DE102021114798A1 - Disc brake assembly and brake dust particle filter - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremsanordnung (10), aufweisend eine Bremsscheibe (12) mit einer ersten Reibfläche, einer zweiten Reibfläche und einer Umfangsseite, einen Bremssattel (14) und einen Bremsstaubpartikelfilter (18), welcher die Reibflächen und die Umfangsseite der Bremsscheibe (12) bereichsweise überdeckt, wobei in dem Bremsstaubpartikelfilter (18) ein Abscheideraum (28) ausgebildet ist, welcher sich an der ersten Reibfläche und vorzugsweise an der Umfangsseite erstreckt, wobei der Abscheideraum (28) zu der Bremsscheibe (12) hin durch ein Innengehäuse (30) und von der Bremsscheibe (12) weg durch ein Außengehäuse (32) begrenzt ist, und wobei das Innengehäuse (30) dem Bremssattel (14) zugewandt eine erste freie Kante (42) aufweist, welche sich über die erste Reibfläche (22) erstreckt und von welcher ausgehend ein erster Strömungsleitabschnitt (38) des Innengehäuses (30) von der ersten Reibfläche (22) weg verläuft. Die Erfindung betrifft ferner einen Bremsstaubpartikelfilter (18) für eine solche Scheibenbremsanordnung (10).The invention relates to a disc brake arrangement (10), having a brake disc (12) with a first friction surface, a second friction surface and a peripheral side, a brake caliper (14) and a brake dust particle filter (18), which the friction surfaces and the peripheral side of the brake disc (12) partially covered, with a separation chamber (28) being formed in the brake dust particle filter (18) which extends on the first friction surface and preferably on the peripheral side, the separation chamber (28) leading to the brake disc (12) through an inner housing (30) and bounded away from the brake disc (12) by an outer housing (32), and wherein the inner housing (30) faces the brake caliper (14) and has a first free edge (42) which extends over the first friction surface (22) and starting from which a first flow guide section (38) of the inner housing (30) runs away from the first friction surface (22). The invention also relates to a brake dust particle filter (18) for such a disc brake arrangement (10).
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremsanordnung aufweisend eine Bremsscheibe mit zwei Reibflächen und einer Umfangsseite, einen Bremssattel und einen Bremsstaubpartikelfilter, welcher die Reibflächen und die Umfangsseite der Bremsscheibe bereichsweise überdeckt. Die Erfindung betrifft ferner einen Bremsstaubpartikelfilter.The invention relates to a disc brake assembly having a brake disc with two friction surfaces and a peripheral side, a brake caliper and a brake dust particle filter which covers the friction surfaces and the peripheral side of the brake disc in some areas. The invention also relates to a brake dust particle filter.
Stand der TechnikState of the art
Abrieb von Bremsen, sogenannter Bremsstaub, trägt zum Eintrag von Feinstaub in die Umwelt durch Kraftfahrzeuge bei. Der Abrieb besteht dabei insbesondere aus Partikeln, die von einer Bremsscheibe und Bremsbelägen abgerieben wurden. Neben der Umweltbelastung führt Bremsstaub zu hartnäckigen Verschmutzungen, welche die Funktion der Bremse und von an die Bremse angrenzenden Bauteilen beeinträchtigen können. Insbesondere auf Leichtmetallfelgen werden Ablagerungen von Bremsstaub zudem als ästhetisch störend empfunden.Abrasion from brakes, so-called brake dust, contributes to the entry of fine dust into the environment from motor vehicles. The abrasion consists in particular of particles that have been rubbed off by a brake disc and brake pads. In addition to the environmental impact, brake dust leads to stubborn dirt, which can impair the function of the brake and components adjacent to the brake. Deposits of brake dust are also perceived as aesthetically disturbing, especially on alloy wheels.
