DE102011053969A1

DE102011053969A1 - Scheibenrotor mit einem abtrennbaren adapter

Info

Publication number: DE102011053969A1
Application number: DE102011053969A
Authority: DE
Inventors: Chel Won Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2012-03-29
Also published as: KR101223448B1; JP2012072904A; ES2399571B1; ES2399571A1; CN102434605A; US20120073917A1; KR20120032314A; JP5848567B2

Abstract

Ein Scheibenrotor mit einem Adapter (10) und einer Scheibe (30), die mit dem Adapter (10) verbunden ist und durch einen Bremssattel gebremst wird, weist auf: die Scheibe (30), die in ihrer Mitte ein Verbindungsloch (24) aufweist; ein ringförmiges Stützelement (20, 20a, 20b), das an einem Innenumfang der Scheibe (30) geformt ist und in dem ein erstes Bolzenloch (21a, 21b) an einem Umfang des Stützelements (20, 20a, 20b) geformt ist; den Adapter (10), dessen beide Seiten offen sind, wobei ein Flansch (11), der am Stützelement (20, 20a, 20b) anliegt, an einer Seite der beiden Seiten montiert ist und ein zweites Bolzenloch (12) an einem Umfang des Flansches (11) geformt ist; und einen Befestigungsbolzen (40), der in das erste und das zweite Bolzenloch (21a, 21b; 12) derart eingesetzt ist, dass das Stützelement (20, 20a, 20b) abnehmbar mit dem Adapter (10) im Eingriff ist.

