DE3446437C2

DE3446437C2 - Radbaugruppe mit Scheibenbremse für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE3446437C2
Application number: DE19843446437
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Rieth; Ronald Bayer
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1984-12-20
Publication date: 1995-04-13
Anticipated expiration: 2004-12-21
Also published as: DE3446437A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Radbaugruppe mit Scheibenbremse für Fahrzeuge, mit einem Bremsscheibenträger, der mit einem radial innenliegenden Abschnitt an einer Radnabe lösbar befestigt ist und an des sen radial außenliegendem Abschnitt eine Bremsscheibe befestigbar ist, wobei die Bremsscheibe einen radial innenlie genden freien Rand aufweist, der von innen her vom Gehäuse der Scheibenbremse umgreifbar ist.

Eine derartige Radbaugruppe ist aus dem DE-OS 21 47 543 bekannt. Die bekannte Radbaugruppe weist eine ringförmige, radial innen umgriffene Bremsscheibe auf, die an ihrem radial äußeren Rand jeweils im Winkelabstand von 90° sich in radialer Richtung erhe bende Vorsprünge aufweist, die zur Befestigung der Bremsscheibe an einem Bremsscheibenträger dienen. Wegen der radialen Er streckung der Vorsprünge kann der radiale Bauraum nicht für ei nen größeren Reibradius der Bremsscheibe genutzt werden. Damit geht ein wesentlicher Vorteil derartiger innenumgriffener Brems scheiben wieder verloren, nämlich die Möglichkeit, einen ver gleichsweise sehr hohen nutzbaren Bremsscheibenradius (Reib radius) zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radbaugruppe der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei ausreichender Stei figkeit des Bremsscheibenträgers einen möglichst großen Reibradius ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit dem radial äußeren Rand der Bremsscheibe ein im wesentlichen zylin drisches Verbindungsteil einstückig verbunden ist, und daß das zylindrische Verbindungsteil sich im wesentlichen achsparallel erstreckt und einen Befestigungsabschnitt aufweist, der am radi al außenliegenden Abschnitt des im wesentlichen scheibenförmigen Bremsscheibenträgers anliegt und dort mit Schrauben lösbar mit dem radial außenliegenden Abschnitt des Bemsscheibenträgers und mit der Radfelge verbunden ist. Damit wird eine Radbaugruppe geschaffen, die durch die Verwendung eines verwindungssteifen Scheibenelementes als Bremsscheibenträger eine ausreichende Steifigkeit der Bremsscheibe gegen die auftretenden Biegemomen te erreicht. Dadurch, daß durch den zylindrischen Verbindungs abschnitt keine Befestigungselemente wie Schrauben u. dgl. ge führt 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 Reib beläge angeordnet ist, ist er bezüglich des zu erzielenden Reibradius ohne Einfluß.

In zweckmäßiger Weise ist vorgesehen, daß der Bremsscheibenträ ger zumindest eine Zentrierausnehmung für den Befestigungsgab schnitt 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 zy lindrischen Verbindungsteil ein umlaufender Einstich vorgesehen ist. Um bei einer Demontage des Rades eine Fixierung der Brems scheibe zu gewährleisten, sind in vorteilhafter Weise zusätzlich zu den Radschrauben weitere lösbare Befestigungsmittel, insbesondere Senkschrauben vorgesehen, die zur Halterung des Befestigungsteils am Bremsscheiben träger bei entfernten Radschrauben dienen.

Zur axialen und radialen Zentrierung des Bremsscheibenträgers ist der sich radial erstreckende Flansch zumindest teilweise in einer Zentrierausnehmung des Bremsscheibenträgers ange ordnet.

