DE102018004897A1

DE102018004897A1 - Trommelbremse sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102018004897A1
Application number: DE102018004897.8A
Authority: DE
Inventors: Olaf Bausch
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2018-06-16
Filing date: 2018-06-16
Publication date: 2019-12-19

Abstract

Beschrieben wird eine Trommelbremse (6) eines Kraftfahrzeugs (2), mit einem Gehäuse (30) mit einer Bremstrommel (6) und einer Rückenplatte (28), wobei in einem Innenraum (34) des Gehäuses (30) wenigstens ein Bremsbelag (24) angeordnet ist, wobei der Bremsbelag (24) mittels eines Aktuators (26) gegen die Bremstrommel (6) zur Erzeugung von Reibung pressbar ist, wobei in dem Gehäuse (30) wenigstens eine Belüftungsöffnung (10) vorgesehen ist, durch die Luft aus der äußeren Umgebung der Trommelbremse (6) in den Innenraum (34) des Gehäuses (30) gelangen kann, wobei im Gehäuse (30) ein Auffangbereich (22) für Bremsstaub vorgesehen ist. Beschrieben wird desweiteren ein Kraftfahrzeug (2) mit einer entsprechenden Trommelbremse (6).

Description

Vorliegend werden eine Trommelbremse eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Trommelbremse beschrieben.
In Kraftfahrzeugen werden üblicherweise Reibungsbremsen zur Geschwindigkeitsreduktion eingesetzt. Reibungsbremsen weisen in der Regel einen oder mehrere Bremsbeläge und wenigstens einen Reibpartner, z.B. eine Bremsscheibe oder eine Bremstrommel auf, an dem der wenigstens eine Bremsbelag reibt. Bremsbeläge sind Verschleißteile, die bei ihrer Betätigung Bremsenabrieb erzeugen und dabei Bremsstaub freisetzen. Da die Bremsen von Kraftfahrzeugen in der Regel nicht komplett geschlossen sind, wird der Bremsstaub u.a. als Feinstaub in die Umwelt emittiert und führt somit zu Umweltverschmutzung und möglicherweise zu Gesundheitsbelastungen.
Weiterhin sorgt der Bremsstaub für starke Verunreinigungen am Fahrzeug, insbesondere an der Fahrzeugfelge, von wo er sich nur schwer entfernen lässt. Im Falle von Trommelbremsen führt der Bremsstaub auch zu einer Verschmutzung eines Innenraums der Bremstrommel.
Aus der EP 1 873 418 A2 ist eine Trommelbremse mit mindestens einer keramischen Reibschicht an einer der zusammenwirkenden Reibflächen bekannt, bei der die Bremsbacken zu mindestens einem peripheren Teil mit kreisförmigen Querschnitt ausgebildet sind und in eine keilförmig ausgebildete Nut in einer Trommelinnenfläche eingreifen.
Nachteilig hieran ist, dass anfallender Bremsstaub nicht gezielt in der Nut gesammelt wird.
Somit stellt sich die Aufgabe, Trommelbremsen der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass anfallender Bremsstaub in einer Bremstrommel effektiv gesammelt werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Trommelbremse gemäß Anspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Trommelbremse gemäß dem nebengeordneten Anspruch 9. Weiterführende Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Nachfolgend wird eine Trommelbremse eines Kraftfahrzeugs beschrieben, die ein Gehäuse mit einer Bremstrommel und einer Rückenplatte hat, wobei in einem Innenraum des Gehäuses wenigstens ein Bremsbelag angeordnet ist, wobei der Bremsbelag mittels eines Aktuators gegen die Bremstrommel zu Erzeugung von Reibung pressbar ist, wobei in dem Gehäuse wenigstens eine Belüftungsöffnung vorgesehen ist, durch die Luft aus der äußeren Umgebung der Trommelbremse in den Innenraum des Gehäuses gelangen kann, wobei im Gehäuse ein Auffangbereich für Bremsstaub vorgesehen ist.
Durch die Kombination aus einer Belüftungsöffnung und einem Auffangbereich kann ein Luftstrom im Inneren der Trommelbremse erzeugt werden, der bewirkt, dass anfallender Bremsstaub in dem Auffangbereich konzentriert gesammelt wird. Hierdurch kann der Innenraum des Gehäuses sauberer gehalten werden als bei Trommelbremsen ohne eine entsprechende Kombination von Belüftungsöffnung und Auffangbereich.
In einer ersten weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Belüftungsöffnung zumindest teilweise radial umlaufend ausgebildet ist. Somit kann eine bessere Luftführung im Innenraum des Gehäuses geschaffen werden.
In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Belüftungsöffnung eine Labyrinthdichtung aufweist. Eine Labyrinthdichtung erlaubt das Passieren von Luft, kann jedoch Schmutz und Feuchtigkeit effektiv vom Eindringen in einen Innenraum der Trommelbremse abhalten.
In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Auffangbereich als Nut ausgebildet ist. In der Nut kann sich anfallender Bremsstaub gut sammeln und die Nut kann bei der Wartung der Bremstrommel gut gereinigt werden.
In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann die Nut taschenförmig sein. Auf diese Weise kann eine die Effizienz des Systems beeinträchtigende Verwirbelung des Bremsstaubs im Bereich der Nut reduziert werden.
In einer darüber hinausgehenden weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Nut ringförmig ist. Auf diese Weise kann der Bremsstaub umlaufend aufgesammelt werden, was besonders effizient ist.
In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Nut auf einer inneren Mantelfläche oder einer inneren Stirnfläche des Gehäuses angeordnet ist. Diese Mantelfläche oder Stirnfläche kann insbesondere eine Fläche der Bremstrommel sein.
In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass auf einer Außenseite des Gehäuses wenigstens ein Luftleitelement zur Verstärkung eines Luftstroms in den Innenraum des Gehäuses vorgesehen ist. Durch den stärkeren Luftstrom kann ein besserer Abtransport des Bremsstaubs in Richtung des Auffangbereichs erfolgen.
In einer darüber hinausgehenden weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Luftleitelement eine auf einem rotierenden Teil des Gehäuses angeordnete Luftschaufel ist.
In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann statt einer einzelnen Luftschaufel eine Reihe von Luftschaufeln vorgesehen sein, die radial umlaufend angeordnet sind. Hierdurch lässt sich ein besserer zyklischer Luftstrom erzeugen.
Weitere Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dabei zeigen schematisch:

1 eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einer Trommelbremse;
2 eine Ansicht auf die Trommelbremse aus 1;
3 eine perspektivische Ansicht auf eine Bremstrommel der Trommelbremse aus 1;
4 eine Ansicht auf den inneren Aufbau der Trommelbremse aus 1, sowie 5 ein Querschnitt durch die Trommelbremse aus 1.

1 zeigt eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug 2.
Das Kraftfahrzeug 2 weist an einer Hinterachse 4 (gestrichelt angedeutet) auf beiden Seiten jeweils Trommelbremsen 6 auf. Die Trommelbremsen 6 weisen jeweils eine Bremstrommel 8 mit einer ringförmigen Belüftungsöffnung 10 auf. Durch die Belüftungsöffnung 10 kann Luft ins Innere der Trommelbremse 6 gelangen. Wie in den nachfolgenden Figuren eingehender dargestellt werden wird, wird dadurch eine Konzentration und Ansammlung von beim Bremsen anfallenden Bremsstaub möglich.
2 zeigt eine Ansicht auf die Trommelbremse 6.
Die Bremstrommel 8 sitzt auf einer Nabe 12 und weist mehrere Stehbolzen 14 zur Montage der Reeder des Kraftfahrzeugs 2 auf.
Auf einer Mantelaußenfläche 16 sind umlaufend eine Mehrzahl von Luftschaufeln 18 angeordnet. Die Luftschaufeln 18 dienen dazu, mehr Luft durch in 2 nicht sichtbare die Belüftungsöffnung 10 zu befördern.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Bremstrommel 8 der Trommelbremse 6.
Auf einer Mantelinnenfläche 20, also einer Mantelfläche auf der Innenseite der Bremstrommel 6, ist ein Auffangbereich in Form einer Nut 22 zum Aufsammeln von im Inneren der Trommelbremse 6 entstehenden Bremsstaub vorgesehen. Die Nut 22 ist ringförmig ausgebildet.
4 zeigt eine Ansicht auf den inneren Aufbau der Trommelbremse 6.
Die Trommelbremse 6 weist Bremsbeläge 24 auf, die zum Erzeugen einer Bremswirkung mittels eines Aktuators 26 gegen die Mantelinnenfläche 20 gepresst werden können, wodurch Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs 2 in Wärmeenergie umgewandelt wird und das Kraftfahrzeug 2 verzögert.
Die Nut 22 ist umlaufend ausgebildet.
Die Stehbolzen 14 sind auf einer Rückenplatte 28 angeordnet.
5 zeigt einen Schnitt durch die Trommelbremse 6.
Ein Gehäuse 30 wird durch die Bremstrommel 8 und die Rückenplatte 28 definiert.
Bremstrommel 8 und Rückenplatte 28 sind durch eine Labyrinthdichtung 32, vorliegend eine doppelte Labyrinthdichtung, miteinander verbunden. Durch die Labyrinthdichtung 32 werden Schmutz und Feuchtigkeit aus einem Innenraum 34 der Trommelbremse 6 ferngehalten. Gleichzeitig wird ein Luftstrom 36 durch die Labyrinthdichtung 32 in den Innenraum 34 ermöglicht.
Der Luftstrom 36 wird durch Form und Ausrichtung der Luftschaufel 18 und der Rotationsgeschwindigkeit der Bremstrommel 8 sowie der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 2 bestimmt.
Die Nut 22 ist in dem vorliegend beschriebenen Ausführungsbeispiel in der Mantelinnenfläche 20 vorgesehen. In alternativen Ausgestaltungen könnte der Auffangbereich auch in einer Stirnfläche 38 der Bremstrommel 8 eingebracht sein, hier insbesondere in einem radial weit außen liegenden Bereich. Der Auffangbereich könnte somit auch in einem Bereich angeordnet sein, in dem Stirnfläche 38 und Mantelinnenfläche 20 aufeinanderstoßen.
Obwohl der Gegenstand im Detail durch Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
Bezugszeichenliste

