DE102023001694B3 - Brake disc for a vehicle, device for assembling and/or dismantling same, method for assembling same, method for dismantling same and drive and brake unit for a vehicle - Google Patents
Brake disc for a vehicle, device for assembling and/or dismantling same, method for assembling same, method for dismantling same and drive and brake unit for a vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102023001694B3 DE102023001694B3 DE102023001694.2A DE102023001694A DE102023001694B3 DE 102023001694 B3 DE102023001694 B3 DE 102023001694B3 DE 102023001694 A DE102023001694 A DE 102023001694A DE 102023001694 B3 DE102023001694 B3 DE 102023001694B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- brake
- friction ring
- chamber
- vehicle
- tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 22
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 10
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 7
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
- B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
- B60T1/06—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
- F16D65/12—Discs; Drums for disc brakes
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe (1) für ein Fahrzeug, aufweisend einen Bremsenkessel (4) und einen an einer Innenseite einer Seitenwand (5) des Bremsenkessels (4) angeordneten Reibring (6).Erfindungsgemäß ist an einem Außenumfang des Reibrings (6) eine Außenverzahnung (7) vorgesehen und an der Innenseite der Seitenwand (5) des Bremsenkessels (4) eine Innenverzahnung (8) vorgesehen, wobei die beiden Verzahnungen (7, 8) kämmend ineinandergreifen und wobei der Reibring (6) in den Bremsenkessel (4) eingepresst ist.Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage der Bremsscheibe (1), ein Verfahren zur Demontage der Bremsscheibe (1), eine Vorrichtung (2) zur Montage und/oder Demontage der Bremsscheibe (1) und eine Antriebs- und Bremseinheit (3) für ein Fahrzeug.The invention relates to a brake disc (1) for a vehicle, having a brake chamber (4) and a friction ring (6) arranged on an inner side of a side wall (5) of the brake chamber (4). According to the invention, an external toothing (7) is provided on an outer circumference of the friction ring (6) and an internal toothing (8) is provided on the inner side of the side wall (5) of the brake chamber (4), wherein the two toothings (7, 8) mesh with one another and wherein the friction ring (6) is pressed into the brake chamber (4). Furthermore, the invention relates to a method for assembling the brake disc (1), a method for disassembling the brake disc (1), a device (2) for assembling and/or disassembling the brake disc (1) and a drive and braking unit (3) for a vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für ein Fahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zur Montage und/oder Demontage der Bremsscheibe, ein Verfahren zur Montage der Bremsscheibe, ein Verfahren zur Demontage der Bremsscheibe und eine Antriebs- und Bremseinheit für ein Fahrzeug.The invention relates to a brake disc for a vehicle according to the features of the preamble of
Aus dem Stand der Technik sind, wie in der
In der
Die
Die
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Bremsscheibe für ein Fahrzeug, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zur Montage und/oder Demontage der Bremsscheibe, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Montage der Bremsscheibe, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Demontage der Bremsscheibe und eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Antriebs- und Bremseinheit für ein Fahrzeug anzugeben.The invention is based on the object of specifying a brake disc for a vehicle which is improved compared to the prior art, a device for mounting and/or dismounting the brake disc which is improved compared to the prior art, a method for mounting the brake disc which is improved compared to the prior art, a method for dismounting the brake disc which is improved compared to the prior art and a drive and braking unit for a vehicle which is improved compared to the prior art.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Bremsscheibe für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zur Montage und/oder Demontage der Bremsscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 6, ein Verfahren zur Montage der Bremsscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 7, ein Verfahren zur Demontage der Bremsscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und eine Antriebs- und Bremseinheit für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9.The object is achieved according to the invention by a brake disc for a vehicle with the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
Eine Bremsscheibe für ein Fahrzeug weist einen Bremsenkessel und einen an einer Innenseite einer Seitenwand des Bremsenkessels angeordneten Reibring auf.A brake disc for a vehicle has a brake tank and a friction ring arranged on an inside of a side wall of the brake tank.
An einem Außenumfang des Reibrings ist eine Außenverzahnung vorgesehen und an der Innenseite der Seitenwand des Bremsenkessels ist eine Innenverzahnung vorgesehen, wobei die beiden Verzahnungen kämmend und somit formschlüssig ineinandergreifen. Der Bremsenkessel und der Reibring sind somit formschlüssig miteinander verbunden. Insbesondere sind sie zerstörungsfrei demontierbar miteinander verbunden.An external toothing is provided on an outer circumference of the friction ring and an internal toothing is provided on the inside of the side wall of the brake casing, with the two teeth meshing and thus interlocking with one another. The brake tank and the friction ring are therefore positively connected to one another. In particular, they are connected to one another so that they can be dismantled in a non-destructive manner.
Erfindungsgemäß ist der Reibring in den Bremsenkessel eingepresst. Der Bremsenkessel und der Reibring sind somit auch kraftschlüssig miteinander verbunden.According to the invention, the friction ring is pressed into the brake chamber. The brake chamber and the friction ring are thus connected to one another in a force-locking manner.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Bremsenkessel und der Reibring ausschließlich formschlüssig oder ausschließlich formschlüssig und kraftschlüssig miteinander verbunden sind, d. h. sie sind insbesondere nicht stoffschlüssig miteinander verbunden. Dadurch wird die zerstörungsfreie Demontierbarkeit sichergestellt, d. h. der Bremsenkessel und der Reibring sind, wie bereits erwähnt, insbesondere zerstörungsfrei demontierbar miteinander verbunden.In particular, it is provided that the brake tank and the friction ring are connected to one another exclusively in a form-fitting manner or exclusively in a form-fitting and force-fitting manner, i.e. H. In particular, they are not cohesively connected to one another. This ensures non-destructive dismantling, i.e. H. The brake tank and the friction ring are, as already mentioned, connected to one another in a non-destructive manner.
Eine erfindungsgemäße Antriebs- und Bremseinheit für ein Fahrzeug weist diese Bremsscheibe und eine elektrische Maschine auf, die im Bremsenkessel zwischen dem Reibring und dem Kesselboden angeordnet ist.A drive and brake unit according to the invention for a vehicle has this brake disc and an electrical machine which is arranged in the brake tank between the friction ring and the tank base.
Der Bremsenkessel kann auch als Bremstopf bezeichnet werden. Bei herkömmlichen Bremsscheiben ist der Reibring außen am Bremstopf angeordnet. Dabei ist somit ein Außenumfang des Reibrings größer als ein Außenumfang des Bremstopfes. Bei der hier beschriebenen Lösung wird der Begriff Bremsenkessel insbesondere verwendet, da der Reibring im Bremsenkessel angeordnet ist und somit der Außenumfang des Bremsenkessels größer ist als der Außenumfang des Reibrings, und da zudem vorteilhafterweise das Anordnen der elektrischen Maschine in diesem Bremsenkessel vorgesehen ist.The brake chamber can also be referred to as a brake pot. In conventional brake discs, the friction ring is arranged on the outside of the brake pot. The outer circumference of the friction ring is therefore larger than the outer circumference of the brake pot. In the solution described here, the term brake chamber is used in particular because the friction ring is arranged in the brake chamber and thus the outer circumference of the brake chamber is larger than the outer circumference of the friction ring, and because it is also advantageous to arrange the electrical machine in this brake chamber.
Die erfindungsgemäße Antriebs- und Bremseinheit ist insbesondere ein Radnabenantrieb für das Fahrzeug, der mit der Bremsscheibe für eine Scheibenbremse des Fahrzeugs kombiniert ist. Radnabenantriebe, die insbesondere auch für als PKW ausgebildete Fahrzeuge geeignet sind, werden insbesondere durch leichte elektrische Maschinen mit hoher Leistungsdichte ermöglicht. Insbesondere gestiegene Fahrzeuggewichte und Reifendimensionen der insbesondere als batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) ausgebildeten Fahrzeuge erfordern jedoch auch hohe Bremsmomente an Radbremsen des Fahrzeugs, so dass relativ große Reibringe erforderlich sind. Dies kann problematisch sein, da sowohl der Radnabenantrieb als auch die Bremsscheibe im gleichen Bauraum angeordnet werden müssen.The drive and brake unit according to the invention is in particular a wheel hub drive for the vehicle, which is combined with the brake disc for a disc brake of the vehicle. Wheel hub drives, which are particularly suitable for vehicles designed as cars, are made possible in particular by light electric machines with high power density. In particular, increased vehicle weights and tire dimensions of vehicles designed in particular as battery-electric vehicles (BEVs) also require high braking torques on the wheel brakes of the vehicle, so that relatively large friction rings are required. This can be problematic because both the wheel hub drive and the brake disc have to be arranged in the same installation space.
