DE102007001211B4

DE102007001211B4 - Bremsscheiben-/Nabenverbindung

Info

Publication number: DE102007001211B4
Application number: DE200710001211
Authority: DE
Inventors: Josef Schropp; Mario Springer
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2007-01-05
Filing date: 2007-01-05
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2027-01-06
Also published as: DE102007001211A1

Abstract

Bremsscheiben-/Nabenverbindung zur Verbindung einer Bremsscheibe (1) mit einer Bremsscheibennabe (2), wobei die Bremsscheibe (1) mittels umfänglich verteilter, mit der Bremsscheibe (1) und der Bremsscheibennabe (2) korrespondierender, jeweils aus einem sich radial erstreckenden, einerseits in der Bremsscheibe (1) und andererseits in der Bremsscheibennabe (2) einliegenden Schraubbolzen bestehender Formschlussmittel an der Bremsscheibennabe (2) verdrehgesichert gehalten ist, wobei der Schraubbolzen (6) in einer als Stufenbohrung (7) ausgebildeten Aufnahme der Bremsscheibe (1) und einer Aufnahme (12) der Bremsscheibennabe (2) einliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenbohrung (7) auf ihrer dem Außenumfang der Bremsscheibe (1) zugewandten Seite mit einem Innengewinde (9) versehen ist, dessen Innendurchmesser kleiner ist als die Stufenbohrung (7) im Übrigen, wobei der Schraubbolzen (6) einen Schaft (8) und einen sich daran anschließenden Zapfen (8') aufweist, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Schaftes (8) und an dessen dem Schaft (8) abgewandten Ende ein in Funktionsstellung des Schraubbolzens (6) außerhalb des Innengewindes...

