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Die Erfindung beschreibt eine einteilig gefertigte Bremsscheibe als Austauschteil für strassenzugelassene Personenkraftwagen, wobei die neuartige Bremsscheibe eine ergänzende Spurverbreiterungsfunktion erfüllt.
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Hintergrund der Erfindung/Stand der Technik
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Um einem straßenzugelassenen Personenkraftwagen eine sportlichere Optik zu verleihen, wird von Fahrzeugbesitzern häufig der Wunsch geäußert, die Spur ihres Fahrzeugs innerhalb der gesetzlich zulässigen Toleranzen zu verbreitern.
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Eine technisch einwandfreie Lösung kann hierbei durch den Verbau von Leichtmetallfelgen mit einer geringeren Einpresstiefe erzielt werden, wobei diese Lösung durch den notwendigen Austausch des gesamten Felgensatzes jedoch sehr kostspielig ist.
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Insbesondere Fahrzeuge der mittleren und gehobenen Preisklasse sind in der Regel bereits ab Werk mit hochwertigen Leichtmetallfelgen ausgestattet, welche bei der Fahrzeugbestellung vom Fahrzeugbesitzer in einem bestimmten Design und/oder einer bestimmten Dimension ausgewählt werden können.
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Nach einem Fahrzeugerwerb in entsprechend favorisierter Konfiguration resultiert daher häufig der Kundenwunsch, den ausgewählten und dabei in größeren Dimensionen zumeist aufpreispflichtigen Leichtmetallfelgensatz der Erstausrüstung weiterzuverwenden und eine nachträgliche Spurverbreiterung über kostengünstige, ergänzende Maßnahmen zu realisieren.
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Hierzu bietet der KFZ-Zubehörmarkt sogenannte Spurplatten (oder auch Distanzscheiben oder Wheel Spacer genannt) in verschiedenen Stärken an.
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Eine solche Spurplatte wird zum Spurversatz des betreffenden Rades zwischen dem Brems-scheibentopf und der Felgennabe angeordnet, wobei entsprechend der Stärke der Spurplatte angepasste, längere Radschrauben verwendet werden. Die Spurplatte ist dabei als Lochkreisscheibe mit einer mittigen Zentrierbohrung ausgestaltet, welche hierbei mit dem Felgenzentrierbund der Radnabe im Eingriff steht.
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Die Gesamtstärke eines Spurplattenpaares definiert dabei die Spurverbreiterung, d. h., bei einer Spurplattenstärke von beispielsweise 12 mm resultiert eine Spurverbreiterung von 24 mm an der betreffenden Achse.
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Weist eine einzelne Spurplatte dabei eine Stärke von mehr als ca. 4 mm auf, so ist bei den meisten PKW-Typen nach deren Verbau kein Zugriff der Felgenzentrierbohrung auf den zugeordneten Felgenzentierbund an der Radnabe mehr gegeben.
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Um bei stärkeren Spurplatten weiterhin eine einwandfreie Zentrierung der Radfelge über deren Felgenzentrierbohrung zu ermöglichen, kann die Spurplatte hierzu an der radzugewandten Seite mit einem ergänzenden Zentrierbund zur Aufnahme bzw. Zentrierung der Felge ausgestaltet sein. Die Spurplatte verfügt dann über eine so genannte Doppelzentrierung.
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In Abhängigkeit der Abmaße der jeweilig aufnehmenden Radnabe werden gattungsgemäße Spurplatten mit Doppelzentrierung bei ausreichender Materialstärke im Übergangsbereich zwischen Lochkreisscheibe und radseitigem Zentrierbund ab einer Stärke von ca. 6 mm aufwärts angeboten.
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Als Beispiel einer solchen Spurplattenbauart mit Doppelzentrierung sei hier nur das System 2 der Fa. SCC Fahrzeugtechnik genannt.
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Mit Vorteil lässt sich mit solchen Spurplatten eine kostengünstige, und dabei optisch deutlich wahrnehmbare Spurverbreiterung unter Weiterverwendung der Erstausrüsterfelgen realisieren.