Aus
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, den Eintrag von Bremsstaub in die Umwelt weiter zu verringern.It is an object of the invention to further reduce the entry of brake dust into the environment.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Die Aufgabe wird durch eine Scheibenbremsanordnung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie einen Bremsstaubpartikelfilter gemäß Anspruch 20 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den jeweiligen Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben.The object is achieved by a disc brake assembly having the features specified in claim 1 and a brake dust particle filter according to
Erfindungsgemäß ist eine Scheibenbremsanordnung vorgesehen. Die Scheibenbremsanordnung weist eine Bremsscheibe mit einer ersten Reibfläche, einer zweiten Reibfläche und einer Umfangsseite auf. Die Umfangsseite begrenzt die Bremsscheibe nach radial außen. Richtungsangaben wie beispielsweise radial oder axial beziehen sich für die Darstellung der vorliegenden Erfindung auf eine Drehachse der Bremsscheibe. Die Scheibenbremsanordnung weist ferner einen Bremssattel auf. Es kann ein Bremssattelhalter für den Bremssattel vorgesehen sein. Der Bremssattel ermöglicht es, Bremsbeläge gegen die Reibflächen der Bremsscheibe zu drücken. Schließlich weist die Scheibenbremsanordnung einen Bremsstaubpartikelfilter auf. Der Bremsstaubpartikelfilter überdeckt die Reibflächen und die Umfangsseite der Bremsscheibe bereichsweise. Der Bremsstaubpartikelfilter kann hierzu einen nach radial innen offenen Aufnahmebereich ausbilden, in welchen die Bremsscheibe eingreift. Der Bremsstaubpartikelfilter ermöglicht es, beim Betrieb der Scheibenbremsanordnung insbesondere durch Abrieb von der Bremsscheibe oder Bremsbelägen entstehende Bremsstaubpartikel zurückzuhalten, so dass diese nicht in die Umgebung abgegeben werden.According to the invention, a disc brake assembly is provided. The disc brake assembly includes a brake disc having a first friction surface, a second friction surface, and a peripheral side. The peripheral side delimits the brake disc radially outwards. For the purposes of presenting the present invention, directional information such as radial or axial, for example, relates to an axis of rotation of the brake disc. The disc brake assembly also includes a brake caliper. A caliper bracket may be provided for the caliper. The caliper makes it possible to press brake pads against the friction surfaces of the brake disc. Finally, the disc brake assembly has a brake dust particle filter. The brake dust particle filter partially covers the friction surfaces and the peripheral side of the brake disc. For this purpose, the brake dust particle filter can form a receiving area which is open radially inwards and into which the brake disc engages. The brake dust particle filter makes it possible, during operation of the disc brake arrangement, to hold back brake dust particles that are produced in particular as a result of abrasion from the brake disc or brake pads, so that they are not released into the environment.
In dem Bremsstaubpartikelfilter ist ein Abscheideraum ausgebildet. Bremsstaubpartikel werden von dem Bremsstaubpartikelfilter in dem Abscheideraum gesammelt. In dem Abscheideraum und/oder an Wänden des Abscheideraums kann hierzu ein Filtermedium vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich können Bremsstaubpartikel beispielsweise an Wandabschnitten des Abscheideraums abgelagert werden. Der Abscheideraum erstreckt sich im Bereich der ersten Reibfläche. Vorzugsweise erstreckt sich der Abscheideraum ferner im Bereich der zweiten Reibfläche. Weiterhin kann sich der Abscheideraum an der Umfangsseite der Bremsscheibe erstrecken.A separation space is formed in the brake dust particle filter. Brake dust particles are collected by the brake dust particle filter in the separation room. For this purpose, a filter medium can be provided in the separation space and/or on the walls of the separation space. Alternatively or additionally, brake dust particles can be deposited, for example, on wall sections of the separation space. The separation space extends in the area of the first friction surface. Preferably, the separation space also extends in the area of the second friction surface. Furthermore, the separation space can extend on the peripheral side of the brake disc.
Zu der Bremsscheibe hin ist der Abscheideraum durch ein Innengehäuse begrenzt. Von der Bremsscheibe weg ist der Abscheideraum durch ein Außengehäuse begrenzt. Der Abscheideraum bildet mit anderen Worten einen (ersten) Axialspalt zwischen dem Au-ßengehäuse und dem Innengehäuse, welcher über der ersten Reibfläche verläuft. Ferner kann der Abscheideraum einen zweiten Axialspalt im Bereich der zweiten Reibfläche und/oder einen Radialspalt im Bereich der Umfangsseite der Bremsscheibe bilden. Das Innengehäuse und das Außengehäuse können hierzu Seitenwände bzw. Umfangswände aufweisen.Toward the brake disc, the separation space is delimited by an inner housing. The separation space is delimited away from the brake disc by an outer housing. In other words, the separation space forms a (first) axial gap between the outer housing and the inner housing, which runs over the first friction surface. Furthermore, the separation space can have a second axial gap in the area of the second friction surface and/or a Form a radial gap in the area of the peripheral side of the brake disc. For this purpose, the inner housing and the outer housing can have side walls or peripheral walls.