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheiben-/Nabenverbindung entsprechend dem Oberbegriff der Ansprüche 1 oder 5.
Zur Anbindung einer Bremsscheibe an einer Bremsscheibennabe sowie zur Übertragung eines beim Bremsen entstehenden Bremsmomentes auf die Bremsscheibennabe und damit auf ein angeschlossenes Fahrzeugrad ist es aus der DE 11 34 409 C bekannt, Formschlussmittel in Form von Schraubbolzen einerseits mit der Bremsscheibennabe durch Einschrauben zu verbinden und andererseits in Aufnahmen der Bremsscheibe zu lagern, wobei sich diese Schraubbolzen radial erstrecken. Dabei werden die Schraubbolzen verdrehsicher in den Aufnahmen der Bremsscheibe gehalten, die jedoch gegenüber den Schraubbolzen in einem gewissen Maße radial verschiebbar ist.
Aus der DE 29 33 215 A1 ist eine Bremsscheiben-/Nabenverbindung bekannt, bei der radial sich erstreckende Schraubbolzen jeweils durch ein Keilsystem geführt sind, die von außen durch eine Öffnung in die Bremsscheibe geführt und nach Durchtreten des Keilsystems in die Bremsscheibennabe eingedreht sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheiben-/Nabenverbindung der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass sie konstruktiv einfachst aufgebaut ist und ihre Herstellung kostengünstiger ist und dass die Montage und Demontage der Bremsscheibe vereinfacht wird, und dass die Verbindung korrosionsgeschützt ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Bremsscheiben-/Nabenverbindung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 oder 5 gelöst.
Durch diese konstruktive Ausbildung erfolgt die Bremsmomentenübertragung von der Bremsscheibe auf die Bremsscheibennabe ausschließlich über die sich radial erstreckenden Schraubbolzen, die einerseits in der Bremsscheibennabe und andererseits in der Bremsscheibe derart eingebettet sind, dass sie praktisch gegenüber der äußeren Umgebung gekapselt sind.
Dadurch wird die Gefahr einer Verschmutzung und/oder Korrosion zumindest weitgehend ausgeschlossen, so dass sich eine Demontage der Bremsscheibe, zu der ein Lösen der Schraubbolzen gehört, problemlos und mit geringem Arbeits- und Zeitaufwand bewerkstelligen lässt.
Da sich die Schraubbolzen in radialer Richtung erstrecken und insoweit der Platzbedarf in Umfangsrichtung der Bremsscheibe bzw. der Bremsscheibennabe ohne wesentlichen Belang ist, kann die Dimensionierung der einzelnen Schraubbolzen so ausgelegt werden, dass die Anzahl der durch die Schraubbolzen gebildeten Formschlussmittel gegenüber denen nach dem Stand der Technik reduziert werden kann. Naturgemäß führt dies ebenfalls zu einer Kostenreduzierung sowohl bei der Herstellung wie auch bei der Montage bzw. Demontage.
Die Aufnahme für den jeweiligen Schraubbolzen in der Bremsscheibe ist als Stufenbohrung ausgebildet, in der der Schraubbolzen geführt ist. Eine Arretierung des Schraubbolzens kann nach einem Gedanken der Erfindung durch einen Sicherungsstift erfolgen, der den Schraubbolzen in der Bremsscheibe oder der Bremsscheibennabe hält, während er in dem jeweils anderen Bauteil (Bremsscheibennabe oder Bremsscheibe) axial gesichert einliegt.
Alternativ, gemäß Anspruch 5, ist in der Stufenbohrung ein Keilsystem vorgesehen mit dem der Schraubbolzen korrespondiert, wodurch die Bremsscheibe gegenüber der Bremsscheibennabe arretiert ist, wobei dann der Schraubbolzen in ein radial sich erstreckendes Innengewinde der Bremsscheibennabe eingedreht ist.
Das Keilsystem ist ergänzt durch eine Dichtung, durch die der Schraubbolzen gegenüber dem Außenbereich geschützt ist.
Die Befestigung des Schraubbolzens erfolgt mittels eines entsprechenden Werkzeuges, durch das der Schraubbolzen in ein Innengewinde der Bremsscheibe bzw. das Innengewinde der Bremsscheibennabe eindrehbar ist.
Zum Lösen der Verbindung, d. h. zum Heraustreiben des Schraubbolzens, können Montageschlitze an der Bremsscheibennabe vorgesehen sein, die jeweils im Überdeckungsbereich mit dem Schraubbolzen vorgesehen sind und durch die ein vorzugsweise keilförmiges Werkzeug führbar ist, mit dem der Schraubbolzen in axialer Richtung nach außen bewegbar ist.
Im übrigen erfolgt der Einsatz der Schraubbolzen vorzugsweise bei sogenannten innen belüfteten Bremsscheiben, die zwei parallel und abständig zueinander angeordnete Reibringe aufweisen, die durch Abstandshalter miteinander verbunden sind. Die abständige Anordnung der Reibringe in einem Teilbereich, insbesondere in dem dem Außenumfang zugewandten Teilbereich, erlaubt einen freien Zugang von der äußeren Umfangsseite der Bremsscheibe hin zu den Schraubbolzen, so dass dadurch beispielsweise die Schraubbolzen problemlos axial bewegt werden können.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Bremsscheiben-/Nabenverbindung nach Anspruch 1 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht
2 die Bremsscheiben-/Nabenverbindung in einer geschnittenen Seitenansicht gemäß der Linie II-II in 1
3 ein Ausführungsbeispiel einer Bremsscheiben-/Nabenverbindung entsprechend Anspruch 5 in einer geschnittenen Vorderansicht.
In den Figuren sind jeweils eine Bremsscheiben-/Nabenverbindung zur Verbindung einer Bremsscheibe 1 mit einer Bremsscheibennabe 2 dargestellt, wobei die Bremsscheibe 1 mittels Formschlussmitteln an der Bremsscheibennabe 2 verdrehgesichert gehalten ist.
Die umfänglich und vorzugsweise in gleichem Winkelabstand zueinander angeordneten Formschlussmittel bestehen jeweils aus einem sich radial erstreckenden, einerseits in der Bremsscheibe 1 und andererseits in der Bremsscheibennabe 2 einliegenden Schraubbolzen 6.
Bei dem in den 1 und 2 gemäß Anspruch 1 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der Schraubbolzen 6 aus einem in einer Stufenbohrung 7 der Bremsscheibe 1 einliegenden Schaft 8, an den sich in axialer Verlängerung ein Zapfen 8' anschließt, der endseitig ein Außengewinde aufweist, dessen Nenndurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Zapfens 8' im übrigen.
Die Stufenbohrung 7, in der der Schaft 8 positioniert ist, geht auf der der Bremsscheibennabe 2 abgewandten Seite über in ein Innengewinde 9, dessen Nenndurchmesser dem des Außengewindes des Zapfens 8' entspricht.
Zur Montage des Schraubbolzens 6 wird dieser zunächst vom Innenumfang der Bremsscheibe 1 her in die Stufenbohrung 7 eingeschoben und mit dem gewindeseitigen Ende des Zapfens 8' in das Innengewinde 9 eingedreht bis das gewindeseitige Ende des Zapfens 8' aus dem Innengewinde 9 in Richtung des Außenumfangs der Bremsscheibe 1 austritt. In diesem Fall ist der Schraubbolzen 6 radial frei bewegbar, soweit dies die Tiefe der Stufenbohrung 7 zulässt.
Im weiteren Montageverlauf wird die mit dem Schraubbolzen 6 bestückte Bremsscheibe 1 auf die Bremsscheibennabe 2 aufgesetzt, bis die Schraubbolzen 6 mit radial sich erstreckenden Aufnahmen 12 der Bremsscheibennabe 2 in Deckung sind und in die Aufnahmen 12 eingesteckt werden können.
Im Überdeckungsbereich mit der Aufnahme 12 weist jeder Schraubbolzen 6 eine umlaufende Nut 14 auf, in die ein Sicherungsstift 11 eingefügt wird, der eine entsprechende, sich in Achsrichtung der Bremsscheibennabe 2 erstreckende Bohrung durchtritt, die im Wandungsbereich der Aufnahme 12 offen ist, so dass der Sicherungsstift 11 hier in die Nut 14 eingefügt ist. Damit ist eine radiale Sicherung des Schraubbolzens 6 erreicht.
Im übrigen dient der Gewindeansatz des Zapfens 8 der Sicherung des Schraubbolzens 6 bei einem Bruch der Bremsscheibe 1, so dass in diesem Fall sich lösende Bruchteile der Bremsscheibe 1 weitgehend gehalten werden.
Das gegenüberliegende, in die Aufnahme 12 eingefügte Ende des Schraubbolzens 6 ist ebenso wie die Aufnahme 12 konisch ausgebildet, wobei die Aufnahme 12 zum Außenumfang der Bremsscheibennabe 2 hin trichterförmig gestaltet ist. Durch den Konus 10 in Verbindung mit der Koniszität der Aufnahme 12 ist eine leichte Demontage des Schraubbolzens 6 möglich, bei der zunächst der Sicherungsstift 11 entfernt wird und anschließend mittels eines geeigneten Werkzeuges, vorzugsweise eines keilförmigen Werkzeuges, der Schraubbolzen 6 radial nach außen gedrückt wird. Für einen problemlosen Eingriff des Werkzeuges sind in der Bremsscheibennabe 1 Schlitze 13 vorgesehen, von denen jeweils einer einer Aufnahme 12 zugeordnet ist und durch die das genannte Werkzeug einführbar ist.
Die Bremsscheibe 1 weist als sogenannte innen belüftete Bremsscheibe zwei abständig zueinander angeordnete, durch Abstandsbolzen 4 miteinander verbundene Reibringe 3 auf. Die Stufenbohrung 7 ist in einer zwischen den Reibringen 3, vergleichbar den Abstandsbolzen 4 vorgesehenen Rippe 5 angeordnet und kann ebenso wie die zugeordnete Aufnahme 12 beim Gießen der Bremsscheibe 1 bzw. der Bremsscheibennabe 2 mit eingebracht werden.
In diesem Sinne ist auch das Ausführungsbeispiel nach der 3 ausgebildet, das im Sinne der Erfindung nach Anspruch 5 gestaltet ist. Hierbei ist der Schraubbolzen 6 mit einem Gewindezapfen 21 in eine Gewindebohrung 22 der Bremsscheibennabe 2 eingeschraubt, die sich an die Aufnahme 12 der Bremsscheibennabe 2 anschließt.
Das gegenüberliegende Ende des Bolzens 6, das den Schaft 8 bildet, wird in der Bremsscheibe 1 bzw. in der zugeordneten Stufenbohrung 7 durch ein Keilsystem 15 gehalten, das aus einem Führungsring 16, der den Schaft 8 umschließt, und einem Ringkeil 17 besteht, der außenseitig an einer Wandung der Stufenbohrung 7 anliegt. Die einander zugewandten Berührungsflächen des Führungsringes 16 und des Ringkeiles 17 sind als Schrägen ausgebildet, zwischen denen eine Dichtung 18, vorzugsweise aus einer Metallmembran bzw. -folie, eingeklemmt ist.
Zur einfachen Drehung des Bolzens 6 zum Verspannen und Lösen ist ein Drehring 19 auf dem Bolzen 6 gehalten, der mit Abflachungen 20 des Bolzens verdrehsicher korrespondiert. Dieser Drehring 19 ist außenseitig vorzugsweise als Mehrkant ausgebildet zur Aufnahme eines geeigneten Werkzeuges, beispielsweise eines Maulschlüssels. Durch die Dichtung 18 in Verbindung mit dem Drehring 19 wird die Stufenbohrung 7 abgedichtet und damit verhindert, dass der Bolzen 6 korrodiert.
Im übrigen ist durch die radiale Anordnung der Bolzen 6 eine Wämeausdehnung der Bremsscheibe 1 möglich, ohne dass Verspannungen in den Bauteilen entstehen. Daneben wird durch die mögliche großzügige Dimensionierung des Bolzens 6 eine Bremsmomentübertragung erreicht, die die Anzahl der Führungsbolzen gegenüber den Formschlussmitteln nach dem Stand der Technik reduziert ermöglicht.

Claims

Bremsscheiben-/Nabenverbindung zur Verbindung einer Bremsscheibe (1) mit einer Bremsscheibennabe (2), wobei die Bremsscheibe (1) mittels umfänglich verteilter, mit der Bremsscheibe (1) und der Bremsscheibennabe (2) korrespondierender, jeweils aus einem sich radial erstreckenden, einerseits in der Bremsscheibe (1) und andererseits in der Bremsscheibennabe (2) einliegenden Schraubbolzen bestehender Formschlussmittel an der Bremsscheibennabe (2) verdrehgesichert gehalten ist, wobei der Schraubbolzen (6) in einer als Stufenbohrung (7) ausgebildeten Aufnahme der Bremsscheibe (1) und einer Aufnahme (12) der Bremsscheibennabe (2) einliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenbohrung (7) auf ihrer dem Außenumfang der Bremsscheibe (1) zugewandten Seite mit einem Innengewinde (9) versehen ist, dessen Innendurchmesser kleiner ist als die Stufenbohrung (7) im Übrigen, wobei der Schraubbolzen (6) einen Schaft (8) und einen sich daran anschließenden Zapfen (8') aufweist, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Schaftes (8) und an dessen dem Schaft (8) abgewandten Ende ein in Funktionsstellung des Schraubbolzens (6) außerhalb des Innengewindes (9) liegendes Gewindestück angeformt ist, dessen Nenndurchmesser dem Nenndurchmesser des Innengewindes (9) der Stufenbohrung (7) entspricht.
Bremsscheiben-/Nabenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (8) im Überdeckungsbereich der Aufnahme (12) der Bremsscheibennabe (2) mit einer umlaufenden Nut (14) versehen ist, in der ein in die Bremsscheibennabe (2) eingefügter Sicherungsstift (11) eingreift.
Bremsscheiben-/Nabenverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (8) und die Aufnahme (12) in ihrem gemeinsamen Überdeckungsbereich konisch ausgebildet sind.
Bremsscheiben-/Nabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Aufnahme (12) ein Schlitz (13) zugeordnet ist, durch den ein Werkzeug zum axialen Austreiben des Schraubbolzens (6) aus der Aufnahme (12) einsteckbar ist.
Bremsscheiben-/Nabenverbindung zur Verbindung einer Bremsscheibe (1) mit einer Bremsscheibennabe (2), wobei die Bremsscheibe (1) mittels umfänglich verteilter, mit der Bremsscheibe (1) und der Bremsscheibennabe (2) korrespondierender, jeweils aus einem sich radial erstreckenden, einerseits in der Bremsscheibe (1) und andererseits in der Bremsscheibennabe (2) einliegenden Schraubbolzen bestehender Formschlussmittel an der Bremsscheibennabe (2) verdrehgesichert gehalten ist, wobei der Schraubbolzen (6) in einer als Stufenbohrung (7) ausgebildeten Aufnahme der Bremsscheibe (1) und einer Aufnahme (12) der Bremsscheibennabe (2) einliegt, wobei der Schraubbolzen (6) einen Gewindezapfen (21) aufweist, mit dem der Schraubbolzen (6) in eine Gewindebohrung (22) der Bremsscheibennabe (2) eingedreht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubbolzen (6) ein Keilsystem (15) aufweist, das in der als Sackloch ausgebildeten Stufenbohrung (7) der Bremsscheibe (1) einliegt.
Bremsscheiben-/Nabenverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Keilsystem (15) eine Dichtung (18) gehalten ist.
Bremsscheiben-/Nabenverbindung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilsystem (15) aus einem an dem Schaft (8) des Schraubbolzens (6) anliegenden Führungsring (16) und einem an der Wandung der Stufenbohrung (7) anliegenden Ringkeil (17) besteht, wobei die aneinander liegenden Flächen des Führungsringes (16) und des Ringkeiles (17) in axialer Richtung schräg verlaufen.
Bremsscheiben-/Nabenverbindung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den aneinander liegenden Keilflächen des Führungsringes (16) und des Ringkeiles (17) die Dichtung (18) eingeklemmt ist.
Bremsscheiben-/Nabenverbindung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (18) aus einer Metallmembran oder -folie besteht.
Bremsscheiben-/Nabenverbindung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Schaft (8) des Schraubbolzens (6) verdrehsicher ein Drehring (19) gehalten ist, mit dem der Schraubbolzen (6) in die Gewindebohrung (22) eindrehbar ist.
Bremsscheiben-/Nabenverbindung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehring (19) außenseitig eine Werkzeugaufnahme, vorzugsweise in Form eines Mehrkantes aufweist.