-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Baugruppe aus Rad/Radbremse
für Kraftfahrzeuge,
wobei die Bremse ein Drehteil umfasst, das in vorbestimmten Axial-
und Winkelpositionen auf eine Nabe zum Tragen des Rads montiert
ist, wobei das Rad durch axiale Schrauben an dieser Nabe befestigt
ist, die dieses Drehteil zwischen dem Rad und der Nabe einspannen,
wobei Mittel vorgesehen sind, um das Drehteil in den vorbestimmten
Positionen auf der Nabe zu halten, wenn das Rad abgenommen ist.
-
In 1 der
beiliegenden Zeichnung ist eine bekannte Baugruppe dieses Typs dargestellt,
umfassend ein Rad 1 (wovon nur das Mittelteil dargestellt ist),
das auf einer Nabe 2 zum Tragen dieses Rads auf einem Achszapfen 3 befestigt
ist. Das Rad ist auf klassische Weise durch vier oder fünf Radschrauben wie
die in der Zeichnung gezeigte Schraube 4 auf der Nabe befestigt,
die durch eine Bohrung des Rads gehen, um sich in einem Gegengewinde
der Nabe zu verankern, wobei die Achse der Schraube 4 parallel zur
Achse X des Rads 1 und der Nabe 2 liegt. Letztere
ist durch ein Kugellager 5 drehbar am Achszapfen 3 befestigt.
-
Die
Baugruppe von 1 umfasst zudem eine Scheibe 6,
die das Drehteil einer zum Rad 1 gehörigen Scheibenbremse ist und
außerdem
auf klassische Weise einen feststehenden Bremssattel (nicht dargestellt)
umfasst, der zwei Bremsbeläge 101 , 102 trägt, die
auf selektive Weise auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Scheibe
angelegt werden können, um
die Drehung der Scheibe 6 und des Rads 1, mit dem
es fest verbunden ist, zu stoppen. Belüftungsleitungen 7 können in
der Scheibe 6 vorgesehen sein, um die Kalorien abzuleiten,
die durch die Reibung der Beläge
auf dieser Scheibe erzeugt werden.
-
Die
feste Verbindung des Rads 1, der Nabe 2 und der Scheibe 6 wird
durch Radschrauben 4 gewährleistet, die durch Bohrungen
gehen, die in der Scheibe 6 vorgesehen sind, um sich in
Gewinden zu verankern, die in der Nabe 2 geformt sind.
Die Anbringung der Schrauben 4 setzt natürlich voraus, dass
die Scheibe 6 und das Rad 1 in Bezug auf die Gewinde
der Nabe 2 in einer vorbestimmten Winkelposition angeordnet
sind. Die Schrauben spannen demnach das Mittelteil der Scheibe 6 zwischen
das Rad 1 und der Nabe 2 ein. Bekanntlich erlaubt
solch eine Montage und geeignete Einspannung der Scheibe, das Bremsmoment,
das von den Bremsbelägen auf
die Scheibe angelegt wird, unter allen Umständen zu absorbieren.
-
Wie
in 2 der beiliegenden Zeichnung dargestellt, die
eine vergrößerte Ansicht
des Details A von 1 darstellt, ist die Scheibe 6 von
einem mittleren kreisrunden Loch 8 durchbohrt, das mit
einem Spiel j auf einen ringförmigen
Sitz 2a der Nabe 2 passt. Das Vorhandensein dieses
Spiels erleichtert die Montage und die Demontage der Scheibe 6 auf die
Nabe 2. Die Scheibe 6 wird durch die Schrauben 4 auf
einer Querschulter 2b der Nabe 2 befestigt. Es nimmt
daher vorbestimmte Axial- und Winkelpositionen auf der Nabe 2 ein.
