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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung der in dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art.
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Die
Erfindung betrifft demnach eine Anordnung für ein lösbares Befestigen einer ringförmigen Kraftfahrzeugbremsscheibe
an einem drehbaren Träger,
welcher die Bremsscheibe trägt.
Der Träger
kann eine Radnabe sein oder eine buchsenförmige Verlängerung, die an der Radnabe
befestigt ist und axial von dieser vorragt. Der Innenumfang der
Bremsscheibe ist mit Antriebsvorsprüngen versehen, die in Umfangsrichtung
voneinander getrennt sind, sich radial einwärts zum Zentrum der Scheibe
hin erstrecken und mit einer korrespondierenden Anzahl äußerer Axialvertiefungen
zwischen Rippen in Eingriff stehen, die in Axialrichtung auf der
Außenseite
des Trägers
verlaufen. Mit anderen Worten, die Bremsscheibe wird mittels einer
Keilnutverbindung an dem Träger
angebracht.
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Stand der
Technik
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Kraftfahrzeugbremsscheiben,
die an einer Radnabe, die äußere Keile
aufweist, oder an einer anderen Art von Bremsscheibenträger angebracht sind
und sich gemeinsam damit drehen, besitzen eine deutliche Tendenz
dazu, fortschreitend nach einiger Betriebszeit in einem Kraftfahrzeug
an der Radnabe oder dem Träger
festzurosten. Dies kann oft dazu führen, dass es sehr schwierig
oder völlig
unmöglich
ist, die Bremsscheiben von der Nabe oder dem Träger zu lösen. Bisher gab es keinen einfachen und
verlässlichen
Weg, dieses wohlbekannte Problem angerosteter Bremsscheiben zu lösen.
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Ein
Beispiel einer bekannten Technologie, die im Zusammenhang mit der
Anbringung von Bremsscheiben genannt werden kann, ist die internationale
Patentveröffentlichung
WO 97/20151 (PCT/EP96/04948), die eine Bremsscheiben-/Nabenverbindung
beschreibt, bei der eine Bremsscheibe lösbar mit einer Radnabe verbunden
ist, insbesondere im Falle von Bremsscheiben kommerzieller Kraftfahrzeuge.
Der Innenumfangsbereich der Bremsscheibe weist Halteelemente auf,
und die Radnabe besitzt Kammern an ihrem Außenumfang. Gleichzeitig sind
besondere Zwischenelemente für die Übertragung
von einem Drehmoment und einer Kraft von den Kammern der Nabe zu
den Halteelementen der Bremsscheibe angeordnet. Die Zwischenelemente
sind derartig konzipiert, dass die Kammern der Radnabe in sie eingreifen.
Die Zwischenelemente greifen wiederum in die Halteelemente ein,
und ihre Form resultiert in ihrer Abstützung in Umfangsrichtung an
den Halteelementen. Die Kammern sind ebenfalls formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit
den Zwischenelementen verbunden. Allerdings löst diese relativ komplizierte
Art einer Verbindungsanordnung zwischen Bremsscheibe und Nabe nicht
das Problem des Anrostens in vollkommen zuverlässiger Weise, noch bietet sie
die Vorteile einer Keilnutverbindung in der Herstellung.
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Aus
DE-C-197 51 522 ist eine Bremsscheiben-/Trägerverbindung im Wesentlichen
gemäß dem einleitenden
Teil des angefügten
Anspruchs 1 bekannt. Aufgrund einer großen direkten Kontaktfläche zwischen
den Antriebsvorsprüngen
und den axialen Zahnvertiefungswänden
ist die Verbindung empfindlich gegenüber Rost und kann sehr schwierig
zu lösen
sein, was ebenfalls für
ein Federelement zutreffend ist, das angeordnet ist, um eine gegenseitige Axialbewegung
zwischen der Bremsscheibe und dem Träger zu verhindern. Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird die Kontaktfläche
zwischen den Antriebsvorsprüngen
und den axialen Keilnutvertiefungen durch Abstandsvorrichtungen
vermindert, die ebenfalls leicht zu lösen und zu entfernen sind,
wobei die Halterungsanordnung weniger empfindlich gegenüber Rost
ist.
