DE102012001601A1

DE102012001601A1 - Bremsscheibe und Radnabe für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102012001601A1
Application number: DE201210001601
Authority: DE
Inventors: B.Eng. Kai Rowohlt
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-01-26
Filing date: 2012-01-26
Publication date: 2012-10-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer ersten und einer zweiten Stirnseite (3, 4) sowie einer Innen-Mantelfläche (5), wobei die Bremsscheibe (1) an der Innen-Mantelfläche (5) in Umfangsrichtung (U) eine Mehrzahl von scheibenseitigen Aussparungen (6) und scheibenseitigen Ringzähnen aufweist, mittels welcher die Bremsscheibe (1) drehfest verbindbar ist mit einer Nabe (10), welche zu den scheibenseitigen Aussparungen (6) und scheibenseitigen Ringzähnen komplementäre nabenseitige Aussparungen und nabenseitige Ringzähne (12) aufweist, und wobei die scheibenseitigen Aussparungen (6) oder/und scheibenseitigen Ringzähne sich entlang einer axialen Richtung (A) der Bremsscheibe (1) in eine radiale Richtung (R) der Bremsscheibe (1) verjüngen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für ein Kraftfahrzeug sowie eine Nabe für ein Kraftfahrzeug.
Herkömmliche bekannte Bremsscheiben weisen üblicherweise eine erste und zweite Stirnseite sowie eine Innen-Mantelfläche auf, wobei die Bremsscheibe an der Innen-Mantelfläche in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von Aussparungen aufweisen kann, mittels welcher die Bremsscheibe drehfest mit einer Nabe einer Radaufhängung verbindbar ist. Dazu kann eine solche Nabe eine Mehrzahl von Ringzähnen aufweisen, welche an einer Außen-Mantelfläche der Nabe in Umfangsrichtung angeordnet sind. Um die Bremsscheibe drehfest mit einer solchen Nabe zu verbinden, wird die Bremsscheibe in axialer Richtung auf die Nabe aufgesetzt, und zwar derart, dass die Aussparungen der Bremsscheibe jeweils in die zugehörigen Ringzähne der Nabe eingreifen. Auf diese Weise kann die Bremsscheibe drehfest mit der Nabe verbunden werden.
Aus der DE 41 06 808 A1 ist eine zusammengesetzte Bremsscheibe für Teilbelag-Bremsen bekannt, bei der die Verbindung zwischen Bremsring und Nabe mittels eines Nockens am einen Teil erfolgt, der sich in eine am anderen Teil befindliche Nut erstreckt und an deren etwa radialen achsparallelen Seitenflächen anliegt, wobei mindestens ein Paar der aufeinander liegenden Seitenflächen der Nut und des Nockens teilförmig schräg liegt und die Seitenflächen der Nut mit achsparallelen Schrauben an den Nocken gepresst wird.
Herkömmliche Bremsscheiben bzw. zu derartigen Bremsscheiben komplementäre Naben weisen den Nachteil auf, dass sie in befestigtem Zustand zwar zueinander drehfest verbunden sind, jedoch eine integrierte Axialsicherung in einer axialen Richtung fehlt, so dass die Bremsscheibe gegen eine unerwünschte Axialbewegung gegenüber der Nabe mittels separater axialer Sicherungsmittel gesichert werden muss. Derartige axiale Sicherungsmittel können beispielsweise in Form eines separaten axialen Anschlags ausgebildet sein. Mit der Bereitstellung derartiger axialer Sicherungsmittel ist aber in der Regel auch ein zusätzlicher Herstellungsaufwand verbunden, was regelmäßig zu zusätzlichen Kosten bei der Herstellung der Bremsscheibe bzw. der zugehörigen Nabe führt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform für eine Bremsscheibe bzw. für eine Nabe bereitzustellen, bei der oben genannte Probleme beseitigt oder zumindest reduziert sind.
Die genannte Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen. Weiterbildende Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Durch die Bereitstellung von scheibenseitigen Aussparungen oder/und scheibenseitigen Ringzähnen an der Innen-Mantelfläche der Bremsscheibe, wobei die scheibenseitigen Aussparungen oder/und scheibenseitigen Ringzähne sich entlang einer axialen Richtung der Bremsscheibe in eine radiale Richtung der Bremsscheibe verjüngen, ist in axialer Richtung automatisch ein Anschlag für ein axiales Aufsetzen der Bremsscheibe auf eine Nabe realisiert, welcher eine Bereitstellung separater axialer Sicherungsmittel überflüssig macht. Entsprechendes gilt für die, insbesondere komplementäre, Ausbildung von nebenseitigen Ringzähnen oder/und nebenseitigen Aussparungen in der erfindungsgemäßen Nabe, wobei die nebenseitigen Aussparungen oder/und nebenseitigen Ringzähne sich entlang einer axialen Richtung der Nabe in eine radiale Richtung der Nabe verjüngen. Auch auf diese Weise ist, insbesondere in Kombination mit der oben beschriebenen verjüngten Ausbildung der Aussparungen oder/und Ringzähne der Bremsscheibe, ein Anschlag in axialer Richtung realisiert.
