DE102006026451B3

DE102006026451B3 - An einer Radnabe eines Fahrzeuges befestigbare Bremsscheibe

Info

Publication number: DE102006026451B3
Application number: DE200610026451
Authority: DE
Inventors: Josef Wimmer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2026-06-08

Abstract

Eine an einer Radnabe eines Fahrzeuges befestigbare Bremsscheibe (1) einer Scheibenbremse mit mindestens einem konzentrischen Reibring (2), der mit einem mit der Radnabe verbindbaren Bremsscheibenhals (3) verbunden ist, an dem verdrehsicher ein aus Blech gefertigtes Polrad (4) gehalten ist, ist so ausgebildet, dass das Polrad (4) mittels federnder Rastelemente am Bremsscheibenhals (3) befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine an einer Radnabe eines Fahrzeuges befestigbare Bremsscheibe gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 oder 2.
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 Kraftfahrzeugs angeschlossen ist.
Die bekannten, aus Blech hergestellten Polräder, die üblicherweise als Stanzteil ausgebildet sind, werden in die Bremsscheibe mit einer Presspassung ein- bzw. aufgepresst. Gegenüber solchen Polrädern, die durch Gießen einstückig mit der Bremsscheibe ausgebildet sind, sind die als Blechformteile gestalteten Polräder kostengünstiger herstellbar.
Durch die unterschiedliche Wärmeausdehnung von Stahl (Polrad) und Guss (Bremsscheibe) kann es im Betrieb der Scheibenbremse zu einer Lockerung des in einem Presssitz am Bremsscheibenhals gehaltenen Polrades kommen, so dass eine exakte Positionierung des Polrades in axialer sowie in radialer Richtung nicht gewährleistet ist. In der Folge kann es zu Fehlfunktionen des Antiblockiersystems kommen mit den sich daraus ergebenden Funktionsproblemen der Scheibenbremse insgesamt.
Aus der DE 102 37 504 A1 ist eine gattungsgemäße Bremsscheibe bekannt. Dabei weist das Polrad federnde Rastelemente auf, die in einer umlaufenden Nut bzw. Hinterschneidung des Bremsscheibenhalses einliegen und dort ausschließlich durch Rückstellkräfte reibschlüssig am Bremsscheibenhals gehalten werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibe der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass ihre Funktionssicherheit verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Bremsscheibe mit den Merkmalen der Ansprüche 1 oder 2 gelöst.
Bei einer in diesem Sinne ausgebildeten Bremsscheibe können die durch die beim Bremsen entstehende Reibungswärme sich ergebenden unterschiedlichen Wärmeausdehnungen des Polrades und der Bremsscheibe bzw. des Bremsscheibenhalses durch die federnden Rastelemente ausgeglichen werden, ohne dass der Verbund zwischen dem Polrad und dem Bremsscheibenhals beeinträchtigt, d.h. gelockert wird.
Naturgemäß ergibt sich dadurch eine wesentliche Verbesserung der Funktionssicherheit, da diese praktisch über die gesamte Betriebsdauer der Bremsscheibe uneingeschränkt erhalten bleibt.
Daneben zeichnet sich die Erfindung besonders dadurch aus, dass sie mit geringem konstruktivem und fertigungstechnischem Aufwand zu realisieren ist. Da es sich bei solchen Bremsscheiben um Großserienteile handelt, kommt dem Umstand der einfachen Fertigung und einer dadurch bedingten Minimierung der Herstellungskosten eine besondere Bedeutung zu.
Durch die gegensinnig gerichteten bzw. wirksamen Rastzungen und -laschen wird eine sehr einfache Montage ermöglicht, da das Polrad lediglich auf den Bremsscheibenhals aufgeklippst werden muss, wobei die Rastlaschen dann in Vertiefungen des Bremsscheibenhalses einliegen, die in ihrer Breite etwa der Breite der Rastlaschen entsprechen, so dass eine umfängliche Arretierung des Polrades gewährleistet ist.
Denkbar ist auch die Rastlaschen in einer umlaufenden Hinterschneidung des Bremsscheibenhalses zu halten.
Neben der geschilderten einstückigen Ausbildung der Rastelemente mit dem Polrad im übrigen, die sowohl eine besonders günstige Herstellung wie auch eine einfache Montage des Polrades ermöglichen, besteht prinzipiell auch die Möglichkeit, die Rastelemente als separate Teile auszubilden, die mit dem Polrad und dem Bremsscheibenhals zur Befestigung des Polrades in Eingriff bringbar sind.
Außer der funktionsrelevanten Verringerung der Wärmeübertragung in das Polrad bzw. der Vermeidung eines temperaturbedingten Verzugs, sind als weitere Vorteile bemerkenswert, dass auf eine kostenintensive Bearbeitung an der Bremsscheibe bzw. dem Bremsscheibenhals verzichtet werden kann, wie sie bislang durch Ausdrehen einer Passbohrung oder eine gefräste Polradkontur erforderlich war.
Die Erfindungen ermöglichen weiterhin eine einfache und kostengünstige Auswechslung des Polrades, die ohne Spezialwerkzeug möglich ist.
