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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung einer Bremsscheibe an einer Radnabe einer Radbremseinrichtung eines Fahrzeugs.
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Aus der
DE 196 52 694 C2 ist eine Anordnung bekannt, bei welcher eine Bremsscheibe an einer Radnabe angeordnet ist. Die Bremsscheibe weist zentral eine Bremsscheibennabe auf, von der integral eine hülsenförmige Verlängerung axial absteht und von der integral ein Reibring radial absteht. Die Radnabe weist eine Hülse auf, auf welche die Bremsscheibe mit ihrer Bremsscheibennabe und der axialen Verlängerung aufgesteckt ist. Zur axialen Sicherung der Bremsscheibe an der Radnabe ist ein Sicherungsring vorgesehen, der an einer axialen Stirnseite der Radnabenhülse mittels mehrerer Schrauben befestigt ist und der radial nach außen über die Radnabenhülse übersteht und dabei die Bremsscheibennabe radial übergreift.
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Die Sicherung der Bremsscheibe mit Hilfe eines derartigen Sicherungsrings ist hinsichtlich Montage und Demontage vergleichsweise aufwändig. Ferner besteht bei der Verwendung eines metallischen Sicherungsrings die Gefahr von Korrosion, was die Demontage des Sicherungsrings erheblich erschwert. Bei der bekannten Anordnung ist somit der Aufwand zum Wechseln der Bremsscheibe vergleichsweise hoch.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Anordnung der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch einen reduzierten Aufwand im Rahmen eines Bremsscheibenwechsels auszeichnet.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem insbesondere durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Bremsscheibe, die einen Topf und einen drehfest damit verbundenen Reibring aufweist, einen Haltering zu verwenden, der radial zwischen einer von einem Flansch der Radnabe axial abstehenden Hülse und einem Topfrand angeordnet ist, der eine in einem Topfboden des Topfs ausgebildete Topföffnung einfasst. Im montierten Zustand liegt die Bremsscheibe mit ihrem Topfboden axial am Flansch der Radnabe an, wobei die Hülse der Radnabe die Topföffnung koaxial durchsetzt. Über den Haltering kann nun die gewünschte Positionierung der Bremsscheibe relativ zur Radnabe realisiert werden, bis die Bremsscheibe bzw. der Topf an der Radnabe befestigt ist. Vorzugsweise liegt der Haltering axial am Flansch an.
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Zweckmäßig kommt die Anordnung des Halterings radial zwischen der Hülse und dem Topfrand ohne zusätzliche, separate Befestigungsmittel aus, so dass insbesondere auf Schrauben oder dergleichen verzichtet werden kann, um den Haltering an der Radnabe und/oder an der Bremsscheibe zu befestigen.
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Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Halterung aus Kunststoff hergestellt sein. Diese Ausführungsform beruht auf der Erkenntnis, dass es zur Positionierung der Bremsscheibe an der Radnabe nicht erforderlich ist, den Haltering aus einem Metall herzustellen. Sobald nämlich die Bremsscheibe mit der Radnabe verschraubt ist, ist der Haltering entlastet, so dass er keine weitere zusätzliche Haltefunktion aufweisen muss. Besonders vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform, dass die Gefahr von Korrosion quasi ausgeschaltet ist. Dies vereinfacht auch bei längerer Standzeit die Demontage der Bremsscheibe von der Radnabe.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Haltering an der Radnabe axial fixiert sein. Diese Axialfixierung kommt insbesondere ohne zusätzliche, separate Befestigungselemente aus. Beispielsweise kann diese Axialfixierung dadurch realisiert werden, dass der Haltering radial in eine an der Hülse ausgebildete, ringförmige umlaufende Haltenut eingreift. Der zweckmäßige aus Kunststoff hergestellte Haltering kann einen Innenquerschnitt aufweisen, der kleiner ist als der Außenquerschnitt der Hülse. Beim axialen Aufschieben des Halterings auf die Hülse kann sich der Haltering elastisch erweitern und bei Erreichen der Haltenut darin eingreifen und sich dabei wieder zusammenziehen. Hierdurch ist der Haltering in der Haltenut formschlüssig axial fixiert.