DE19528434B4

DE19528434B4 - Bremsscheibe

Info

Publication number: DE19528434B4
Application number: DE1995128434
Authority: DE
Inventors: Imre Nagy; Reinhard Dr. Drews; Günther Schwarz; Horst Flechtner; Karl Schwärzell; Stefan Reimer; Peter Feldmann; Matthias SCHÖLZEL; Hansjürgen Prof. Dr. Linde
Original assignee: Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH; Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1995-08-02
Filing date: 1995-08-02
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2015-08-03
Also published as: DE19528434A1

Abstract

Bremsscheibe (1, 20) für ein Fahrzeug, zusamengesetzt aus einem Reibring (2, 21), einem nabenförmigen Tragteil (4, 23) sowie mehreren Verbindungsgliedern (3, 22), die über Schrauben (33) derart am Tragteil (4, 23) befestigbar sind, dass sie radial vom Umfang des Tragteils (4, 23) abstehen und in Ausnehmungen des Reibrings (2, 21) verschieblich eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass mit denselben Schrauben (33) zusätzlich ein der Bremsscheibe (1, 20) zugeordnetes Fahrzeugrad am Tragteil (4,23) befestigt wird, und dass die Verbindungsglieder (3, 22) durch wenigstens ein Halteelement (14) zueinander und/oder zum Tragteil (4, 23) positioniert sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zusammengesetzte Bremsscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 43 32 951 A1 ist eine Bremsscheibe bekannt, die sich aus einem Reibring und einem Tragteil zusammensetzt, die über mehrere Verbindungsglieder miteinander verbunden sind. Die Verbindungsglieder sind am Tragteil festgelegt und in Ausnehmungen des Reibrings verschiebbar, so daß sich der Reibring bei den im praktischen Fahrbetrieb auftretenden hohen Temperaturen ungehindert ausdehnen kann. Durch die Entkoppelung von Reibring und Tragteil werden zudem Schwingungen, die zu unerwünschter Geräuschentwicklung führen, vermindert. Außerdem kann der Werkstoff des Reibrings unabhängig vom Material des Tragrings frei gewählt werden.

Die 6 bis 8 der DE-A1 zeigen eine Ausführungsform der beschriebenen Bremsscheibe, bei der die Verbindungsglieder über Schrauben und Klemmpratzen lösbar am Tragring befestigt sind. Durch diese Art der Befestigung ist es möglich, einen verschlissenen Reibring separat auszutauschen, während das Tragteil am Fahrzeug verbleibt. Im Gegensatz zu vergossenen mehrteiligen Bremsscheiben , die komplett ausgetauscht werden müssen, ergibt sich hierdurch ein Kostenvorteil. Auch hinsichtlich des Recycling ist die Ausführungsform mit lösbarem Reibring von Vorteil, da eine materialspezfische Entsorgung der verschie denen verwendeten Werkstoffe der Bremsscheibe ohne weiteres möglich ist.

Es stellt sich die Aufgabe, die bekannte Bremsscheibe hinsichtlich der Anbindung der Verbindungsglieder an das Tragteil weiterzubilden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Ein erster Gedanke ist es dabei, für die Befestigung der Verbindungsglieder am Tragteil keine eigenen Schrauben vorzusehen, sondern auf vorhandene Schrauben, nämlich auf die Radschrauben, mit denen das Fahrzeugrad am Tragteil befestigt ist, zurückzugreifen. Diese sind besonders gut geeignet, da hochbelastbar und von der Außenseite des Fahrzeugs leicht zugänglich. Dabei müssen die Radschrauben bei einem Austausch des Reibrings (ebenso wie beim Austausch einer konventionellen Bremsscheibe) ohnehin gelöst werden. Damit kann die Demontage des Reibrings in einfacher und zeitsparender Weise durch Lösen der Radschrauben zusammen mit der Abnahme des Fahrzeugrads erfolgen; eine Demontage des Radlagers ist nicht erforderlich. Durch den Entfall weiterer Befestigungsmittel ist die erfindungsgemäße zusammengesetzte Bremsscheibe einfach im Aufbau und zeichnet sich durch niedriges Gewicht und günstige Herstellkosten aus.