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Leider weist ein Verbau gattungsgemäßer Spurplatten unter ungünstigen Umständen jedoch auch erhebliche Nachteile auf, welche primär in den fertigungsbedingten und/oder montage-bedingten Planlauffehlern solcher Spurplatten begründet liegen können.
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Je nach Hersteller und Herkunft der Spurplatten sind hierbei fertigungsbedingte Planlauffehler bis zu 0,05 mm durchaus üblich, welche sich zu den Planlauffehlern des Radnabenflansches und der Bodenplatte des Bremsscheibentopfes in ungünstiger Weise aufaddieren können.
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Ist beispielsweise bereits ab Fahrzeugherstellerwerk am plangedrehten Radnabenflansch und an der beidseitig plangedehten Bodenpaltte des Bremscheibentopfs je ein fertigungsbedingter Planlauffehler von 0,05 mm vorhanden, so kann schon beim Verbau der Serienteile im ungünstigsten Falle ein kumulierter Planlauffehler von 0,1 mm an der außenliegenden Planfläche des Bremsscheibentopfbodens resultieren.
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Wird nun die komplementäre Planfläche der Felgennabe an dieser, bei Rotation taumelnden Planfläche des Bremsscheibentopfbodens angeflanscht, so führt dies am radial weiter entferntem Felgenhorn bereits zu einem Seitenschlag von mehreren 1/10 Millimetern.
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In der Regel haben diese, noch zulässigen Planlauftoleranzen bzw. fertigungsbedingten Planlauffehler innerhalb der Serienbauteile jedoch noch keinen spürbar negativen Einfluss auf den Fahrkomfort und werden vom Fahrzeugführer als solche auch nicht wahrgenommen.
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Wird nun jedoch eine zusätzliche Spurplatte mit einem weiteren, fertigungsbedingt stets vorhandenen Planlauffehler verbaut, so kann sich der kumulierte Planlauffehler, ausgehend vom Radnabenflansch bis zur Felgenabe, mit Nachteil noch weiter aufaddieren.
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Weist die zwischenmontierte Spurplatte nun einen beispielhaften Planlauffehler von 0,05 mm auf, so kann sich der Gesamtplanlauffehler gemäß den vorgenannten Gegebenheiten bereits bis zu 0,15 mm an der außenliegenden Planfläche der Spurplatte bzw. an der komplementären Planfläche der Felgennabe aufaddieren, d. h. am Felgenhorn und am aufgezogenen Reifen resuliert durch den Verbau der Spurplatte nun ein entsprechend überhöhter Seitenschlag, welcher im genannten Fallbeispiel im Vergleich zum Serienzustand dem Faktor 1,5 entspricht.
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Hierbei ist zu bedenken, das jene, durch die Taumelbewegung der Felge initiierten und am Komplettrad wirkenden Axial- und Radialkräfte im Quadrat zur Umfangsgeschwindigkeit ansteigen.
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Steigen diese Kräfte bzw. die daraus resultierenden Schwingungen nun in einen unzulässigen Bereich an, so kann dies vom Fahrzeugführer als deutliche Vibration im Fahrbetrieb wahrgenommen werden, wobei insbesondere am Vorderrad wirksame Schwingungen zu einem inakzeptablen Lenkradzittern führen. Desweiteren werden durch diese Schwingungen sowohl die Radlager als auch einzelne Radaufhängungselemente (Traggelenke, Spurstangenköpfe, etc.) mit Nachteil überhöten Belastungen ausgesetzt, wobei dies zu vorzeitigem Verschleiß bzw. Defekt dieser Bauteile führt.
