DE10246939A1

DE10246939A1 - Befestigung einer Bremsscheibe an einer Radnabe eines Nutzfahrzeuges

Info

Publication number: DE10246939A1
Application number: DE10246939A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Umling; Simon Bernhard
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2004-05-06

Abstract

Die Erfindung gibt eine neue Art von Befestigung einer Bremsscheibe (6) an einer Radnabe (5) eines Nutzfahrzeuges wie Lastkraftwagen oder Omnibus an. Dabei weist die Radnabe (5) einen Flansch (7) auf, an dem die Bremsscheibe (6) abstützbar und befestigbar ist, und zwar mittels mehrerer achsparalleler, in Gewindebohrungen (15) im Flansch (7) eingeschraubter Schrauben (10) und spezieller Befestigungshülsen (11). Diese weisen planparallele Außenabflachungen (17, 18) auf, mit denen sie jeweils in eine parallelwandige (20, 21) Radialvertiefung (19) in der Bremsscheibe (6) eingepasst eintauchen. Mit sich an die Außenabflachungen (17, 18) anschließenden segmentartigen Radialvorsprüngen oder einem Radialbund (22) stützt sich jede der Befestigungshülsen (11) außen an der Bremsscheibe (6) ab. Die Bremsscheibe (6) wird somit über die Befestigungshülsen (11) unter der Krafteinwirkung der sich an den äußeren freien Stirnflächen der Befestigungshülsen (11) mit ihren Köpfen (12) abstützenden Schrauben (10) an den Flansch (7) der Radnabe (5) angepresst. DOLLAR A Diese Befestigungsart ermöglicht bei Erwärmung der Bremsscheibe (6) deren freie radiale Ausdehnung und stellt aber trotzdem eine weitere einwandfreie Verbindung der erwärmten Bremsscheibe (6) mit der Radnabe (5) sicher.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigung einer Bremsscheibe an einer Radnabe eines Nutzfahrzeuges wie Lastkraftwagen oder Omnibus.
Bei Nutzfahrzeugen wie Lastkraftwagen oder Omnibussen müssen die Bremsscheiben von deren Scheibenbremsen insofern in besonderer Art und Weise an der Radnabe befestigt werden, weil sie sich im Fahrbetrieb bei starken und langanhaltenden Bremsungen (z. B. Tal- oder Passfahrten) sehr stark erwärmen und daher, um sich nicht zu stark zu deformieren oder gar zu reißen, ausdehnen können müssen. Es sind in der Praxis schon die verschiedensten Verbindungsarten für die Bremsscheiben von Nutzfahrzeugen konstruiert und getestet worden, es gibt aber nach wie vor Handlungsbedart in Richtung einer voll befriedigenden und über einen langen Zeitraum standhaften Befestigungsart der Bremsscheibe.

Ähnliche Probleme wie bei Lastkraftwagen und Omnibussen, jedoch nicht in dem gleichen Maße treten bei Schienenfahrzeugen auf, deren Räder mit Scheibenbremsen ausgestattet sind. Eine Art von Befestigung einer Bremsscheibe eines Schienenfahrzeuges am Nabenkörper eines Rades ist aus der DE 10028958 A1 bekannt. Dort ist die Bremsscheibe zwischen zwei Radnabenflanschen aufgenommen und über spezielle Schraubverbindungen an diesen befestigt. Für Lastkraftwagen und Omnibusse scheint diese Befestigungsart aber nicht geeignet.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine neue Art von Befestigung einer Bremsscheibe an einer Radnabe eines Nutzfahrzeuges wie Lastkraftwagen oder Omnibus zu schaffen, die bei starker Erwärmung der Bremsscheibe eine Ausdehnung derselben erlaubt und die Bremsscheibe trotzdem sicher an der Radnabe angebaut hält.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Befestigungsart mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Lösung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ist an der Radnabe ein Flansch vorgesehen, an dem die Bremsscheibe befestigbar ist. Als Befestigungsmittel sind mehrere Schrauben und spezielle Befestigungs hülsen vorgesehen. Die Schrauben sind dabei achsparallel in Gewindebohrungen des Radnaben-Flansches eingeschraubt. Außerdem durchdringt jede der Schrauben eine Befestigungshülse, die mit planparallelen Außenabflachungen in eine parallelwandige Radialvertiefung in der Bremsscheibe eingepasst eintaucht und mit den sich an ihre Außenabflachungen anschließenden segmentartigen Radialvorsprüngen oder einem Radialbund außen an der Bremsscheibe abstützt. Die Bremsscheibe wird in Einbaulage somit unter der Krafteinwirkung der sich mit ihren Köpfen an den äußeren freien Stirnflächen der Befestigungshülsen abstützenden Schrauben über diese und die Befestigungshülsen an den Flansch der Radnabe angepresst. Die Bremsscheibe ist mit dieser Art von Befestigungsmitteln relativ einfach und schnell an der Radnabe befestigbar und nach Verschleiß auch wieder relativ einfach austauschbar. Sie ist aufgrund der erfindungsgemäßen Befestigungsmittel – ohne dass es koaxialer formschlüssiger Zentrierungsmittel bedürfte – über die Befestigungshülsen selbstzentriert und quasi schwimmend an der Radnabe angeflanscht. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass sich die Bremsscheibe bei Erwärmung gleichmäßig radial ausdehnen kann und trotzdem einwandfrei an der Radnabe gehalten bleibt.

