DE10161719A1

DE10161719A1 - Radlagerflansch mit ebener Bremsscheibe in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE10161719A1
Application number: DE10161719A
Authority: DE
Inventors: Peter Niebling; Kay Schumacher; Heinrich Hofmann
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-12-15
Filing date: 2001-12-15
Publication date: 2003-06-18
Also published as: US6802399B2; US20030121733A1

Abstract

Radlagerflansch (1) mit axialer Verlängerung (3) zur Aufnahme einer ebenen Bremsscheibe (6), wobei zwischen der axialen Verlängerung (3) und der Bremsscheibe (6) ein trennendes Verbindungselement (7) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Verlängerung (3) radial nach außen gerichtete Vorsprünge (4) aufweist, die in radial innen liegende Aussparungen (6a) der Bremsscheibe (6) greifen, und das dazwischen liegende Verbindungselement (7) die Bremsscheibe (6) gegenüber der axialen Verlängerung (3, 5) elastisch vorspannt, um die im Fahrbetrieb auftretenden Verschiebungen zwischen Bremssattel (nicht gezeigt) und Bremsscheibe (6) elastisch ausgleichen zu können.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Verbindung einer ebenen Bremsscheibe mit dem Radflansch.

Hintergrund der Erfindung

Ebene Bremsscheiben werden zunehmend im Automobilbereich eingesetzt. Ein Grund für den Einsatz von ebenen Bremsscheiben liegt in dem Bestreben, das Problem des sogenannten "Bremsenrubbeln" zu reduzieren. Das "Bremsenrubbeln" ist ein Komfortproblem, das sich in Form einer unerwünschten Geräuschentwicklung beim Bremsen äußert, wobei teilweise noch außerhalb der Bremse liegende Bauteile das Vibrieren beginnen.

In der DE 197 51 522 C1 ist eine ebene Bremsscheibe gezeigt, die über ein Verbindungsteil mit dem Radflansch verbunden ist. Aufgrund der Konstruktion des Verbindungsteils kann die Bremsscheibe nicht radial vorgespannt werden. Ein weiteres Problem der gezeigten Anordnung besteht darin, dass bei Kurvenfahrten sich der Radflansch durch die Kippmomentbelastung, die über die Felge eingeleitet wird, elastisch verbiegt. Die direkt am Radflansch angeordnete Bremsscheibe verkippt sich demzufolge auch. Dies führt dazu, dass die Bremsscheibe bei einer ungebremsten Kurvenfahrt gegen einen Bremsbelag drückt und verschleißt.

Aufgabe der Erfindung

Es besteht also die Aufgabe einen Radlagerflansch mit einer ebenen Bremsscheibe so zu verbinden, dass die Bremsscheibe die Möglichkeit hat, sich bei allen Betriebssituationen des Fahrzeuges, elastisch zwischen den Bremsbelägen auszurichten, womit unerwünschte Zwangskräfte vermieden werden.

Beschreibung der Erfindung

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

Der wesentliche Kern der Erfindung besteht darin, dass ein elastisches Verbindungselement zwischen der ebenen Bremsscheibe und der axialen Verlängerung des Radlagerflansches angeordnet wird, das die Verschiebungen (radiale, axiale und in Umfangsrichtung) zwischen der ebenen Bremsscheibe und dem Bremssattel ausgleichen kann. Diese Verschiebungen treten im wesentlichen auf bei Temperaturunterschieden zwischen Bremsscheibe und Radlagerflansch und bei Kurvenfahrten durch die vom Rad her wirkenden Belastungen, die zu einem elastischen Verformen des Radlagerflansches führen. Das elastische Verbindungselement gleicht diese Bewegungen aus. Die auszugleichenden Bewegungen zwischen der axialen Verlängerung des Flansches und er Aufnahme der Bremsscheibe liegen in der Regel unter 1 mm.

Ein weiterer Vorteil des Verbindungselementes besteht darin, dass es die unterschiedlichen Materialien der Bremsscheibe und des Radflansches trennt und so keine Korrosionsvorgänge zwischen beiden stattfinden.

Das elastische Verbindungsteil gleicht zusätzlich auch die Fertigungstoleranzen der benachbarten Bauteile aus.

Ein weiterer Vorteil des Verbindungsteiles besteht darin, dass es einteilig gefertigt werden kann, so dass nur ein Teil gehandhabt und montiert werden muß.

