ZENZ, Rüdiger (Netzgasse 12/6, Graz, A-8020, AT)
Patentansprüche
1. Radbremsscheibe für ein Rad eines Fahrzeugs, mit - beidseitig des Rades anordbaren Reibringen,
- und mit Verbindungsmitteln zum Befestigen der Reibringe am Rad, die zum Durchgreifen von Bohrungen in den Reibringen und/oder Bohrungen im Rad eingerichtet sind und Spannele ¬ mente zum Verspannen der Reibringe am Rad sowie Zentrier- mittel zum Zentrieren der Reibringe am Rad aufweisen, wobei die Zentriermittel stiftförmig ausgebildet sind und an ihren beiden freien Enden jeweils ein Führungselement angeordnet ist, welches radial beweglich am Reibring geführt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Spannelemente und die Zentriermittel voneinander getrennt in unterschiedlichen Bohrungen angeordnet sind.
2. Radbremsscheibe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das stiftförmige Zentriermittel eine Spannhülse ist.
3. Radbremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Führungselement das eine Ende des stiftförmigen Zentrier ¬ mittels umfasst.
4. Radbremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Führungselement ein Gleitstein ist.
5. Radbremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Führungselement in einer am Reibring angeordneten radial verlaufenden Nut beweglich geführt ist.
6. Radbremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Führungselement radial beweglich entlang eines am Reib ¬ ring angeordneten Gleitsteins geführt ist.
7. Radbremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Spannelemente und die Zentriermittel auf einem Kreisbogen eines Kreises angeordnet sind.
8. Radbremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s mindestens drei Zentriermittel gleichmäßig verteilt entlang eines Kreises angeordnet sind.
9. Radbremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s an den Reibringen Befestigungs-Vorsprünge angeordnet sind, durch welche Bohrungen zur Aufnahme der Spannelemente verlau ¬ fen, und von den Befestigungs-Vorsprüngen beabstandet Zent- rier-Vorsprünge angeordnet sind, welche zur radial bewegli- chen Führung der Führungselemente ausgebildet sind. |
Beschreibung
Radbremsscheibe für ein Rad eines Fahrzeugs
Die Erfindung bezieht sich auf eine Radbremsscheibe für ein Rad eines Fahrzeugs mit beidseitig des Rades anordbaren Reib ¬ ringen und mit Verbindungsmitteln zum Befestigen der Reibringe am Rad, die zum Durchgreifen von Bohrungen in den Reibringen und/oder Bohrungen im Rad eingerichtet sind und Spannele- mente zum Verspannen der Reibringe am Rad sowie Zentriermit ¬ tel zum Zentrieren der Reibringe am Rad aufweisen, wobei die Zentriermittel stiftförmig ausgebildet sind und an ihren bei ¬ den freien Enden jeweils ein Führungselement angeordnet ist, welches radial beweglich am Reibring geführt ist.
Eine gattungsgemäße Radbremsscheibe ist aus der DE 32 40 636 C2 bereits bekannt. Die gattungsgemäße Radbremsscheibe weist zwei beidseitig eines Radsteges angeordnete Reibringe auf, wobei das Rad und die Reibringe zueinander fluchtenden Boh- rungen aufweisen. In den Bohrungen sind Verbindungsmittel angeordnet, welche sowohl ein Verspannen als auch ein Zentrie ¬ ren der Reibringe am Rad ermöglichen. Die Verbindungsmittel bestehen jeweils aus einer Spannhülse, welche an ihren freien Enden jeweils von einem als Führungselement ausgebildeten Gleitstein umfasst ist, der in einer am Reibring verlaufenden Nut radial beweglich geführt ist. Der Gleitstein ist mit ei ¬ ner zentralen Bohrung versehen, welche von einer die Spannhülse und die Gleitsteine mit Spiel durchgreifenden, die Reibringe beidseitig mit dem Rad verspannende Schraube durch- setzt ist. Die während eines Abbremsvorgangs von den Reibrin ¬ gen über den Gleitstein auf das Rad übertragenen Kräfte wirken auf diesen sowohl in axialer als auch in tangentialer Richtung ein. Diese ungünstige Belastung kann zu einem Bruch des Gleitsteins führen.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Radbremsscheibe der ein ¬ gangs genannten Art anzugeben, welche eine verbesserte Brems ¬ kraft-Einleitung in das Rad ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Radbremsscheibe der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Spannele ¬ mente und die Zentriermittel getrennt voneinander in unter ¬ schiedlichen Bohrungen angeordnet sind.
