DE1928879U - Achse fuer kraftfahrzeuge. - Google Patents

Description

Achse für Kraftfahrzeuge

Die Neuerung bezieht sich auf eine Achse für Kraftfahrzeuge, die mit einer Scheibenbremse ausgerüstet ist.

Bei Achsen mit Scheibenbremsen war es üblich, die jeweilige Bremsscheibe mit gegeneinander beweglichen Backen zu bremsen. Diese Bauart verlangt jedoch einen hohen mechanischen Aufwand und gestaltet die Konstruktion teuer, weil die Bremskräfte und die Betätigungsmittel für die innere Bremsbacke um den äußeren Rand der Scheibe herumgeleitet werden müssen. Soll nun so eine Scheibenbremse verwendet werden, so ist der Konstrukteur bei der vorteilhaften Auslegung der Achse behindert. Es liegen daher Vorschläge vor, die eine feststehende und eine bewegliche Bremsbacke vorsehen. Dies erfordert aber axial verschiebbare Bremsscheiben, deren Anschluß an die Achse und deren Ausführung bis jetzt ebenfalls zu aufwendigen Konstruktionen führt. So wird z.B. die Bremsscheibe, die als Ringscheibe mit einer radialen Innenverzahnung ausgeführt ist, auf entsprechenden Keilnuten der Achse geführt. Durch diese Maßnahme ist es aber trotzdem nicht möglich, die von der festen Bremsbacke aufgenommenen Bremskräfte auf direktem Weg dem Achskörper zuzuführen. Die Kräfte müssen ebenfalls um die Scheibe herumgeleitet werden und können dann erst über einen langen Lagerbock am Achskörper angreifen, was zu raum-, gewichts- und preisaufwendiger Konstruktion führt.

Ein solcher Backenträger muß außerdem wegen seiner großen Ausdehnung zwischen der Bremsscheibe und der im geringen Abstand gelagerten Blattfeder angeordnet sein, so daß die Bremsscheibe insbesondere bei Zwillingsreifen tief innerhalb der Radfelge zu liegen kommt und dadurch vom Fahrwind nicht erreicht wird. Die Folge ist naturgemäß eine schlechte Abführung der Wärmeenergie von der Bremsscheibe, und es ergibt sich eine größere Erwärmung der Felgen und Reifen.

Bei Vervrendung derartiger Scheibenbremsen ist es sehr schwierig oder sogar unmöglich, die Achse so auszubilden, daß sowohl die Bremse als auch die übrigen an der äußeren Achse befestigten Teile leicht abgebaut und ausgewechselt werden können.

Die Aufgabe der Neuerung besteht demgegenüber darin, eine Achse zu schaffen, bei der alle zur Bremse gehörenden Teile, im wesentlichen in dem freien Raum der jeweiligen Felge zu liegen kommen, und bei der die Bremsscheibe zwar geschützt aber trotzdem in dem Bereich des Fahrwindes gehalten wird, um eine maximale Wärmeableitung herbeizuführen. Weiterhin soll die Scheibe trotz ihrer axialen Verschieblichkeit gut geführt sein, und die von den Bremsbacken aufgenommenen Bremskräfte sollen auf dem kürzesten Weg zur festen Achse geleitet werden. Ferner ist angestrebt, einen selbsttätigenden Spielausgleich mit geringen Mitteln zu erreichen. Diese Bremse soll vor allem auch für Schwerstfahrzeuge dienen.

Dieses Ziel wird nach der Neuerung dadurch erreicht, daß

der Radnabenkörper die umlaufenden Teile der Bremse trägt und auf einem Ächsstummel sitzt, der an die Achse angeflanscht ist. Da bei dieser neuen Bauart die Scheibenbremse unmittelbar an dem Radnabenkörper sitzt, wir-d die geringstmögliche Bautiefe erreicht. Außerdem läßt sich der Radnabenkörper zusammen mit der Bremse als Einheit ausführen und abnehmen. Das Anflanschen des Achsstummels an die eigentliche Achse bringt den Vorteil mit sich, daß durch Lösen der Flanschschrauben die erwähnte Einheit mit dem Ächsstummel abgenommen werden kann. Eine solche Konstruktion hat noch den Vorteil, daß der Flansch des Achsstummels gleichzeitig als Halter für die feststehende Bremsbacke dient. Durch das Anflanschen des tragenden Achsstummels ist es möglich, für den Mittelteil der eigentlichen Achse andere Werkstoffe, z.B. wärmebehandelte Aluminiumlegierungen zu benutzen, wodurch sich eine wesentliche Verminderung des ungefederten Gewichtes eines solchen Fahrzeuges ergibt, und die Lebensdauer der betreffenden Teile wesentlich gesteigert ist.

