DE4230012A1

DE4230012A1 - ABS-überwachtes Fahrzeugrad

Info

Publication number: DE4230012A1
Application number: DE19924230012
Authority: DE
Inventors: Hans Baumgartner; Dieter Bieker; Armin Theiss
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 1992-09-08
Filing date: 1992-09-08
Publication date: 1994-03-10
Anticipated expiration: 2012-09-09
Also published as: DE4230012C2

Description

Die Erfindung betrifft ein ABS-überwachtes Fahrzeugrad, mit einer ggf. mittels eines zylindrischen Bremsscheibenhalses gehalterter, innenbelüfteter Bremsscheibe und mit einem mit dem Fahrzeugrad umlaufenden Impulsring für die ABS-Überwachung.

Der Ausdruck "ABS-Überwachung" bedeutet, daß das Fahrzeugrad von einer automatischen Blockierschutz-Einrichtung derart überwacht ist, daß während Bremsvorgängen ein Blockieren des Fahrzeugrades verhindert wird. Der Impulsring wird dabei zum Gewinnen der Raddrehzahl proportionaler Impulse magnetisch abgetastet, er weist im allgemeinen eine in einer Radialfläche befindliche Ringfläche auf, welche umlaufend mit gleichmäßiger Verteilung Abschnitte aus magnetisch neutral ein und ferromagnetischen Material besitzt.

Es ist bekannt, den Impulsring fahrzeuginnenseitig an der Radnabe anzuordnen und von einem nicht umlaufenden Sensor magnetisch abzutasten. Bei mit Bremsscheiben ausgestatteten Fahrzeugrädern, insbesondere, falls die Bremsscheiben mittels eines zylindrischen, oftmals topfartig gestalteten Halses gehaltert sind, ergibt sich hierbei ein sehr beengter und unzugängliche Einbauraum sowohl für den Impulsring wie für den Sensor, die Montage- und Wartungsarbeiten sind erschwert und es besteht große Verschmutzungsgefahr. Zudem besteht bei bekannten Anordnungen des Impulsringes an oder in der Nähe von Bremsorganen des Fahrzeugrades, also insbesondere an oder in der Nähe von Bremsscheiben, eine Überhitzungsgefahr für den Impulsring, es können daher Schäden sowohl am Impulsring wie auch am diesem zugeordneten Sensor auftreten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeugrad der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß ohne Beeinträchtigung der Bremsorgane der Impulsring überhitzungssicher in einem gut zugänglichen Raum angeordnet und somit leicht montier- und wartbar ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Impulsring mit einer zylindrischen Außenfläche in entsprechend innenzylindrisch begrenzte Ausnehmungen an radialen Halte- bzw. Ventilationsrippen der Bremsscheibe eingreift und vermittels wenigstens einer Haltefeder elastisch an im wesentlichen in einer Radialebene liegende Seitenbegrenzungsflächen dieser Ausnehmungen angedrückt ist.

In weiterer Ausgestaltung nach der Erfindung vorteilhafte Ausbildungsmöglichkeiten eines derartigen, ABS-überwachten Fahrzeugrades sind den Unteransprüchen entnehmbar.

In den Zeichnungen Fig. 1 und 2 sind zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele für nach der Erfindung ausgebildete Fahrzeugräder dargestellt, wobei die Fig. 2 lediglich einen Ausschnitt in vergrößertem Maßstab zeigt.

Gemäß Fig. 1 ist auf einer feststehenden Achse 1 vermittels Wälzlagerungen 2 eine Nabe 3 eines Fahrzeugrades 4 drehbar gelagert. An einem Flansch 5 der Nabe 3 ist vermittels Radbolzen 6 eine nur strichpunktiert angedeutete Radscheibe mit Felge und Reifen gehaltert. Weiterhin ist mit dem Flansch 5 vermittels Schraubbolzen 7 ein radial auswärts kragender Flanschabschnitt 8 eines im übrigen Im wesentlichen zylindrisch gestalteten Bremsscheibenhalses 9 verschraubt. Dem Flanschabschnitt 8 abgewandt geht der Bremsscheibenhals 9 in einen innenbelüfteten Reibringabschnitt einer Bremsscheibe 10 über, der Reibringabschnitt weist, wie für innenbelüftete Bremsscheiben üblich, zwei zueinander versetzte Reibringe 11 auf, welche durch im wesentlichen radial verlaufende Ventilationsrippen 12 miteinander verbunden sind und somit Kühlluftkanäle umschließen. Die Ventilationsrippen 12 gehen nach radial innen in Halterippen 13 über, welche den Übergang vom Bremsscheibenhals 9 zum Reibringabschnitt versteifen. An den Reibringabschnitt der Bremsscheibe 10 sind beidseitig Bremsbacken 14 anpreßbar, welche vorzugsweise mit einem Kunststoff-Bremsbelagwerkstoff belegt sind. Den Bremsbacken 14 ist ein Zuspannmechanismus 15 einer für Scheibenbremsen üblichen, hier nicht näher dargestellten Bauart zugeordnet, dessen Gehäuse 16 in nicht näher dargestellter, üblicher Weise an der Achse 1 fest gehaltert ist.