Erfindungsgemäß weist das Innengehäuse dem Bremssattel zugewandt eine erste freie Kante auf, welche sich über die erste Reibfläche erstreckt. Die erste freie Kante kann radial ausgerichtet sein. Von der ersten freien Kante ausgehend verläuft ein erster Strömungsleitabschnitt des Innengehäuses von der ersten Reibfläche weg. Mit anderen Worten ist an dem Innengehäuse ein dem Bremssattel naher erster Strömungsleitabschnitt ausgebildet, der zu dem Bremssattel hin auf die Reibfläche zu verläuft, so dass eine freie Kante des ersten Strömungsleitabschnitts näher an der Reibfläche angeordnet ist als der erste Strömungsleitabschnitt im Übrigen. Der Strömungsleitabschnitt mit der ersten freien Kante führt eine insbesondere durch die Drehung der Bremsscheibe verursachte mit Bremsstaubpartikeln beladene Luftströmung in den Abscheideraum. Die nahe an der ersten Reibfläche angeordnete erste freie Kante trägt dazu bei, die Luftströmung von der ersten Reibfläche abzulösen.According to the invention, the inner housing has a first free edge facing the brake caliper, which edge extends over the first friction surface. The first free edge may be radially oriented. Starting from the first free edge, a first flow guide section of the inner housing runs away from the first friction surface. In other words, a first flow guide section is formed on the inner housing close to the brake caliper and runs towards the brake calliper towards the friction surface, so that a free edge of the first flow guide section is arranged closer to the friction surface than the rest of the first flow guide section. The flow guide section with the first free edge guides an air flow loaded with brake dust particles, caused in particular by the rotation of the brake disk, into the separation chamber. The first free edge located close to the first friction surface helps to separate the air flow from the first friction surface.
Vorzugsweise weist das Innengehäuse dem Bremssattel zugewandt eine zweite freie Kante auf, welche sich über die zweite Reibfläche erstreckt. Die zweite freie Kante kann radial ausgerichtet sein. Von der zweiten freien Kante ausgehend verläuft ein zweiter Strömungsleitabschnitt des Innengehäuses von der zweiten Reibfläche weg. Mit anderen Worten kann an dem Innengehäuse ein dem Bremssattel naher zweiter Strömungsleitabschnitt ausgebildet sein, der zu dem Bremssattel hin auf die Reibfläche zu verläuft, so dass eine freie Kante des zweiten Strömungsleitabschnitts näher an der Reibfläche angeordnet ist als der zweite Strömungsleitabschnitt im Übrigen. Dadurch kann auch an der zweiten Reibfläche eine mit Bremsstaubpartikeln beladene Luftströmung von der zweiten Reibfläche abgelöst und in den Abscheideraum geleitet werden.Preferably, the inner housing has a second free edge facing the brake caliper, which edge extends over the second friction surface. The second free edge may be radially oriented. Starting from the second free edge, a second flow guide section of the inner housing runs away from the second friction surface. In other words, a second flow guide section close to the brake caliper can be formed on the inner housing, which runs towards the brake calliper towards the friction surface, so that a free edge of the second flow guide section is arranged closer to the friction surface than the rest of the second flow guide section. As a result, an air flow loaded with brake dust particles can also be detached from the second friction surface at the second friction surface and guided into the separation chamber.
Indem die Bremsstaubpartikel gezielt in den Abscheideraum geleitet werden, kann die Wirksamkeit des Bremsstaubpartikelfilters verbessert werden. Die Länge offener Spalte, aus denen Bremsstaubpartikel austreten können, wird durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Bremsstaubpartikelfilters klein gehalten. Die sich im Abscheideraum einstellenden Druck- und Strömungsverhältnisse können dazu beitragen, die Bremsstaubpartikel zuverlässig im Abscheideraum zurückzuhalten.By directing the brake dust particles into the separation chamber in a targeted manner, the effectiveness of the brake dust particle filter can be improved. The length of open gaps from which brake dust particles can escape is kept small by the design of the brake dust particle filter according to the invention. The pressure and flow conditions in the separation chamber can help to reliably retain the brake dust particles in the separation chamber.
Das Innengehäuse und das Außengehäuse können zu dem Bremssattel hin bündig miteinander abschließen. Vorzugsweise ist jedoch die erste und/oder die zweite freie Kante gegenüber einem bremssattelseitigen Rand des Außengehäuses in Umfangsrichtung versetzt angeordnet. Der Versatz kann zu dem Bremssattel hin ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist die erste und/oder zweite freie Kante jedoch von dem Bremssattel weg versetzt angeordnet. Insbesondere kann ein Versatz um einen Umfangswinkel (bezüglich der Drehachse der Bremsscheibe) von wenigstens 5°, bevorzugt wenigstens 10°, und/oder höchstens 25°, bevorzugt höchstens 20°, vorgesehen sein. Es hat sich gezeigt, dass dadurch die Einleitung der Luftströmung mit Bremsstaubpartikeln in den Abscheideraum verbessert werden kann.The inner housing and the outer housing can end flush with one another towards the brake caliper. Preferably, however, the first and/or the second free edge is offset in the circumferential direction relative to an edge of the outer housing on the brake caliper side. The offset can be formed towards the brake caliper. Particularly preferably, however, the first and/or second free edge is offset away from the brake caliper. In particular, an offset by a circumferential angle (relative to the axis of rotation of the brake disc) of at least 5°, preferably at least 10°, and/or at most 25°, preferably at most 20°, can be provided. It has been shown that this can improve the introduction of the air flow with brake dust particles into the separation space.