Dieses Problem wird durch die erfindungsgemäße Lösung gelöst, denn bei der erfindungsgemäßen Antriebs- und Bremseinheit mit der erfindungsgemäßen Bremsscheibe ist der Radnabenantrieb integriert, insbesondere in die Bremsscheibe integriert. Dabei ist, wie oben beschrieben, die elektrische Maschine im Bremsenkessel zwischen dem Reibring und dem Kesselboden angeordnet. Somit ist in einem am Fahrzeug montierten Zustand der erfindungsgemäßen Antriebs- und Bremseinheit der Reibring relativ zur elektrischen Maschine am Fahrzeug innen, d. h. in Fahrzeugquerachsenrichtung näher an einer Fahrzeugmitte, angeordnet, und die elektrische Maschine ist relativ zum Reibring am Fahrzeug außen, d. h. in Fahrzeugquerachsenrichtung weiter entfernt von der Fahrzeugmitte, angeordnet. Relativ zueinander ist daher der Reibring in Richtung der Fahrzeugmitte und die elektrische Maschine in Richtung einer Felge eines mittels des Radnabenantriebs antreibbaren Rades des Fahrzeugs angeordnet.This problem is solved by the solution according to the invention, because in the drive and brake unit according to the invention with the brake disk according to the invention, the wheel hub drive is integrated, in particular integrated into the brake disk. As described above, the electrical machine is arranged in the brake tank between the friction ring and the tank floor. Thus, when the drive and braking unit according to the invention is mounted on the vehicle, the friction ring is on the inside of the vehicle relative to the electric machine, i.e. H. in the vehicle transverse axis direction closer to a vehicle center, and the electric machine is on the outside relative to the friction ring on the vehicle, i.e. H. arranged further away from the center of the vehicle in the vehicle transverse axis direction. Relative to one another, the friction ring is therefore arranged in the direction of the center of the vehicle and the electric machine in the direction of a rim of a wheel of the vehicle that can be driven by means of the wheel hub drive.
Dadurch besteht jedoch das technische Problem, dass der Reibring, der an seinem Außenumfang vom Bremsenkessel aufgenommen und geführt wird, d. h. über seinen Außenumfang mit dem Bremsenkessel verbunden ist, demontierbar sein muss, um beispielsweise einen Service und/oder eine Reparatur und/oder einen Austausch der elektrischen Maschine zu ermöglichen. Des Weiteren muss der Reibring einen präzisen Lauf aufweisen. insbesondere müssen eine Unwucht, Geräusche und Vibrationen vermieden oder zumindest auf ein nicht störendes Maß reduziert werden. Dieses technische Problem wird durch die erfindungsgemäße Bremsscheibe gelöst.However, this creates the technical problem that the friction ring, which is held and guided by the brake chamber on its outer circumference, i.e. is connected to the brake chamber via its outer circumference, must be removable in order to enable, for example, servicing and/or repair and/or replacement of the electrical machine. Furthermore, the friction ring must run precisely. In particular, imbalance, noise and vibration must be avoided or at least reduced to a non-disturbing level. This technical problem is solved by the brake disc according to the invention.
Bei der erfindungsgemäßen Bremsscheibe wird der Reibring vom Bremsenkessel so getragen, dass beide an einer Kopplungsstelle, an der sie auf die oben beschriebene Weise miteinander verbunden sind, wieder demontierbar sind. Der Bremsenkessel ist zudem so gestaltet, dass er an der Kopplungsstelle den Reibring außen zentriert. Für dieses Zentrieren weist der Reibring die Außenverzahnung und der Bremsenkessel die Innenverzahnung auf, die kämmend ineinandergreifen. Zudem wird dadurch eine Drehmomentübertragung vom Reibring auf den Bremsenkessel ermöglicht. Dadurch wird das Bremsen des Fahrzeugs mittels einer die Bremsscheibe aufweisenden Scheibenbremse des Fahrzeugs ermöglicht. Dabei wird der Reibring mittels mindestens eines an ihn angepressten Bremsbelags durch Reibung gebremst. Dieses Bremsmoment, d. h. das bremsende Drehmoment, wird auf den Bremsenkessel übertragen, der mit dem Rad des Fahrzeugs gekoppelt ist, so dass das Rad gebremst wird.In the brake disc according to the invention, the friction ring is carried by the brake chamber in such a way that both can be dismantled again at a coupling point where they are connected to each other in the manner described above. The brake The tank is also designed in such a way that it centers the friction ring on the outside at the coupling point. For this centering, the friction ring has external teeth and the brake tank has internal teeth, which mesh with each other. This also enables torque to be transferred from the friction ring to the brake tank. This enables the vehicle to be braked using a disc brake on the vehicle that has the brake disc. The friction ring is braked by friction using at least one brake pad pressed against it. This braking torque, ie the braking torque, is transferred to the brake tank, which is coupled to the vehicle's wheel, so that the wheel is braked.
In einer möglichen Ausführungsform ist eine einer Einführöffnung des Bremsenkessels zugewandte Stirnseite der Innenverzahnung, insbesondere die betreffende Stirnseite eines jeweiligen Zahns der Innenverzahnung, konisch angespitzt und eine einem Kesselboden des Bremsenkessels zugewandte Stirnseite der Außenverzahnung, insbesondere die betreffende Stirnseite eines jeweiligen Zahns der Außenverzahnung, ist kugelig angespiegelt, d. h. insbesondere abgerundet ausgebildet, insbesondere in Form eines Kugelabschnitts oder Kugeloberflächenabschnitts. Die Einführöffnung des Bremsenkessels ist die der Fahrzeugmitte in Fahrzeugquerachsenrichtung zugewandte Öffnung des Bremsenkessels im am Fahrzeug montierten Zustand der Bremsscheibe. Der Kesselboden liegt der Einführöffnung entgegen und bildet somit die der Felge des Rades des Fahrzeugs zugewandte Seite des Bremsenkessels im am Fahrzeug montierten Zustand der Bremsscheibe. Durch diese Ausgestaltung der Verzahnungen wird ein leichtes Anschnäbeln, d. h. Ausrichten und Herstellen des kämmenden Eingriffs, und ein leichtes Einpressen beider Verzahnungen ineinander ermöglicht. Durch das Zusammenspiel der konisch angespitzten Form der Stirnseite der Innenverzahnung und der kugelig angespiegelten Form der Stirnseite der Außenverzahnung wird eine Zentrierung und Linienführung des Reibrings während des Einpressens in den Bremsenkessel erreicht. Dadurch kann somit die Herstellung des kämmenden Eingriffs ohne ein Verkanten, falsches Ausrichten und ohne Beschädigungen der Verzahnungen sichergestellt werden. Die umgekehrte Ausbildung ist ebenfalls möglich, d. h. dann ist die der Einführöffnung des Bremsenkessels zugewandte Stirnseite der Innenverzahnung, insbesondere die betreffende Stirnseite des jeweiligen Zahns der Innenverzahnung, kugelig angespiegelt, und die dem Kesselboden des Bremsenkessels zugewandte Stirnseite der Außenverzahnung, insbesondere die betreffende Stirnseite des jeweiligen Zahns der Außenverzahnung, ist konisch angespitzt. Daraus ergeben sich die gleichen Vorteile.In one possible embodiment, an end face of the internal toothing facing an insertion opening of the brake chamber, in particular the relevant end face of a respective tooth of the internal toothing, is conically pointed, and an end face of the external toothing facing a chamber base of the brake chamber, in particular the relevant end face of a respective tooth of the external toothing, is spherically mirrored, i.e. in particular rounded, in particular in the form of a spherical section or spherical surface section. The insertion opening of the brake chamber is the opening of the brake chamber facing the center of the vehicle in the transverse axis direction when the brake disc is mounted on the vehicle. The chamber base lies opposite the insertion opening and thus forms the side of the brake chamber facing the rim of the wheel of the vehicle when the brake disc is mounted on the vehicle. This design of the toothing prevents slight nipping, i.e. Alignment and creation of the meshing engagement, and easy pressing of both gears into one another is made possible. The interaction of the conically pointed shape of the front side of the internal gear and the spherically mirrored shape of the front side of the external gear results in centering and alignment of the friction ring during pressing into the brake chamber. This ensures that the meshing engagement is created without tilting, incorrect alignment and without damaging the gears. The reverse design is also possible, i.e. the front side of the internal gear facing the insertion opening of the brake chamber, in particular the relevant front side of the respective tooth of the internal gear, is spherically mirrored, and the front side of the external gear facing the bottom of the brake chamber, in particular the relevant front side of the respective tooth of the external gear, is conically pointed. This results in the same advantages.
