ES2947783T3 - Cubo de rueda y un sistema de cubo de rueda y elemento de freno - Google Patents

Abstract

Un cubo de rueda (1), en particular un cubo de rueda (1) para un vehículo utilitario, que comprende - una superficie de apoyo del elemento de freno (25), contra la cual se apoya un elemento de freno (2) en un estado ensamblado, y - una forma- medios de ajuste (13), que en el estado ensamblado, visto en la dirección circunferencial (U), interactúa de una manera de ajuste de forma con el elemento de freno (2), y/o que comprende una región de recepción (14) para una forma -Medios de ajuste (13), que en el estado ensamblado, visto en la dirección circunferencial (U), interactúa de forma ajustada con el elemento de freno (2). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cubo de rueda y un sistema de cubo de rueda y elemento de freno

La presente invención se refiere a un cubo de rueda y a un sistema que comprende un elemento de freno y un cubo de rueda.

Los cubos de rueda son bien conocidos por la técnica anterior. Sirven para conectar una rueda a un elemento de eje, por ejemplo, a un eje de un vehículo comercial. Los elementos de freno, como discos de freno o tambores de freno, generalmente están conectados al cubo de rueda de manera fija rotatoria. Normalmente, los discos de freno se fijan axialmente por medio de tornillos que se acoplan al cubo de rueda. Esta fijación axial por medio del tornillo da como resultado una conexión de ajuste de fuerza en una interfaz entre el cubo de rueda y el disco de freno que se apoya contra el cubo de rueda. Para hacer frente a las cargas que se producen durante el funcionamiento, el estado de la técnica plantea exigencias comparativamente altas a un elemento de fijación/sujetador con el que se fija axialmente el disco de freno al cubo de rueda.

El documento DE 10 2013 113 550 A1 se refiere a una disposición de un disco de freno en un cubo de rueda de un vehículo comercial, teniendo el cubo de rueda un cuerpo de cubo que aloja al menos un cojinete de rodamiento y un portador de rueda.

El documento DE 102004034361 B3 muestra un cubo de rueda de un automóvil con una rueda polar y un disco de freno conectado al cubo de rueda.

El documento EP 0849 487 A2 se refiere a una disposición de un disco de freno que consiste en un cubo de disco de freno y un anillo de fricción que se extiende radialmente hacia afuera desde el cubo en un cubo de rueda, en particular de vehículos comerciales, que está montado de forma giratoria en un muñón de dirección.

El documento EP 0906 855 A2 se refiere a una disposición para sujetar de forma giratoria una llanta/rin y un disco de freno en un eje con mangueta, donde la llanta y el disco de freno están acoplados entre sí para una rotación conjunta.

Es una tarea de la presente invención proporcionar un cubo de rueda que tenga una interfaz mejorada para conectar un elemento de freno en comparación con la técnica anterior, en particular con respecto a la capacidad de carga de la interfaz.

Esta tarea se soluciona mediante un cubo de rueda según la reivindicación 1, un elemento de freno según la reivindicación 14 y un sistema que comprende un elemento de freno y un cubo de rueda según la reivindicación 15. Otras ventajas y características de la invención resultan de las reivindicaciones dependientes así como de la descripción y las figuras adjuntas.

Según la invención, se proporciona un cubo de rueda, en particular un cubo de rueda para un vehículo comercial, que comprende:

- una superficie de contacto de un elemento de freno contra la cual se apoya un elemento de freno, en particular un disco de freno o un tambor de freno, en un estado montado, y

- un medio de ajuste de forma que, en el estado ensamblado, interactúa positivamente con el elemento de freno visto en la dirección de rotación, y/o

- una área de recepción para un medio de ajuste de forma que, en el estado ensamblado, interactúa positivamente con el elemento de freno visto en la dirección de rotación. En comparación con el estado de la técnica, el cubo de rueda según la invención permite, además de la conexión por fricción en la interfaz entre el cubo de rueda y el elemento de freno que se apoya contra el cubo de rueda, una conexión positiva entre el elemento de freno y el cubo de rueda en la dirección de rotación. Esta conexión positiva mejora la absorción de los pares de frenado que se producen durante el funcionamiento del cubo de rueda. Esto a veces también tiene la ventaja de que se libera la fijación axial del elemento de freno al cubo de rueda por medio de un elemento de fijación, tal como un tornillo. Como resultado, también es posible reducir el número de elementos de fijación necesarios, ya que, según la invención, la funcionalidad de los elementos de fijación se limita esencialmente a la fijación axial del elemento de freno. En principio, debe entenderse por sentido de rotación el sentido a lo largo del cual se mueve un elemento de volumen del cubo de rueda cuando gira alrededor de un eje de rueda durante el funcionamiento del cubo de rueda. En este contexto, se prevé preferiblemente que el medio de ajuste de forma esté orientado de tal manera que el medio de ajuste de forma coopere con el elemento de freno durante el frenado, en particular durante el frenado de un vehículo que se desplaza hacia adelante. Preferiblemente, el elemento de freno tiene un medio de ajuste de forma del lado de elemento de freno que es de diseño complementario al medio de ajuste de forma del cubo de rueda. En otras palabras, el medio de ajuste de forma del lado de elemento de freno se puede formar integralmente con el elemento de freno y/o el medio de ajuste de forma del cubo de rueda se puede formar integralmente con el cubo de rueda. Para lograr una transmisión de par particularmente segura y duradera, el bloqueo positivo del lado de elemento de freno debe estar en contacto, en particular directamente, con el bloqueo positivo del cubo de rueda. Otra ventaja del medio de ajuste de forma es que el elemento de freno se puede alinear en una posición fija durante el montaje. Esto significa que el elemento de freno adopta una posición fija, en particular una posición angular, con respecto al cubo de rueda. Por ejemplo, el medio de ajuste de forma del cubo de rueda entra en contacto con el medio de ajuste de forma en el lado de elemento de freno tan pronto como el elemento de freno ha asumido la posición deseada o la posición angular. Esta alineación puede ser útil, por ejemplo, durante el montaje del elemento de freno para alinear axialmente los orificios del elemento de freno con los rebajes primarios previstos para el medio de sujeción. Además, una forma o contorno del medio de ajuste de forma se puede usar para determinar qué elemento de freno se puede usar junto con el cubo de rueda. Esto evita ventajosamente que un elemento de freno inadecuado se una inadvertidamente al cubo de rueda. También es concebible que el medio de ajuste de forma interactúen adicionalmente positivamente con el elemento de freno en dirección radial.

