Dämpfungseigenschaften der gesamten Bremsbelagrückenplatte 14 beeinflusst.

In der vorliegenden Ausführungsform ist die Bremsbelagrückenplatte 14 außerdem, mit Ausnahme des Dämpfungsmaterial 34, einstückig ausgebildet.

Das Dämpfungsmaterial 34 ist aber vorzugsweise das Granulat zur Herstellung der Bremsbelagrückenplatte 14.

Die Figur 4 zeigt einen Randausschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Bremsbelagrückenplatte 40. Im Unterschied zur vorher beschriebenen Bremsbelagrückenplatte 14 gemäß Figur 3, hat diese Querstege 42, die sich jeweils seitlich in zwei benachbarte Dämpfungshohlräume 32 hinein erstrecken und dort frei enden. Dadurch werden zwei zueinander offene Teilräume in einem Dämpfungshohlraum 32 gebildet.

Durch die Querstege 42 wird die Grenzoberfläche zum Dämpfungsmaterial 34 erhöht, wodurch wiederum die Schwingungsdämpfung verbessert wird.

Die Längsstege 27 sind in dieser Ausführungsform mehrere parallele geradlinige Längsstege 28. Es wäre natürlich jedoch auch denkbar, dass die Längsstege 27 eine beliebige Form aufweisen, insbesondere wobei manche Längsstege 27 wie in der Ausführungsform gemäß Figur 3 als kreisrunde Längsstege 30 ausgebildet sind.

Die Längsstege 27 gehen fließend in die Querstege 42 über, wobei die Längsstege 27 durch jeweils einen Quersteg 42 in einen ersten und einen zweiten Abschnitt 44, 46 unterteilt werden.

Außerdem sind die beiden Abschnitte 44, 46 in deren gedachten Verlängerung nicht kongruent. Das bedeutet, dass die Mittelebenen eines jeden Abschnitts 44, 46 nicht kongruent zueinander sind.

In anderen Worten sind die beiden Abschnitte 44, 46 also unsymmetrisch zueinander.

Bei einer Krafteinleitung in die erste Außenwand 22 durch einen Aktor und einer Einleitung einer Reaktionskraft auf der zweiten Außenwand 24, die bekanntermaßen dem Bremsbelag 12 zugewandt ist, erfährt der Quersteg 42 somit eine Rotationsbewegung im elastischen Bereich der Bremsbelagrückenplatte 40, die das Dämpfungsmaterial 34 anregt.

Die Rotationsbewegung wird dabei durch jeweils entgegengesetzte Normalkräfte in den Abschnitten 44, 46 hervorgerufen, wobei die Wirklinien der beiden Normalkräfte hierfür nicht kollinear sein dürfen.

Dieses Funktionsprinzip wird nachfolgend nochmals ausführlicher erklärt. Die Figur 7 zeigt einen Teilausschnitt einer Bremsbelagrückenplatte 50 gemäß einer weiteren Ausführungsform mit zwei Längsstegen 27, wobei sich von jedem Längssteg 27 jeweils ein Quersteg 42 seitlich weg erstreckt.

In Figur 7 ist die Bremsbelagrückenplatte 50 in einem etwas komprimierten Zustand zu sehen, wie es beispielsweise während eines Bremsvorganges zu erwarten ist. Im Vergleich zu einem unkomprimierten Zustand sind nun die Querstege 42 etwas verdreht, wodurch eine zusätzliche Bewegung des Dämpfungsmaterials 34 erreicht werden kann. Durch die zusätzliche Bewegung wird die Anzahl an zufälligen Stößen des Dämpfungsmaterials 34 erhöht, wodurch die infolge eines Bremsvorgangs eingeleiteten Schwingungen weiter verringert werden. In Figur 5 ist em Randabschnitt einer erfindungsgemäßen Bremsbelagrückenplatte 60 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform gezeigt, wobei diese der Ausführungsform gemäß Figur 4 ähnelt. Im Unterschied dazu erstrecken sich die Querstege 42 hauptsächlich in jeweils nur einen Dämpfungshohlraum 32.

Außerdem greift der zweite Abschnitt 46 des Längsstegs 27 an einem Ende des Querstegs 42 an, wobei der erste Abschnitt 44 auf der entgegengesetzten Seite des Querstegs 42, unmittelbar neben dem zweiten Abschnitt 46 angreift. Durch diese konstruktive Maßnahme ergibt sich ein großer Hebelarm, wodurch ein freies Ende des Querstegs 42 eine relativ große Bewegung ausführt.

