DE102004034361B3

DE102004034361B3 - An einer Radnabe eines Kraftfahrzeuges anschließbares Polrad

Info

Publication number: DE102004034361B3
Application number: DE102004034361A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Pahle
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2024-07-17
Also published as: DE502005008193D1; ATE443818T1; BRPI0513277A; CA2573646A1; MX2007000591A; US7963375B2; US20070175715A1; AU2005263503A1; EP1771670A1; WO2006008044A1; EP1771670B1

Abstract

Ein an einer Radnabe eines Kraftfahrzeuges anschließbares Polrad, mit einem sich radial erstreckenden, einen Außenrand bildenden ringförmigen Kranz (4), der mit einer Vielzahl in gleichen Winkelabständen zueinander angeordneten Durchbrechungen (8) versehen ist, ist so ausgebildet, dass an dem Kranz (4) direkt oder indirekt ein formsteif ausgebildeter Anschlag (5) angeformt ist, zur axialen Fixierung einer mit der Radnabe (1) verbundenen Bremsscheibe (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein an eine Radnabe eines Kraftfahrzeuges anschließbares Polrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Polräder kommen als Funktionsteile von Antiblockier-Systemen (ABS) an Kraftfahrzeugen zum Einsatz, wo sie üblicherweise im Anbindungsbereich einer Scheibenbremse an der zugeordneten Radnabe des Kraftfahrzeuges befestigt sind.

Die genannte Scheibenbremse weist dabei eine mit der Radnabe verbundene Bremsscheibe auf, die zur Bremsung des Kraftfahrzeuges von Bremsbacken kontaktiert wird, durch deren an der Bremsscheibe anliegende Reibbeläge die Abbremsung erfolgt.

Neben der Bremsscheibe ist dabei das Polrad, das im übrigen mit einem Sensor in Wirkverbindung steht, verdrehsicher an der Radnabe befestigt. Ein solches Polrad ist beispielsweise aus der DE 102 05 046 A1 und der DE 101 45 947C1 bekannt..

Zur Bremsmomentenübertragung auf die Radnabe ist auch die Bremsscheibe verdrehgesichert an der Radnabe befestigt, wozu z. B. Außenverzahnungen der Radnabe mit Innenverzahnungen der Bremsscheibe formschlüssig korrespondieren.

Für eine notwendige axiale Fixierung der Bremsscheibe ist es aus der WO 97/48 919 A1 bekannt, einen Anschlagring vorzusehen, der einerseits fest mit der Radnabe verschraubt ist und andererseits an der Bremsscheibe anliegt, wodurch zumindest eine weitgehende Fixierung der Radnabe in axialer Richtung erreicht wird, wobei eine geringfügige axiale Auslenkung lediglich aufgrund der materialbedingten Elastizität des Anschlagringes erfolgt.

Zur Vermeidung auch einer axialen Bewegung in eine Richtung ist aus der nachveröffentlichten DE 103 57 374 A1 ein insoweit fester Anschlag bekannt, an dem die Bremsscheibe anliegt.

In jedem Fall sind für die jedenfalls einseitige axiale Festlegung oder Bewegungsbegrenzung der Bremsscheibe einerseits und für die Funktion des genannten ABS separate Bauteile erforderlich, in letzterem Fall gebildet durch das Polrad.

Naturgemäß führt dies zu relativ hohen Herstellungs- und Montagekosten, die einer Optimierung des Bremssystems insgesamt entgegenstehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Polrad der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass seine Verwendungsfähigkeit verbessert und die Scheibenbremse insgesamt kostengünstiger herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Polrad gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Durch diese konstruktive Ausbildung kann nun auf den Einsatz einer separaten Axialsicherung der Bremsscheibe in einer Richtung verzichtet werden.

Vielmehr wird diese Funktion von dem entsprechend modifizierten Polrad mit übernommen. Durch diese sozusagen Multifunktion des Polrades ergeben sich erhebliche Vorteile, vor allem bei der Herstellung und Montage der Scheibenbremse, da der Kranz des Polrades und der angeschlossene Anschlag vorzugsweise einstückig ausgebildet sind, wobei der Anschlag zweckmäßigerweise als radial sich erstreckender, umlaufender Kragen ausgebildet ist, der sich parallel zum Kranz, jedoch in entgegengesetzte Richtung erstreckt.

Dabei können der Kranz und der Anschlag durch einen rechtwinklig dazu oder geneigten umlaufenden Steg verbunden sein, so dass sich ein im wesentlichen Z-förmiger Querschnitt ergibt.

