DE10103485A1

DE10103485A1 - Befestigungsanordnung für eine Scheibenbremse

Info

Publication number: DE10103485A1
Application number: DE2001103485
Authority: DE
Inventors: Wilfried Hartewieg
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2002-08-01

Abstract

Eine Befestigungsanordnung für eine Scheibenbremse umfaßt eine Radnabe (1) zum Halten eines Fahrzeugrades, das gegen die Radnabe (19 verspannt wird, und eine Bremsscheibe (2), die von der Seite des Fahrzeugrades auf die Radnabe (1) aufgesetzt ist und mit dem Fahrzeugrad gegen die Radnabe (1) verspannbar ist, wobei die Bremsscheibe (2) bei nicht-montiertem Fahrzeugrad an der Radnabe (1) gegen Lösen gesichert ist. Die Bremsscheibe (2) ist mit der Radnabe (1) unter Verwendung eines Klebemittels verklebt. Die Befestigungsanordnung ermöglicht eine erhebliche Verminderung des Herstellungs- und Montageaufwandes bei der Sicherung der Bremsscheibe (2) an der Radnabe (1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsanordnung für eine Scheibenbremse, umfassend eine Radnabe zum Halten eines Fahrzeugrades, das gegen die Radnabe verspannt wird, und eine Bremsscheibe, die von der Seite des Fahrzeugrades auf die . Radnabe aufgesetzt und mit dem Fahrzeugrad gegen die Radnabe verspannbar ist, wobei die Bremsscheibe bei nicht-montiertem Fahrzeugrad an der Radnabe gegen Lösen gesichert ist.

Derartige Befestigungsanordnungen für Scheibenbremsen sind bereits seit langem bekannt und werden regelmäßig an Personenkraftwagen eingesetzt. Aus montagetechnischen Gründen ist die Bremsscheibe von außen, das heißt von der Seite des Fahrzeugrades auf die Radnabe aufgesetzt, so daß ein Wechsel der Bremsscheibe ohne eine Demontage der Radnabe erfolgen kann.

Üblicherweise wird bei derartigen Befestigungsanordnungen die Bremsscheibe mit dem Fahrzeugrad gegen die Radnabe verspannt, so daß die eigentliche Befestigungskraft über die Befestigungsmittel des Fahrzeugrades an der Radnabe erzeugt wird.

Weiterhin wird die Bremsscheibe auch selbst an der Radnabe gegen ein Lösen gesichert. Die hierbei benötigte Befestigungskraft ist jedoch verhältnismäßig gering, da diese Sicherung vorwiegend als Transport- oder Verliersicherung dient, um ein Abfallen oder Verschieben der Bremsscheibe vor einer Montage des Fahrzeugrades zu verhindern. Des weiteren dient die Sicherung dazu, die Bremsscheibe vor und bei dem Ansetzen der Fahrzeugräder in einer gewünschten Position relativ zu der Radnabe zu halten. Dadurch kann die Demontage des Fahrzeugrades einfach ausgeführt werden.

Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Sicherungsmöglichkeiten zur Festlegung der Bremsscheibe gegenüber der Radnabe bekannt. Diese verwenden jedoch alle eine Schraubverbindung. Hierzu offenbart Fahrwerktechnik: Grundlagen, herausgegeben von Jörnsen Reimpell. - Würzburg: Vogelverlag, 3., überarbeitete Auflage. - 1995 beispielsweise auf Seite 20 in Verbindung mit Bild 1.7 eine Gewindeschraube mit Kopf, die von außen durch die Bremsscheibe eingesteckt und mit der Radnabe verschraubt ist. Eine derartige Lösung ist zudem aus Seite 57 im Zusammenhang mit Bild 1.49 bekannt. Weiterhin wird auf Seite 41 in Verbindung mit Bild 1.33 und auf Seite in Verbindung mit Bild 1.37 jeweils ein Gewindestift gezeigt, der von außen vollständig in die Bremsscheibe und die Radnabe eingeschraubt ist.