Nachstehend ist die erfindungsgemäße Lösung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Beispiels noch näher erläutert. In der Zeichnung ist dieses Ausführungsbeispiel gezeigt in
1 im Schnitt, in
2 in einem Teilabschnitt in Vorderansicht (ohne Schrauben) und in
3 in einem Teilabschnitt perspektivisch sowie mit Explosionsdarstellung der Befestigungselemente.
In der Zeichnung ist von einem Rad eines Nutzfahrzeuges wie Lastkraftwagen oder Omnibus das Radlager 1 mit seiner Innenhülse 2 und Kegelrollen 3, 4 gezeigt, auf denen eine die Lager-Außenhülse bildende Radnabe 5 drehbar gelagert ist. Von der diesem Rad zugeordneten Schreibenbremse ist in der Zeichnung die Bremsscheibe 6 gezeigt.
Die Radnabe 5 weist einen Flansch 7 mit einer ebenen Anlagefläche 8 auf, an dem bzw. der die Bremsscheibe 6 mit einer ebenen Anlagefläche 9 abstützbar und befestigbar ist durch die nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Befestigungsmittel. Hierbei handelt es sich um eine größere Anzahl, z. B. 14 Stück, von gleichen Schrauben 10 und speziellen Befesti gungshülsen 11. Die Schrauben 10 weisen jeweils einen Kopf 12 mit ebener Unterseite 13 sowie einen Gewindeschaft 14 auf, mit dem sie in Gewindebohrungen 15, die im Flansch 7 der Radnabe 5 ausgebildet sind, eingeschraubt sind. Jede dieser Schrauben 10 durchdringt mit geringem Radialspiel die zentrale Durchgangsbohrung 16 einer Befestigungshülse 11. Jede dieser Befestigungshülsen 11 weist zur Mittellinie symmetrische planparallele Außenabflachungen 17, 18 auf, mit denen sie in eine parallelwandige Radialvertiefung 19 in der Bremsscheibe 6 eingepasst eintaucht. Die beiden Wände jeder dieser Radialvertiefungen 19 sind mit 20, 21 bezeichnet. Jede der Befestigungshülsen 11 stützt sich entweder mit ihren sich axial an die Außenabflachungen 17, 18 anschließenden segmentartigen Radialvorsprüngen oder – wie dargestellt – einem Radialbund 22 an der ebenen Außenseite 23 der Bremsscheibe 6 ab. Jede der Schrauben 10 stützt sich wiederum mit der Unterseite 13 ihres Kopfes 12 an der äußeren freien Stirnfläche 24 einer Befestigungshülse 11 ab und presst im angezogenen Zustand über die Befestigungshülse 11 die Bremsscheibe 6 mit ihrer Anlagefläche 9 an die Anlagefläche 8 am Radnaben-Flansch 7 an. Die Bremsscheibe 6 wird bei ihrer Montage über die Befestigungshülsen 11 praktisch selbstzentriert und ist am Ende der Montage quasi frei schwimmend an der Radnabe 5 angeflanscht. Eigenständige koaxiale, formschlüssig ineinandergreifende Zentrierungsmittel werden daher nicht benötigt.
Nachstehend ist auf einige Details der erfindungsgemäßen Lösung näher eingegangen.
Der Flansch 7 ist an der Radnabe 5 als massiver Radialbund realisiert und bildet somit ein stabiles Anschlussorgan für die Bremsscheibe 6.
Die Schrauben 10 sind vorzugsweise alle gleichmäßig auf einem zur Radachse koaxialen Teilkreis verteilt und in die entsprechend im Radnaben-Flansch 7 gegebenen Gewindebohrungen 15 eingreifend angeordnet.
Jede der gleich ausgebildeten Befestigungshülsen 11 ist aus einer geeigneten Metalllegierung hergestellt, z. B. durch Ablängen aus einem rohrförmigen Halbzeug und anschließendem Anfräsen der Außenabflachungen 17, 18. Falls der Bund 22 vorgesehen ist, ist das betreffende Rohrstück auch noch außen auf den gewünschten Durchmesser abzudrehen. Die Außenabflachungen 17, 18 erstrecken sich an jeder Befestigungshülse 11 von deren vorderer, in Einbaulage dem Radnaben-Flansch 7 zugewandten Stirnfläche 25 ausgehend vorzugsweise über eine Länge, die ca. 95–99 % der im Befestigungsbereich gegebenen Dicke der Bremsscheibe 6 beträgt. Außerdem ist der Abstand der Außenabflachungen 17, 18 an jeder Befestigungshülse 11 geringfügig kleiner als der Abstand der planparallelen Wände 20, 21 der bremsscheibeninternen Radialvertiefungen 19 und so bemessen, dass die Befestigungshülsen 11 bei ihrer Montage mit Gleitsitz in die Radialvertiefungen 19 eingeschoben werden können.
An der Radnabe 5 wird außer der Bremsscheibe 6 ein Rad über seine Felge auf dem Bund 26 zentriert sowie über in Gewindebohrungen 27 eingreifende Schrauben befestigt.