Prinzipiell ist die Herstellung des Polrades als Blech-Stanzteil denkbar, wodurch sich eine besonders preiswerte Fertigung ergibt.

Um eine ausreichende Formsteifigkeit des Anschlages zu erreichen, kann dieser nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mit Sicken oder eingeprägten Rippen versehen sein. Denkbar ist auch, den Anschlag umzubördeln oder am freien Randbereich gleichgerichtet zum Steg abzuwinkeln, so dass sich etwa eine U-Form ergibt, gebildet durch die Abwinklung, den Anschlag und den Steg.

Derartige Maßnahmen zur Erhöhung der Formsteifigkeit des Anschlages sind erforderlich, weil der Kranz mit den umfänglich verteilten Durchbrechungen aus fertigungstechnischen Gründen aus einem relativ dünnen Blech gebildet ist, üblicherweise mit einer Dicke von 2 mm. Nur bei solchen dünnen Blechen lässt sich eine ausreichend genaue Verzahnung herstellen, die durch die Durchbrechungen gebildet wird.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das Polrad insgesamt mit der Radnabe verschraubt. Hierzu sind axial zur Radnabe über den Umfang verteilte, vorzugsweise in gleichem Winkelabstand durch den Anschlag geführte Schrauben vorgesehen, die in die eingangs erwähnten Nabenzähne der Radnabe eingeschraubt sind, die zur Drehmomentenübertragung mit einer Verzahnung der Bremsscheibe korrespondieren.

Der Anschluss des Polrades, also des Kranzes und des Anschlages an der Radnabe bietet den Vorteil gegenüber den bekannten Anschlag-Konstruktionen, dass die Verbindungsmittel außerhalb der sich im Bremsfall stark erhitzenden Bremsscheibe platziert sind, so dass die Gefahr eines Lösens der Schrauben durch übermäßige Erwärmung wirksam verhindert wird.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 ein an eine Radnabe montiertes erfindungsgemäßes Polrad in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Ansicht
2 eine Einzelheit der 1, ebenfalls in einer geschnittenen Perspektiv-Darstellung
3 ein weiteres, montiertes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Querschnitt dargestellt
4 u. 5 jeweils weitere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Polrades in geschnittener perspektivischer Ansicht
In der 1 ist ein Polrad 3 für eine Scheibenbremse eines Fahrzeuges erkennbar, das an eine Radnabe 1 eines Kraftfahrzeuges stirnseitig angeschlossen ist. Im zugeordneten freien Endbereich ist auf der Radnabe 1 eine Bremsscheibe 2 verdrehsicher befestigt, wozu auf der Radnabe 1 umlaufend Zähne 7 vorgesehen sind, die mit einer daran angepassten Innenverzahnung 13 (3) der Bremsscheibe 2 korrespondieren, so dass Bremsmomente von der Bremsscheibe 2 auf die Radnabe 1 übertragen werden können.
Das Polrad 3 weist einen umlaufenden, radial ausgerichteten ringförmigen Kranz 4 auf, der mit einer Vielzahl von in gleichen Winkelabständen zueinander angeordneten Durchbrechungen 8 versehen ist.
Abgewinkelt zu dem an der freien Stirnseite der Radnabe 1 anliegenden Kranz 4 ist ein in Richtung der Bremsscheibe 2 verlaufender umfänglicher Steg 9 angeformt, an den sich, wiederum abgewinkelt ein Anschlag 5 anschließt, in Form eines umlaufenden Kragens, der an der Bremsscheibe 2 anliegt und für diese einseitig eine axiale Fixierung bildet.
Der Steg 9 kann rechtwinklig oder sich zum Kranz 4 hin verjüngend ausgebildet sein, während der Anschlag 5 und der Kranz 4 parallel oder winklig, jedoch entgegengesetzt radial verlaufen.
Zur Befestigung des Polrades 3 und damit des Kranzes 4 sowie des Anschlages 5 sind in dem Anschlag 5 Durchgangsbohrungen 14 eingebracht, vorzugsweise in gleichen Winkelabständen, durch die Schrauben 6 geführt sind, deren Gewindeschaft 11 jeweils in eine Gewindebohrung 10 eines Zahnes 7 der Radnabe 1 eingeschraubt sind.
Durch die außerhalb der axial unverschieblichen oder verschieblichen Bremsscheibe 2 liegenden Verbindungen des Anschlages 5 bzw. des gesamten Polrades 3 wird eine Wärmebeaufschlagung der Schrauben 6, wie sie ansonsten durch die beim Bremsen auftretende Reibwärme der Bremsscheibe 2 auftreten könnte, vermieden.
In den 2 und 3 ist zu erkennen, dass zur Erhöhung der Formsteifigkeit der Anschlag 5 zu einer Dopplung 12 umgebördelt ist, so dass die auftretenden Verformungskräfte problemlos aufgenommen werden können.
Eine jeweils andere Möglichkeit der Erhöhung der Formsteifigkeit, also einer Erhöhung des Widerstandsmomentes des Anschlages 5 ist in den 4 und 5 gezeigt. Das Ausführungsbeispiel nach 4 weist dabei in dem dem Kranz 4 gegenüberliegenden Umfangsbereich einen abgewinkelten Rand 15 auf, der sich parallel und gleichgerichtet zum Steg 9 erstreckt, so dass sich im Querschnitt eine U-Form ergibt.
In der 5 schließlich sind zur Verstärkung des Anschlages 5 über den Umfang verteilt, vorzugsweise gleichmäßig, Sicken 16 vorgesehen, die durch Prägen eingebracht sind und sich auf der dem Kranz 4 zugewandten Seite des Anschlages 5 erheben, während die gegenüberliegende Seite jeweils eine Vertiefung bildet.
Die Sicken 16 sind dabei entsprechend dem Krümmungsradius geformt und nehmen eine längliche Gestalt ein.
Zweckmäßigerweise ist jeweils zwischen zwei Sicken 16 ein Durchgangsloch 14 angeordnet, wobei der Abstand zwischen den einzelnen Sicken 16 so groß gehalten ist, dass der Kopf der dann eingesteckten Schraube problemlos auf dem Anschlag 5 aufliegen kann bzw. ein Werkzeug, beispielsweise in Form eines Schraubenschlüssels ohne weiteres zum Einsatz kommen kann.
Anstelle des gezeigten abgewinkelten Randes 15 bzw. der Sicken 16 sind durchaus auch andere Versteifungsformen denkbar, wie Rippen oder dergleichen.