Alle diese Lösungen erfordern die Herstellung entsprechender Öffnungen in der Bremsscheibe und in der Radnabe sowie zusätzlich die Ausbildung eines Gewindes wenigstens in der Radnabe. Der Fertigungsaufwand ist somit verhältnismäßig groß. Des weiteren wird eine kleine Schraube benötigt, die bei der Montage und einer etwaigen Demontage leicht abhanden kommen kann.

Die Erfindung beabsichtigt, eine einfachere Alternativlösung anzugeben, die gleichwohl eine ausreichende Transport- und Verliersicherung darstellt und überdies eine Lagesicherung der Bremsscheibe vor oder bei der Montage des Fahrzeugrades gewährleistet.

Hierzu wird eine Befestigungsanordnung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei der die Bremsscheibe mit der Radnabe unter Verwendung eines Klebemittels verklebt ist.

Diese überraschend einfache, jedoch bisher nicht praktizierte Lösung ermöglicht eine erhebliche Verringerung des Fertigungsaufwandes für die Sicherung der Bremsscheibe an der Radnabe. Insbesondere ist es nicht mehr erforderlich, separate Öffnungen bzw. Gewindebohrungen an der Bremsscheibe bzw. der Radnabe vorzusehen. Überdies entfällt das zusätzliche Bauteil in Form einer Sicherungsschraube bzw. eines Gewindestiftes oder dergleichen.

Weiterhin ergibt sich durch das Verkleben der Bremsscheibe mit der Radnabe eine deutliche Verringerung des Montageaufwandes, da das Aufbringen des Klebemittels schneller und mit geringerer händischer Genauigkeit ausgeführt werden kann, als das Einsetzen und Festziehen einer Schraube oder eines Gewindestiftes.

Außerdem besteht nicht mehr die Gefahr des Verlierens des Befestigungsmittels bei der Montage oder auch bei einer späteren Demontage.

Prinzipiell ist die Befestigungsanordnung in Verbindung mit jeder Form von Radbefestigungen einsetzbar, bei denen die Bremsscheibe nicht selbst, sondern unter Zuhilfenahme des Fahrzeugrades gegen die Radnabe verspannt wird. So ist es beispielsweise möglich, das Fahrzeugrad über ein zentrales Spannorgan an der Radnabe zu befestigen. Üblicherweise werden jedoch an der Radnabe mehrere Gewindeöffnungen zur Aufnahme von Radschrauben vorgesehen, über welche das Fahrzeugrad unter Zwischenschaltung der Bremsscheibe gegen die Radnabe verspannt wird.

Die Bremsscheibe kann sich dabei hutförmig über die Radnabe erstrecken. Sie weist dann mit den Gewindeöffnungen der Bremsscheibe korrespondierende Durchgangsöffnungen für die Radschrauben auf.

Vorzugsweise ist die Bremsscheibe mit der Radnabe punktuell verklebt, wodurch die Menge des verwendeten Klebemittels gering bleibt.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das zum Verkleben verwendete Klebemittel ein Sofortklebstoff. Dies begünstigt eine schnelle Montage. Die Bremsscheibe ist somit nach dem Anbringen ausreichend fest mit der Radnabe verbunden. Gegebenenfalls ist die Aushärtezeit des Sofortklebstoffes derart gewählt, daß unmittelbar nach dem Aufsetzen eine Lagekorrektur noch vorgenommen werden kann.

Um ein späteres Lösen der Bremsscheibe zu ermöglichen, weist das zum Verkleben verwendete Klebemittel bevorzugt die Eigenschaft auf, daß dessen Festigkeit bei Wärmeeinwirkung auf ein geringeres Festigkeitsniveau absinkt. Damit wird einerseits eine für die Erstmontage wichtige, hohe Befestigungskraft erzielt, jedoch ein späteres Lösen der Bremsscheibe für den Fall des Austauschs derselben ermöglicht. Das verbleibende Festigkeitsniveau ist jedoch in jedem Fall noch so hoch, daß die Bremsscheibe bei einem Radwechsel mit der Radnabe ausreichend fest verbunden ist, das heißt bei den hierbei üblicherweise auftretenden Kräften sich nicht löst.