Schließlich kann durch eine geeignete Materialwahl des Polrades oder durch eine nun sehr einfach durchzuführende Oberflächenbehandlung eine Korrosionsbeständigkeit erreicht werden, die die Standzeit eines solchen Polrades wesentlich erhöht.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindungen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 einen Halbschnitt einer Bremsscheibe nach Anspruch 1
2 eine Bremsscheibe nach Anspruch 2, ebenfalls in einem Halbschnitt dargestellt
3 einen Teilausschnitt der Bremsscheibe gemäß der 1 in einer perspektivischen Ansicht
4 einen Teilausschnitt der Bremsscheibe nach 2 in einer geschnittenen Seitenansicht
5 eine Einzelheit der Bremsscheibe nach 2 in einer perspektivischen Ansicht.
In den 1 und 2 ist jeweils im Halbschnitt eine an einer nicht dargestellten Radnabe eines Fahrzeuges befestigbare Bremsscheibe 1 einer Scheibenbremse gezeigt, mit zwei konzentrischen Reibringen 2, die mit einem mit der Radnabe verbindbaren Bremsscheibenhals verbunden sind, an dem verdrehsicher ein aus Blech gefertigtes Polrad 4 gehalten ist.
Das Polrad 4 ist mittels federnder Rastelemente am Bremsscheibenhals 3 befestigt.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Polrad 4 im Querschnitt winkelförmig gestaltet und weist einen Radialschenkel 5 und einen sich daran anschließenden Axialschenkel 6 auf.
Der Radialschenkel 5 ist mit eingestanzten Fenstern 10 versehen, die in Wirkverbindung mit einem ortsfest am Fahrzeug angeordneten Sensor stehen. Das Polrad 4 bildet ebenso wie der Sensor ein Funktionsteil zum Betrieb eines Antiblockiersystems.
Beim Einbringen der Fenster 10 sind zumindest in einem Teil Stützzungen 12 ausgeformt, die sich an der zugeordneten Stirnseite des Bremsscheibenhalses 3 abstützen und so eine in axialer Richtung elastische Lagerung des Polrades 4 ermöglichen.
Im in den 1 und 3 gezeigten Beispiel bestehen die Rastelemente aus am freien Ende des Axialschenkels 6 angeformten Rastfinger 7, die gekröpft ausgebildet sind und in einer Hinterschneidung 8 an der Innenseite des Bremsscheibenhalses 3 eingreifen, wobei die Hinterschneidung 8 in Umfangsrichtung des Bremsscheibenhalses 3 umlaufend ist. Alternativ können auch mehrere, jeweils einem Rastfinger 7 zugeordnete Hinterschneidungen 8 vorgesehen sein, deren Breite in Umfangsrichtung des Bremsscheibenhalses 3 der Breite des einliegenden Rastfingers 7 entspricht, so dass das Polrad 4 verdrehgesichert am Bremsscheibenhals 3 anliegt.
Zur Fixierung und axialen Sicherung des Polrades 4 ist ein Sicherungsring 9 vorgesehen, der in die Kröpfungen der Rastfinger 7 eingreift und diese sicher in der Hinterscheidung 8 hält.
Zur Montage des Polringes 4 wird dieser lediglich stirnseitig auf den Bremsscheibenhals 3 aufgedrückt unter Aufspreizung der Rastfinger 7, die anschließend aufgrund ihrer federnden Eigenschaft in die Hinterscheidung 8 einrasten. Danach erfolgt das Einbringen des Sicherungsringes 9, der vorzugsweise als Federring ausgebildet ist.
In dem in den 2, 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Polringes 4 sind im Axialschenkel 6 Rastlaschen 11 eingestanzt, die eine an der Innenseite des Bremsscheibenhalses 3 vorgesehene Hinterschneidung 8 derart hintergreifen, dass eine axiale Sicherung des Polrades 4 in diesem Bereich gewährleistet ist.
Hierzu ist die Hinterschneidung 8 in Richtung des Radialschenkels 5 mit einer Stützkante 15 versehen, an der sich die in Richtung des Bremsscheibenhalses 3 im spitzen Winkel aufgespreizten Rastlaschen 11 abstützen.
Parallel zum Axialschenkel 6 greifen an der Außenseite des Bremsscheibenhalses 3 eine Vielzahl von über den Umfang verteilte Rastzungen 14 in eine am Bremsscheibenhals 3 umlaufend vorgesehene Nut 13 ein, wobei diese Rastzungen 14 mit einer endseitigen Kröpfung so in der Nut 13 einliegen, dass das Polrad 4 auch in diesem Bereich axial gesichert ist.
Zur umfänglichen Sicherung des Polrades 4 kann, wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, die Breite der Hinterschneidungen 8 in Umfangsrichtung der Breite der Rastlaschen 11 entsprechen.
Durch den durch die Rastlaschen 11 und die Rastzungen 14 bewirkten Formschluss kann auf den Einsatz eines Sicherungsringes in diesem Fall verzichtet werden.
Die Montage des Polrades 4 erfolgt in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel entsprechend den 1 und 3, wobei das Polrad 4 stirnseitig auf den Bremsscheibenhals aufgeklippst wird, zunächst unter elastischer Verformung der Rastlaschen 11 und der Rastzungen 14, die anschließend durch die innewohnenden Rückstellkräfte selbsttätig in die Nut 13 bzw. die Hinterschneidung 8 gefügt werden.
Wie insbesondere die 5 sehr deutlich zeigt, sind die Rastzungen 14 beim Ausstanzen eines Teils der Fenster 10 gebildet, während beim Ausstanzen der übrigen Fenster 10 die Stützzungen 12 ausgeformt werden.

