DE102005056063B4

DE102005056063B4 - An einer Radnabe befestigbare Bremsscheibe

Info

Publication number: DE102005056063B4
Application number: DE102005056063.6A
Authority: DE
Inventors: Josef Schropp; Franz Gasslbauer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2005-11-24
Filing date: 2005-11-24
Publication date: 2019-06-06
Anticipated expiration: 2025-11-25
Also published as: WO2007059982A1; DE102005056063A1; EP1957822A1

Abstract

An einer Radnabe eines Nutzfahrzeuges befestigbare Bremsscheibe (1) für eine Scheibenbremse, mit zwei konzentrischen Reibflächen (2) und einem daran angeschlossenen und mit der Radnabe verbindbaren Bremsscheibenhals (3), an dem verdrehsicher ein Polrad (4) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Polrad (4) radial an einem im Bremsscheibenhals (3) gelagerten radial verformbaren separaten Ausgleichselement zur Aufnahme von Materialausdehnungen des Bremsscheibenhalses (3) abstützt.

Description

Die Erfindung betrifft eine an einer Radnabe, insbesondere eines Nutzfahrzeuges befestigbare Bremsscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Das Polrad einer solchen Bremsscheibe kommt als Funktionsteil eines AntiblockierSystems (ABS) in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz. Dabei ist das mit einem Sensor in Wirkverbindung stehende Polrad verdrehsicher an einem Bremsscheibenhals der Bremsscheibe befestigt, der wiederum an einer zugeordneten Radnabe eines Kraftfahrzeuges angeschlossen ist.
Dabei ist es bekannt, aufgrund der beengten Platzverhältnisse das Polrad durch Gießen einstückig mit der Bremsscheibe auszubilden, wobei magnetisch leitfähige Partikel in dem als Polrad dienenden Bereich, vorzugsweise im Bremsscheibenhals/Boden, integriert sind.
Zur Funktionsfähigkeit des Polrades ist die Ausbildung von Zähnen erforderlich, die im Zusammenspiel mit dem genannten Sensor eine Funktionseinheit bilden.
Die Toleranz dieser Zähne ist abhängig von der Gusstoleranz der Bremsscheibe, die allerdings eine Bearbeitung dieser Zähne erforderlich machen kann.
Diese Bearbeitung, üblicherweise Fräsen, ist jedoch sehr kostenintensiv und steht einer wirtschaftlichen Fertigung entgegen. Dieser Nachteil ist vor allem deshalb beklagenswert, da es sich bei solchen Bremsscheiben um Serienprodukte handelt, die in großen Stückzahlen gefertigt werden.
Darüber hinaus gestaltet sich die Herstellung eines wirksamen Korrosionsschutzes sehr schwierig und ist nur mit einem erheblichen Aufwand und damit kostenintensiv aufzubringen. Dieser Korrosionsschutz hält überdies den vorherrschenden Beanspruchungen nicht stand, insbesondere nicht den beim Bremsen entstehenden hohen Temperaturen.
Zur Vermeidung dieser Nachteile kommen separate Polräder aus Blech zum Einsatz, die als Stanzteil in die Bremsscheibe mit einer Fassung ein- bzw. aufgepresst werden.
Durch die wärmebedingte Ausdehnung der Bremsscheibe lockert sich jedoch das Polrad und wird nicht mehr sicher gehalten, so dass es sich unter Umständen vollständig von der Bremsscheibe löst bzw. sich derart stark verzieht, dass die Funktionssicherheit nicht mehr gewährleistet ist.
In der DE 10 1 45 947 C1 wird eine temperaturbedingte radiale Relativbewegung der Bremsscheibe zum Polrad dadurch ausgeglichen, dass das Polrad in radialer Richtung mit einem gewissen Spiel im Bremsscheibenhals gehalten ist.
