DE19522677C1 - Fastening for brake disc onto hub of vehicle axle - Google Patents

Fastening for brake disc onto hub of vehicle axle

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Abstract

The fastening secures a brake disc (1), which is roughly in the form of a flat disc, onto the hub (2) of a vehicle axle, using hollow cylindrical bolts (5). The latter are parallel to the axle, and engage in recesses in the disc which are not undercut. Each bolt has a part of its external perimeter with a milled edge (6) which is pressed or splined into the holes of the hub in order to form a positive connection. It also has an internal thread, in order to accept a fastening screw for a wheel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigung einer Bremsscheibe an der Radnabe einer Fahrzeugachse nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs.The invention relates to an attachment of a brake disc the wheel hub of a vehicle axle according to the preamble of Pa entitlement.

Derartige Befestigungen sind aus den Druckschriften EP 0 127 932 A1 bzw. EP 0 610 797 A1 bekannt.Such fastenings are known from the publications EP 0 127 932 A1 and EP 0 610 797 A1.

Hiervon ausgehend beschäftigt sich die Erfindung mit dem Pro­ blem, eine solche Befestigung konstruktiv rationell herstell­ bar zu gestalten und dabei gleichzeitig die zur Befestigung des Rades an der Nabe erforderlichen Mittel mit zu berück­ sichtigen.Proceeding from this, the invention deals with the pro blem, such a fastening constructively rational to design bar and at the same time the for fastening necessary means of the wheel on the hub sight.

Eine Lösung für dieses Problem zeigt die Ausführung der gat­ tungsgemäßen Befestigung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs auf. The execution of the gat shows a solution to this problem Fixing according to the characteristic features of the patent claim.  

Das Einpressen der Bolzen kann über das Einschneiden einer an den zylindrischen Bolzen außen vorgesehenen Rändelung in die Bohrung eines an die Nabe angeformten Steges hinein erfolgen.Pressing in the bolts can be done by cutting one Knurling the cylindrical bolt provided in the outside Drill a bar molded onto the hub.

Die Nabe kann aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium, gefertigt sein, während die Bremsscheibe aus Grauguß besteht. Die Verwendung von Leichtmetall für die Nabe ist besonders bei einer schwimmenden Lagerung der Bremsscheibe, in der die Bremswärme entsteht, möglich, da bei einer solchen Befesti­ gung nur eine sehr schlechte Wärmeübertragung von der Brems­ scheibe auf die Nabe gegeben ist. Dadurch wird das Nabenmate­ rial auf festigkeitsmäßig ausreichend niedrigen Temperaturen gehalten. Eine Bremseinrichtung mit einer einstückigen aus Aluminium bestehenden Nabe und Bremsscheibe mit in dem Brems­ scheibenbereich eingelegten Grauguß-Bremsringen ist aus JP 4- 33 1829 A bekannt. Die unterschiedlichen Wärmeausdehnungs­ koeffizienten der dort miteinander kombinierten Materialien sind problematisch.The hub can be made of light metal, especially aluminum, be made, while the brake disc is made of cast iron. The use of light metal for the hub is special with a floating bearing of the brake disc in which the Braking heat arises, possible because of such a fastener only a very poor heat transfer from the brake disc is given on the hub. This will make the hub mate rial at sufficiently low temperatures held. A braking device with a one-piece Aluminum existing hub and brake disc with in the brake cast iron brake rings in the disc area is made of JP 4- 33 1829 A known. The different thermal expansion coefficients of the materials combined there are problematic.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is in the drawing shown.

Es zeigenShow it

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Radnabe mit ange­ bundener Bremsscheibe, Fig. 1 shows a section through a wheel hub with attached bundener brake disc,

Fig. 2 eine Ansicht auf die zur Fahrzeugmitte hin gelegene Seite der Bremsscheiben-Nabenbe­ festigung, Fig. 2 is a view on the fixing location towards the vehicle center side of the brake disc Nabenbe,

Fig. 3 eine Ansicht einer Bremsscheibe in unmontier­ tem Zustand von derjenigen Seite aus, die in montierten Zustand zur Fahrzeugmitte weist. Fig. 3 is a view of a brake disc in the unmounted state from that side which faces the center of the vehicle in the assembled state.

Eine Bremsscheibe 1 ist schwimmend auf einer Radnabe 2 gela­ gert.A brake disc 1 is floating on a wheel hub 2 gela.

Bei der Darstellung der Radnabe 2 in Fig. 1 wird die Radnabe mit ihrem rechten Ende zur Mitte eines Fahrzeuges hin gelegen auf dem Achsschenkel einer Fahrzeugachse montiert.In the illustration of the wheel hub 2 in FIG. 1, the wheel hub is mounted with its right end toward the center of a vehicle on the steering knuckle of a vehicle axle.