In einer möglichen Ausführungsform weisen Fußflächen der Innenverzahnung jeweils ein stegförmiges Nebenformelement auf. Es ist somit auf der jeweiligen Fußfläche der Innenverzahnung des Bremsenkessels in Richtung der Außenverzahnung des Reibrings eine stegförmige Ausformung vorgesehen. Dadurch wird sowohl ein leichtgängiges Ein- und Auspressen des Reibrings als auch eine sichere Zentrierung den stegförmigen Nebenformelementen gegenüberliegender Kopfflächen der Außenverzahnung des Reibrings und somit eine sichere Zentrierung des Reibrings im Bremsenkessel erzielt.In a possible embodiment, base surfaces of the internal toothing each have a web-shaped secondary shaped element. A web-shaped formation is therefore provided on the respective base surface of the internal toothing of the brake casing in the direction of the external toothing of the friction ring. This achieves both a smooth pressing in and out of the friction ring as well as a secure centering of the head surfaces of the external teeth of the friction ring opposite the web-shaped secondary shaped elements and thus a secure centering of the friction ring in the brake chamber.
In einer möglichen Ausführungsform sind Zahnflanken der Innenverzahnung des Bremsenkessels bombiert ausgebildet. Dadurch wird, beispielsweise zusammen mit einer Längsballigkeit der Zahnflanken der Innenverzahnung, ein Umschlagspiel ausgeschlossen, da eine Flankenüberdeckung erzielt wird. Des Weiteren wird dadurch erreicht, dass sich ein Tragbild beim Übertragen des Drehmomentes von der Flankenmitte her sowohl in Richtung Zahnkopf als auch in Richtung Zahnfuß ausbreitet.In one possible embodiment, the tooth flanks of the internal toothing of the brake chamber are cambered. This, for example in conjunction with a longitudinal crowning of the tooth flanks of the internal toothing, eliminates clearance because a flank overlap is achieved. Furthermore, this ensures that a contact pattern spreads from the flank center both in the direction of the tooth tip and in the direction of the tooth root when the torque is transmitted.
In einer möglichen Ausführungsform weist die Seitenwand des Bremsenkessels zwischen einer Geometrie einer Außenseite und einer Geometrie der Innenseite der Seitenwand einen vollumfänglichen zylindrischen Wandabschnitt auf, d. h. einen durchgehenden innenliegenden Zylinder zwischen der Geometrie der Außenseite, beispielsweise Fußkreisflächen der verzahnungsartig ausgebildeten Geometrie der Außenseite, und einem Fußkreisdurchmesser der Innenverzahnung. Dadurch wird eine Drehzahl-, Drehmoment- und Gestaltfestigkeit der Innenverzahnung des Bremsenkessels erreicht.In one possible embodiment, the side wall of the brake chamber has a full-circumferential cylindrical wall section between a geometry of an outer side and a geometry of the inner side of the side wall, i.e. a continuous inner cylinder between the geometry of the outer side, for example root circle surfaces of the tooth-like geometry of the outer side, and a root circle diameter of the inner toothing. This achieves speed, torque and shape stability of the inner toothing of the brake chamber.
In einer möglichen Ausführungsform sind der Reibring und der Bremsenkessel mittels Fügeelementen aneinander fixiert. Dadurch wird insbesondere eine Axialsicherung des Reibrings im Bremsenkessel erreicht, d. h. eine Sicherung in Axialrichtung der Bremsscheibe. Die Axialrichtung ist die Richtung parallel zu einer Rotationsachse der Bremsscheibe. Die Fügeelemente sind beispielsweise Schrauben, insbesondere Schaftschrauben, die insbesondere radial in die Seitenwand des Bremsenkessels und in den Reibring eingeschraubt werden und zur Demontage wieder herausgeschraubt werden können. Hierfür weist der Reibring radiale Gewindebohrungen auf. Die jeweilige Gewindebohrung geht insbesondere von einer Fußfläche der Außenverzahnung des Reibrings aus, d. h. in mehreren oder allen Fußflächen ist jeweils eine solche radiale Gewindebohrung vorgesehen. Die Seitenwand des Bremsenkessels weist korrespondierend dazu Fixierbohrungen zum Durchführen des jeweiligen beispielsweise als Schraube ausgebildeten Fügeelements auf. Die jeweilige Fixierbohrung ist somit im jeweiligen Zahn, insbesondere Zahnkopf, der Innenverzahnung des Bremsenkessels ausgebildet. Alternativ zu den Schrauben können auch andere mechanische Fügeelemente vorgesehen sein.In a possible embodiment, the friction ring and the brake chamber are fixed to one another using joining elements. This achieves, in particular, axial securing of the friction ring in the brake chamber, ie securing in the axial direction of the brake disc. The axial direction is the direction parallel to an axis of rotation of the brake disc. The joining elements are, for example, screws, in particular shaft screws, which are screwed in particular radially into the side wall of the brake chamber and into the friction ring and can be screwed out again for disassembly. For this purpose, the friction ring has radial threaded holes. The respective threaded hole originates in particular from a base surface of the external teeth of the friction ring, ie such a radial threaded hole is provided in several or all base surfaces. The side wall of the brake casing has corresponding fixing holes for the passage of the respective joining element, for example designed as a screw. The respective fixing hole is therefore in the respective tooth, in particular the tooth head. the internal toothing of the brake chamber. As an alternative to the screws, other mechanical joining elements can also be provided.
Zum Montieren und Demontieren des Reibrings sind insbesondere Arretierbohrungen in der Seitenwand des Bremsenkessels vorgesehen, in welche Arretierbolzen einer Vorrichtung zur Montage und/oder Demontage der Bremsscheibe eingreifen können, um den Bremsenkessel in der Vorrichtung zu arretieren. Die Arretierbohrungen sind insbesondere um den Umfang des Bremsenkessels verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt. Es sind insbesondere mindestens drei Arretierbohrungen vorgesehen, um eine sichere Arretierung zu ermöglichen.In order to mount and dismount the friction ring, locking holes are provided in the side wall of the brake chamber, in which locking bolts of a device for mounting and/or dismounting the brake disc can engage in order to lock the brake chamber in the device. The locking holes are distributed around the circumference of the brake chamber, in particular evenly distributed. In particular, at least three locking holes are provided to enable secure locking.
Zum Demontieren des Reibrings weist der Bremsenkessel insbesondere Auspressbohrungen auf, beispielsweise in der Seitenwand, insbesondere in einem im Wesentlichen parallel zum Kesselboden ausgerichteten Abschnitt eines Absatzes in der Seitenwand, und/oder im Kesselboden. Durch diese Auspressbohrungen können Auspresselemente der Vorrichtung zur Montage und/oder Demontage der Bremsscheibe axial in Richtung einer dem Kesselboden zugewandten Seite des Reibrings hindurchgeführt werden, um den Reibring aus dem Bremsenkessel herauszupressen. Es sind beispielsweise mindestens drei Auspressbohrungen vorgesehen, die in Umfangsrichtung des Bremsenkessels, insbesondere gleichmäßig, verteilt sind.To dismantle the friction ring, the brake chamber has in particular pressing holes, for example in the side wall, in particular in a section of a step in the side wall that is aligned essentially parallel to the chamber bottom, and/or in the chamber bottom. Pressing elements of the device for assembling and/or disassembling the brake disc can be guided axially through these pressing holes in the direction of a side of the friction ring facing the chamber bottom in order to press the friction ring out of the brake chamber. For example, at least three pressing holes are provided, which are distributed in the circumferential direction of the brake chamber, in particular evenly.
