DE10025102C1

DE10025102C1 - Bremseinrichtung

Info

Publication number: DE10025102C1
Application number: DE10025102A
Authority: DE
Inventors: Harald Haeussler; Helmut Pietsch; Carsten-Joerg Mertens
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG; BPW Bergische Achsen KG
Current assignee: BPW Bergische Achsen KG
Priority date: 2000-05-20
Filing date: 2000-05-20
Publication date: 2001-09-13
Anticipated expiration: 2020-05-21
Also published as: EP1158197A3; EP1158197A2; EP1158197B1; ES2250248T3; DE50107732D1; ATE307304T1

Abstract

Die Bremseinrichtung umfaßt zwischen einer Bremsscheibe und einer Radnabe innerhalb von miteinander korrespondierenden Verzahnungen ein Federelement in Form eines Gleitschuhs, welches die Bremsscheibe zur Radnabe spielausgleichend und geräuschmindernd hält.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung mit mindestens einer auf einer Radnabe axial verschiebbaren Bremsscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 20 39 003 A ist eine Scheibenbremse bekannt, die axial verschiebbar auf einer Radnabe angeordnet ist und radial wirkende Federn zwischen der Radnabe und der Bremsscheibe aufweist, die aus hohlzylindrischen Stiften oder aus Blattfedern bestehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bremseinrichtung mit mindestens einer auf einer Radnabe axial verschiebbaren Bremsscheibe mit zwischengeschalteten Federelementen zu schaffen, die in einfacher Weise montierbar sind und welche im Betrieb einen Spielausgleich sowie eine Geräuschdämpfung gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.

Das Federelement besteht vorzugsweise aus einem T-förmigen Gleitschuh mit vorragenden Schenkeln, welche in einem Luftführungskanal einer Bremsscheibe geklemmt gehalten sind, wobei ein die Schenkel verbindender Steg einem Zahnzwischenraum der Radnabe bzw. einer Zahnlücke der Bremsscheibe zugerichtet und zwischen der Radnabe und der Bremsscheibe über Federelemente eine Vorspannung erzeugt wird. Das Federelement ist derart gestaltet, daß ein Verklemmen im Luftführungskanal der Bremsscheibe einfach durchzuführen ist und zum anderen beim Verschieben der Bremsscheibe beim Bremsbetrieb ein Gleitsitz mit wenig Reibung erzielt wird.

Damit eine gleichmäßige Vorspannung der Bremsscheibe zur Radnabe gewährleistet ist, sind die Gleitschuhe gleichmäßig über den Umfang der Radnabe verteilt angeordnet. Insbesondere stehen sich jeweils zwei Gleitschuhe gegenüber.

Die Herstellung des Gleitschuhs bzw. des Federelements ist in einfacher Weise durchzuführen, da die mittig des Stegs angeordneten Schenkel aus einem einfachen Stanzteil zu einer U-Form abbiegbar sind.

Die freien Enden der Schenkel und die Seitenkanten des Steges weisen ausgerundete Abstützflächen auf, wobei sich die Schenkel über an den freien Enden vorgesehene Abstützflächen an inneren Wandungen des Luftführungskanals der Bremsscheibe, die in diesem Bereich radial schräg ausgebildet sind, und die Abstützflächen an den Seitenlängskanten des Stegs sich an benachbarten Zähnen der Bremsscheibe unter Vorspannung federnd abstützen.

Der Steg des Federelements ist nach einer ersten Ausführung der Erfindung einem Zahnzwischenraum der Radnabe zugerichtet und weist in Querrichtung eine gewölbte Fläche auf, die an den gegenüberliegenden vorzugsweise mit einem Radius versehenen Kanten der Zähne der Radnabe anliegt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß der Steg des Federelements zu den Kanten des jeweils gegenüberstehenden Zahns der Radnabe nur eine Linienberührung aufweist, so daß beim axialen Verschieben der Bremsscheibe während des Bremsvorgangs nur eine geringe Reibung auftritt und der Bremsvorgang nicht behindert wird.