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Ein weiterer Nachteil beim Verbau von Spurplatten ist durch die latente Gefahr einer unsachgemäßen Vorgehensweise beim Radwechsel gegeben. Werden beispielsweise in KFZ-Werkstätten zur Vermeidung des Mehraufwands die Spurplatten nicht demontiert und entsprechend die Fügeflächen zwischen Bremsscheibe und Spurplatte nicht ordnungsgemäß gereinigt, so kann es auch nach einem Wechsel von Sommer- und Winterrädern erstmalig zu Vibrationen kommen. Oftmals liegt das verusachende Rundlaufproblem nach dem Radwechsel dann darin begründet, dass zunächst durch die Raddemontage Korrosionspartikel im Fügespalt zwischen Spurscheibe und Bremsscheibentopfboden gelöst bzw. freigesetzt wurden, welche anschließend bei beim erneuten Anziehen der Radschrauben an anderer Stelle im Fügespalt eingeklemmt werden. Im weiteren Fahrbetrieb können durch diese eingeklemmten Fremdpartikel mit Nachteil sowohl die Vorspannkraft der Radschrauben, als auch der Reibschluß der Fügeflächen zwischen Bremsscheibe und Spurplatte in unzulässigem Ausmaß reduziert sein.
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In der Praxis führen durch Spurplatten verursachte Rundlaufprobleme einzelner oder auch mehrerer Räder gehäuft zu Kundenreklamationen, wobei deren Ursachen sowohl fertigungsbedingt, als auch montagebedingt sein können.
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In Einzelfällen kommt es sogar zu Rückrüstungen, da sich insbesondere ein fertigungsbedingtes Rundlaufproblem nur mit einem unverhätnismäßigem Zeit- bzw. Kostenaufwand auf ein Minimum reduzieren lässt. (Beispielsweise durch mehrfaches, versuchsweises Drehen einer Spurplatten relativ zur Radnabe mit anschließender Seitenschlagmessung mittels Messuhr.)
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Zusammenfassend lässt sich festhalten, das der Verbau gattungsgemäßer Spurplatten häufig zu diversen Problemen und Reklamationen (Vibrationen im Fahrbetrieb etc.) führt, wie dies auch von zahlreichen Anwendern in einschlägigen KFZ-Internetforen untereinander kommuniziert wird.
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Im Folgenden soll nun kurz auf den angrenzenden Stand der Technik eingegangen werden:
Bereits aus der Patentanmeldung
DE 22 48 012 A1 ist bekannt, eine Radfelge über eine Bremsscheibe zu zentrieren.
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In der Patentanmeldung
WO 2006/095603 A1 ist eine Radlagereinheit offenbart, wobei die Zentrierung der Radfelge über einen stirnseitigen Zentrierbund an einer Bremsscheibe erfolgt.
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Eine ähnliche Ausgestaltung einer Bremsscheibe offenbart die Patentanmeldung
WO 2014/032834 A1 , wobei jeweilig die vereinfachte Herstellung der Radnabe, und/oder deren Lagerung und/oder die vereinfachte Herstellung einer Gleichlaufgelenkverbindung zur Radnabe im Vordergrund steht.
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Aufgabe
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Kernaufgabe der Erfindung ist es, unter Beibehaltung der serienmäßigen Radnaben- und Achskonstruktion, sowie der serienmäßigen Felgen-Reifenkombination eine kostengünstige, nachträgliche Spurverbreiterungsmöglichkeit für strassenzugelassene Personenkraftwagen mit geringstmöglichem Planlauffehler der Radanbindung aufzuzeigen, d. h insbesondere der resultierende Gesamtrundlauf des Komplettrades soll unter normalen Montagebedingungen stets im vorgesehenen Toleranzbereich des Fahrzeugsherstellers liegen.
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Lösung
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine einteilig hergestellte Bremsscheibe nach den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 1 oder 2 gelöst.
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Grundgedanke der Erfindung ist es, die bisher übliche, geschichtete Bauteilkombination einer Bremsscheibe und einer ergänzenden Spurplatte mit Doppelzentrierung zu einem einzelnen Bauteil zusammenzufassen, wobei mit besonderem Vorteil in konstruktiv sehr einfacher Weise der Schwachpunkt der Trennfuge zwischen Bremsscheibentopfboden und Spurplatte gänzlich entfällt.