Gemäß Anspruch 2 besteht der Vorteil darin, dass die Bremsscheibe in Umfangsrichtung vorgespannt ist, wodurch keine Schläge beim Einleiten eines Bremsmomentes zwischen Bremsscheibe und den Vorsprüngen der axialen Verlängerung entstehen. Das elastische Verbindungselement spannt deshalb im Bereich der Flanken der Vorsprünge diese gegen die Aussparungen in der Bremsscheibe vor.

Gemäß Anspruch 4 wird die Elastizität durch radiale Wellen erreicht. Durch diese Wellen wird das Material optimal ausgenutzt, und die Elastizität auf einfache Weise fertigungstechnisch hergestellt.

Gemäß Anspruch 5 ist an dem Verbindungselement ein axial nach außen gerichteter Rand vorgesehen. Dieser Rand ist gegen die Bremsscheibe angestellt, so dass dieser Rand in axialer Richtung federnde Wirkung hat. Der Rand ist auf der Montagerichtung abgewandten Seite angeordnet. Zusammen mit der axialen Sicherung (Anspruch 6) wird die Bremsscheibe axial vorgespannt, wodurch Verschiebungen zwischen der axialen Verlängerung des Radlagerflansches und der Bremsscheibe ausgeglichen werden können.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt den Radlagerflansch mit axialer Verlängerung
Fig. 2 zeigt den Radlagerflansch Fig. 1 mit angeordnetem Verbindungselement
Fig. 3a, b zeigt die Fig. 2 mit montiert ebener Bremsscheibe
Fig. 4 zeigt Fig. 3 mit axial Sicherungselement
Fig. 5 zeigt einen Schnitt der Fig. 4

