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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsscheibenanordnung für ein Fahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
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Derartige Bremsscheibenanordnungen werden im Kraftfahrzeugbau in der Regel einmal je Rad verwendet. Die Bremsscheibe ist mit der Radfelge drehfest verbunden und beide zusammen sind mit dem Lagerflansch des in dem Radträger gehaltenen Radlagers so verbunden, dass sie sich gegenüber dem Radträger drehen können. An dem Radträger ist weiterhin ein Bremssattel angeordnet, der die Bremsscheibe beidseitig teilweise umgreift. Der Bremssattel ist mit vorzugsweise hydraulisch verschiebbaren Kolben ausgestattet, womit sich Bremsbeläge gegen die axialen Reibflächen der Bremsscheibe pressen lassen, um die Rotationsgeschwindigkeit der Bremsscheibe bedarfsweise zu reduzieren. Zum Schutz der Bremsscheibe vor Feuchtigkeit und/oder Verschmutzung ist auf der Radträgerseite eine als Blech ausgebildete Bremsenabdeckung angeordnet, welche die Bremsscheibe auf dieser einen Seite abschnittsweise axial überlagert.
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Die
DE 10 2005 014 153 A1 beschreibt eine Bremsenabdeckung für eine Bremsscheibe einer Fahrzeugbremse, umfassend ein Ventilationsgitter in einem die Bremsscheibe axial abdeckenden Bereich, wobei die Bremsenabdeckung aus Kunststoff besteht und das Ventilationsgitter integral an dieser ausgebildet ist.
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Die gattungsbildende
DE 43 44 051 A1 offenbart eine luftgekühlte Scheibenbremse für Fahrzeuge mit einer in der Radfelge angeordneten Bremsscheibe und einer diese auf ihrer fahrzeuginneren Seite im wesentlichen vollflächig gegen Spritzwasser abdeckenden, an einem nichtdrehenden Achsteil befestigten scheibenförmigen Schutzabdeckung, die über die Scheibenfläche verteilte schlitzförmige Luftdurchtritte aufweist, welche durch aus der Scheibenebene zur einen und zur anderen Scheibenseite hin ausgestellte radial ausgerichtete Stege gebildet sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Bremsscheibenanordnung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte Kühlleistung der Bremsscheibe mit geringerem Schmutzeintrag verbindet.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Eine Bremsscheibenanordnung für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen Radträger, ein Radlager mit Lagerflansch, eine innenbelüftete Bremsscheibe mit Kühlkanälen, wobei die Kühlkanäle bezogen auf die Bremsscheibe jeweils einen radial innenliegenden Einlass und einen radial außenliegenden Auslass aufweisen, einen Bremssattel und eine flächig ausgebildete Bremsenabdeckung, wobei das Radlager derart von dem Radträger gehalten wird, dass sich dessen Lagerflansch relativ zu dem Radträger drehen kann, wobei die Bremsscheibe drehfest mit dem Lagerflansch verbunden ist, wobei der Bremssattel so an dem Radträger befestigt ist, dass er die Bremsscheibe in axialer Richtung beidseitig abschnittsweise umgreift, wobei die Bremsenabdeckung so an dem Radträger befestigt ist, dass sie die Bremsscheibe einseitig in axialer Richtung zumindest teilweise überdeckt und sich in der Fläche bis an den Lagerflansch und den Bremssattel hin erstreckt, wobei die Bremsenabdeckung mehrere schlitzförmige Öffnungen aufweist, die in mehrere voneinander abgegrenzte Schlitzcluster unterteilt sind und wobei die Schlitzcluster bei bestimmungsgemäßen Verbau der Bremsscheibenanordnung im Fahrzeug ausschließlich in der geodätisch oberen Hälfte der Bremsenabdeckung und einem unmittelbar benachbarten Bereich um das Radlager herum an der Bremsenabdeckung angeordnet sind und wobei die Einlässe der Bremsscheibe in den Bereich der Schlitzcluster um das Radlager herum münden.