-
Es
kommt vor, dass das Rad 1 von der Nabe 2 abmontiert
werden muss, zum Beispiel, um die Reparatur oder den Austausch des
Reifens (nicht dargestellt) zu erlauben, der auf klassische Weise
auf die Felge des Rads 2 montiert ist. Zu diesem Zweck werden
die Schrauben 4 entfernt, bevor das Rad von der Nabe 2 abgenommen
wird. Die Scheibe, die dann nur noch durch die vom Rad angelegte
Einspannung befestigt ist, kann bei Abwesenheit adäquater Haltemittel
auf der Achse X kippen und/oder von der Winkelposition abweichen,
in der die Bohrungen der Scheibe mit den Gewinden der Nabe ausgerichtet sind,
was die spätere
erneute Montage des Rads erschweren würde. Klassischerweise bestehen
diese Haltemittel aus Schrauben wie die Senkschraube 9, die
durch ein Loch geht, das im Mittelteil der Scheibe vor gesehen ist,
um sich in einem koaxialen Gewinde zu verankern, das in der Nabe 2 geformt
ist, in einer vorbestimmten Position in Bezug auf die Achsen der anderen
Gewinde, die nur für
die Schrauben 4 bestimmt sind.
-
Diese
Senkschrauben gewährleisten
daher das Halten der Scheibe in einer präzisen und vorbestimmten Winkelposition.
In Verbindung mit den Schrauben 4 spannen sie auch eine
Seite der Scheibe 6 gegen den ringförmigen Sitz 2b der
Nabe 2, was das Halten der Scheibe in einer genauen und
vorbestimmten Winkelposition auf der Nabe gewährleistet. Dadurch kann der
Axialschlag des Umfangs der Scheibe 6 unter einer bestimmten
Schwelle gehalten werden, zum Beispiel unter 0,03 mm, um eine Bremsung
ohne Vibrationen des Rads zu erlauben. Bei einer Demontage des Rads
verhindern die Senkschrauben 9 außerdem, dass Fremdkörper zwischen die
Nabe und die Scheibe eindringen, wenn diese gekippt ist.
-
Die
drehbare Baugruppe, die aus dem Rad 1, der Nabe 2 und
der Scheibe 6 besteht, muss natürlich auch möglichst
frei von Unwucht sein, da solch eine eventuelle Unwucht ein Auswuchten
des Rads notwendig macht, was vor allem mit hohen Arbeitskosten
verbunden ist.
-
Diesbezüglich ist
anzumerken, dass die Montage mit dem Spiel j der Scheibe 6 auf
die Nabe 2 eine Dezentrierung der Scheibe relativ zur Achse
X möglich
macht, wobei solch eine Dezentrierung nur durch eine präzise Positionierung
der Radschrauben und der Bohrungen und Gewinde des Rads 1,
der Nabe 2 und der Scheibe 6, durch welche diese Schrauben
gehen, bekämpft
werden kann. Solch eine präzise
Positionierung erfordert enge Toleranzen, die den Herstellungspreis
der Baugruppe erhöhen,
zumal auch die obigen Bohrungen und Gewinde sowie die Geometrie
der durch diese gehenden Senkschrauben Dezentrierungen der drehbaren Masse verursachen
können.
-
Eine
Baugruppe dieses Typs wird in der Patentschrift
US-A-5 890 567 beschrieben.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Baugruppe
aus Rad/Radbremse des in der Einleitung dieser Beschreibung beschriebenen
Typs, die so konzipiert ist, dass sie die Herstellung solch einer
Baugruppe zu einem geringeren Herstellungspreis erlaubt, insbesondere durch
die Beseitigung der oben genannten Unwuchtquellen.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist auch die Herstellung einer solchen
Baugruppe, in der bei der Demontage des Rads das Halten der Scheibe
auf der Nabe auf einwandfreie und einfache Weise gewährleistet
wird.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist auch die Bereitstellung eines Verfahrens
zum Zusammenbau solch einer Baugruppe.
-
Diese
Aufgabe der Erfindung, sowie andere, die aus der Lektüre der folgenden
Beschreibung hervorgehen, werden mit einer Baugruppe aus Rad/Radbremse
des in der Einleitung dieser Beschreibung beschriebenen Typs erreicht,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Mittel, die vorgesehen sind,
um das Drehteil der Bremse in vorbestimmten Axial- und Winkelpositionen
auf der Nabe zu halten, wenn das Rad abmontiert ist, aus einer Presspassung
des Drehteils auf der Nabe bestehen.
-
Wie
weiter unten beschrieben, beseitigt diese Presspassung eine Hauptursache
für die
Entstehung von Unwucht in der drehbaren Baugruppe, die aus dem Rad,
dem Drehteil der Bremse und der Nabe besteht, während sie bei der Demontage
des Rads gleichzeitig auf einfache Weise das Halten des Drehteils
in Position auf dieser Nabe gewährleistet.
-
Einem
anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung zufolge wird die Presspassung
zwischen einem mittleren kreisrunden Loch, das durch das Drehteil
geht, und einem auf der Nabe geformten ringförmigen Sitz hergestellt.
-
Die
Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Zusammenbau solch einer
Baugruppe bereit, nach dem a) das Drehteil axial auf die Nabe aufgepresst wird,
in Achs- und Winkelausrichtung in Bezug auf die Nabe, und b) das
Rad auf die Nabe montiert wird und mithilfe von Schrauben befestigt
wird, die durch das Drehteil gehen und es zwischen dem Rad und der
Nabe einspannen.
-
Andere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der Lektüre der folgenden Beschreibung
und aus dem Studium der beiliegenden Zeichnung hervor, wobei:
-
1 und 2 jeweils
Schnitt- bzw. Detailansichten einer Baugruppe aus Rad/Radbremse
des Stands der Technik sind, die in der Einleitung dieser Beschreibung
beschrieben wurde, und
-
3 und 4 jeweils 1 bzw. 2 entsprechende
Ansichten sind, die eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Baugruppe
aus Rad/Radbremse darstellen.
-
Nun
wird auf 3 und 4 der beiliegenden
Zeichnung Bezug genommen, wo gleiche Bezugszeichen wie die in 1 und 2 verwendeten gleiche
oder entsprechende Elemente oder Organe bezeichnen. Daher sind in
dieser Ausführungsform die
Elemente oder Organe wiederzufinden, die in 1 und 2 mit 1 bis 8 und 101 , 102 bezeichnet sind.
-
Einem
wichtigen Merkmal der vorliegenden Erfindung zu folge umfasst die
Baugruppe, die in 3 und 4 dargestellt
ist, Mittel zum Halten der Scheibe 6 auf der Nabe 2 bei
der Demontage des Rads 1, bestehend aus einer Presspassung
des mittleren kreisrunden Lochs 8, das in der Scheibe 6 gebohrt
ist, auf einen ringförmigen
Sitz 2a der Nabe 2.
-
Diese
Presspassung erfordert, dass der Durchmesser des mittleren Lochs 8 der
Scheibe 6 kleiner als der dieses ringförmigen Sitzes ist, im Gegensatz
zu dem, was in der Baugruppe von 1 und 2 zu
sehen ist (siehe das Spiel j in 2).
-
Zu
diesem Zweck wird, nur als veranschaulichendes und nicht einschränkendes
Beispiel, der Durchmesser des Sitzes 2a auf zwischen 60,950
mm und 61,000 mm und der des Lochs 8 auf zwischen 60,824
mm und 60,944 mm eingestellt. Mit solchen Durchmessern und einer
Passungslänge 1 (siehe 4),
die vorteilhafterweise kleiner als 2 mm ist, wird eine feste Anbringung
der Scheibe auf der Nabe gewährleistet,
während
ein Ausbau der Scheibe mithilfe gängiger Werkzeuge zugelassen
wird, wie weiter unten erläutert.
-
Bei
der Montage der Scheibe 6 auf die Nabe 2 wird
mit einem geeigneten Werkzeug eine Kraft axial zur Scheibe angelegt
(zum Beispiel in der Größenordnung
von 3000 daN). Es versteht sich, dass vor dem Anlegen dieser Kraft
die Bohrungen der Scheibe 6 mit den Gewinden der Nabe 2 ausgerichtet
werden. Die Presspassung der Scheibe gewährleistet ein Beschlagen der
Nabe 2 ohne Verformen oder Kriechen der metallischen Materialien,
aus welchen die Scheibe 6 und die Nabe 2 bestehen.
Die Scheibe 6 liegt dann auf dem ringförmigen Sitz 2b auf,
der die Axialposition der Scheibe 6 auf dieser Nabe 2 genau
definiert.
