DE69922380T2

DE69922380T2 - Radnaben und bremsscheibenanordnung für schwerfahrzeug

Info

Publication number: DE69922380T2
Application number: DE69922380T
Authority: DE
Inventors: Ingemar Dagh; Anders Carlsson
Original assignee: Volvo Lastvagnar AB
Current assignee: Volvo Truck Corp
Priority date: 1998-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2019-07-29
Also published as: WO2000006922A1; EP1101041A1; US6330937B1; JP2002521634A; SE9802634L; EP1101041B1; SE9802634D0; DE69922380D1; BR9912439A; SE513019C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung aus Radnabe und Bremsscheibe für ein Fahrzeugrad, mit einem Nabenbereich, der über Lagermittel am Ende einer Achse angebracht ist und einen zylindrischen Halsbereich mit abwechselnden axialen Nuten und Erhebungen hat, einer Bremsscheibe mit einer Mittelöffnung mit entsprechenden Nuten und Erhebungen, die im Eingriff mit den Erhebungen und Nuten in dem Halsbereich sind, um die Bremsscheibe an dem Nabenbereich drehfest anzubringen, und einem offenen Haltering, der in einer Umfangsnut in dem Halsbereich gehalten ist, um die Bremsscheibe in einer Richtung an dem Nabenbereich axial zu fixieren.
SE-A-9201710-2 und SE-A-9602385-8 beschreiben bekannte Einrichtungen aus Radnabe und Bremsscheibe, bei welchen der Halsbereich der Nabe mit außen angeordneten Keilen versehen ist, die mit in einer Mittelöffnung in der Bremsscheibe vorgesehenen Innenkeilen in Eingriff geraten. Die Bremsscheibe ist axial zwischen einem äußeren und einem inneren Haltering befestigt, die in Nuten in dem Halsbereich der Nabe vorgesehen sind. Der innere Haltering fixiert einen elastischen Ring, der in Kontakt mit der Nabe und der Scheibe ist und eine beschränkte axiale Bewegung zwischen der Scheibe und der Nabe ermöglicht, um Toleranzen und Verformungen zu kompensieren, die beim Bremsen in den Komponenten auftreten. Der äußere Haltering ist in direktem Kontakt mit einer Seitenfläche der Bremsscheibe vorgesehen und bildet einen starren Endanschlag, der die axiale Auswärtsbewegung der Scheibe beschränkt.
Wie in den Beispielen dargestellt, werden Halteringe entweder mit einem rechteckigen Querschnitt verwendet (SE-A-9201710-2) oder mit einem kreisförmigen Querschnitt (SE-A-9602385-8). Beide sind offene Ringe mit Endbereichen, deren Endoberflächen zueinander hinweisen, und beide haben sowohl Vorteile als auch Nachteile. Der Flächendruck des rechteckigen Rings gegen die Bremsscheibe ist geringer als der des Rings mit dem kreisförmigen Querschnitt, aber er kann sich andererseits unter bestimmten Bedingungen ausdehnen, wenn es eine Relativbewegung zwischen der Nabe und der Scheibe gibt, und zwar aufgrund einer Art von Klettereffekt zwischen dem Haltering und der Scheibe. Dieser Effekt wird mit einem Ring mit kreisförmigem Querschnitt vermieden, aber der Flächendruck nimmt andererseits zu. Keiner der Halteringe hat Fixierringe zum Verhindern einer Drehung relativ zu der Nabe und der Scheibe, und dies bedeutet, dass der erhöhte Flächendruck mit dem kreisförmigen Querschnitt zu einem erhöhten Verschleiß führt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es im Allgemeinen, eine Einrichtung aus Radnabe und Bremsscheibe der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine Halteringanordnung hat, die zu einem niedrigeren Verschleiß führt als die oben beschriebene Lösung mit dem Haltering mit dem kreisförmigen Querschnitt, und gleichzeitig den Klettereffekt eliminiert mit dem Risiko, dass der Ring aus seiner Position herausspringen wird.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, dass der Haltering zueinander hinweisende Endbereiche hat, von denen zumindest einer radial einwärts gebogen ist und sich in eine Ausnehmung in dem Halsbereich hinein erstreckt, um den Haltering drehfest an dem Halsbereich zu fixieren.
Ein auf diese Art und Weise bezüglich der Drehung fixierter Ring vermindert den durch eine Reibung bei der Bewegung verursachten Verschleiß, und dies bedeutet, dass es trotz des höheren Flächendrucks möglich ist, einen Ring mit kreisförmigem Querschnitt zu benutzen, der nicht die Tendenz hat, hochzuklettern, wie es bei dem Ring mit dem rechteckigen Querschnitt der Fall ist.
In einer Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Einrichtung hat die Bremsscheibe eine Umfangsnut in Verbindung mit ihrer Mittelöffnung, welche Umfangsnut ein an das Querschnittsprofil des Halterings angepasstes Profil hat, mit einer Umfangsfläche, die über die radial äußere Fläche des Halterings hinüber hervorsteht und leicht davon beabstandet ist, um zu verhindern, dass sich der Haltering radial erweitert. Dies ermöglicht die Verwendung eines Rings mit einer flachen Oberfläche in Kontakt mit der Bremsscheibe, was zu einem niedrigeren Flächendruck führt und einem minimalen Verschleiß ohne jedes Risiko, dass sich seine Position relativ zu der Nabe und der Bremsscheibe verändert.
Die Erfindung wird nun genauer mit Bezug auf in den anliegenden Zeichnungen gezeigte Beispiele beschrieben, wobei
1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Einrichtung aus Radnabe und Bremsscheibe gemäß der Erfindung zeigt,
2 eine Seitenansicht des äußeren Halterings der Einrichtung ist, und
3 eine Vergrößerung des in 1 eingekreisten Bereichs ist.
Die in 1 dargestellte Einrichtung aus Radnabe und Bremsscheibe weist ein Achsenende auf, welches ein allgemein mit 2 bezeichnetes sogenanntes Einheitenlager stützt, dessen Außenring 3 mit einem ringförmigen Flansch 4 versehen ist, der einen Bereich der Radnabe bildet. Mit dem Flansch 4 ist ein scheibenförmiges Stützelement 6 verschraubt, eine sogenannte Radscheibe, mit der ein Halsbereich 7 integral ausgestaltet ist, dessen äußere Seitenfläche mit einander abwechselnden V-förmigen axialen Keilnuten und Erhebungen 8, 9 ausgestaltet ist. Eine Bremsscheibe 10 hat eine Mittelöffnung mit entsprechenden axialen Nuten und Erhebungen 11, 12, die mit den Erhebungen und Nuten 9, 8 des Halsbereichs 7 in Eingriff geraten, um die Bremsscheibe bezüglich der Drehung zu fixieren.
Die Scheibe 10 ist axial gegen einen äußeren Haltering 14 vorbelastet, der in einer Außenumfangsnut 13 in den Erhebungen 9 des Nabenhalses 7 mittels eines Federrings 15 vorgesehen ist, der gegen eine innere Endfläche der Scheibe 10 arretiert ist und gegen den Nabenhals 7 mittels eines inneren Halterings 16. In dem in 3 dargestellten Beispiel ist die Tiefe der Nut 13 ungefähr gleich der Hälfte der Höhe der axialen Nuten und Erhebungen 8, 9. Wie sich aus 2 ergibt, ist der Haltering 14 durchbrochen, so dass er sich für die Anbringung ausdehnen kann. Ein Endbereich 17 des Rings ist nach unten in Richtung der Mitte des Halterings gebogen und bildet einen Arretierstift, dessen Länge von der radialen Innenfläche Rings aus ungefähr gleich dem Durchmesser des Grundkreises c ist, den das Querschnittsprofil des Rings schafft, wie sich dies genauer aus 2 und in dem vergrößerten Querschnitt der 3 ergibt. Der Stift 17 erstreckt sich abwärts in eine axiale Nut 8 zwischen zwei Erhebungen 9 hinein und verhindert so eine Drehung des Halterings relativ zu dem Nabenbereich 7 und der Bremsscheibe 10.
Der Haltering 14 hat in dem dargestellten Beispiel ein im Wesentlichen kreisförmiges Querschnittsprofil mit einander gegenüberliegenden ebenen Seitenflächen 18, von denen eine eine Anschlagfläche gegen eine flache Seitenfläche 19 einer kreisförmigen Nut 20 bildet, die in der Nähe der Mittelöffnung der Bremsscheibe vorgesehen ist. Die Tiefe der Nut 20 ist ungefähr gleich dem Radius des Grundkreises c des Querschnittsprofils des Rings 16. Die flache Seitenfläche 19 der Nut 20 ist verbunden mit einem gekrümmten Wandbereich 21, dessen Krümmungsradius ungefähr gleich dem Krümmungsradius des Grundkreises c ist. Wie sich in der Vergrößerung der 3 ergibt, besteht nur ein geringes Spiel zwischen der Außenfläche des Rings 14 und dem Wandbereich 21 der Nut, was bedeutet, dass sich der Ring 14 nicht weiter ausdehnen kann, als es dieses Spiel zulässt.
In der Summe bedeutet dies, dass die Fixierung bezüglich der Drehung zusammen mit dem relativ geringen Flächendruck, verglichen mit einem vollständig kreisförmigen Ring, zu einem sehr geringen Verschleiß der einander gegenüberliegenden Flächen des Rings und der Scheibe führen werden, während der Oberflächenbereich 21 der Nut 20 jede Möglichkeit vermeidet, dass sich der Ring weit genug ausweiten kann, um aus der Nut 13 in den Erhebungen 9 herauszuspringen.
Um die Herstellung zu vereinfachen, hat der Haltering 14 zwei einander gegenüberliegende ebene Oberflächen 18, aber für seine Funktion wäre es genug, wenn die Oberfläche 19, die zu der Scheibe 10 hinweist, flach wäre. Innerhalb des Bereichs der grundlegenden Idee der Erfindung könnte der Ring vollständig kreisförmig, quadratisch oder rechteckig in seinem Querschnitt sein. Für die beiden letztgenannten Querschnittsprofile ist es vorteilhaft, scharfe Ecken zwischen den Seiten zu vermeiden. Das in den Zeichnungen dargestellte Querschnittsprofil mit einer kreisförmigen Basisgestalt und abgeflachten einander gegenüberliegenden Seitenflächen hat sich jedoch als optimal mit Bezug auf die Funktion und die Herstellung herausgestellt.

Claims

Einrichtung aus Radnabe und Bremsscheibe für ein Fahrzeugrad, mit einem Nabenbereich (7), der über Lagermittel (2) am Ende (1) einer Achse angebracht ist und einen zylindrischen Halsbereich (7) mit abwechselnden axialen Nuten (8) und Erhebungen (9) hat, einer Bremsscheibe (10) mit einer mittleren Öffnung mit entsprechenden Nuten (11) und Erhebungen (12), die im Eingriff mit den Erhebungen (9) und Nuten (8) in dem Halsbereich sind, um die Bremsscheibe an dem Nabenbereich drehfest anzubringen, und einem offenen Haltering (14), der in einer Umfangsnut (13) in dem Halsbereich gehalten ist, um die Bremsscheibe in einer Richtung an dem Nabenbereich axial zu fixieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (14) zueinander hin weisende Endbereiche hat, von denen zumindest einer (17) radial einwärts gebogen ist und sich in eine Ausnehmung (8) in dem Haltebereich (7) hinein erstreckt, um den Haltering drehfest an dem Halsbereich zu fixieren.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (10) eine Umfangsnut (20) in Verbindung mit ihrer mittleren Öffnung hat, welche Umfangsnut ein an das Querschnittsprofil des Halterings angepasstes Profil hat, mit einer Umfangsfläche (21), die über die radial äußere Fläche des Halterings (14) hinüber hervorsteht und leicht davon beabstandet ist, um zu verhindern, dass sich der Haltering radial ausweitet.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (14) ein Querschnittsprofil hat, das von einem rein rechteckigen oder kreisförmigen Profil abweicht.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (14) eine ebene Seitenfläche (18) hat, die zu einer ebenen Seitenfläche (19) der Umfangsnut (20) in der Bremsscheibe (10) hin weist und parallel dazu verläuft.
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (14) einander gegenüberliegende parallele ebene Seitenflächen (18) hat.