DE3446437A1

DE3446437A1 - Radbaugruppe mit scheibenbremse fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3446437A1
Application number: DE19843446437
Authority: DE
Inventors: Ronald 6052 Mühlheim Bayer; Peter Dr. 6228 Eltville Rieth
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1984-12-20
Publication date: 1986-07-03
Anticipated expiration: 2004-12-21
Also published as: DE3446437C2

Description

Radbaugruppe mit Scheibenbremse für Fahrzeuge
Beschreibung: Die Erfindung betrifft eine Radbaugruppe mit Scheibenbremse für Fahrzeuge, mit einem Bremsscheibenträger, der mit einem radial innenliegenden Abschnitt an einer Radnabe befestigbar ist und an dessen radial außenliegendem Abschnitt eine Bremsscheibe befestigbar ist, wobei die Bremsscheibe einen radial innenliegenden freien Rand aufweist, der von innen her vom Gehäuse der Scheibenbremse umgreifbar ist.
Eine derartige Radbaugruppe ist aus dem DE-GM 84 17 138.3 bekannt. Bei dieser Radbaugruppe ist der Scheibenträger topfförmig ausgebildet und hat ein Basisteil, das sich im wesentlichen normal zur Achse erstreckt, sowie ein mit dieser Achse gleichachsiges, zylindrisches Trommelteil. Das Trommelteil weist achsparallel angeordnete Durchgangslöcher auf, durch die sich je eine Dehnschraube erstreckt. Ebenfalls achsparallel sind in das Trommelteil mindestens zwei Paßstifte eingesetzt. Mittels dieser Dehnschrauben und Paßstifte ist am Trommelteil ein abgesetzter äußerer Randabschnitt einer im übrigen ebenen, ringförmigen Bremsscheibe befestigt. Der Scheibenträger ist von einer Radfelge umgeben, die ein in geringem radialen Abstand außerhalb des Trommelteils angeordnetes Felgenbett sowie beiderseits davon je eine Felgenschulter und ein Felgenhorn aufweist. Diese Felgenteile sind in üblicher Weise einstückig aus Stahlblech hergestellt. Zur Radfelge gehört ferner ein Felgenfuß, der mit dem Felgenbett verschweißt ist und sich innerhalb des äußeren Felgenhornes im wesentlichen radial nach innen erstreckt. Der Felgenfuß ist mit Schrauben der zur Radbefestigung üblichen Art am Scheibenträger befestigt. Die Schrauben sind dabei in Gewindebüchsen aus Stahl eingeschraubt, die in den radialen äußeren Rand des Basisteils axial von innen her eingesetzt sind.
Mit der bekannten Lehre wird bereits ein Bremsscheibenaufbau erreicht, dessen Steifigkeit gegen auftretende Biegemomente ausreichend erscheint. Da der Trommelteil bei dieser Anordnung aber wegen der hindurchgeführten Dehnschrauben eine relativ große wandstärke haben muß, geht ein wesentlicher Vorteil derartiger innenumgriffener Bremsscheiben wieder verloren, nämlich die Möglichkeit, einen vergleichsweise sehr hohen nutzbaren Bremsscheibenradius (Reibradius) zu erreichen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Radbaugruppe der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei ausreichender Steifigkeit des Bremsscheibenträgers dennoch einen möglichst großen Reibradius ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit der Bremsscheibe ein im wesentlichen zylindrisches Verbindungsteil, insbesondere einstückig, verbunden ist, und daß das zylindrische Verbindungsteil einen Befestigungsabschnitt aufweist, der am radial außenliegenden Abschnitt des im wesentlichen scheibenförmigen Bremsscheibenträgers anliegt und dort, insbesondere mittels Schrauben, lösbar mit diesem verbunden ist. Damit wird eine Radbaugruppe geschaffen, die durch die Verwendung eines verwindungssteifen Scheibenelementes als Bremsscheibenträger eine ausreichende Steifigkeit der Bremsscheibe gegen die auftretenden Biegemomente erreicht. Dadurch, daß durch den zylindrischen Verbindungsabschnitt keine Befestigungselemente wie Schrauben u. dgl. geführt werden müssen, kann dessen Wandstärke sehr klein gehalten werden, so daß sich ein sehr großer Reibradius ergibt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Befestigungsabschnitt des zylindrischen Verbindungsteils als radial nach innen ragender Flansch ausgebildet. Da dieser nach innen ragende Flansch in einem Bereich axial außerhalb der Reibbeläge angeordnet ist, ist er bezüglich des zu erzielenden Reibradius ohne Einfluß.