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Somit sind, analog zu den Serienbedingungen, zwischen Radnabenflansch und Felgennabe wieder lediglich zwei Trennfugen gegeben. Hierdurch ist mit Vorteil der maximal mögliche, kumulierte Planlauffehler wieder auf den Toleranzbereich des Serienstandarts reduziert.
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Mit weiterem Vorteil ist die Bauteilanzahl reduziert, wodurch beim Radwechsel auch der Reinungsaufwand der verbleibenden Fügeflächen wieder auf das übliche Ausmaß begrenzt wird.
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Mit weiterem Vorteil werden auch die auftretenden Brems- bzw- Antriebsmomente wieder mit geringsmöglcher Anzahl kraftschlüssiger Verbindungsflächen bzw. Fügeflächen auf das Rad übertragen.
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Zweckmäßig ist die neuartige Bremsscheibe einteilig aus einem Gußrohling hergestellt und wird nach der spanenden Bearbeitung im letzen Fertigungsschritt in an sich bekannter Form dynamisch ausgewuchtet. Mögliche Unwuchten, welche ggf. durch den zusätzlichen Verbau von Spurplatten auftreten können, werden mit Vorteil durch deren Entfall von vornherein ausgeschlossen.
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Da die Bremsscheibe ein Verschleißteil darstellt, soll die erfinderische Bremsscheibe als Austauschteil insbesondere jene Kundennachfrage bedienen, welche im Rahmen eines zeitnah notwendigen, verschleißbedingten Bremsscheibenwechsels eine ergänzende Spurverbreiterung ihres PKW's in Erwägung ziehen.
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Der zusätzliche Fertigungs- und Materialaufwand der erfindungsgemäßen Bremsscheibe ist im Vergleich zur geometrischen Ausgestaltung einer Serien- bzw. Nachbaubremsscheibe nur geringfügig erhöht, somit kann dem Kunden die neuartige Bremsscheibe bei nur sehr geringen Mehrkosten als Alternativprodukt mit dem Mehrwert einer integrierten Spurverbreiterungsfunktion angeboten werden.
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Bei isolierter Betrachtung des reinen Mehraufwands zur Fertigung der erfinderischen Bremsscheibe gegenüber einer Serienbremsscheibe darf sogar davon ausgegangen werden, das sich die Kostenbilanz erst ab einem mehrfachen Bremsscheibenwechsel zugunsten der vorbekannten Spurverbreiterungslösung über weiterverwendbare Spurplatten verlagert.
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Zum Verbau der neuartigen Bremsscheibe werden einmalig längere Radschrauben bzw. Rändelbolzen benötigt, welche jedoch ebenso beim Verbau einer separaten Spurplatte notwendig werden. Somit ist auch hier kein Kostennachteil gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik gegeben.
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Im Folgenden sollen die erfinderischen Merkmale der neuen Bremsscheibe und die Abgrenzung zum bisherigen Stand der Technik näher erläutert werden:
Zunächt sollen mit Hilfe der 1 einige geometrische Gegebenheiten einer gängigen PKW-Radnabe verdeutlicht werden, welche in dieser oder zumindest in ähnlicher Bauart in zahlreichen Personenkraftwagentypen alltäglich im Einsatz ist. Die neuartige Bremsscheibe ist dabei zum nachträglichen Anbau an einer gattungsgemäßen Radnabe vorgesehen.
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In der 1 ist beispielhaft eine einzele Radnabe 1 einer angetriebenen Vorderachse gezeigt, wobei die Radnabe 1 über ein doppelreihiges Schrägkugellager wälzgelagert ist.