Wach einer weiteren Besonderheit der Neuerung ist die Bremsscheibe am äußeren Rand durch übertragungsmittel an dem Radnabenkörper befestigt. Durch diesen Angriff am äußeren Rand ergeben sich günstige Übertragungsmomente der Bremskraft, da eine Kraftübertragung von einem großen Umfang auf einen zugeordneten Teil wesentlich leichter ist, als die übertragung von Kräften auf eine Achse mit geringem Durchmesser, wie dies bisher bei den innenverζahnten Bremsscheiben der Fall war. Die übertragungsmittel werden daher im vorteilhaften Gegensatz

zu äen bekannten Ausführungen eine lange Lebensdauer haben.

Eine konstruktive Ausführungsform der Neuerung besteht darin, daß die übertragungsmittel an dem übergang zwischen Radnabenkörper und Felge angreifen, wobei gleichzeitig die Radnabenbolzen als Befestigung für die übertragungsmittel dienen können. Auf diese Weise lassen sich nämlich die übertragungsmittel mit einem geringen Aufwand an den Radnabenkörper anschließen. Auch ist die Ausführung möglich, bei der die Radnabe und die übertragungsmittel aus einem Stück gefertigt sind.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Neuerung ist die Bremsscheibe am äußeren Umfang federnd axial verschiebbar gehalten, und zwar vorzugsweise so, daß Stehbolzen, auf denen Schraubenfedern aufgesteckt sind, die Bremsscheibe durchdringen und an ihren Enden gekontert sind. Stehbolzen und Federn stellen einfache Maschinenelemente dar, die der Bremsscheibe eine ausreichende Führung und Halterung geben. Die Stehbolzen sind zweckmäßig in vorgezogene Nasen eines rippenverstärkten flanschartigen Hauptübertragungsmittels eingesetzt. Durch die Form der übertragungsmittel, nämlich den Aussparungen zwischen den vorgezogenen Nasen, kann man leicht an die Bremsbacken herankommen, ohne das Rad zu demontieren. So ist eine einfache und zeitschnelle Auswechslung der Bremsbeläge möglich. Zu diesem Zweck werden lediglich zwei Schrauben gelöst. Dadurch kann sogar ein Belagwechsel mit normalem, dem Fahrzeug beigegebenen Werkzeug handelsüblicher Ausführung, auch ohne eine Werkstatt aufzusuchen, vorgenommen

werden. Es entfällt damit die heute in den Reparaturwerkstätten auftretende große Wartezeit, und außerdem werden die Betriebskosten wesentlich gesenkt und die Betriebssicherheit um vieles erhöht.

Da durch die Stehbolzen mit ihren Federn der Bremsscheibe nicht genügend Führung gegeben ist und mit ihnen allein die Bremskräfte nicht zu übertragen sind, weist die Bremsscheibe am äußeren Rand in radialer Richtung verlaufende glatte oder hammerkopfartige Ansätze auf, mit denen sie in den herausgezogenen Hasen des flanschartigen Hauptübertragungsmittels geführt ist. Durch diese Ansätze verlaufen auch die Stehbolzen. Damit ist in Drehrichtung ein praktisch starrer Anschluß der Bremsscheibe auf den Radnabenkörper gegeben.

Weitere wesentliche Merkmale der Neuerung ergeben sich aus der Beschreibung der Zeichnung, welche die Neuerung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil einer Achse mit Scheibenbremse und einer Nebendarstellung A;

Fig. 2 eine aus Fig. 1 herausgezeichnete Einzelheit, und zwar die Bremsscheibe mit ihrer Halterung;