Weiterhin schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Befestigung einer Bremsscheibe an einer Radnabe vor, bei dem zunächst auf die Bremsscheibe und/oder die Radnabe an späteren Berührflächen derselben ein schnellhärtendes Klebemittel aufgebracht wird, anschließend die Bremsscheibe von außen auf die Radnabe aufgesetzt wird, und zuletzt ein Fahrzeugrad angesetzt und gegen die Radnabe verspannt wird, wobei gleichzeitig die Bremsscheibe gegen die Radnabe gedrückt wird.

Hierdurch ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit der Befestigungsanordnung beschriebenen Vorteile, insbesondere im Hinblick auf die Vereinfachung des Montageablaufes.

Vorzugsweise werden bei dem Aufsetzen der Bremsscheibe auf die Radnabe in der Bremsscheibe ausgebildete Durchgangsöffnungen zu Gewindeöffnungen in der Radnabe, welche der Aufnahme von Radschrauben dienen, zentriert. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Bremsscheibe während oder auch unmittelbar nach dem Aufsetzen auf die Radnabe gegenüber dieser solange verdreht wird, bis die Lochmuster beider sich in Übereinstimmung befinden. Alternativ kann die Zentrierung auch über eine Zentrierlehre, beispielsweise einen in eine Radnabenöffnung eingesteckten Stift vorgenommen werden, der nach dem Verkleben herausgezogen wird.

Nachfolgend wird die Erfindung nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine räumliche Darstellung einer Befestigungsanordnung für eine Scheibenbremse in einem Zustand, bei der die Bremsscheibe an einer Radnabe festgelegt ist,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Befestigungsanordnung nach Fig. 1 durch einen Befestigungspunkt der Scheibenbremse an der Radnabe, und in

Fig. 3 einen Schnitt durch eine bekannte Befestigungsanordnung durch einen Befestigungspunkt der Scheibenbremse an der Radnabe.

Das Ausführungsbeispiel zeigt in Fig. 1 eine um eine Radachse A drehbare Radnabe 1 mit einer daran festgelegten Bremsscheibe 2, die von einem Bremssattel 3 umgriffen wird. Die Bremsscheibe 2 ist hutförmig ausgebildet und von außen, das heißt von der Seite eines hier nicht näher dargestellten Fahrzeugrades auf die Radnabe 1 aufgesetzt bzw. aufgesteckt. Dabei ist die Bremsscheibe 2 an der Radnabe 1 radial zentriert. Dazu weist die Bremsscheibe 2 einen sich teilweise über die Stirnseite der Radnabe 1 erstreckenden Flanschabschnitt 4 auf. Dieser Flanschabschnitt 4 dient weiterhin dazu, nach einem außenseitigen Ansetzen des Fahrzeugrades an die Radnabe 1 bzw. an einen Bund 5 derselben, die Bremsscheibe 2 gegen die Radnabe 1 zu verspannen.

Das Verspannen erfolgt mittels Radschrauben, die von außen durch Öffnungen in der Radscheibe oder einem Radstern des Fahrzeugrades gesteckt und mit der Radnabe 1 verschraubt werden. Dazu sind an der Radnabe 1 hier fünf Gewindeöffnungen 6 vorgesehen, die auf einem Lochkreis in Umfangsrichtung gleichbeabstandet voneinander angeordnet sind. Weiterhin weist die Bremsscheibe 2 mit den Gewindeöffnungen 6 der Radnabe 1 korrespondierende Durchgangsöffnungen 7 auf, durch welche die Radschrauben hindurchgesteckt werden. Das Lochmuster der Bremsscheibe 2 entspricht dabei dem Lochmuster der Radnabe 1.