Mittels der erfindungsgemäßen Ausführung der Aussparungen bzw. der Ringzähne der Bremsscheibe oder/und der Nabe kann die erfindungsgemäße Bremsscheibe in axialer Richtung nur bis zum Erreichen einer vorbestimmten axialen Endposition auf die zugehörige Nabe aufgesetzt werden. Eine besonders effektive Sicherung in axialer Richtung ergibt sich dabei, wenn die Ringzähne bzw. Aussparungen der Nabe eine zu den Aussparungen bzw. Ringzähnen der Bremsscheibe komplementäre Negativform aufweisen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Bremsscheibe-Nabe-Anordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Bremsscheibe und eine Nabe, jeweils mit einem oder mit mehreren der oben genannten Merkmale.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch:
1a eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bremsscheibe-Nabe-Systems in einem nicht montierten Zustand,
1b, c eine Längs- bzw. Querschnittsansicht des Bremsscheibe-Nabe-Systems der 1a in einem montierten Zustand,
2 grobschematische, ergänzende Teildarstellungen der erfindungsgemäßen Bremsscheibe bzw. Nabe.
Eine erfindungsgemäße Bremsscheibe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist in der 1 mit 1 bezeichnet und weist eine erste und eine zweite Stirnseite 3, 4 sowie eine Innen-Mantelfläche 5 auf. An der Innen-Mantelfläche 5 sind in Umfangsrichtung U eine Mehrzahl von Aussparungen 6 und Ringzähnen angeordnet, welche sich in Umfangsrichtung U abwechseln und mittels welcher die Bremsscheibe 1 drehfest mit einer Nabe 10 verbindbar ist. Die Aussparungen 6 auf der Innen-Mantelfläche 5 der Bremsscheibe 1 verjüngen sich entlang einer axialen Richtung A der Bremsscheibe 1 jeweils in radialer Richtung R.
Die verjüngte Ausbildung der Aussparungen 6 der Bremsscheibe 1 ist in der Darstellung der 2a zur Verdeutlichung grobschematisch dargestellt. Die 2a zeigt dazu exemplarisch eine Seitenfläche 20 einer Aussparung 6 mit einer inneren und einer äußeren Seitenflächen-Kante 21, 22, Die Seitenfläche 20 verjüngt sich entlang der axialen Richtung A in radialer Richtung R.
Die Nabe 10 eines Kraftfahrzeugs kann wie in der 1 gezeigt mit einer ersten und zweiten Stirnfläche 14, 15 ausgebildet sein und ist ferner mit einer Außen-Mantelfläche 11 ausgebildet, welche in Umfangsrichtung U der Nabe 10 eine Mehrzahl von Ringzähnen 12 und Ausnehmungen aufweist, welche sich in Umfangsrichtung U' abwechseln. Mittels der Ringzähne 12 ist die Nabe 10 drehfest mit der Bremsscheibe 1 verbindbar. Die Ringzähne 12 verjüngen sich entlang einer axialen Richtung A' der Nabe 10 in radialer Richtung R'. Die verjüngte Ausbildung der Ringzähne 12 der Nabe 10 ist in der Darstellung der 2b zur Verdeutlichung grobschematisch dargestellt. Die 2b zeigt dazu exemplarisch eine Seitenfläche 25 eines Ringzahns 12 mit einer inneren und einer äußeren Seitenflächen-Kante 27, 26. Die Seitenfläche 25 verjüngt sich entlang der axialen Achse A' in radialer Richtung R'.
Vorzugsweise können die Ringzähne 12 der Nabe 10 in Bezug auf die Aussparungen 6 der Bremsscheibe 1 eine zu diesem komplementär Negativform aufweisen. Entsprechendes gilt für die Aussparungen der Nabe 10 in Bezug auf die Ringzähne der Bremsscheibe 1.
Zur drehfesten Befestigung der Bremsscheibe 1 an der Nabe 10 wird die Bremsscheibe 1 entgegen der axialen Richtung A auf die Nabe 10 aufgesetzt. Aufgrund der konischen Ausbildung der Aussparungen 6 und der Ringzähne 12 ist das Aufsetzen der Bremsscheibe 1 auf die Nabe 10 nur bis zu einer genau definierten vorbestimmten axialen Position möglich. In dieser axialen Position ist die Bremsscheibe 1 auf der Nabe 10 drehfest montiert und gegen eine weitere Bewegung entgegen der axialen Richtung A gesichert.
