DE102013205900B4 - Bremsscheiben- und Radzentrierung - Google Patents
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Abstract
Verbindung zwischen einem Fahrzeugrad (2), einer Bremsscheibe (11) und einer Radlagernabe (7), wobei zwischen dem Fahrzeugrad (2) und einem Nabenflansch (9) der Radlagernabe (7) ein innerer Ringflansch (14) der Bremsscheibe (11) eingesetzt ist und mittels Schraubelementen das über einen Zentriersitz (15) geführte Fahrzeugrad (2) und die Bremsscheibe (11) an dem Nabenflansch (9) befestigt sind und eine an der Radlagernabe (7) und/oder der Bremsscheibe (11) zentrierte, aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff hergestellte Führungshülse (16) mit einem radial umlaufenden Bord (17) zwischen dem Ringflansch (14) der Bremsscheibe (11) und dem Nabenflansch (9) der Radlagernabe (7) angeordnet ist und ein axial vorstehender, durch eine zentrische Aufnahme (22) von dem Ringflansch (14) der Bremsscheibe (11) geführter zylindrischer Ansatz (21) der Führungshülse (16) den Zentriersitz (15) für das Fahrzeugrad (2) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (16) mit dem zylindrischer Ansatz (21) über einen Passsitz (23) in die zentrische Aufnahme (22) von dem Ringflansch (14) der Bremsscheibe (11) eingesetzt ist und der radial umlaufende Bord (17) der Führungshülse (16) in einem axial von dem Ringflansch (14) der Bremsscheibe (11) und dem Nabenflansch (9) der Radlagernabe (7) begrenzten Ringspalt (18) formschlüssig eingreift.
Description
- Die Erfindung betrifft die Verbindung zwischen einem Fahrzeugrad, einer Bremsscheibe und einem Nabenflansch einer Radlagernabe, wobei zumindest für das Fahrzeugrad eine Radzentrierung vorgesehen ist, nach den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1.
- Verbindungen für die eingangs genannten Bauteile, die eine Zentrierung einschließen, sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Zur Befestigung der Felge des Fahrzeugrades und einer Bremsscheibe an einem Nabenflansch einer Radlagernabe sind üblicherweise Schraubverbindungen vorgesehen. Die Bremsscheibe unterliegt einerseits einer mechanischen Abnutzung durch die Bremsvorgänge. Die damit verbundene Wärmebelastung sowie Witterungseinflüsse und Streusalz bewirken eine Korrosion, die zu einem Verbacken von Verbindungs- oder Zwischenelementen führen sowie die Zentrierung beeinflussen kann. Dadurch wird ein verschleißbedingter Wechsel der Bremsscheibe und ein Lösen der Bremsscheibe sowie die Montage einer neuen Bremsscheibe erschwert. Als Maßnahme, um dies zu unterbinden, wird gemäß der
DE 102 44 721 A1 vorgeschlagen, einen zylindrischen Abschnitt aus einem nicht oxidierbaren Metall herzustellen. - Zur Zentrierung sind Radlagernaben für Kraftfahrzeuge bekannt, die einen zentralen rohrförmigen Vorsprung aufweisen, auf die die Bremsscheibe und das Rad zu seiner Zentrierung aufgesetzt werden. Das Rad wird dabei mit seiner Zentralbohrung auf den rohrförmigen Vorsprung aufgesetzt. Die von dem flanschartigen Radialabschnitt der Radlagernabe vorstehenden Bolzen werden in entsprechende axiale Löcher des Rades und der Bremsscheibe eingeführt, bevor Radmuttern auf den Bolzen festgezogen werden.