In einer möglichen Ausführungsform weist der Reibring eine Wuchtmarkierung, beispielsweise eine Wuchtbohrung, und der Bremsenkessel eine Wuchtmarkierung, beispielsweise eine Verdrehsicherung, auf. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Bremsenkessel und der Reibring montiert und dann gewuchtet werden. Dabei wird ein Winkelversatz zwischen den beiden Wuchtmarkierungen nach dem Wuchten dokumentiert. Dadurch wird es ermöglicht, die Bremsscheibe zu demontieren und wieder zu montieren, d. h. den Reibring aus dem Bremsenkessel auszupressen und wieder in den Bremsenkessel einzupressen, ohne eine erneute Wuchtung vornehmen zu müssen. Es muss lediglich für die Montage der dokumentierte Winkelversatz wieder eingestellt werden, d. h. Reibring und Bremsenkessel entsprechend zueinander ausgerichtet werden. Für diese lagerichtige Wiederausrichtung von Bremsenkessel und Reibring wird der dokumentierte Winkelversatz der zuvor gewuchteten Bremsscheibe verwendet. Der Winkelversatz der beiden Markierungen zueinander kann beispielsweise mittels eines optoelektronisch lesbaren Codes, insbesondere mittels eines QR-Codes, und/oder mittels Klarschrift und/oder auf andere Weise dokumentiert sein, insbesondere auf dem Bremsenkessel.In one possible embodiment, the friction ring has a balancing mark, for example a balancing hole, and the brake chamber has a balancing mark, for example an anti-twist device. It is particularly provided that the brake chamber and the friction ring are assembled and then balanced. An angular offset between the two balancing marks is documented after balancing. This makes it possible to dismantle and reassemble the brake disc, i.e. to press the friction ring out of the brake chamber and press it back into the brake chamber without having to rebalance it. The documented angular offset only needs to be reset for assembly, i.e. the friction ring and brake chamber need to be aligned accordingly. The documented angular offset of the previously balanced brake disc is used for this correct realignment of the brake chamber and friction ring. The angular offset of the two markings to each other can be documented, for example, by means of an optoelectronically readable code, in particular by means of a QR code, and/or by means of plain text and/or in another way, in particular on the brake chamber.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Montage und/oder Demontage der Bremsscheibe, d. h. insbesondere zum Montieren des Reibrings am Bremsenkessel und/oder zum Demontieren des Reibrings vom Bremsenkessel, weist mindestens drei Arretierbolzen zum Arretieren des Bremsenkessels sowie mindestens drei Einpresselemente zum Einpressen des Reibrings in den Bremsenkessel und/oder mindestens drei Auspresselemente zum Auspressen des Reibrings aus dem Bremsenkessel auf.A device according to the invention for assembling and/or dismantling the brake disc, i.e. H. in particular for mounting the friction ring on the brake tank and/or for dismantling the friction ring from the brake tank, has at least three locking bolts for locking the brake tank and at least three press-in elements for pressing the friction ring into the brake tank and/or at least three press-out elements for pressing the friction ring out of the brake tank .
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Montage der Bremsscheibe, d. h. insbesondere zum Montieren des Reibrings am Bremsenkessel, mittels der Vorrichtung wird der Bremsenkessel mittels der Arretierbolzen, die radial in die Arretierbohrungen in der Seitenwand des Bremsenkessels eingreifen, in der Vorrichtung arretiert, und der Reibring wird mittels der Einpresselemente in den Bremsenkessel eingepresst.In a method according to the invention for mounting the brake disc, i.e. in particular for mounting the friction ring on the brake chamber, by means of the device, the brake chamber is locked in the device by means of the locking bolts, which engage radially in the locking holes in the side wall of the brake chamber, and the friction ring is pressed into the brake chamber by means of the press-in elements.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Demontage der Bremsscheibe, d. h. insbesondere zum Demontieren des Reibrings vom Bremsenkessel, mittels der Vorrichtung wird der Bremsenkessel mittels der Arretierbolzen, die radial in die Arretierbohrungen in der Seitenwand des Bremsenkessels eingreifen, in der Vorrichtung arretiert, und der Reibring wird mittels der Auspresselemente, die axial durch die Auspressbohrungen im Bremsenkessel in Richtung der dem Kesselboden zugewandten Seite des Reibrings hindurchgeführt werden, aus dem Bremsenkessel herausgepresst.In a method according to the invention for dismantling the brake disc, i.e. in particular for dismantling the friction ring from the brake chamber, by means of the device, the brake chamber is locked in the device by means of the locking bolts which engage radially in the locking holes in the side wall of the brake chamber, and the friction ring is pressed out of the brake chamber by means of the pressing elements which are guided axially through the pressing holes in the brake chamber in the direction of the side of the friction ring facing the chamber bottom.
Das Montieren des Reibrings in den Bremsenkessel erfolgt insbesondere nach einer Montage der innenliegenden elektrischen Maschine im Bremsenkessel. Zum Montieren, d. h. Einpressen, des Reibrings wird die Vorrichtung beispielsweise auf eine Radnabe des Fahrzeugs geflanscht, analog einer Felge, und beispielsweise verschraubt. Alternativ kann die Vorrichtung auch auf andere Weise gehalten werden, beispielsweise an einer vom Fahrzeug unabhängigen Halterung.The friction ring is installed in the brake chamber in particular after the internal electrical machine has been installed in the brake chamber. For mounting, i.e. H. By pressing in the friction ring, the device is flanged, for example, onto a wheel hub of the vehicle, analogous to a rim, and, for example, screwed. Alternatively, the device can also be held in another way, for example on a holder that is independent of the vehicle.
Die Vorrichtung weist die Arretierbolzen sowie die Einpresselemente und/oder Auspresselemente auf. Beispielsweise bilden jeweils ein Arretierbolzen sowie ein Einpresselement und/oder ein Auspresselement einen Aktivelementsatz. Die Aktivelementsätze sind an der Vorrichtung insbesondere derart angeordnet, dass sie bei in der Vorrichtung angeordnetem Bremsenkessel um dessen Umfang verteilt sind, insbesondere gleichmäßig verteilt sind. Alternativ gilt dies jeweils für die Arretierbolzen und/oder Einpresselemente und/oder Auspresselemente, falls diese nicht zu Aktivelementsätzen zusammengefasst sind.The device has the locking bolts and the press-in elements and/or press-out elements. For example, a locking bolt and a press-in element and/or a press-out element each form an active element set. The active element sets are arranged on the device in such a way that, when the brake chamber is arranged in the device, they are distributed around its circumference, in particular evenly distributed. Alternatively, this applies to the locking bolts and/or press-in elements and/or press-out elements if they are not combined to form active element sets.
Zum Montieren der Bremsscheibe, d. h. des Reibrings im Bremsenkessel, wird dieser zunächst am Bremsenkessel positioniert und der Bremsenkessel mit dem derart positionierten Reibring an der Vorrichtung angeordnet. Danach greifen die Arretierbolzen radial in die Arretierbohrungen ein, so dass der Bremsenkessel fest an der Vorrichtung arretiert ist. Die beispielsweise als hinterschnittene Einpresskrallen ausgebildeten Einpresselemente pressen anschließend den Reibring in den Bremsenkessel. Der Bremsenkessel weist beispielsweise Anschlagausformungen auf, um ein zu tiefes Einpressen des Reibrings zu vermeiden. Der Reibring wird somit soweit in den Bremsenkessel eingepresst, bis er an den Anschlagausformungen anliegt.To mount the brake disc, i.e. the friction ring in the brake chamber, it is first positioned on the brake chamber and the brake chamber with the friction ring positioned in this way is arranged on the device. The locking pins then engage radially in the locking holes so that the brake chamber is firmly locked to the device. The press-in elements, designed for example as undercut press-in claws, then press the friction ring into the brake chamber. The brake chamber has stop formations, for example, to prevent the friction ring from being pressed in too deeply. The friction ring is thus pressed into the brake chamber until it rests against the stop formations.