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US-A-4
645 041 offenbart eine Bremsscheibe, die ein inneres Halteglied
und ein äußeres ringförmiges Bremsglied
besitzt sowie eine Antriebsverbindung zwischen den beiden Gliedern,
wobei diese Verbindung eine Anzahl von Mitnehmern aufweist, die
in korrespondierenden Nuten in dem Außen- bzw. Innenumfang der Glieder
angeordnet sind. Eine gleitende Axiallage wird durch Anhalteflansche
erreicht, die gemeinsam durch beispielsweise einen Niet durch eine Öffnung in
dem Mitnehmer und einen gewellten Federring gesichert werden. Diese
Kombination von Antrieb und Verbindung unterscheidet sich sehr von
der vorliegenden Erfindung und ist nicht konzipiert, um das Problem
eines Verringerns der Rostempfindlichkeit einer lösbaren keilnutartigen
Mitnehmeranordnung zu lösen.
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Aufgabe der
Erfindung
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, das vorstehend genannte Problem
zu lösen,
das auftritt, wenn man versucht Bremsscheiben zu entfernen, indem
eine neue Art einer Bremsscheibenbefestigung bereitgestellt wird,
die wirksam das Risiko beseitigt, dass Bremsscheiben derart festrosten,
dass es unmöglich
oder außerordentlich
schwer wird, sie von dem Träger
oder der Nabe zu lösen.
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Aufgrund
von Wartungs- und Instandhaltungsgründen ist es außerordentlich
wichtig, einen notwendigen Wechsel einer Bremsscheibe schnell und
einfach, und ohne dass spezielle Werkzeuge benötigt werden, ausführen zu
können.
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Beschreibung
der Erfindung
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Die
vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung der
eingangs bezeichneten Art gelöst,
welche die konstruktiven Merkmale aufweist, die in dem kennzeichnenden
Teil von Patentanspruch 1 angegeben sind.
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Ein
erstes Unterscheidungsmerkmal der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung besteht darin,
dass die Antriebsvorsprünge
der Bremsscheibe eine kleinere Erstreckung in Umfangsrichtung des Trägers besitzen
als die Breite der Vertiefungen in ihrer Umfangsrichtung, so dass
es dort möglich
ist, dass sich ein Zwischenraum zwischen benachbarten Gruppen aneinander
angreifender Antriebsvorsprünge
und Vertiefungen befindet, um ein Abstandselement aufzunehmen, das
lösbar
darin befestigt ist. Dieses Abstandselement ist derart konzipiert,
dass es in den Zwischenraum hinein passt und diesen ausfüllt und
deshalb die Bremsscheibe relativ zu dem Träger fixiert. An dessen axial
entgegengesetzten Enden ist die Abstandsvorrichtung ebenfalls mit Schulterabschnitten
versehen, die eine gegenseitige Axialbewegung zwischen der Bremsscheibe
und dem Träger
(der Nabe) verhindern.
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Wenn
der Zeitpunkt kommt, um die Bremsscheibe, die an dem Träger angebracht
ist, durch eine neue Bremsscheibe zu ersetzen, und eine Anrostung
("chemische Rostverbindung") gefunden wird,
die sich zwischen der Bremsscheibe und den Abstandsvorrichtungen
gebildet hat, die in den Lücken
zwischen den Antriebsvorsprüngen
und den Trägervertiefungen
eingesetzt sind, besteht der erste Schritt darin, die Schulterabschnitte
an einem Ende der Abstandsvorrichtungen zu entfernen. Danach können die
Abstandsvorrichtungen ohne Schwierigkeit von den Zwischenräumen zwischen
den Bremsscheiben-Antriebsvorsprüngen
und den Trägerrippen entfernt
werden.
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Die
erfindungsgemäße Befestigungsanordnung
kann des weiteren verschiedene funktionelle Vorteile und Herstellungsvorteile
bieten, indem sie die Merkmale aufweist, die in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis
7 angegeben sind.
