DE29715478U1

DE29715478U1 - Befestigungseinrichtung für Bremsscheibe

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Publication number: DE29715478U1
Application number: DE29715478U
Authority: DE
Original assignee: SAUER ACHSENFAB; Otto Sauer Achsenfabrik Keilberg KG
Current assignee: SAF Holland GmbH
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2007-08-30

Description

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PATENTANWÄLTE

Befestigungseinrichtung für Bremsscheibe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungseinrichtung für eine Bremsscheibe an einer Radnabe, zum Beispiel eines Fahrzeugrades, bei welcher die gegenüber der Radnabe zentrierte Bremsscheibe über in Radnabenlöchern aufgenommenen Befestigungsbolzen, zum Beispiel über die Radbolzen selbst, an einem umlaufenden Nabenflansch der Radnabe angeflanscht ist.

Die Zentrierung der Bremsscheibe an der Radnabe erfolgt üblicherweise über einen Paßsitz. Der Zentrierdurchmesser an 0 einer Radnabe kann für eine Bremstrommel, weil sie topfförmig ausgebildet ist, gegenüber dem radseitigen Zentrierdurchmesser deutlich größer sein, so daß die beiden Kerben der Zentrierdurchmesser nicht unmittelbar einander gegenüberliegen und somit die Biegewechselfestigkeit des Nabenflansches nicht beeinträchtigt wird. Für die Zentrierung einer Bremsscheibe an der Radnabe muß jedoch, insbesondere wenn die Befestigung an der Radnabe mittels derselben Radbolzen unter Erhaltung einer Mindestmaterialstärke bei im wesentlichen gleicher Nabenform erfolgen soll, der Zentrierdurchmesser deutlich kleiner sein als bei einer Trommelbremse. Auf diese Weise liegen die auf den beiden Seiten des Nabenflansches einerseits für das Rad und andererseits für die Bremsscheibe vorgesehenen Zentrierkerben der Zentrierdurchmesser unmittelbar einander gegenüber. Hierdurch wird die Beanspruchbarkeit des Nabenflansches bei gleicher Dicke drastisch herabgesetzt. Bei dem

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Anflanschen einer Bremsscheibe an den Nabenflansch fällt zudem die Aussteifung des Nabenflansches weg, welche die Topfform einer Bremstrommel mit sich bringt und den Nabenflansch entsprechend widerstandsfähiger macht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Befestigungseinrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei welcher auf wirtschaftliche Weise eine nachteilige Beeinträchtigung der Biegewechselfestigkeit des Nabenflansches vermieden ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Befestigungseinrichtung der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Bremsscheibe an der Radnabe ausschließlich über die Befestigungsbolzen radial geführt ist.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß eine derartige radiale Führung für die Zentrierung einer Bremsscheibe an der Radnabe völlig ausreichend ist. Dies ist offenbar darauf 0 zurückzuführen, daß, während bei einer Bremstrommel ein radialer Schlag der Bremsfläche nicht hingenommen werden kann, eine solche Abweichung mittels der bloßen Befestigungsbolzen in solchen Grenzen gehalten werden kann, daß sie für eine Bremsscheibe akzeptabel ist, weil die Bremsscheibe beim Bremsvorgang axial zugespannt wird. Die Löcher in der Bremsscheibe brauchen nur um so viel größer zu sein, wie es fertigungstechnisch bedingte Teilkreisabweichungen der üblicherweise 10 Radbolzen untereinander erforderlich machen. Aufgrund des Wegfalls der Zentrierdurchmesser ist eine wesentlich wirtschaftlichere Fertigung als bei bisherigen Scheibenbremsen der Fall.

Die radiale Führung der Bremsscheibe an der Radnabe kann insbesondere auf einfache Weise dadurch erzielt werden, daß die Befestigungsbolzen durch Pressung in den Radnabenlöchern

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und gegebenenfalls auch in den Bremsscheibenlöchern festgelegt sind.