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Indem die schlitzförmigen Öffnungen der Bremsenabdeckung in Schlitzclustern angeordnet sind, wobei die Schlitzcluster bei bestimmungsgemäßen Verbau der Bremsscheibenanordnung im Fahrzeug ausschließlich in der geodätisch oberen Hälfte der Bremsenabdeckung und einem unmittelbar benachbarten Bereich um das Radlager bzw. den Lagerflansch herum (radial innen) an der Bremsenabdeckung angeordnet sind, wird ein optimaler Kompromiss zwischen dem Schutz der sich axial benachbart zu der Bremsenabdeckung drehenden Bremsscheibe vor Schmutz und Nässe und dem Durchfluss von Kühlluft durch die schlitzförmigen Öffnungen hin zur Bremsscheibe erzielt. Als Schlitzcluster ist eine abgrenzbare Gruppe von schlitzförmigen Öffnungen zu verstehen. Innenbelüftete Bremsscheiben haben eine weite Verbreitung im Kraftfahrzeugbau gefunden. Sie basieren auf dem Prinzip, dass durch die Rotation der Bremsscheibe Luft in die Einlässe der von den beiden Reibflächen der Bremsscheibe axial flankierten Kühlkanäle gelangt, mittels der Zentrifugalkraft durch die Kühlkanäle hindurch fließt und letztlich über die Auslässe der Kühlkanäle wieder aus der Bremsscheibe austritt. Beim Durchfließen der Kühlkanäle wird die Luft durch die Abwärme der Bremsscheibe erwärmt, wodurch diese sich abkühlen kann. Die Einlässe im verbauten Zustand der Bremsscheibenanordnung in dem Bereich der Schlitzcluster um den Lagerflansch bzw. das Radlager herum (radial innenliegende Schlitzcluster) münden zu lassen, hat den Vorteil, dass die Einlässe durch diese benachbarten Schlitzcluster sehr viel leichter mehr Luft ansaugen können, während die schlitzförmigen Öffnungen weiterhin gröberen Schmutz und einen Teil des Spritzwassers zurückhalten.
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In einer bevorzugten Ausführung unterscheiden sich die Schlitzcluster teilweise in der räumlichen Ausrichtung ihrer schlitzförmigen Öffnungen voneinander. Dieses Gestaltungsmerkmal erlaubt eine verbesserte Einflussnahme auf den Luftstrom durch die Bremsenabdeckung. Dabei müssen nicht alle Schlitzcluster eine jeweils unterschiedliche räumliche Ausrichtung ihrer schlitzförmigen Öffnungen aufweisen. Es reicht bereits wenn sich ein Teil der Schlitzcluster voneinander unterscheidet.
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In einer bevorzugten Ausführung sind die schlitzförmigen Öffnungen durch einen Stanzprozess mit anschließender Verprägung der Ränder in die Bremsenabdeckung eingebracht. In einer besonders bevorzugten Ausführung weisen die verprägten Ränder der schlitzförmigen Öffnungen von der Bremsscheibe weg. Diese Art der Herstellung ist sehr effizient bei metallischen Bremsenabdeckungen aus Blechplatinen als Halbzeug. Bei Bremsenabdeckungen aus Kunststoff können die schlitzförmigen Öffnungen bevorzugt gleich während des Spritzvorgangs in der Form hergestellt werden. Bei Bremsenabdeckungen aus Kunststoff und Metall gleichermaßen möglich ist das Ausschneiden der schlitzförmigen Öffnungen, beispielsweise mit einem Laserschneidverfahren, wobei der weitere Bearbeitungsschritt des Verprägens der Ränder bei den metallischen Bremsenabdeckungen im Anschluss vorgenommen werden kann.