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Die Radnabe 1 ist dabei mit einem Radnabenflansch 1c versehen, dessen radzugewandte Planfläche orthogonal zur Rotationachse C1 der Radnabe 1 angeordnet liegt. Der Radnabenflansch 1c ist ergänzend mit einem Gewindelochkreis zur Aufnahme einer Mehrzahl von Radschrauben versehen, mit welchen die zugeordnete Serienbremsscheibe und die zugeordnete Radfelge als axial geschichtetes Bauteilepaket kraftschlüssig mit dem Radnabenflansch 1c gefügt werden. Fahrzeugherstellerabhängig können als Fügeelement auch in den Radnabenflansch 1c eingepresste Rändelbolzen mit ergänzenden Befestigungsmuttern vorgesehen sein.
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Die Radnabe 1 ist weiter an ihrer Stirnseite mit einem zweifach abgestuften Zentrierbund z versehen, dessen beide äußeren Zylindermantelflächen 1a und 1b konzentrisch zur Lagerachse C1 der Radnabe 1 angeordnet liegen. Die erste Zylindermantelfläche 1a ist dabei mit einem größeren Durchmesser d1 ausgestaltet, wobei dieser Abschnitt zur Aufnahme und Zentrierung einer Serienbremsscheibe vorgesehen ist. Die zweite Zylindermantelfläche 1b ist mit einem kleineren Durchmesser d2 ausgestaltet, wobei dieser Abschnitt zur Aufnahme und Zentrierung einer Radfelge vorgesehen ist.
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Der Zentrierbund z weist dabei eine Gesamthöhe hz auf, welche nach dem Aufstecken einer Serienbremsscheibe auf die Zylindermantelfläche 1a gerade noch eine ausreichend langen Zentrierabschnitt auf der Zylindermantelfläche 1b für die Radfelge bereitstellt. Die Zentrierung einer Radfelge erfolgt hierbei zumeist nur über eine Länge von wenigen Millimetern, um die Gefahr eines Festkorridierens der Felgenzentrierbohrung auf dem Zentrierabschnitt 1b der Radnabe 1 auf ein Minimum zu reduzieren.
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Die Felgenzentrierbohrungen von gängigen OEM-Leichtmetallfelgen sind dabei radnabenseitig zumeist mit einer groß dimensionierten, kegelförmigen Führungsfase versehen, um das zügige Aufstecken eines Komplettrades auf die Zylindermantelfläche 1b zu erleichtern. Führungsfasen von bis zu 7 mm × 45 Grad sind hierbei durchaus üblich. (beispielsweise bei VW und Audi OEM-Leichtmetallfelgen)
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In der 1a ist der vorbekannte Stand der Technik gezeigt, wobei eine nachträgliche Spurverbreiterung mittels nachgerüsteter Spurplatte 7 realisiert ist.
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Die dargestellte, beispielhafte Serienbremsscheibe 2 ist mit einer einzelnen Senkschraube als Fixierelement auf der Radnabe 1 gehalten und in ihrer Winkellage orientiert. Über einen entsprechenden Passsitz ist die Serienbremsscheibe 2 dabei über ihre Zentrierbohrung auf der größeren Zylindermantelfläche 1a der Radnabe 1 zentriert.
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Der Bremsscheibentopfboden 2c liegt hierbei mit seiner innenliegenden Planfläche bündig an der Planfläche des Radnabenflanschs 1c an. In Abhängigkeit des betreffenden PKW-Typs beträgt die übliche Stärke t2 eines serienmäßigen Bremscheibentopfbodens dabei ca. 6– bis 8 mm.
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Zum weiteren Verständnis der Erfindung wird in allen folgenden Ausführungsbeispielen eine serienmäßige Stärke t2 des Bremsscheibentopfbodens 2c von 8 mm zugrunde gelegt.
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Weiter ist eine nachträglich aufgesteckte Spurplatte 7 in vorbeschriebener Ausgestaltung mit Doppelzentrierung gezeigt, welche im Ausführungsbeispiel zur besseren Zuordnung der Bezugszeichen nur als Viertelsegment bzw. als 90 Grad-Schnitt dargestellt ist.