Dies kann bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung auf .5 einfache Weise dadurch erreicht werden, daß die Befestigungsbolzen an dem Bolzenschaft eine Riffelung oder dgl. Oberflächenstrukturierung aufweist, welche von den Radnabenlöchern bis in die Bremsscheibenlöcher hineinragen. Auf diese Weise können gröbere Teilungsfehler der beiden Lochkreise in Radnabe und Bremsscheibe beim Einpressen der Radbolzen besser ausgeglichen werden, so daß die erzielte Zentriergenauigkeit der Bremsscheibe auch bei größeren Toleranzen ausreichend ist.

Bei üblichen Nabenformen ist der Nabenflansch die äußere Fortsetzung eines demgegenüber breiteren Nabenflansches. Hierbei ist es gemäß einem weiteren Erfindugnsmerkmal von Vorteil, wenn der Nabenflansch bremsscheibenseitig mit einem Krümmungsradius von nicht kleiner als etwa die Größe der Bremsscheibenflanschdicke mm gegenüber dem radseitigen Zentrierdurchmesser der Radnabe oder gegenüber dem radseitigen Übergang des Nabenflansches in den Nabenhals übergeht. Auf diese Weise wird erreicht, daß in den beiden Problemzonen des Nabenflanschs im Bereich der Radzentrierung bzw. im Bereich des Übergangs des Nabenflanschs in den Nabenhals eine Materialschwächung durch einander gegenüberliegende Zentrierkerben und dadurch die Kerbwirkung vermieden ist. Der große Krümmungsradius des Materials auf der Bremsscheibeseite ermöglicht eine hinreichende Flanschstärke in den beiden gefährdeten Bereichen.

Die Erfindung ist vorteilhaft auch bei einer Bremsscheibenbefestigung einzusetzen, bei welcher die Bremsscheibe nicht über die Radbolzen selbst, sondern über gesonderte Befestigungsbolzen an dem Nabenflansch angeflanscht ist.

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Hierbei können die gesonderten Befestigungsbolzen beispielsweise jeweils mit einem gewindelosen Schaftabschnitt das Radnabenloch im wesentlichen spielfrei durchragen und mit einem Gewindeabschnitt in eine Gewindeöffnung der Bremsscheibe .5 eingeschraubt sein. Die Erfindung ist somit auch für die Befestigung von Bremsscheiben über einen separaten Teilkreis mit den gleichen wirtschaftlichen Vorteilen anwendbar.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

0 Fig. 1

und 2 schematisch im Teilschnitt und teilweise weggebrochen die Bremstrommel- bzw. Bremsscheibenzentrierung an einer Radnabe nach dem Stand der Technik,
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Fig. 3 in Darstellung entsprechend den Fig. 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsscheibenzentrierung, und

Fig. 4 eine gegenüber Fig. 3 abgeänderte Ausführungsform der Erfindung.

Eine übliche Radnabe 4 besteht aus einem {nicht dargestellten) im wesentlichen zylindrischen Nabenkörper, an dessen Umfang ein Nabenhals 16 vorgesehen ist, welcher nach radial außen in einen vergleichsweise dünneren Nabenflansch 10 übergeht.

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Fig. 1 veranschaulicht die herkömmliche Zentrierpassung einer Bremstrommel 3 an der Radnabe 4. Zu diesem Zweck sind auf den aufeinander gegenüberliegenden Seiten des Nabenflansches 10 ein Zentrierdurchmesser 30 für das Rad, welches über .5 Radbolzen 8' angeflanscht wird, und ein Zentrierdurchmesser 32 für die Bremstrommel·3 vorgesehen. Aufgrund dessen, daß die Bremstrommel 3 topfförmig ausgebildet ist, kann der Zentrierdurchmesser 32 gegenüber dem radseitigen Zentrierdurchmesser 30 deutlich größer sein, so daß die beiden Zentrierdruchmesserkerben 34, 36 nicht unmittelbar einander gegenüberliegen und somit eine hinreichende Biegewechselfestigkeit des Nabenflansches 10 sichergestellt ist.

Fig. 2 veranschaulicht die entsprechende Zentriermöglichkeit einer Bremsscheibe 2 an einer Radnabe 4 nach dem Stand der Technik. Zur Erhaltung einer Mindestmaterialstärke im Übergangsbereich zwischen dem Körper 38 der Bremsscheibe 2 und dem Bremsscheibenflansch 40 unter Beibehaltung derselben Radbolzen 8' wie bei der Trommelbefestigung und einer im wesentlichen gleichen Nabenform muß der Zentrierdurchmesser 32 für die Bremsscheibe 2 jedoch deutlich kleiner als bei einer Trommelbremse sein, so daß die beiden Zentrierkerben 34, 36 etwa auf dem gleichen Durchmesserniveau der Radzentrierung einander gegenüberliegen, wodurch bei gleicher Nabenflanschstärke die Beanspruchbarkeit deutlich herabgesetzt wird.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist bei der in Fig. 3 dargestellten erfindungsgemäßen Bremsscheibenbefestigung auf eine Zentrierung der Bremsscheibe 2 an der Radnabe 4 über einen Zentrierdurchmesser verzichtet. Vielmehr geht der Nabenflansch 10 bremsscheibenseitig allmählich in einem Krümmungsradius von nicht kleiner als etwa die Größe der Bremsscheibenflanschdicke in den breiteren Nabenhals 16 über, ist also entsprechend flach abgerundet; ebenso abgerundet ist vorzugsweise auch der Ubergangsbereich von dem Bremsscheiben-

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körper 38 in den Bremsscheibenflansch 40. Die Zentrierung der Bremsscheibe 2 an der Radnabe 4 erfolgt ausschließlich über die Radbolzen 8'. Zu diesem Zweck sind die Radbolzen 8' durch die zueinander ausgerichteten Bremsscheibenlöcher 28' und

.5 Radnabenlöcher 6' hindurchgesteckt, so daß sie mit ihrem erweiterten Kopf 18' außen an dem Bremsscheibenflansch 40 anliegen, welcher sich flach an der einen Seite des Nabenflansches 10 abstützt. Die Bremsscheibe 2 ist an der Radnabe 4 somit ausschließlich über die Radbolzen 8' radial geführt und damit zentriert. Dabei sind die Radbolzen 8' vorzugsweise durch Pressung jedenfalls in den Radnabenlöchern 6' und ggf. auch in den Bremsscheibenlöchern 28' festgelegt.

Entsprechend dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Radbolzen 8' auf dem Bolzenschaft 12' eine Riffelung 14' oder dgl. Oberflächenstrukturxerung, welche sowohl bis in die Radnabenlöcher 6' als auch bis in die Bremsscheibenlöcher 28' hineinragen, und mit Hilfe welcher die Festlegung der Radbolzen 8' unter Pressung erfolgen kann, um gröbere 0 Teilungsfehler der beiden Lochkreise in der Bremsscheibe 2 und der Radnabe 4 auszugleichen. Hierdurch wird die erforderliche Zentriergenauigkeit auch für diese Fälle sichergestellt.

Man ersieht aus der Darstellung von Fig. 3, daß der Zentrierkerbe 34 des Zentrierdurchmessers 30 für das Rad bremsseitig keine Zentrierkerbe mehr gegenüberliegt, sondern aufgrund der allmählichen Krümmung des bremsscheibenseitigen Übergangs von dem Nabenflansch 10 in den Nabenhals 16 eine gegenüber der Ausführung gemäß Fig. 2 deutlich größere Materialstärke erhalten bleibt, wodurch die Kerbwirkung verringert und Biegewechselfestxgkeit entsprechend erhöht

werden.

