DE102011119435A1

DE102011119435A1 - Bremsscheibenabdeckung

Info

Publication number: DE102011119435A1
Application number: DE102011119435A
Authority: DE
Inventors: Werner Wilding; Sebastian Schwartze; Carole Ratel
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2013-05-29

Abstract

Eine Bremsscheibenabdeckung für eine Bremsscheibe (4) einer Scheibenbremse (2), wobei die Bremsscheibenabdeckung die Bremsscheibe (4) der Scheibenbremse (2) innenseitig, außenseitig und an Umfangsrand (26) der Bremsscheibe (4) umgibt und Mittel zu Belüftung der Scheibenbremse (2) vorgesehen sind, umfasst eine innenseitig von der Bremsscheibe (4) angeordnete Innenschale, die die Bremsscheibe (4) innenseitig abdeckt, und eine im Schnitt L-förmige Außenschale (12) aufweist, die den Umfangsrand (26) der Bremsscheibe (4) und die Außenseite der Bremsscheibe (4) abdeckt und an einem Befestigungsbereich (18) der inneren Bremsscheibenabdeckung (10) befestigt ist, wobei die Außenschale (12) die Innenschale (10) in dem Befestigungsbereich überlappt. Zur Kühlung der Bremse sind Belüftungs-Öffnungen (30) an dem den Umfang des die Bremsscheibe (4) abdeckenden Umfangsrand (26) der Außenschale (12) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibenabdeckung für eine Bremsscheibe einer Scheibenbremse.
Bei heutigen Serien-Personenkraftwagen beeinflussen die Räder zu 30% den Gesamt-Luftwiderstand. Daher ist die Radauslegung ein sehr wichtiger Punkt in der aerodynamischen Optimierung und Entwicklung eines Personenkraftwagens. Der niedrigste Wert für den Luftwiderstand wird bisher mit einer aerodynamisch optimierten, meist geschlossen Blende auf einem Stahlrad erreicht. Die gestalterische Freiheit für das Design ist durch diese geschlossenen Funktionsflächen stark begrenzt. Die technischen Notwendigkeiten zum erreichen kommunikationsfähiger cw-Werte sind daher gegenläufig zu den Kundenerwartungen in Bezug auf attraktive Felgen- und Raddesigns.
Aus der DE 10 2008 022 967 A1 ist eine Bremsscheibenabdeckung für eine Bremsscheibe einer Scheibenbremse bekannt, die an einem während einer Fahrt drehfesten Bauteil eines Fahrzeugs abgeordnet ist und welche vorzugsweise trogartig den Umfangsrand der Bremsscheibe mit einem Radius jedenfalls abschnittsweise einfasst. Die Bremsscheibenabdeckung hat zwei Seitenwandbereiche auf einander direkt gegenüberliegenden Axialseitenabschnitten der abzudeckenden Bremsscheibe, welche zumindest einen Teilbereich der Axialseiten der Bremsscheibe abdecken und einen diese seitlichen Wandbereiche verbindenden Grundwandbereich, der den Umfangsrand der Bremsscheibe abdeckt, wobei die Seitenwandbereiche derart winklig zueinander ausgerichtet sind, dass der Abstand zwischen diesen beiden Seitenwandbereichen radial vom inneren Umfangsrand der Seitenwandbereiche zum äußeren Umfangsrand der Bremsscheibenabdeckung hin abnimmt.
Bei dieser Bremsscheibenabdeckung wird zwar die aerodynamische Optimierung durch die nicht rotierende innere Verschalung verbessert, da durch die Reduktion der Durchströmung des Rades der Luftwiderstand des Rades verringert wird. Andererseits ist die Konstruktion aufwändig und stellt den Schutz gegen mechanische Beschädigung über aerodynamische Wirksamkeit.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibenabdeckung bereit zu stellen, die die Reduktion der Durchströmung des Rades erreicht, jedoch die Kühlung der Scheibenbremse nicht beeinträchtigt.
Dazu umfasst die erfindungsgemäße Bremsscheibenabdeckung eine innenseitig von der Bremsscheibe angeordnete innere Bremsscheibenabdeckung, die die Bremsscheibe innenseitig abdeckt, und eine im Schnitt L-förmige Außenschale, die den Umfangsrand der Bremsscheibe und die Außenseite der Bremsscheibe abdeckt und an einem Endbereich der inneren Bremsscheibenabdeckung an einem Befestigungsbereich befestigt ist, wobei die Außenschale die innere Bremsscheibenabdeckung in dem Befestigungsbereich überlappt. Zur Kühlung der Bremse sind Belüftungs-Öffnungen an dem den Umfang des die Bremsscheibe abdeckenden Umfangsrand der Außenschale vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Bremsscheibenabdeckung ist ein passives System, bei dem die Durchströmung von Luft durch die Felge und die Bremse durch die Verschalung reduziert wird, während die ausreichende Kühlung der Bremse durch die Aussparungen an dem den Umfangsrand des die Bremsscheibe abdeckenden Teil der Außenschale erreicht wird. Die erfindungsgemäße Bremsscheibenabdeckung verbindet die Attraktivität bekannter Felgen mit einer Optimierung des Luftwiderstandbeiwerts und damit auch der CO2 Bilanz. Zusätzlich entsteht eine Fläche die zur Gestaltung genutzt werden kann, da die sichtbare Fläche im inneren der Felge als Designfläche erhalten bleibt.
Wenn nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Belüftungs-Öffnungen mittig über der Bremsscheibe angeordnet sind, wird sichergestellt, dass die Belüftung und die Kühlung der Bremsscheibe erhalten bleibt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschale radinal nahezu bündig an der Innenfläche der Felge angeordnet ist. Da somit die Verschalung so nah wie möglich an die Felge-Innerfläche aufgebaut ist, wird der Effekt der Verminderung der Durchströmung optimal verwirklicht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsöffnungen sich radial nach außen erstreckende Ränder aufweisen, wobei die Belüftungs-Öffnungen als Durchzüge gestaltet sind. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die Abluftströmung aus dem Raum zwischen der Bremsscheibe und der inneren Bremsscheibenabdeckung sowie der Außenschale der Bremsscheibenabdeckung effizienter abgeführt werden kann.
