EP1957822A1 - Bremsscheibe mit polrad - Google Patents

Bremsscheibe mit polrad

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EP1957822A1
EP1957822A1 EP06818795A EP06818795A EP1957822A1 EP 1957822 A1 EP1957822 A1 EP 1957822A1 EP 06818795 A EP06818795 A EP 06818795A EP 06818795 A EP06818795 A EP 06818795A EP 1957822 A1 EP1957822 A1 EP 1957822A1
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EP
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brake disc
brake
ring
neck
brake disk
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Withdrawn
Application number
EP06818795A
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English (en)
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Inventor
Josef Schropp
Franz Gasslbauer
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
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Publication date
Application filed by Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH, Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
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    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
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    • G—PHYSICS
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    • F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D2066/003—Position, angle or speed

Definitions

  • the invention relates to a brake disk which can be fastened to a wheel hub, in particular of a commercial vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • the rotor of such a brake disc is used as a functional part of an anti-lock braking system (ABS) in a motor vehicle.
  • ABS anti-lock braking system
  • the standing with a sensor operatively connected flywheel is secured against rotation on a brake disk neck of the brake disc, which in turn is connected to an associated hub of a motor vehicle.
  • the flywheel integrally formed by casting with the brake disc, wherein magnetically conductive particles in the serving as a flywheel region, preferably in the brake disc neck / bottom, are integrated.
  • the formation of teeth is required, which form a functional unit in interaction with said sensor.
  • the invention is therefore based on the object to develop a brake disc of the generic type so that their flywheel with low production technology effort is attachable and that its reliability is improved.
  • the flywheel is no longer in the radial direction dependent on movement on the brake disk neck, but only indirectly, so that temperature-related changes in diameter of the brake disk neck is not transferred to the flywheel. Rather, these material expansions are absorbed by the compensation element, which is formed according to a preferred embodiment of the invention as a wave ring having circumferentially a plurality of waves.
  • the pole wheel rests with its inner wall on the wave crests of the wave ring in such a way that it is held against rotation permanently. Occurring material expansions of the brake disc neck are absorbed by the extent elastic shaft ring.
  • the shaft ring and the associated pole wheel can be fixed at any suitable location of the brake disk neck. So only a circumferential groove in the brake disc neck is to be introduced, which receives the shaft ring. This circumferential groove may be provided on the outside of the brake disc neck or on the inside.
  • the compensating element may be formed instead of a shaft ring as a differently shaped component. It is essential that the temperature-induced changes in the radial dimension of the brake disc neck are absorbed by the compensation element, whereas the mounted rotor remains unaffected.
  • the design of the brake disk according to the invention leads to an improvement in functional reliability for the reasons mentioned, since the rotor wheel can no longer disengage from its anchoring to the brake disk neck due to temperature fluctuations.
  • the new brake disc can be realized with little manufacturing effort, so that a cost-effective production is possible, especially since the placement of the compensation element, in particular the wave ring, only a circumferential groove in the brake neck must be introduced, which is very easy to manufacture.
  • Figures 1 to 3 each show an exemplary embodiment of a brake disc according to the invention in a sectional side view
  • Figure 4 shows a detail of the brake disc in a perspective view
  • a on a not shown wheel hub, in particular a commercial vehicle, attachable brake disc 1 is shown for a disc brake, which has two concentric, parallel and spaced-apart friction surfaces 2, in each case a brake pad engages in the functional case.
  • the brake disc 1 a brake disc neck 3, which is connectable to the hub.
  • a flywheel 4 is connected against rotation.
  • a compensation element according to the invention is arranged as a preferred embodiment in the form of a wave ring 5 in a circumferential groove 6.
  • the pole wheel 4 is arranged in the formed region of a ring 11, which is produced by a cutout 7 in the region of the brake disk neck 3, the end face of this ring 11 being approximately flush with a friction surface 2.
  • the flywheel 4 is arranged on the outer circumferential surface of the ring 11 and formed angularly in cross-section, wherein a leg provided with teeth, not shown rests against the end face of the ring 11.
  • the other leg of the pole wheel 4 is supported on formed wave crests 8 of the wave ring 5, while wave troughs 9 abut the bottom of the groove 5.
  • the shaft ring 5 is under prestress against the associated leg of the pole wheel 4.
  • the circumferential groove 6 is inserted into the inside of the ring 11.
  • the flywheel 4 is inserted in this area in a center opening of the brake disk neck 3 and rests with its one leg on the shaft ring 5, while the other angled leg, according to the embodiment of Figure 1 rests against the free end face of the ring 11 and with a sensor, not shown, is in operative connection.
  • the arrangement or configuration of the pole wheel 4 and the shaft ring 5 correspond to the example shown in FIG.
  • the shaft ring 5 shown in FIG. 4 is formed from a sheet-metal strip and can be radially elastically deformed to a certain extent, so that said bias is ensured when the pole wheel 4 is applied.
  • the shaft ring 5 may be formed as a closed ring. However, it is also possible an open design, that is, the shaft ring 5 is bendable for ease of installation, so for easy insertion into the groove 6 to a certain extent, to use it easily in the groove 6 can. For this purpose, the shaft ring 5 is separated at a separation point 12, which may otherwise be formed by a gap.
  • a compensating element in the form of the wave ring 5 other forms of a compensating element are of course conceivable. It is essential that the radial, temperature-induced fluctuations of the brake disk neck 3 are taken up by the compensating element and are not transmitted to the pole wheel 4.