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Topf mit dem Haltering verclipst sein, wodurch eine axiale Fixierung zwischen Haltering und Topf realisiert ist. Auch hier kann auf zusätzliche, separate Befestigungsmittel verzichtet werden. Eine derartige Clipsverbindung charakterisiert sich dadurch, dass der Topf erst dann am Haltering axial gesichert ist, wenn er seine vorgesehene Endlage erreicht hat. Die Clipsverbindung kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der Haltering einen radial abstehenden Kragen aufweist, der an einer vom Flansch abgewandten Seite angeordnet ist. Beim zweckmäßig aus Kunststoff hergestellten Haltering kann der Kragen beim Aufstecken des Topfrands elastisch nach innen verdrängt werden und sich selbsttätig federnd wieder nach außen zurückstellen, sobald der Topfrand hinreichend weit axial auf den Haltering aufgeschoben ist und der Kragen den Topfrand radial übergreifen kann.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Haltering an der Radnabe drehfest fixiert sein. Hierdurch ist es möglich, für den Haltering relativ zur Radnabe eine vorgegebene, gewünschte relative Drehlage zu gewährleisten. Zur Realisierung der Drehlagensicherung kann der Haltering beispielsweise wenigstens einen Axialvorsprung aufweisen, der vom übrigen Haltering axial absteht und in eine dazu komplementäre axiale Vertiefung eingreift, die hierzu am Flansch ausgebildet ist. Die jeweilige axiale Vertiefung ist dabei axial zum Topfboden hin offen.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Topf am Haltering drehfest fixiert sein. Auf diese Weise kann eine gewünschte, vorgegebene Drehlage zwischen Topf und Haltering gewährleistet werden. Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn der Haltering sowohl gegenüber der Radnabe als auch gegenüber dem Topf drehfest fixiert ist, wodurch es möglich ist, zwischen dem Topf und der Radnabe eine gewünschte, vorbestimmte Drehlage zu gewährleisten. Beispielsweise kann so eine Drehlagenausrichtung für den Topf bezüglich der Radnabe gewährleistet werden, die eine Verschraubung der Bremsscheibe mit der Radnabe begünstigt. Beispielsweise besitzt der Topf in seinem Topfboden mehrere Durchgangsöffnungen für Befestigungsschrauben, die zum Festlegen des Topfs an der Radnabe die Öffnungen im Topfboden durchdringen und in Gewindeöffnungen eingreifen, die am Flansch der Radnabe vorgesehen sind. Hierzu ist es erforderlich, dass die Durchgangsöffnungen des Topfbodens axial fluchtend zu den Gewindeöffnungen der Radnabe ausgerichtet sind.
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Die Drehlagenfixierung zwischen Topf und Haltering kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der Haltering wenigstens einen Radialvorsprung aufweist, der vom übrigen Haltering radial absteht in eine dazu komplementäre radiale Aussparung eingreift, die hierzu am Toptrand ausgebildet ist. Die Aussparung ist dabei zur Topföffnung hin radial offen.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher der, beispielsweise mittels Spritzformtechnik, aus Kunststoff hergestellte Haltering wenigstens ein Einsatzteil aus Metall aufweist, das radial innen an der Hülse und radial außen am Topfrand anliegt. Ein derartiges Einsatzteil, das auch als „Inlay” bezeichnet werden kann, bewirkt eine Lageausrichtung in radialer Richtung zwischen Hülse und Topfrand, also zwischen Radnabe und Bremsscheibe. Zweckmäßig können mehrere derartige Einsatzteile, die vorzugsweise aus Stahl hergestellt sind, vorgesehen sein, die in der Umfangsrichtung, insbesondere gleichmäßig, verteilt angeordnet sind, wodurch eine Zentrierung zwischen Radnabe und Bremsscheibe realisierbar ist.
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Für die Zentrierfunktion sind zumindest drei derartige Einsatzteile in der Umfangsrichtung verteilt angeordnet. Es ist klar, dass grundsätzlich auch mehr als drei derartige Einsatzteile vorgesehen sein können.