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2010-0093905 , eingereicht am 28. September 2010 beim Koreanischen Amt für geistiges Eigentum, deren gesamter Inhalt für alle Zwecke durch diese Bezugnahme hierin einbezogen ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scheibenrotor bzw. einen Scheibenläufer bzw. ein Bauteil einer Scheibenbremse, an dem die Bremsscheibe montiert ist, (im Folgenden: Scheibenrotor), der zum Bremsen eines Fahrzeugs montiert ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Scheibenrotor mit einem abtrennbaren bzw. lösbar befestigten Adapter bzw. einem Element zur Befestigung an einer Radnabe (im Folgenden: Adapter), so dass Scheibenteile, die mittels eines Bremssattels gebremst werden, von Adapterteilen, die mit einer Nabe, z. B. einer Radnabe, verbunden sind, getrennt werden können.
Ein Scheibenrotor, der an einer Radnabe eines Busses oder eines Lastkraftwagens montiert ist, ist ein Bauteil, das während einer Fahrt zusammen mit Radbauteilen, wie z. B. einem Reifen, einem Rad oder einer Nabe, rotiert.
Wie in 1 gezeigt, sind eine Scheibe bzw. eine Bremsscheibe 30 (im Folgenden: Scheibe) und ein Adapter 10 eines konventionellen Scheibenrotors 25 integral geformt.
Ein Bremssattel 50 wird so mit der Scheibe 30 kombiniert, dass ein Fahrzeug durch eine Reibkraft gebremst werden kann, die mittels eines engen Kontakts zwischen einem Bremsbelag 60 und der Scheibe 30 erzeugt wird, und ein Adapter 10 ist an einer Seite der Scheibe 30 integral geformt, so dass er mittels Bolzen, z. B. Schraubenbolzen, mit einer Nabe (nicht gezeigt), die das Rad mit einer Antriebswelle verbindet, im Eingriff ist.
Zur Information sei angemerkt, dass zwischen zwei Scheiben 30 Lüftungsrippen 70 geformt werden, so dass Reibungswärme einer Scheibe 30 eines großen Fahrzeugs, z. B. eines Busses, leicht abgeführt werden kann, und der Adapter 10 ist integral an einer Seite der Scheibe 30 geformt.
Allerdings werden in einem konventionellen Scheibenrotor 25, in dem der Adapter 10 und die Scheibe 30 integral geformt sind, aufgrund der Reibungswärme während der Bremsung häufig eine thermische Verformung bzw. eine Hitzeverformung oder Risse erzeugt.
Zudem wird die Reibungswärme, die in der Scheibe 30 erzeugt wird, thermisch an die Nabe geleitet, so dass das Bremsvermögen dadurch abnehmen kann.
Insbesondere ist die erzeugte Reibungswärme, die proportional zu der Masse des Fahrzeugs ist, bei einem großen Fahrzeug sehr hoch.
Wenn jedoch der Adapter 10 und die Scheibe 30 integral geformt sind, gibt es kein Bauteil, das eine Wärmeleitung zwischen der Scheibe 30 und dem Adapter 10 verhindert, so dass die Wärme bzw. die Hitze der Scheibe 30 auf den Adapter 10 übertragen wird, wodurch sich der Adapter 10 verformen kann und ein Riss, der sich an der Fläche, z. B. der Oberfläche, der Scheibe 30 bildet, die Nutzungsdauer des Bremsbelags 60 verkürzen kann.
Daher gibt es die Probleme, dass die Verformung und der Riss die Nutzungsdauer der Nabe, des Bremssattels und des Scheibenrotors 25 verkürzen.
Die hier im Zusammenhang mit dem allgemeinen Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung dienen und sollen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen einen dem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellen.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, einen Scheibenrotor mit einem abtrennbaren bzw. abnehmbaren Adapter bereitzustellen, so dass eine Hitzeverformung verhindert werden kann und so dass, sogar wenn die Hitzeverformung auftreten sollte, sie in radialer Richtung auftritt.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Scheibenrotor mit einem Adapter und einer Scheibe, die mit dem Adapter verbunden ist und durch einen Bremssattel gebremst wird, auf: die Scheibe, die in ihrer Mitte ein Verbindungsloch aufweist; ein ringförmiges Stützelement, das an einem Innenumfang der Scheibe geformt ist und in dem ein erstes Bolzenloch bzw. eine erste Schraubenöffnung (im Folgenden: Bolzenloch) an einem Umfang des Stützelements geformt ist; den Adapter, dessen beide Seiten offen sind, wobei ein Flansch, der am Stützelement anliegt bzw. das Stützelement eng berührt, an einer Seite der beiden Seiten montiert ist und ein zweites Bolzenloch an einem Umfang des Flansches geformt ist; und einen Befestigungsbolzen, der in das erste und das zweite Bolzenloch derart eingesetzt ist, dass das Stützelement abnehmbar mit dem Adapter im Eingriff ist.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fläche des Stützelements aufgrund von Verzahnungszähnen bzw. Radzähnen bzw. Verzahnungselementen (im Folgenden: Verzahnungszähne), die von der Fläche des Stützelements vorspringen, konvex-konkav und eine Fläche des Flansches ist derart konvex-konkav, dass der Flansch und das Stützelement im Eingriff sind, wenn das Stützelement mit dem Adapter gekoppelt ist.
Vorzugsweise sind die Verzahnungszähne am Umfang des Stützelements geformt und beide Seiten jedes Verzahnungszahnes sind abgeschrägt bzw. geneigt.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fläche des Stützelements aufgrund von ersten Verzahnungszähnen, die von der Fläche des Stützelements vorspringen, konvex-konkav und eine Fläche des Flansches ist aufgrund von zweiten Verzahnungszähnen derart konvex-konkav, dass die ersten Verzahnungszähne des Stützelements und die zweiten Verzahnungszähne des Flansches im Eingriff sind, wenn das Stützelement mit dem Adapter gekoppelt ist.
Vorzugsweise sind die ersten Verzahnungszähne an der Fläche des Stützelements geformt und beide Seiten jedes ersten Verzahnungszahnes sind entlang einer Umfangsrichtung des Stützelements abgeschrägt.
Vorzugsweise die zweiten Verzahnungszähne an der Fläche des Flansches geformt und beide Seiten jedes zweiten Verzahnungszahnes sind entlang einer Umfangsrichtung des Flansches abgeschrägt.
Das Stützelement spielt eine Rolle bei der Blockierung der Wärmeleitung, so dass die Hitzeverformung verhindert wird.
Ferner sind die Verzahnungszähne bzw. die Verzahnungen so miteinander im Eingriff, dass der Drehmomentverlust verhindert wird und das Gewicht, das auf die Befestigungsbolzen wirkt, geteilt bzw. verteilt wird.