Aufgrund der Ausbildung des Federelements wird durch die Abstützung des Stegs über die Seitenlängskanten an der Bremsscheibe und des gewölbten Stegbodens an den Zähnen des Zahnzwischenraums der Radnabe eine entgegengerichtete Spannkraft aufgebaut.

Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung kann der Steg auch eine gewölbte Fläche aufweisen, die der Zahnlücke der Bremsscheibe zugerichtet ist und nicht, wie nach dem weiteren Ausführungsbeispiel, dem Zahnzwischenraum der Radnabe zugerichtet ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ein Gleiten der seitlichen Abstützflächen des Stegs unmittelbar auf den Stirnflächen der Zähne der Radnabe erzielt, wodurch ebenfalls eine Verspannung zwischen Bremsscheibe und Radnabe erzielt wird, aber ein Gleiten auf den Kanten der Zähne vermieden wird.

Nach einer weiteren Ausführung kann das Federelement einen Steg mit endseitigen Abstützflächen an Zahnflanken der Bremsscheibe und zusätzlichen Abstützflächen an Zahnstirnseiten der Radnabe aufweisen, so daß eine optimale Verspannung zwischen Radnabe und Bremsscheibe erzielbar ist. Des weiteren ist zur exakten Führung der Bremsscheibe auf der Radnabe mit dem Steg ein zwischen die Zähne der Radnabe ragendes Abstützelement vorgesehen, das sich mit seinen Schenkeln an gegenüberliegenden Zahnflanken von Zähnen der Radnabe abstützt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben:

Es zeigen

Fig. 1 eine Ansicht auf eine Bremsscheibe in Eingriff über eine Verzahnung mit einer Radnabe und zwischengesetzten Federelementen (Gleitschuhen),

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 durch die Bremsscheibe ohne Radnabe,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der eingesetzten Federelemente bzw. Gleitschuhe,

Fig. 4 eine weitere Ausführung eines Federelements bzw. Gleitschuhs,

Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung des Federelements bzw. Gleitschuhs gem. Fig. 3,

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Federelements bzw. Gleitschuhs gemäß Fig. 5 und

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines Federelements bzw. Gleitschuhs mit angesetztem Abstützelement.

Eine Bremseinrichtung für ein Fahrzeug bzw. für einen Fahrzeuganhänger umfaßt eine auf einer Radnabe 1 axial verschiebbare Bremsscheibe 2. Hierzu weist die Bremsscheibe 2 eine Verzahnung 3 auf, die mit einer Verzahnung 4 der Radnabe 1 in Eingriff steht. Zwischen den Verzahnungen 3 und 4 der Bremsscheibe 2 und der Radnabe 1 sind mehrere Federelemente F; F1; F2 in Form von Gleitschuhen eingesetzt, die über den Umfang der Radnabe 1 verteilt angeordnet sind. Die Federelemente F; F1; F2 bestehen aus einem Gleitschuh mit von einem Steg 6; 6a; 6b vorragenden Schenkeln 7, 8, die in Zahnlücken 9 und Luftführungskanälen 10 der Bremsscheibe 2 hineinragen und den Gleitschuh klemmend halten. Dies ist insbesondere für den Montagezustand notwendig, in dem die Bremsscheibe 2 mit dem Gleitschuh noch nicht auf die Radnabe aufgeschoben ist. Der Steg 6 des Federelements F nach einer ersten Ausführung gem. Fig. 3 ist einem Zahnzwischenraum 11 der Radnabe 1 vorgespannt zugerichtet.

Die Federelemente F; F1; F2 sind derart verteilt über den Außenumfang der Radnabe 1 bzw. den Innenumfang der Bremsscheibe 2 angeordnet, daß sich jeweils zwei Federelemente F; F1; F2 in einer Ebene X-X, Y-Y usw. gegenüberstehen.