Die Bremskraft-Einleitung in das Rad erfolgt somit reib ¬ schlüssig mittels der Spannelemente und formschlüssig mittels der Zentriermittel in voneinander beabstandeten und dem jeweiligen Kraftschluss angepassten Bereichen. Die in zueinan- der fluchtenden Bohrungen des Rades und der Reibringe geführten Spannelemente weisen zu den Bohrungen ein Spiel auf. Da ¬ bei pressen die Spannelemente die Reibringe mit ihren ent ¬ sprechend ihrer Oberflächen-Ausgestaltung am Rad anliegenden Kontaktflächen an das Rad, so dass über diese Kontaktflächen reibschlüssig eine Bremskraft in das Rad einleitbar ist. Die Reibkräfte und die Anpresskräfte wirken dabei im Wesentlichen nicht auf die Zentriermittel und den diese umgebenden Bereich ein. Die Spannelemente sind fest mit den Reibringen verbunden und bewegen sich während eines Abbremsvorganges durch das Er- wärmen der Reibringe mit den sich ausdehnenden Reibringen in radialer Richtung mit. Um Spannungen in den Reibringen zu vermeiden, durchgreifen die Spannmittel die Bohrungen des Rades mit einem ausreichenden Spiel.
Mittels der Zentriermittel wird eine Bremskraft-Einleitung in das Rad durch Formschluss ermöglicht. Hierbei wird eine Un ¬ wucht des sich drehenden Rades aufgrund der sich ausdehnenden und zusammenziehenden Reibringe vermieden. Hierzu sind die Reibringe mittels der Zentriermittel radial entlang des Rades
geführt, so dass ein Ausdehnen oder Zusammenziehen der Reibringe dessen Mittelpunkt nicht verschiebt. Die stiftförmigen Zentriermittel sind fest am Rad angeordnet und in einer axial verlaufenden Bohrung des Rades beidseitig überstehend befes- tigt. Entlang der an den überstehenden Enden der stiftförmigen Zentriermittel angeordneten Führungselemente ist ein Gleiten der Reibringe relativ zum Rad ermöglicht. Hierzu kön ¬ nen beispielsweise Vorsprünge am Reibring angeordnet sein, die an ihrer dem Rad zugewandten Stirnseite eine radial ver- laufende Nut aufweisen, in welche eines der Führungselemente passgenau und in radialer Richtung verschiebbar eingreift. Erfindungsgemäß sind weder das Führungselement noch der eine Nut aufweisende Vorsprung durch die mittels der Spannelemente hervorgerufenen Kräfte wesentlich beaufschlagt.
Beim Einleiten einer Bremskraft in die Reibringe wird form ¬ schlüssig über die Zentriermittel eine Bremskraft auf das Rad übertragen, welche tangential zur Bewegungsrichtung an den Enden der stiftförmigen Zentriermittel angreift. Da erfin- dungsgemäß auf die Zentriermittel keine weiteren Kräfte ein ¬ wirken, müssen sowohl die Zentriermittel selbst als auch de ¬ ren Befestigung am Rad nur besonders stabil in Bezug auf eine Krafteinwirkung senkrecht zur Achse des stiftförmigen Zentriermittels ausgelegt sein.
Es kann auch als vorteilhaft angesehen werden, dass das stiftförmige Zentriermittel eine Spannhülse ist.
Die Spannhülse kann beispielsweise eine Schwerspannhülse sein. Derartige Spannhülsen ermöglichen eine Befestigung in der Rad-Bohrung, welche gegenüber den tangential einwirkenden Kräften aufgrund der Rückstellkräfte der Spannhülse besonders stabil sind. Durch die Hohlform der Spannhülse weist diese zudem kein unnötiges Gewicht auf.
Weiter kann es vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Führungselement das eine Ende des stiftförmigen Zentriermittels umfasst .
Das Führungselement kann beispielsweise auf das Ende des stiftförmigen Zentriermittels mittels einer formkomplementä ¬ ren, nicht durchgängigen Bohrung aufgesetzt sein, so dass das Ende des Zentriermittels in die Bohrung des Führungselementes hineinragt. Eine derartige Verbindung ist durch die überlap ¬ pung von Zentriermittel und Führungselement gegenüber senk ¬ recht zur Achse des Zentriermittels angreifenden Kräften be ¬ sonders stabil.
Weiter kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Führungs ¬ element ein Gleitstein ist.
Da der Reibring sich vorzugsweise dann ausdehnt, und somit am Führungselement entlang gleitet, wenn durch das Abbremsen der Reibring tangential an das Führungselement gepresst wird, treten hohe Reibungskräfte an der Oberfläche des Führungsele ¬ ments auf. Das Material des Gleitsteins ist dieser Beanspru ¬ chung des Führungselements besonders gut angepasst.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass das Führungselement in einer am Reibring ange ¬ ordneten radial verlaufenden Nut beweglich geführt ist.
Die radial verlaufende Nut kann innerhalb der mit dem Rad in Kontakt bringbaren Bereiche des Reibringes verlaufen. Die
Länge der Nut entspricht mindestens der maximal zu erwarten ¬ den Ausdehnung des Reibringes in radialer Richtung. Zu jedem Zentriermittel ist eine entsprechende Nut gegenüberliegend am Reibring vorgesehen. über die Seitenwände der Nut ist form-
schlüssig ein Einleiten von Bremskräften in das in der Nut geführte Zentriermittel ermöglicht, wobei das Zentriermittel im Wesentlichen ohne Spiel quer zur Nut in dieser geführt ist. Die radial bewegliche Führung lässt sich mittels einer Nut auf besonders einfache und preiswerte Art realisieren. Die Nut könnte aber auch am Führungselement angeordnet sein, so dass eine radiale Führung durch einen mit der Nut korres ¬ pondierenden, radial am Reibring verlaufenden stegförmigen Vorsprung bewirkt ist.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass das Führungselement radial beweglich entlang eines am Reibring ange ¬ ordneten Gleitsteins geführt ist.
Das einander berührende Führungselement und das seiner Füh ¬ rung dienende am Reibring angeordneter Gegenstück, welches ein Teil des Reibringes sein kann, sind untereinander hohen Reibungskräften ausgesetzt, wobei sich ein Verschleiß der O- berflächen negativ auf die radiale Ausrichtung der Führung auswirkt. Ist die Führung eines Führungselements durch einen am Reibring angeordneten Gleitstein bewirkt, wirkt das Material des Gleitsteins einem solchen Verschleiß entgegen. Das Führungselement kann ebenfalls aus einem Gleitstein bestehen,
Weiter kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Spannele ¬ mente und die Zentriermittel auf einem Kreisbogen eines Krei ¬ ses angeordnet sind.
Den Mittelpunkt des besagten Kreises bildet die Rachachse aus.
Es kann auch als vorteilhaft angesehen werden, dass mindes ¬ tens drei Zentriermittel gleichmäßig verteilt entlang eines Kreises angeordnet sind.
Vorteilhafter Weise kann weiter vorgesehen sein, dass an den Reibringen Befestigungs-Vorsprünge angeordnet sind, durch welche Bohrungen zur Aufnahme der Spannelemente verlaufen, und von den Befestigungs-Vorsprüngen beabstandet Zentrier- Vorsprünge angeordnet sind, welche zur radial beweglichen Führung der Führungselemente ausgebildet sind.
Die Reibringe weisen einen Abstand zum Rad auf und werden mit den Stirnseiten der Befestigungs-Vorsprünge und den Stirnsei ¬ ten der Zentrier-Vorsprünge am Rad anliegend mit diesem ver ¬ spannt. Dies ermöglicht eine Kühlung der Reibringe, indem Luft zwischen Rad und Reibring zirkulieren kann. Zusätzlich können Kühlrippen am Reibring angeordnet sein, welche in den Zwischenraum hineinragen.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfin ¬ dung sind Gegenstand der Beschreibung von Ausführungsbeispie ¬ len der Erfindung unter Bezug auf die Figur der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile ver ¬ weisen .
Dabei zeigt
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radbremsscheibe in Seitenansicht, und
Figur 2 eine entlang der Linie A - A quer geschnittene Ansicht der in Figur 1 dargestellten Radbremsscheibe in schematischer Darstellung, und
Fig. 3 einen Ausschnitt einer entlang der Linie B - B quer geschnittenen Ansicht der in Figur 1 dar-
gestellten Radbremsscheibe in schematischer Darstellung.
Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung die erfin- dungsgemäße Radbremsscheibe 12 in einer Seitenansicht, wobei in dieser Ansicht eine Reibringseite 9 eines Reibringes 1 er ¬ kennbar ist. Durch die Reibringe 1 der Radbremsscheibe 12 verlaufen in einer axialen Richtung Bohrungen 6, welche auf einem figürlich angedeuteten Kreis angeordnet sind. Der Mit- telpunkt des Kreises ist di Rachachse 10. Die Bohrungen 6 sind von Spannelementen 5 durchsetzt, welche der Befestigung der Radbremsscheibe 12 dienen. Die von den Spannelementen 5 durchsetzten Bohrungen 6 sind paarweise angeordnet, wobei je ¬ weils zwischen den paarweise angeordneten Bohrungen ein stiftförmiges Zentriermittel 3 radial beweglich am Reibring 1 geführt ist. Die radiale Richtung ist in Figur 1 mit dem Pfeil 8 verdeutlicht. Die stiftförmigen Zentriermittel 3 sind in Figur 1 innerhalb eines Ausbruchs 16 der Seitenansicht im Querschnitt dargestellt. Die Bohrungen 6 mit den Spannelemen- ten 5 und die Zentriermittel 3 können aber auch auf andere Weise entlang des Reibringes 1 angeordnet sein. Wesentlich bei der Anordnung der am Reibring 1 geführten Zentriermittel 3 ist, dass sich der auf der Radachse 10 angeordnete Mittel ¬ punkt des Reibringes 1 nicht verschiebt und ein Ausdehnen und Zusammenziehen des Reibringes 1 relativ zu den Zentriermit ¬ teln 3 durch die Führung in der radialen Richtung 8 ermöglicht ist. Bereits drei gleichmäßig entlang des Kreises ange ¬ ordnete Zentriermittel 3 sind hierzu ausreichend. Die stift- förmigen Zentriermittel 3 sind mit ihrem einen Ende an einer der Reibringseite 9 gegenüberliegenden Reibringseite entlang radial beweglich geführt. Das Ende des Zentriermittels 3 ist hierzu von einem Gleitstein 2 umfasst, welcher in einer in radialer Richtung verlaufenden Nut 7 des Reibringes 1 geführt ist. Die Führung des stiftförmigen Zentriermittels 3 könnte
auch auf andere Art realisiert sein. Beispielsweise könnte der Querschnitt des in der Nut 7 angeordneten Gleitsteins 2 nicht wie in dem Ausbruch 16 der Seitenansicht dargestellt quadratisch, sondern rund sein. Wesentlich hierbei ist nur, dass die Bewegung des Zentriermittels 3 durch die Führung auf die radiale Richtung 8 eingeschränkt ist.