Claims

An einer Radnabe eines Fahrzeuges befestigbare Bremsscheibe (1) einer Scheibenbremse, mit mindestens einem konzentrischen Reibring (2), der mit einem mit der Radnabe verbindbaren Bremsscheibenhals (3) verbunden ist, an dem verdrehsicher ein aus Blech gefertigtes Polrad (4) mittels federnden, als Rastfinger (7) ausgebildeten Rastelementen gehalten ist, wobei das im Querschnitt winkelförmige Polrad (4) einen Radialschenkel (5) und einen Axialschenkel (6) aufweist, der an der Innenfläche des Bremsscheibenhalses (3) anliegt, die zumindest eine Hinterschneidung (8) aufweist, in der die Rastfinger (7) einliegen, und wobei die in Richtung des Bremsscheibenhalses gekröpften Rastfinger (7) mit diesen Kröpfungen in der Hinterschneidung (8) zur axialen Sicherung des Polrades (4) einliegen, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Axialschenkel (6) ein Sicherungsring (9) gehalten ist, der in den Kröpfungen der Rastfinger (7) einliegt.
An einer Radnabe eines Fahrzeuges befestigbare Bremsscheibe (1) einer Scheibenbremse, mit mindestens einem konzentrischen Reibring (2), der mit einem mit der Radnabe verbindbaren Bremsscheibenhals (3) verbunden ist, an dem verdrehsicher ein aus Blech gefertigtes Polrad (4) mittels federnden, als Rastlaschen (11) ausgebildeten Rastelementen gehalten ist, wobei das im Querschnitt winkelförmige Polrad (4) einen Radialschenkel (5) und einen Axialschenkel (6) aufweist, der an der Innenfläche des Bremsscheibenhalses (3) anliegt, die zumindest eine Hinterschneidung (8) aufweist, in der die in Richtung des Bremsscheibenhalses gekröpften Rastlaschen (11) zur axialen Sicherung des Polrades (4) einliegen, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Axialschenkel (6) sich erstreckende, an der Außenseite des Bremsscheibenhalses (3) anliegende, über den Umfang verteilte Rastzungen (14) am Radialschenkel (5) angeformt sind, die formschlüssig am Bremsscheibenhals (3) anliegen.
Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (9) als Federring ausgebildet ist.
Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenfläche des Bremsscheibenhalses (3) mehrere, über den Umfang verteilte Hinterschneidungen (8) angeordnet sind.
Bremsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite jeder Hinterschneidung (8) in Umfangsrichtung des Bremsscheibenhalses (3) der zugeordneten Breite der einliegenden Rastfinger (7) entspricht.
Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialschenkel (5) mit Stützzungen (12) versehen ist, die an der zugeordneten Stirnseite des Bremsscheibenhalses (3) anliegen.
Bremsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützzungen (12) durch Stanzen von Fenstern (10) eingebracht sind.
Bremsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastzungen (14) durch Ausstanzen eines Teils der Fenster (10) gebildet sind.
Bremsscheibe nach Anspruch 2 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastzungen (14) in einer umlaufenden Nut (13) des Bremsscheibenhalses (3) einliegen.
Bremsscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der Rastzungen (14) gekröpft ist und diese Kröpfungen in der Nut (13) einliegen.
Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 2 oder 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Rastlaschen (11) der Breite der Hinterschneidungen (8) in Umfangsrichtung entspricht.
Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 2 oder 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich jede Rastlasche (11) an einer Stützkante (15) der Hinterschneidung (8) abstützt, die auf der dem Radialschenkel (5) des Polrades (4) zugewandten Seite vorgesehen ist.
Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 2 oder 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastlaschen (11) in Richtung des Bremsscheibenhalses (3) im spitzen Winkel abgewinkelt sind.