Um dabei mit Sicherheit auszuschließen, dass bei einer Demontage des Rades, bspw. im Fall eines Radwechsels, die (oder auch nur eines der) Verbindungsglieder aus dem Reibring herausrutschen bzw. herausrutscht (und somit die einzelnen Bestandteile der Bremsscheibe „auseinanderfallen"), wird weiterhin ein Halteelement vorgeschlagen, das die Verbindungsglieder zueinander und/oder relativ zum nabenförmigen sog. Tragteil positioniert. In der Regel besteht dieses Halteelement aus elastischem Material.

Zwar ist aus der DE 29 19 411 A1 bereits eine Bremsscheibe für ein Rad eines Kraftfahrzeugs bekannt, die in ähnlicher Weise an einer Radnabe befestigt wird, wie dies in der bereits genannten DE 43 32 951 A1 zu den 6 bis 8, wovon die vorliegende Erfindung ausgeht, beschrieben ist, jedoch sind bei diesem bekannten Stand der Technik keine sog. Verbindungsglieder im Sinne der vorliegenden Erfindung/Anmeldung vorhanden. Vielmehr ist dort die Bremsscheibe komplex geformt, um sie in ähnlicher Weise an der Radnabe anbringen zu können, wobei die feste Verbindung zwischen Bremsscheibe und Radnabe wie bei der vorliegenden Erfindung durch die Radschrauben erfolgt. Da beim Stand der Technik zusätzliche Schrauben zur Fixierung der Bremsscheibe an der Radnabe vorgesehen sind, ist dort auch kein mit der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenes Halteelement erforderlich.

Die Befestigung der Verbindungsglieder am Tragteil kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen, z.B. durch unmittelbaren Formschluss, wobei gemäß Anspruch 2 die Schrauben bzw. Radschrauben mit ihrem Gewinde direkt in die Verbindungsglieder eingreifen. Vorteilhafterweise ist dabei jeder Radschraube ein Verbindungsglied zugeordnet. Es ist aber auch möglich, die Verbindungsglieder mittelbar durch wenigstens ein Klemmelement, das über die Schrauben/Radschrauben am Tragteil festgelegt wird, am Tragteil zu fixieren (Anspruch 4).

Alternativ kann gemäß Anspruch 3 das Gewinde für die Schraube am Tragteil vorgesehen sein, während das Verbindungsglied vom Schaft der Schraube formschlüssig in seiner Lage gehalten wird. Zusätzlich können Schraube und Tragteil dabei das Verbindungsglied auch noch kraftschlüssig fixieren.

Gemäß Anspruch 4 werden die Verbindungsglieder über ein oder mehrere Klemmelemente befestigt. Durch die Verwendung der sowieso vorhandenen Radschrauben ergeben sich gegenüber der bekannten Bremsscheibe die unter Anspruch 1 angeführten Vorteile. Der einteilige Klemmring gemäß Anspruch 5 erleichtert hierbei die Montage.

Die rotationssymmetrischen Verbindungsglieder gemäß Anspruch 6 zeichnen sich durch ihre niedrigen Herstellungskosten und ihren lageunabhängigen, einfachen Einbau aus. Beispielsweise können die Verbindungsglieder als zylindrische Bolzen oder Stifte ausgebildet sein, auch mit einer Verdickung oder mit einem Absatz in dem Bereich, der bei einer Variante nach Anspruch 4 zwischen Tragteil und Klemmelement eingespannt wird, wodurch die Verbindung zusätzlich durch Formschluß gesichert wird.

Die ebene Anlagefläche des Verbindungsgliedes am Tragteil (Anspruch 7) ist einfach und kostengünstig herzustellen.

