DE10001806A1 - Bremsscheiben-/Felgenaggregat für Räder von insbesondere Kraftfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Es handelt sich um ein Bremsscheiben-/Felgenaggregat für Räder von insbesondere Kraftfahrzeugen. Dieses weist in seinem grundsätzlichen Aufbau eine Felge (1) und zumindest einen Reibring (4) auf. Erfindungsgemäß ist der Reibring (4) unmittelbar an die Felge (1) anschließbar, um eine konstruktiv einfache und leichte Ausgestaltung zu erreichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremsscheiben-/Felgenaggregat für Räder von insbesondere Kraftfahrzeugen, mit einer Felge, und mit zumindest einem Reibring.

Eine derartige Felge, die üblicherweise aus Stahl oder Leichtmetall gefertigt ist, besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau im wesentlichen aus einem Felgenbett mit Felgenschul­ ter nebst Felgenhorn sowie aus einer innenseitigen Felgen­ schüssel bzw. einem Felgenfuß. Ein derartiger Aufbau ist im Rahmen der Erfindung natürlich nicht zwingend, wenn gleich bevorzugt.

Dabei kann der Felgenfuß bzw. die Felgenschüssel u. a. einen Bremsscheibenträger aufnehmen, welcher seinerseits den Rei­ bring bzw. die Bremsscheibe trägt.

Bei einem bekannten Bremsscheiben-/Felgenaggregat weist hier­ zu ein radial außenliegender Abschnitt des Bremsscheibenträ­ gers Bohrungen auf, durch welche Radschrauben geführt sind. Diese Radschrauben dienen sowohl zur Befestigung der Felge bzw. Radfelge als auch zur Befestigung eines zylindrischen Verbindungsteils, mit welchem die Bremsscheibe bzw. der Rei­ bring einstückig verbunden ist. - Die vorliegende Ausgestal­ tung hat sich grundsätzlich bewährt, ist jedoch im Hinblick auf die konstruktive Realisierung aufwendig. Denn es sind eine Vielzahl von Befestigungselementen vonnöten, die für die Anbindung der Bremsscheibe bzw. des Reibringes sorgen. Im üb­ rigen kann nicht mit letzter Sicherheit gewährleistet werden, daß auftretende thermische Belastungen spannungsfrei aufge­ nommen werden (vergleiche DE-34 46 437 C2).

Daneben kennt man Bremsscheiben in konventioneller Bauart, welche aus einem Reibring und einem Halteteil zusammengesetzt sind. Zu diesem Zweck ist der Reibring in seinem inneren Be­ reich mit Ausnehmungen versehen, welche mit über den Umfang des Halteteils verteilen Zähnen eine drehfeste Verbindung eingehen (vergleiche DE 44 19 754 A1).

Schließlich ist im Stand der Technik eine ähnliche Brems­ scheibe vorgeschlagen worden, deren Reibring lösbar am Halte­ teil befestigt ist. Diese Befestigung soll zugleich spielfrei gestaltet sein und darüber hinaus Relativbewegungen zwischen Reibring und Halteteil zulassen, um thermischen oder mechani­ schen Belastungen Rechnung zu tragen. Zu diesem Zweck wird der Reibring mittels zumindest eines federnden Verbindungse­ lementes, welches unter Federvorspannung am Halteteil und am Reibring anliegt, spielfrei am Halteteil befestigt. Die be­ kannte zusammengesetzte Bremsscheibe wird in bekannter Weise mit einer Nabe eines Rades bzw. Fahrzeugrades verbunden. In­ sofern wird auch hier eine konstruktive relativ aufwendige Ausgestaltung verfolgt (vergleiche DE 197 26 674 A1).

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Bremsscheiben-/Felgenaggregat der eingangs beschriebenen Ge­ staltung zu schaffen, welches mit minimalem konstruktiven Aufwand zugleich thermische und mechanische Belastungen pro­ blemlos beherrscht. Außerdem wird eine Gewichtsreduzierung angestrebt.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Bremsscheiben-/Felgenaggregät für Räder von insbesondere Kraftfahrzeugen vor, daß der Reibring unmittel­ bar - d. h. ohne Zwischenschaltung beispielsweise eines Brems­ scheibenträgers (vergleiche DE 34 46 437 C2) - an die Felge anschließbar ist.