Aus der DE 37 30 184 A1 ist eine Befestigungseinrichtung bekannt, mit der ein Polrad an einer Radnabe befestigt ist. Dabei liegt ein Dichtring bei an der Radnabe montiertem Polrad in zwei sich gegenüberliegenden Nuten ein, von denen eine in einem radnabenseitigen Endabschnitt des Polrades und die andere gegenüberliegende in einem äußeren Endabschnitt der Radnabe vorgesehen ist. Temperaturbedingte Probleme sind bei der Befestigung des Polrades an einer Radnabe nicht zu befürchten.
Alles in allem stellen die bekannten Polräder hinsichtlich ihrer Herstellung und/oder ihres Betriebs unbefriedigende Lösungen dar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibe der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass ihr Polrad mit geringem fertigungstechnischem Aufwand anbringbar ist und dass dessen Funktionssicherheit verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Bremsscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz eines radial verformbaren Ausgleichselementes, das vorzugsweise als Ring in einer umlaufenden Nut des Bremsscheibenhalses gelagert ist, liegt das Polrad nicht mehr in radialer Richtung bewegungsabhängig am Bremsscheibenhals an, sondern lediglich mittelbar, so dass sich temperaturbedingte Durchmesserveränderungen des Bremsscheibenhalses nicht auf das Polrad übertragen.
Vielmehr werden diese Materialausdehnungen vom Ausgleichselement aufgenommen, das nach einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung als Wellenring ausgebildet ist, der umlaufend eine Mehrzahl von Wellen aufweist. Das Polrad liegt dabei mit seiner Innenwandung auf den Wellenbergen des Wellenringes auf und zwar so, dass es verdrehsicher dauerhaft gehalten ist. Auftretende Materialausdehnungen des Bremsscheibenhalses werden von dem insoweit elastischen Wellenring aufgenommen.
Prinzipiell sind der Wellenring und das zugeordnete Polrad an jeder geeigneten Stelle des Bremsscheibenhalses festlegbar. So ist lediglich eine umlaufende Nut im Bremsscheibenhals einzubringen, der den Wellenring aufnimmt. Diese umlaufende Nut kann außenseitig am Bremsscheibenhals oder innenseitig vorgesehen sein.
Das Ausgleichselement kann statt als Wellenring auch als ein anders geformtes Bauteil ausgebildet sein. Wesentlich ist, dass die temperaturbedingten Veränderungen des radialen Abmaßes des Bremsscheibenhalses von dem Ausgleichselement aufgenommen werden, wohingegen das aufgesetzte Polrad davon unbeeinflusst bleibt.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Bremsscheibe führt aus den genannten Gründen zu einer Verbesserung der Funktionssicherheit, da sich das Polrad nun nicht mehr aufgrund von Temperaturschwankungen aus seiner Verankerung mit dem Bremsscheibenhals lösen kann.
Darüber hinaus lässt sich die neue Bremsscheibe mit geringem fertigungstechnischen Aufwand realisieren, so dass eine kostengünstige Herstellung möglich ist, zumal zur Platzierung des Ausgleichselementes, insbesondere des Wellenringes, lediglich eine umlaufende Nut im Bremsenhals eingebracht werden muss, die sehr einfach herzustellen ist.
In diesem Sinne ist auch die Fertigung des Ausgleichselementes möglich, insbesondere, wenn dies als der genannte Wellenring ausgebildet ist, der als geschlossener oder offener Ring Verwendung finden kann.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:

1 bis 3 jeweils ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe in einer geschnittenen Seitenansicht
4 eine Einzelheit der Bremsscheibe in einer perspektivischen Ansicht

In den Figuren ist eine an einer nicht dargestellten Radnabe, insbesondere eines Nutzfahrzeuges, befestigbare Bremsscheibe 1 für eine Scheibenbremse dargestellt, die zwei konzentrisch, parallel und mit Abstand zueinander angeordnete Reibflächen 2 aufweist, an die im Funktionsfall jeweils ein Bremsbelag angreift.
Weiter weist die Bremsscheibe 1 einen Bremsscheibenhals 3 auf, der mit der Radnabe verbindbar ist.
An diesem Bremsscheibenhals 3 ist ein Polrad 4 verdrehsicher angeschlossen. Hierzu ist erfindungsgemäß ein Ausgleichselement als bevorzugte Ausführungsvariante in Form eines Wellenringes 5 in einer umlaufenden Nut 6 angeordnet.
Bei dem in der 1 gezeigten Beispiel ist das Polrad 4 im ausgebildeten Bereich eines Ringes 11 angeordnet, der durch einen Freischnitt 7 im Bereich des Bremsscheibenhalses 3 hergestellt ist, wobei die Stirnfläche dieses Ringes 11 etwa mit einer Reibfläche 2 fluchtet.
Das Polrad 4 ist auf der äußeren Mantelfläche des Ringes 11 angeordnet und im Querschnitt winkelförmig ausgebildet, wobei ein mit nicht dargestellten Zähnen versehener Schenkel an der Stirnseite des Ringes 11 anliegt.
Der andere Schenkel des Polrades 4 stützt sich an gebildeten Wellenbergen 8 des Wellenringes 5 ab, während Wellentäler 9 am Grund der Nut 5 anliegen.
Zweckmäßigerweise liegt der Wellenring 5 unter Vorspannung an dem zugeordneten Schenkel des Polrades 4 an.
Bei dem in der 2 gezeigten Beispiel ist die umlaufende Nut 6 in die Innenseite des Ringes 11 eingebracht. Das Polrad 4 ist in diesem Bereich in eine Mittenöffnung des Bremsscheibenhalses 3 eingeschoben und liegt mit seinem einen Schenkel an dem Wellenring 5 an, während der andere abgewinkelte Schenkel, entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach 1 an der freien Stirnseite des Ringes 11 anliegt und mit einem nicht dargestellten Sensor in Wirkverbindung steht.
In der 3 ist als weiteres Ausführungsbeispiel die Platzierung des Polrades 4 an einem Endbereich des Bremsscheibenhalses 3 dargestellt, der als Nabe 10 ausgebildet ist und sich als konzentrischer Ring axial zu den Reibflächen 2 nach außen erstreckt.
Die Anordnung bzw. Ausgestaltung des Polrades 4 und des Wellenringes 5 entsprechen dem in der 1 gezeigten Beispiel.
Denkbar ist, die Positionierung des Polrades 4 und des Wellenringes 5 im Bereich der Nabe 10 gemäß dem Beispiel nach 2 auszubilden.
Der in der 4 gezeigte Wellenring 5 ist aus einem Blechstreifen gebildet und in gewissem Umfang radial elastisch verformbar, so dass die genannte Vorspannung beim Aufbringen des Polrades 4 gewährleistet ist.
Der Wellenring 5 kann als geschlossener Ring ausgebildet sein. Möglich ist aber auch eine offene Ausführung, das heißt, der Wellenring 5 ist für eine leichtere Montage, also für ein einfaches Einsetzen in die Nut 6 in gewissem Umfang aufbiegbar, um ihn problemlos in die Nut 6 einsetzen zu können. Hierzu ist der Wellenring 5 an einer Trennstelle 12 getrennt, die im übrigen auch durch einen Spalt gebildet sein kann.
Neben dem gezeigten Ausführungsbeispiel eines Ausgleichselementes in Form des Wellenringes 5 sind selbstverständlich auch andere Formen eines Ausgleichselementes denkbar. Wesentlich ist, dass die radialen, temperaturbedingten Schwankungen des Bremsscheibenhalses 3 von dem Ausgleichselement aufgenommen und nicht auf das Polrad 4 übertragen werden.
Bezugszeichenliste

1: Bremsscheibe
2: Reibfläche
3: Bremsscheibenhals
4: Polrad
5: Wellenring
6: Nut
7: Freischnitt
8: Wellenberg
9: Wellental
10: Nabe
11: Ring
12: Trennstelle

Claims

An einer Radnabe eines Nutzfahrzeuges befestigbare Bremsscheibe (1) für eine Scheibenbremse, mit zwei konzentrischen Reibflächen (2) und einem daran angeschlossenen und mit der Radnabe verbindbaren Bremsscheibenhals (3), an dem verdrehsicher ein Polrad (4) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Polrad (4) radial an einem im Bremsscheibenhals (3) gelagerten radial verformbaren separaten Ausgleichselement zur Aufnahme von Materialausdehnungen des Bremsscheibenhalses (3) abstützt.
Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement als radial verformbarer Ring ausgebildet ist.
Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement als Wellenring (5) gestaltet ist.
Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenring (5) in einer umlaufenden Ringnut (6) des Bremsscheibenhalses (3) axial gesichert angeordnet ist.
Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (6) in eine äußere oder innere Mantelfläche des Bremsscheibenhalses (3) eingebracht ist.
Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenring (5) unter Vorspannung am Polrad (4) anliegt.
Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenring (5) als offener oder geschlossener Ring ausgebildet ist.