Das Verbindungsglied kann zwei Abschnitte unterschiedlicher Geometrie und/oder unterschiedlichen Materials aufweisen (Anspruch 8), z. B. einen flachen Befestigungsabschnitt und einen zylindrischen Gleitabschnitt. Das Verbindungsglied kann dabei einstückig geformt sein mit einem Absatz zwischen den beiden Abschnitten. Aus herstellungstechnischen Gründen können jedoch auch zwei Teile unterschiedlichen Materials zusammengesetzt werden, z. B. durch Aufschrumpfen. Hierdurch entsteht beispiels weise ein Verbindungsglied mit einem Befestigungsabschnitt aus herkömmlichem Stahl und einem hochbelastbaren Gleitabschnitt aus Edelstahl (verschleißfest und korrosionsfrei). Hierbei ergeben sich durch die geringeren Material- und Bearbeitungskosten niedrigere Herstellkosten als bei entsprechenden einteiligen Verbindungsgliedern.

Zwei mögliche Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend in der Zeichnung näher dargestellt. Es zeigt:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäße Bremsscheibe in der Rückansicht,
2 den Gegenstand von 1 im Teilschnitt (mit Radträger dargestellt),
3 ein vergrößertes Detail aus 2,
4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe in der Rückansicht und
5 den Gegenstand von 4 im Teilschnitt.
Die in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete Bremsscheibe gemäß den 1 und 2 setzt sich aus einem innenbelüfteten Reibring 2, fünf Verbindungsgliedern 3 sowie einem als Radlagereinheit 4 ausgebildeten Tragteil zusammen. Die sternförmige Radlagereinheit 4 weist fünf Arme 5 mit ebenso vielen dazwischenliegenden Aussparungen 6 auf. Jeder dieser Arme 5 besitzt eine Durchgangsbohrung 7 sowie rückseitig einen Führungsschacht 8. In jeden der Führungsschächte 8 ist eines der Verbindungsglieder 3 eingesetzt. Die Verbindungsglieder 3 sind in einen flachen Befestigungsabschnitt 9 und einen zylindrischen Gleitabschnitt 10 unterteilt. Im flachen Abschnitt 9 ist ein Innengewinde 11 sowie eine Bohrung 12 vorgesehen. Die Innengewinde 11 der einzelnen Verbindungsglieder 3 dienen der Aufnahme der Außengewinde von Radschrauben 33. In 2 ist eine der Radschrauben 33 teilweise dargestellt. Der zylindrische Abschnitt 10 der Verbindungsglieder 3 ragt in die jeweils zugeordnete Ausnehmung 13 des Reibrings 2 hinein. Die einzelnen Verbindungsglieder 3 sind auf einem in 1 nur schematisch angedeuteten Justierring 14 aufgereiht, der die Bohrungen 12 durchsetzt. Der Justierring 14 ist beispielsweise ein offener Ring aus Federstahl.
Die Montage der Bremsscheibe 1 geht folgendermaßen vor sich: Ausgangspunkt ist die auf einen Radträger 15 aufgesetzte Radlagereinheit 4, die das nabenförmige Tragteil der Bremsscheibe 1 bildet. Zunächst werden die fünf Verbindungsglieder 3 auf den Justierring 14 aufgereiht, um sie anschließend mit ihren zylindrischen Abschnitten 10 in die entsprechenden Ausnehmungen 13 des Reibrings 2 einzustecken. Der zylindrische Abschnitt 10 und die Ausnehmung 13 sind dabei maßlich so aufeinander abgestimmt, daß sie eine Übergangspassung bilden und sich die Verbindungsglieder 3 gerade noch gegenüber dem Reibring 2 verschieben lassen. Nachfolgend wird die vormontierte Einheit aus Reibring 2 und Verbindungsgliedern 3 durch die Aussparungen 6 der Radlagereinheit 4 durchgeführt, um 36° verdreht und in die Führungsschächte 8 eingesetzt. Dabei hat der Justierring 14 einen Bund 16 zu überwinden, der am Außenumfang 17 an der Innenseite der Radlagereinheit 4 angeformt ist. Dieses Detail ist in 3 vergrößert dargestellt. Abschließend werden die Verbindungsglieder 3 über die Radschrauben 33 fest mit der Radlagereinheit 4 verschraubt.
Durch den Justierring 14 wird gewährleistet, daß die Einheit aus Reibring 2 und Verbindungsgliedern 3 auch ohne die eingesetzten Radschrauben 33 in der gewünschten Lage gehalten wird. Somit ist es nach wie vor möglich, in konventioneller Weise ohne Einschränkung einen Radwechsel vorzunehmen.
Die 4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe 20. Die Bremsscheibe 20 setzt sich aus einem innenbelüfteten Reibring 21, stiftförmigen Verbindungsgliedern 22 sowie einem nabenförmigen Tragteil 23 zusammen. Das Tragteil 23 nimmt die Außenschalen eines Radlagers 24 auf einem Radträger 15 auf. Das Tragteil 23 weist fünf Arme 25 auf, die an ihrer Innenseite jeweils eine halbzylindrische Aufnahme für die stiftförmigen Verbindungsglieder 22 besitzen. Das Gegenstück zum Tragteil 23 bildet ein Klemmteil 27, ebenfalls mit fünf Armen 28 und mit halbzylindrischen Aufnahmen für die Verbindungsglieder 22. Am Tragteil 23 sind mit gleichmäßiger Teilung Durchgangsbohrungen 26 für die Radschrauben 33 angebracht. In den Armen 28 des Klemmteils 27 sind Innengewinde 29 für die Radschrauben 33 vorgesehen. Das Klemmteil 27 wird auf einem Zentrierbund 30 des Tragteils 23 zentriert. Die Verbindungsglieder 22 ragen in Ausnehmungen 31 des Reibrings 21 hinein.
Zur Montage der Bremsscheibe 20 werden die Verbindungsglieder 22 zunächst in die Ausnehmungen 31 des Reibrings 21 eingesteckt. Die vormontierte Einheit aus Reibring 21 und Verbindungsgliedern 22 wird anschließend durch die Zwischenräume 32 zwischen den Armen 25 des Tragteils 23 hindurchgeführt, verdreht und in die halbzylindrischen Aufnahmen der Arme 25 eingesetzt. Das bereits vor der Montage des Tragteils 23 auf den Radträger 15 eingesetzte Klemmteil 27 wird nun so auf dem Zentrierbund 30 ausgerichtet, daß die Durchgangsbohrungen 26 und die Innengewinde 29 fluchten, so daß die Radschrauben 33 eingeführt werden können. Ein nicht dargestelltes elastisches Halteteil hält dabei die Einheit aus Klemmteil 27, Reibring 21 und Verbindungsgliedern 22 in der gewünschten Montagelage, auch ohne die Wirkung der Radschrauben 33.