Das Demontieren der Bremsscheibe, d. h. des Reibrings vom Bremsenkessel, erfolgt für den Reibring in entgegengesetzter Richtung. Hierzu wird der Bremsenkessel mit dem eingepressten Reibring an der Vorrichtung angeordnet. Die Arretierbolzen greifen radial in die Arretierbohrungen ein, so dass der Bremsenkessel fest an der Vorrichtung arretiert ist. Die beispielsweise als Auspressstempel ausgebildeten Auspresselemente werden axial durch die Auspressbohrungen im Bremsenkessel in Richtung der dem Kesselboden zugewandten Seite des Reibrings hindurchgeführt und pressen den Reibring aus dem Bremsenkessel heraus.The brake disc, i.e. the friction ring, is removed from the brake chamber in the opposite direction for the friction ring. To do this, the brake chamber with the pressed-in friction ring is placed on the device. The locking pins engage radially in the locking holes so that the brake chamber is firmly locked to the device. The pressing elements, designed as pressing stamps, for example, are guided axially through the pressing holes in the brake chamber in the direction of the side of the friction ring facing the bottom of the chamber and press the friction ring out of the brake chamber.
Somit steht auch für den Servicefall, zum Beispiel zum Bremsscheibenwechsel, in Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Werkzeug, insbesondere ein Kombiwerkzeug, zur Verfügung, dass vorteilhafterweise sowohl die Reibringdemontage als auch die Reibringmontage realisiert. Für die lagerichtige Wiederausrichtung des zuvor gewuchteten Zusammenbaus aus Reibring und Bremsenkessel wird, wie oben beschrieben, der dokumentierte Winkelversatz zwischen den Wuchtmarkierungen an Reibring und Bremsenkessel, d. h. beispielsweise zwischen der Verdrehsicherung des Bremsenkessels und Wuchtbohrung des Reibrings, genutzt.Thus, for servicing purposes, for example for changing brake discs, a tool, in particular a combination tool, is available in the form of the device according to the invention, which advantageously carries out both the disassembly and assembly of the friction ring. As described above, the documented angular offset between the balancing markings on the friction ring and brake chamber, i.e. for example between the anti-twisting device of the brake chamber and the balancing hole of the friction ring, is used to realign the previously balanced assembly of friction ring and brake chamber in the correct position.
Die beschriebene Lösung ermöglicht die Bereitstellung einer Bremsscheibe mit einem demontierbaren und hochpräzise geführten Reibring, der innenliegend im Bremsenkessel angeordnet ist, für einen neuartigen Radnabenantrieb. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird insbesondere die Funktion des Radnabenantriebs und der Scheibenbremse des Fahrzeugs mit hoher Qualität sichergestellt.The solution described enables the provision of a brake disc with a removable and high-precision guided friction ring, which is arranged internally in the brake chamber, for a new type of wheel hub drive. The solution according to the invention ensures in particular the function of the wheel hub drive and the disc brake of the vehicle with high quality.
Der Reibring ist, entsprechend seiner Bezeichnung, ringförmig ausgebildet, d. h. er weist eine zentrale Öffnung auf. Dadurch können beispielsweise Zuleitungen für Kühlmittel sowie Hochvoltleitungen und Niedervoltleitungen vom Fahrzeug zur elektrischen Maschine nabenseitig durch den Reibring hindurchgeführt werden. Dadurch sind diese Zuleitungen kompakt und nabennah möglich, wodurch diese Zuleitungen bei Frontantriebfahrzeugen, d. h. bei einem Anordnen des Radnabenantriebs an gelenkten Vorderrädern, während des Einlenkens nur kleine Schwenkwinkel ausführen müssen.The friction ring is, according to its name, ring-shaped, i.e. H. it has a central opening. This means that, for example, supply lines for coolant as well as high-voltage lines and low-voltage lines from the vehicle to the electrical machine can be routed through the friction ring on the hub side. This means that these supply lines are compact and close to the hub, which means that these supply lines can be used in front-wheel drive vehicles, i.e. H. When arranging the wheel hub drive on steered front wheels, only small swivel angles have to be carried out during steering.
Durch die beschriebene Lösung kann ein größerer Reibring eingesetzt werden, wodurch eine verbesserte Bremswirkung erzielbar ist.The solution described allows a larger friction ring to be used, which means an improved braking effect can be achieved.
Durch die beschriebene Ausgestaltung des Bremsenkessels und des Reibrings, insbesondere durch die konisch angespitzte Stirnseite der Innenverzahnung, insbesondere der Zähne der Innenverzahnung, und die kugelig angespiegelte Ausbildung der Stirnseite der Außenverzahnung, insbesondere der Zähne der Außenverzahnung, wird beispielsweise ein manuelles Vorpositionieren des Reibrings am Bremsenkessel ermöglicht, insbesondere auch eine Blindmontage des Reibrings im Bremsenkessel. Dadurch werden Service, Reparatur und/oder Austausch beispielsweise des Reibrings und/oder der elektrischen Maschine, d. h. alle Arbeiten, für die eine Demontage und Montage des Reibrings erforderlich ist, erleichtert. Durch die Wiedermontage der zuvor gewuchteten Bremsscheibe und das dabei vorgenommene Ausrichten des Reibrings zum Bremsenkessel wird eine gleichbleibende Qualität und Funktionalität sichergestellt und eine Unwucht sowie störenden Vibrationen und Geräusche werden vermieden.Due to the described design of the brake caisson and the friction ring, in particular due to the conically pointed end face of the internal toothing, in particular the teeth of the internal toothing, and the spherical mirrored design of the end face of the external toothing, in particular the teeth of the external toothing, for example, a manual pre-positioning of the friction ring on the brake cauldron is possible enables, in particular, blind assembly of the friction ring in the brake chamber. This means service, repair and/or replacement, for example of the friction ring and/or the electrical machine, i.e. H. all work that requires dismantling and assembling the friction ring is made easier. By reassembling the previously balanced brake disc and aligning the friction ring with the brake casing, consistent quality and functionality are ensured and imbalance as well as annoying vibrations and noises are avoided.
Durch die oben beschriebenen Nebenformelemente, welche besonders vorteilhaft während der Ausbildung des Bremsenkessels, insbesondere während der Ausformung von dessen Innenverzahnung, in diesem ausgebildet werden, insbesondere ohne, dass hierfür ein separater Arbeitsschritt erforderlich ist, wird eine Funktionsintegration der Funktion dieser Nebenformelemente erreicht. Dadurch sind für diese Funktion keine zusätzlichen Bauteile erforderlich. Die Teilezahl wird somit verringert und es wird ein Leichtbau ermöglicht. Zudem wird dadurch ein Kosteneinsparpotenzial erschlossen und es wird beispielsweise ein geringerer Bauraumbedarf erreicht. Die Nebenformelemente werden insbesondere zusammen mit den Hauptformelementen, insbesondere in Form der Innenverzahnung, auf derselben Umformmaschine erzeugt, vorteilhafterweise bei einem gemeinsamen Umformen.By means of the secondary form elements described above, which are particularly advantageously formed in the brake casing during the formation of its internal teeth, in particular without requiring a separate work step, a functional integration of the function of these secondary form elements is achieved. This means that no additional components are required for this function. The number of parts is thus reduced and lightweight construction is made possible. In addition, this opens up potential for cost savings and, for example, requires less installation space. The secondary shaped elements are produced in particular together with the main shaped elements, in particular in the form of the internal toothing, on the same forming machine, advantageously during joint forming.