Bei der Erstmontage ist es erforderlich, die Bremsscheibe 2 gegenüber der Radnabe 1 gegen ein Lösen zusichern. Dazu ist es aus dem Stand der Technik, wie in Fig. 3 dargestellt, bekannt, die Bremsscheibe 2 mit einer Sicherungsschraube 9 an der Radnabe 1 zu befestigen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 entfällt die Sicherungsschraube 9. Dafür wird die Bremsscheibe 2 mit der Radnabe 1 mit einem Klebemittel verbunden, das in Fig. 2 durch den Klebefilm 10 angedeutet ist. Dieser befindet sich zwischen der Stirnwand der Radnabe 1 und einer Innenwand des Flanschabschnittes 4 der Radnabe 1. Der Klebefilm kann dabei flächig über im wesentlichen die gesamte Berührfläche zwischen der Stirnseite der Radnabe 1 und der gegenüberliegenden Innenwand der Bremsscheibe 2 vorgesehen werden. Es ist jedoch auch möglich, lediglich punktuelle Klebestellen vorzusehen.

Hierdurch wird die Bremsscheibe bei nicht-montiertem Fahrzeugrad an der Radnabe 1 gehalten. Das Klebemittel ist ein Sofortklebstoff, der binnen kurzer Zeit aushärtet, so daß nach dem Verkleben weitere Montagearbeiten ausgeführt werden können, ohne daß diese durch eine lose Bremsscheibe 2 behindert würden.

Das verwendete Klebemittel weist überdies die Eigenschaft auf, daß dessen Festigkeit bei Wärmeeinwirkung auf ein geringeres Festigkeitsniveau absinkt. Dies hat zur Folge, daß die an der Bremse im Betrieb auftretende Wärme eine Minderung der Festigkeit der Sicherungsverbindung bewirkt, die hier erwünscht ist. Durch den Abfall des Festigkeitsniveaus kann nämlich bei einem späteren Austausch der Bremsscheibe 2 diese leichter von der Radnabe 1 gelöst werden. Allerdings verschwindet hierbei die Befestigungskraft nicht vollständig, so daß bei einem Radwechsel die Bremsscheibe 2 fest mit der Radnabe 1 verbunden bleibt.

Als Klebemittel wird beispielsweise ein hochviskoser Cyanacrylat-Klebstoff "Loctite 403" der Firma LOCTITE CORPORATION verwendet.

Im folgenden soll nun noch kurz das Verfahren zur Befestigung der Bremsscheibe 2 an der Radnabe 1 erläutert werden. Hierzu wird zunächst auf die Bremsscheibe 2 bzw. deren Innenwand oder auf die Stirnseite der Radnabe 1 ein schnellhärtendes Klebemittel aufgebracht. Es ist selbstverständlich auch möglich, auf beide Seiten Klebemittel flächig oder punktuell aufzubringen. Bei der Verwendung eines Zweikomponentenklebers kann beispielsweise eine Komponente auf die eine Seite und die andere Komponente auf die gegenüberliegende Seite aufgebracht werden.

Anschließend wird die Bremsscheibe 2 von außen auf die Radnabe 1 aufgesetzt. Dabei wird das Lochmuster der Bremsscheibe 2 mit dem Lochmuster der Radnabe 1 in Übereinstimmung gebracht. Dies kann beispielsweise so erfolgen, daß bei oder unmittelbar nach dem Andrücken der Bremsscheibe 2 gegen die Radnabe 1 erstere gegenüber der letzten verdreht wird. Das Aushärtungsverhalten des Klebemittels ist dann entsprechend eingestellt, um eine solche Korrektur während des Befestigungsvorgangs zu erlauben. Es ist jedoch auch möglich, die Bremsscheibe 2 gleich in Übereinstimmung mit dem Lochmuster der Radnabe 1 anzusetzen, indem eine Zentriereinrichtung, beispielsweise ein in eine Gewindeöffnungen 6 der Radnabe eingesteckter Zentrierstift verwendet wird. Dieser wird nach dem Aufstecken der Bremsscheibe 2 und dem Aushärten des Klebemittels entfernt. Die Aushärtezeit des Klebemittels bei Raumtemperatur liegt im Bereich von 5 bis 180 Sekunden, bei reinen Stahlverklebungen im Bereich von 30 bis 70 Sekunden.