- Die
DE 37 03 252 A1 offenbart eine Lageranordnung für angetriebene Fahrzeugräder. Dabei ist eine Bremsscheibe an einem Befestigungsflansch der Radlagernabe verschraubt, wobei zwischen diesen Bauteilen eine sogenannte Abdeckkappe angeordnet ist, die zur Abdichtung eines Gleichlaufdrehgelenkes vorgesehen ist. Die Abdeckkappe umgreift dabei eine Außenumfangsfläche von dem Befestigungsflansch der Radlagernabe und bildet zentrisch einen radial gestuften Abschnitt, der in eine Bohrung von dem Bremsscheibenflansch eingreift. - In der
US 8,132,968 B2 wird eine weitere Lageranordnung für angetriebene Fahrzeugräder gezeigt, bei der ein Bremsscheibenflansch unmittelbar an einem Befestigungsflansch der Radlagernabe zentriert ist. Zentrisch bildet der Bremsscheibenflansch einen axial vorstehenden Bord, auf dem das Fahrzeugrad lagepositioniert werden kann. - Aus der
DE 10 2006 029 604 A1 ist ein Radlager für ein Fahrzeugrad bekannt, bei dem der Außenring zur Befestigung einer Radfelge und einer Bremsscheibe einen radialen Flanschabschnitt aufweist. Ein separat hergestelltes, rohrförmig gestaltetes und stoffschlüssig an dem Außenring befestigtes Bauteil bildet einen Zentriersitz, auf dem die Radfelge sowie die Bremsscheibe aufgesteckt zentriert sind. Eine weitere Verbindung zwischen einer Bremsscheibe und der Radlagernabe zeigt dieDE 199 13 024 A1 . Zur Zentrierung der Bremsscheibe an der Radlagernabe des Fahrzeugrades ist der Ringflansch der Bremsscheibe auf seiner der Radlagernabe zugewandten Seite mit einem Zentriersitz versehen, der radial nach innen gerichtet gegen eine Zentriergegenfläche der Radlagernabe abgestützt ist. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung zwischen einem Fahrzeugrad, einer Bremsscheibe und einer Radlagernabe mit zumindest einem Zentriersitz zu entwickeln, der mit geringem konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand kostengünstig realisierbar ist sowie eine Montage bzw. Demontage des Fahrzeugrades vereinfacht.
- Diese Aufgabenstellung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Die erfindungsgemäße Verbindung zwischen dem Fahrzeugrad und der Radlagernabe gemäß Anspruch 1 umfasst eine Führungshülse, die mit einem zylindrischen Ansatz über einen Passsitz in die zentrische Aufnahme von dem Ringflansch der Bremsscheibe eingesetzt ist. Im Einbauzustand greift ein radial umlaufender Bord der Führungshülse formschlüssig in einen axial von dem Ringflansch der Bremsscheibe und dem Nabenflansch der Radlagernabe begrenzten Ringspalt ein.
- Bevorzugt ist die an der Radlagernabe und/oder der Bremsscheibe zentrierte Führungshülse aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff hergestellt. Der axial vorstehende, durch die zentrische Aufnahme von dem Ringflansch der Bremsscheibe geführte zylindrische Ansatz der Führungshülse bildet einen Passsitz für das Fahrzeugrad. Unter Bildung des Passsitzes ist die Bremsscheibe oder deren zugehöriger Ringflansch an einer Außenkontur des Nabenflansches oder an einer am Nabenflansch fixierten Führungshülse abgestützt und gleichzeitig lagezentriert.
- Die erfindungsgemäße Verbindung dient zur Schaffung von einem sicheren, laufruhigen und auch wieder lösbaren Verbund von Fahrzeugrädern. Durch die Erfindung, die einen auch als Zentrierbund zu bezeichnenden Zentriersitz bildet, stellt sich eine effektive Radzentrierung einschließlich einer sicheren Radanlagefläche für das Fahrzeugrad ein. Gleichzeitig kann eine einfache und sichere Montage des Fahrzeugrades realisiert werden. Die erfindungsgemäß über einen Passsitz zentrierte Bremsscheibe nimmt einen positiven Einfluss auf das Schwingungsverhalten, insbesondere bei Bremsvorgängen, was die Fahrsicherheit und gleichzeitig den Fahrkomfort des Fahrzeugs verbessert. Die erfindungsgemäße, einfach zu montierende Führungshülse kann vorteilhaft kostengünstig, beispielsweise spanlos mittels eines Tiefziehverfahrens hergestellt werden.
- Sowohl die Lagefixierung der Führungshülse an dem Ringflansch der Bremsscheibe oder dem Nabenflansch der Radlagernabe als auch der Zentriersitz für das Fahrzeugrad und die als ein Passsitz ausgeführte Zentrierung der Bremsscheibe sind in einer relativ geschützten Lage radial innen gerichtet. Vorteilhaft kann dadurch der sich beim Bremsen einstellende Bremsabrieb der Bremsbeläge nicht im Bereich der Passflächen bzw. den Passsitzen der erfindungsgemäßen Zentrierungen absetzen. Der Bremsstaub führt weder bei einem Abnehmen noch bei einem erneuten Ansetzen des Fahrzeugrades zu einer nachteiligen Beeinträchtigung der maßhaltigen Verbindung der zusammenwirkenden Bauteile der Zentrierung.
- Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die den Zentriersitz für das Fahrzeugrad bildende Führungshülse an einer axial vorstehenden Anformung des Nabenflansches zentriert, in dem die Führungshülse die Anformung formschlüssig umschließt. Ergänzend dazu bietet es sich an, die Führungshülse mit einem Endabschnitt kraftschlüssig auf die Anformung aufzupressen. Weiterhin kann der axial vorstehende Zentrieransatz der Führungshülse zur Zentrierung von dem Bremsscheiben-Ringflansch genutzt werden, wobei sich zwischen diesen Bauteilen der erfindungsgemäße ein Passsitz einstellt.
- Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, dass der umlaufende Bord der Führungshülse den Ringflansch der Bremsscheibe hintergreift. Zur genauen Lagepositionierung ist die Bremsscheibe an dem Nabenflansch der Radlagernabe zentriert, wobei ein rechtwinkeliger, sich an den Ringflansch anschließender Abschnitt der Bremsscheibe an der Außenkontur vom Nabenflansch zentriert ist.
- Ein weiteres erfindungsgemäßes Konzept sieht vor, dass der Ringflansch der Bremsscheibe mit wenigstens zwei als Passbolzen ausgeführten, in Passbohrungen vom Nabenflansch der Radlagernabe eingesetzten Schraubbolzen zentriert ist. Der zylindrische Ansatz der Führungshülse ist über einen Passsitz in die zentrische Aufnahme vom Ringflansch der Bremsscheibe eingepasst. Für die Auslegung der Passbolzen ist vorgesehen, dass deren Zentrierdurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Passbolzengewindes, mit dem dieser durch eine Aufnahmebohrung in die Felge des Fahrzeugrades eingreift.
- Zur Lagefixierung kann die Führungshülse an der Bremsscheibe oder dem Nabenflansch durch Formschluss, beispielsweise durch einen Flansch oder sonstige Formgebungen, gesichert werden. Alternativ oder ergänzend dazu bietet es sich an, die Führungshülse mittels einer kraftschlüssigen Verbindung, insbesondere einem Verpressen, kraftschlüssig an der Radlagernabe oder der Bremsscheibe zu fixieren.
- Als Maßnahme, um einen optimalen Zentriersitz für das Fahrzeugrad auf dem zylindrischen Ansatz der Führungshülse zu gewährleisten, sind die Toleranzen einer Aufnahmebohrung des Fahrzeugrades und der Durchmesser des zylindrischen Ansatzes der Führungshülse aufeinander abgestimmt. Bevorzugt ist eine die Montage des Fahrzeugrades nicht behindernde Spielpassung zwischen diesen Bauteilen vorgesehen. Bei Bedarf kann eine Übergangspassung vorgesehen werden.
- Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, die Führungshülse aus einem metallischen, nichtoxidierenden Werkstoff herzustellen, wozu sich bevorzugt Edelstahl eignet. Als kostengünstige Alternative bietet es sich an, eine Führungshülse aus einem beschichteten Stahl oder einem die Festigkeitserfordernisse erfüllenden Kunststoff einzusetzen.
- Der zylindrische Ansatz der Führungshülse, der sich nach einer erfolgten Montage im Zentrum des Fahrzeugrades befindet und axial vorstehen kann, ist vorteilhaft geschlossen, um das Radlager vor dem Eintritt von Verunreinigungen und Feuchtigkeit zu schützen. Die geschlossene Stirnseite der Führungshülse kann außerdem vom Fahrzeughersteller dazu benutzt werden, um darauf ein Markenzeichen oder ein Firmenlogo anzubringen. Die Öffnung des zylindrischen Ansatzes der Führungshülse kann alternativ mittels eines separaten Deckels geschlossen werden, um beispielsweise die Variantenzahl der Führungshülsen zu verringern.
- Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen drei Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Sofern nicht anders erwähnt, sind in der Beschreibung gleiche oder funktionsgleiche Bauteile mit gleichen Bezugszahlen versehen. Es zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindung zwischen einem Fahrzeugrad, einer Bremsscheibe und einer Radlagernabe; -
2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindung zwischen einem Fahrzeugrad, einer Bremsscheibe und einer Radlagernabe; und -
3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindung zwischen einem Fahrzeugrad, einer Bremsscheibe und einer Radlagernabe. - Die
1 zeigt im Halbschnitt eine Radlageranordnung1 , die einem Fahrzeugrad2 zugeordnet ist, von dem eine Felge abgebildet ist. Die Radlageranordnung1 umfasst ein Radlager3 mit zwei axial beabstandeten Wälzkörperreihen4a ,4b , deren Wälzkörper außenseitig in einem einstückig mit einem Radträger5 verbundenen Außenring6 geführt sind. Innenseitig sind die Wälzkörper der Wälzkörperreihe4a unmittelbar in einer Laufbahn einer Radlagernabe7 und die Wälzkörper der Wälzkörperreihe4b in einem an der Radlagernabe7 fixierten Innenring8 geführt, der formschlüssig an der Radlagernabe7 fixiert ist. Ein einstückig mit der Radlagernabe7 in Verbindung stehender, radial ausgerichteter Nabenflansch9 ist über eine Schraubverbindung10 mit dem Fahrzeugrad2 sowie mit einer Bremsscheibe11 verbunden. Die Schraubverbindung10 umfasst mehrere Schraubenbolzen12 , die umfangsverteilt in Bohrungen13 des Nabenflansches9 eingesetzt sind und die durch korrespondierende Bohrungen im Ringflansch14 der Bremsscheibe11 sowie der Felge des Fahrzeugrades2 geführt sind. Mittels zugeordneter Radmuttern (nicht gezeigt) der Schraubenbolzen12 werden die Bauteile kraftschlüssig festgezogen. Zur Bildung eines Zentrieransatzes15 für das Fahrzeugrad2 ist eine Führungshülse16 vorgesehen, deren endseitiger, radial ausgerichteter, umlaufender oder partieller Bord17 in einen Ringspalt18 eingreift, der axial von dem Ringflansch14 der Bremsscheibe11 und dem Nabenflansch9 begrenzt ist. Innenseitig ist die Führungshülse16 auf einer axial vorstehenden Anformung19 des Nabenflansches9 über einen Passsitz20 lagefixiert. Ein zylindrischer, durch eine zentrische Aufnahme22 im Ringflansch14 geführter Ansatz21 der Führungshülse16 bildet den axial vorstehenden Zentrieransatz15 . Als Maßnahme, um das Eindringen von Verunreinigungen einschließlich Wasser in den rohrförmig gestalteten Ansatz21 zu unterbinden, ist die Führungshülse16 stirnseitig durch einen Boden26 geschlossen. Aufgrund der Einbaulage der Führungshülse16 kann diese gleichzeitig zur Zentrierung der Bremsscheibe11 genutzt werden, indem deren Ringflansch14 über einen Passsitz23 auf dem Ansatz21 der Führungshülse16 abgestützt ist. - Die
2 und3 zeigen die Radlageranordnung1 mit einer alternativ zu1 angeordneten Führungshülse16 . Übereinstimmende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich daher weitestgehend auf die Unterscheidungsmerkmale. - Gemäß
2 ist die Z-förmig gestaltete Bremsscheibe11 mit einem zylindrisch verlaufenden Abschnitt24 unter Bildung eines Passsitzes25 unmittelbar auf einer Außenkontur vom Nabenflansch9 abgestützt und damit gleichzeitig zentriert. Übereinstimmend mit der1 ist der Ansatz21 der Führungshülse16 zur Bildung des Passsitzes23 in der zentrischen Aufnahme22 vom Ringflansch14 der Bremsscheibe11 zentriert, wodurch sich der Zentrieransatz15 für das Fahrzeugrad2 einstellt. Zum Verschließen des rohrförmigen Ansatzes21 der Führungshülse16 ist ein separater Deckel28 vorgesehen, der vorteilhaft über eine Schnappverbindung gehalten ist. - Die