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In der Fig. 1 ist der Radlagerflansch 1 in einer 3 D Darstellung gezeigt. Das Wälzlager liegt innerhalb des Radlagerflansches 1 und ist in dieser Darstellung nicht zu sehen (Siehe Fig. 5). Die Befestigungsbohrungen 2 der Felge sind dargestellt. Die axiale Verlängerung 3 des Radflansches 1 erstreckt sich bis unter die ebene Bremsscheibe 6 (Bremsscheibe in Fig. 3 gezeigt). Im Bereich der axialen Verlängerung 3 sind die radial nach außen gerichteten Vorsprünge 4 zur Aufnahme der Bremsscheibe gezeigt. Diese Vorsprünge übertragen das Bremsmoment. Auf der Fläche 5 auf der axialen Verlängerung 3 wird die Bremsscheibe 6 radial zentriert. Die Mäanderform zwischen Aufnahme der Bremsscheibe 12 und Aufnahme der Radfelge 11 wird in dieser Darstellung deutlich. Axiale Verlängerung und Aufnahme der Felge wechseln sich also ab.
In Fig. 2 wird die Fig. 1 mit montiertem elastischem Verbindungselement 7 gezeigt. In dieser Darstellung ist ein gewelltes Verbindungselement 7a aus Blech gezeigt. Die Wellenform stellt eine bevorzugte Ausführungsform dar, um im Verbindungselement die notwendige Elastizität zu schaffen, wobei andere Formen wie Noppen oder Anprägungen auch möglich sind. Aus der Darstellung wird klar, dass durch die Anordnung des Verbindungselementes 7a (bevorzugtes Material nicht rostendes Blech) die Materialien der Bremsscheibe und der gegenüberliegenden axialen Verlängerung 3 komplett getrennt werden, und somit eine Rostbildung zwischen den unterschiedlichen Materialien verhindert wird. Im Bereich der Flanken 4a der Vorsprünge 4 ist das Verbindungselement 3 im Winkel so geformt, dass die Bremsscheibe in Umfangsrichtung vorgespannt wird. Im Bereich der Flanken 4a könne auch z. B. Noppen vorgesehen werden, um diese Vorspannung im Verbindungselement zu erzielen. Diese Noppen sind in der Zeichnung nicht gezeigt. Der radiale nach außen gerichtete Rand 7b ist leicht gegen die Bremsscheibe gestellt, so dass der Effekt einer Tellerfeder erreicht wird, wenn die Bremsscheibe montiert und gesichert ist. In dieser Darstellung ist eine Montagerichtung 13 der Bremsschiebe von der Felge aus vorgesehen. Der radial gerichtete Rand 7b ist deshalb auf der gegenüberliegenden Seite vorgesehen. Nicht gezeigt ist die Umkehrung der Montagerichtung.
In Fig. 3a und Fig. 3b ist der Radlagerflansch mit Verbindungselement und montierter ebener Bremsscheibe 6 gezeigt. Die Bremsscheibe 6 wurde in diesem Fall aus Richtung der Felgenaufnahme 2 montiert. Nach diesem Montageschritt ist die Bremsscheibe gegenüber der axialen Verlängerung 3 in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung vorgespannt. Die Aussparungen 6a der Bremsscheibe 6 übertragen das Bremsmoment über das elastische Verbindungselement 7 auf die Flanken 4a der Vorsprünge 4 in der axialen Verlängerung 3 des Radlagerflansches 1.
In Fig. 4 wird Fig. 3a bzw. 3b nach der Montage des Sicherungselementes gezeigt. Durch das Sicherungselement 8 wird die Bremsscheibe 6 gegen den radialen Rand 7b des Verbindungselementes 7 gedrückt und so vorgespannt. Die Bremsscheibe 8 ist dadurch axial beweglich zur axialen Verlängerung 3 des Radlagerflansches 1 befestigt. In diesem Beispiel ist das axiale Sicherungselement 8 über Feder 8a, die in Aussparungen in der axialen Verlängerung 3 des Radlagerflansches einrasten, gesichert.
In den Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung durch die komplette Einheit gezeigt. Der stehende Radlagerflansch 9 (Befestigungsflansch) mit dem Wälzlager 10 ist in dieser Darstellung sichtbar. Der drehende Radlagerflansch 1 mit der axialen Verlängerung 3 ist im Schnitt gezeigt. Zwischen der axialen Verlängerung 3 und der ebenen Bremsscheibe ist das elastische Verbindungselement 7 abgebildet. Der radial nach außen gerichtete federnde Rand 7b spannt die Bremsscheibe mit dem Sicherungselement 8 axial vor. Die Montagerichtung der ebenen Bremsscheibe 6 des Verbindungselementes 7 und des Sicherungsbleches 8 ist bei dieser Anordnung aus Richtung der Aufnahme der Felge ausgeführt. Die mäanderförmige Gestaltung des Radlagerflansches 1 mit axialer Verlängerung 3 (erste Ebene Aufnahme der Felge 11, die zweite Ebene 12 versetzt dazu Zentrierflächen 5 für die Bremsscheibe 6) macht diese Montagerichtung 13 erst möglich. Bezugszeichenliste 1 Radlagerflansch
2 Aufnahmebohrung für die Felge
3 axiale Verlängerung
4 Vorsprünge zur Aufnahme der Bremsscheibe
4a Flanken der Vorsprünge
5 Fläche zum Zentrieren der Bremsscheibe
6 ebene Bremsscheibe
6a Aussparungen in der Bremsscheibe
7 elastisches Verbindungselement
7a Wellen im elastischen Verbindungselement
7b radial gerichteter Rand
8 Sicherungselement
8a Feder des axialen Sicherungselementes
9 feststehender Radlagerflansch (Befestigungsflansch)
10 Wälzlager
11 Ebene der Felgenaufnahme
12 Ebene der Bremsscheibenaufnahme
13 Montagerichtung

Claims

1. Radlagerflansch (1) mit axialer Verlängerung (3) zur Aufnahme einer ebenen Bremsscheibe (6), wobei zwischen der axialen Verlängerung (3) und der Bremsscheibe (6) ein trennendes Verbindungselement (7) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Verlängerung (3) radial nach außen gerichtete Vorsprünge (4) aufweist, die in radial innen liegende Aussparungen (6a) der Bremsscheibe (6) greifen, und das dazwischen liegende Verbindungselement (7) die Bremsscheibe (6) gegenüber der axialen Verlängerung (3, 5) elastisch vorspannt.

2. Radlagerflansch mit axialer Verlängerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (3) in den Flanken (4a) der nach außen gerichteten Vorsprünge (4) die Bremsscheibe (6) in Umfangsrichtung vorspannt.

3. Radlagerflansch mit axialer Verlängerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) aus Metall gefertigt ist.

4. Radlagerflansch mit axialer Verlängerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) die Elastizität durch eingeformte radiale Wellen (7a) erhält.

5. Radlagerflansch mit axialer Verlängerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) auf der, der Montagerichtung (13) abgewandten Seite, einen radial nach außen gerichteten Rand (7b) aufweist, der in axialer Richtung federnd ist.

6. Radlagerflansch mit axialer Verlängerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (6) axial zwischen dem nach außen gerichteten Rand (7b) des Verbindungselementes (7) und dem gegenüberliegenden Sicherungselement (8) axial elastisch vorgespannt wird.