Die beschriebene Bremsscheibe kann beispielsweise als eine Stahl/Guss-Kombination mit etabliertem Korrosionsschutzkonzept ausgeführt werden. Dadurch ergibt sich ein Kosteneinsparpotential, wobei die Funktion der Bremsscheibe sichergestellt wird. Dabei wird der Bremsenkessel beispielsweise aus, insbesondere hochfestem, Stahlblechwerkstoff ausgebildet und der Reibring ist aus einem Gussmaterial. Alternativ kann der Reibring beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgebildet sein. Durch den hochfesten Stahlblechwerkstoff für den Bremsenkessel ist beispielsweise eine partielle Wanddickenanpassung und/oder sind beispielsweise Leichtbaulochungen im Bremsenkessel, insbesondere in einer Kesselzarge des Bremsenkessels, möglich. Auch die Arretierbohrungen werden dadurch ermöglicht, ohne die Stabilität des Bremsenkessels zu stark zu schwächen. Die Arretierbohrungen und/oder Leichtbaulochungen können beispielsweise auch für eine Fremdkörperentfernung, zum Beispiel zum Auswerfen von aufgesammelten Splittkörnern oder anderen Partikeln, insbesondere auch Bremsstaub, und/oder zur Entlüftung verwendet werden. Dadurch wird eine Funktionsfähigkeit sichergestellt, beispielsweise eine erhöhte Leistungsfähigkeit der elektrischen Maschine ermöglicht, die Sicherheit erhöht, insbesondere auch bezüglich der Scheibenbremse, deren Kühlung dadurch verbessert werden kann, und es wird beispielsweise ein Leichtbau ermöglicht.The brake disc described can, for example, be designed as a steel/cast iron combination with an established corrosion protection concept. This results in cost savings potential, while the function of the brake disc is ensured. The brake chamber is made of, for example, high-strength sheet steel material and the friction ring is made of a cast material. Alternatively, the friction ring can be made of aluminum or an aluminum alloy, for example. The high-strength sheet steel material for the brake chamber makes it possible, for example, to partially adjust the wall thickness and/or to create lightweight perforations in the brake chamber, particularly in a frame of the brake chamber. This also enables the locking holes without weakening the stability of the brake chamber too much. The locking holes and/or lightweight perforations can also be used, for example, to remove foreign bodies, for example to eject collected grit or other particles, particularly brake dust, and/or for venting. This ensures functionality, for example enables increased performance of the electrical machine, increases safety, particularly with regard to the disc brake, the cooling of which can be improved as a result, and enables lightweight construction, for example.
Die beschriebene Technologie, insbesondere die beschriebene Ausgestaltung der Bremsscheibe, kann in gleicher oder ähnlicher Weise zum Beispiel auch für Reibringträger genutzt werden, die direkt an einem Stator einer elektrischen Maschine eines Radnabenantriebs angeflanscht und/oder angeschraubt sind Es wird somit ein flexibler Einsatz dieser Technologie ermöglicht.The technology described, in particular the described design of the brake disc, can also be used in the same or similar way, for example for friction ring carriers that are flanged and/or screwed directly to a stator of an electric machine of a wheel hub drive. A flexible use of this technology is thus made possible .
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:
-
1 schematisch eine halbe Mittelschnittdarstellung einer Bremsscheibe, -
2 schematischeine Ausschnittvergrößerung von 1 in einem Kopplungsbereich eines Reibrings und eines Bremsenkessels der Bremsscheibe, -
3 schematisch eine halbe Mittelschnittdarstellung einer die Bremsscheibe und eine elektrische Maschine aufweisenden Antriebs- und Bremseinheit, -
4 schematisch eine Mittelschnittdarstellung der Bremsscheibe und einer Felge sowie eine Bremszange, -
5 schematisch eine Draufsicht auf eine einer Fahrzeugmitte zugewandte Innenseite der Felge, Bremsscheibe und Bremszange, -
6 schematisch eine Querschnittdarstellung eines Ausschnitts des Reibrings und einer Seitenwand des Bremsenkessels jeweils einzeln und in einem miteinander verbundenen Zustand, -
7 schematisch eine weitere halbe Mittelschnittdarstellung der Bremsscheibe, -
8 schematisch eine Querschnittdarstellung eines Ausschnitts des Reibrings und der Seitenwand des Bremsenkessels im miteinander verbundenen Zustand vor einem Verschrauben, -
9 schematisch eine Querschnittdarstellung eines Ausschnitts des Reibrings und der Seitenwand des Bremsenkessels im miteinander verbundenen Zustand nach dem Verschrauben, -
10 schematisch eine halbe Mittelschnittdarstellung der Bremsscheibe und einer Vorrichtung zur Montage und/oder Demontage der Bremsscheibe, und -
11 schematisch eine Seitenansicht der Bremsscheibe.
-
1 schematically a half-sectional view of a brake disc, -
2 schematically an enlarged section of1 in a coupling area of a friction ring and a brake chamber of the brake disc, -
3 schematically a half-sectional view of a drive and brake unit having the brake disc and an electric machine, -
4 schematically a central sectional view of the brake disc and a rim as well as a brake caliper, -
5 schematically a top view of an inside of the rim, brake disc and brake caliper facing the center of the vehicle, -
6 schematically a cross-sectional representation of a section of the friction ring and a side wall of the brake chamber, each individually and in an interconnected state, -
7 schematically another half-sectional view of the brake disc, -
8th schematically a cross-sectional representation of a section of the friction ring and the side wall of the brake chamber in the connected state before screwing, -
9 schematically a cross-sectional representation of a section of the friction ring and the side wall of the brake chamber in the connected state after screwing, -
10 schematically a half-sectional view of the brake disc and a device for assembling and/or dismantling the brake disc, and -
11 schematically a side view of the brake disc.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference numbers in all figures.
Anhand der
Die Bremsscheibe 1 weist, wie in
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Reibring 6 innenbelüftet ausgebildet. Er weist zwei in Axialrichtung zueinander beabstandete und miteinander verbundene Reibringelemente 6.1, 6.2 auf, die beide jeweils als ein vollständiger Ring ausgebildet sind. Dabei weist im dargestellten Ausführungsbeispiel das einem Kesselboden 10 des Bremsenkessels 4 zugewandte Reibringelement 6.1 einen größeren Durchmesser auf als das andere Reibringelement 6.2, welches vom Bremsenkessel 4 abgewandt ist. Die Außenverzahnung 7 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel nur an dem Reibringelement 6.1 mit dem größeren Durchmesser, d. h. welches dem Kesselboden 10 zugewandt ist, ausgebildet.In the exemplary embodiment shown, the
Der Reibring 6 ist in den Bremsenkessel 4 eingepresst. Der Bremsenkessel 4 und der Reibring 6 sind somit auch kraftschlüssig miteinander verbunden.The
Wie in
Die Antriebs- und Bremseinheit 3 ist somit ein Radnabenantrieb für das Fahrzeug, der mit der Bremsscheibe 1 für eine Scheibenbremse 13 des Fahrzeugs kombiniert ist. Radnabenantriebe, die insbesondere auch für als PKW ausgebildete Fahrzeuge geeignet sind, werden insbesondere durch leichte elektrische Maschinen 9 mit hoher Leistungsdichte ermöglicht. Insbesondere gestiegene Fahrzeuggewichte und Reifendimensionen der insbesondere als batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) ausgebildeten Fahrzeuge erfordern jedoch auch hohe Bremsmomente an Radbremsen des Fahrzeugs, so dass relativ große Reibringe 6 erforderlich sind. Dies kann problematisch sein, da sowohl der Radnabenantrieb als auch die Bremsscheibe 1 im gleichen Bauraum angeordnet werden müssen.The drive and