Von der Radnabe kragen nach radial außen Stege 3 aus, und zwar insgesamt 5 Stück. Das Material der Nabe 2 besteht aus Alumi­ nium. Zwischen den auskragenden Stegen 3 liegen über den Um­ fang der Nabe verteilt Verstärkungsrippen 4.Crosspieces 3 protrude radially outward from the wheel hub, in total 5 pieces. The material of the hub 2 is made of aluminum. Between the cantilevered webs 3 reinforcement ribs 4 are distributed over the circumference of the hub.

Die Befestigung der Bremsscheibe 1 erfolgt über in den Stegen 3 eingesetzte Hohl-Bolzen 5. In dem Bereich, in dem die Hohl- Bolzen 5 in die jeweilige Bohrung eines Steges 3 eingesetzt sind, ist deren Außenbereich gerändelt. Mit dieser Rändelung 6 sind die Hohl-Bolzen 5 in die jeweilige Bohrung der Stege 3 formschlüssig und damit insbesondere verdrehfest durch Pressen eingeschnitten. An der der Fahrzeugmitte zugewandten Seite ei­ nes Steges 3 liegt der jeweilige Hohl-Bolzen 5 mit einem Ring­ bund 7 bündig an.The brake disc 1 is fastened via hollow bolts 5 inserted in the webs 3 . In the area in which the hollow bolts 5 are inserted into the respective bore of a web 3 , the outer area is knurled. With this knurling 6 , the hollow bolts 5 are cut into the respective bore of the webs 3 in a form-fitting manner and thus in particular in a rotationally fixed manner by pressing. On the vehicle center side of egg nes web 3 , the respective hollow bolt 5 is flush with a ring collar 7 .

An dem gegenüber der Fahrzeugmitte herausragenden freien Ende des Hohlbolzens 5 ist die Bremsscheibe 1 über eine schwimmende Lagerung befestigt. Die Befestigung besteht darin, daß am In­ nenumfang der Bremsscheibe radiale Ausnehmungen 8 eingeformt sind, deren Größe dem Durchmesser der Hohl-Bolzen 5 angepaßt ist. Die Ausnehmungen 8 sind in ihrem Grund halbkreisförmig. An ihrem freien Ende verlaufen die Flanken dieser Ausnehmungen 8 parallel zueinander mit einem dem Durchmesser der Hohl- Bolzen entsprechenden Breite. Durch die Anpassung der Breite der Ausnehmungen 8 an den Durchmesser der Hohl-Bolzen 5 ist eine exakte Umfangsfixierung zwischen der Bremsscheibe 1 und der Nabe 2 gegeben. In axialer Richtung kann dagegen bei Wär­ meausdehnung der Bremsscheibe eine Relativbewegung zwischen den Ausnehmungen 8 und den Hohlbolzen 5 erfolgen.At the free end of the hollow bolt 5 protruding from the center of the vehicle, the brake disc 1 is fastened via a floating bearing. The attachment is that radial recesses 8 are formed in the inner circumference of the brake disc, the size of which is adapted to the diameter of the hollow bolt 5 . The recesses 8 are semicircular in their base. At their free end, the flanks of these recesses 8 run parallel to one another with a width corresponding to the diameter of the hollow bolt. By adapting the width of the recesses 8 to the diameter of the hollow bolt 5 , an exact circumferential fixation between the brake disc 1 and the hub 2 is provided. In the axial direction, however, a relative movement between the recesses 8 and the hollow pin 5 can take place at thermal expansion of the brake disc.

Die axiale Fixierung der Bremsscheibe 1 auf den Bolzen 5 er­ folgt über axial wirkende Ringfedern 9, die axial seitlich an den Außenrändern der Ausnehmungen 8 angreifen. Verspannt sind die Federn an einem axialen Ende der Hohlbolzen 5 an deren Ringbund 7 und an dem anderen freien Ende der Hohl-Bolzen 5 gegen einen in eine Ringnut des Hohl-Bolzens 5 eingesetzten Sprengring 10. Die beschriebene Lagerung der Ringscheibe 1 auf den Hohl-Bolzen 5 der Nabe 2 ist eine sogenannte schwimmende Lagerung. Diese läßt einerseits in gewissem geringem Umfang ein Kippen der Bremsscheibe 1 gegenüber der Ebene dieser Bremsscheibe zu. Zum anderen ist eine freie thermische Ausdeh­ nung der Bremsscheibe 1 in radialer Richtung möglich. Diese freie radiale Ausdehnungsmöglichkeit verhindert eine ungewoll­ te Schrägstellung von Bereichen der Bremsscheibe in durch eine Bremsung erwärmtem Zustand.The axial fixation of the brake disc 1 on the bolt 5 it follows via axially acting ring springs 9 which engage axially laterally on the outer edges of the recesses 8 . The springs are clamped at one axial end of the hollow bolt 5 at their ring collar 7 and at the other free end of the hollow bolt 5 against a snap ring 10 inserted into an annular groove of the hollow bolt 5 . The described storage of the washer 1 on the hollow bolt 5 of the hub 2 is a so-called floating storage. On the one hand, this allows the brake disc 1 to tilt to a certain extent relative to the plane of this brake disc. On the other hand, a free thermal expansion of the brake disc 1 in the radial direction is possible. This free radial expansion possibility prevents an unwanted te inclination of areas of the brake disc in a heated state by braking.

Die Bremsscheibe 1 kann in üblicher Weise mit radial verlau­ fenden Belüftungskanälen 11 versehen sein.The brake disc 1 can be provided in the usual way with radially end ventilation channels 11 .

Der Hohl-Bolzen 5 ist in seinem Inneren mit einem Gewinde ver­ sehen. Damit können diese Hohl-Bolzen 5 als Aufnahme für die Befestigungsschrauben eines an der Radnabe 2 zu befestigenden Fahrzeugrades dienen.The hollow bolt 5 is seen in its interior with a thread. These hollow bolts 5 can thus serve as receptacles for the fastening screws of a vehicle wheel to be fastened to the wheel hub 2 .

Ein Vorteil der neuerungsgemäßen Ausführung besteht darin, daß die Bremsscheibe mit ihrem wirksamen Innendurchmesser sehr nahe an die Nabe herangeführt ist. Damit sind diese Bremsen kleinbauend ausführbar, d. h. große Bremsleistungen sind mit relativ kleinen äußeren Bremsschei­ bendurchmessern realisierbar.One advantage of the new design is that that the brake disc with its effective inner diameter very much is brought close to the hub. So these are  Brakes can be made small, d. H. size Braking performance is with relatively small external brake pads diameters realizable.

Die vorliegende Bremsscheiben-Naben-Befestigung läßt sich gewichtssparend ausführen.The present brake disc hub attachment can be run weight-saving.

Wegen der Ausführung der Bremsscheibe als flacher keinen Ring­ topf aufweisender Scheibe ist auch eine einfache Bearbeitung möglich.Because of the design of the brake disc as a flat ring The pan with a pot is also easy to process possible.

Durch die schwimmende Lagerung der Bremsscheibe auf der Nabe werden Planlauffehler vermieden, wodurch ein hoher Bremskom­ fort gegeben ist. Ein weiterer wichtiger Vorteil der schwim­ menden Lagerung besteht darin, daß durch einen geringen Wärme­ übergang zwischen der Bremsscheibe und der Nabe die Nabentem­ peratur beim Bremsbetrieb niedrig gehalten werden kann und da­ mit bei einer Ausführung der Nabe aus Aluminium keine Festig­ keitsprobleme bestehen.Due to the floating bearing of the brake disc on the hub runout errors are avoided, resulting in a high braking com is given away. Another important advantage of swimming Menden storage is that by a little heat transition between the brake disc and the hub the hub temperature can be kept low when braking and there with a version with an aluminum hub no problems exist.

Bei gleicher Nabenausführung können verschieden große Brems­ scheiben montiert werden, wodurch ein Bremsscheibenbaukasten­ system gegeben ist.Different sized brakes can be used with the same hub design discs can be mounted, creating a brake disc kit system is given.

Durch unterschiedliche Bolzen zur Lagerung der Bremsscheibe kann die axiale Position der Bremsscheibe variiert werden. Hierdurch kann die Anzahl unterschiedlich geformter Brems­ scheiben vermindert werden.With different bolts for mounting the brake disc the axial position of the brake disc can be varied. This can reduce the number of differently shaped brakes slices can be reduced.

Claims (1)

Befestigung einer im wesentlichen als flacher Ring ausgebil­ deten Bremsscheibe an der Radnabe einer Fahrzeugachse auf von der Radnabe parallel zu deren Achse ausgehenden, in radial hinterschnittfreie Ausnehmungen der Bremsscheibe eingreifen­ den, hohlen zylindrischen Bolzen, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Bolzen (5) über einen Teil ihres Außen­ umfanges über eine dort vorgesehene Rändelung (6) formschlüs­ sig in Bohrungen der Nabe (2) eingepreßt bzw. eingeschnitten sind und mit einem Innengewinde zur Aufnahme von Radbefesti­ gungsschrauben versehen sind.Fastening of a brake disk formed essentially as a flat ring on the wheel hub of a vehicle axle engages in the hollow cylindrical pin, starting from the wheel hub parallel to its axis, in radially undercut-free recesses of the brake disk, characterized in that the cylindrical pin ( 5 ) has a Part of their outer circumference are pressed or cut into the holes in the hub ( 2 ) by means of a knurling ( 6 ) provided there and are provided with an internal thread for receiving wheel fastening screws.
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