Das Außengehäuse kann eine an den Bremssattel und gegebenenfalls den Bremssattelhalter angepasste Kontur aufweisen. Der zuvor beschriebene Versatz der freien Kante(n) bezieht sich dann auf einen in Umfangsrichtung am weitesten zu dem Bremssattel hin liegenden Teil des Außengehäuses.The outer housing can have a contour that is adapted to the brake caliper and optionally the brake caliper holder. The above-described offset of the free edge(s) then relates to a part of the outer housing which is furthest in the circumferential direction towards the brake caliper.
An der ersten und/oder zweiten freien Kante kann das Innengehäuse die Bremsscheibe berühren. Bevorzugt ist jedoch die erste und/oder zweite freie Kante wenigstens 0,5 mm, insbesondere wenigstens 0,8 mm, von der Bremsscheibe beabstandet. Dadurch können Verschleiß und Reibungsverluste vermieden werden. Weiter bevorzugt ist die erste und/oder zweite freie Kante höchstens 4 mm, insbesondere höchstens 2,5 mm von der Bremsscheibe beabstandet. Dies gewährleistet ein wirksames Ablösen der Luftströmung von der Bremsscheibe.The inner housing can touch the brake disc at the first and/or second free edge. However, the first and/or second free edge is preferably spaced at least 0.5 mm, in particular at least 0.8 mm, from the brake disc. As a result, wear and friction losses can be avoided. More preferably, the first and/or second free edge is spaced at most 4 mm, in particular at most 2.5 mm, from the brake disc. This ensures effective detachment of the air flow from the brake disc.
Das Innengehäuse bzw. das Außengehäuse kann einen Innenkäfig bzw. Außenkäfig aufweisen, an welchem ein Filtermedium angeordnet sein kann. Das Filtermedium kann ein Metallgestrick oder ein Metallvlies sein. Das Filtermedium kann einstückig sein. Alternativ kann das Filtermedium mehrteilig sein. Die Teile des Filtermediums können einander berührend oder voneinander beabstandet angeordnet sein.The inner housing or the outer housing can have an inner cage or outer cage, on which a filter medium can be arranged. The filter medium can be a metal mesh or a metal fleece. The filter medium can be in one piece. Alternatively, the filter medium can be in several parts. The parts of the filter medium can be arranged in contact with one another or spaced apart from one another.
Die erste und/oder die zweite freie Kante kann zumindest bereichsweise an einem Filtermedium des Innengehäuses ausgebildet sein. Das Filtermedium ragt mit anderen Worten bereichsweise weiter zu dem Bremssattel und der ersten bzw. zweiten Reibfläche hin als ein Innenkäfig des Innengehäuses. Das Filtermedium ist typischerweise weicher als der Innenkäfig. Sofern ein Kontakt der freien Kante(n) zu der Bremsscheibe auftreten oder eingerichtet sein sollte, können bei dieser Ausführungsform Beschädigungen bzw. übermäßiger Verschleiß vermieden werden. In Ausführungen können die erste und/oder die zweite freie Kante zumindest teilweise mit dem Filtermedium bedeckt sein oder die erste und/oder die zweite freie Kante aus dem Filtermedium bestehen.The first and/or the second free edge can be formed at least in regions on a filter medium of the inner housing. In other words, the filter medium projects in some areas further towards the brake caliper and the first or second friction surface than an inner cage of the inner housing. The filter media is typically softer than the inner cage. If contact of the free edge(s) with the brake disc should occur or be set up, damage or excessive wear can be avoided in this embodiment. In embodiments, the first and/or the second free edge can be at least partially covered with the filter medium or the first and/or the second free edge can consist of the filter medium.
Der erste und/oder zweite Strömungsleitabschnitt kann mit einem geschlossenen Abschnitt einer Seitenwand des Innengehäuses ausgebildet sein. Der geschlossene Abschnitt der Seitenwand ist nicht luftdurchlässig. Ein Leckagestrom an dem Bremsstaubpartikelfilter vorbei kann dadurch besonders wirkungsvoll verringert werden. Die erste und/oder die zweite freie Kante kann zumindest bereichsweise an dem geschlossenen Abschnitt der Seitenwand ausgebildet sein.The first and/or second flow directing section can be formed with a closed section of a side wall of the inner housing. The closed section of the side wall is not permeable to air. A leakage flow past the brake dust particle filter can be reduced particularly effectively as a result. The first and/or the second free edge can be formed at least in regions on the closed section of the side wall.
