DE102008019263A1

DE102008019263A1 - Bremsscheiben/Nabenverbindung

Info

Publication number: DE102008019263A1
Application number: DE102008019263A
Authority: DE
Inventors: Peter Sebastian; Josef Schropp
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2008-04-17
Filing date: 2008-04-17
Publication date: 2009-10-22
Anticipated expiration: 2028-04-18
Also published as: DE102008019263B4

Abstract

Bremsscheiben/Nabenverbindung zur Verbindung einer Bremsscheibe (1) mit einer einen hohlzylindrischen Abschnitt (3) aufweisenden Nabe (2), wobei die Bremsscheibe (1) und die Nabe (2) durch Formschluss verdrehsicher miteinander verbunden sind, ist so ausgebildet, dass die Bremsscheibe (1) und die Nabe (2) zum Formschluss jeweils eine in die andere eingreifende, umfängliche wellenförmige Kontur (5, 6) aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheiben/Nabenverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur Anbindung einer Bremsscheibe an einer Nabe sowie zur Übertragung eines beim Bremsen entstehenden Bremsmoments auf die Nabe und damit auf ein angeschlossenes Fahrzeugrad, sind für eine verdrehsichere Verbindung der Bremsscheibe und der Nabe ineinander greifende zahnförmige Formschlussmittel bekannt, die aus am Innenumfang der Bremsscheibe vorgesehenen Stützelementen und damit korrespondierenden, am Außenumfang der Nabe angeordneten Mitnehmern bestehen.
Eine derartige Bremsscheiben/Nabenverbindung ist beispielsweise aus der DE 198 07 184 C1 bekannt.
Zur Verbindung der Bremsscheibe mit der Nabe sind dabei Zwischenelemente zur Drehmoment- und Kraftübertragung von den Stützelementen der Bremsscheibe auf die Mitnehmer der Nabe vorgesehen. Zum beispielsweise Wechseln der Bremsscheibe werden die Zwischenelemente ausgetrieben, so dass die Bremsscheibe abnehmbar ist.
Prinzipiell ist dieser Formschluss jedoch nur mit einem erheblichen Fertigungs- und Montageaufwand möglich, wobei zur Herstellung der zahnförmigen Formschlussmittel ein hoher Bearbeitungsaufwand sowohl an der Bremsscheibe wie auch an der Nabe erforderlich ist.
Dabei besteht immer auch die Gefahr von Teilungsfehlern, so dass eine optimierte Fertigung, die eine Minimierung von Fehlproduktionen ausschließt, nur kostenintensiv realisierbar ist.
Daneben sind für die bekannte Bremsscheiben/Nabenverbindung eine Vielzahl von einzelnen Teilen erforderlich, bestehend u. a. aus den genannten Zwischenelementen, aber auch aus damit in Wirkverbindung stehenden Federelementen, was gleichfalls einer optimierten Fertigung und Montage bzw. Demontage entgegensteht.
Insbesondere aufgrund der Bildung von Rost an den Zwischenelementen gestaltet sich eine Demontage der Bremsscheibe in der Praxis häufig als äußerst schwierig, da die Zwischenelemente derart verbacken sind, dass sie nur mit einem relativ hohen Arbeitsaufwand entfernbar sind.
Auch funktional lassen die bekannten Bremsscheiben/Nabenverbindungen zu wünschen übrig, vor allem, da sie in axialer Richtung eine stamme Verbindung zwischen der Bremsscheibe und der Nabe bilden, so dass eine wünschenswerte und für eine optimierte Funktion angestrebte axiale Relativbewegung zumindest behindert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheiben/Nabenverbindung der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass sie konstruktiv einfachst aufgebaut ist und mit geringem Aufwand herstell- und montierbar ist sowie in ihrer Funktion optimiert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Bremsscheiben/Nabenverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die neue Bremsscheiben/Nabenverbindung zeichnet sich durch eine ganze Reihe von Vorteilen gegenüber einer nach dem Stand der Technik aus.
So ist zunächst einmal die besonders einfache Herstellung des Formschlusses zwischen der Bremsscheibe und der Nabe hervorzuheben, da sich dieser Formschluss prinzipiell auf die wellenförmige Konturierung der Nabe einerseits und der Bremsscheibe andererseits beschränkt. Dabei sind diese Konturierungen so ausgebildet, dass sie passgenau ineinander greifen.
Mit Ausnahme einiger Befestigungsmittel zur axialen Sicherung der Bremsscheibe an der Nabe sind prinzipiell keine weiteren Einzelteile erforderlich, insbesondere keine Zwischenelemente, wodurch sich nicht nur die Herstellung, sondern auch eine Montage bzw. eine Demontage der Bremsscheibe außerordentlich einfach gestaltet. Ein korrosionsbedingtes Verbacken und ein daraus sich ergebendes umständliches Lösen einzelner Teile ist nicht mehr möglich.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Bremsscheiben/Nabenverbindung so zu modifizieren, dass die Konturierung ein axiales Gleiten der Bremsscheibe auf der Nabe ermöglicht, was in jedem Fall eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik darstellt.
Hierzu ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, im konturierten Überdeckungsbereich einen ein- oder mehrteilig ausgebildeten, an die Kontur angepassten Zwischenring einzusetzen, der auch ein Festrosten der Bremsscheibe auf der Nabe verhindert.
Daneben können durch diesen Zwischenring Bearbeitungstoleranzen ausgeglichen werden, ebenso wie ein Ausgleich einer thermisch bedingten Ausdehnung möglich ist.
Gegenüber der zum Stand der Technik beschriebenen sozusagen Zahn-Profilierung ist die wellenförmige Konturierung nach der Erfindung sehr einfach herzustellen, d. h., zu bearbeiten. Da es sich bei Bremsscheiben um Produkte handelt, die als Se rienartikel in großen Stückzahlen hergestellt werden, kommt diesem Umstand naturgemäß eine besondere Bedeutung zu.
Eine Verbesserung der Funktionssicherheit der Bremsscheiben/Nabenverbindung ergibt sich aus einer nun möglichen Übertragung höherer Bremsmomente, die für die als sicherheitsrelevant anzusehende Bremsscheiben/Nabenverbindung besonders bedeutsam ist.
Bevorzugt wird der Zwischenring aus einem Material mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit hergestellt, wodurch die thermische Belastung der in der Nabe einliegenden Radlagerung minimiert wird, so dass deren Standzeit durchaus bemerkbar verbessert wird.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, die Nabe mit einem Axialanschlag zu versehen, an dem die Bremsscheibe direkt oder indirekt anliegt.
Zweckmäßigerweise, vor allem um die axiale Verschiebbarkeit der Bremsscheibe innerhalb eines bestimmtem Maßes zu ermöglichen, ist zwischen dem Axialanschlag und der Bremsscheibe ein Federelement angeordnet, das ein oder mehrteilig auch als Federring geformt sein kann.
Dieser Axialanschlag kann an die Nabe angeformt sein. Denkbar ist aber auch, diesen als separates Teil auszubilden und mit der Nabe im übrigen zu verbinden, beispielsweise durch Verschrauben.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Bremsscheibe in einer perspektivischen Ansicht
2 eine daran angepasste Nabe, ebenfalls in einer perspektivischen Ansicht
3 eine Einzelheit der erfindungsgemäßen Bremsscheiben/Nabenverbindung in perspektivischer Ansicht
4 eine komplettierte Bremsscheiben/Nabenverbindung, ebenfalls schaubildlich dargestellt
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Nabe nach der Erfindung
6 eine Einzelheit der Erfindung
7 einen Teilausschnitt der Bremsscheiben/Nabenverbindung in einer Vorderansicht
8 eine weitere Einzelheit der Erfindung in perspektivischer Darstellung.
In der 1 ist eine Bremsscheibe 1 dargestellt, die über eine Bremsscheiben/Nabenverbindung mit einer in der 2 gezeigten Nabe 2 verbindbar ist, wie dies in der 4 als Zusammenstellung gezeigt ist.
Die Nabe 2 weist einen hohlzylindrischen Abschnitt 3 auf, an den sich ein radial erstreckender Flansch 4 anschließt.
Die im Wesentlichen ringförmige, schematisch dargestellte Bremsscheibe 1 ist an ihrem Innenumfang mit einer wellenförmigen Kontur 6 versehen, die nach einer Montage an der Nabe 2 mit einer an deren Flansch 4 umfänglich angeformten Kontur formschlüssig korrespondiert. Zu diesem Zweck sind die Konturen 5, 6 in ihrer Ausformung angepasst, so dass die Bremsscheibe 1 verdrehsicher an der Nabe 2 befestigt ist.
Für eine axiale Führung der Bremsscheibe 1 auf dem Flansch 4 kann ein Zwischenring 7 vorgesehen sein, der ein- oder mehrteilig ausgebildet in seiner Umfangsform den wellenförmigen Konturen 5, 6 der Bremsscheibe 1 bzw. der Nabe 2 angepasst ist. Neben der Führungsfunktion kann dieser Zwischenring bei geeigneter Materialwahl auch eine thermische Sperre bilden sowie ein korrosionsbedingtes Verbacken der Bremsscheibe 1 mit der Nabe 2 verhindern.
In der 5 ist eine weitere Ausführungsvariante der Bremsnabe 2 erkennbar, in der der Flansch 4 auf seiner dem hohlzylindrischen Abschnitt 3 zugewandten Seite durch einen Axialanschlag 8 begrenzt ist, an dem die Bremsscheibe 1, vorzugsweise unter Federdruck anliegt. Dabei kann der Axialanschlag 8 an die Nabe 2 angeformt sein oder als separates Teil hergestellt und mit der Nabe verbunden sein.
Zur federnden Anlage der Bremsscheibe am Axialanschlag 8 ist als ein Ausführungsbeispiel ein Federring 9 vorgesehen, wie er in der 6 dargestellt ist. Dieser Federring 9 ist in diesem Fall mit axial auslenkbaren Wellen 10 versehen, die gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Zum Andrücken des Federringes 9 kann ein nicht dargestellter zylindrischer Ring vorgesehen sein, der mit der Nabe 2 verschraubt wird, wobei der Federring 9 vorzugsweise auf der dem Axialanschlag 8 abgewandten Seite der Bremsscheibe 1 positioniert ist.
Statt des Federrings 9 kann die Bremsscheibe auch mit einzelnen Federelementen gegen den Axialanschlag 8 gedrückt werden, wie eines in den 7 und 8 dargestellt ist.
Dieses Federelement ist als Blattfeder 11 ausgebildet und im Bereich eines Wellenberges des Flansches 4 mit der Nabe 2 verschraubt, wobei beidseitig der Verschraubung sich erstreckende Flügel der Blattfeder 11 federnd an der Bremsscheibe 1 anliegen.

1: Bremsscheibe
2: Nabe
3: hohlzylindrischer Abschnitt
4: Flansch
5: Kontur
6: Kontur
7: Zwischenring
8: Axialanschlag
9: Federring
10: Welle
11: Blattfeder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19807184 C1 [0003]

Claims

Bremsscheiben/Nabenverbindung zur Verbindung einer Bremsscheibe (1) mit einer einen hohlzylindrischen Abschnitt (3) aufweisenden Nabe (2), wobei die Bremsscheibe (1) und die Nabe (2) durch Formschluss verdrehsicher miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (1) und die Nabe (2) zum Formschluss jeweils eine in die andere eingreifende, umfängliche wellenförmige Kontur (5, 6) aufweisen.
Bremsscheiben/Nabenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Konturen (5, 6) ein Zwischenring (7) einliegt, der in seiner Konturierung den Konturen (5, 6) angepasst ist.
Bremsscheiben/Nabenverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (7) aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit besteht.
Bremsscheiben/Nabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (7) aus einem nicht rostenden Material, vorzugsweise einem nicht rostenden Stahl besteht.
Bremsscheiben/Nabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (2) einen Axialanschlag (8) aufweist, an dem die Bremsscheibe (1) anliegt.
Bremsscheiben/Nabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialanschlag (8) einstückig an die Nabe (2) angeformt ist.
Bremsscheiben/Nabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialanschlag (8) als separates Teil an der Nabe (2) befestigt ist.
Bremsscheiben/Nabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (1) federbelastet am Axialanschlag (8) anliegt.
Bremsscheiben/Nabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur federnden Anlage der Bremsscheibe (1) ein Federring (9) vorgesehen ist, der mittels eines an der Nabe (2) befestigbaren Spannmittels gegen die Bremsscheibe (1) drückbar ist.
Bremsscheiben/Nabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen des Federrings (9) wellenförmig ausgebildet sind.
Bremsscheiben/Nabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (1) mittels mehrerer Federelemente gegen den Axialanschlag (8) andrückbar ist.
Bremsscheiben/Nabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente an der Nabe (2) befestigt sind.
Bremsscheiben/Nabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente als Blattfedern (11) ausgebildet sind, wobei sich beidseitig erstreckende Flügel an der Scheibenbremse (1) abstützen.
Bremsscheiben/Nabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente mit der Nabe (2) verschraubt sind.
Bremsscheiben/Nabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente an einem eine Stirnseite der Nabe (2) bildenden Flansch (4) befestigt sind.