Die Figur 2 zeigt eine Radbremsscheibe 12 mit zwei Reibringen 1,14, die beidseitig eines Rades 4 angeordnet sind. Die Reib- ringe weisen an einer ihrer beiden Reibringseiten Befesti- gungs-Vorsprünge 11 und Zentrier-Vorsprünge 13 auf, mit denen die Reibringe 1, 14 beidseitig des Rades 4 an dem Rad 4 an ¬ liegen. Durch die Befestigung-Vorsprünge 11 und das Rad 4 verlaufen zueinander fluchtende Bohrungen 6, die von Spann- elementen 5 durchsetzt sind. Die Spannelemente 5 dienen der Verspannung der Reibringe mit dem Rad 4, so dass bei einem Abbremsvorgang die auf die Reibringe 1,14 wirkende Bremskraft über die Stirnseiten der Befestigungs- Vorsprünge 11 reib ¬ schlüssig auf das Rad 4 übertragbar ist. Hierbei erwärmen sich die Reibringe, so dass diese sich in radialer Richtung ausdehnen. Die Spannelemente 5 in den Bohrungen 6 bewegen sich dabei mit den Reibringen 1, 14 mit. Um Spannungen in den Reibringen zu vermeiden, weisen die Spannelemente 5 deshalb zu den Bohrungen 6 im Rad ein ausreichendes Spiel auf. Damit an dem Rad 4 durch sich ungleichmäßig ausdehnende Reibringe
1, 14 keine Unwucht entsteht, sind gegenüberliegend der Zent ¬ rier-Vorsprünge 13 am Rad 4 stiftförmige Zentriermittel 3 an ¬ geordnet, welche in axialer Richtung das Rad in einer Bohrung 15 durchgreifen und mit ihren beiden aus den Bohrungen 15 ra- genden Enden radial beweglich an den Vorsprüngen 13 geführt sind. Bei geeigneter Verteilung der Zentriermittel 3 entlang des Radtellers ist damit gewährleistet, dass sich der Mittel ¬ punkt der Reibringe relativ zur Radachse 10 nicht verschieben kann. Die Befestigungs-Vorsprünge 11 und die Zentrier-
Vorsprünge 13 bewirken, dass Luft zwischen den Reibringen und dem Rad 4 zur Kühlung zirkulieren kann. Die Vorsprünge sind aber nicht erfindungswesentlich und könnten auch weggelassen werden .
Die Figur 3 zeigt eine Detailansicht der Radbremsscheibe 12 im Bereich der an den Reibringen 1 und 14 angeordneten Zent- rier-Vorsprünge 13, an denen ein stiftförmiges Zentriermittel 3 radial beweglich geführt ist. Das in der Figur 3 darge- stellte stiftförmige Zentriermittel 3 ist eine Spannhülse 3, welche in einer Bohrung 15 des Rades 4 eingespannt ist und beidseitig aus der Bohrung 15 herausragt. Die beiden freien Enden sind von Gleitsteinen 2 umfasst, welche in eine Nut 7 der Zentrier-Vorsprünge 13 eingepasst sind, so dass die Gleitsteine 2 an den Seitenwänden der Nut 7 anliegend entlang der Nut 7 gleiten können. Die Nut 7 verläuft in radialer Richtung, so dass die Reibringe 1, 14 an dem Rad 4 ohne ihren Mittelpunkt zu verschieben sich ausdehnen können. Während eines Abbremsvorganges werden die Reibringe 1, 14 abgebremst, so dass über die Seitenwände der Nuten 7 und die fest in die Bohrungen 15 eingespannten Spannhülsen 3 formschlüssig eine Bremskraft auf das Rad 4 übertragbar ist.
Be zugs zeichenl i ste
1 Reibring
2 Gleitstein
3 stiftförmiges Zentriermittel in Form einer Spannhülse
4 Rad
5 Spannelement
6 Bohrung im Reibring oder im Rad
7 Nut
8 radiale Richtung
9 Reibringseite
10 Rachachse
11 Befestigungs-Vorsprung
12 Radbremsscheibe
13 Zentrier-Vorsprung
14 Reibring
15 Bohrung im Rad
16 Ausbruch