-
Die
erhaltene Presspassung gewährleistet außerdem eine
ausgerichtete Feststellung der relativen Winkelposition der Scheibe
zur Nabe. Deshalb ist es danach leicht, das Rad 1 auf die
Scheibe und die Nabe zu montieren und es dort mithilfe der Radschrauben 4 zu
befestigen. Das Anziehmoment dieser Radschrauben 4 wird
auf einen Wert geregelt, der eine Einspannung der Scheibe 6 zwischen
dem Rad 1 und der Nabe 2 hergestellt, die es der
Scheibe erlaubt, dem maximalen Bremsmoment, das an diese angelegt
werden kann, standzuhalten.
-
Davon
abgesehen, dass sie ein Festhalten der Scheibe 6 beim Abmontieren
des Rads 1 gewährleistet,
hat die erfindungsgemäße Presspassung
dieser Scheibe auf die Nabe 2 mehrere Vorteile aufzuweisen.
-
Erstens
beseitigt sie jedes Unwuchtrisiko, das auf eine eventuelle Dezentrierung
des Lochs 8 der Scheibe in Bezug auf den Sitz 2a der
Nabe zurückzuführen ist.
-
Zweitens
erlaubt sie die Beseitigung der Schrauben 9, die in der
Baugruppe des in 1 und 2 dargestellten
Stands der Technik die Scheibe auf der Nabe halten, wenn das Rad
abmontiert ist. Diese Beseitigung hat zur Folge, dass die Bohrungen und
Gewinde für
diese Schrauben in der Scheibe und der Nabe entfallen können. All
diese Beseitigungen senken die Bearbeitungs- und Montagekosten der Baugruppe,
was eine der Aufgaben ist, die von der vorliegenden Erfindung angestrebt
werden.
-
Diese
Beseitigungen haben natürlich
auch die der Unwuchten zur Folge, die aus den akzeptierten Toleranzen
für die
Positionen dieser Bohrungen und Gewinde entstehen können, was
einer anderen Aufgabe der Erfindung entspricht. Daraus ergibt sich eine
Kostensenkung für
das Auswuchten der drehbaren Baugruppe, die aus dem Rad, der Scheibe
und der Nabe besteht.
-
Die
Presspassung der Scheibe auf die Nabe verhindert keinesfalls einen
Ausbau der Scheibe bei Bedarf, zum Beispiel, wenn diese Scheibe
wegen Verschleiß oder
Verformung ersetzt werden muss, oder auch wegen eines Schadens,
der durch einen Aufprall verursacht wurde.
-
Zu
diesem Zweck können,
nachdem die Drehung der Nabe blockiert wurde, an zwei diametral entgegengesetzten
Positionen zwei Stangen in die Belüftungsleitungen 7 der
Scheibe 6 eingeführt
werden, um dann auf diese Hebel einzuwirken, damit die Scheibe manuell
von der Nabe abgenommen wird.
-
Da
die beschädigte
Scheibe entsorgt werden muss, kann sie auch mit Hammerschlägen von
der Nabe entfernt werden.
-
Zur
Anbringung einer neuen Scheibe anstelle der ausgebauten wird die
Aufpresskraft genutzt, die vom Rad auf die Scheibe angelegt wird,
wenn die Schrauben 4 zur erneuten Montage des Rads an die Nabe
wieder angezogen werden, wobei die Scheibe zwischen diesen eingeklemmt
wird.
-
Es
versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die beschriebene und
dargestellte Ausführungsform beschränkt ist,
die nur beispielhaft ist. Die vorliegende Erfindung ist natürlich auch
auf eine Baugruppe anwendbar, die eine Trommelbremse statt einer Scheibenbremse
aufweist, da der Fachmann die Prinzipien dieser Erfindung direkt
auf die Befestigung der Trommel solch einer Bremse an die Radnabe transponieren
kann.
-
Dementsprechend
kann die Passung des Drehteils, ob Scheibe oder Trommel, auf der
Nabe auch anders als durch Pressen eines mittleren kreisrunden Lochs
des Drehteils auf einen ringförmigen Sitz
der Nabe durchgeführt
werden, zum Beispiel, indem Stifte, die mit einem dieser zwei Organe
fest verbunden sind, in Löcher
gepresst werden, die im anderen vorgesehen sind.