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Damit
beides, Befestigen und Entfernen der Abstandsvorrichtungen, einfach
auszuführen
ist, kann es vorteilhaft sein, eine Ausführungsform anzunehmen, bei
der jede Abstandsvorrichtung nicht nur ein vorzugsweise im Wesentlichen
T-förmiges
Ab standselement mit einem Schaft und einem querlaufenden Kopf umfasst,
der einen von zwei Schulterabschnitten bildet und dazu ausgelegt
ist, in Anlage an der ersten Seite der Bremsscheibe und des Trägers zu
gelangen, sondern auch ein Schulterelement, das in dem Schaft des
Abstandselements befestigbar ist, den zweiten Schulterabschnitt
umfasst und dazu ausgelegt ist, an einer entgegengesetzten zweiten Seite
der Bremsscheibe und des Trägers
anzuliegen.
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Ein
Entfernen einer Abstandsvorrichtung, d.h. ein Herausnehmen der Vorrichtung
aus dem Zwischenraum, in dem sie eingesetzt ist, umfasst zuerst das
Lösen des
Schulterelements von dem Schaft des Abstandselements, gefolgt von
dem Entfernen des Abstandselements aus dem Zwischenraum.
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Eine
besonders einfache Ausführungsform ist
charakterisiert durch das T-förmige
Abstandselement, das einen hohlen Schaft besitzt, der im Wesentlichen
prismatisch oder zylindrisch an der Außenseite ausgebildet ist, und
durch das befestigbare Schulterelement, das aus einer Verriegelungsschraube
besteht, die in den hohlen Schaft des Abstandselements einschraubbar
ist und die einen Schraubenkopf aufweist, der den zweiten Schulterabschnitt
bildet. In diesem Fall sind die beiden Schulterabschnitte der Abstandsvorrichtung
demnach jeweils der querlaufende T-Kopf des Abstandselements und
der Kopf der Verriegelungsschraube.
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Um
die Möglichkeit
zu verbessern, die Abstandsvorrichtung aus dem Zwischenraum selbst dann
zu lösen,
wenn die Abstandsvorrichtung an der Bremsscheibe festgerostet ist,
kann es besonders vorteilhaft sein, wenn der hohle Schaft des Abstandselements
axial in zwei parallele Schafthälften
unterteilt ist, die dann zusammengepresst werden können, wenn
die Verriegelungsschraube aus dem hohlen Stamm des Abstandselements
entfernt (ausgeschraubt) worden ist. Ein Zusammenpressen der Schafthälften hat
den Effekt, dass die Querdimension des Schafts etwas reduziert werden
kann, um so das Entfernen des Abstandselements aus dem Zwischenraum
außerordentlich
zu erleichtern.
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Um
das Risiko zu reduzieren, dass die Verriegelungsschraube in dem
hohlen Schaft des Abstandselements festrostet, kann es vorteilhaft
wenn, wenn die Verriegelungsschraube einen Schaft mit Außengewinde
zumindest am äußersten
Bereich der Länge
des Schafts aufweist und wenn das Abstandselement mit einem korrespondierenden
Innengewinde zumindest an seinem querverlaufenden T-Kopf versehen
ist.
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Als
eine Alternative zu einem Abstandselement mit einem hohlen Schaft
und einer Verriegelungsschraube, die darin einschraubbar ist, ist
ebenfalls eine Ausführungsform
denkbar, bei der das befestigbare Schulterelement die Form eines
zylindrischen Stifts annimmt, der in den hohlen Schaft des Abstandselements
einschraubbar ist und der an seinem äußeren Ende, das außerhalb
der Außenseite der
Bremsscheibe/des Trägers
angeordnet ist, mit einer positionsmäßig fixierten Verriegelungsvorrichtung
versehen ist, die dann den zweiten Schulterabschnitt darstellt.
Diese Verriegelungsvorrichtung kann beispielsweise aus einem geteilten
Stift bestehen, der durch den Stift läuft, oder aus einem Verriegelungsring
oder einer Verriegelungsscheibe, die in einer umlaufenden Vertiefung
an der Außenseite
des Endes des zylindrischen Stifts eingesetzt ist.
