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Title:
BRAKE DISK/HUB ASSEMBLY WITH DISPLACEABLE BRAKE DISKS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/111456
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a brake disk/hub assembly consisting of a hub (3) and a brake disk axially displaceable with respect thereto, wherein a sliding sleeve (4) is guided in such a way that it is axially displaceable and the brake disk is mounted on said sliding sleeve in such a way that it is fixed with respect thereto.

Inventors:
IRASCHKO JOHANN (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/005074
Publication Date:
November 24, 2005
Filing Date:
May 11, 2005
Export Citation:
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Assignee:
KNORR BREMSE SYSTEME (DE)
IRASCHKO JOHANN (DE)
International Classes:
F16D65/12; (IPC1-7): F16D65/12
Foreign References:
EP0366920A11990-05-09
US3469658A1969-09-30
Other References:
See also references of EP 1747385A1
Attorney, Agent or Firm:
Mattusch, Gundula c/o Knorr-Bremse AG (Moosacher Str. 80, München, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. BremsscheibenNabenanordnung mit a) einer Nabe (3) und b) einer relativ zur Nabe (3) axial verschieblichen Bremsscheibe (5), dadurch gekennzeichnet, daß c) auf der Nabe (3) eine Schiebehülse (4) axial verschieblich geführt ist, auf der die Bremsscheibe (5) relativ zur Schiebehülse (4) unverschieblich angeordnet ist.
2. BremsscheibenNabenanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebehülse auf der Nabe (3) axial verschiebbar und relativ zur Nabe (3) unverdrehbar gelagert ist.
3. BremsscheibenNabenanordnung nach Anspruch 1 oder 2 oder nach dem Ober¬ begriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (5) eine Innenverzahnung (6) und die Schiebehülse eine korrespondierende Außen veruzahnung und/oder Taschen (7) zur Aufnahme der Innenverzahnung (6) auf weist, wobei die axiale Fixierung der Bremsscheibe vorzugsweise mittels Schrauben erfolgt.
4. BrernsscheibenNabenanordnung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass am Innenumfang der Schiebehülse (4) und dem Außenumfang der Nabe (3) jeweils korrespondierende Ausnehmungen (8, 9) verteilt sind, in welchen Zwischenelemente (10) zur Drehmomentübertragung zwischen der Nabe (3) und der Schiebehülse (4) verteilt sind.
5. BremsscheibenNabenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass sich die Zwischenelemente (10) und die korrespon¬ dierenden Ausnehmungen (8, 9) nur über einen Teil der axialen Länge der Schiebehülse (4) erstrecken.
6. BremsscheibenNabenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Zwischenelemente (10) an einem Radträger flansch befestigt und relativ zur Nabe (3) unverschiebbar angeordnet sind.
7. BremsscheibenNabenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Zwischenelemente (10) als Schraubbolzen (1 1) mit einem zylindrischen Kopf (12) und/oder Endabschnitt ausgebildet sind.
8. BremsscheibenNabenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die Zwischenelemente (10) Hülsen (13) aufweisen.
9. BremsscheibenNabenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Nabe (3) und oder die Schiebehülse (4) und/oder die Zwischenelemente (10) im Bereich ihrer verschieblich aneinander gleitenden Führungsflächen korrosionsgeschützt ausgebildet sind.
10. BremsscheibenNabenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abstreif und Säuberungselement (16) und/oder ein Scheuerring und/oder ein Dichtbalg ein Eindringen von Schmutz in die Schiebehülse (4) verhindern.
Description:
Bremsscheiben-Nabenanordnung mit verschieblicher Bremsscheibe

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheiben-Nabenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Scheibenbremsen lassen sich nach dem gewählten Prinzip der Krafleinleitung in zwei Grundbauarten einteilen: Krafterzeugung und Verschleißnachstellung beiderseits der Bremsscheibe: z.B. hydraulische Festsattelscheibenbremse mit axial fixierter Brems- scheibe und Krafterzeugung beidseits der Bremsscheibe, sowie Krafterzeugung und Verschleißnachstellung auf einer Seite der Bremsscheibe und Übertragung der Betäti¬ gungskraft auf die abgewandte Seite nach dem Reaktionskraftprinzip: z.B. Schiebesat- telscheibenbremse, Schwenksattelscheibenbremse, Festsattelscheibenbremse mit ver¬ schiebbarer Bremsscheibe.

Druckluftbetätigte Scheibenbremsen für schwere Nutzfahrzeuge mit Felgendurchmes- sem von 15ZoIl und mehr nutzen das Reaktionskraftprinzip, da aufgrund der beengten Einbauverhältnisse am Fahrzeugrad die Anordnung eines Druckluft- Betätigungszy¬ linders nur auf der zur Fahrzeuginnenseite offenen Seite des Fahrzeugrades möglich ist. Derartige Konstruktionen zeigen z.B. die DE 36 10 569 Al, die DE 37 16 202 Al , die EP 0 531 321 Al (siehe hier insbesondere die Konstruktion der Nachsteller nach Art von Drehantrieben) und die EP 0 688 404 Al .

Schiebesattel oder Schwenksattel-Scheibenbremsen benötigen ein achsfestes Bauteil - i.allg. Bremsträger genannt - welches die Bremsschuhe/Bremsbeläge hält bzw. führt und bei Bremsbetätigung deren Umfangskräfte aufnimmt sowie den koaxial zur Fahr¬ zeugachse verschiebbar gelagerten Bremssattel trägt. Die Relativbewegung, welche der Bremssattel gegen das achsfeste Bauteil ausführt, läßt sich in den Arbeitshub und den Verschleißhub unterteilen. Der Arbeitshub wird bei jeder Bremsbetätigung ausge¬ führt, um das Lüftspiel der Bremse zu überwinden und die bei der Kraftaufbringung entstehenden Elastizitäten von Bremsbelägen und Bremssattel auszugleichen. Er be¬ trägt - je nach Höhe der Betätigungskraft und der Größe des Lüftspiels - üblicherweise weniger als 4 mm.

Der Verschleißhub ist dagegen der Verschleißnachstellweg, den der Sattel über eine große Anzahl von Bremsbetätigungen ausführt, um den Verschleiß an der Reaktions¬ seite der Bremse auszugleichen. Der Verschleißhub setzt sich aus dem Verschleiß des außen liegenden Bremsbelages und der außen liegenden Bremsscheibenreibfläche zu¬ sammen und beträgt üblicherweise bis zu 25mm.

Bei der Bremsenbauart mit einem Festsattel und einer verschiebbaren Bremsscheibe werden dagegen Arbeitshub und Verschleißhub durch Verschieben der Bremsschei- be erzeugt. Eine Festsattelbremse mit elektromechanischen Nachstellvorrichtungen auf beiden Seiten einer Bremsscheibe ist z.B. aus der EP 0 1 960 662 bekannt.

Bei der Bauart mit verschiebbarer Bremsscheibe besteht das Problem, die Brems¬ scheibe auf dem Führungsbereich der Nabe über die ganze Lebensdauer leicht schiebbar zu halten. Eine wirkungsvolle Abdichtung ist aufgrund der beengten Ein¬ bauverhältnisse und der harten Umgebungsbeanspruchung kaum realisierbar.

Die Erfindung hat vor diesem Hintergrund die Aufgabe, eine verschiebliche Brems¬ scheibe zu schaffen, die sich insbesondere zum Einsatz bei pneumatisch oder elektro- mechanisch betätigten Scheibenbremse mit Festsattel eignet und gut gegen ein Festset¬ zen infolge von Korrosion oder dgl. geschützt ist.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch den Gegenstand des Anspruches 1.

Danach ist auf der Nabe eine Schiebehülse axial verschieblich geführt, auf der die Bremsscheibe relativ zur Schiebehülse unverschieblich angeordnet ist. Die Schiebehülse sowie die Nabe und/oder weitere Elemente können gut korrosions¬ geschützt ausgebildet werden, so dass ein korrosionsbedingtes Festsetzen der Brems¬ scheibe auf einfache konstruktive Weise vermieden werden kann.

Besonders bevorzugt sind am Innenumfang der Schiebehülse und dem Außenumfang der Nabe jeweils korrespondierende - insbesondere halbzylindrische - Ausnehmungen verteilt, in welche Zwischenelemente zur Drehmomentübertragung zwischen der Nabe und der Schiebehülse verteilt sind. Diese Elemente realisieren auf konstruktiv einfache Weise eine gute Führung und eine sichere Drehmomentübertragung zwischen der Schiebehülse und der Nabe.

Besonders bevorzugt weisen die Bremsscheibe eine Innenverzahnung und die Schie¬ behülse eine korrespondierende Außenveruzahnung und/oder Taschen zur Aufnahme der Innenverzahnung auf, um eine gute Drehmomentübertragung auch in diesem Be- reich zu gewährleisten. Auf diese Weise wird auch eine geringe thermische Belastung der Radlagerung erreicht, da die Bremsscheibe nicht direkt sondern nur über die Ver¬ zahnung und die Schiebehülse mit der Nabe verbunden ist. Die axiale Fixierung der Bremsscheibe kann beispielsweise mittels relativ kleiner Schrauben oder dgl. an der Schiebehülse erfolgen. Die Lösung mittels Taschen für die Innenverzahnung ist prin- zipiell auch direkt an einer Nabe realisierbar und stellt eine eigene Erfindung dar, die auch ohne Schiebehülse zur Befestigung einer Bremsscheibe nutzbar ist, die aber auch vorteilhaft zur Weiterbildung der Schiebehülse eingesetzt wird. Übermäßige Belastun¬ gen, die zur Rissbildung führen körmce, lassen sich derart weitgehend vermeiden.

Das Zahnprofil kann derart ausgestaltet werden, dass der Eintritt von Kühlluft in die Bremsscheibe nicht verhindert wird, wenn diese mehrere Reibringe aufweist.

Besonders bevorzugt verhindern ergänzend wenigstens ein Abstreif- und Säuberungs¬ element und/oder ein Scheuerring und/oder ein Dichtbalg ein Eindringen von Schmutz in die Schiebehülse.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den übrigen Unteransprüchen zu entneh¬ men. Nachfolgend werden Ausnihrungsbeispiele der Erfindung unter Bezug auf die Zeich¬ nung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil einer Achsnabe mit dem daran angrenzen¬ den Bereich einer ersten Bremsscheibe mit Schiebehülse; 5 Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil einer Achsnabe mit dem daran angrenzen¬ den Bereich einer Schiebehülse mit einer alternativen Ausfuhrungsform der Zwischenelemente; Fig. 3a-c verschiedene Schnittansichten eines Teils einer Schiebehülse; und Fig. 4 eine Teilansicht einer Bremsscheibe mit einer Innenverzahnung. [0 Fig. 1 zeigt eine relativ zu einer Radachse 1 mittels zwischengeschalteter Lager 2 drehbar gelagerte Nabe 3, auf der eine am Außenumfang gestuft entsprechend der Einbauverhältnisse ausgebildete Schiebehülse 4 axial verschieblich geführt ist, auf der wiederum eine Bremsscheibe 5 axial relativ zur Schiebehülse 4 unverschieblich ange- [5 ordnet ist, so dass die Schiebehülse 4 und die Bremsscheibe 5 gemeinsam als Einheit auf der Nabe 3 verschiebbar sind, und zwar vorzugsweise über den kombinierten Weg von Arbeits- und maximalem Verschleißhub..

Die Bremsscheibe 5 kann eine Innenverzahnung 6 und die Hülse eine korrespondie- 10 rende Außenverzahnung bzw. entsprechende Taschen 7 zur Aufnahme der Innenver¬ zahnung 6 aufweisen und wird in an sich beliebiger Art axial auf der Schiebehülse 4 fixiert, z.B. verschraubt, wobei hier die Schiebehülse 4 und die Bremsscheibe 5 kor- rsspondierende Bohrungen 18, 19 aufweisen, in die jeweils ein Schraubbolzen 20 ein¬ geschraubt ist. Alternative Befestigungsarten der zur Drehmomentübertragung innen- .5 verzahnten Scheibe sind denkbar.

Die Schiebehülse 4 ist axial möglichst lang bemessen bzw. nutzt den maximal zur Ver¬ fügung stehenden Bauraum aus, um eine möglichst günstige Führungslänge zu errei¬ chen und damit eine möglichst günstige Abstützung zu erreichen. Einseitig bietet der 50 Radträgerflansch 15 eine Begrenzung des Verschiebeweges (man vergleiche insofern auch Fig. 1 und 2).

Zur Drehmomentübertragung zwischen dem Innenumfang der Schiebehülse 4 und dem Außenumfang der Nabe 3 ist eine entsprechende ineinandergreifende Konturgebung denkbar - nicht dargestellt - oder aber es werden - und diese Varianten werden beson¬ ders bevorzugt - in der Schiebehülse 4 am Innenumfang und in der Nabe 3 am Außen¬ umfang korrespondierende Ausnehmungen 8, 9 verteilt, in welche Zwischenelemente 10 wie Bolzen 11 mit vorzugsweise zylindrischem Kopf 12 (Fig. 1) oder vorzugsweise zylindrische Hülsen 13 eingesetzt werden, die z.B. mittels separater oder angeformter Schraubbolzen 14 an einem Radträgerflansch 15 verschraubt sind. Die Ausnehmungen 8,9 erstrecken sich nur über einen Teil der axialen Länge der Schiebehülsen 4.

Eine hermetische Abdichtung zwischen der Schiebehülse 4 und der Nabe 3 ist auf- grund der korrosionsbeständigen Ausbildung nicht erforderlich. Das Eindringen von grobem Schmutz kann durch geringe Spaltmaße und Abdichtungsmaßnahmen zwi¬ schen der Schiebehülse 4 und der Nabe 3 weitgehend verhindert werden.

Die innere, dem Fahrzeug zugewandte Führungsfläche der Schiebehülse 4 ist als un- terbrochene Zylinderfläche ausgebildet, so dass Abrieb und Schmutz sich ggf. in Ta¬ schen 21 ablagern kann.

Die Gegenlauffläche am Außenumfang der Nabe 3 kann durch einen aufgepressten rostfreien Blechring 22 (zyl. Blechhülse), ggf. mit Edelstahlverstärkung oder in sonsti- ger Ausführung gegen Korrosion geschützt werden.

Zur Vermeidung von Schmutzablagerungen sowie zur Vermeidung von Krustenbil¬ dungen an den freistehenden, nicht abgedeckten Dichtflächen dienen Abstreif- und Säuberungselemente 16 , welche am Festsattel 17 befestigbar sind und die aufgrund der Relativbewegung zur drehenden Nabe 3 automatisch in Aktion treten.

Dieser Effekt kann auch durch eine Art Scheuerring, der um die Dichtflächen gelegt wird, realisiert werden. In diesem Zusammenhang wird auch auf den Blechring 23 am Außenumfang der Schiebehülse 4, der am Radträgerflansch 15 verpresst ist, verwie- sen.

Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit dazu, die Schiebehülse 4 z.B. durch Dicht¬ insbesondere Faltenbälge, insbesondere aus Metall, abzudichten. Besonders vorteilhaft ist auch die Anordnung der Bremsscheibe 5 mittels einer Ver¬ zahnung auf der Schiebehülse.

Der Verschiebeweg kann dem gesamten Arbeitshub und Verschleißmaß entsprechen (bei einer Ausgestaltung mit Nachstellvorrichtungen auf nur einer Seite der Brems¬ scheibe) oder aber auch nur dem Arbeitshub (bei einer Ausgestaltung mit Nachstell¬ vorrichtungen auf beiden Seiten der Bremsscheibe). Bezugszeichen

Radachse 1 Lager 2 Nabe 3 Schiebehülse 4 Bremsscheibe 5 Innenverzahnung 6 Außenverzahnung 7 Ausnehmungen 8, 9 Zwischenelemente 10 Bolzen 11 Kopf 12 Hülsen 13 Schraubbolzen 14 Radflansch 15 Säuberungselemente 16 Festsattel 17 Bohrungen 18, 19 Schraubbolzen 20 Taschen 21 Blechring 22, 23