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Gemäß vorteilhafter Weiterbildungen, die kumulativ oder alternativ sowie in beliebiger Kombination realisierbar sind, kann das jeweilige Einsatzteil zumindest einen vom Kunststoff des Halterings durchsetzten Durchbruch aufweisen, was eine formschlüssige Einbindung des Einsatzteils in den übrigen Haltering verbessert. Ferner kann zumindest ein solches Einsatzteil einen Axialvorsprung der vorstehend beschriebenen Art, vorzugsweise integral, aufweisen, so dass die Drehlagensicherung zwischen Haltering und Radnabe über das jeweilige Einsatzteil erfolgt. Zweckmäßig sind alle Einsatzteile mit einem derartigen Axialvorsprung ausgestattet. Des Weiteren kann zumindest ein solches Einsatzteil einen Radialvorsprung der vorstehend genannten Art, vorzugsweise integral, aufweisen, um die Drehlagenfixierung zwischen Haltering und Topf zu realisieren. Zweckmäßig ist nur ein derartiges Einsatzteil mit einem solchen Radialvorsprung ausgestattet, um verwechslungssicher die gewünschte Drehlage zwischen Bremsscheibe und Radnabe einstellen zu können.
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Das jeweilige Einsatzteil ist vorteilhaft im Haltering so angeordnet, dass es in eine dem Flansch zugewandte axiale Stirnseite des Halterings oberflächenbündig integriert ist. Somit kommt das jeweilige Einsatzteil axial am Flansch zur Anlage. Ferner ist die dem Topfboden zugewandte axiale Stirnseite des Halterings durchgehend durch den Kunststoff gebildet, so dass das jeweilige Einlegeteil vom Topfboden axial beabstandet ist. Dies kann insbesondere im Hinblick auf die vorstehend beschriebene Clipsfunktion von Vorteil sein.
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Für die Demontage des Halterings, beispielsweise im Rahmen eines Bremsscheibenwechsels, kann der Haltering mit wenigstens einer Sollbruchstelle ausgestattet sein, mit der es beispielsweise möglich ist, in der Umfangsrichtung des Halterings eine Unterbrechung zu erzeugen, um den Haltering einfach aus der Haltenut der Hülse entfernen zu können. Da der Haltering weitgehend aus Kunststoff hergestellt ist, kann er durchaus als Wegwerfteil konzipiert sein, ohne dass es hierbei zu einer nennenswerten Erhöhung der Kosten eines Bremsscheibenwechsels kommt.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
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1 einen Längsschnitt durch eine Anordnung einer Bremsscheibe an einer Radnabe,
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2 eine Detailansicht der Anordnung im Längsschnitt,
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3 eine weitere Detailansicht der Radnabe im Längsschnitt,
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4 eine Detailansicht eines Halterings im Längsschnitt,
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5 eine isometrische Ansicht des Halterings,
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6 eine isometrische Ansicht eines Topfs der Bremsscheibe.
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Entsprechend den 1 und 2 umfasst eine Anordnung 1 einer im Übrigen nicht dargestellten Radbremseinrichtung eines Fahrzeugs eine Bremsscheibe 2 und eine Radnabe 3 sowie einen Haltering 4. Die Bremsscheibe 2 weist einen Topf 5 und einen hier nicht dargestellten Reibring auf, der drehfest mit dem Topf 5 verbunden bzw. verbindbar ist. Der Topf 5 weist einen Topfboden 6 auf, der zentral eine Topföffnung 7 enthält, die von einem Topfrand 8 eingefasst ist.
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Die Radnabe 3 ist beispielsweise über ein in den 1 und 2 angedeutetes Radlager 9 an einem hier nicht gezeigten Radträger des Fahrzeugs gelagert. Die Radnabe 3 weist einen Flansch 10 auf, dessen Flanschebene senkrecht zu einer Rotationsachse 11 der Nabe 3 orientiert ist. Der Flansch 10 dient zur axialen Anlage des Topfbodens 6 an der Nabe 3. Die Radnabe 3 weist außerdem eine Hülse 12 auf, die axial vom Flansch 10 absteht. Die Hülse 12 durchsetzt koaxial die Topföffnung 7. Die Richtungsangaben „axial” und „radial” beziehen sich auf die Rotationsachse 11 der Nabe 3, welche die Axialrichtung definiert.
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Der Haltering 4 ist nun radial zwischen der Hülse 12 und dem Topfrand 8 angeordnet. Zweckmäßig ist der Haltering 4 aus Kunststoff hergestellt.