Die Schenkel 7, 8 erstrecken sich im montierten Zustand etwa im rechten Winkel zum Steg 6; 6a; 6b und sind zueinander mit dem Maß a beabstandet und bilden mit dem Stegteil 6; 6a; 6b eine U-Form.

Der Steg 6 (Fig. 3) des Federelements F weist im Querschnitt eine konkav gewölbte Fläche 12 auf, die Zähnen 13, 14 der Radnabe 1 zugerichtet ist. Die freien Enden 15, 16 der Schenkel 7, 8 sowie Abschnittsbereiche 17, 18, 19 und 20 der Längskanten des Stegs 6 sind mit ausgerundeten Abstützflächen A1, A2 und A3 versehen, die sich an den Wandungen des Luftkanals 10 sowie in der Zahnlücke 9 an den Zähnen 13a, 14a der Bremsscheibe 2 unter Vorspannung federnd abstützen.

Wie in der Betriebsstellung gemäß Fig. 3 näher gezeigt, ist das Federelement F bzw. der Gleitschuh im Luftführungskanal 10 der Bremsscheibe 2 federnd gehalten und der Steg 6 stützt sich auf den Zähnen 13, 14 ab, wobei die Abschnittsbereiche 17, 18, 19 und 20 des Stegs 6 an den Seitenflanken der Zähne 13a, 14a der Bremsscheibe 2 anliegen. Bei einem Verschieben der Bremsscheibe verschiebt sich der Gleitschuh auf den Kanten der Zähne 13, 14 der Radnabe 1 mitsamt der Bremsscheibe 2.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Federelement F1 gemäß Fig. 4 mit dem Steg 6a versehen, welcher mit seiner im Querschnitt konkav gewölbten Fläche 12a der Zahnlücke 9 der Bremsscheibe 2 zugerichtet ist, wobei sich die Abstützflächen A3 des Stegs 6a auf den Stirnflächen der Zähne 13, 14 der Radnabe 1 abstützen, wodurch sich im Betrieb der Bremse die Abstützflächen A3 des Stegs 6a unmittelbar auf den Stirnflächen der Zähne 13, 14 der Radnabe 1 verschieben können.

Der Gleitschuh in den Fig. 5 und 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel im nicht montierten Zustand. Die Schenkel 7, 8 sind im oberen Bereich zueinander mit dem Maß b beanstandet, wobei das Maß b vorzugsweise größer ist als das Maß a. Hierdurch ergibt sich eine verbleibende Federkraft nach dem Einsetzen in die Bremsscheibe 2, wodurch der Gleitschuh bereits vor dem Aufsetzen auf die Radnabe 1 in der Bremsscheibe 2 gehalten wird. Die Endkanten 21, 22 des Steges 6; 6a sind, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt, so nach oben hin rund auslaufend ausgebildet, daß die Endkanten 21 und 22 beim Aufsetzen der Bremsscheibe 2 auf die Radnabe 1 die äußeren Kanten der Zähne 13, 14 der Radnabe 1 übergreifen. Somit wird das Einfädeln und das Vorspannen der Gleitschuhe mit dem Aufsetzen der Bremsscheibe 2 auf die Radnabe 1 erzielt.

Eine weitere Ausführung eines Federelements F2 (Gleitschuh) gemäß Fig. 7 umfaßt einen Steg 6b, der Abstützflächen A3 zu den Stirnseiten der Zähne 13, 14 der Radnabe 1 aufweist. An freien Enden 25 des Stegs 6b sind Ausrundungen 24 vorgesehen, die sich an Zahnflanken der Zähne 13a, 14a der Bremsscheibe 2 abstützen und an diesen beim Bremsvorgang entlanggleiten.