Die erreichte Zugscherfestigkeit nach ASTM D1002, DIN 53283 beträgt etwa 7 bis 25 N/mm². Als Zugfestigkeit nach ASTM D2095, DIN 53288 werden bei Stahlklebeverbindungen Werte im Bereich von 10 bis 25 N/mm² eingehalten.

Zuletzt erfolgt die eigentliche Befestigung der Bremsscheibe 2 an der Radnabe 1 über die Befestigung des Fahrzeugrades. Das Fahrzeugrad wird von außen an die Radnabe 1 bzw. deren Bund 5 angesetzt, wobei der Radspiegel des Fahrzeugrades gegen den Flanschabschnitt 4 der Bremsscheibe 2 anliegt. Die Befestigung erfolgt dann mittels des Spannens der Radschrauben.

Die vorstehend beschriebene Befestigungsanordnung für eine Scheibenbremse ermöglicht eine erhebliche Verminderung des Herstellungs- und Montageaufwandes bei der Sicherung der Bremsscheibe 2 an der Radnabe 1.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Radnabe

2

Bremsscheibe

3

Bremssattel

4

Flanschabschnitt

5

Bund

6

Gewindeöffnung

7

Durchgangsöffnung

8

Radlager

9

Sicherungsschraube

10

Klebefilm
A Radachse

Claims

1. Befestigungsanordnung für eine Scheibenbremse, umfassend eine Radnabe (1) zum Halten eines Fahrzeugrades, das gegen die Radnabe (1) verspannt wird, und eine Bremsscheibe (2), die von der Seite des Fahrzeugrades auf die Radnabe (1) aufgesetzt und mit dem Fahrzeugrad gegen die Radnabe (1) verspannbar ist, wobei die Bremsscheibe (2) bei nicht-montiertem Fahrzeugrad an der Radnabe (1) gegen Lösen gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (2) mit der Radnabe (1) unter Verwendung eines Klebemittels verklebt ist.

2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radnabe (1) Gewindeöffnungen (6) zur Aufnahme von Radschrauben aufweist, über welche das Fahrzeugrad unter Zwischenschaltung der Bremsscheibe (2) gegen die Radnabe (1) verspannt wird.

3. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (2) sich hutförmig über die Radnabe (1) erstreckt und mit den Gewindeöffnungen (6) der Bremsscheibe (2) korrespondierende Durchgangsöffnungen (7) für die Radschrauben aufweist.

4. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (2) mit der Radnabe (1) punktuell verklebt ist.

5. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Verkleben verwendete Klebemittel ein Sofortklebstoff ist.

6. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Verkleben verwendete Klebemittel die Eigenschaft aufweist, daß dessen Festigkeit bei Wärmeeinwirkung auf ein geringeres Festigkeitsniveau absinkt.

7. Verfahren zur Befestigung einer Bremsscheibe (2) an einer Radnabe (1), bei dem zunächst auf die Bremsscheibe (2) und/oder die Radnabe (1) an späteren Berührflächen derselben ein schnellhärtendes Klebemittel aufgebracht wird, anschließend die Bremsscheibe (2) von außen auf die Radnabe (1) aufgesetzt wird, und zuletzt ein Fahrzeugrad angesetzt und gegen die Radnabe (1) verspannt wird, wobei gleichzeitig die Bremsscheibe (2) gegen die Radnabe (1) gedrückt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Aufsetzen der Bremsscheibe (2) auf die Radnabe (1) in der Bremsscheibe (2) ausgebildete Durchgangsöffnungen (7) zu Gewindeöffnungen (6) in der Radnabe, welche der Aufnahme von Radschrauben dienen, zentriert werden.