Fig. 3 eine Frontansicht der aus Fig. 2 ersichtlichen Spieleinstellung.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, ist auf ein Achsrohr 1 ein Flansch aufgeschweißt, an den sich ein Gegenflansch 3 mittels Schrauben 4 anschließen läßt. Dieser Flansch 4 ist fest mit einem Achsstummel 5 verbunden und zur Erhöhung sind noch Verstei-

fungsrippen 6 vorgesehen. Auf dem Achsstumme1 5 ist ein Radnabenkörper 7 gelagert. An diesem Radnabenkörper 7 sind ein oder zwei Felgen 8 angesetzt, die mittels Bolzen 9 festgehalten sind. Diese Bolzen 9 halten gleichzeitig ein Hauptübertragungsmittel 10, das noch einmal in Fig. 2 dargestellt ist. Es kann aber ebenso gut das Hauptübertragungsmittel 10 mit dem Radnabenkörper 7 aus einem Stück hergestellt sein. Dieses Mauptübertragungsmittel 10 weist Ausleger bzw. vorgezogene Nasen 11 auf, die durch Rippen 12 besonders verstärkt sind. In den vorgezogenen Nasen 11 sind Stehbolzen 13 verankert, auf die Schraubenfedern 14 aufgesteckt sind. Gleichzeitig durchdringen die Stehbolzen 13 eine Bremsscheibe 15. Im Bereich der Stehbolzen 13 ist die Scheibe 15 (vgl. die Webendarstellung A in Fig. 1) hammerkopfartig ausgebildet, d.h. sie weist radiale Führungsansätze 16 auf, die formschlüssig in eine entsprechende Gegenführung 17 der vorgezogenen Nasen 11 eingreift. Damit ist ein absolut drehsicherer, aber axial nachgiebiger Anschluß der Scheibe an das Hauptübertragungsmittel 10 gegeben. Inder Bremsscheibe 15 befinden sich radial verlaufende Lüftungskanäle 18, denen über einen Ringkanal 19 Luftdüsen 20 zugeordnet sind, die insbesondere bei langsamer Fahrt von einer Druckluftquelle gespeist sind, so daß vor allem fürdie Bremsbeläge gefährliche Erhitzungen nicht auftreten können.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem Flansch ein feststehender Bremsbacken 21 mit Bremsbelag 22 angeschlossen, d.h. dieser Bremsbacken 21 ist ein feststehendes Widerlager. Auf der anderen Seite der Scheibe liegt ein Brems-

backen 23 mit Belag 24, der in Richtung auf den festen Backen 21 beweglich ist. Zum Bewegen des Bremsbackens 23 dient ein Stirnnocken 25 oder ein nicht dargestellter Hydraulikzylinder. Der Stirnnocken 25 ist am Kopf einer axial schubsieheren, jedoch drehbar gelagerten Welle 27 vorgesehen. Diese Welle 27 greift in eine Lagerung 28 ein, die an das ikchsrohr 1 angeschweißt ist. Der Stirnnocken 25 besitzt eine Flächenkurve 26, die mit einem vorzugsweise gleichartigen Teil 29 zusammenwirkt, aber drehfest mit dem beweglichen Backen 23 fest verbunden ist. Mit der Welle an dem Stirnnocken 25 ist ferner ein Sperrad 30 befestigt, dem eine Klinke 31 zugeordnet ist. Außerdem trägt die Welle 27 ein weiteres Doppelsperrad 32, dessen Verzahnung gleichsinnig zu der des Rades 30 verläuft; auch hier sind Klinken 33 vorgesehen. Die Teile 30 bis 33 dienen dem selbsttätigen Ausgleich des Spiels, das sich durch Abnutzung der aufeinandergleitenden Teile ergibt. Sind z.B. die Bremsbeläge 22, 24 abgenutzt, schalten die Klinken um einen Zahn weiter, wodurch die Grundstellung des Stirnnockens 25, 26 gegenüber dem Gegenteil 29 im Sinne einer Abstandsveränderung verändert wird. Zur Spieleinstellung zwischen feststehenden Backen 21 und Bremsscheibe 15 dienen nach der Neuerung Stellschrauben oder selbstnachstellende Rasten. Beim Ausführungsbeispiel (vgl. Fig. 2 und 3) sind zu diesem Zweck in einem gehäuseartigen Teil 34, das an die vorspringenden Nasen 10 angesetzt ist, gezahnte Keile 35, 36 vorgesehen, von denen der eine fest mit der Scheibe 15 verbunden ist, während der andere in Richtung des Pfeiles 37 verschoben werden kann. Die Verschiebekraft erzeugt eine in einer Bohrung 38 einge-