Ein Entfernen der Bremsscheibe 1 von der Nabe 12 ist nur durch eine Bewegung der Bremsscheibe 1 in die axiale Richtung A möglich. Erfindungsgemäß ist also mittels der verjüngten Ausbildung der Ringzähne 10 oder/und der Aussparungen 6 der Bremsscheibe 1 bzw. der Nabe 10 ein axialer Anschlag entgegen der axialen Richtung A bzw. A' definiert.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Aussparungen 6 der Bremsscheibe 1 und die Ringzähne 12 der Nabe 10 verjüngt ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich können aber erfindungsgemäß auch die Ringzähne der Bremsscheibe 1 und die Aussparungen der Nabe 10 verjüngt ausgebildet sein.
Alternativ oder zusätzlich zu der oben beschriebenen verjüngten Ausbildung der Aussparungen bzw. der Ringzähne können in einer weiteren Variante des Ausführungsbeispiels die Aussparungen 6' der Bremsscheibe 1 und auch die Ringzähne 12' der Nabe 10' bzgl. einer Draufsicht auf die Mantel-Innenfläche 5' der Bremsscheibe 1' bzw. auf die Mantel-Außenfläche 11' der Nabe 10 entlang der axialen Richtung A bzw. A' in der Umfangsrichtung U, U' verjüngt ausgebildet sein. Eine derartige Variante ist in der Darstellung gemäß der 2c, d grobschematisch gezeigt.
Anhand des oben erläuterten Ausführungsbeispiel wird klar, dass es zur Ausbildung eines erfindungsgemäßen axialen Anschlags nicht erforderlich ist, dass sowohl die Aussparungen 6 der Bremsscheibe 1 als auch die Ringzähne 12 der Nabe 10 beide eine konische Verjüngung aufweisen müssen. Vielmehr ist es grundsätzlich für die Realisierung eines erfindungsgemäßen axialen Anschlags in einem erfindungsgemäßen Bremsscheibe-Nabe-System ausreichend, wenn eine erfindungsgemäße verjüngte Ausbildung entweder in den Aussparungen 6 der Bremsscheibe 1 oder in den Ringzähnen 12 der Nabe 10 vorgesehen ist. Zur Erzielung eines optimalen Anschlags-Effekts weisen jedoch die Aussparungen 6 der Bremsscheibe 1 jeweils eine zu den Ringzähnen 12 der Nabe 10 komplementäre Negativform auf.
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 4106808 A1 [0003]

Claims

Bremsscheibe (1) für ein Kraftfahrzeug, – mit einer ersten und einer zweiten Stirnseite (3, 4) sowie einer Innen-Mantelfläche (5), – wobei die Bremsscheibe (1) an der Innen-Mantelfläche (5) in Umfangsrichtung (U) eine Mehrzahl von scheibenseitigen Aussparungen (6) und scheibenseitigen Ringzähnen aufweist, mittels welcher die Bremsscheibe (1) drehfest verbindbar ist mit einer Nabe (10), welche zu den scheibenseitigen Aussparungen (6) und scheibenseitigen Ringzähnen komplementäre nabenseitige Aussparungen und nabenseitige Ringzähne (12) aufweist, – wobei die scheibenseitigen Aussparungen (6) oder/und scheibenseitigen Ringzähne sich entlang einer axialen Richtung (A) der Bremsscheibe (1) in eine radiale Richtung (R) der Bremsscheibe (1) verjüngen.
Nabe (10) für ein Kraftfahrzeug, – mit einer Außen-Mantelfläche (11), welche in Umfangsrichtung (U' ) eine Mehrzahl von nabenseitigen Aussparungen und nabenseitigen Ringzähnen (12) aufweist, mittels welcher die Nabe (10) drehfest verbindbar ist mit einer Bremsscheibe (1), welche zu den nabenseitigen Aussparungen und nabenseitigen Ringzähnen (12) komplementäre scheibenseitige Aussparungen (6) und scheibenseitige Ringzähne (12) aufweist, – wobei die nabenseitigen Aussparungen oder/und nabenseitigen (12) Ringzähne sich entlang einer axialen Richtung (A') der Nabe (10) in eine radiale Richtung (R') der Nabe (10) verjüngen.
Bremsscheibe-Nabe-Anordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend: – eine Bremsscheibe (1) nach Anspruch 1, – eine Nabe (10) nach Anspruch 2, – wobei die Mehrzahl der nabenseitigen Ringzähne (12) bzw. nabenseitigen Aussparungen der Nabe (10) axial jeweils in die Mehrzahl der scheibenseitigen Aussparungen (6) bzw. scheibenseitigen Ringzähne der Bremsscheibe (1) eingesetzt oder einsetzbar ist.
Bremsscheibe-Nabe-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die scheibenseitigen bzw. nabenseitigen Aussparungen jeweils eine zu den nabenseitigen bzw. scheibenseitigen Ringzähnen komplementäre Negativform aufweisen.