Dabei kann dieser Anschluß gleichsam irreversibel, d. h. un­ lösbar, erfolgen, und zwar indem der Reibring drehfest auf Zähne der Felgen bzw. eines sonstigen Halteteiles axial auf­ gesteckt wird, wobei diese Zähne nachfolgend radial umgebör­ delt werden, wie dies grundsätzlich in der Deutschen Offenle­ gungsschrift 44 19 754 beschrieben ist. Daraus resultiert je­ doch eine spielfreie, steife Anbindung des Reibringes an das jeweilige Halteteil, die bei einem thermischen Reibringverzug möglicherweise zu Spannungsrissen führen kann.

In der Regel wird daher so vorgegangen, daß der Reibring lös­ bar mit der Felge verbunden ist, um beispielsweise einen pro­ blemlosen Reparaturaustausch ermöglichen zu können. Mechani­ sche und thermische Belastungen werden besonders vorteilhaft dann aufgenommen, wenn der Reibring in Axial- und/oder Ra­ dialrichtung schwimmend an der Felge gelagert ist. Eine solch schwimmende Lagerung schützt den Reibring zusätzlich vor un­ erwünschten Deformationen aufgrund der Felgen- bzw. Radlager­ verformung. Auch lassen sich hierdurch Abnutzungserscheinun­ gen problemlos beherrschen, die sich u. a. als Bremsenrubbeln äußern. Jedenfalls wird durch die gleichsam schwimmende An­ bindung des Reibringes an die Felge eine zuverlässige Entkop­ pelung zwischen diesen beiden Elementen des Bremsscheiben- /Felgenaggregates erreicht, ohne daß die Übertragung aufge­ brachter Bremsmomente von einer Bremszange auf den Reibring, die Felge, und schließlich das Rad und damit die Straße in irgendeiner Weise beeinträchtigt wird.

Ferner führt der Verzicht auf beispielsweise einen speziellen Bremsscheibenträger zu einer deutlichen Gewichtsreduzierung. Auch ein Haltetopf, wie er konventionell Verwendung findet, wird nicht benötigt. Aufgrund der Tatsache, daß der Reibring üblicherweise an die Felgenschüssel bzw. den Felgenfuß ange­ schlossen ist, steht genügend radialer und axialer Bauraum zu Verfügung, so daß sowohl eine Anbindung über den Innendurch­ messer als auch den Außendurchmesser des Reibringes gelingt. Außerdem können auf diese Weise Reibringe realisiert werden, welche Durchmesser aufweisen, die praktisch nur vom Durchmes­ ser des Felgenbettes begrenzt werden. Hierdurch lassen sich außerordentlich große Bremsmomente übertragen. Im übrigen kann durch diese Variationsmöglichkeiten die Anbringung einer Bremszange flexibel gestaltet werden, weil diese sowohl den Reibring von außen als auch von innen übergreifend ausgestal­ tet sein kann. Die Radmontage und -demontage wird insofern nicht behindert als der Reibring lösbar mit der Felge verbun­ den ist und bei der beschriebenen Vorgehensweise zuvor von der Felge entfernt werden kann. Selbstverständlich kann der Reibring auch an der Felge belassen werden, wenn dies vom Ge­ wicht und der Handhabung her zu vertreten ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden im folgenden be­ schrieben. So ist im Detail vorgesehen, daß die Felge an den Innen- und/oder Außendurchmesser des Reibringes angepaßte Radialstege in Umfangsrichtung aufweist, welche mit Axialaus­ legern den hierauf gelagerten Reibring aufnehmen. Dabei wird im allgemeinen so vorgegangen, daß der Reibring auf diese Axialausleger in Axialrichtung aufgeschoben wird, und zwar bis zu einem vom jeweiligen Axialausleger vorkragenden rückwärtigen Anschlag. Neben diesem rückwärtigen Anschlag weist in der Regel jeder Axialausleger auch einen frontseitigen An­ schlag auf, zwischen denen der Reibring eingeklemmt ist.

Die jeweils frontseitigen Anschläge können an einen gemeinsa­ men Sicherungsring angeschlossen sein, welcher in eine von den Axialauslegern gebildete Ringnut eingreift. Dieser Siche­ rungsring läßt sich folglich nach axialem Aufschieben des Reibringes auf die Axialausleger an diesen festlegen und sorgt für die beschriebene axiale Halterung des Reibringes. Diese ist infolge der Anbringung der frontseitigen Anschläge an dem Sicherungsring zudem schwimmend gestaltet.