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Um
jegliches Risiko zu minimieren, dass die Abstandsvorrichtungen an
der Bremsscheibe festrosten, ist es selbstverständlich am allerbesten, wenn
beide, das Abstandselement und das Schulterelement, das darin befestigbar
ist, aus einem Material hergestellt sind, das keine Rostneigung
zeigt, beispielsweise aus rostfreiem Stahl.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Anordnung für
eine erfindungsgemäße Bremsscheibenbefestigung
wird jetzt detaillierter erläutert
und bezüglich
einer in den angefügten
Zeichnungen gezeigten Ausführungsform
beispielhaft dargestellt, wobei:
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1 in
einer Seitenansicht und einem Teilschnitt eine Bremsscheibe zeigt,
die an einem Träger platziert
ist;
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2 die
Bremsscheibe nach 1 in einer perspektivischen
Ansicht mit einem geringerem Maßstab
zeigt;
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3 in
axialem Längsschnitt
Teile eines Trägers
mit einer Bremsscheibe zeigt, die daran befestigt ist;
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4 in
einem größeren Maßstab und
in einem vergrößerten Umfangsbereich
einen Teil des Eingriffsbereichs zwischen Bremsscheibe und Träger zeigt;
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5 perspektivisch
ein T-förmiges
Abstandselement zeigt, das zu einer erfindungsgemäßen Abstandsvorrichtung
gehört;
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6a–6b in
seitlicher Ansicht bzw. Rückansicht
das Abstandselement gemäß 5 zeigen;
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7 in
einem größeren Maßstab als 6a einen
axialen Längsschnitt
durch das Abstandselement zeigt; und
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8 in
perspektivischer Ansicht eine Verriegelungsschraube zeigt, die zu
einer erfindungsgemäßen Abstandsvorrichtung
gehört
und die dazu ausgelegt ist, in das Abstandselement nach 5 bis 7 eingeschraubt
zu werden.
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Beschreibung
einer Ausführungsform
einer Befestigungsanordnung und dazugehöriger Teile
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Zuerst
wird auf die 1 bis 4 Bezug genommen,
die Teile einer Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung
zeigen.
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Die
Anordnung ist für
eine lösbare
Befestigung einer ringförmigen
Bremsscheibe 2 an einem drehbaren Bremsscheibenträger 4 gedacht,
der die Bremsscheibe trägt.
An ihrem Innenumfang weist die Bremsscheibe 2 zehn Antriebsvorsprünge 6 auf,
die in Umfangsrichtung voneinander getrennt sind, sich radial einwärts zum
Zentrum C der Scheibe hin erstrecken und mit einer korrespondierenden
Anzahl äußerer Axialvertiefungen 8 zwischen
Rippen 10 in Eingriff stehen, die in Axialrichtung auf
der Außenseite
des Trägers 4 verlaufen.
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Dass
die Erstreckung der Antriebsvorsprünge 6 in der Umfangsrichtung
des Trägers 4 kleiner
ist als die Breite der Vertiefungen 8 in der selben Umfangsrichtung,
bedeutet, dass zwischen benachbarten Gruppen aneinander angreifender
Antriebsvorsprünge 6 und
Vertiefungen 8 ein Zwischenraum 12 vorgesehen
ist, um eine Abstandsvorrichtung 14 aufzunehmen, die entfernbar
darin befestigt ist (siehe 3 bis 4).
Die Abstandsvorrichtung 14 ist derart dimensioniert, dass
ihr Schaft 16 in den Zwischenraum 12 hinein passt
und diesen ausfüllt,
wobei sie dadurch die Bremsscheibe 2 an dem Träger 4 fixiert. Die
zwei axial entgegengesetzten Enden der Abstandsvorrichtung 14 sind
mit Schulterabschnitten 18, 20 versehen, die eine gegenseitige
Axialbewegung zwischen der Bremsscheibe 2 und dem Träger 4 verhindern.
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Jede
derartige Abstandsvorrichtung 14 weist ein Abstandselement 22 auf,
das einen Schaft 16 umfasst und einen querlaufenden Kopf
an einem Ende des Schafts 16 besitzt. Die Abstandsvorrichtung 14 umfasst
ebenfalls ein Schulterelement 26, das in dem Schaft 16 des
Abstandselements 22 befestigbar ist und das in dem gezeigten
Fall die Form einer Verriegelungsschraube annimmt, die in einen
hohlen Schaft 16 des Abstandselements 22 einschraubbar ist
und die einen Schraubenkopf 28 besitzt, der den zweiten
Schulterabschnitt 20 darstellt. Der querlaufende Kopf 24 des
Abstandselements 22 stellt seinerseits den ersten Schulterabschnitt 18 dar.