Radial innerhalb der von den Ventilationsrippen 12 gebildeten Kühlluftkanäle der Bremsscheibe 10 befindet sich im Bereich der Halterippen 13 ein Impulsring 17, welcher der ABS-Überwachung des Fahrzeugrades zugeordnet ist. Der Impulsring 17 weist eine zylindrische Außenfläche 18 auf, mit einem axialen Teilabschnitt dieser Außenfläche 18 greift der Impulsring 17 mit einer Spielpassung, beispielsweise einem Schiebesitz, in entsprechend innenzylindrisch begrenzte Ausnehmungen 19 an den Halterippen 13 ein und wird somit zentriert zum Fahrzeugrad 4 gehaltert. Die Ausnehmungen 19 weisen in einer Radlalebene liegende Seitenbegrenzungsflächen 20 auf, an welche der Impulsring 17 vermittels einer Haltefeder 21 elastisch angedrückt ist. Die Haltefeder 21 weist einen im wesentlichen zylindrischen Mittelabschnitt 22 auf, der sich an diesen einerseits anschließende Endabschnitt 23 ist am im Querschnitt etwa einem rechtwinkigen Dreieck entsprechenden Grundkörper 24 des Impulsringes 17 gehaltert, der andersseitige Endabschnitt 25 Ist nach radial außen abgebogen und hintergreift eine radlale Schulterfläche 26 an den Halterippen 13 der Bremsscheibe 10. Der Grundkörper 24 des Impulsringes 17 ist aus einem hitzebeständigen, magnetisch neutralen Werkstoff gefertigt, er besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff-Bremsbelagwerkstoff, wie er auch für die Beläge der Bremsbacken 14 verwendbar ist. Den Halterippen 13 abgewandt endet der Impulsring 17 mit einer in einer Radialebene liegenden, ringförmigen Seltenwandung, in welche in nicht näher dargestellter Weise vorzugsweise radial stegartig ausgebildete Elemente aus einem ferromagnetischen Material über den Umfang gleichmäßig verteilt eingelassen sind. Dieser ringförmigen Seitenwandung steht ein Sensorelement 27 zur magnetischen Abtastung gegenüber, das Sensorelement 27 ist am Gehäuse 16 gehaltert.

Der Grundkörper 24 kann auf seiner dem Sensorelement 27 abgewandten Seite über seinen Umfang gleichmäßig verteilt mit radialen Durchbrechungen bzw. Radialnuten versehen sein, wodurch eine Verbesserung der Kühlluftzufuhr zum Reibring 11 erreichbar ist. Der Mittellabschnitt 22 der Haltefeder 21 kann entsprechende Durchbrechungen aufweisen.

Da der Impulsring 17 nur auf den Halterippen 13 der Bremsscheibe 10 mit Spielpassung bzw. Schiebesitz aufliegt, wird von der Bremsscheibe 10 nur wenig Kontaktwärme auf den Impulsring 17 übertragen, dieser ist somit vor Überhitzung geschützt. Unterstützt wird dieser Überhitzungsschutz durch die Anordnung des Impulsringes 17 im noch kühlen Kühlluftbereich für die Bremsscheibe 10. Infolge der Spielpassung bzw. des Schiebesitzes ergeben sich bei unterschiedlichen Wärmedehnungen von Bremsscheibe 10 bzw. Halterippen 13 im Bereich der Ausnehmungen 19 und des Impulsringes 17 keine Passungsprobleme.

Es ist zweckmäßig, den Impulsring 17 in axialer Richtung derart zu positionieren, daß sich zumindest im Neuzustand der Bremsscheibe 10 seine dem Sensorelement 27 gegenüberstehende, ringförmige Seitenwandung in oder axial zurückversetzt zur dieser Seite zugeordneten Reibringfläche 28 des Reibringes 11 befindet: Hierdurch erfährt der Impulsring 17 einen Schutz vor Beschädigung, insbesondere bei Transport und Lagerung der losen, bereits mit dem Impulsring 17 ausgestatteten Bremsscheibe 10.

Gemäß Fig. 2 weist der Impulsring 17 einen Grundkörper 29 aus metallischem, magnetisch aktiven, vorzugsweise ferromagnetischen Material auf. Der Grundkörper 29 entspricht im Querschnitt im wesentlichen einem rechten Winkel, wobei sich an einen radial äußeren, zylindrischen Abschnitt 30 einerseits ein nach radial innen abgebogener Flansch mit einer Radialringfläche 31 anschließt, welcher das Sensorelement 27 gegenübersteht. In die Radialringfläche 31 münden über deren Umfang gleichmäßig verteilt im Grundkörper 29 befindliche Ausnehmungen 32. Mit seinem der Radialringfläche 31 abgewandten Endabschnitt greift der Abschnitt 30 in die entsprechend gestalteten Ausnehmungen 19 der Halterippen 13 ein, wobei er mit seinem axialen Ende an der Seitenbegrenzungsfläche 20 anliegt. Die elastische Halterung des Impulsringes 17 wird durch Eingriff des Endteiles seines nach radial außen aufgeweiteten Endabschnittes 33 in entsprechend nach radial außen erweiterte Abschnitte der Ausnehmungen 19 bewirkt. Des weiteren ist der Abschnitt 30 mit radialen Durchbrechungen 34 versehen, durch welche Kühlluft zum Reibring 11 zu strömen vermag. Im weiteren entspricht der Aufbau des Fahrzeugrades demjenigen nach Fig. 1 und braucht daher nicht weiter beschrieben zu werden. Insbesondere liegt auch die Radialringfläche 31 in oder axial zurückversetzt zur sie umschließenden Reibringfläche 28 des Reibringes 11.

Die Ausführung des Fahrzeugrades nach Fig. 2 weist hinsichtlich des Überhitzungsschutzes, der zentrierten Halterung und dem Vermeiden von Wärmedehnungsspannungen bezüglich des Impulsringes 17 die gleichen Vorteile wie zu Fig. 1 beschrieben auf. Zudem sind bei beiden Ausführungen die Impulsringe 17 infolge ihrer federnden Halterungen an relativ gut zugänglichen Stellen leicht montier- und wartbar.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 kann es zum Vermeiden von die Signalabgabe evtl. beeinträchtigenden Verschmutzungen zweckmäßig sein, die Ausnehmungen 32 mit einem hitzebeständigen, magnetisch neutralen Werkstoff auszufüllen, derart, daß die Radialringfläche 31 eine durchgehend ebene Fläche bildet. Dabei kann es des weiteren zeckmäßig sein, den Grundkörper 29 teilweise oder auch insgesamt mit diesem hitzebeständigen, magnetisch neutralen Werkstoff zu beschichten, hierdurch kann die Korrosionsbeständigkeit des Impulsringes 17 gesteigert und der Wärmeübergang von den Halterippen 13 zum Abschnitt 30 weiter vermindert werden. Wie zum Grundkörper 24 nach Fig. 1 beschrieben, kann dieser Werkstoff zweckmäßig ein Kunststoff-Bremsbelagwerkstoff sein.

Kurzfassung

Das ABS-überwachte Fahrzeugrad ist mit einer vermittels eines zylindrischen Bremsscheibenhalses (9) gehalterten, innenbelüfteter Bremsscheibe (10) und mit einem Impulsring (17) ausgestattet. Der Impulsring (17) greift mit einer zylindrischen Außenfläche (18) in entsprechend innenzylindrisch begrenzte Ausnehmungen (19) an radial verlaufenden Halterippen (13) für den Reibring (11) der Bremsscheibe (10) ein. Vermittels einer gesonderten Haltefeder (21) bzw. unter Eigenfederung ist der Impulsring (17) elastisch an eine in einer Radialebene liegenden Seitenbegrenzungsfläche (20) der Ausnehmungen (19) angedrückt. Der Impulsring (17) weist in den Ausnehmungen (19) radial eine Spielpassung bzw. einen Schiebesitz auf.

Der Impulsring (17) ist somit an einer montage- und wartungsfreundlichen Stelle des Fahrzeugrades anordenbar und ist vor Überbeanspruchungen durch Hitze oder Wärmedehnungen geschützt.

Bezugszeichenliste

1 Achse
2 Wälzlagerung
3 Nabe
4 Fahrzeugrad
5 Flansch
6 Radbolzen
7 Schraubbolzen
8 Flanschabschnitt
9 Bremsscheibenhals
10 Bremsscheibe
11 Reibring
12 Ventilationsrippe
13 Halterippe
14 Bremsbacke
15 Zuspannmechanismus
16 Gehäuse
17 Impulsring
18 Außenfläche
19 Ausnehmung
20 Seitenbegrenzungsfläche
21 Haltefeder
22 Mittelabschnitt
23 Endabschnitt
24 Grundkörper
25 Endabschnitt
26 Schulterfläche
27 Sensorelement
28 Reibringfläche
29 Grundkörper
30 Abschnitt
31 Radialringfläche
32 Ausnehmung
33 Endabschnitt
34 Durchbrechung

Claims

1. ABS-überwachtes Fahrzeugrad, mit einer ggf. mittels eines zylindrischen Bremsscheibenhalses (9) gehalterter, innenbelüfteter Bremsscheibe (10) und mit einem mit dem Fahrzeugrad (4) umlaufenden Impulsring (17) für die ABS-Überwachung, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsring (17) mit einer zylindrischen Außenfläche (18) in entsprechend innenzylindrisch begrenzte Ausnehmungen (19) an radialen Halte- bzw. Ventilationsrippen (13) der Bremsscheibe (10) eingreift und vermittels wenigstens einer Haltefederung (Haltefeder 21 bzw. Endabschnitt 33) elastisch an im wesentlichen in einer Radialebene liegende Seitenbegrenzungsflächen (20) dieser Ausnehmungen (19) angedrückt ist.

2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (19) sich radial innerhalb der Innenbelüftungskanäle der Bremsscheibe (10) befinden.

3. Fahrzeugrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsring (17) zumindest an seinen Anlagestellen an den Halte- bzw. Ventilationsrippen (13) aus hitzebeständigem, magnetisch neutralen Werkstoff besteht.

4. Fahrzeugrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsring (17) einen im Querschnitt im wesentlichen einem rechtwinkligen Dreieck entsprechenden Grundkörper (24) aus dem hitzebeständigen, magnetisch neutralen Werkstoff aufweist, in dessen in einer Radialebene liegende, ringförmige Seltenwandung über den Umfang gleichmäßig verteilt vorzugsweise radialstegartige Elemente aus einem ferromagnetischen Material eingelassen sind.

5. Fahrzeugrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Haltefeder (21) mit einem annähernd zylindrischen Mittelabschnitt (22) vorgesehen ist, deren einer Endabschnitt (23) im Grundkörper (24) gehaltert und deren anderer Endabschnitt (25) nach radial außen abgebogen ist und eine radiale Schulterfläche (26) an der Bremsscheibe (10), insbesondere an deren Halte- bzw. Ventilationsrippen (13), axial hintergreift.

6. Fahrzeugrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsring (17) einen metallischen Grundkörper (29) aus magnetisch aktivem Material aufweist, der von dem hitzebeständigen, magnetisch neutralen Werkstoff zumindest teilweise beschichtet ist.

7. Fahrzeugrad nach Anspruch 6, wobei der Grundkörper (29) in einer Radialringfläche (31) mündende Ausnehmungen (32) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (32) vom hitzebeständigen, magnetisch neutralen Werkstoff ausgefüllt sind, derart, daß die Radialringfläche (31) eine durchgehend ebene Fläche ist.

8. Fahrzeugrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hitzebeständige, magnetisch neutrale Werkstoff ein Kunststoff-Bremsbelagwerkstoff ist.

9. Fahrzeugrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsring (17) von radialen Belüftungskanälen (Durchbrechungen 34) durchbrochen ist, die über seinen Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

10. Fahrzeugrad nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Seitenwandung bzw. die Radialringfläche (31) des Impulsringes (17) sich in der oder axial zurückversetzt zur Ebene der sie umschließenden Reibringfläche (28) des Reibringes (11) der Bremsscheibe (10) befindet.