DE102011109716A1

DE102011109716A1 - Vorrichtung zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils

Info

Publication number: DE102011109716A1
Application number: DE102011109716A
Authority: DE
Inventors: Thomas Klinger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2011-08-06
Filing date: 2011-08-06
Publication date: 2013-02-07

Abstract

Die Erfindung betriff eine Vorrichtung (10) zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils (12), wobei das Kraftfahrzeugrad über einen Radträger (14) drehbar gelagert ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Radträger (14) hohl ausgebildet ist und zumindest eine Luftzuführöffnung (16) und mindestens eine auf das zu kühlende Bremsenbauteil (12) ausgerichtete Luftabführöffnung (18) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Bekanntlich sind die Bremsscheiben einer Scheibenbremse hohen thermischen Belastungen ausgesetzt. Insbesondere für höher belastete Kraftfahrzeugscheibenbremsen sind spezielle Kühlmaßnahmen erforderlich, wozu im Allgemeinen gezielte Lüftkühlung herangezogen wird.
Die DE 37 11 682 offenbart eine Luftkühlung für eine Fahrzeugbremse. Die Luftkühlung umfasst einen Leitkanal, durch den ein an einem Einströmquerschnitt des Leitkanals eingetretener Zuluftstrom einer zugeordneten Bremseinrichtung und einem zwangsbelüftbaren Wärmetauscher zuführbar ist. Um die Fahrtwindabhängigkeit der Luftkühlung für die Fahrzeugbremse zu reduzieren, ist es vorgesehen, dass der Wärmetauscher derart im Leitkanal angeordnet ist, dass die der Bremseinrichtung zugeführte Kühlluft im Wesentlichen vom Abluftstrom des Wärmetauschers gebildet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Vorrichtung zur Kühlung einer Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen, die konstruktiv einfach und bauraumsparend ausgebildet ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Gemäß Patentanspruch 1 betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils, wobei das Kraftfahrzeugrad über einen Radträger drehbar gelagert ist. Bekanntlich wird der Radträger auch als „ Schwenklager” oder „Achsschenkel” bezeichnet, wenn sich der Radträger an einer gelenkten Achse befindet. Vorliegend soll der Begriff „Radträger” derart verstanden werden, dass auch diese Ausführungen miterfasst sind.
Erfindungsgemäß ist der Radträger hohl ausgebildet und weist zumindest eine Luftzuführöffnung und mindestens eine auf das zu kühlende Bremsenbauteil ausgerichtete Luftabführöffnung auf.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist nunmehr eine Vorrichtung zur Kühlung eines Bremsenbauteils zur Verfügung gestellt, die aufgrund der Ausnutzung des Radträgers wenig Bauraum beansprucht und aufgrund der geringen Bauteilzahl konstruktiv einfach ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist die mindestens eine Luftabführöffnung düsenförmig ausgebildet. Die düsenförmige Ausgestaltung erweist sich als vorteilhaft, da hierdurch eine zielgerichtete Beaufschlagung des Kühlluftstrom auf das zu kühlende Bremsenbauteil gewährleistet ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, weist der Radträger mehrere Luftabführöffnungen, vorzugsweise düsenförmig ausgebildete Luftabführöffnungen, auf. Dies hat den Effekt, dass das zu kühlende Bremsenbauteil mit mehreren Kühlluftströmen beaufschlagt wird, so dass eine verbesserte Kühlung sichergestellt ist.
Um eine gleichmäßige Kühlung des zu kühlenden Bremsenbauteils zu ermöglichen, sind die mehreren Luftabführöffnungen in Umfangsrichtung und/oder in radiale Richtung gleichmäßig verteilt angeordnet.
Vorzugsweise ist an der Luftzuführöffnung des Radträgers eine Luftzuführeinrichtung, z. B. in Form eines Schlauchs angeschlossen, über die der Radträger mit Kühlluft versorgbar ist. Die Versorgung des Radträgers über eine Luftzuführeinrichtung mit Kühlluft erweist sich als vorteilhaft, da hierdurch an geeigneten Stellen des Kraftfahrzeuges die Kühlluft für die Kühlung der Scheibenbremse abgreifbar ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Luftzuführeinrichtung mit ihrem dem Radträger abgewandten Ende derart angeordnet, dass über die Luftzuführeinrichtung der Radträger vom Kühlergrill und/oder Unterboden und/oder Saugluft des Motors mit Kühlluft versorgt wird. Insbesondere die Versorgung mittels Saugluft des Motors erweist sich als vorteilhaft, da der Motor beim Bremsvorgang nicht voll ansaugt, und somit ausreichend Kühlluft für Versorgung der Scheibenbremse vorhanden ist.
Vorzugsweise sind Mittel vorgesehen, über die die aus der Luftabführöffnung bzw. aus den Luftabführöffnungen austretende Kühlluftstrommenge einstellbar/regelbar ist. Dies erweist sich als vorteilhaft, da hierdurch eine an die Fahrsituation und/oder der Betriebsbedingen der Bremsanlage angepasste Kühlung ermöglicht ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist in der Luftzuführeinrichtung ein Ventil angeordnet, über den der dem Radträger zugeführte Luftstrom einstellbar ist. Hierzu steht das Ventil mit einer Steuer-Regeleinheit in Wirkverbindung über die die Ventilöffnungsstellung und damit der Luftstromdurchfluss steuer-/regelbar ist. Als Steuergröße können z. B. Bremsdruck, Scheibentemperatur oder sonstige Signale, die eröffnen, wie lange die Bremsen betätigt wurden, herangezogen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Luftabführöffnung(en) ein wärmesensibles Material auf bzw. die als Düsen ausgebildete(n) Luftabführöffnung(en) ist/sind aus einem wärmesensiblen Material ausgebildet Unter einem wärmesensiblen Material ist hier ganz allgemein ein Material zu verstehen, welches die Eigenschaft hat, abhängig von der Temperatur seine Geometrie zu ändern. Die Verwendung eines wärmesensiblen Materials hat den Effekt, dass bei Erreichen einer vorbestimmten Aktivierungstemperatur ein automatisches Öffnen der Lüftabführöffnung(en) ermöglicht ist. D. h. die Eigenschaft des wärmesensiblen Material, nämlich eine von der Temperatur abhängige Geometrieänderung, wird vorliegend ausgenutzt, so dass die Düse abhängig von der Temperatur den Kühlluftstrom automatisch adaptiert.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass diese für unterschiedlich ausgebildete Bremsen verwendbar ist. So kann es sich beispielsweise bei dem zu kühlenden Bremsenbauteil um die Bremsscheibe einer Scheibenbremse oder auch um die Reibfläche einer Trommelbremse handeln. Denkbar ist aber auch, die Vorrichtung zur Kühlung einer Bremsscheibe mit integrierter Trommel-Feststellbremse zu verwenden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist am Radträger ein Bremsenabschirmblech angeordnet, wobei das Bremsenabschirmblech über mindestens ein eine Durchgangsbohrung aufweisendes Befestigungselement in einer Luftabführöffnung gelagert ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
In der Zeichnung bedeutet:
1 eine Vorrichtung zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils.
1 zeigt mehr oder minder schematisch eine insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Vorrichtung zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils.
Vorliegend handelt es sich beim dem zu kühlenden Bremsenbauteil um eine Bremsscheibe 12 einer Scheibenbremse. Die Bremsscheibe 12 sowie das – hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellte Kraftfahrzeugrad – sind an einem Radträger 14 drehbar gelagert.
Wie 1 zu entnehmen ist, ist der Radträger 14 hohl ausgebildet und weist eine Luftzuführöffnung 16 und eine auf die Bremsscheibe 12 ausgerichtete Luftaustrittsöffnung auf. Über die Luftaustrittsöffnung 18 ist zudem ein Bremsabschirmblech 20 am Radträger 14 gelagert. Hierzu ist das Bremsabschirmblech über ein eine Durchgangsbohrung aufweisendes Befestigungselement 22 am Radträger 14 befestigt.
In der Luftzuführöffnung 16 ist ein Kupplungselement 24 angeordnet, über das ein Schlauch – aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht dargestellt – anschließbar ist. Über den Schlauch wird an einer geeigneter Stelle des Kraftfahrzeugs Kühlluft abgegriffen und mittels der Luftzufuhröffnung 16 dem Radträger 14 und von dort über die Luftaustrittsöffnung 18 der Bremsscheibe 12 zugeführt.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung zur Kühlung einer Scheibenbremse
12: Bremsscheibe
14: Radträger
16: Luftzuführöffnung
18: Luftabführöffnung
20: Bremsenabschirmblech
22: Befestigungselement
24: Kupplungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 3711682 [0003]

Claims

Vorrichtung (10) zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils (12), wobei das Kraftfahrzeugrad über einen Radträger (14) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Radträger (14) hohl ausgebildet ist und zumindest eine Luftzuführöffnung (16) und mindestens eine auf das zu kühlende Bremsenbauteil (12) ausgerichtete Luftabführöffnung (18) aufweist.
Vorrichtung (10) zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Luftabführöffnung (18) düsenförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung (10) zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Radträger (14) mehrere auf das zu kühlende Bremsenbauteil (12) ausgerichtete Luftabführöffnungen (18) aufweist.
Vorrichtung (10) zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils (12) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabführöffnungen (18) in Umfangsrichtung und/oder in radiale Richtung betrachtet verteilt angeordnet sind.
Vorrichtung (10) zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils (12) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Luftzuführungsöffnung (16) eine Luftzuführeinrichtung angeschlossen ist, über den der Radträger (14) mit Kühlluft versorgbar ist.
Vorrichtung (10) zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils (12) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzuführeinrichtung mit ihrem dem Radträger (14) abgewandten Ende derart angeordnet ist, dass über die Luftzuführeinrichtung der Radträger (14) vom Kühlergrill und/oder Unterboden und/oder Saugluft des Motors mit Kühlluft versorgbar ist.
Vorrichtung (10) zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils (12) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, über die eine aus der/den Luftabführöffnung(en) (18) austretende Kühlluftstrommenge einstellbar ist.
Vorrichtung (10) zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils (12) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Luftzuführeinrichtung ein Ventil angeordnet ist, das über eine Regel-/Steuereinheit regel-/steuerbar ist.
Vorrichtung (10) zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils (12) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabführöffnung(en) (18) ein wärmesensibles Material aufweisen.
Vorrichtung (10) zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils (12) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zu kühlenden Bremsenbauteil um eine Bremsscheibe (12) einer Scheibenbremse oder um eine Reibfläche einer Trommelbremse handelt.
Vorrichtung (10) zur Kühlung eines mit einem Kraftfahrzeugrad umlaufenden Bremsenbauteils (12) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Radträger (14) ein Bremsenabschirmblech (20) angeordnet ist, wobei das Bremsenabschirmblech (20) über mindestens ein eine Durchgangsbohrung aufweisendes Befestigungselement (22) in einer Luftabführöffnung (18) gelagert ist.