In zweckmäßiger Weise ist vorgesehen, daß der Bremsscheibenträger zumindest eine Zentrierausnehmung für den Befestigungsabschnitt des zylindrischen Verbindungsteils, die insbesondere als umlaufende Ausnehmung ausgebildet ist, aufweist.
Um auf einfache Weise einen Ausgleich des thermisch induzierten Radialdehnungsversatzes zu ermöglichen, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß am Übergang von der Bremsscheibe zum zylindrischen Verbindungsteil ein umlaufender Einstich vorgesehen ist. Um bei einer Demontage des Rades eine Fixierung der Bremsscheibe zu gewährleisten, sind in vorteilhafter Weise zusätzlich zu den Radschrauben weitere lösbare Befestigungsmittel, insbesondere Senkschrauben vorgesehen, die zur Halterung des Befestigungsteils am Bremsscheibenträger bei entfernten Radschrauben dienen.
Zur axialen und radialen Zentrierung des Bremsscheibenträgers ist der sich radial erstreckende Flansch zumindest teilweise in einer Zentrierausnehmung des Bremsscheibenträgers angeordnet.
Zur Antriebsmomentübertragung bei angetriebenen Achsen kann die Befestigung des Bremsscheibenträgers an der Radnabe in sehr einfacher und vorteilhafter Weise dadurch erfolgen, daß der radial innenliegende Abschnitt des Bremsscheibenträgers mittels einer Kerbverzahnung oder eines Polygonprofiles mit der Radnabe verbunden ist. Im Bremsscheibenträger ist dazu zweckmäßig eine zentrale Öffnung vorgesehen, durch die sich ein axial verlaufender zylindrischer Befestigungsabschnitt der Radnabe erstreckt. Die Kerbverzahnung bzw. das Polygonprofil ist dann zweckmäßig am Umfang des zylindrischen Abschnittes der Radnabe und der gegenüberliegenden Innenfläche der zentralen Ausnehmung vorgesehen.
Zur axialen Fixierung des Bremsscheibenträgers sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, daß ausgehend vom zylindrischen Befestigungsabschnitt ein sich radial erstreckender Flansch vorgesehen ist, an dem der Bremsscheibenträger anliegt. Gegen diesen Flansch wird der Bremsscheibenträger vorzugsweise mittels einer Zentralmutter gehalten, die auf einem an der Nabe vorgesehenen Gewindeabschnitt aufschraubbar ist. Auch eine Befestigung in der üblichen Weise mittels Radschrauben, die sowohl eine Momentübertragung als auch eine axiale Fixierung bewirken, ist ohne weitere möglich.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen gekennzeichent.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Hälfte einer Radbaugruppe mit innenumgreifender Scheibenbremse, Fig. 2 eine teilweise Vorderansicht der in Fig. 1 dargestellten Radbaugruppe, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A durch die Radbaugruppe gemäß Fig. 2.
Die in der Zeichnung dargestellte Radbaugruppe weist eine Radnabe 1 auf, die an einem Achsschenkel 2 drehbar angeordnet ist. Zwischen dem Achsschenkel 2 und der Radnabe 1 ist ein Radlager 3 vorgesehen. Die Radnabe 1 weist einen zylindrischen Abschnitt 4 auf, von dem sich ein radialer Flansch 5 erstreckt. Auf der Außenseite (in Fig. 1 links) des zylindrischen Abschnittes 4 ist ein Gewindeabschnitt 6 vorgesehen.
Auf der Innenseite trägt der zylindrische Abschnitt das Radlager 3.