Der Kopf 24 des Abstandselements 22 ist dazu ausgelegt,
an einer ersten Seite der Bremsscheibe 2 und dem Träger 4 in
Anlage zu gelangen, während
der Kopf 28 der Verriegelungsschraube dazu ausgelegt ist,
an einer entgegengesetzten Seite der Bremsscheibe 2 und
des Trägers 4 anzuliegen.
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Wie
am besten in 5 zu sehen ist, besitzt das
T-förmige
Abstandselement 22 einen hohlen Schaft 16, der
an der Außenseite
im Wesentlichen prismatisch oder zylindrisch ausgebildet ist. Wie
weiterhin in den 5 bis 7 angegeben
ist, ist der hohle Schaft 16 des Abstandselements 22 axial
in zwei parallele Schafthälften 30' und 30'' unterteilt. Diese Schaftgestaltung
ermöglicht
ein zuverlässiges Zusammenpressen
der zwei Schafthälften,
nachdem die Verriegelungsschraube 26 aus dem hohlen Schaft 16 des
Abstandselements 22 herausgeschraubt worden ist.
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Wie
durch 8 angezeigt, besitzt die Verriegelungsschraube 26 einen
Schaft 32 mit einem Außengewinde 34 zumindest
am äußersten
Drittel der Länge
des Schaftes. In korrespondierender Weise besitzt das Abstandselement 22 lediglich
in seinem querverlaufenden Kopf 24 ein korrespondierendes
Innengewinde 36.
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Das
Abstandselement 22, das in 5 bis 7 gezeigt
ist, besitzt einen hohlen Schaft 16, der an der Außenseite
prismatisch ist, so dass der Schaft zwei parallele Kontaktflächen 38, 40 aufweist,
die dazu ausgelegt sind, um an der jeweiligen entgegengesetzten
zusammenwirkenden ebenen Oberfläche der
gegenüberliegenden
Antriebsvorsprünge 6 und Trägerrippen 10 anzuliegen.
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Das
in dem T-förmigen
Abstandselement 22 befestigbare Schulterelement kann, wie
voranstehend beschrieben, aus der Verriegelungsschraube 26 bestehen,
wie in 8 gezeigt. Als eine Alternative zu der Verriegelungsschraube
ist es möglich,
beispiels weise einen zylindrischen Stift (nicht dargestellt) zu
nutzen, der in den hohlen Schaft 16 des Abstandselements 22 einschraubbar
ist. In diesem Fall weist der zylindrische Stift an seinem äußeren Ende, das
außerhalb
der jeweiligen Außenseiten
der Bremsscheibe 2 und des Trägers 4 angeordnet
ist, eine positionsmäßig fixierte
Verriegelungsvorrichtung auf, die den Kopf 28 der Befestigungsschraube 26 bildet,
die mit dem zweiten Schulterabschnitt 20 korrespondiert.
Diese positionsmäßig fixierte
Verriegelungsvorrichtung kann beispielsweise ein geteilter Stift
sein, der diametral durch den Stift verläuft, oder ein Verriegelungsring
oder eine Verriegelungsscheibe, die in einer umlaufenden Vertiefung
an der Außenseite
des zylindrischen Pins eingesetzt sind. Beide, das Abstandselement 22 und
das Schulterelement, das darin befestigbar ist, beispielsweise die Verriegelungsschraube 26,
sind vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder einem anderen Material
hergestellt, das keine Rostneigung zeigt. Zuletzt kann erwähnt werden,
dass das Abstandselement 22 parallele Ausnehmungen 42 in
den durchquerenden Winkelbereichen zwischen dem T-Kopf 24 und
den zueinander parallelen Kontaktoberflächen 38, 40 des Schafts 16 aufweisen
kann. Dies verbessert die Flexibilität der parallelen Schafthälften 30', 30'', was wichtig ist, um das notwendige
Zusammenpressen der Schafthälften
zu ermöglichen
und es so zu erleichtern, das T-förmige Abstandselement 22 aus dem
Zwischenraum 12 in Fällen
zu entfernen, in denen ein Festrosten stattgefunden hat.