Eine erste und/oder eine zweite Seitenwand des Innengehäuses kann geschlossen ausgebildet zu sein. Die erste bzw. zweite Seitenwand begrenzt den Abscheideraum zu der ersten bzw. zweiten Reibfläche hin, d.h. nach axial innen. Durch die geschlossene, d.h. luftundurchlässige, Gestaltung der ersten bzw. zweiten Seitenwand wird dort ein Austritt von Luft und Bremsstaubpartikeln aus dem Abscheideraum verhindert. Das Innengehäuse kann an den geschlossenen Seitenwänden ein Filtermedium im Abscheideraum aufweisen. Bremsstaubpartikel können sich an bzw. in dem Filtermedium ablagern.A first and/or a second side wall of the inner housing can be designed to be closed. The first or second side wall delimits the separation space towards the first or second friction surface, i.e. axially inwards. The closed, i.e. airtight, design of the first or second side wall prevents air and brake dust particles from escaping from the separation chamber. The inner housing can have a filter medium in the separation space on the closed side walls. Brake dust particles can be deposited on or in the filter medium.
Alternativ kann eine erste und/oder eine zweite Seitenwand des Innengehäuses zumindest bereichsweise luftdurchlässig sein. Die Durchströmung des Abscheideraums kann dadurch gezielt beeinflusst werden. Zumindest in dem luftdurchlässigen Bereich weist das Innengehäuse ein Filtermedium auf. Das Filtermedium ist zwar luftdurchlässig, hält aber die in der Luft mitgeführten Bremsstaubpartikel zumindest zum überwiegenden Teil, bevorzugt zu wenigstens 80 %, besonders bevorzugt zu wenigstens 90 %, zurück.Alternatively, a first and/or a second side wall of the inner housing can be air-permeable at least in certain areas. The flow through the separation space can be influenced in a targeted manner. The inner housing has a filter medium at least in the air-permeable area. Although the filter medium is permeable to air, it retains the brake dust particles entrained in the air at least for the most part, preferably at least 80%, particularly preferably at least 90%.
Eine erste und/oder eine zweite Seitenwand des Außengehäuses kann geschlossen ausgebildet sein. Die erste bzw. zweite Seitenwand begrenzt den Abscheideraum von der ersten bzw. zweiten Reibfläche weg, d.h. nach axial außen. Durch die geschlossene, d.h. luftundurchlässige, Gestaltung der ersten bzw. zweiten Seitenwand wird dort ein Austritt von Luft und Bremsstaubpartikeln aus dem Abscheideraum verhindert. Das Außengehäuse kann an den geschlossenen Seitenwänden ein Filtermedium im Abscheideraum aufweisen. Bremsstaubpartikel können sich an bzw. in dem Filtermedium ablagern.A first and/or a second side wall of the outer housing can be closed. The first or second side wall delimits the separation space away from the first or second friction surface, i.e. axially outwards. The closed, i.e. airtight, design of the first or second side wall prevents air and brake dust particles from escaping from the separation chamber. The outer housing can have a filter medium in the separation space on the closed side walls. Brake dust particles can be deposited on or in the filter medium.
Alternativ kann eine erste und/oder eine zweite Seitenwand des Außengehäuses zumindest bereichsweise luftdurchlässig sein. Die Durchströmung des Abscheideraums kann dadurch gezielt beeinflusst werden. Zumindest in dem luftdurchlässigen Bereich weist das Außengehäuse ein Filtermedium auf. Das Filtermedium ist zwar luftdurchlässig, hält aber die in der Luft mitgeführten Bremsstaubpartikel zumindest zum überwiegenden Teil, bevorzugt zu wenigstens 80 %, besonders bevorzugt zu wenigstens 90 %, zurück. Wenn nur eine Seitenwand des Außengehäuses luftdurchlässig ist, ist diese vorzugsweise zu einer Außenseite eines Fahrzeugs mit der Scheibenbremsanordnung gerichtet.Alternatively, a first and/or a second side wall of the outer housing can be air-permeable at least in certain areas. The flow through the separation space can be influenced in a targeted manner. The outer housing has a filter medium at least in the air-permeable area. Although the filter medium is permeable to air, it retains the brake dust particles entrained in the air at least for the most part, preferably at least 80%, particularly preferably at least 90%. If only one side wall of the outer housing is air-permeable, it is preferably directed to an outside of a vehicle with the disc brake assembly.
Eine von dem Bremssattel abgewandte Stirnwand des Außengehäuses kann zumindest bereichsweise luftdurchlässig sein. Die Durchströmung des Abscheideraums kann dadurch gezielt beeinflusst werden. Zumindest in dem luftdurchlässigen Bereich weist das Außengehäuse ein Filtermedium auf. Das Filtermedium ist zwar luftdurchlässig, hält aber die in der Luft mitgeführten Bremsstaubpartikel zumindest zum überwiegenden Teil, bevorzugt zu wenigstens 80 %, besonders bevorzugt zu wenigstens 90 %, zurück.An end wall of the outer housing facing away from the brake caliper can be air-permeable at least in certain areas. The flow through the separation space can be influenced in a targeted manner. The outer housing has a filter medium at least in the air-permeable area. Although the filter medium is permeable to air, it retains the brake dust particles entrained in the air at least for the most part, preferably at least 80%, particularly preferably at least 90%.
Die Bremsscheibe kann eine innenbelüftete Bremsscheibe sein. Dies verbessert die thermische Belastbarkeit der Scheibenbremsanordnung.The brake disk can be an internally ventilated brake disk. This improves the thermal endurance of the disc brake assembly.
Eine Umfangswand des Innengehäuses kann geschlossen ausgebildet sein. Die Umfangswand des Innengehäuses begrenzt den Abscheideraum nach radial innen, d.h. zur Umfangsseite der Bremsscheibe, hin. Durch die geschlossene, d.h. luftundurchlässige, Gestaltung der Umfangswand wird dort ein Austritt von Luft und Bremsstaubpartikeln aus dem Abscheideraum verhindert. Zudem verhindert die geschlossene Umfangswand des Innengehäuses einen Eintritt von Luft in radialer Richtung in den Abscheideraum. Insbesondere wenn die Bremsscheibe innenbelüftet ist, kann durch die Drehung der Bremsscheibe ein erheblicher Luftstrom in radialer Richtung erzeugt werden. Die geschlossene Gestaltung der Umfangswand des Innengehäuses lenkt diesen Luftstrom aus dem Inneren der Bremsscheibe am Abscheideraum vorbei. Das Innengehäuse kann an der geschlossenen Umfangswand ein Filtermedium im Abscheideraum aufweisen. Bremsstaubpartikel können sich an bzw. in dem Filtermedium ablagern.A peripheral wall of the inner housing can be closed. The peripheral wall of the inner housing delimits the separating space radially inwards, i.e. towards the peripheral side of the brake disc. The closed, i.e. airtight, design of the peripheral wall prevents air and brake dust particles from escaping from the separation chamber. In addition, the closed peripheral wall of the inner housing prevents air from entering the separation space in the radial direction. In particular, if the brake disk is internally ventilated, the rotation of the brake disk can generate a significant air flow in the radial direction. The closed design of the peripheral wall of the inner housing directs this air flow from inside the brake disc past the separation space. The inner housing can have a filter medium in the separation space on the closed peripheral wall. Brake dust particles can be deposited on or in the filter medium.
Alternativ kann eine Umfangswand des Innengehäuses zumindest bereichsweise luftdurchlässig sein. Insbesondere wenn die Bremsscheibe innenbelüftet ist, kann dann die zum Kühlen der Bremsscheibe dienende Kühlluft in den Abscheideraum geleitet werden, so dass mit der Kühlluft mitgeführte Partikel abgeschieden werden können.Alternatively, a peripheral wall of the inner housing can be air-permeable at least in certain areas. In particular, if the brake disc is internally ventilated, the cooling air serving to cool the brake disc can then be conducted into the separation space, so that particles carried along with the cooling air can be separated.
Der Abscheideraum kann in separate Kammern unterteilt sein. Eine erste bzw. zweite Seitenkammer kann dem von der ersten bzw. zweiten Reibfläche abgelösten Luftstrom zugeordnet sein. Eine Mittenkammer kann einem Kühlluftstrom aus der Innenbelüftung der Bremsscheibe zugeordnet sein.The separation space can be divided into separate chambers. A first or second side chamber can be assigned to the air flow separated from the first or second friction surface. A central chamber can be associated with a flow of cooling air from the internal ventilation of the brake disc.
Eine Umfangswand des Außengehäuses kann geschlossen ausgebildet sein. Die Umfangswand des Außengehäuses begrenzt den Abscheideraum nach radial außen. Durch die geschlossene, d.h. luftundurchlässige, Gestaltung der Umfangswand wird dort ein Austritt von Luft und Bremsstaubpartikeln aus dem Abscheideraum verhindert. Das Außengehäuse kann an der geschlossenen Umfangswand ein Filtermedium im Abscheideraum aufweisen. Bremsstaubpartikel können sich an bzw. in dem Filtermedium ablagern.A peripheral wall of the outer housing can be closed. The peripheral wall of the outer housing defines the separator space radially outward. The closed, ie airtight, design of the peripheral wall prevents air and brake dust particles from escaping from the separation space. The outer housing can have a filter medium in the separation space on the closed peripheral wall. Brake dust particles can be deposited on or in the filter medium.
Alternativ kann eine Umfangswand des Außengehäuses zumindest bereichsweise luftdurchlässig sein. Die Durchströmung des Abscheideraums kann dadurch gezielt beeinflusst werden. Zumindest in dem luftdurchlässigen Bereich weist das Außengehäuse ein Filtermedium auf. Das Filtermedium ist zwar luftdurchlässig, hält aber die in der Luft mitgeführten Bremsstaubpartikel zumindest zum überwiegenden Teil, bevorzugt zu wenigstens 80 %, besonders bevorzugt zu wenigstens 90 %, zurück. Das Filtermedium der luftdurchlässigen Umfangswand des Außengehäuses kann insbesondere Partikel aus einem Kühlluftstrom einer innenbelüfteten Bremsscheibe zurückhalten.Alternatively, a peripheral wall of the outer housing can be air-permeable at least in certain areas. The flow through the separation space can be influenced in a targeted manner. The outer housing has a filter medium at least in the air-permeable area. Although the filter medium is permeable to air, it retains the brake dust particles entrained in the air at least for the most part, preferably at least 80%, particularly preferably at least 90%. The filter medium of the air-permeable peripheral wall of the outer housing can, in particular, retain particles from a flow of cooling air from an internally ventilated brake disc.
Das Innengehäuse und das Außengehäuse können an wenigstens einer Umfangskante und/oder an einer dem Bremssattel abgewandten Stirnseite dicht miteinander verbunden sein. Dies vermeidet einen ungewünschten Austritt von Luft und Bremsstaubpartikeln aus dem Abscheideraum. Eine Umfangskante verbindet jeweils eine Seitenwand des Innengehäuses und des Außengehäuses.The inner housing and the outer housing can be tightly connected to one another on at least one peripheral edge and/or on an end face remote from the brake caliper. This prevents air and brake dust particles from escaping from the separation chamber. A peripheral edge connects a sidewall of each of the inner housing and the outer housing.
Das Innengehäuse und das Außengehäuse können lösbar miteinander verbunden sein. Vorzugsweise sind das Innengehäuse und Außengehäuse miteinander verschraubt. Durch Lösen des Innengehäuses vom Außengehäuse kann ein Austausch eines Filtermediums in dem Abscheideraum vereinfacht werden.The inner housing and the outer housing can be detachably connected to one another. The inner housing and outer housing are preferably screwed together. By detaching the inner housing from the outer housing, replacement of a filter medium in the separation space can be simplified.
Alternativ können das Innengehäuse und das Außengehäuse unlösbar miteinander verbunden sein. Vorzugsweise sind das Innengehäuse und Außengehäuse miteinander verschweißt. Dies kann die Fertigung vereinfachen. Zudem kann durch das Verschwei-ßen eine Abdichtung des Innengehäuses gegenüber dem Außengehäuse eingerichtet sein.Alternatively, the inner housing and the outer housing can be permanently connected to one another. The inner housing and outer housing are preferably welded to one another. This can simplify manufacturing. In addition, the inner housing can be sealed off from the outer housing by the welding.
In den Rahmen der vorliegenden Findung fällt ferner ein Bremsstaubpartikelfilter für eine oben beschriebene, erfindungsgemäße Scheibenbremsanordnung. Der Bremsstaubpartikelfilter ist dazu ausgebildet, die Reibflächen und die Umfangsseite einer Bremsscheibe bereichsweise zu überdecken. In dem Bremsstaubpartikelfilter ist ein Abscheideraum ausgebildet ist, welcher sich im montierten Zustand an der ersten Reibfläche und vorzugsweise an der Umfangsseite sowie besonders bevorzugt an der zweiten Reibfläche erstreckt. Der Abscheideraum ist in axialer Richtung nach innen durch ein Innengehäuse und in axialer Richtung nach außen durch ein Außengehäuse begrenzt. Das Innengehäuse weist eine erste freie Kante auf, welche im montierten Zustand einem Bremssattel zugewandt ist und sich über die erste Reibfläche erstreckt. Vorzugsweise weist das Innengehäuse eine zweite freie Kante auf, welche im montierten Zustand dem Bremssattel zugewandt ist und sich über die zweite Reibfläche erstreckt. Von der ersten bzw. zweiten freien Kante ausgehend verläuft ein erster bzw. zweiter Strömungsleitabschnitt des Innengehäuses nach axial außen. Mit dem erfindungsgemäßen Bremsstaubpartikelfilter können die oben beschriebenen Vorteile und Wirkungen erzielt werden.A brake dust particle filter for a disc brake arrangement according to the invention as described above also falls within the scope of the present invention. The brake dust particle filter is designed to partially cover the friction surfaces and the peripheral side of a brake disc. A separation space is formed in the brake dust particle filter, which in the mounted state extends on the first friction surface and preferably on the peripheral side and particularly preferably on the second friction surface. The separation space is delimited in the axial direction inwards by an inner housing and in the axial direction outwards by an outer housing. The inner housing has a first free edge which, when assembled, faces a brake caliper and extends over the first friction surface. The inner housing preferably has a second free edge which, in the assembled state, faces the brake caliper and extends over the second friction surface. Starting from the first or second free edge, a first or second flow guide section of the inner housing extends axially outwards. The advantages and effects described above can be achieved with the brake dust particle filter according to the invention.