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Die Spurplatte 7 ist dabei mit ihrer eingelassenen Zentrierbohrung lose auf die kleinere Zylindermantelfläche 1b der der Radnabe 1 aufgesteckt, wobei die Spurplatte 7 an der radzugewandten Seite mit einem ergänzenden Felgenzentrierbund 7b mit dem Außendurchmesser d2 versehen ist. Dieser Felgenzentrierbund 7b dient der späteren Aufnahme und Zentrierung der Radfelge, wobei der Nenndurchmesser d2 des Felgenzentrierbunds 7b entsprechend gleich dem Nenndurchmesser d2 der kleineren Zylindermantelfläche 1b der Radnabe 1 ist.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß der 1a beträgt die Spurscheibenstärke dabei t7 = 12 mm, woraus am betreffenden Rad ein entsprechender Spurversatz SV von 12 mm resultiert. An der betreffenden Achse ist also insgesamt eine nachträgliche Spurverbreiterung von 24 nmm realisiert.
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Mit Hilfe der 2, 2a, 2b und 2c soll nun die erfinderische Bremscheibe mit ergänzender Spurverbreiterungsfunktion erläutert werden:
Wie insbesondere aus der 2 für den Fachmann sofort erkennbar wird, ist hierbei in konstruktiv sehr einfacher Weise die bisherige, nachteilig geschichtete Bauart einer Serienbremsscheibe 2 mit ergänzender Spurplatte 7 durch eine einteilige Bremsscheibe 3 mit einem signifikant breiteren Bremsscheibentopfboden 3c ersetzt, wobei die neue Bremsscheibe 3 als ergänzendes Merkmal an ihrer radzugewandten Stirnseite mit einem Zentrierbund 3b versehen ist.
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Damit über die beispielhafte, erfinderische Bremsscheibe 3 wiederum einen Spurversatz SV von 12 mm erzielt wird, weist deren Bremsscheibentopfboden 3c nun eine Stärke von t3 = 20 mm auf. Der Spurversatz SV wird also durch die Stärkendifferenz der Bremsscheibentopfböden zwischen erfinderischer Bremsscheibe 3 mit Spurverbreiterungsfunktion und Serienbremsscheibe 2 definiert.
Hierbei gilt: t3 – t2 = SV
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Im Ausführungsbeispiel gemäß den 2, 2a, 2b und 2c bedeutet dies entsprechend: 20 mm (t3 der neuen Bremsscheibe) – 8 mm (t2 der Serienbremsscheibe) = 12 mm SV (Spurversatz)
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Dem Fachmann ist klar, das im erfinderischem Sinne unter der Stärke (t2, t3) eines jeweiligen Bremsscheibentopfbodens der jeweilige Abstand zwischen den spanend bearbeiteten Fügeflächen des Bremsscheibentopfbodens verstanden werden soll.
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Gemäß dem Patentanspruch 1 ist die erfinderische Bremsscheibe 3 dabei mit Vorteil auf der größeren Zylindermantelfläche 1a der Radnabe 1 zentriert, sodass deren Zentrierung so nahe wie möglich zur Wälzlagerung der Radnabe 1 realisiert ist. Hierzu ist konzentrisch zur Rotationsachse C1 an der Innenseite des Bremsscheibentopfbodens 3c eine Zentrierbohrung 3a mit einem Durchmesser D1 eingelassen, welche als Passsitz mit der Zylindermantelfläche 1a der Radnabe 1 im Eingriff steht. In Einbaulage ist die Bremsscheibe 3 im Bereich der kleineren Zylindermantelfläche 1b mit einer zweckmäßigen Freikontur versehen, wobei sowohl zur Zylindermantelfläche 1b, als auch zur radzugewandten Stirnfläche des Zentrierbunds z hin ein ausreichender Freiraum bzw. Spalt vorgesehen ist.