Dieses Problem wird durch die hier beschriebene Lösung gelöst, denn bei der Antriebs- und Bremseinheit 3 mit der Bremsscheibe 1 ist der Radnabenantrieb integriert, insbesondere in die Bremsscheibe 1 integriert. Dabei ist, wie oben beschrieben und in
Dadurch besteht jedoch das technische Problem, dass der Reibring 6, der an seinem Außenumfang vom Bremsenkessel 4 aufgenommen und geführt wird, d. h. über seinen Außenumfang mit dem Bremsenkessel 4 verbunden ist, demontierbar sein muss, um beispielsweise einen Service und/oder eine Reparatur und/oder einen Austausch der elektrischen Maschine 9 zu ermöglichen. Des Weiteren muss der Reibring 6 einen präzisen Lauf aufweisen. Insbesondere müssen eine Unwucht, Geräusche und Vibrationen vermieden oder zumindest auf ein nicht störendes Maß reduziert werden. Dieses technische Problem wird durch die hier beschriebene Bremsscheibe 1 gelöst.However, this creates the technical problem that the
Bei der beschriebenen Bremsscheibe 1 wird der Reibring 6 vom Bremsenkessel 4 so getragen, dass beide an einer Kopplungsstelle, an der sie auf die oben beschriebene Weise miteinander verbunden sind, wieder demontierbar sind. Die Kopplungsstelle wird dabei durch die beiden kämmend ineinandergreifenden Verzahnungen 7, 8 gebildet.In the case of the
Der Bremsenkessel 4 ist zudem so gestaltet, dass er an der Kopplungsstelle den Reibring 6 außen zentriert. Für dieses Zentrieren weist der Reibring 6 die Außenverzahnung 7 und der Bremsenkessel 4 die Innenverzahnung 8 auf, die kämmend ineinandergreifen. Zudem wird durch das kämmende Ineinandergreifen der beiden Verzahnungen 7, 8 eine Drehmomentübertragung vom Reibring 6 auf den Bremsenkessel 4 ermöglicht. Dadurch wird das Bremsen des Fahrzeugs mittels einer die Bremsscheibe 1 aufweisenden Scheibenbremse 13 des Fahrzeugs ermöglicht. Dabei wird der Reibring 6 mittels mindestens eines an ihn angepressten Bremsbelags durch Reibung gebremst. Dieses Bremsmoment, d. h. das bremsende Drehmoment, wird auf den Bremsenkessel 4 übertragen, der mit dem Rad des Fahrzeugs gekoppelt ist, so dass das Rad gebremst wird. Die
Wie in
Die Einführöffnung 18 des Bremsenkessels 4 ist die der Fahrzeugmitte in Fahrzeugquerachsenrichtung zugewandte Öffnung des Bremsenkessels 4 im am Fahrzeug montierten Zustand der Bremsscheibe 1, d. h. diejenige Öffnung, durch welche hindurch die elektrische Maschine 9 und der Reibring 6 in den Bremsenkessel 4 eingeführt werden. Der Kesselboden 10 liegt der Einführöffnung 18 entgegen und bildet somit die der Felge 14 des Rades des Fahrzeugs zugewandte Seite des Bremsenkessels 4 im am Fahrzeug montierten Zustand der Bremsscheibe 1.The
Durch diese Ausgestaltung der Verzahnungen 7, 8 wird ein leichtes Anschnäbeln, d. h. Ausrichten und Herstellen des kämmenden Eingriffs, und ein leichtes Einpressen beider Verzahnungen 7, 8 ineinander ermöglicht. Durch das Zusammenspiel der konisch angespitzten Form der Stirnseite 16 der Innenverzahnung 8 und der kugelig angespiegelten Form der Stirnseite 17 der Außenverzahnung 7 wird eine Zentrierung und Linienführung des Reibrings 6 während des Einpressens in den Bremsenkessel 4 erreicht. Dadurch kann somit die Herstellung des kämmenden Eingriffs ohne ein Verkanten, falsches Ausrichten und ohne Beschädigungen der Verzahnungen 7, 8 sichergestellt werden. Die umgekehrte Ausbildung ist ebenfalls möglich, d. h. dann ist die der Einführöffnung 18 des Bremsenkessels 4 zugewandte Stirnseite 16 der Innenverzahnung 8, insbesondere die betreffende Stirnseite des jeweiligen Zahns der Innenverzahnung 8, kugelig angespiegelt, und die dem Kesselboden 10 des Bremsenkessels 4 zugewandte Stirnseite 17 der Außenverzahnung 7, insbesondere die betreffende Stirnseite des jeweiligen Zahns der Außenverzahnung 7, ist konisch angespitzt. Daraus ergeben sich die gleichen Vorteile.This design of the
Wie in
Wie des Weiteren in
Wie zudem in
Wie in den
Sind die Gewindebohrungen 24 in allen Fußflächen 25 der Außenverzahnung 7 des Reibrings 6 ausgebildet, dann sind sie und somit auch die korrespondierend im Bremsenkessel 4 ausgebildeten Fixierbohrungen 26 und die Fügeelemente 23 gleichmäßig um den Umfang der Bremsscheibe 1 verteilt. Wenn in anderen Ausführungsformen nicht in allen Fußflächen 25 der Außenverzahnung 7 des Reibrings 6 Gewindebohrungen 24 ausgebildet sind, dann sind sie jedoch vorteilhafterweise ebenfalls gleichmäßig über den Umfang des Reibrings 6 und somit auch der Bremsscheibe 1 verteilt. Dies gilt dann somit auch für die Fixierbohrungen 26 und Fügeelemente 23.If the threaded
Zum Montieren und Demontieren des Reibrings 6 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel Arretierbohrungen 27 in der Seitenwand 5 des Bremsenkessels 4 vorgesehen, wie in
Zum Demontieren des Reibrings 6 weist der Bremsenkessel 4 im dargestellten Ausführungsbeispiel Auspressbohrungen 29 in einem im Wesentlichen parallel zum Kesselboden 10 ausgerichteten Abschnitt eines Absatzes in der Seitenwand 5 auf, wie ebenfalls in den
Durch diese Auspressbohrungen 29 können Auspresselemente 30 der Vorrichtung 2 zur Montage und/oder Demontage der Bremsscheibe 1 axial in Richtung einer dem Kesselboden 10 zugewandten Seite des Reibrings 6 hindurchgeführt werden, um den Reibring 6 aus dem Bremsenkessel 4 herauszupressen. Es sind beispielsweise mindestens drei Auspressbohrungen 29 vorgesehen, die in Umfangsrichtung des Bremsenkessels 4, insbesondere gleichmäßig, verteilt sind.Through these squeezing
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Reibring 6 eine Wuchtmarkierung 31 in Form einer Wuchtbohrung und der Bremsenkessel 4 eine Wuchtmarkierung 32 in Form einer Verdrehsicherung auf, wie in den
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Bremsenkessel 4 und der Reibring 6 montiert und dann gewuchtet werden. Dabei wird ein Winkelversatz zwischen den beiden Wuchtmarkierungen 31, 32 nach dem Wuchten dokumentiert. Dadurch wird es ermöglicht, die Bremsscheibe 1 zu demontieren und wieder zu montieren, d. h. den Reibring 6 aus dem Bremsenkessel 4 auszupressen und wieder in den Bremsenkessel 4 einzupressen, ohne eine erneute Wuchtung vornehmen zu müssen. Es muss lediglich für die Montage der dokumentierte Winkelversatz wieder eingestellt werden, d. h. Reibring 6 und Bremsenkessel 4 müssen entsprechend zueinander ausgerichtet werden. Für diese lagerichtige Wiederausrichtung von Bremsenkessel 4 und Reibring 6 wird der dokumentierte Winkelversatz der zuvor gewuchteten Bremsscheibe 1 verwendet. Der Winkelversatz der beiden Markierungen zueinander kann beispielsweise mittels eines optoelektronisch lesbaren Codes, insbesondere mittels eines QR-Codes, und/oder mittels Klarschrift und/oder auf andere Weise dokumentiert sein, insbesondere auf dem Bremsenkessel 4.In particular, it is provided that the
Die in
Beispielsweise bilden jeweils ein Arretierbolzen 28 sowie ein Einpresselement 33 und/oder ein Auspresselement 30 einen Aktivelementsatz. Die Vorrichtung 2 weist somit mindestens drei solche Aktivelementsätze auf. Die Aktivelementsätze sind an der Vorrichtung 2 insbesondere derart angeordnet, dass sie bei in der Vorrichtung 2 angeordnetem Bremsenkessel 4 um dessen Umfang verteilt sind, insbesondere gleichmäßig verteilt sind. Alternativ gilt dies jeweils für die Arretierbolzen 28 und/oder Einpresselemente 33 und/oder Auspresselemente 30, falls diese nicht zu Aktivelementsätzen zusammengefasst sind. Insbesondere sind die Arretierbolzen 28 korrespondierend zu den Arretierbohrungen 27 um den Umfang des Bremsenkessels 4 verteilt angeordnet, so dass sie in die Arretierbohrungen 27 eingreifen und den Bremsenkessel 4 in der Vorrichtung 2 arretieren. Des Weiteren sind insbesondere die Auspresselemente 30, wenn sie, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, an der Vorrichtung 2 vorgesehen sind, korrespondierend zu den Auspressbohrungen 29 um den Umfang des Bremsenkessels 4 verteilt angeordnet, so dass sie durch die Auspressbohrungen 29 hindurch zum Reibring 6 geführt werden können, um diesen aus dem Bremsenkessel 4 auszupressen.For example, a locking