Auf dem zylindrischen Abschnitt 4 der Radnabe 1 ist ein Bremsscheibenträger 10 angeordnet. Der scheibenförmig ausgebildete Bremsscheibenträger 10 weist einen radial innenliegenden Abschnitt 11 und einen radial außenliegenden Abschnitt 12 auf, die über einen mittleren Abschnitt 13 einstückig miteinander verbunden sind. Im radial innenliegenden Abschnitt 11 des Bremsscheibenträgers 10 ist eine zentrale, durchgehende Öffnung 14 vorgesehen, die eine Kerbverzahnung bzw. ein Polygonprofil 15 aufweist, das in ein entsprechendes Profil eingreift, welches am zylindrischen Abschnitt 4 der Radnabe vorgesehen ist, so daß eine drehfeste Verbindung zur Übertragung der Antriebsmomente (nicht der Bremsmomente) zwischen der Radnabe und dem Bremsscheibenträger entsteht.
Zur radialen und axialen Zentrierung des Bremsscheibenträgers 10 weist dessen radial innenliegender Abschnitt 11 eine Zentrierausnehmung 16 auf, in die der radiale Flansch 5, der in diesem Bereich eine entsprechende Zentrierfläche bildet, teilweise eingreift. Der radial innenliegende Abschnitt 11 des Bremsscheibenträgers 10 bildet zu diesem Zweck eine Verbreiterung. Auf den Gewindeabschnitt 6 der Radnabe ist eine Mutter 17 aufgeschraubt, deren Stirnfläche 18 an der entsprechenden Fläche des Bremsscheibenträgers 10 anliegt, um diesen gegen die vom radialen Flansch 5 gebildete Anlagefläche 19 zu drücken. Der mittlere Abschnitt 13 des Bremsscheibenträgers 10 weist eine im wesentlichen gleichbleibende Wanddicke auf, die jedoch gegenüber dem radial innenliegenden Abschnitt 11 etwas verringert ist, aber noch eine ausreichende Steifigkeit gewährleistet. In diesem mittleren Abschnitt 13 sind sich im wesentlichen axial erstreckende Durchbrüche 20 (Fig. 2) vorgesehen. Der radial außenliegende Abschnitt 12 des Bremsscheibenträgers 10 weist Bohrungen 21 auf, durch die Radschrauben 22 geführt sind, die erfindungsgemäß sowohl zur Befestigung der Radfelge 25 als auch zur Befestigung eines zylindrischen Verbindungsteils 26 dienen, mit dem die Bremsscheibe 27 einstückig verbunden ist, wie weiter unten näher beschrieben wird.
Die Radfelge 25 weist ein einstückig hergestelltes Felgenbett 28 auf, an das ein Felgenfuß 29 angeschweißt ist. Der Felgenfuß 29 bildet einen sich im wesentlichen axial erstreckenden Abschnitt 30, der in einen im wesentlichen radial verlaufenden Abschnitt 31 übergeht. Der radial verlaufende Abschnitt 31 greift in eine Zentrierausnehmung 33 ein und weist Löcher 32 auf, die mit den Bohrungen 22 deckungsgleich angeordnet sind, um die Radschrauben 22 durchführen zu können. Eine erhabene Prägung im Bereich der Löcher 32 verhindert einen Abfall der Verschraubungskräfte durch Setzen und dient zum Dehnungsausgleich bei hoher thermischer Beanspruchung infolge unterschiedlicher Wärmeausdehnung des Bremsscheibenträgers 10 und der Radschrauben 22. Durch entsprechende Prägung werden geringe Wärmebrücken gewährleistet, die einen geringen Wärmeübergang zur Felge hin bewirken. Dadurch wird die Wärme nicht in die Felge, sondern in den gut leitenden Bremsscheibenträger abgeführt, der über die entsprechenden Durchbrüche 20 eine große Oberfläche zur Kühlung und Durchlüftung besitzt.