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Abstract

Eine Bremsscheibe (1) für eine Scheibenbremse, mit zwei konzentrischen Reibflächen (2) und einem daran angeschlossenen und mit der Radnabe verbindbaren Bremsscheibenhals (3), an dem verdrehsicher ein Polrad (4) gehalten ist, ist so ausgebildet, dass sich das Polrad (4) radial an einem im Bremsscheibenhals (3) gelagerten Ausgleichselement abstützt.

Description

BREMSSCHEIBE MIT POLRAD
Die Erfindung betrifft eine an einer Radnabe, insbesondere eines Nutzfahrzeuges be- festigbare Bremsscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Das Polrad einer solchen Bremsscheibe kommt als Funktionsteil eines Antiblockier- Systems (ABS) in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz. Dabei ist das mit einem Sensor in Wirkverbindung stehende Polrad verdrehsicher an einem Bremsscheibenhals der Bremsscheibe befestigt, der wiederum an einer zugeordneten Radnabe eines Kraftfahrzeuges angeschlossen ist.
Dabei ist es bekannt, aufgrund der beengten Platzverhältnisse das Polrad durch Gießen einstückig mit der Bremsscheibe auszubilden, wobei magnetisch leitfähige Partikel in dem als Polrad dienenden Bereich, vorzugsweise im Bremsscheibenhals/Boden, integriert sind.
Zur Funktionsfähigkeit des Polrades ist die Ausbildung von Zähnen erforderlich, die im Zusammenspiel mit dem genannten Sensor eine Funktionseinheit bilden.
Die Toleranz dieser Zähne ist abhängig von der Gusstoleranz der Bremsscheibe, die allerdings eine Bearbeitung dieser Zähne erforderlich machen kann. Diese Bearbeitung, üblicherweise Fräsen, ist jedoch sehr kostenintensiv und steht einer wirtschaftlichen Fertigung entgegen. Dieser Nachteil ist vor allem deshalb beklagenswert, da es sich bei solchen Bremsscheiben um Serienprodukte handelt, die in großen Stückzahlen gefertigt werden.
Darüber hinaus gestaltet sich die Herstellung eines wirksamen Korrosionsschutzes sehr schwierig und ist nur mit einem erheblichen Aufwand und damit kostenintensiv aufzubringen. Dieser Korrosionsschutz hält überdies den vorherrschenden Beanspruchungen nicht stand, insbesondere nicht den beim Bremsen entstehenden hohen Tem- peraturen.
Zur Vermeidung dieser Nachteile kommen separate Polräder aus Blech zum Einsatz, die als Stanzteil in die Bremsscheibe mit einer Fassung ein- bzw. aufgepresst werden.
Durch die wärmebedingte Ausdehnung der Bremsscheibe lockert sich jedoch das Polrad und wird nicht mehr sicher gehalten, so dass es sich unter Umständen vollständig von der Bremsscheibe löst bzw. sich derart stark verzieht, dass die Funktionssicherheit nicht mehr gewährleistet ist.
Alles in allem stellen die bekannten Polräder hinsichtlich ihrer Herstellung und/oder ihres Betriebs unbefriedigende Lösungen dar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibe der gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass ihr Polrad mit geringem fertigungstechni- sehen Aufwand anbringbar ist und dass dessen Funktionssicherheit verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Bremsscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz eines Ausgleichselementes, das vorzugsweise als Ring in einer umlaufenden Nut des Bremsscheibenhalses gelagert ist, liegt das Polrad nicht mehr in radialer Richtung bewegungsabhängig am Bremsscheibenhals an, sondern lediglich mittelbar, so dass sich temperaturbedingte Durchmesserveränderungen des Bremsscheibenhalses nicht auf das Polrad übertragen. Vielmehr werden diese Materialausdehnungen vom Ausgleichselement aufgenommen, das nach einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung als Wellenring ausgebildet ist, der umlaufend eine Mehrzahl von Wellen aufweist. Das Polrad liegt dabei mit seiner Innenwandung auf den Wellenbergen des Wellenringes auf und zwar so, dass es verdrehsicher dauerhaft gehalten ist. Auftretende Materialausdehnungen des Bremsscheibenhalses werden von dem insoweit elastischen Wellenring aufgenommen.
Prinzipiell sind der Wellenring und das zugeordnete Polrad an jeder geeigneten Stelle des Bremsscheibenhalses festlegbar. So ist lediglich eine umlaufende Nut im Bremsscheibenhals einzubringen, der den Wellenring aufnimmt. Diese umlaufende Nut kann außenseitig am Bremsscheibenhals oder innenseitig vorgesehen sein.
Das Ausgleichselement kann statt als Wellenring auch als ein anders geformtes Bauteil ausgebildet sein. Wesentlich ist, dass die temperaturbedingten Veränderungen des radialen Abmaßes des Bremsscheibenhalses von dem Ausgleichselement aufgenommen werden, wohingegen das aufgesetzte Polrad davon unbeeinflusst bleibt.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Bremsscheibe fuhrt aus den genannten Grün- den zu einer Verbesserung der Funktionssicherheit, da sich das Polrad nun nicht mehr aufgrund von Temperaturschwankungen aus seiner Verankerung mit dem Bremsscheibenhals lösen kann.
Darüber hinaus lässt sich die neue Bremsscheibe mit geringem fertigungstechnischen Aufwand realisieren, so dass eine kostengünstige Herstellung möglich ist, zumal zur Platzierung des Ausgleichselementes, insbesondere des Wellenringes, lediglich eine umlaufende Nut im Bremsenhals eingebracht werden muss, die sehr einfach herzustellen ist.
In diesem Sinne ist auch die Fertigung des Ausgleichselementes möglich, insbesondere, wenn dies als der genannte Wellenring ausgebildet ist, der als geschlossener oder offener Ring Verwendung finden kann. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Zeich- nungen beschrieben.
Es zeigen:
Figuren 1 bis 3 jeweils ein Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Brems- scheibe in einer geschnittenen Seitenansicht
Figur 4 eine Einzelheit der Bremsscheibe in einer perspektivischen Ansicht
In den Figuren ist eine an einer nicht dargestellten Radnabe, insbesondere eines Nutzfahrzeuges, befestigbare Bremsscheibe 1 für eine Scheibenbremse dargestellt, die zwei konzentrisch, parallel und mit Abstand zueinander angeordnete Reibflächen 2 aufweist, an die im Funktionsfall jeweils ein Bremsbelag angreift.
Weiter weist die Bremsscheibe 1 einen Bremsscheibenhals 3 auf, der mit der Radnabe verbindbar ist.
An diesem Bremsscheibenhals 3 ist ein Polrad 4 verdrehsicher angeschlossen. Hierzu ist erfindungsgemäß ein Ausgleichselement als bevorzugte Ausführungsvariante in Form eines Wellenringes 5 in einer umlaufenden Nut 6 angeordnet.
Bei dem in der Figur 1 gezeigten Beispiel ist das Polrad 4 im ausgebildeten Bereich eines Ringes 11 angeordnet, der durch einen Freischnitt 7 im Bereich des Bremsschei- benhalses 3 hergestellt ist, wobei die Stirnfläche dieses Ringes 11 etwa mit einer Reib- fläche 2 fluchtet.
Das Polrad 4 ist auf der äußeren Mantelfläche des Ringes 11 angeordnet und im Querschnitt winkelförmig ausgebildet, wobei ein mit nicht dargestellten Zähnen versehener Schenkel an der Stirnseite des Ringes 11 anliegt. Der andere Schenkel des Polrades 4 stützt sich an gebildeten Wellenbergen 8 des Wellenringes 5 ab, während Wellentäler 9 am Grund der Nut 5 anliegen.
Zweckmäßigerweise liegt der Wellenring 5 unter Vorspannung an dem zugeordneten Schenkel des Polrades 4 an.
Bei dem in der Figur 2 gezeigten Beispiel ist die umlaufende Nut 6 in die Innenseite des Ringes 11 eingebracht. Das Polrad 4 ist in diesem Bereich in eine Mittenöffhung des Bremsscheibenhalses 3 eingeschoben und liegt mit seinem einen Schenkel an dem Wellenring 5 an, während der andere abgewinkelte Schenkel, entsprechend dem Aus- fϊihrungsbeispiel nach Figur 1 an der freien Stirnseite des Ringes 11 anliegt und mit einem nicht dargestellten Sensor in Wirkverbindung steht.
In der Figur 3 ist als weiteres Ausfuhrungsbeispiel die Platzierung des Polrades 4 an einem Endbereich des Bremsscheibenhalses 3 dargestellt, der als Nabe 10 ausgebildet ist und sich als konzentrischer Ring axial zu den Reibflächen 2 nach außen erstreckt.
Die Anordnung bzw. Ausgestaltung des Polrades 4 und des Wellenringes 5 entspre- chen dem in der Figur 1 gezeigten Beispiel.
Denkbar ist, die Positionierung des Polrades 4 und des Wellenringes 5 im Bereich der Nabe 10 gemäß dem Beispiel nach Figur 2 auszubilden.
Der in der Figur 4 gezeigte Wellenring 5 ist aus einem Blechstreifen gebildet und in gewissem Umfang radial elastisch verformbar, so dass die genannte Vorspannung beim Aufbringen des Polrades 4 gewährleistet ist.
Der Wellenring 5 kann als geschlossener Ring ausgebildet sein. Möglich ist aber auch eine offene Ausführung, das heißt, der Wellenring 5 ist für eine leichtere Montage, also für ein einfaches Einsetzen in die Nut 6 in gewissem Umfang aufbiegbar, um ihn problemlos in die Nut 6 einsetzen zu können. Hierzu ist der Wellenring 5 an einer Trennstelle 12 getrennt, die im übrigen auch durch einen Spalt gebildet sein kann. Neben dem gezeigten Ausfuhrungsbeispiel eines Ausgleichselementes in Form des Wellenringes 5 sind selbstverständlich auch andere Formen eines Ausgleichselementes denkbar. Wesentlich ist, dass die radialen, temperaturbedingten Schwankungen des Bremsscheibenhalses 3 von dem Ausgleichselement aufgenommen und nicht auf das Polrad 4 übertragen werden.
Bezuffszeichenliste
1 Bremsscheibe
2 Reibfläche
3 Bremsscheibenhals
4 Polrad
5 Wellenring
6 Nut
7 Freischnitt
8 Wellenberg
9 Wellental
10 Nabe
11 Ring
12 Trennstelle

Claims

Anspräche
1. An einer Radnabe, insbesondere eines Nutzfahrzeuges befestigbare Bremsscheibe (1) für eine Scheibenbremse, mit zwei konzentrischen
Reibflächen (2) und einem daran angeschlossenen und mit der Radnabe verbindbaren Bremsscheibenhals (3), an dem verdrehsicher ein Polrad (4) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Polrad (4) radial an einem im Bremsscheibenhals (3) gelagerten Ausgleichselement ab- stützt.
2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement als radial verformbarer Ring ausgebildet ist.
3. Bremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement als Wellenring (5) gestaltet ist.
4. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenring (5) in einer umlaufenden Ringnut (6) des Bremsscheibenhalses (3) axial gesichert angeordnet ist.
5. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (6) in eine äußere oder innere Mantelfläche des Bremsscheibenhalses (3) eingebracht ist.
6. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenring (5) unter Vorspannung am Polrad (4) anliegt.
7. Bremsscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenring (5) als offener oder geschlossener Ring ausgebildet ist.
EP06818795A 2005-11-24 2006-11-24 Bremsscheibe mit polrad Withdrawn EP1957822A1 (de)

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PCT/EP2006/011276 WO2007059982A1 (de) 2005-11-24 2006-11-24 Bremsscheibe mit polrad

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