Die radial schwimmende Lagerung wird im Detail so bewerkstel­ ligt, daß die Axialausleger in Frontansicht der Felge jeweils beidseitig von Reibringfortsätzen zur drehfesten Verbindung des Reibringes mit der Felge übergriffen werden. Mit anderen Worten greifen die Axialausleger zahnartig zwischen die vor­ beschriebenen Reibringfortsätze und sorgen auf diese Weise für die drehfeste Verbindung zwischen Reibring und Felge und damit die erforderliche Bremsmomentübertragung.

Aufgrund der Tatsache, daß der Reibring in der Regel mit der Felgenschüssel verbunden ist, finden sich auch die Radialste­ ge eben an dieser Felgenschüssel und sind an diese angeformt. Auf diese Weise wird der Reibring gleichsam von dem Felgen­ bett übergriffen. Hierdurch umgibt die Felge bzw. das Felgen­ bett in Verbindung mit der Felgenschüssel den Reibring und übt praktisch bezogen auf den Reibring eine Schutzfunktion aus.

Um eine gleichmäßige Bremsmomentübertragung zu gewährleisten, sind die Radialstege vorzugsweise äquidistant über den Innendurchmesser und/oder Außendurchmesser des Reibringes ver­ teilt angeordnet. Damit die Herstellung der Felge und der rückwärtigen Anschläge an den Axialauslegern maschinell und automatisch folgen kann, sieht die Erfindung vor, daß die rückwärtigen Anschläge als ausgestanzte und hochgebogene La­ schen ausgeführt sind. Die Axialausleger bilden mit diesen Laschen gleichsam Durchstellungen an der Felgenschüssel.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Bremsscheiben-/Felgenaggregat in teilweiser perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 im Querschnitt,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2 in Aufsicht aus Richtung X und

Fig. 4 den Gegenstand nach Fig. 1 in Frontansicht aus Rich­ tung Y betrachtet.

In den Figuren ist ein Bremsscheiben-/Felgenaggregat für Rä­ der von Kraftfahrzeugen dargestellt. Dieses besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einer Felge 1 mit Felgenschüssel bzw. Felgenfuß 2 sowie Felgenbett 3a, Felgenschulter 3b und schließlich Felgenhorn 3c. Vorliegend handelt es sich um eine Stahlfelge, welche aus kaltverformbarem Stahlband hergestellt ist. Selbstverständlich ist an dieser Stelle auch eine Leichtmetallfelge denkbar. Zu dem beschriebenen Bremsschei­ ben-/Felgenaggregat gehört darüber hinaus noch ein Reibring 4.

Die Befestigung des Bremsscheiben-/Felgenaggregates erfolgt in konventioneller Weise an einer nicht dargestellten Radnabe des Kraftfahrzeuges. Zu diesem Zweck sind ein Durchbruch 5 für den Durchgang einer Radachse und Schraubenlöcher 6 zur Befestigung der Felge 1 an der Radnabe des Fahrzeuges vorge­ sehen. Ebenfalls nicht dargestellt ist eine Bremszange, wel­ che den Reibring 4 am Außendurchmesser übergreift. Grundsätz­ lich ist auch eine Ausgestaltung möglich, bei welcher die Bremszange vom Innendurchmesser des Reibringes her Bremskräf­ te auf diesen überträgt.

Erfindungsgemäß ist der Reibring 4 unmittelbar an die Felge 1 anschließbar, das heißt, es wird bewußt auf Zwischenstücke, einen Haltetopf oder dergleichen verzichtet. Dies gelingt im Detail so, daß der Reibring 4 mit der Felge 1 lösbar verbun­ den ist. Die Verbindung des Reibringes 4 mit der Felge 1 er­ folgt dabei im Bereich der Felgenschüssel bzw. des Felgenfu­ ßes 2. Zu diesem Zweck weist die Felge 1 vorliegend an den Innendurchmesser des Reibringes 4 angepaßte Radialstege 7 mit Axialauslegern 8 auf, welche den hierauf gelagerten Reibring 4 aufnehmen. Nach dem Ausführungsbeispiel sind die Radialste­ ge 7 mit den Axialauslegern 8 einstückig mit der Felge 1 ver­ bunden und werden in einem Zug bei deren Herstellungsvorgang mitgeformt.