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Die Ränder der schlitzförmigen Öffnungen können in einer weiteren bevorzugten Ausführung einseitig oder beidseitig eine Überhöhung in lateraler Richtung zur Ebene der Bremsenabdeckung aufweisen, um den Luftstrom noch gezielter einzufangen bzw. Wasser und andere Medien besser von der Bremsscheibe fernzuhalten.
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In einer bevorzugten Ausführung ist der Bereich der Bremsenabdeckung mit den unmittelbar benachbart um den Lagerflansch bzw. das Radlager herum angeordneten Schlitzclustern topfförmig axial ausgestülpt. Diese topfförmige axiale Ausstülpung ermöglicht es, die entsprechenden Schlitzcluster noch näher an die Einlässe der Kühlkanäle der Bremsscheibe heranzubringen.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
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Darin zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf die vollständige Bremsscheibenanordnung;
- 2 eine Draufsicht auf die Bremsscheibenanordnung ohne Bremsscheibe;
- 3 eine seitliche Schnittansicht der Bremsscheibenanordnung;
- 4 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Bremsenabdeckung;
- 5 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Bremsenabdeckung.
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Gemäß der 1 hat eine Bremsscheibenanordnung 1 für ein Fahrzeug einen Radträger 2, an dem eine Bremsscheibe 5 mittels eines vorliegend nicht sichtbaren Radlagers mit Lagerflansch drehbar gelagert ist. An dem Radträger 2 ist weiterhin ein Bremssattel 6 fest angeordnet, wobei der Bremssattel 6 die Bremsscheibe 5 teilweise umgreift, so dass die nicht dargestellten Bremsbeläge von den ebenfalls nicht dargestellten Bremskolben des Bremssattels 6 gegen die beiderseits vorhandenen axialen Reibflächen 5a der Bremsscheibe 5 gepresst werden können. Die Bremsscheibe 5 kann sich folglich relativ zum fest stehenden Bremssattel 6 durch diesen hindurch drehen. Auf der Seite des Radträgers 2 ist eine Bremsenabdeckung 7 angeordnet, welche die dortige Reibfläche 5a der Bremsscheibe 5 teilweise überlagert. Die Bremsenabdeckung 7 hat schlitzförmige Öffnungen 9, die in Schlitzclustern 8 zusammengefasst sind.
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Die 2 zeigt die Bremsscheibenanordnung 1 analog der 1 mit abgenommener Bremsscheibe. Dabei kann man den Lagerflansch 4 des Radlagers 3 erkennen, an dem die Bremsscheibe drehfest angeordnet werden kann. Weiterhin erkennbar ist die Anordnung des Bremssattels 6 an dem Radträger 2. Die Bremsenabdeckung 7 hat mehrere Schlitzcluster 8, die sich teilweise in ihrer räumlichen Ausrichtung der schlitzförmigen Öffnungen 9 voneinander unterscheiden. Die Bremsenabdeckung 7 ist in der Art eines flächigen Blechs ausgebildet, wobei deren radial äußere Begrenzung im wesentlichen der Außenkontur der in 1 dargestellten Bremsscheibe 5 folgt. Die flächige Ausdehnung der Bremsenabdeckung 7 wird weiterhin durch den Bremssattel 6 und die Aufnahme für das Radlager 3 am Radträger 2 begrenzt. Insbesondere im Bereich um das Radlager 3 und den Lagerflansch 4 herum erstreckt sich die Bremsenabdeckung 7 bis in die unmittelbare Nähe zu diesen. Die Bremsenabdeckung 7 ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ausschließlich in ihrer geodätisch oberen Hälfte und im Bereich um den Lagerflansch 4 bzw. das Radlager 3 herum Schlitzcluster 8 aufweist. Die untere Hälfte der Bremsenabdeckung 7 außerhalb des unmittelbar um den Lagerflansch 4 bzw. das Radlager 3 herum liegenden Bereichs weist keine schlitzförmigen Öffnungen 9 auf, ist also vollkommen geschlossen.