Im Verfahren zur Montage der Bremsscheibe 1, d. h. insbesondere zum Montieren des Reibrings 6 am Bremsenkessel 4, mittels der Vorrichtung 2 wird der Bremsenkessel 4 mittels der Arretierbolzen 28, die von außen radial in die Arretierbohrungen 27 in der Seitenwand 5 des Bremsenkessels 4 eingreifen, in der Vorrichtung 2 arretiert, und der Reibring 6 wird mittels der Einpresselemente 33 in den Bremsenkessel 4 eingepresst.In the method for assembling the
Das Montieren, insbesondere Einpressen, des Reibrings 6 in den Bremsenkessel 4 erfolgt insbesondere nach einer Montage der innenliegenden elektrischen Maschine 9 im Bremsenkessel 4, wie in
Zum Montieren der Bremsscheibe 1, d. h. des Reibrings 6 im Bremsenkessel 4, wird der Reibring 6 zunächst am Bremsenkessel 4 positioniert und der Bremsenkessel 4 mit dem derart positionierten Reibring 6 an der Vorrichtung 2 angeordnet. Danach greifen die Arretierbolzen 28 von außen radial in die Arretierbohrungen 27 ein, so dass der Bremsenkessel 4 fest an der Vorrichtung 2 arretiert ist, wie in
Die Einpresselemente 33 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als hinterschnittene Einpresskrallen ausgebildet, d. h. sie weisen einen radial verlaufenden Bereich und einen davon im Wesentlichen rechtwinklig abgewinkelten axialen Endbereich auf, wie in
Die Einpresselemente 33 pressen den Reibring 6 in den Bremsenkessel 4. Der Bremsenkessel 4 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel Anschlagausformungen 34 auf, um ein zu tiefes Einpressen des Reibrings 6 zu vermeiden. Der Reibring 6 wird somit soweit in den Bremsenkessel 4 eingepresst, bis er an den Anschlagausformungen 34 anliegt, wie in
Im Verfahren zur Demontage der Bremsscheibe 1, d. h. insbesondere zum Demontieren des Reibrings 6 vom Bremsenkessel 4, mittels der Vorrichtung 2 wird der Bremsenkessel 4 mit dem eingepressten Reibring 6 an der Vorrichtung 2 angeordnet. Der Bremsenkessel 4 wird mittels der Arretierbolzen 28, die von außen radial in die Arretierbohrungen 27 in der Seitenwand 5 des Bremsenkessels 4 eingreifen, in der Vorrichtung 2 arretiert, und der Reibring 6 wird mittels der beispielsweise als Auspressstempel ausgebildeten Auspresselemente 30, die axial durch die Auspressbohrungen 29 im Bremsenkessel 4 in Richtung der dem Kesselboden 10 zugewandten Seite des Reibrings 6 hindurchgeführt und an diesen angepresst werden, aus dem Bremsenkessel 4 herausgepresst. Das Demontieren der Bremsscheibe 1, d. h. des Reibrings 6 vom Bremsenkessel 4, erfolgt für den Reibring 6 somit in entgegengesetzter Richtung zum Montieren.In the procedure for dismantling the
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102023001694.2A DE102023001694B3 (en) | 2023-04-27 | 2023-04-27 | Brake disc for a vehicle, device for assembling and/or dismantling same, method for assembling same, method for dismantling same and drive and brake unit for a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102023001694.2A DE102023001694B3 (en) | 2023-04-27 | 2023-04-27 | Brake disc for a vehicle, device for assembling and/or dismantling same, method for assembling same, method for dismantling same and drive and brake unit for a vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102023001694B3 true DE102023001694B3 (en) | 2024-04-04 |
Family
ID=90246647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102023001694.2A Active DE102023001694B3 (en) | 2023-04-27 | 2023-04-27 | Brake disc for a vehicle, device for assembling and/or dismantling same, method for assembling same, method for dismantling same and drive and brake unit for a vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102023001694B3 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2701626A (en) | 1951-07-14 | 1955-02-08 | Dayton Steel Foundry Co | Brake drum |
DE2015873A1 (en) | 1969-04-04 | 1970-10-08 | Centre de Recherches de Pont-a-Mousson, Pont-a-Mousson (Frankreich) | Disc brake |
DE3612896A1 (en) | 1986-04-17 | 1987-10-29 | Schwaebische Huettenwerke Gmbh | BRAKE DISC DEVICE |
US20120001521A1 (en) | 2010-07-02 | 2012-01-05 | Shicoh, Co., Ltd. | In-wheel motor and electrically driven vehicle |
EP3045336B1 (en) | 2013-09-13 | 2019-11-27 | NTN Corporation | In-wheel motor drive device |
-
2023
- 2023-04-27 DE DE102023001694.2A patent/DE102023001694B3/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2701626A (en) | 1951-07-14 | 1955-02-08 | Dayton Steel Foundry Co | Brake drum |
DE2015873A1 (en) | 1969-04-04 | 1970-10-08 | Centre de Recherches de Pont-a-Mousson, Pont-a-Mousson (Frankreich) | Disc brake |
DE3612896A1 (en) | 1986-04-17 | 1987-10-29 | Schwaebische Huettenwerke Gmbh | BRAKE DISC DEVICE |
US20120001521A1 (en) | 2010-07-02 | 2012-01-05 | Shicoh, Co., Ltd. | In-wheel motor and electrically driven vehicle |
EP3045336B1 (en) | 2013-09-13 | 2019-11-27 | NTN Corporation | In-wheel motor drive device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3017757C2 (en) | Storage arrangement | |
DE60112336T2 (en) | WHEEL HOLDER FOR VEHICLES WITH DISC BRAKES | |
DE2931400C2 (en) | Commercial vehicle wheel for single and twin arrangements | |
DE102009058490A1 (en) | Device for adjusting the camber and / or track of the wheels of wheel suspensions | |
EP0666478A1 (en) | Pulse generating device for vehicle wheels | |
WO2012028195A1 (en) | Wheel assembly for motor vehicles | |
EP0636217B1 (en) | Process for producing a brake disc for a disc brake | |
DE3839957A1 (en) | Spot-type disc brake | |
EP2776732A1 (en) | Disk brake, and pressure plate and brake pad for such a disk brake | |
DE102023001694B3 (en) | Brake disc for a vehicle, device for assembling and/or dismantling same, method for assembling same, method for dismantling same and drive and brake unit for a vehicle | |
DE2320115B2 (en) | Fastening a brake disc of an axle hub for disc brakes in rail vehicles | |
DE102017200338A1 (en) | Wheel bearing for a motor vehicle | |
EP3027926B2 (en) | Disk brake, in particular for utility vehicles, and brake pad of a disk brake of said type | |
DE4402960C2 (en) | Disc brake | |
DE102010004866A1 (en) | Retaining arrangement of a brake disc on a wheel hub of a motor vehicle | |
EP3638918B1 (en) | Friction ring element, friction ring set for arranging on the wheel web of a track wheel, and track wheel brake | |
WO1999037937A1 (en) | Brake disc assembly, especially for motor vehicles | |
EP0959259A2 (en) | Disc brake for a land craft | |
WO1996003594A1 (en) | Drum brake with divided brake anchor plate | |
DE4036063C2 (en) | Part brake disc brake and brake pad | |
DE102018126957A1 (en) | Brake system, axle carrier unit for a low-floor vehicle, low-floor vehicle with such axle carrier unit and drive unit | |
DE830903C (en) | Wheel and brake drum assembly for vehicles, especially for motor vehicles | |
DE19946891A1 (en) | Axle assembly, in particular for a steerable axle of a motor vehicle | |
EP3560728B1 (en) | Wheel flange and commercial vehicle axle designed for connecting a wheel to a commercial vehicle axle | |
WO2011069606A1 (en) | Wheel assembly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |