DE29823521U1 - Wheel and / or brake disc hub and brake disc - Google Patents
Wheel and / or brake disc hub and brake discInfo
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Description
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.!. .!. ·..**!♦. .^%tepip#für Nutzfahrzeuge GmbH Unser Zeichen: 2402 GM E/MSP Sp/du.!. .!. ·..**!♦. .^%tepip # for commercial vehicles GmbH Our reference: 2402 GM E/MSP Sp/du
Die Erfindung betrifft eine Rad- und/oder Bremsscheibennabe für eine Bremsscheibe für Nutzfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Bremsscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruches 9.The invention relates to a wheel and/or brake disc hub for a brake disc for commercial vehicles according to the preamble of claim 1 and a brake disc according to the preamble of claim 9.
Eine gattungsgemäße Radnabe und eine Bremsscheibe mit den gattungsgemäßen Merkmalen, also eine innenbelüftete Bremsscheibe mit zwei Reibringen nebst zugehöriger Nabe, sind aus dem deutschen Patent DE 195 44 559 C1 bekannt. Zur Verbindung der Bremsscheibe mit der Nabe sind bei dieser Bremsscheibe Zwischenelemente zur Drehmoment- und Kraftübertragung von den Nocken der Nabe auf die Abstützelemente der Scheibe vorgesehen, welche z.B. durch Bolzen an den Nocken der Nabe befestigbar sind. Dabei greifen einerseits die Nocken der Nabe in die Zwischenelemente und andererseits die Zwischenelemente in die Abstützelemente ein, so daß in beiden Drehrichtungen eine sichere Drehmomentübertragung von der Bremsscheibe auf die Nabe gewährleistet ist.A generic wheel hub and a brake disc with the generic features, i.e. an internally ventilated brake disc with two friction rings and associated hub, are known from the German patent DE 195 44 559 C1. To connect the brake disc to the hub, intermediate elements are provided for this brake disc to transmit torque and force from the cams of the hub to the support elements of the disc, which can be fastened to the cams of the hub using bolts, for example. On the one hand, the cams of the hub engage in the intermediate elements and on the other hand, the intermediate elements engage in the support elements, so that a secure torque transmission from the brake disc to the hub is guaranteed in both directions of rotation.
Die Bremsscheibe der DE 195 44 559 C1 hat sich an sich bewährt, wünschenswert ist aber eine weiter vereinfachte Montage bei niedrigen Herstell- und Materialkosten. Vorzugsweise soll bei der Montage eine rostanfällige Schraubverbindung vermieden werden und ein guter axialer Sitz der Bremsscheibe auf der Nabe gewährleistet sein. Die Lösung dieser Probleme ist das Ziel der vorliegenden Erfindung.The brake disc of DE 195 44 559 C1 has proven itself, but it is desirable to have a further simplified assembly with low manufacturing and material costs. Preferably, a screw connection susceptible to rust should be avoided during assembly and a good axial fit of the brake disc on the hub should be ensured. The aim of the present invention is to solve these problems.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 9.The invention achieves this object by the subject matters of claims 1 and 9.
Sie geht dabei gegenüber dem Stand der Technik einen anderen Weg, indem sie eine Rad- und oder Bremsscheibennabe zur Aufnahme einer ein- oder mehrteiligen, inbesondere gebrochenen, Bremsscheibe mit vorzugsweise über Stegen verbundenen Reibringen schafft, wobei eine Scheiben-/Nabenverbindung zur Verbindung der Bremsscheibe mit der Nabe vorgesehen ist, welche wie folgt ausgebildet ist: die Bremsscheibe weist am inneren Umfangsbereich Abstützelemente auf, die Nabe ist am äußeren Umfangsbereich mit NockenIt takes a different approach compared to the state of the art by creating a wheel and/or brake disc hub for accommodating a single or multi-part, in particular broken, brake disc with friction rings preferably connected via webs, whereby a disc/hub connection is provided for connecting the brake disc to the hub, which is designed as follows: the brake disc has support elements on the inner peripheral area, the hub is provided with cams on the outer peripheral area
versehen, radial zwischen der Nabe und der Bremsscheibe sind in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, vorzugsweise U-förmig ausgebildete Zwischenelemente vorgesehen, welche vorzugsweise einen Grundabschnitt und zwei im wesentlichen zum Grundabschnitt senkrecht ausgebildete Längsabschnitte aufweisen. Dabei sind ferner die Zwischenelemente derart von einer Seite der Bremsscheibe her axial über die Nocken oder Abstützelemente gesetzt, daß die Längsabschnitte in sich zwischen Nocken und Abstützelemente in Umfangsrichtung erstreckende Zwischenräume ragen und damit eine Übertragung des Bremsmomentes von der Bremsscheibe auf die Nabe gewährleisten. Wenigstens einer der Nocken der Nabe ist mit einem radial nach außen vorstehenden Bund versehen, welcher die auf die Nabe gesetzte Bremsscheibe zu einer Seite hin axial sichert. Der Bund wirkt mit einem Ansatz der Bremsscheibe zusammen, welcher durch eine Abstufung am Innenumfang der Bremsscheibe entsteht.provided, radially between the hub and the brake disc, intermediate elements are arranged in a circumferential direction, preferably U-shaped, which preferably have a base section and two longitudinal sections that are essentially perpendicular to the base section. Furthermore, the intermediate elements are placed axially over the cams or support elements from one side of the brake disc in such a way that the longitudinal sections protrude into spaces extending in the circumferential direction between the cams and support elements and thus ensure that the braking torque is transferred from the brake disc to the hub. At least one of the cams of the hub is provided with a radially outwardly projecting collar, which axially secures the brake disc placed on the hub on one side. The collar interacts with a shoulder on the brake disc, which is created by a step on the inner circumference of the brake disc.