Während die Ränder um die Belüftungs-Öffnungen herum in gleicher Höhe ausgebildet sein können, ist es jedoch nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft wenn die Ränder um die Belüftungs-Öffnungen herum in zur Außenseite der Bremse hin mit abnehmender Höhe ausgebildet sind. Auch dadurch wird die Abluftströmung aufgrund der Sogwirkung, die zwischen den Belüftungs-Öffnungen und dem Felgenbett erzeugt wird, und damit die Kühlung effizienter gestaltet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der Außenschale an der inneren Bremsschreibenabdeckung lösbar ausgeführt ist, beispielsweise durch Verwendung von Clips; Klemmen oder Schrauben. Dadurch wird auch eine Nachrüstung bzw. eine Reparatur des Fahrzeuges ohne weiteres ermöglicht.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Bremsscheibenabdeckung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen 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 den Zeichnungen bedeutet:
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Felge mit Teilen der Scheibenbremse;
2 eine Detailansicht der Bremsscheibenabdeckung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Außenschale für die erfindungsgemäße Bremsscheibenabdeckung;
4 einen Schnitt entlang der Linie A-A in 3;
5 einen Schnitt entlang der Linie B-B in 4, und
6 eine perspektivische Darstellung der Außenschale für die erfindungsgemäße Bremsscheibenabdeckung.
Gemäß 1 umfasst eine Scheibenbremse 2 im Wesentlichen eine Bremsscheibe 4 und einen Bremssattel 6, die an einer Achse 8 eines Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Eine innere Bremsscheibenabdeckung 10 der Bremsscheibenabdeckung ist innenseitig von der Bremsscheibe 4 angeordnet und deckt die Bremsscheibe 4 daher innenseitig ab. Eine im Schnitt L-förmige Außenschale 12 ist dazu vorgesehen, den Umfang der Bremsscheibe 4 und die Außenseite der Bremsscheibe 4 abzudecken. Die Außenschale 12 hat eine Aussparung 13 für die Unterbringung des Bremssattels 6. Die Außenschale 12 ist am Umfang der inneren Bremsscheibenabdeckung 10 zu befestigen, wobei die Außenschale 12 die innere Bremsscheibenabdeckung 10 im Befestigungsbereich überlappt, wie noch beschrieben wird.
Nachdem die Außenschale 12 an der inneren Bremsscheibenabdeckung 10 befestigt ist, wird die zusammengebaute Einheit mit der in 1 schematisch gezeigten Felge 14 vereinigt, so dass die Außenschale 12 die Bremsscheibe 4 nach außen zu den Speichen der Felge 14 hin abdeckt.
2 zeigt in einer Detailansicht einen Schnitt durch einen Teil der Felge 14 und der Bremsscheibe 4 mit der aus inneren Bremsscheibenabdeckung 10 und Außenschale 12 bestehenden Bremsscheibenabdeckung, Die Bremsscheibe 4 umfasst Belüftungskanäle, von denen ein Belüftungskanal 16 im Schnitt dargestellt ist. Als techn. Variante für leichte Fahrzeuge können auch Bremsscheiben ohne Innenbelüftung verbaut werden.
Die innere Bremsscheibenabdeckung 10 umfasst einen radial außenliegenden Befestigungsbereich 18, der in etwa parallel zu der Innenfläche 20 der Felge 14 verläuft. Die innere Bremsscheibenabdeckung 10 verläuft von dem Befestigungsbereich 18 über ein in Richtung zu der Bremsscheibe 4 ausgewölbtes Versteifungsprofil 22 zu einem innenseitigen Wandbereich 24, der die Innenseite der Bremsscheibe 4 abdeckt.
Die Außenschale 12 umfasst einen Umfangsrand 26, der den Umfang der Bremsscheibe 4 umgibt und an seinen innen liegenden Ende 28 mit dem Befestigungsbereich 18 der inneren Bremsscheibenabdeckung 10 verbunden ist. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen dem Umfangsrand 26 und dem Endabschnitt 18 lösbar ausgeführt, beispielsweise durch Clips, Klemmen, Schrauben oder dergleichen, was in 2 jedoch nicht angezeigt ist.
Die Außenschale 12 umfasst außer dem Umfangsrand 26 einen zentralen Wandbereich 29, der die Bremsscheibe 4 außenseitig abdeckt und für Designgestaltungen zur Verfügung steht. Der Umfangsrand 26 der Außenschale 12 umfasst Belüftungs-Öffnungen 30, die sich nach außen erstreckenden Ränder 32 aufweisen, wobei die Belüftungs-Öffnungen 30 als Durchzüge gestaltet sind.
Die Belüftungs-Öffnungen 30 liegen mittig über der Bremsscheibe 4, wie in 2 dargestellt ist. Die Ränder 32, die um die Belüftungs-Öffnungen 30 herum ausgebildet sind, haben eine abnehmende Höhe zur Außenseite der Bremse hin, wie in 2 gezeigt ist. Bei dieser Art von Belüftungs-Öffnung 30 und auch dann, wenn die Ränder um die Belüftungs-Öffnungen 30 herum die gleiche Höhe haben, wird der Abstand S (2) zwischen dem radial am weitesten außen liegenden Rand der Belüftungs-Öffnung 30 und der Innenfläche 20 der Felge möglichst gering gehalten, so dass die Außenschale 12 nahezu bündig an der Innenfläche 20 der Felge 14 angeordnet ist.
Die 3 bis 6 zeigen Details der Außenschale 12, wobei die Form der Belüftungs-Öffnungen 30 mit den Rändern 32 im Detail dargestellt ist. 3 zeigt eine Seitenansicht der Außenschale 12 für die Bremsscheibenabdeckung. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in 3. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie B-B in 4, und 6 zeigt eine perspektivische Darstellung der Außenschale 12 Die Figuren zeigen sowohl die längliche Form der Belüftungs-Öffnungen 30 als auch deren gleichmäßige Verteilung am Umfang der Außenschale 12.
Bezugszeichenliste