setzte und mit einer Äbschlußschraube 39 lagegesicherten Feder 40, die derart vorgespannt ist, daß sie bei zu großem Betätigungsspiel der Bremsscheibe 15 den gezahnten Keil 36 weiterschiebt und einrasten läßt, wenn die Bremse betätigt wird, d.h. die Bremsscheibe 15 gegen die feststehende Bremsbacke 21 mit Belag 22 gedrückt und damit die Wirkung der auf die Stehbolzen 13 aufgesteckten Federn 14 aufgehoben ist. Da gleichzeitig mit den verzahnten Keilen 35, 36 die Sperrräder 30 und 32 nachschalten, bedeutet das für die Praxis eine selbständige Nachstellung der Bremse bis zur vollkommenen Abnützung der Beläge 22 und 24, also eine wartungsfreie und dadurch an Höchstmaß betriebssichere Bremse.

Claims (14)

Schutzansprüche

1. Achse für Kraftfahrzeuge, die an einem Radnabenkörper mindestens eine Felge trägt und der eine selbstnachstellende Scheibenbremse zugeordnet ist, deren Scheibe zwischen einem festen und einem beweglichen Bremsbacken umläuft, wobei die Scheibe gegenüber dem zu bremsenden Rad drehsicher, jedoch axial verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Radnabenkörper (7) die umlaufenden Teile der Bremse trägt und auf einem Achsteil (5) sitzt.

2. Achse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsteil (5) über einen Plansch (2, 3) mit der eigentlichen, z.B. aus Aluminiumlegierung bestehenden Achse (1) lösbar verbunden ist.

3. Achse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (15) über übertragungsmittel (10), die an ihrem äußeren Rand angreifen, mit dem Radnabenkörper (7) verbunden ist.

4, Achse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragungsmittel (10) an dem übergang zwischen Radnabenkörper (7) und Felge (3) angreifen, wobei die Radnabenbolzen (9) als Kiemmittel dienen können.

5. Achse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (15) am äußeren Umfang federnd axial verschiebbar gehalten ist, vorzugsweise derart, daß Stehbolzen (13), auf welche Schraubfedern (14) aufgesteckt sind, die Bremsscheibe (15) durchdringen und an ihren Enden gekontert sind.

6. Achse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stehbolzen (13) in vorgezogenen Nasen (11) eines rippenverstärkten, flanschartigen Hauptübertragungsmittels (10) verankert sind.

7. Achse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptübertragungsmittel (10) mit dem Radnabenkörper (7) aus einem Stück besteht.

8. Achse nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (15) am äußeren Rand in radialer Richtung verlaufende Ansätze (16) aufweist, mit denen sie in den herausgezogenen Nasen (11) des flanschartigen Hauptübertragungsmittels (10) geführt ist, und durch welche die Stehbolzen (13) verlaufen.

9. Achse nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Bremsscheibe (15) radial verlaufende Lüftungskanäle (18) befinden, denen über einen um die Achse verlaufenden Ringkanal (19) Luftdüsen (20) zugeordnet sind, die insbesondere bei langsamer Fahrt von einer Druckluftquelle gespeist sind.

10. Achse nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Backen (23) mit einem Stirnnocken (25)

oder einen Hydraulikzylinder an die Bremsscheibe (15) andrückbar ist, wobei der feststehende Backen (21) für die Bremsscheibe (15) als Bremswiderlager dient.

11. Achse nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Bremsschubkraft ein axialschubsxcheres, jedoch drehbar gelagertes Teil (25) dient, das stirnseitig eine Flächenkurve" (26) aufweist, also einen Stirnnocken darstellt, der mit einer gleichartigen Kurve zusammenwirkt, die ihrerseits einem mit dem beweglichen Bremsbacken (23) drehfest verbundenen Teil (29) angehört.

12. Achse nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Spieleinstellung Stellschrauben (39) bzw. selbstnachstellende Rasten (35, 36) dienen, die beispielsweise als gezahnte Keile ausgeformt sind.

13. Achse nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Spiels zwischen Bremsbacke (24) und -scheibe (15) ein mit dem Stirnnocken (25) verbundenes Sperrad (30) mit Klinke (31) vorgesehen ist.

14. Achse nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur übertragung der mechanischen Kraft ein Betätigungshebel mit Rasten (33) oder Doppelrasten in ein Sperrad (32) greift, das auf der den Stirnnocken (25) tragenden Bremswelle (27) befestigt ist und das gleichsinnig zum Sperrad

(30) am Stirnnocken (25) ausgebildet ist.