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Um eine einwandfreie Zentrierung der Radfelge 6 zu gewährleisten, ist konzentrisch zur Rotationsachse C1 an der radzugewandten Seite des Bremsscheibentopfbodens 3c der ergänzende Zentrierbund 3b vorgesehen. Dessen äußere Zylindermantelfläche mit dem Durchmesser d2 dient dabei zur Aufnahme und Zentrierung der Radfelge 6 über deren Zentrierbohrung 6b. (siehe hierzu 2c) Das Nennmaß d2 der Zylindermantelfläche am Zentrierbund 3b ist dabei entsprechend gleich dem Nennmaß d2 der kleineren Zylindermantelfläche 1b an der Radnabe 1 ausgeführt.
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Wie aus der 2c weiter hervorgeht, wird die erfinderische Bremsscheibe 3 mittels längerer Radschrauben 6.1 gemeinsam mit der Radfelge 6 am Radnabenflansch 1c als geschichtetes Bauteilpaket angeflanscht, wobei nun mit besonderem Vorteil nur noch zwei Trennfugen mit entsprechend reduziertem Planlauffehler vorhanden sind.
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Im Rahmen eines notwendigen Bremsscheibenwechsels ist somit die gestellte Aufgabe in konstruktiv sehr einfacher Weise und bei sehr geringem Mehrkostenaufwand zuverlässig gelöst.
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Im Folgenden sollen besonders vorteilhafte bzw. bevorzugte Ausgestaltungsmöglichkeiten der erfinderischen Bremsscheibe 3 aufgezeigt werden:
Gemäß der 2 ist die Bremsscheibe 3 in bekannter Form über eine einzelne Fixierschraube an der Radnabe 1 gehalten und in Ihrer Winkellage orientiert. Hierdurch ist mit Vorteil wieder eine vereinfachte Radmontage gewährleistet, da das Ausrichten der Winkellage einer zusätzlich aufgesteckten Spurplatte während der Radmontage entfällt.
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Wie aus der 2a und 2b hervorgeht, kann der verstärkte Bremsscheibentopfboden 3c zwischen den Durchgangsbohrungen 3d für die Radschrauben 6.1 mit Gießtaschen 3e versehen sein, wodurch die zusätzlichen, rotierenden und ungefederten Massen der erfinderischen Bremsscheibe 3 auf ein fahrdynamisch unkritisches Ausmaß reduziert sind.
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Alternativ zu den gezeigten Gießtaschen 3e können zur größtmöglichen Gewichtsoptimierung auch komplette Durchbrüche durch den Bremsscheibentopfboden 3c hindurch in entsprechend zweckmäßiger Form vorgesehen sein.
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Durch den verstärkten Bremsscheibentopfboden 3c sind nunmehr längere Durchgangsbohrungen 3d gegeben, sodass zumindest eine Durchgangsbohrung 3d durch ein tragfähiges Innengewinde g mit einer ausreichender Anzahl von Gewindegängen ergänzt werden kann. Somit ist beispielweise zum Radlageraustausch mit Vorteil eine erheblich vereinfachte und insbesondere schadensfreie Demontage einer festsitzenden Bremsscheibe 3 gewährleistet, da zum Abziehen der Bremsscheibe 3 von der Radnabe 1 ein handelsüblicher Gleithammer Vewendung finden kann, welcher hierzu am eingebrachten Innengewinde g angreift.
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Wie aus der 2b ersichtlich wird, können die Reibflächen der erfinderischen Bremsscheibe 3 zur optischen Unterstreicheung eines sportlichen Charakters ergänzend mit kegelförmigen Einsenkungen und/oder nutenartigen Vertiefungen versehen sein.
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Ebenso können die Reibflächen der Bremsscheibe in an sich bekannter Weise auch als gelochte Version ausgeführt sein.
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In den 3 und 3a ist die unterschiedliche, geometrische Ausgestaltung der Serienbremsscheibe 2 und der erfinderischen Bremsscheibe 3 nochmals in direkter Gegenüberstellung verdeutlicht.
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Wie aus der ergänzenden 3b hervorgeht, kann ein vom ersten Ausführungsbeispiel abweichender, kundenseitig gewünschter Spurversatz SV selbstverständlich durch einen entsprechend mehr oder weniger verbreiterten Bremsscheibentopfboden realisiert werden.