Die Erfindung realisiert damit eine Scheiben-/Nabenverbindung, welche äußerst leicht montier- und demontierbar ist, da keinerlei Schraubverbindungen vorgesehen sind. Auch nach längerem Betrieb unter hoher Belastung ist es noch leicht möglich, die Bremsscheibe von der Radnabe zu demontieren. Darüberhinaus können die axialen Befestigungsmittel „Bund am Nocken" und „abgestufter Bremsscheibeninnenumfang" bei der Herstellung der Nabe und der Bremsscheibe ausgeformt werden, so daß separate Befestigungsmittel zumindest für eine der beiden axialen Richtungen entfallen. Vorzugsweise ist daher der wenigstens eine Bund einstückig an die axialen Endbereiche der Nocken angeformt.The invention thus creates a disk/hub connection that is extremely easy to assemble and disassemble, since no screw connections are provided. Even after prolonged operation under high load, it is still easy to disassemble the brake disk from the wheel hub. In addition, the axial fastening means "collar on the cam" and "graduated brake disk inner circumference" can be formed during the manufacture of the hub and the brake disk, so that separate fastening means are omitted for at least one of the two axial directions. Preferably, the at least one collar is therefore formed in one piece onto the axial end regions of the cams.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß als weitere axiale Sicherung bzw. als Sicherung in der weiteren axialen Richtung ein in eine umlaufende Nut einsetzbarer (Feder-)Ring vorgesehen ist, der radial aus der Nut nach außen vorsteht. Auch diese axiale Fixierung ist besonders kostengünstig und einfach montierbar.A further embodiment of the invention is characterized in that a (spring) ring that can be inserted into a circumferential groove and protrudes radially outwards from the groove is provided as a further axial securing means or as a securing means in the further axial direction. This axial fixation is also particularly cost-effective and easy to install.
Sinnvoll ergänzt wird die Erfindung dadurch, daß die Nocken der Nabe mit Luftkanälen versehen sind, welche axial von den axialen Außenseiten der Nocken ausgehend in einen Luftkanal zwischen den Reibringen der Bremsscheibe münden.The invention is usefully supplemented by the fact that the cams of the hub are provided with air channels which, starting axially from the axial outer sides of the cams, open into an air channel between the friction rings of the brake disc.
Diese Variante der Erfindung verbessert gegenüber dem gattungsgemäßen Stand der Technik die Kühlung der Bremsscheibe, da sie eine erhöhte Luftzufuhr aus dem Nabeninnenren in den Luftspalt der innenbelüfteten Bremsscheibe realisiert.This variant of the invention improves the cooling of the brake disc compared to the generic prior art, since it realizes an increased air supply from the inside of the hub into the air gap of the internally ventilated brake disc.