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Gemäß der 3 hat eine Bremsscheibenanordnung 1 einen Radträger 2, in dem ein Radlager 3 mit einem drehbaren Lagerflansch 4 gehalten ist. An dem Lagerflansch 4 ist eine Bremsscheibe 5 drehfest befestigt. Zwischen dem Radträger 2 und der Bremsscheibe 5 befindet sich eine Bremsenabdeckung 7, wobei die Bremsenabdeckung 7 mit dem Radträger 2 fest verschraubt ist. Die Bremsenabdeckung 7 hat eine Vielzahl schlitzförmiger Öffnungen 9, die in mehreren Schlitzclustern 8 gruppiert sind. Die schlitzförmigen Öffnungen 9 werden durch einen Stanzprozess mit anschließender Verprägung der Ränder hergestellt, wobei die verprägten Ränder im verbauten Zustand der Bremsenabdeckung 7 von der Bremsscheibe 5 weg weisen. Die Bremsscheibe 5 ist als innenbelüftete Bremsscheibe 5 mit einer Vielzahl von Kühlkanälen 10 durchzogen. Jeder Kühlkanal 10 weist einen radial innenseitigen Einlass 10a und einen radial außenseitigen Auslass 10b auf. Bei der Drehung der Bremsscheibe 5 wird die Luft durch die Zentrifugalkraft in die Einlässe 10a gesaugt und durch die Auslässe 10b wieder hinaus geschleudert. Beim Durchfließen der Kühlkanäle 10 erwärmt sich die Luft durch die Abwärme der Bremsscheibe 5 und kühlt diese somit. Die Einlässe 10a münden in den Bereich der Bremsenabdeckung 7, der die um den Lagerflansch 4 herum liegenden Schlitzcluster 8 aufweist. Dieser Bereich ist im vorliegenden Fall topfförmig von den radial weiter außen liegenden Bereichen der Bremsenabdeckung 7 ausgestülpt. Dadurch können die Einlässe 10a der Kühlkanäle 10 deutlich mehr Luft durch die unmittelbar benachbarten schlitzförmigen Öffnungen 9 der Bremsenabdeckung 7 einsaugen.
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Die 4 zeigt eine erste Ausführungsform der Bremsenabdeckung 7, bei der die Schlitzcluster 8 mit den schlitzförmigen Öffnungen 9 vornehmlich in der oberen Hälfte (bezogen auf die geodätische Lage bei bestimmungsgemäßen Einbau der Bremsenabdeckung 7 in eine nicht dargestellte Bremsscheibenanordnung eines Fahrzeugs) der Bremsscheibenabdeckung 7 angeordnet sind. Die untere Hälfte der Bremsenabdeckung 7 ist hingegen frei von schlitzförmigen Öffnungen 9.
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Die 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Bremsenabdeckung 7, bei der die Schlitzcluster 8 mit den schlitzförmigen Öffnungen 9 in der oberen Hälfte (bezogen auf die geodätische Lage bei bestimmungsgemäßen Einbau der Bremsenabdeckung 7 in eine nicht dargestellte Bremsscheibenanordnung eines Fahrzeugs) der Bremsscheibenabdeckung 7 und in den Bereich um den bei bestimmungsgemäßen Gebrauch der Bremsenabdeckung 7 im Rahmen einer erfindungsgemäßen Bremsscheibenanordnung 1 dort angeordneten Lagerflansch 4 bzw. Radlager 3 (siehe 2) herum angeordnet sind. Der übrige Teil der Bremsenabdeckung 7 ist wiederum frei von schlitzförmigen Öffnungen 9.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bremsscheibenanordnung
- 2
- Radträger
- 3
- Radlager
- 4
- Lagerflansch
- 5
- Bremsscheibe
- 5a
- Reibfläche
- 6
- Bremssattel
- 7
- Bremsenabdeckung
- 8
- Schlitzcluster
- 9
- schlitzförmige Öffnung
- 10
- Kühlkanal
- 10a
- Einlass
- 10b
- Auslass