2: Scheibenbremse
4: Bremsscheibe
6: Bremssattel
8: Achse
10: Innere Bremsscheibenabdeckung
12: Außenschale
13: Aussparung
14: Felge
16: Kühlkanal
18: Befestigungsbereich
20: Innenfläche
22: Versteiungsprofil
24: Wandbereich
26: Umfangsrand
28: Endbereich
29: Wandbereich
30: Belüftungs-Öffnung
32: S Abstand vom Rand 32 zur Innenfläche

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 102008022967 A1 [0003]

Claims

Bremsscheibenabdeckung für eine Bremsscheibe (4) einer Scheibenbremse (2), wobei die Bremsscheibenabdeckung die Bremsscheibe (4) der Scheibenbremse (2) innenseitig, außenseitig und an Umfangsrand (26) der Bremsscheibe (4) umgibt und Mittel zu Belüftung der Scheibenbremse (2) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibenabdeckung eine an sich bekannte innere Bremsscheibenabdeckung (10), die die Bremsscheibe innenseitig abdeckt, und eine im Schnitt L-förmige Außenschale (12) aufweist, die den Umfangsrand (26) der Bremsscheibe (4) und die Außenseite der Bremsscheibe (4) abdeckt und an einem Befestigungsbereich (18) der inneren Bremsscheibenabdeckung (10) befestigt ist, wobei die Außenschale (12) die Innere Bremsscheibenabdeckung (10) in dem Befestigungsbereich überlappt, und dass zur Kühlung der Bremse Belüftungs-Öffnungen (30) an dem den Umfang des die Bremsscheibe (4) abdeckenden Umfangsrand (26) der Außenschale (12) vorgesehen sind.
Bremsscheibenabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsöffnungen (30) mittig über der Bremsscheibenbelüftung angeordnet sind.
Bremsscheibenabdeckung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschale (12) radial nahezu bündig an der Innenfläche (20) der Felge (14) angeordnet ist.
Bremsscheibenabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsöffnungen (30) sich radial nach außen erstreckende Ränder (32) aufweisen, wobei die Belüftungsöffnungen (30) als Durchzüge gestaltet sind.
Bremsscheibenabdeckung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder (32) um die Belüftungs-Öffnungen (30) herum in zur Außenseite der Felge (14) hin mit abnehmender Höhe ausgebildet sind.
Bremsscheibenabdeckung einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der Außenschale (12) an der inneren Bremsscheibenabdeckung (10) lösbar ausgeführt ist, beispielsweise durch Verwendung von Clips, Klemmen oder Schrauben.
Scheibenbremse (2) mit einer Bremsscheibenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.