Fig. 4 ist eine andere erfindungsgemäße Ausfuhrungsform, bei welcher eine von den Radbolzen 8' unabhängige Bolzenbe-

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festigung der Bremsscheibe 2 an dem Nabenflansch 10 vorgesehen ist. Auch hier ist also kein Zeritrierdurchmesser für die Bremsscheibe 2 vorgesehen. Die radiale Führung und damit Zentrierung der Bremsscheibe 2 an der Radnabe 4 erfolgt über -5 die gesonderten Befestigungsbolzen 8. Hierbei geht der Nabenflansch 10 in dem kritischen Übergangsbereich 20 von dem Nabenflansch 10 in den breiten Nabenhals 16 mit einem verhältnismäßig großen Krümmugnsradius von nicht kleiner als etwa die Größe der Bremsscheibenflanschdicke gegenüber dem radseitigen Übergang des Nabenflansch 10 in den Nabenhals 16 über. Auch hier ist damit eine beidseitige Einkerbung vermieden.

Die gesonderten Befestigungsbolzen 8, welche dem Anflanschen der Bremsscheibe 2 an der Radnabe 4 dienen, haben einen z. B. ebenfalls mit Gewinde versehenen, passenden Schaftabschnitt 22, welcher jeweils eines der Radnabenlöcher 6 im wesentlichen spielfrei durchragt, und einen Gewindeabschnitt 24, mit welchem sie in eine Gewindeöffnung 2 6 der Bremsscheibe 0 2 eingeschraubt sind. Auch hier erfolgt also eine Zentrierung der Bremsscheibe 2 nicht an einem aufwendig herzustellenden nachteiligen Zentrierdurchmesser.

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Bezugszeichenliste:

2 Bremsscheibe

4 Radnabe

6, 6' Radnabenlöcher

8 Befestigungsbolzen

8' Radbolzen

10 Nabenflansch

12, 12' Bolzenschaft

14' Riffelung

16 Nabenhals

18, 18' Bolzenkopf

20 Übergang

22 Schaftabschnitt

24 Gewindeabschnitt

26 Gewindeöffnung

28, 28' Bremsscheibenlöcher

30 Zentrierdurchmesser Rad

32 Zentrierdurchmesser Bremstrommel bzw. Bremsscheibe

34 Zentrierkerbe

36 Zentrierkerbe

38 Bremsscheibenkörper

40 Bremsscheibenflansch

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Claims

Schutzansprüche:

1. Befestigungseinrichtung für eine Bremsscheibe (2) an einer Radnabe (4), bei welcher die gegenüber der Radnabe {4) zentrierte Bremsscheibe (2) über in Radnabenlöchern (6, 6') aufgenommenen Befestigungsbolzen (8), zum Beispiel über die Radbolzen (8') selbst, an einem umlaufenden Nabenflansch (10) der Radnabe (4) angeflanscht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (2) an der Radnabe (4) ausschließlich über die Befestigungsbolzen (8, 8') radial geführt ist.

2. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsbolzen (8, 8') durch Pressung in den Radnabenlöchern (6, 6') festgelegt sind.

3. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsbolzen (8, 8') an dem Bolzenschaft (12, 12') eine Riffelung (14) aufweist, welche von den Radnabenlöchern (6, 6') bis in die Bremsscheibenlöcher (28, 28') hineinragen.

4. Befestigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Nabenflansch (10) die äußere Fortsetzung eines demgegenüber breiteren Nabenhalses (16) darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenflansch (10) bremsscheibenseitig mit einem Krümmungsradius von nicht kleiner als etwa die Größe der Bremsscheibenf lanschdicke gegenüber dem radseitigen Zentrierdurchmesser (18) der Radnabe (4) oder gegenüber dem radseitigen Übergang (20) des Nabenflanschs (10) in den Nabenhals (16) übergeht.

5. Befestigungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die

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Bremsscheibe (2) über von den Radbolzen {8') gesonderte Befestigungsbolzen (8) an dem Nabenflansch (10) angeflanscht ist.

,5 6. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch ■gekennzeichnet, daß die Befestigungsbolzen (8) jeweils mit einem durchgehende Gewinde versehenen, passenden Schaftabschnitt (22) das Radnabenloch (6) im wesentlichen spielfrei durchragt und mit einem Gewindeabschnitt (24) in eine Gewindeöffnung (26) der Bremsscheibe (2) eingeschraubt sind.

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