Zudem sind abgeschrägte Flächen an beiden Seiten der Verzahnungszähne geformt, so dass die Scheibe und der Adapter leicht zusammengebaut werden können und Kratzer während des engen Kontakts verhindert werden können.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, wie im Detail aus den angehängten Zeichnungen, die hierin einbezogen sind, und den folgenden näheren Beschreibungen sichtbar werden, die zusammen zur Erläuterung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines konventionellen Scheibenrotors, eine perspektivische Ansicht eines Scheibenrotors, der mit einem Bremssattel im Eingriff ist, und eine Schnittansicht des Scheibenrotors.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Scheibenrotors gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine perspektivische Explosionsansicht davon.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Scheibe, die mit einem Stützelement gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kombiniert bzw. verbunden ist.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Adapters gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine Seitenfläche und eine Schnittansicht eines Adapters, der mit dem Stützelement gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kombiniert ist.
Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und lediglich eine vereinfachte Darstellung der verschiedenen Merkmale gemäß den Grundprinzipien der Erfindung präsentieren. Die besonderen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie hierin offenbart, einschließlich, zum Beispiel, besondere Dimensionen, Orientierungen, Lagen und Umrisse, werden in Teilen durch eine besonders beabsichtigte Anmeldung bestimmt werden.
In den Figuren kennzeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder entsprechenden Bauteile der vorliegenden Erfindung in den verschiedenen Figuren.
Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindungen auf diese beispielhafte Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
In einem Scheibenrotor gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Adapter (ein an der Nabe montiertes Bauteil) und die Scheibe, die in der Vergangenheit integral geformt wurden, separat voneinander, so dass die Hitzeverformung aufgrund der Reibungswärme verhindert wird und die thermische Rissbildung grundlegend gestoppt werden kann.
Nachfolgend wird mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen ein Scheibenrotor mit einem abtrennbaren Adapter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, um den Fachleuten die Ausführung der Erfindung zu ermöglichen.
Bezugnehmend auf 2 ist in dem Scheibenrotor gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Scheibe 30 bzw. eine Bremsscheibe, in deren Mitte ein Verbindungsloch 24 bzw. eine Montageöffnung geformt ist, mit einem ringförmigen Stützelement 20 (20a, 20b) kombiniert bzw. verbunden.
Lüftungsrippen 70 sind zwischen zwei Scheiben 30 geformt, um die wärme, wie in einem konventionellen Scheibenrotor, effizient abführen zu können.
Die Stützelemente 20a und 20b sind fest am Innenumfang der Scheibe 30 montiert und mehrere erste Bolzenlöcher 21a, 21b sind am Umfang der Stützelemente 20a, 20b geformt.
Die Stützelemente 20a, 20b sind parallel zueinander geformt und Verzahnungszähne 22 springen an einem Abschnitt, der mit dem Adapter 10 kombiniert wird, vor.
Wie in 3 gezeigt, ist die Verbindungsfläche vom Stützelement 20a, die am Adapter 10 anliegt und im Bildvordergrund angeordnet ist, konvex-konkav.
Ferner sind die Verzahnungszähne 22 kontinuierlich am Umfang des Stützelements 20a in vorbestimmten Intervallen geformt und beide Seiten bzw. Flanken der Verzahnungszähne, z. B. der Axialzähne, sind schräg bzw. geneigt, so dass abgeschrägte Flächen 23 geformt werden.
Unterdessen ist der Adapter 10, der mit der Nabe eines Fahrzeugs kombiniert wird, als ein Rohr geformt, das zu beiden Seiten offen ist, und ein Flansch 11 wird an einem Endabschnitt des Adapters 10 geformt, um das Stützelement 20a mit dem Flansch 11 zu kombinieren.
Der Flansch 11 weist eine konvex-konkave Fläche auf, die mit den Verzahnungszähnen 22 des Stützelements 20a im Eingriff ist.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Flansch 11 Verzahnungszähne 32 auf, die mit den korrespondierenden Verzahnungszähnen 22 des Stützelements 20a in Eingriff gebracht werden können. Ferner sind die Verzahnungszähne 32 kontinuierlich am Umfang des Flansches 11 in vorbestimmten Intervallen geformt und beide Seiten der Verzahnungszähne 32 sind vorzugsweise schräg bzw. geneigt, so dass abgeschrägte Flächen 34 geformt werden.
Wie in 4 gezeigt, sind zweite Bolzenlöcher 12 am Umfang des Flansches 11 geformt. Die zweiten Bolzenlöcher 12 sind auf die ersten Bolzenlöcher 21a, 21b ausgerichtet, so dass Befestigungsbolzen 40 in die zweiten Bolzenlöcher 12 und die ersten Bolzenlöcher 21a, 21b eingesetzt werden können.
Ferner können Rippen 13 am Außenumfang des Adapters 10 geformt sein, um die Steifigkeit zu verstärken.
Die oben beschriebene Scheibe 30 und der Adapter 10 werden kombiniert, wie in 5 gezeigt.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, werden die Stützelemente 20 (20a, 20b) am Innenumfang der Scheibe 30 montiert, und der Flansch 11 des Adapters 10 wird eng anliegend mit dem Stützelement 20a verbunden.
Die Befestigungsbolzen 40 werden in die ersten Bolzenlöcher 21a, 21b und in die zweiten Bolzenlöcher 12 eingesetzt, so dass die Scheibe 30 und der Adapter 10 im Eingriff sind.
Ferner sind das Stützelement 20a und der Adapter 10 mittels der Verzahnungszähne 22 im Eingriff, so dass diese eine Rotationskraft übertragen können. Daher kann der Durchmesser der Befestigungsbolzen 40 gemäß der Größe und der Form der Verzahnungszähne 22 kleiner ausgeführt werden.
Zwecks Erläuterung und genauer Definition der angehängten Ansprüche wird der Begriff „innere” zur Beschreibung der Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen verwendet, wie sie in den Figuren dargestellt sind.
Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden. Es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsäte der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und damit dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert werden.
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

KR 10-2010-0093905 [0001]

Claims

Ein Scheibenrotor mit einem Adapter (10) und einer Scheibe (30), die mit dem Adapter (10) verbunden ist und durch einen Bremssattel gebremst wird, aufweisend: die Scheibe (30), die in ihrer Mitte ein Verbindungsloch (24) aufweist; ein ringförmiges Stützelement (20, 20a, 20b), das an einem Innenumfang der Scheibe (30) geformt ist und in dem ein erstes Bolzenloch (21a, 21b) am Umfang des Stützelements (20, 20a, 20b) geformt ist; den Adapter (10), dessen beide Seiten offen sind, wobei ein Flansch (11), der am Stützelement (20, 20a, 20b) anliegt, an einer Seite der beiden Seiten montiert ist und ein zweites Bolzenloch (12) am Umfang des Flansches (11) geformt ist; und einen Befestigungsbolzen (40), der in das erste und das zweite Bolzenloch (21a, 21b; 12) derart eingesetzt ist, dass das Stützelement (20, 20a, 20b) abnehmbar mit dem Adapter (10) im Eingriff ist.
Der Scheibenrotor nach Anspruch 1, wobei eine Fläche des Stützelements (20, 20a, 20b) aufgrund von Verzahnungszähnen (22), die von der Fläche des Stützelements (20, 20a, 20b) vorspringen, konvex-konkav ist und eine Fläche des Flansches (11) derart konvex-konkav ist, dass der Flansch (11) und das Stützelement (20, 20a, 20b) im Eingriff sind, wenn das Stützelement (20, 20a, 20b) mit dem Adapter (10) gekoppelt ist.
Der Scheibenrotor nach Anspruch 2, wobei die Verzahnungszähne (22) am Umfang des Stützelements (20, 20a, 20b) geformt sind und beide Seiten jedes Verzahnungszahnes (22) abgeschrägt sind.
Der Scheibenrotor nach Anspruch 1, wobei eine Fläche des Stützelements (20, 20a, 20b) aufgrund von ersten Verzahnungszähnen (22), die von der Fläche des Stützelements (20, 20a, 20b) vorspringen, konvex-konkav ist und eine Fläche des Flansches (11) aufgrund von zweiten Verzahnungszähnen (32) derart konvex-konkav ist, dass die ersten Verzahnungszähne (22) des Stützelements (20, 20a, 20b) und die zweiten Verzahnungszähne des Flansches (11) im Eingriff sind, wenn das Stützelement (20, 20a, 20b) mit dem Adapter (10) gekoppelt ist.
Der Scheibenrotor nach Anspruch 4, wobei die ersten Verzahnungszähne (22) an der Fläche des Stützelements (20, 20a, 20b) geformt sind und beide Seiten jedes ersten Verzahnungszahnes (22) entlang einer Umfangsrichtung des Stützelements (20, 20a, 20b) abgeschrägt sind.
Der Scheibenrotor nach Anspruch 4, wobei die zweiten Verzahnungszähne (32) an der Fläche des Flansches (11) geformt sind und beide Seiten jedes zweiten Verzahnungszahnes (32) entlang einer Umfangsrichtung des Flansches (11) abgeschrägt sind.