Weitere vorteilhafte Varianten der Erfindung sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous variants of the invention can be found in the remaining subclaims.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt: 10The invention is described in more detail below with reference to the drawing using exemplary embodiments. It shows: 10
Fig. 1 eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Bremsscheiben-/Nabenverbindung; Fig. 1 is an exploded view of a brake disc/hub connection according to the invention;
Fig. 2a eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig.Fig. 2a is a plan view of the embodiment of the invention according to Fig.
im montierten Zustand;in assembled condition;
Fig. 2b eine Schnittansicht längs der Linie A-A in Fig. 2a;Fig. 2b is a sectional view along the line A-A in Fig. 2a;
Fig. 2c eine Rückansicht des Ausführungsbeispiels der Fig. 2a;Fig. 2c is a rear view of the embodiment of Fig. 2a;
Fig. 3a eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;Fig. 3a is a plan view of another embodiment of the invention;
Fig. 3b eine Schnittansicht durch das Ausführungsbeispiel der Fig. 3a.Fig. 3b is a sectional view through the embodiment of Fig. 3a.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Scheiben-/Nabenverbindung mit einer Bremsscheibe 1, einer Radnabe 2, einer Vielzahl von Zwischenelementen 3 und einem Sicherungsring 4. Fig. 3 unterscheidet sich hiervon im wesentlichen dadurch, daß die Radnabe 2 nicht einstückig mit bzw. nicht gleichzeitig auch als Scheibennabe ausgebildet ist, sondern zum Aufschieben auf eine separate hohlzylindrische Radnabe (in Fig. 3 nicht dargestellt) dient, was bei verschiedenen Radnabenausführungen fertigungstechnisch vorteilhaft sein kann.Fig. 1 and 2 show a disc/hub connection with a brake disc 1, a wheel hub 2, a plurality of intermediate elements 3 and a locking ring 4. Fig. 3 differs from this essentially in that the wheel hub 2 is not designed as a single piece with or at the same time as a disc hub, but is used to slide onto a separate hollow cylindrical wheel hub (not shown in Fig. 3), which can be advantageous in terms of manufacturing technology for various wheel hub designs.
Die insbesondere für schwere Nutzfahrzeuge mit pneumatischen Scheibenbremsen geeignete, innenbelüftete Bremsscheibe der Fig. 1 weist zwei Reibringe 5, 6 auf, die über Stege 7 miteinander verbunden sind. An den Innenumfang der Bremsscheibe 1 sind Abstützelemente 8 angeformt, welche im wesentlichen trapezförmig vom Innenumfang der Reibringe 5, 6 nach innen vorstehen und zur Zufuhr von Kühlluft in das Innere der Bremsscheibe 1 von sich im wesentlich radial durch die Abstützelemente 8 hindurch erstreckenden Öffnungen 9 durchsetzt sind, welche die Zuleitung von Kühlluft in den Luftspalt 10 zwischen den beiden Reibringen 5, 6 erlauben und die zur Mitte der Bremsscheibe hin in axialen Ausnehmungen 11 der Abstützelemente 8 enden, so daß während der Fahrt eine Kühlluftzufuhr durch die Abstützelemente 8 hindurch in den Luftspalt 10 zwischen den Reibringen 5,6 möglich ist. Zwischen den Abstützelementen 8 sind die Reibringe derart axial abgestuft, daß am Reibring 6 eine Art Absatz 6' zur Anlage an einem axialen Sicherungselement (s.u.) der Nabe 2 entsteht.The internally ventilated brake disc of Fig. 1, which is particularly suitable for heavy commercial vehicles with pneumatic disc brakes, has two friction rings 5, 6 which are connected to one another via webs 7. Support elements 8 are formed on the inner circumference of the brake disc 1, which protrude inwards in a substantially trapezoidal shape from the inner circumference of the friction rings 5, 6 and are penetrated by openings 9 which extend essentially radially through the support elements 8 to supply cooling air into the interior of the brake disc 1, which allow cooling air to be supplied into the air gap 10 between the two friction rings 5, 6 and which end in axial recesses 11 in the support elements 8 towards the middle of the brake disc, so that cooling air can be supplied through the support elements 8 into the air gap 10 between the friction rings 5, 6 while driving. Between the support elements 8, the friction rings are axially stepped in such a way that a type of shoulder 6' is created on the friction ring 6 for engagement with an axial securing element (see below) of the hub 2.
Die Radnabe 2 der Fig. 1 und 2 besteht aus einem topfartigen, hohlzylindrischen Abschnitt 12, der an einem seiner axialen Enden mit Innengewinde versehene Bohrungen 13 für (hier nicht abgebildete) Schraubbolzen aufweist. An das von den Bohrungen 13 abgewandte axiale Ende des hohlzylindrischen Abschnittes 12 schließt sich ein weiterer axialer, hohlzylindrischer Abschnitt 14 an, an dessen Außenumgang radial nach außen vorstehende Nocken 15 verteilt sind.The wheel hub 2 of Fig. 1 and 2 consists of a pot-shaped, hollow cylindrical section 12, which has holes 13 with internal threads for screw bolts (not shown here) at one of its axial ends. The axial end of the hollow cylindrical section 12 facing away from the holes 13 is adjoined by a further axial, hollow cylindrical section 14, on the outer periphery of which cams 15 projecting radially outwards are distributed.
Die radial nach außen vorstehenden Nocken 15 sind in Draufsicht auf den Außenumfang der Scheibennabe 2 U-förmig, wobei zwischen den Schenkeln des U ein Luftkanal 16 ausgebildet ist, welcher von der radialen Außenseite der Nocken 15 geneigt zur Radialen der Nabe 2 verläuft, wobei sich der Grundschenkel des U zum Nabeninneren hin verbreitert. Der Luftkanal 16 endet in einer umlaufenden Ausnehmung 17 an dem der Bremsscheibe 1 zugewandten axialen Ende der Nabe 2. Auf diese Weise ist eine Luftzufuhr von der axialen Stirnseite der Nabe 2 durch die Nocken 15 hindurch bis in den Luftspalt 10 der Bremsscheibe realisierbar (siehe Fig. 2).The radially outwardly projecting cams 15 are U-shaped in plan view of the outer circumference of the disk hub 2, with an air channel 16 formed between the legs of the U, which runs from the radial outside of the cams 15 at an angle to the radial of the hub 2, with the base leg of the U widening towards the inside of the hub. The air channel 16 ends in a circumferential recess 17 at the axial end of the hub 2 facing the brake disk 1. In this way, air can be supplied from the axial end of the hub 2 through the cams 15 into the air gap 10 of the brake disk (see Fig. 2).
Die Ausnehmung 17 an der Stirnseite der Nabe 2 wird axial nach innen und nach außen hin jeweils von einem umlaufenden Bund 18 und 19 begrenzt, von denen der äußere Bund 19 an seinem Außenumfang mit einer umlaufenden Ringnut 20 versehen ist. Jeweils im Bereich der Nocken 15 bzw. - genauer betrachtet - der Luftkanäle 16 ist der umlaufende Bund entsprechend zur Luftkanalbreite mit Einschnitten 21 versehen, welche dadurch entstehen, daß sowohl die Nocken 15 als auch die Luftkanäle 16 einstückig aus dem Material der Nabe 2 geformt sind.The recess 17 on the front side of the hub 2 is axially delimited inwards and outwards by a circumferential collar 18 and 19, of which the outer collar 19 is provided with a circumferential annular groove 20 on its outer circumference. In the area of the cams 15 or - more precisely - the air ducts 16, the circumferential collar is provided with incisions 21 corresponding to the air duct width, which are created by the fact that both the cams 15 and the air ducts 16 are formed in one piece from the material of the hub 2.
Die klammerartigen Zwischenelemente 9 weisen eine U-Form bzw. einen Grundschenkel 23 und zwei dazu senkrecht ausgerichtete Längsschenkel 24, 25 auf, wobei der Grundschenkel 23 des U in der Mitte derart geschnitten und umgeformt ist, daß ein erster Teilbereich 23a des Grundschenkels 23 die zwei Längsschenkel 24, 25 des U miteinander verbindet und daß zwei weitere Teilbereiche 23b,c vom ersten Teilbereich um 180° nach außen vorstehen. 15The clamp-like intermediate elements 9 have a U-shape or a base leg 23 and two longitudinal legs 24, 25 aligned perpendicularly thereto, the base leg 23 of the U being cut and formed in the middle in such a way that a first partial area 23a of the base leg 23 connects the two longitudinal legs 24, 25 of the U to one another and that two further partial areas 23b,c protrude outwards from the first partial area by 180°. 15
Wie ferner in Fig. 1 und 2b besonders gut zu erkennen, sind die Nocken 15 der Nabe 2 jeweils mit einem radial nach außen vorstehenden Bund 22 versehen, welcher die Grundseite der U-förmigen Nocken teilweise radial nach außen verlängert. Der Sinn der Bünde 22 als axiale Sicherung der Bremsscheibe 1 auf der Nabe 2 erschließt sich beim Betrachten der Fig. 2b, die einen Schnitt langes der Linie A-A aus Fig. 2a zeigt, also einen Schnitt, der im oberen Bereich der Fig. 2b durch einen Nocken 15 und im unteren Bereich dieser Figur durch ein Abstützelement 8 gelegt ist.As can also be seen particularly well in Fig. 1 and 2b, the cams 15 of the hub 2 are each provided with a radially outwardly projecting collar 22, which partially extends the base of the U-shaped cams radially outwards. The purpose of the collars 22 as an axial securing of the brake disk 1 on the hub 2 becomes clear when looking at Fig. 2b, which shows a section along the line A-A from Fig. 2a, i.e. a section that is laid through a cam 15 in the upper area of Fig. 2b and through a support element 8 in the lower area of this figure.
Wie aus dem Zusammenspiel der Fig. 1 und 2a-c zu erkennen, ist die Bremsscheibe 1 auf die Bremsscheibennabe 2 (auch Bremsscheibenträger genannt) axial aufschiebbar, wobei die Nuten 15 und die Abstützelemente 8 im Umfangsrichtung ineinander greifen. Die zwischen den Nocken 15 und den Abstützelementen 8 verbleibenden Zwischenräume 26 ermöglichen das seitliche Aufschieben der Zwischenelemente 9 über die Abstützelemente 8 und damit eine sichere Drehmomentübertragung von den Abstützelementen 8 über die Zwischenelemente 3 auf die Nocken 15 der Nabe.As can be seen from the interaction of Fig. 1 and 2a-c, the brake disc 1 can be pushed axially onto the brake disc hub 2 (also called the brake disc carrier), with the grooves 15 and the support elements 8 engaging with one another in the circumferential direction. The gaps 26 remaining between the cams 15 and the support elements 8 enable the intermediate elements 9 to be pushed laterally over the support elements 8 and thus a secure torque transmission from the support elements 8 via the intermediate elements 3 to the cams 15 of the hub.
Nach dem Aufschieben der Bremsscheibe 1 auf die Nocken 15 der Nabe 2 und nach dem Einsetzen der Zwischenelemente 3 wird der Sicherungsring 4 in die Ringnut 20 eingelegt, aus der er axial nach außen vorsteht. In einer axialen Richtungn legen damit die Bünde 22, welche an Innenansätzen 27 am Innenumfang der Scheibe anliegen, die Bremsscheibe fest. In der anderen axialen Richtung wird die Bremsscheibe 1 vom Sicherungsring 4 fixiert. Ein besonderer Vorteil dieser Art der axialen Sicherung ist darin zu sehen, daß keinerlei Schraubbolzen zum Festlegen der Bremsscheibe auf der Nabe erforderlich sind, welche ggf. nach längerem Betrieb nur noch schwierig bzw. gar nicht mehr gelöst werden können.After the brake disc 1 has been pushed onto the cams 15 of the hub 2 and after the intermediate elements 3 have been inserted, the locking ring 4 is inserted into the annular groove 20, from which it protrudes axially outwards. In one axial direction, the collars 22, which rest against inner projections 27 on the inner circumference of the disc, secure the brake disc. In the other axial direction, the brake disc 1 is fixed by the locking ring 4. A particular advantage of this type of axial securing is that no screw bolts are required to secure the brake disc to the hub, which may be difficult or even impossible to loosen after a long period of operation.
Bremsscheibe 1Brake disc 1
Scheibennabe 2Disc hub 2
Zwischenelemente 3Intermediate elements 3
Sicherungsring 4Retaining ring 4
Reibringe 5,6Friction rings 5.6
Stege 7Bridges 7
Abstützelemente 8Support elements 8
Öffnungen 9Openings 9
Luftspalt 10Air gap 10
Ausnehmungen 11Recesses 11
hohlzylindrischer Abschnitt 12hollow cylindrical section 12
Bohrungen 13Holes 13
hohlzylindrischer Abschnitt 14hollow cylindrical section 14
Nocken 15Cam 15
Luftkanal 16Air duct 16
Ausnehmung 17Recess 17
Bund 18Bund 18
Bund 19Bund 19
Ringnut 20Ring groove 20
Einschnitte 21Incisions 21
Bund 22Bund 22
Grundschenkel 23Base leg 23
Längsschenkel 24,25Longitudinal leg 24.25
Zwischenräume 26Spaces 26
Innenansätze 27Internal approaches 27
Claims (9)
a) die Bremsscheibe (1) weist am inneren Umfangsbereich Abstützelemente (8) auf,
b) die Nabe (2) ist am äußeren Umfang mit Nocken (15) versehen,/Hub connection for connecting the brake disc (1) to the hub (2):
a) the brake disc (1) has support elements (8) on the inner peripheral area,
b) the hub (2) is provided with cams (15) on the outer circumference,
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Publications (1)
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1998
- 1998-09-02 DE DE29823521U patent/DE29823521U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19990826 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20020604 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20041117 |
|
| R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20070403 |