Claims

Bremsscheibe (1, 20) für ein Fahrzeug, zusamengesetzt aus einem Reibring (2, 21), einem nabenförmigen Tragteil (4, 23) sowie mehreren Verbindungsgliedern (3, 22), die über Schrauben (33) derart am Tragteil (4, 23) befestigbar sind, dass sie radial vom Umfang des Tragteils (4, 23) abstehen und in Ausnehmungen des Reibrings (2, 21) verschieblich eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass mit denselben Schrauben (33) zusätzlich ein der Bremsscheibe (1, 20) zugeordnetes Fahrzeugrad am Tragteil (4,23) befestigt wird, und dass die Verbindungsglieder (3, 22) durch wenigstens ein Halteelement (14) zueinander und/oder zum Tragteil (4, 23) positioniert sind.
Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder (3) Innengewinde (11) aufweisen, in die die Schrauben (33) eingreifen.
Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder Durchgangsbohrungen aufweisen, die von den Schrauben durchsetzt werden.
Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder (22) über wenigstens ein Klemmelement (27) , das mit den Schrauben (33) zusammenwirkt, am Tragteil (23) befestigbar sind.
Bremsscheibe nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement als geschlossener, in einer Ebene etwa parallel zum Reibring (21) angeordneter Klemmring (27) ausgebildet ist.
Bremsscheibe nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder (22) rotationssymmetrische Gebilde sind.
Bremsscheibe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder (3) wenigstens eine ebene Anlagefläche aufweisen, mit der sie am Tragteil (4) anliegen.
Bremsscheibe nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder aus einem tragteilseitigen Befestigungsabschnitt (9) und einem reibringseitigen Gleitabschnitt (10) bestehen.