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In der 3b ist hierzu beispielhaft eine erfinderische Bremsscheibe 4 gezeigt, deren Bremsscheibentopfboden 4c eine Stärke von t4 = 23 mm aufweist. Beim Verbau der erfinderischen Bremsscheibe 4 beträgt der resultierende Spurversatz SV gegenüber einer verbauten Serienbremsscheibe 2 nun entsprechend 15 mm.
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In der 4 und 4a ist beispielhaft eine erfinderische Bremsscheibe 5 gezeigt, welche lediglich einen Spurversatz SV von 7 mm bewirkt. Ein solch moderater Spurversatz kann bei entsprechend groß dimensionierter Führungsfase 6c an der Felgenzentrierbohrung 6b durch eine geschickte Ausgestaltung des Übergangsbereich zwischen dem Bremsscheibentopfboden 5c und dem radtzugewandten Zentrierbund 5b realisiert werden.
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Um dabei eine ausreichende Materialstärke im Übergangsbereich zwischen dem Bremsscheibentopfboden 5c und dem radtzugewandten Zentrierbund 5b zu gewährleisten, wird der Übergangsbereich zweckmäßig mit einer Aussenfase 5d ausgestaltet, wobei nach erfolgter Montage des Bauteilepakets der Freiraum der felgenseitigen Führungsfase 6c entsprechend großzügig von der Aussenfase 5d der Bremsscheibe 5 ausgefüllt wird. Die gezeigte Bremscheibe 5 ist hierbei über ihre Zentrierbohrung 5a auf der größeren Zylindermantelfläche 1a der Radnabe 1 zentriert. Die dargestellte Radfelge 6 wird dabei über ihre Zentrierbohrung 6b auf der äußeren Zylindermantelfläche des ergänzenden Zentrierbunds 5b der Bremsscheibe 5 zentriert.
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Gemäß dem Patentanspruch 2 ist es grundsätzlich auch möglich, eine erfinderische Bremsscheibe mit ergänzender Spurverbreiterungsfunktion auf der kleineren Zylindermantelfläche 1b des zweifach abgestuften Zentrierbunds z zu zentrieren.
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Dies soll kurz mit Hilfe der 5 und 5a verdeutlicht werden:
Die gezeigte, erfinderische Bremsscheibe 8 ist hierbei mit einer entsprechend tiefer eingelassenen Zentrierbohrung 8f in den Bremsscheibentopfboden 8c versehen. Die Zentrierbohrung 8f steht dabei als Passsitz mit der kleineren Zylindermantelfläche 1b der Radnabe 1 im Eingriff. Der Nenndurchmesser D2 der Bremsscheibenzentierbohrung 8f ist entsprechend gleich dem Nenndurchmesser D2 der Felgenzentrierbohrung 6b ausgeführt. Im Umfangsbereich der größeren Zylindermantelfläche 1a, sowie im Bereich der Stirnseite des abgestuften Zentrierbunds z ist die Bremsscheibe 8 mit einer entsprechend zweckmäßig ausgestaltetenden Freikontur vesehen, sodass nach erfolgter Montage des Bauteilepakets ein ausreichender Freiraum zur größeren Zylindermantelfläche 1a und ein geringfügiger Spalt zur Stirnseite des abgestuften Zentrierbunds z gewährleistet ist.
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Eine Zentrierung der erfinderischen Bremsscheibe 8 auf der kleineren Zylindermantelfläche 1b hat dabei den Vorteil, dass insbesondere bei relativ kleinem Spurversatz (vorzugsweise bis zu 8 mm) der Übergangsbereich zwischen dem Bremsscheibentopfboden 8c und dem radtzugewandten Zentrierbund 8b mit maximal möglicher Materialstärke ausgestaltet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2248012 A1 [0027]
- WO 2006/095603 A1 [0028]
- WO 2014/032834 A1 [0029]