Anstelle oder ergänzend zu den Durchbrüchen können auch Oberflächenprofilierungen vorgesehen sein. Mit der Bremsscheibe 27 einstückig verbunden ist das zylindrische Verbindungsteil 26, das sich im wesentlichen achsparallel erstreckt Am Übergang von der Bremsscheibe 27 zum zylindrischen Verbindungsteil 26 ist ein umlaufender Einstich 40 geringer Tiefe vorgesehen, der einen Ausgleich des thermisch induzierten Radialdehnungsversatzes ermöglicht. Das zylindrische Verbindungsteil, dessen Wandstärke relativ klein gehalten werden kann, weist einen Befestigungsabschnitt auf, der als sich radial nach innen erstreckender Flansch 41 ausgebildet ist. Der Flansch 41 ist in einer umlaufenden Zentrierausnehmung 42 des Bremsscheibenträgers 10 angeordnet. Er weist Gewindebohrungen 43 auf, in die die Radschrauben 22 eingeschraubt sind, so daß mittels der Schrauben sowohl die Radfelge 25 am Bremsscheibenträger als auch über den zylindrischen Verbindungsteil 26 die Bremsscheibe 27 am Bremsscheibenträger 10 befestigt sind. Im zylindrischen Verbindungsteil 26 sind über den Umfang verteilt zumindest zwei Öffnungen 44 vorgesehen, die eine Entnahme des äußeren Bremsbelages 50 ermöglichen.
Die Scheibenbremse 51 weist ein die Bremsscheibe 27 von innen umgreifendes U-förmig ausgebildetes Gehäuse 52 auf. Das U-förmige Gehäuse bildet zwei sich radial erstreckende Schenkel 53 und 54, die über einen Brückenabschnitt 55 miteinander verbunden sind. In den innenliegenden Schenkel 54 ist eine Betätigungseinrichtung 56 integriert, die einen in einer Kolbenbohrung 57 axial verschiebbar angeordneten Kolben 58 aufweist. Da das Gehäuse 52 der Scheibenbremse an einem (nicht dargestellten) ortsfesten Bremsträger axial verschiebbar gelagert ist, wird bei einer Betätigung der Scheibenbremse der Kolben 58 gegen den inneren Bremsbelag 59 gelegt und drückt diesen gegen die Bremsscheibe. Als Reaktion wird das Gehäuse 52 in der entgegengesetzten Richtung verschoben, so daß der Schenkel 53 gegen den äußeren Bremsbelag 50 wirkt, um diesen gleichfalls gegen die Bremsscheibe zu drücken.
Da beim Auswechseln des Rades die Radschrauben 22 entfernt werden müssen, sind zusätzlich zu diesen Radschrauben zwei Senkschrauben 60 vorgesehen, die durch den äußeren Abschnitt 12 des Bremsschreibenträges 10 hindurchgeführt und mit dem Flansch 41 verschraubt sind, wie in Fig. 3 zu sehen ist. Mit diesen Senkschrauben 60 wird bei entfernten Radschrauben 22 die Bremsscheibe 27 am Bremsscheibenträger 10 gehalten.
Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglichst verschiedene Werkstoffkombinationen. So kann z.B. der Bremsscheibenträger aus Aluminium oder einem anderen Leichtmetall und die Felge aus Stahl oder gleichfalls aus Leichtmetall bestehen. Insbesondere kann aus Festigkeitsgründen geschmiedetes Aluminium verwendet werden. Auch werden durch die Erfindung verbesserte Möglichkeiten zum freien Design der Baugruppen geschaffen.