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 Polygon profil ist dann zweckmäßig am Umfang des zylindrischen Ab schnittes 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 Gewindeab schnitt aufschraubbar ist. Auch eine Befestigung in der üblichen Weise mittels Radschrauben, die sowohl eine Moment übertragung als auch eine axiale Fixierung bewirken, ist ohne weiteres möglich.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spieles näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Hälfte einer Rad baugruppe mit innenumgreifender Scheibenbremse,

Fig. 2 eine teilweise Vorderansicht der in Fig. 1 darge stellten Radbaugruppe,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A durch die Rad baugruppe 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 zylindri schen Abschnitt 4 auf, von dem sich ein radialer Flansch 5 erstreckt. Auf der Außenseite (in Fig. 1 links) des zylindri schen 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 ausge bildete Bremsscheibenträger 10 weist einen radial innenlie genden Abschnitt 11 und einen radial außenliegenden Abschnitt 12 auf, die über einen mittleren Abschnitt 13 einstückig miteinander verbunden sind. Im radial innenliegenden Ab schnitt 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 Zen trierausnehmung 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 Anlage fläche 19 zu drücken. Der mittlere Abschnitt 13 des Brems scheibenträgers 10 weist eine im wesentlichen gleichbleibende Wanddicke auf, die jedoch gegenüber dem radial innenliegenden Abschnitt 11 etwas verringert ist, aber noch eine ausreichen de 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 Brems scheibe 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 Felgen fuß 29 bildet einen sich im wesentlichen axial erstreckenden Abschnitt 30, der in einen im wesentlichen radial verlaufen den 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 Wärme übergang zur Felge hin bewirken. Dadurch wird die Wärme nicht in die Felge, sondern in den gut leitenden Bremsscheiben träger 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 Brems scheibe 27 einstückig verbunden ist das zylindrische Verbin dungsteil 26, das sich im wesentlichen achsparallel erstreckt. Am Übergang von der Bremsscheibe 27 zum zylindrischen Ver bindungsteil 26 ist ein umlaufender Einstich 40 geringer Tiefe vorgesehen, der einen Ausgleich des thermisch induzier ten 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 Zentrieraus nehmung 42 des Bremsscheibenträgers 10 angeordnet. Er weist Gewindebohrungen 43 auf, in die die Radschrauben 22 einge schraubt sind, so daß mittels der Schrauben sowohl die Rad felge 25 am Bremsscheibenträger als auch über den zylindri schen Verbindungsteil 26 die Bremsscheibe 27 am Bremsschei benträger 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 verschieb bar gelagert ist, wird bei einer Betätigung der Scheiben bremse 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 Werk stoffkombinationen. So kann z. B. der Bremsscheibenträger aus Aluminium oder einem anderen Leichtmetall und die Felge aus Stahl oder gleichfalls aus Leichtmetall bestehen. Insbeson dere 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 mittlerer 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.

Claims

1. Radbaugruppe mit Scheibenbremse für Fahrzeuge, mit einem Bremsscheibenträger, der mit einem radial innenliegenden Ab schnitt an einer Radnabe lösbar befestigt 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 dem radial äußeren Rand der Bremsscheibe (27) ein im wesentlichen zylin drisches Verbindungsteil (26) einstückig verbunden ist, und daß das zylindrische Verbindungsteil (26) sich im wesentlichen achsparallel erstreckt und einen Befestigungsabschnitt (41) aufweist, der am radial außenliegenden Abschnitt (12) des im wesentlichen scheibenförmigen Bremsscheibenträgers (10) anliegt und dort mit Schrauben (22) lösbar mit dem radial außen liegenden Abschnitt des Bremsscheibenträgers (10) und mit der Radfelge verbunden ist.

2. Radbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsabschnitt (41) des zylindrischen Verbindungs teils (26) als radial nach innen ragender Flansch ausgebildet ist.

3. Radbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Bremsscheibenträger (10) zumindest eine Zentrier ausnehmung (42) für den Befestigungsabschnitt (41) des zylin drischen Verbindungsteils (26) aufweist.

4. Radbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierausnehmung (42) als umlaufende Ausnehmung ausge bildet 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, da durch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Radschrauben (22) weitere lösbare Befestigungsmittel zur Halterung des zylindri schen 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 Kerbverzah nung oder eines Polygonprofils (15) mit der Radnabe (1) ver bunden 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 teil weise in einer Zentrierausnehmung (16) des Bremsscheibenträ gers (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 Bremsscheiben trägers eine Zentral-Mutter (17) vorgesehen ist, die auf einem an der Nabe (1) vorgesehenen Gewindeabschnitt (6) aufschraub bar 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.