Im Rahmen der Erfindung liegt es darüber hinaus, diese Ra­ dialstege 7 inklusive Axialauslegern 8 an den Außendurchmes­ ser des Reibringes 4 anzupassen, wenn eine Anbindung des Rei­ bringes 4 über diesen Außendurchmesser gewünscht ist. Die Ra­ dialstege 7 sind ebenso wie die zugehörigen Axialausleger 8 äquidistant über den Innendurchmesser des Reibringes 4 ver­ teilt angeordnet, damit über den Reibring 4 auf die Felge 1 übertragene Bremsmomente gleichmäßig an das Rad weitergegeben werden.

Der Reibring 4 ist sowohl in Axial- als auch Radialrichtung schwimmend an der Felge 1 gelagert. Dies wird im Rahmen der Erfindung detailliert wie folgt gelöst. Zunächst einmal wer­ den die Axialausleger 8 in Frontansicht der Felge 1 jeweils beidseitig von Reibringfortsätzen 9 zur drehfesten Verbindung des Reibringes 4 mit der Felge 1 übergriffen. Dies läßt sich insbesondere anhand der Fig. 1 und 4 erkennen. Anders ausgedrückt, greifen die Axialausleger 8 zahnartig zwischen die vorerwähnten Reibringfortsätze 9, so daß auf diese Weise ein drehfester Anschluß des Reibringes 4 an die Felge 1 ge­ lingt. Diese Anbindung läßt (thermische) Ausdehnungen des Reibringes 4 gegenüber der Felge 1 zu, ohne daß die drehfeste Verbindung in irgendeiner Weise beeinflußt wird. Folglich ist die beschriebene schwimmende Lagerung in Radialrichtung ge­ währleistet.

Um auch in Axialrichtung eine solche Lagerung darstellen zu können, ist der Reibring 4 axial auf die jeweiligen Axialaus­ leger 8 aufschiebbar, und zwar bis zu einem vom Axialausleger 8 vorkragenden rückwärtigen Anschlag 10. Zusätzlich findet sich an jedem Axialausleger 8 auch ein frontseitiger Anschlag 11, wobei der Reibring 4 auf dem Axialausleger 8 jeweils zwi­ schen diesem rückwärtigen Anschlag 10 und dem frontseitigen Anschlag 11 axial eingeklemmt ist. Die frontseitigen Anschlä­ ge 11 sind jeweils an einen gemeinsamen Sicherungsring 12 an­ geschlossen, welcher in eine von den Axialauslegern 8 gebil­ dete Ringnut 13 eingreift.

Dieser Sicherungsring 12 ist federnd gestaltet, so daß der Reibring 4 in Axialrichtung zwar zwischen den beiden Anschlägen 10, 11 sicher eingeklemmt ist, dennoch Axialbewegungen des Reibringes 4 gegenüber der Felge 1 zugelassen werden. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn dieser Reibring 4 beispielsweise einen Seitenschlag aufweist. Jedenfalls wird hierdurch auch in Axialrichtung eine schwimmende Lagerung des Reibringes 4 an der Felge 1 zur Verfügung gestellt.

Nach dem Ausführungsbeispiel ist jeder Radialsteg 7 mit Axialausleger 8 jeweils mit einem rückwärtigen Anschlag 10 und einem frontseitigen Anschlag 11 ausgerüstet. Selbstver­ ständlich kann hier auch so vorgegangen werden, daß bei­ spielsweise nur jeder zweite Axialausleger 8 derartige An­ schläge 10, 11 besitzt. Der Sicherungsring 12 kann zur Radde­ montage aus der Ringnut 13 problemlos entfernt werden, bei­ spielsweise mit einer geeignet ausgestalteten Klammer oder mit Hilfe eines Abziehers. Dies gilt natürlich nur so lange, wie eine derartige Entfernung überhaupt erforderlich ist. Gleiches gilt natürlich für den Fall, daß der Reibring 4 ver­ schleißbedingt ausgetauscht werden muß.