2: Kraftfahrzeug
4: Hinterachse
6: Trommelbremse
8: Bremstrommel
10: Belüftungsöffnung
12: Nabe
14: Stehbolzen
16: Mantelaußenfläche
18: Luftschaufel
20: Mantelinnenfläche
22: Nut
24: Bremsbelag
26: Aktuator
28: Rückenplatte
30: Gehäuse
32: Labyrinthdichtung
34: Innenraum
36: Luftstrom
38: Stirnfläche

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

EP 1873418 A2 [0004]

Claims

Trommelbremse eines Kraftfahrzeugs (2), mit einem Gehäuse (30) mit einer Bremstrommel (6) und einer Rückenplatte (28), wobei in einem Innenraum (34) des Gehäuses (30) wenigstens ein Bremsbelag (24) angeordnet ist, wobei der Bremsbelag (24) mittels eines Aktuators (26) gegen die Bremstrommel (6) zur Erzeugung von Reibung pressbar ist, wobei in dem Gehäuse (30) wenigstens eine Belüftungsöffnung (10) vorgesehen ist, durch die Luft aus der äußeren Umgebung der Trommelbremse (6) in den Innenraum (34) des Gehäuses (30) gelangen kann, wobei im Gehäuse (30) ein Auffangbereich (22) für Bremsstaub vorgesehen ist.
Trommelbremse nach Anspruch 1, wobei die Belüftungsöffnung (10) zumindest teilweise radial umlaufend ausgebildet ist.
Trommelbremse nach Anspruch 1 oder 2, wobei Belüftungsöffnung (10) eine Labyrinthdichtung (32) aufweist.
Trommelbremse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Auffangbereich als Nut (22) ausgebildet ist.
Trommelbremse nach Anspruch 4, wobei die Nut (22) ringförmig ist.
Trommelbremse nach Anspruch 4 oder 5, wobei Nut (22) auf einer Mantelinnenfläche (20) oder einer inneren Stirnfläche (38) des Gehäuses (30) angeordnet ist.
Trommelbremse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei auf einer Außenseite des Gehäuses (30) wenigstens ein Luftleitelement (18) zur Verstärkung eines Luftstroms in den Innenraum (34) des Gehäuses (30) vorgesehen ist.
Trommelbremse nach Anspruch 7, wobei das wenigstens eine Luftleitelement ein auf einem rotierenden Teil (8) des Gehäuses (30) angeordnete Luftschaufel (18) ist.
Kraftfahrzeug mit einer Trommelbremse (6) nach einem der vorangegangenen Ansprüche.