1: Radnabe
2: Bremsscheibe
3: Polrad
4: Kranz
5: Anschlag
6: Schraube
7: Zahn
8: Durchbrechung
9: Steg
10: Gewindebohrung
11: Gewindeschaft
12: Doppelung
13: Verzahnung
14: Durchgangsbohrung
15: Rand
16: Sicke

Claims

An einer Radnabe eines Kraftfahrzeuges anschließbares Polrad, mit einem sich radial erstreckenden, einen Außenrand bildenden ringförmigen Kranz (4), der mit einer Vielzahl in gleichen Winkelabständen zueinander angeordneten Durchbrechungen (8) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kranz (4) direkt oder indirekt ein formsteif ausgebildeter Anschlag (5) angeformt ist, der zur axialen Fixierung einer mit der Radnabe (1) verbundenen Bremsscheibe (2) an der Bremsscheibe (2) anliegt.
Polrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (5) als umlaufender Kragen ausgebildet ist, der parallel oder winklig und entgegengesetzt gerichtet zum Kranz (4) verläuft.
Polrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (5) und der Kranz (4) durch einen dazu abgewinkelten, etwa axial ausgerichteten Steg (9) verbunden sind.
Polrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (9) rechtwinklig oder schräg zum Anschlag (5) bzw. zum Kranz (4) verläuft.
Polrad nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kranz (4), der Anschlag (5) und der Steg (9) einstückig als Stanzteil ausgebildet sind.
Polrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Anschlag (5) Durchgangslöcher (14) vorgesehen sind zum Durchstecken von Schrauben (6), mit denen das Polrad (3) an der Radnabe (1) befestigbar ist.
Polrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (6) in Gewindebohrungen (10) von Außenzähnen (7) der Radnabe (1) einschraubbar sind, die mit einer Innenverzahnung (13) der Bremsscheibe (2) in Korrespondenz bringbar sind.
Polrad nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangslöcher (14) im gleichen Winkelabstand zueinander stehen.
Polrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (5) zur Erhöhung der Biegesteifigkeit Versteifungselemente aufweist.
Polrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Versteifung des Anschlags (5) dessen äußerer Randbereich zu einem abgewinkelten Rand (15) geformt ist, der sich etwa parallel und gleichgerichtet zum Steg (9) erstreckt.
Polrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (5) mit Sicken (16) oder Rippen versehen ist.
Polrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicken (16) eingeprägt sind.
Polrad nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen zwei Sicken (16) ein Durchgangsloch (14) angeordnet ist.
Polrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (5) eine durch Umbördeln gebildete Dopplung (12) aufweist.