Según una realización adicional, está previsto que el medio de ajuste de forma esté dispuesto en la región de la superficie de contacto de elemento de freno o forme parte de la superficie de contacto de elemento de freno. En este caso, se prevé preferiblemente que el elemento de freno esté fijado a la superficie de contacto de elemento de freno por medio de un medio de sujeción, por ejemplo, un tornillo. Esto significa que el medio de bloqueo positivo está ventajosamente dispuesto en el área en la que también tiene lugar la fijación axial del elemento de freno. Dado que el elemento de freno está en contacto con la superficie de contacto de elemento de freno en el estado ensamblado de todos modos, la formación del medio de bloqueo positivo en la superficie de contacto de elemento de freno resulta ventajosa, ya que esto significa que no se requiere una conformación adicional en el cubo de rueda para formar el medio de bloqueo positivo. Por región de la superficie de contacto de elemento de freno se entiende en particular aquella región que, vista en dirección axial, se une directamente con la superficie de contacto de elemento de freno y se extiende esencialmente hasta un 10%, preferentemente hasta un 5%, de la extensión total del cubo de rueda en la dirección axial. Esto hace posible lograr un diseño particularmente compacto.

Preferiblemente, se prevé que la superficie de contacto de elemento de freno, vista en dirección axial, esté desplazada una distancia con respecto a una cara de extremo del cubo de rueda, preferiblemente mirando hacia el interior del vehículo o en el mismo lado que la superficie de contacto de elemento de freno, una relación entre esta distancia y una longitud total dimensionada en la dirección axial que asume un valor entre 0,05 y 0,5, preferiblemente entre 0,15 y 0,4 y particularmente preferiblemente entre 0,28 y 0,38.

En una realización adicional, está previsto que el medio de bloqueo positivo esté formado como un hombro, un collar y/o una ranura en el cubo de rueda, en particular en la superficie de contacto de elemento de freno. Ventajosamente, un hombro, un collar y/o una ranura pueden fabricarse de forma comparativamente sencilla, por ejemplo mecanizando la superficie de contacto de elemento de freno. En este caso, el hombro, el collar y/o la ranura forman superficies de ajuste de forma que, en el estado ensamblado, se apoyan contra un medio de ajuste de forma complementarios en el lado de elemento de freno e interactúan positivamente con ellos, visto en la dirección de rotación. Preferiblemente, los hombros o las superficies de ajuste de forma están alineados de tal manera que los hombros o las superficies de ajuste de forma cooperan con el elemento de freno durante el frenado, visto en la dirección de rotación.

Es conveniente que una relación entre la altura del hombro y/o la profundidad de la ranura y el espesor del elemento de freno dimensionado axialmente en estado ensamblado asuma un valor entre 0,15 y 0,75, preferiblemente entre 0,23 y 0,55 y de manera particularmente preferida entre 0,34 y 0,46. La relación entre 0,23 y 0,55 proporciona una altura de hombro o profundidad de ranura que proporciona una superficie de bloqueo positiva suficientemente grande para absorber el par de frenado del elemento de freno. La relación de 0,34 a 0,46 permite que se elimine una cantidad comparativamente pequeña de material de la superficie de contacto de elemento de freno, de modo que el medio de ajuste de forma se puede producir fácil y rápidamente.

En una realización adicional de la presente invención está previsto que un curso de borde común, visto en el sentido de rotación se extienda sobre una pluralidad de talones. Por un curso de borde común se entiende preferiblemente una línea imaginaria o contorno circundante entre los bordes radialmente exteriores del talón, ranura o collar, que se extiende sobre una pluralidad de talones o superficies de contacto de elemento de freno. Preferiblemente, el curso de borde común es un círculo. Sin embargo, también es concebible un diseño elíptico o parcialmente circular. Por medio de un curso de borde común que se extiende sobre varios hombros, es ventajoso definir una alineación clara del elemento de freno con respecto al cubo de rueda, ya que los hombros se diferencian entre sí de un hombro a otro debido a su propiedad como un medio de ajuste de forma común. Alternativamente, también es concebible que cada talón proporcione su propio medio de bloqueo positivo. De esta manera, se pueden realizar varias orientaciones posibles del elemento de freno con respecto al cubo de rueda correspondientes al número de talones.

Preferiblemente, el borde o el contorno que rodea el medio de ajuste de forma encierra el eje de rotación al menos en ciertas áreas, preferiblemente completamente. Esto permite una transmisión de par especialmente fiable. Preferiblemente, el curso de borde es un círculo, porque esto significa que él y el medio de ajuste de forma asociado pueden fabricarse de manera particularmente sencilla, en particular por torneado, de manera que se pueden ahorrar costes.