3 zeigt ebenfalls eine an dem Nabenflansch9 der Radlagernabe7 zentrierte Bremsscheibe11 . Zur Zentrierung sind einzelne, vorzugsweise mindestens zwei, maximal vier Schraubenbolzen12 durch Passbolzen27 ersetzt, die jeweils in entsprechende Passbohrungen29 des Nabenflansches9 und des Ringflansches14 eingepasst sind. Dazu ist ein Zentrierdurchmesser D größer ausgelegt als ein Außendurchmesser d des Passbolzengewindes. Übereinstimmend mit der2 steht die Führungshülse16 über den Passsitz23 auch gemäß dem Ausführungsbeispiel von3 mit dem Ringflansch14 der Bremsscheibe11 in Wirkverbindung. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Radlageranordnung
- 2
- Fahrzeugrad
- 3
- Radlager
- 4a
- Wälzkörperreihe
- 4b
- Wälzkörperreihe
- 5
- Radträger
- 6
- Außenring
- 7
- Radlagernabe
- 8
- Innenring
- 9
- Nabenflansch
- 10
- Schraubverbindung
- 11
- Bremsscheibe
- 12
- Schraubenbolzen
- 13
- Bohrung
- 14
- Ringflansch
- 15
- Zentrieransatz
- 16
- Führungshülse
- 17
- Bord
- 18
- Ringspalt
- 19
- Anformung
- 20
- Passsitz
- 21
- Ansatz
- 22
- Aufnahme
- 23
- Passsitz
- 24
- Abschnitt
- 25
- Passsitz
- 26
- Boden
- 27
- Passbolzen
- 28
- Deckel
- 29
- Passbohrung
- D
- Zentrierdurchmesser
- d
- Passbolzengewinde
Claims (8)
- Verbindung zwischen einem Fahrzeugrad (
2 ), einer Bremsscheibe (11 ) und einer Radlagernabe (7 ), wobei zwischen dem Fahrzeugrad (2 ) und einem Nabenflansch (9 ) der Radlagernabe (7 ) ein innerer Ringflansch (14 ) der Bremsscheibe (11 ) eingesetzt ist und mittels Schraubelementen das über einen Zentriersitz (15 ) geführte Fahrzeugrad (2 ) und die Bremsscheibe (11 ) an dem Nabenflansch (9 ) befestigt sind und eine an der Radlagernabe (7 ) und/oder der Bremsscheibe (11 ) zentrierte, aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff hergestellte Führungshülse (16 ) mit einem radial umlaufenden Bord (17 ) zwischen dem Ringflansch (14 ) der Bremsscheibe (11 ) und dem Nabenflansch (9 ) der Radlagernabe (7 ) angeordnet ist und ein axial vorstehender, durch eine zentrische Aufnahme (22 ) von dem Ringflansch (14 ) der Bremsscheibe (11 ) geführter zylindrischer Ansatz (21 ) der Führungshülse (16 ) den Zentriersitz (15 ) für das Fahrzeugrad (2 ) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (16 ) mit dem zylindrischer Ansatz (21 ) über einen Passsitz (23 ) in die zentrische Aufnahme (22 ) von dem Ringflansch (14 ) der Bremsscheibe (11 ) eingesetzt ist und der radial umlaufende Bord (17 ) der Führungshülse (16 ) in einem axial von dem Ringflansch (14 ) der Bremsscheibe (11 ) und dem Nabenflansch (9 ) der Radlagernabe (7 ) begrenzten Ringspalt (18 ) formschlüssig eingreift. - Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (
16 ) an einer axial vorstehenden Anformung (19 ) der Radlagernabe (7 ) zentriert ist. - Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringflansch (
14 ) der Bremsscheibe (11 ) mit wenigstens zwei als Passbolzen (27 ) ausgeführten Schraubbolzen (12 ) zentriert ist, die in als Passbohrungen (29 ) ausgebildete Bohrungen (13 ) vom Nabenflansch (9 ) der Radlagernabe (7 ) eingesetzt sind. - Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringflansch (
14 ) der Bremsscheibe (11 ) an dem Nabenflansch (9 ) der Radlagernabe (7 ) zentriert ist. - Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (
16 ) kraftschlüssig und/oder formschlüssig an der Radlagernabe (7 ) oder der Bremsscheibe (11 ) gesichert ist. - Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzen des zylindrischen Ansatzes (
21 ) der Führungshülse (16 ) und einer zentrischen Aufnahmebohrung (29 ) des Fahrzeugrades (2 ) so aufeinander abgestimmt sind, dass sich eine Spielpassung oder eine Übergangspassung einstellt. - Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (
16 ) aus einem metallischen Werkstoff, einem Edelstahl oder einem beschichteten Stahl hergestellt ist. - Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Ansatz (
21 ) der Führungshülse (16 ) auf seiner dem Fahrzeugrad (2 ) zugewandten Seite durch einen einstückig mit der Führungshülse (16 ) verbundenen Boden (26 ) oder durch einen separaten Deckel (28 ) geschlossen ist.
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