Mit dem Steg 6b ist mittig ein Abstützelement 26 beispielsweise durch eine Nietung verbunden. Dieses Abstützelement 26 ist im Querschnitt U-profilförmig ausgeführt und zwischen den Zähnen 13, 14 der Radnabe 1 angeordnet und weist zur Abstützung an gegenüberliegenden Zahnflanken der Zähne 13, 14 ausgerundete Schenkel 23 auf.

Claims

1. Bremseinrichtung mit mindestens einer auf einer Radnabe axial verschiebbaren Bremsscheibe, wobei die Bremsscheibe eine Verzahnung aufweist, die korrespondierend zu einer weiteren Verzahnung der Radnabe angeordnet ist, und zwischen den Verzahnungen der Bremsscheibe jeweils eine Zahnlücke vorgesehen ist, in denen radial wirkende Federelemente geklemmt gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (F; F1; F2) aus einem Gleitschuh mit vorragenden Schenkeln (7, 8) besteht, die in die Zahnlücke (9) zwischen Zähnen (13a, 14a) der Bremsscheibe (2) in einem Luftführungskanal (10) geklemmt gehalten sind und ein die Schenkel (7, 8) verbindender Steg (6; 6a; 6b) einem Zahnzwischenraum (11) der Radnabe (1) und/oder einer Zahnlücke (9) der Bremsscheibe (2) zugerichtet ist.

2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (F; F1; F2) am Außenumfang der Radnabe (1) bzw. am Innenumfang der Bremsscheibe (2) verteilt angeordnet sind, wobei sich jeweils zwei Federelemente (F; F1; F2) in einer Ebene (X-X, Y-Y) usw. gegenüberstehen.

3. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (7, 8) des Federelements (F; F1; F2) etwa mittig zu dem Steg (6; 6a; 6b) angeordnet und zu diesem eine U-Form bildend abgewinkelt ausgebildet sind.

4. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (15, 16) der Schenkels (7, 8) und die Seitenlängskanten des Steges (6; 6a; 6b) ausgerundete Abstützflächen (A1, A2, A3) bilden, wobei sich die Schenkel (7, 8) über die Abstützflächen (A1, A2) an inneren Wandungen der Luftführungskanäle (10) der Bremsscheibe (2) und die Abstützflächen (A3) des Steges (6; 6a; 6b) an den benachbarten Zähnen (13a, 14a; 13, 14) der Bremsscheibe (2) bzw. der Radnabe (1) unter Spannung federnd abstützen.

5. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführungskanäle (10) im Bereich der Abstützflächen (A1, A2) radial nach außen hin größerwerdend ausgebildet sind.

6. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (6) des Federelements (F) eine dem Zahnzwischenraum (11) der Radnabe (1) zugerichtete und im Querschnitt konkav gewölbte Fläche (12) aufweist, die an gegenüberliegenden Kanten der Verzahnung (13, 14) der Radnabe (1) anliegt.

7. Bremseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der Verzahnung (13, 14) der Radnabe (1) mit einem Radius versehen sind.

8. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (6a) des Federelements (F1) konvex ausgebildet ist, in die Zahnlücke (9) der Bremsscheibe (1) hineinragt, dort an der Bremsscheibe (1) anliegt und an seinen Seitenkanten ausgerundete Abstützflächen (A3) aufweist.

9. Bremseinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (6, 6a) Endkanten (21, 22) aufweisen, die nach oben hin abgerundet auslaufen.

10. Bremseinrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (6b) des Federelements (F2) freie Enden (25) aufweist, die jeweils Ausrundungen (24) aufweisen, welche sich an den Zahnflanken der Zähne (13a, 14a) der Bremsscheibe (2) abstützen, wobei mit dem Steg (6b) ein Abstützelement (26) verbunden ist, das zwischen den Zähnen (13, 14) der Radnabe (1) angeordnet ist.

11. Bremseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement (26) ausgerundete Enden (23) aufweist, die sich an den Zahnflanken der Zähne (13, 14) abstützen.