Beispielsweise können so die Längsstege 27 und Querstege 42 an ein gewünschtes abzuschirmendes Frequenzband und/oder auf die zu erwartende Amplitude der Schwingungen ausgelegt werden.

In Figur 6 ist ein Randabschnitt einer erfindungsgemäßen Bremsbelagrückenplatte 70 gemäß einer weiteren Ausführungsform abgebildet, wobei diese sehr der Ausführungsform gemäß Figur 5 ähnelt. Im Unterschied dazu sind nun an jedem Längssteg 27 mehrere Querstege 42 vorhanden.

Wie bereits zuvor führt von jedem Quersteg 42 ein erster und zweiter Abschnitt 44, 46 eines Längsstegs 27 weg, wobei der zweite Abschnitt 46 eines jeden Querstegs 42 der erstes Abschnitt 44 eines benachbarten Querstegs 42 ist. Dadurch ergibt sich eine hintereinander Reihung mehrerer paralleler Querstege 42.

Von dieser beschriebenen Anordnung bilden nur die jeweils letzten Querstege 42 vor den Außenwänden 22, 24 eine Ausnahme, wobei hier der jeweils zugehörige erste Abschnitt 44 und der jeweils zugehörige zweite Abschnitt 46 in die erste Außenwand 22 bzw. in die zweite Außenwand 24 übergeht.

Ähnlich zur Figur 7 wird mit Figur 8 das Verhalten eines Teilausschnittes einer Bremsbelagrückenplatte 80 gemäß einer weiteren Ausführungsform unter Krafteinwirkung gezeigt. Die Bremsbelagrückenplatte 80 ähnelt dabei stark der Bremsbelagrückenplatte 70 gemäß Figur 6. Die Bremsbelagrückenplatte 80 hat einen Längssteg 27, wobei sich vom Längssteg 27 mehrere Querstege 42 seitlich weg erstreckt. Die Anordnung der Querstege 42 am Längssteg 27 entspricht dabei der vorhin beschriebenen Anordnung gemäß Figur 6.

Dabei ist die Bremsbelagrückenplatte 80 in einem etwas komprimierten Zustand zu sehen, wie es beispielsweise während eines Bremsvorganges zu erwarten ist. Im Vergleich zu einem unkomprimierten Zustand sind nun die zahlreichen Querstege 42 etwas verdreht, wodurch noch mehr Bewegung in das Dämpfungsmaterial 34 eingebracht werden kann. Dadurch kann die Anzahl an zufälligen Stößen des Dämpfungsmaterials 34 erhöht werden, wodurch die infolge des Bremsens eingeleiteten Schwingungen effizient reduziert werden.

Die verschiedenen Ausführungsformen der Bremsbelagrückenplatte 14, 40, 50, 60, 70, 80 können mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, auf das nachfolgend kurz eingegangen wird.

Das Verfahren sieht vor, dass die Bremsbelagrückenplatte 14, 40, 50, 60, 70, 80 mit einem Pulverbettverfahren hergestellt wird, wobei der Schichtaufbau von der ersten Außenseite 18 in Richtung der zweiten Außenseite 19 erfolgt. Da sehr große Kräfte von der Bremsbelagrückenplatte übertragen werden, ist die Richtung des Schichtaufbaus entscheidend für die Langlebigkeit der Bremsbelagrückenplatte 14, 40, 50, 60, 70, 80.

In anderen Worten sollten die Schichtebenen der aufgebauten Schichten optimalerweise möglichst parallel zur ersten und zweiten Außenseite 18, 19 sein, um Schwerkräfte zwischen den Schichten zu vermeiden.

Durch das Pulverbettverfahren verbleibt verfahrensbedingt nicht aufgeschmolzenes Pulvermaterial lose in den Dämpfungshohlräumen 32, wobei das Pulvermaterial als das zuvor beschriebene granuläre Dämpfungsmaterial 34 fungiert.

Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass die Bremsbelagrückenplatte 14, 40, 50, 60, 70, 80 in einem Gussverfahren hergestellt wird, bei dem die Dämpfungshohlräume 32 mit einem verlorenen Sandkern geformt werden. Der Sandkern zerfällt nach dem Erstarren der gegossenen Bremsbelagrückenplatte 14, 40, 50, 60, 70, 80 in den durch den Sandkern gebildeten Dämpfungshohlräumen 32 und fungiert dann als granuläres Dämpfungsmaterial 34.