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Der Haltering 4 ist an der Radnabe 3 axial fixiert. Hierzu greift der Haltering 4 in eine ringförmig umlaufende Haltenut 13 radial ein, die an der Hülse 12 ausgebildet ist. Hierdurch ist der Haltering 4 formschlüssig an der Hülse 12 fixiert. Die Hülse 12 weist auf ihrer Außenseite 14 einen Konus 15 auf, der beim axialen Aufstecken des Halterings 4 eine Aufweitung des Halterings 4 erzwingt. Diese erfolgt elastisch, so dass der Haltering 4 nach dem Überfahren des Konus 15 in der Haltenut 13 in seine ursprüngliche Form zurückfedert und gesichert ist. Anstelle einer umlaufenden Haltenut 13 mit Konus 15 ist es grundsätzlich ebenso möglich, an der Außenseite 14 der Hülse 12 mehrere, in der Umfangsrichtung verteilt angeordnete Haltenasen anzuordnen, die im Querschnitt z. B. die Kontur des Konus 15 besitzen. Der Topf 5 ist mit dem Haltering 4 verclipst. Hierzu weist der Haltering 4 gemäß 4 einen radial nach außen abstehenden Kragen 16 auf, der den Topfrand 8 des in 4 durch eine unterbrochene Linie angedeuteten Topfbodens 6 radial übergreift, und zwar an einer vom Flansch 10 abgewandten Seite.
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Der Haltering 4 ist außerdem an der Radnabe 3 drehfest fixiert. Hierzu weist der Haltering 4 zumindest einen Axialvorsprung 17 auf, der vom übrigen Haltering 4 axial absteht und dabei in eine dazu komplementäre axiale Vertiefung 18 axial eingreift, wie hierzu am Flansch 10 ausgebildet ist. Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform des Halterings 4 sind insgesamt fünf derartige Axialvorsprünge 17 erkennbar, die in der Umfangsrichtung symmetrisch verteilt angeordnet sind.
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Des Weiteren ist der Topf 5 am Haltering 4 drehfest fixiert. Erreicht wird dies mit Hilfe eines in den 1 und 5 erkennbaren Radialvorsprungs 19, der vom übrigen Haltering 4 radial absteht und in eine dazu komplementäre radiale Aussparung 20 radial eingreift, die hierzu am Topfrand 8 ausgebildet ist. Im Beispiel sind nur ein einziger Radialvorsprung 19 und eine einzige Aussparung 20 vorgesehen.
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Über den Radialvorsprung 19 und die Axialvorsprünge 17 kann die Drehlage zwischen Topf 5 und Radnabe 3 definiert werden, vorzugsweise derart, dass Durchgangsöffnungen 21 des Topfbodens 6 axial zu Schrauböffnungen 22 fluchten, die im Flansch 10 ausgebildet sind. Die Durchgangsöffnungen 21 und die Gewindeöffnungen 22 dienen zum Verschrauben des Topfs 5 und somit der Bremsscheibe 2 an der Radnabe 3.
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Wie sich insbesondere den 4 und 5 entnehmen lässt, kann der Haltering 4 wenigstens ein Einsatzteil 23 aufweisen, das aus Metall hergestellt ist, während der Haltering 4 im Übrigen aus Kunststoff hergestellt ist. Im Beispiel der 5 sind genau fünf derartige Einsatzteile 23 vorgesehen, die in der Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Einsatzteile 23 sind so dimensioniert, dass sie radial innen an der Hülse 12, also am Nutgrund der Haltenut 13 und radial außen am Topfrand 8 radial anliegen. Hierdurch kann eine Zentrierung der Bremsscheibe 2 bezüglich der Radnabe 3, nämlich durch eine koaxiale Ausrichtung zur Rotationsachse 11 erzielt werden.
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Gemäß 4 besitzt das jeweilige Einsatzteil 23 zumindest einen Durchbruch 24, der in der Umfangsrichtung des Halterings 4 orientiert ist und der vom Kunststoff des Halterings 4 durchsetzt ist. Vorzugsweise sind die vorgenannten Axialvorsprünge 17 jeweils an einem der Einsatzteile 23 integral ausgeformt. Der zuvor genannte Radialvorsprung 19 ist gemäß 5 vorzugsweise an einem der Einsatzteile 23, hier am oberen Einsatzteil 23 integral ausgeformt. Die Einsatzteile 23 sind ferner so in den Haltering 4 integriert, dass sie axial am Flansch 10 anliegen, während sie gleichzeitig axial von einer vom Flansch 10 abgewandten axialen Stirnseite 25 des Halterings 4 entfernt sind. Gemäß 4 erstrecken sich die Einsatzteile 23 außerhalb des Vorsprungs 17 nur etwa über 50% der gesamten axialen Breite oder Dicke des Halterings 4.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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