Es conveniente que el medio de ajuste de forma esté interrumpido cuando se mira en la dirección de rotación. Esto permite ventajosamente la formación de espacios libres entre los hombros individuales o las superficies de contacto de elemento de freno, lo que reduce el peso total del cubo de rueda. Preferiblemente, el medio de bloqueo positivo se limita a las superficies de contacto de elemento de freno visto en la dirección de rotación, de modo que no se requiere una configuración estructural adicional en el cubo de rueda para el medio de bloqueo positivo. Alternativamente, también es concebible que el medio de bloqueo positivo se extienda sobre varias superficies de contacto de elementos de freno y entre ellas. Esto permite que el medio de bloqueo positivo absorba un mayor par de frenado, ya que el bloqueo positivo ya no está limitado al área de una sola superficie de contacto de elemento de freno.

De acuerdo con una realización adicional, está previsto que para la amplificación de fuerza durante la rotación del elemento de frenado, en particular alrededor de un eje de rotación, el medio de bloqueo positivo tenga un borde que se extienda en la dirección de rotación y sea excéntrico al eje de rotación. Esto hace posible proporcionar una superficie de hombro o de ajuste de forma que tiene forma de cuña con respecto a la dirección de rotación. La consecuencia es que durante el frenado, el par de frenado conduce a un mayor acuñamiento del elemento de freno y el cubo de rueda, de modo que la superficie de ajuste de forma puede absorber al menos parcialmente el par de freno inducido durante el frenado.

En una realización adiciona, está previsto que un punto central asociado con el curso de borde esté desplazado por una excentricidad con respecto al eje de rotación. Esto hace posible producir una conexión de ajuste de forma particularmente sencilla y fiable.

Preferiblemente, la relación entre la excentricidad y la extensión dimensionada radialmente de la superficie de contacto de elemento de freno tiene un valor entre 0,2 y 0,8, preferiblemente entre 0,6 y 0,8 y de manera particularmente preferida entre 0,7 y 0,8. Esto hace que sea ventajoso lograr la mayor excentricidad posible, en la que todos los hombros en la superficie de contacto de elemento de freno terminan simultáneamente y contribuyen al curso de borde común. En particular para la relación entre 0,7 y 0,8, se ha comprobado que todos los escalones tienen suficiente estabilidad o espesor para absorber cualquier par de frenado que se produzca.

Es conveniente que el área de recepción esté diseñada como un rebaje en el cubo de rueda que se extiende a lo largo de la dirección de rotación y a cuya superficie inferior se asigna un curso de borde que corre de forma excéntrica respecto al eje de rotación y/o que proporciona un tope visto en la dirección de rotación. Preferiblemente, el área de recepción diseñada como un rebaje en el cubo de rueda, visto en la dirección de rotación, se extiende sobre varias superficies de contacto de elemento de freno y/o está desplazada en dirección axial. Además, está previsto ventajosamente que la región de recepción esté prevista para la disposición de ajuste preciso del medio de ajuste de forma. Por medio del borde excéntrico de la superficie de base, el par de frenado que se produce en una situación de frenado puede transmitirse a través del medio de bloqueo positivo a la superficie de base y, por lo tanto, al cubo de rueda. En el proceso, el medio de bloqueo positivo preferiblemente se atasca o acuña con el área de recepción y un área de recepción del elemento de freno en el lado de elemento de freno. Además, el área de recepción está diseñada ventajosamente de tal manera que puede tener lugar un bloqueo positivo en la dirección de rotación independientemente de una dirección de rotación o una dirección del par de frenado. Para este propósito, el área de recepción es simétrica. Sin embargo, también es concebible que el área de recepción esté adaptada al hecho de que el frenado durante la marcha atrás conduce regularmente a un par de frenado más bajo y, visto en la dirección de giro, es correspondientemente asimétrico.

En una realización adicional, está previsto que una relación entre la longitud del área de recogida medida en la dirección de rotación y la circunferencia total del cubo de rueda a la misma altura asuma un valor entre 0,2 y 0,7, preferentemente entre 0,4 y 0,6 y particularmente preferible entre 0,45 y 0,55. Esto hace posible realizar un área de recogida comparativamente larga, lo que permite que el par de frenado absorbido se distribuya sobre un área correspondiente.

De acuerdo con la invención, para la fijación axial del elemento de freno, está prevista un rebaje primario, desembocando el rebaje primario en la superficie de contacto de elemento de freno. Por ejemplo, para la fijación axial, está previsto un medio de sujeción, por ejemplo un tornillo, que en el estado ensamblado atraviesa el elemento de freno y se acopla en el rebaje primario. La fijación axial del elemento de freno asegura ventajosamente que se mantenga un ajuste apretado entre el elemento de freno y el medio de ajuste de forma visto en la dirección de rotación. Durante el ensamble, el elemento de freno primero se alinea de tal manera que el ajuste de forma visto en la dirección de rotación se forma entre el medio de ajuste de forma y el medio de ajuste de forma del lado del elemento de freno, y luego el elemento de freno se ajusta axialmente por medio del medio de sujeción.

Ventajosamente, el cubo de rueda presenta una pluralidad de rebajes primarios, estando dispuestos los rebajes primarios en una trayectoria circular, siendo esta trayectoria circular excéntrica con respecto al eje de rotación. A través de esto, se puede lograr una asimetría de la disposición de elementos de freno, lo que en particular logra una ecualización de modos, de modo que en particular se pueden reducir y/o prevenir inestabilidades de vibración. Se prefiere particularmente que la excentricidad de los rebajes primarios sea la misma que la del medio de bloqueo positivo. De este modo se consigue una carga especialmente uniforme sobre el cubo de rueda y/o el elemento de freno.

Preferiblemente, se proporciona un cubo de rueda, que comprende además una región de collar que se encuentra en el exterior visto en la dirección radial y una región de núcleo que se encuentra en el interior visto en la dirección radial, siendo la región de núcleo interior más gruesa que la región de collar exterior visto en la dirección axial, y el cubo de rueda que tiene en la región de núcleo interior el rebaje primario que corre esencialmente axialmente para conectar un elemento de freno. Como resultado, se pueden realizar con ventaja mayores fuerzas de arriostramiento, que a su vez permiten mayores pares de frenado. Además, los efectos térmicos causados por la generación de calor en el elemento de freno durante el frenado se pueden compensar de manera más efectiva en comparación con los cubos de rueda, cuyos rebajes primarios para conectar el elemento de frenado permiten longitudes de sujeción más cortas. En principio, un área de collar debe entenderse como una terminación anular en forma de disco o en forma de borde del cubo de rueda. En el estado ensamblado del cubo de rueda, la región de collar forma la región circunferencial más exterior del cubo de rueda, con la que el cubo de rueda termina preferiblemente en un lado visto en la dirección radial y dirección axial. De manera ventajosa, la región de collar está diseñada como región de conexión para una llanta de rueda o sirve para disponer una llanta de rueda. Por ejemplo, la relación entre la extensión radial de la región de collar y el diámetro del cubo de rueda asume un valor entre 0,1 y 0,3, preferentemente entre 0,15 y 0,25 y de forma especialmente preferente entre 0,21 y 0,24. En este caso, el área de collar está orientada hacia el lado visible del vehículo en el estado ensamblado. En particular, está previsto que la región de collar, vista en la dirección radial, tenga esencialmente un espesor constante dimensionado en dirección axial. Aquí, en particular, se entiende por espesor la extensión de la región de collar que ocupa la región de collar que gira alrededor de un eje de rotación durante el funcionamiento. Esto significa que los rebajes locales no se tienen en cuenta al determinar el espesor. Además, está previsto que la región de núcleo cambie su espesor dimensionado axialmente cuando se mira en dirección radial. Preferiblemente, la región de núcleo comprende una cavidad central que está prevista para recibir un elemento de eje. En particular, la región de núcleo está prevista para el contacto con el elemento de eje y, en el estado ensamblado, rodea el elemento de eje, por ejemplo, una mangueta de eje, al menos en ciertas áreas. Además, está previsto preferentemente que la región de núcleo y la región de collar se unan directamente o se fusionen entre sí en dirección radial. Preferentemente está previsto que la relación entre la extensión radial de la región de núcleo y el diámetro del cubo de rueda asuma un valor entre 0,3 y 0,7, preferentemente entre 0,35 y 0,55 y de forma especialmente preferente entre 0,4 y 0,5. Preferentemente está previsto que el rebaje primario sea una perforación, en particular una perforación pasante. Además, está previsto preferentemente que el cubo de rueda esté previsto para conectar un elemento de freno plano, por ejemplo, un disco de freno de 1 a 3 cm de espesor en dirección axial. También es concebible que el rebaje primario esté dispuesto en la mitad orientada hacia el eje de rotación, preferiblemente en un primer tercio orientado hacia el eje de rotación o de forma especialmente preferida en un primer cuarto del área de núcleo o cubo de rueda orientado hacia el eje de rotación.

En particular, el cubo de rueda está diseñado como una sola pieza o integral, es decir, el cubo de rueda no se compone de varios componentes, sino que el elemento de freno, el eje y la rueda o la llanta de rueda pueden estar conectados a un componente de una sola pieza, es decir, el cubo de rueda. Por ejemplo, el cubo de rueda está forjado o fundido en una sola pieza.

De acuerdo con una realización adicional, está previsto que la región de núcleo comprenda elementos de nervadura que se extienden esencialmente radialmente, estando dispuesta la superficie de contacto de elemento de freno en particular en una cara frontal del elemento de nervaduras. Por "que se extiende esencialmente radialmente" se debe entender en este contexto que los elementos de nervadura pueden formar un ángulo de como máximo 10°, preferiblemente como máximo de 5° y de manera particularmente preferible como máximo de 2° con la dirección radial ideal. La dirección radial es aquí la dirección radial al eje de rotación del cubo de rueda. Es particularmente útil, para lograr un cubo de rueda compacto, si los elementos de nervadura tienen los rebajes primarios.

Se prefiere especialmente, para lograr un cubo de rueda compacto y que ahorre espacio, si los elementos de nervadura forman parte del área de núcleo y/o conectan el área de núcleo con el área de collar, en particular exclusivamente. Por "conectar" puede entenderse, entre otras cosas, que los elementos de nervadura están diseñados o son responsables, en particular exclusivamente, de la transmisión de fuerza y/o par entre el área de núcleo y el área de collar.

Convenientemente, cada elemento de nervadura encierra exactamente un rebaje primario. Esto hace posible realizar elementos de nervadura más estrechos que los elementos de nervadura preferidos alternativamente con varios rebajes principales. Preferiblemente, los elementos de nervadura desembocan centralmente en un área entre dos rebajes secundarios mutuamente adyacentes, vistos en la dirección de rotación. Preferentemente, los rebajes primarios están dispuestos, vistos en dirección radial, en la región del elemento de nervadura en la que los elementos de nervadura, en particular las superficies exteriores de la carcasa asociadas al elemento de nervadura corren esencialmente axialmente al eje de rueda. En otras palabras, el rebaje primario está rebajado en el elemento de nervadura en su extremo del eje de rueda aplicado al área de collar.

De acuerdo con la invención, también está previsto un elemento de freno para un cubo de rueda, en particular para un cubo de rueda según la invención, el elemento de freno que tiene un medio de ajuste de forma en el lado del elemento de freno que, en estado ensamblado, interactúa positivamente con el cubo de rueda visto en la dirección de rotación. Todas las características descritas para el cubo de rueda según la invención y sus ventajas también pueden aplicarse mutatis mutandis al elemento de freno para el cubo de rueda según la invención y viceversa.

De acuerdo con la invención, también se proporciona un sistema que comprende un elemento de freno y un cubo de rueda, el cubo de rueda, en particular un cubo de rueda para un vehículo comercial, que tiene una superficie de apoyo de elemento de freno contra la cual se apoya un elemento de freno en un estado montado, y un medio de ajuste de forma que, en el estado montado, interactúa positivamente con el elemento de freno visto en la dirección de rotación, y/o una región de recepción para un medio de bloqueo positivo que, en el estado ensamblado, visto en la dirección de rotación, interactúa positivamente con el elemento de freno, interactuando el medio de bloqueo positivo, en el estado ensamblado, con un medio de bloqueo positivo en el lado del elemento de freno, en particular un medio de bloqueo positivo en el lado del elemento de freno que es diseñado para ser complementario al medio de bloqueo positivo del cubo de rueda. Todas las características descritas para el cubo de rueda según la invención y sus ventajas también pueden aplicarse mutatis mutandis al sistema que comprende el elemento de freno y el cubo de rueda según la invención, y viceversa.

Otras ventajas y características serán evidentes a partir de la siguiente descripción de realizaciones preferidas del objeto de la invención con referencia a las figuras adjuntas. Se muestran:

Figuras 1a a 1c: un cubo de rueda según una primera realización ejemplar de la presente invención,

Figuras 2a a 2c: un cubo de rueda según una segunda realización ejemplar de la presente invención,

Figuras 3a y 3a: un cubo de rueda según una tercera realización ejemplar de la presente invención,

Figuras 4a a 4c: un cubo de rueda según una tercera realización ejemplar de la presente invención, y

Figuras 5a a 5c: un cubo de rueda según una cuarta realización ejemplar de la presente invención.

Las Figuras 1a a 1c ilustran un cubo de rueda 1 según una primera realización ejemplar de la presente invención. Así, en la Figura 1a se ilustran una vista superior en dirección axial y en la Figura 1b una vista en sección a lo largo de la dirección axial (izquierda) y una vista en perspectiva (derecha). Un cubo de rueda 1 de este tipo se utiliza para fijar una rueda a un elemento de eje, por ejemplo, un muñón, un árbol o un eje. Además de la conexión de la rueda, está previsto que un elemento de freno 2 en forma de disco de freno esté conectado con el cubo de rueda 1 de manera fija rotatoria. Preferiblemente, se trata de un cubo de rueda 2 para un vehículo comercial. En particular, se prevé que el cubo de rueda 1 sea de una sola pieza o de un diseño integral. Es decir, tanto los rebajes primarios 21 para conectar el elemento de freno 2 al cubo de rueda 1 como los rebajes secundarios 22 para conectar la rueda al cubo de rueda 1 están provistos en el cubo de rueda de una pieza 1. Los componentes esenciales del cubo de rueda 1 diseñado integralmente son una región de collar 12 que yace en el exterior, visto en dirección radial, y una región de núcleo 11 que yace en el interior, visto en dirección radial, siendo la región de núcleo 11 más gruesa que la región de collar 12. Preferiblemente, la región del collar 12 está diseñada esencialmente en forma de un disco anular, es decir, el espesor de la región del collar 12 dimensionado en la dirección axial es esencialmente constante en la región de collar 12, visto en la dirección radial. Aquí, en particular, un espesor debe entenderse como una extensión de la región de collar 12 que llena el espacio de instalación y gira alrededor del eje de rotación A durante el funcionamiento. En una medición de este tipo no se tiene en cuenta el adelgazamiento de material local 18 en el sentido de rotación U. Preferiblemente, estos adelgazamientos de material locales 18 están rebajados en la región de collar 12 a intervalos regulares o equidistantes, visto en la dirección de rotación U, para reducir ventajosamente el peso total del cubo de rueda 1. A modo de ejemplo, los adelgazamientos de material 18 están dispuestos entre dos rebajes secundarios 22 adyacentes en la dirección de rotación U. Aquí, los adelgazamientos de material 18 son preferiblemente rebajes en el lado trasero del área de colla 12, es decir, el lado que mira hacia el elemento de freno 2 en el estado ensamblado. A diferencia de la región de collar 12, el espesor de la región de núcleo 11 dimensionado en la dirección axial cambia al aumentar la distancia radial desde el eje de rotación A. Preferiblemente, el espesor de la región de núcleo 11 es máximo en la región en la que el cubo de rueda 1 se apoya contra el elemento de eje en el estado ensamblado. Además, se prevé que la región de núcleo 11 comprenda elementos de nervadura 5 que se extienden sustancialmente radialmente, donde una región libre 15 está formada entre dos elementos de nervadura adyacentes 5. En particular, está previsto que los elementos de nervadura 5 estén configurados de tal manera que, vistos en dirección axial, se extiendan en regiones paralelas al eje de rotación A y se doblen radialmente hacia fuera, hacia la región de collar 12. Como resultado, el cubo de rueda 1 se expande radialmente visto en la dirección axial. En la región en la que los elementos de nervadura 5 corren esencialmente paralelos al eje de rotación A, los elementos de nervadura 5 definen con su lado exterior una superficie exterior de la carcasa 14. Preferiblemente, se prevé que una relación entre la distancia A3 entre el eje de rotación A y la superficie exterior del manto y el diámetro D del cubo de rueda 1 tenga un valor entre 0,3 y 0,8, preferiblemente entre 0,45 y 0,75, de manera particularmente preferible entre 0,48 y 0,58. También es concebible que una relación entre la longitud de la región en la que la superficie exterior del manto es sustancialmente paralela al eje de rotación A y una longitud total del cubo de rueda 1 en la dirección axial tenga un valor entre 0,2 y 0,5, preferiblemente entre 0,25 y 0,45 y de forma especialmente preferente entre 0,32 y 0,42. Además, es concebible que el área libre 15, vista en dirección radial, esté dispuesta sustancialmente en línea con el adelgazamiento de material 18. Además, preferiblemente está previsto que el elemento de nervadura 5 se una directamente a la región de cuello 12 con un primer extremo y se fusione con un segundo extremo en la región en la que el elemento de nervadura 5 forma la superficie/región/área exterior 14 del manto que se extiende paralelamente al eje de rotación A.

En particular, está previsto que el rebaje primario 21, a través del cual se conecta el elemento de freno 2 con el cubo de rueda 1, esté dispuesto en la región de núcleo 11, preferiblemente en una región que yace entre el eje de rotación A y la superficie exterior 14 de la carcasa. Aquí, el rebaje primario 21 se extiende sustancialmente de forma axial. Además, en la realización que se muestra en la Figura 1, se prevé que el rebaje primario 21 se extienda sobre todo el elemento de nervadura 5. Mediante la disposición del rebaje primario 21 en la región de núcleo 11 más gruesa, se pueden generar mayores longitudes de sujeción de manera ventajosa que si el rebaje primario 21 para conectar el elemento de freno 2 está dispuesto en la región de collar 12. Esta longitud de sujeción aumentada va acompañada ventajosamente de una fuerza de sujeción aumentada, lo que finalmente permite pares de frenado más altos. Además, los efectos térmicos pueden compensarse comparativamente bien con esta disposición de diseño de los rebajes primarios 21.

Además, en la realización que se muestra en la Figura 1, el área de núcleo 11 tiene una superficie de contacto de elemento de freno 25 en la que se abre el rebaje primario 21. En este caso, la superficie de contacto de elemento de freno 25 comprende adicionalmente un medio de ajuste de forma que, en el estado ensamblado, interactúa con el elemento de freno 2 visto en la dirección de rotación U. En el presente caso, el medio de bloqueo positivo 13 está diseñado como un hombro 20 en las superficies de contacto de elemento de freno 20. En particular, es un hombro 20 en forma de escalón, con los hombros individuales 20 de la superficie de contacto de elemento de freno sobresaliendo radialmente en la superficie de contacto de elemento de freno 25 en diferentes extensiones. En particular, se prevé que se asigne una progresión de borde 10 a los hombros sucesivos 20. En el presente ejemplo de realización, este curso de borde 10 está definido por los bordes de los talones 20 de las sucesivas superficies de contacto de elemento de freno 25 en la dirección de rotación U, que se encuentran cada una en el exterior en la dirección radial. La conexión imaginaria de estos bordes exteriores forma, por ejemplo, un círculo. Preferiblemente, los hombros individuales 20 de las superficies de contacto de elemento de freno 25 sobresalen en la superficie de contacto de elemento de freno 25 en tan diferentes extensiones que el curso de borde 10 es excéntrico con respecto al eje de rotación A. En particular, un punto central M asociado con el curso de borde 10 está desplazado por una excentricidad E con respecto al eje de rotación A, donde una relación entre la excentricidad E y la extensión D2, dimensionada en la dirección radial, de la superficie de contacto de elemento de freno 25 asume un valor entre 0,2 y 0,8, preferentemente entre 0,6 y 0,8 y de forma especialmente preferente entre 0,7 y 0,8. De este modo, los hombros individuales 20 forman en el exterior en dirección radial superficies de ajuste de forma que corren oblicuamente o en forma de cuña, en particular con respecto a la dirección de giro U, sobre la respectiva superficie de contacto de elemento de freno 25. Como resultado, la superficie de ajuste de forma interactúa con un medio de ajuste de forma 40 en el lado del elemento de freno, que está diseñado para ser complementario al medio de ajuste de forma, en la dirección circunferencial U. El curso oblicuo o en forma de cuña de las superficies de ajuste de forma individuales conducen así a una amplificación de fuerza cuando se gira el elemento de freno 2, preferiblemente cuando se gira alrededor del eje de rotación A. Para la formación de la amplificación de fuerza, se prevé en particular que el curso de la superficie de bloqueo positivo o los escalones está coordinado con una dirección de rotación durante el funcionamiento del cubo de rueda 1, de modo que un par de freno puede ser absorbido por la superficie de bloqueo positivo durante el frenado.

Como resultado, se pueden absorber pares de freno más altos en comparación con tales cubos de rueda 1, que no tiene medio de bloqueo positivo adicional para el bloqueo positivo en la dirección de rotación, y una carga en la fijación axial del elemento de freno 2 a través del medio de sujeción 51 rebajado en los rebajes primarios 21 se reduce. En consecuencia, se pueden reducir los requisitos sobre el medio de sujeción 51, por ejemplo tornillos. Además, la orientación excéntrica del curso de borde 10 continuado sobre una pluralidad de escalones 20 también permite que el elemento de freno 2 se oriente con respecto al cubo de rueda 1, es decir, el elemento de freno 2 se puede fijar en una posición específica o posición angular relativa al cubo de rueda 1, visto en la dirección de rotación U.

Las Figuras 2a a 2c ilustran un cubo de rueda 1 de acuerdo con una segunda realización ejemplar de la presente invención. Por lo tanto, en la Figura 2a se ilustra una vista desde arriba en la dirección axial y en la Figura 2b se ilustra una vista en sección a lo largo de la dirección axial (izquierda) y una vista en perspectiva (derecha). En particular, el cubo de rueda 1 de las Figuras 2a a 2c se diferencia de los cubos de rueda 1 de las Figuras 1a a 1c en que se proporciona una ranura 30 o un collar anular como medio de ajuste de forma 13 en lugar de un hombro 20. En este caso, la ranura 30 o el collar están dispuestos excéntricamente con respecto al eje de rotación A del cubo de rueda 1, de modo que a la ranura 30 o al collar se le pueden asignar cada uno dos recorridos de borde 10 con las propiedades descritas con respecto a Figuras 1a a 1c. Preferentemente está previsto que una relación entre el ancho de la ranura y la profundidad de la ranura asuma un valor entre 0,5 y 3, preferentemente entre 0,8 y 1,8 y de forma especialmente preferente entre 0,9 y 1,23.

Las Figuras 3a a 3c ilustran un cubo de rueda 1 según una tercera realización ejemplar de la presente invención. Aquí, una vista en perspectiva se ilustra en la Figura 3a y una vista en sección a lo largo de la dirección axial (izquierda) y una vista en perspectiva del elemento de freno (derecha) se ilustran en la Figura 3b. En particular, el cubo de rueda 1 de las Figuras 3a a 3c difiere de los de las Figuras 1a a 1c en que el medio de ajuste de forma no se extiende sobre una pluralidad de superficies de contacto de elemento de freno 25, sino que cada superficie de contacto de elemento de freno 25 individual tiene un medio de ajuste de forma 13. En este caso, el medio de ajuste de forma 13 está diseñado como un hombro 20 con un curso de borde curvo 10. Preferiblemente, al curso de borde curvo 10 se le debe asignar un radio de curso de borde, siendo el radio de curso de borde menor que una extensión de la superficie de contacto de elemento de freno 25 dimensionada en la dirección de rotación. De este modo, la superficie de bloqueo de forma asignada al curso de borde 10 puede interactuar positivamente con el cubo de rueda 1 en las dos direcciones de rotación que puede asumir el cubo de rueda 2 durante el funcionamiento. En particular, se prevé que el medio de bloqueo positivo del lado de elemento de freno 40 tenga rebajes de diseño complementario a los hombros 20 del cubo de rueda 1.

Las Figuras 4a a 4c muestran un cubo de rueda 1 según una cuarta realización ejemplar de la presente invención. Aquí, la realización de las Figuras 4a a 4c difiere en particular solo en que el medio de bloqueo positivo 13 no está formados en las superficies de contacto de elemento de freno, sino que se proporciona una región de recepción 14 para un medio de bloqueo positivo 13. Esta área de recepción 14 está configurada preferiblemente como un rebaje que se extiende en la dirección de giro U, preferiblemente en un área axialmente adyacente a las superficies de contacto de elemento de freno 25, en el cubo de rueda 1. En este caso, la región de recepción 14, vista en el sentido de rotación U, se extiende sobre varias superficies de contacto de elemento de freno 25. En particular, está previsto que la relación entre una longitud de la región de recepción 14, medida en el sentido de rotación U, y la circunferencia total del cubo de rueda a la misma altura asuma un valor entre 0,2 y 0,7, preferentemente entre 0,4 y 0,6 y de forma especialmente preferente entre 0,45 y 0,55. El área de recepción 14, que está diseñada como un rebaje o hendidura en el cubo de rueda 1, tiene una superficie inferior 17 a la que debe asignarse un curso de borde 10 que, a su vez, corre excéntrico al eje de rotación 10. En el estado ensamblado, el medio de ajuste de forma 13 está dispuesto en el área de recepción 14. En la realización ilustrada, el medio de ajuste de forma 13 está diseñado como un elemento de cuña curvo que se estrecha hacia sus extremos, visto en la dirección de rotación. Mientras que la Figura 4a muestra el área de recepción 14 para el medio de bloqueo positivo 13 y el medio de bloqueo positivo separado 13, la Figura 4b revela un área de recepción 16 en el lado de elemento de freno, en el que el medio de bloqueo positivo 13 se acopla en el estado ensamblado con su lado mirando a lo lejos del cubo de rueda 1. Finalmente, la Figura 4c ilustra el cubo de rueda 1 en el estado ensamblado en una vista en planta y una vista en perspectiva. Como puede verse en la vista superior, el medio de bloqueo positivo 13 está dispuesto preferiblemente entre el cubo de rueda 1 y el elemento de freno 2 en el estado ensamblado. Debido al curso en forma de cuña del medio de bloqueo positivo 13, la amplificación de fuerza deseada durante la rotación del elemento de freno 2 puede provocarse de manera ventajosa, como es el caso con las realizaciones de las Figuras 1a a 1c y 2a a 2c.

Las Figuras 5a a 5c muestran un cubo de rueda 1 según una cuarta realización ejemplar de la presente invención. A diferencia de las realizaciones de las figuras anteriores, en la realización mostrada se proporciona un tambor de freno como elemento de freno 2. Aquí, la Figura 5a muestra el cubo de rueda 1 y la Figura 5b el tambor de freno en detalle en cada caso, mientras que la Figura 5c muestra el sistema ensamblado de tambor de freno y cubo de rueda 1, en una vista en planta (superior) y en una vista en sección (inferior) . Preferiblemente, se proporcionan rebajes terciarios 23 para conectar el elemento de freno 2, es decir, aquí el tambor de freno, que están rebajados en la región de collar 13 del cubo de rueda 1. En particular, está previsto que la zona de collar 13 comprenda la superficie de contacto de elemento de freno 25 para el tambor de freno, en particular para un collar del tambor de freno orientado hacia el interior con respecto al eje de rotación A. Preferiblemente, la superficie de contacto de elemento de freno 25 está diseñado para estar cerrado, es decir, ininterrumpido, visto en la dirección de rotación. Además, como un medio de bloqueo positivo 13 están previstas almas que sobresalen axialmente de la región de collar 13 del cubo de rueda 1 en el estado montado, que están dispuestas entre dos rebajes terciarios 23, en particular visto en la dirección de giro U. En este caso, las almas están conformadas preferiblemente de tal manera que, con el fin de amplificar la fuerza en caso de rotación del elemento de freno 2, el medio de bloqueo positivo 13, es decir, las almas, tienen un curso de borde 10 que se extiende en la dirección de rotación U, mira alejándose del eje de rotación A y corre excéntricamente con respecto al eje de rotación A. En este caso, el curso de borde 10 es en particular un rebaje terciario 23. En este contexto, por recorrido/curso de borde 10 debe entenderse, en particular, un recorrido de borde común 10 que se extiende sobre una pluralidad de almas en el lado de las almas que miran alejándose del eje de rotación A y se siguen una a otra en la dirección de rotación. Además, está previsto que, en el estado ensamblado, las almas sobresalgan en dirección axial con respecto al collar del tambor de freno que se apoya contra la superficie de apoyo de elemento de freno 25. También es concebible que los lados exteriores de las almas corran en ángulo con respecto al eje de rotación A, para guiar el tambor de freno durante su ensamble y así simplificar el montaje del tambor de freno. Además, está previsto que los rebajes terciarios 23, vistas en el sentido de rotación U, estén dispuestas entre dos elementos de nervadura 5.

Signos de referencia:

1 Cubo de rueda

2 Elemento de freno

5 Elemento de nervadura

10 Progresión de borde

11 Área de núcleo/central

12 Área de collar

13 Medio de cierre de forma

14 Área de recepción

15 Área libre

16 Área de montaje lateral de elemento de freno

17 Área inferior

18 Adelgazamiento de material

20 Hombro/Talón

21 Rebaje primario

22 Rebaje secundario

23 Rebaje terciario

25 Superficie de contacto de elemento de freno

30 Tuerca

40 Medio de bloqueo positivo del lado de elemento de freno

51 Medio/Agentes de fijación

A Eje de rotación

D1 Espesor del elemento de freno

D2 Extensión de la superficie de contacto de elemento de freno

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un cubo de rueda (1), en particular cubo de rueda (1) para un vehículo comercial, que comprende

- una superficie de contacto de elemento de freno (25) contra la cual se apoya un elemento de freno (2), en particular un disco de freno o un tambor de freno, en un estado montado, y

- un medio de ajuste de forma (13) que, en estado ensamblado, visto en la dirección de rotación (U), interactúa positivamente con el elemento de freno (2), y/o

- una región de recepción (14) para un medio de bloqueo positivo (13) que, en estado ensamblado, visto en la dirección de rotación (U), interactúa positivamente con el elemento de freno (2),

donde se proporciona un rebaje primario (21) para fijar axialmente el elemento de freno (2),

donde el rebaje primario (21) desemboca en la superficie de contacto de elemento de freno (25).

2. El cubo de rueda (1) de conformidad con la reivindicación 1, donde el medio de bloqueo positivo (13) está dispuesto en la región de la superficie de contacto de elemento de freno (25) o es parte de la superficie de contacto de elemento de freno (25).

3. El cubo de rueda (1) de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, donde el medio de ajuste de forma (13) está formado como un hombro (20), un collar y/o una ranura (30) en el cubo de rueda (1), en particular en la superficie de contacto de elemento de freno (25).

4. El cubo de rueda (1) de conformidad con la reivindicación 3, donde un recorrido de borde común (10), visto a lo largo de la dirección de giro (U), se extiende sobre varios hombros (20).

5. El cubo de rueda (1) de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, donde para la amplificación de fuerza durante una rotación del elemento de freno (2), en particular alrededor de un eje de rotación (A), el medio de ajuste de forma (13) tiene un curso de borde (10) que se extiende en la dirección de rotación y corre excéntricamente al eje de rotación (A).

6. El cubo de rueda (1) de conformidad con la reivindicación 5, donde el curso de borde (10) encierra el eje de rotación (A) al menos por regiones.

7. El cubo de rueda (1) de conformidad con la reivindicación 5 ó 6, donde un punto central (M) asociado a la trayectoria de borde (10) está desplazado por una excentricidad (E) con respecto al eje de rotación (A).

8. El cubo de rueda de conformidad con la reivindicación 7, donde una relación entre la excentricidad (E) y la extensión dimensionada radialmente de la superficie de contacto de elemento de freno (25) asume un valor entre 0,2 y 0,8, preferentemente entre 0,6 y 0,8 y de forma especialmente preferente entre 0,7 y 0,8.

9. El cubo de rueda (1) de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, donde el cubo de rueda (1) presenta una pluralidad de rebajes primarios (21), donde los rebajes primarios (21) están dispuestos en una trayectoria circular, y donde esta trayectoria circular es formada excéntricamente al eje de rotación (A).

10. El cubo de rueda (1) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una porción de collar radialmente exterior (12) y una porción de núcleo radialmente interior (11), donde, visto en la dirección axial, la región de núcleo interior (11) es más gruesa que la región de collar exterior (12), y donde el cubo de rueda (11) tiene en la región de núcleo interior (11) el rebaje primario (21), que se extiende sustancialmente axialmente, para conectar un elemento de freno (2).

11. El cubo de rueda de conformidad con la reivindicación 10, donde el área de núcleo (11) comprende elementos de nervadura (5) que se extienden sustancialmente de forma radial.

12. El cubo de rueda (1) de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, donde el cubo de rueda está formado integralmente.

13. Un sistema que comprende un elemento de freno (2) y un cubo de rueda (1) de conformidad con la reivindicación 1, en particular un cubo de rueda (1) para un vehículo comercial, donde, en el estado ensamblado, el medio de bloqueo positivo (13) coopera con un medio de bloqueo positivo (40) en el lado de elemento de freno, en particular un medio de bloqueo positivo (40) que está diseñado para ser complementario al medio de bloqueo positivo del cubo de rueda.