Bei den rückwärtigen Anschlägen 10 handelt es sich um ausge­ stanzte und hochgebogene Laschen 10 in Form einer sogenannten Durchstellung an der Felgenschüssel 2. Nach dem Ausführungs­ beispiel ist die Lasche 10 um etwa 30° gegenüber einer Hori­ zontalen hochgebogen. Dies wird im Rahmen der Felgenherstel­ lung automatisch eingestellt.

Der Reibring 4 wird gleichsam von dem Felgenbett 3a (vgl. Fig. 2) umgeben, so daß genügend Einbauraum für eine nicht dargestellte Bremszange zur Verfügung steht. Auch thermische Belastungen können auf diese Weise gering gehalten werden, weil genügend Luftvolumen zur Verfügung steht, um über Kon­ vektion für einen entsprechenden Wärmeabtransport sorgen zu können. Dadurch, daß das beschriebene Bremsscheiben- /Felgenaggregat bzw. die Felge 1 direkt über Bohrungen 5 an der Radnabe befestigt wird, ist mit einem geringeren Setzen zugehöriger Radschrauben im Betrieb im Vergleich zum Stand der Technik zu rechnen. Denn diese Radschrauben müssen nun nicht noch zusätzlich den Reibring sichern (vgl. DE 34 46 437 C2). Auch wird in der Regel ein geringeres Lösemoment für die Radschrauben beobachtet.

Außerdem ist der Reibring 4 einwandfrei ausgerichtet, weil er gleichsam durch die Radialstege 7 in Verbindung mit den Axialauslegern 8 zentriert wird. Hierin sind die wesentli­ chen Vorteile zu sehen.

Claims (12)

1. Bremsscheiben-/Felgenaggregat für Räder von insbesondere Kraftfahrzeugen, mit einer Felge (1), und mit zumindest einem Reibring (4), dadurch gekennzeichnet, daß der Rei­ bring (4) unmittelbar an die Felge (1) anschließbar ist.

2. Bremsscheiben-/Felgenaggregat nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, da der Reibring (4) lösbar mit der Felge (1) verbunden ist.

3. Bremsscheiben-/Felgenaggregat nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Reibring (4) mit der Felge (1) im Bereich einer Felgenschüssel (2) verbunden ist.

4. Bremsscheiben-/Felgenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (4) in Axial- und/oder Radialrichtung schwimmend an der Felge (1) gelagert ist.

5. Bremsscheiben-/Felgenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Felge (1) an den Innen- und /oder Außendurchmesser des Reibringes (4) ange­ paßte Radialstege (7) in Umfangsrichtung aufweist, welche mit Axialauslegern (8) den hierauf gelagerten Reibring (4) aufnehmen.

6. Bremsscheiben-/Felgenaggregat nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Axialausleger (8) in Frontansicht der Felge (1) jeweils beidseitig von Reibringfortsätzen (9) zur drehfesten Verbindung des Reibringes (4) mit der Felge (1) übergriffen werden.

7. Bremsscheiben-/Felgenaggregat nach Anspruch 5 oder 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Reibring (4) axial auf die jeweiligen Axialausleger (8) aufschiebbar ist, und zwar bis zu einem vom Axialausleger (8) vorkragenden rückwärti­ gen Anschlag (10).

8. Bremsscheiben-/Felgenaggregat nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (4) auf den Axialauslegern (8) jeweils zwischen dem rückwärtigen Anschlag (10) und einem frontseitigen Anschlag (11) einge­ klemmt ist.

9. Bremsscheiben-/Felgenaggregat nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die frontseitigen Anschläge (11) an ei­ nen Sicherungsring (12) angeschlossen sind, welcher in ei­ ne von den Axialauslegern (8) gebildete Ringnut (13) ein­ greift.

10. Bremsscheiben-/Felgenaggregat nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtigen An­ schläge (10) als ausgestanzte und hochgebogene Laschen (10) ausgeführt sind.

11. Bremsscheiben-/Felgenagregat nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialstege (7) an die Felgenschüssel (2) angeformt sind und der Reibring (4) von einem Felgenbett (3a) übergriffen wird.

12. Bremsscheiben-/Felgenaggregat nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialstege (7) äquidistant verteilt über den Innendurchmesser und/ oder den Außendurchmesser des Reibringes (4) angeordnet sind.