Bezugszeichenliste: 1 Radnabe 2 Achsschenkel 3 Radlager 4 zylindrischer Abschnitt 5 radialer Flansch 6 Gewindeabschnitt 7 8 9 10 Bremsscheibenträger 11 radial innenliegender Abschnitt 12 radial außenliegender Abschnitt 13 mittlere Abschnitt 14 zentrale Öffnung 15 Kerbverzahnung bzw. Polygonprofil 16 Zentrierausnehmung 17 Mutter 18 Stirnfläche 19 Anlagefläche 20 Durchbrüche 21 Bohrung 22 Radschraube 23 24 25 Radfelge 26 zylindrisches Verbindungsteil 27 Bremsscheibe 28 Felgenbett 29 Felgenfuß 30 axialer Abschnitt 31 radialer Abschnitt 32 Löcher 33 Zentrierausnehmung 34 35 36 37 38 39 40 Einstich 41 Flansch 42 Zentrierausnehmung 43 Gewindebohrungen 44 Öffnungen 45 46 47 48 49 50 äußerer Bremsbelag 51 Scheibenbremse 52 Gehäuse 53 Schenkel 54 Schenkel 55 Brückenabschnitt 56 Betätigungseinrichtung 57 Kolbenbohrung 58 Kolben 59 innerer Bremsbelag 60 Senkschraube - Leerseite -

Claims

Radbaugruppe mit Scheibenbremse für Fahrzeuge Patentansprüche: 1. Radbaugruppe mit Scheibenbremse für Fahrzeuge, mit einem Bremsscheibenträger, der mit einem radial innenliegenden Abschnitt an einer Radnabe befestigbar ist, und an dessen radial außenliegendem Abschnitt eine Bremsscheibe befestigbar ist, wobei die Bremsscheibe einen radial innenliegenden freien Rand aufweist, der von innen her vom Gehäuse der Scheibenbremse umgreifbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Bremsscheibe (27) ein im wesentlicher zylindrisches Verbindungsteil (26), insbesondere einstückig verbunden ist, und daß das zylindrische Verbindungsteil (26) einen Befestigungsabschnitt (41) aufweist, der am radial außenliegenden Abschnitt (12) des im wesentlichen scheibenförmigen Bremsscheibenträgers (10) anliegt und dort, insbesondere mit Schrauben (22), lösbar mit dem Bremsscheibenträger (10) verbunden ist.
2. Radbaugruppe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsabschnitt (41) des zylindrischen Verbindungsteils (26) als radial nach innen ragender Flansch ausgebildet ist.
3. Radbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsscheibenträger (10) zumindest eine Zentrierausnehmung (42) für den Befestigungsabschnitt (41) des zylindrischen Verbindungsteils (26) aufweist.
4. Radbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierausnehmung (42) als umlaufende Ausnehmung ausgebildet ist.
5. Radbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang von der Bremsscheibe (27) zum zylindrischen Verbindungsteil (26) ein umlaufender Einstich (40) vorgesehen ist.
6. Radbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verbindungsteil mittels über den Umfang verteilter Radschrauben mit dem Bremsscheibenträger verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Radschrauben (22) weitere lösbare Befestigungsmittel zur Halterung des zylindrischen Verbindungsteils (26) und der Bremsscheibe (27) am Bremsscheibenträger (10) bei entfernten Radschrauben (22) vorgesehen sind.
7. Radbaugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere lösbare Befestigungsmittel Senkschrauben (60) vorgesehen sind.
8. Radbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der radial innenliegende Abschnitt (11) des Bremsscheibenträgers (10) mittels einer Kerbverzahnung oder eines Polygonprofils (15) mit der Radnabe (1) verbunden ist.
9. Radbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsscheibenträger (10) eine zentrale Öffnung (14) aufweist, durch die sich ein sich axial erstreckender zylindrischer Befestigungsabschnitt (4) der Radnabe (1) erstreckt.
10. Radbaugruppe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend vom zylindrischen Befestigungsabschnitt (4) ein sich radial erstreckender Flansch (5) vorgesehen ist, an dem der Bremsscheibenträger (10) anliegt.
11. Radbaugruppe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der sich radial erstreckende Flansch (5) zumindest teilweise in einer Zentrierausnehmung (16) des Bremsscheibenträgers (10) angeordnet ist.
12. Radbaugruppe nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbverzahnung bzw. das Polygonprofil (15) am Umfang des zylindrischen Abschnittes (4) der Radnabe (1) und der gegenüberliegenden Innenfläche der zentralen Öffnung (14) vorgesehen ist.
13. Radbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Halterung des Bremsscheibenträgers eine Zentral-Mutter (17) vorgesehen ist, die auf einem an der Nabe (1) vorgesehenen Gewindeabschnitt (6) aufschraubbar ist.
14. Radbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem radial innenliegenden Abschnitt (11) und dem radial außenliegenden Abschnitt (12) des Bremsscheibenträgers (10) Durchbrüche (20) vorgesehen sind.