Claims

Befestigung einer Bremsscheibe an einer Radnabe eines Nutzfahrzeuges wie Lastkraftwagen oder Omnibus, dadurch gekennzeichnet, dass die Radnabe (5) einen Flansch (7) aufweist, an dem die Bremsscheibe (6) abstützbar und befestigbar ist und zwar mittels mehrerer achsparalleler, in Gewindebohrungen (15) im Flansch (7) eingeschraubter Schrauben (10), von denen jede eine Befestigungshülse (11) durchdringt, die mit planparallelen Außenabflachungen (17, 18) in eine parallelwandige (20, 21) Radialvertiefung (19) in der Bremsscheibe (6) eingepasst eintaucht und mit sich axial an ihre Außenabflachungen (17, 18) anschließenden segmentartigen Radialvorsprüngen oder einem Radialbund (22) sich außen (23) an der Bremsscheibe (6) abstützt und die Bremsscheibe (6) unter der Krafteinwirkung der sich an ihrer äußeren freien Stirnfläche (24) mit ihrem Kopf (12, 13) abstützenden Schraube (10) an den Flansch (7) der Radnabe (5) anpresst.
Befestigung einer Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (6) – ohne dass es koaxialer, formschlüssig ineinandergreifender Zentrierungsmittel bedarf – über die Befestigungshülsen (11) selbstzentriert und quasi schwimmend am Radnaben-Flansch (7) angeflanscht ist.
Befestigung einer Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (7) an der Radnabe (5) als massiver Radialbund ausgebildet ist.
Befestigung einer Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Schrauben (10), z. B. 14 Stück, gleichmäßig auf einem zur Radachse koaxialen Teilkreis verteilt angeordnet in entsprechend im Flansch (7) der Radnabe (5) angeordnete Gewindebohrungen (15) eingeschraubt sind.
Befestigung einer Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungshülsen (11) aus geeigneten Metalllegierungen hergestellt sind, z. B. durch Ablängen aus rohrförmigen Halbzeugen und anschließendem Anfräsen der Außenabflachungen (17, 18) und gegebenenfalls einem äußeren Teilüberdrehen, falls im Anschluss an die Außenabflachungen (17, 18) ein Radialbund (22) vorgesehen ist.
Befestigung einer Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Außenabflachungen (17, 18) an jeder Befestigungshülse (11) von deren vorderer, in Einbaulage dem Radnaben-Flansch (7) zugewandten Stirnfläche (25) ausgehend über eine Länge erstrecken, die ca. 95–99 % der im Befestigungsbereich gegebenen Dicke der Bremsscheibe (6) beträgt.
Befestigung einer Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Außenabflachungen (17, 18) an jeder Befestigungshülse (11) geringfügig kleiner als der Abstand der planparallelen Wände (20, 21) der Radialvertiefungen (19) in der Bremsscheibe (6) und so bemessen ist, dass die Befestigungshülsen (11) bei ihrer Montage mit Gleitsitz in die Radialvertiefungen (19) einschiebbar sind.