Die bezüglich der Scheibenbremsanordnung offenbarten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die damit verbundenen vorteilhaften technischen Wirkungen sind auf den erfindungsgemäßen Bremsstaubpartikelfilter übertragbar und vice versa.The features and feature combinations disclosed with regard to the disc brake arrangement and the advantageous technical effects associated therewith can be transferred to the brake dust particle filter according to the invention and vice versa.
Figurenlistecharacter list
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, aus den Patentansprüchen sowie anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigen. Die zuvor genannten und noch weiter ausgeführten Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen, zweckmäßigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein. Die in der Zeichnung gezeigten Merkmale sind derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können. In der Zeichnung zeigen:
-
1 eine erfindungsgemäße Scheibenbremsanordnung mit einer Bremsscheibe, einem Bremssattel und einem erfindungsgemäßen Bremsstaubpartikelfilter, welcher ein Innengehäuse und ein Außengehäuse aufweist, in einer schematischen Seitenansicht; -
2 die Bremsscheibe und den Bremsstaubpartikelfilter der Scheibenbremsanordnung von1 in einer schematischen Perspektivansicht; -
3 die Bremsscheibe und den Bremsstaubpartikelfilter der Scheibenbremsanordnung von1 in einer schematischen Schnittansicht entlang Schnittlinie A-A; -
4 den Bremssattel, die Bremsscheibe und den Bremsstaubpartikelfilter der Scheibenbremsanordnung von1 in einer schematischen Schnittansicht entlang Schnittlinie B-B; -
5 Einzelheit X von4 in einer vergrößerten Ansicht; -
6 das Innengehäuse des Bremsstaubpartikelfilters der Scheibenbremsanordnung von1 in einer schematischen Perspektivansicht; -
7 eine weitere erfindungsgemäße Scheibenbremsanordnung mit einer Bremsscheibe, einem Bremssattel und einem weiteren erfindungsgemäßen Bremsstaubpartikelfilter in einer schematischen Seitenansicht; -
8 die Bremsscheibe und den Bremsstaubpartikelfilter der Scheibenbremsanordnung von7 in einer schematischen Schnittansicht entlang Schnittlinie C-C; -
9 den Bremsstaubpartikelfilter der Scheibenbremsanordnung von7 in einer schematischen Perspektivansicht.
-
1 a disc brake assembly according to the invention with a brake disc, a brake caliper and a brake dust particle filter according to the invention, which has an inner housing and an outer housing, in a schematic side view; -
2 the brake disc and the brake dust particle filter of the disc brake assembly of1 in a schematic perspective view; -
3 the brake disc and the brake dust particle filter of the disc brake assembly of1 in a schematic sectional view along section line AA; -
4 the brake caliper, the brake disc and the brake dust particle filter of the disc brake assembly of1 in a schematic sectional view along section line BB; -
5 detail X of4 in an enlarged view; -
6 the inner housing of the brake dust particle filter of the disc brake assembly of1 in a schematic perspective view; -
7 a further disc brake assembly according to the invention with a brake disc, a brake caliper and a further brake dust particle filter according to the invention in a schematic side view; -
8th the brake disc and the brake dust particle filter of the disc brake assembly of7 in a schematic sectional view along section line CC; -
9 the brake dust particle filter of the disc brake assembly from7 in a schematic perspective view.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Der Bremsstaubpartikelfilter 18 übergreift die Bremsscheibe 12. Der Bremsstaubpartikelfilter 18 überdeckt dabei eine erste Reibfläche 22, eine zweite Reibfläche 24 und eine Umfangsseite 26 der Bremsscheibe 12 teilweise, vgl. auch
Der Bremsstaubpartikelfilter 18 weist ein mehrteiliges Filtermedium 34 auf. Das Filtermedium 34 bzw. seine Einzelteile können in dem Abscheideraum 28 angeordnet sein und/oder den Abscheideraum 28 bereichsweise begrenzen. Abrieb von Bremsbelägen 36 (vgl.
Um einen mit Bremsstaubpartikeln beladenen Luftstrom in den Abscheideraum 28 zu leiten, sind an dem Innengehäuse 30 zwei Strömungsleitabschnitte 38, 40 vorgesehen, vgl.
Die freien Kanten 42, 44 des Innengehäuses 30 können gegenüber einem zu dem Bremssattel 14 weisenden Rand 46 des Außengehäuses 32 versetzt sein. Vorliegend sind die freien Kanten 42, 44 gegenüber dem bremssattelseitigen Rand 46 des Außengehäuses 32 von dem Bremssattel 14 weg versetzt, vgl.
Das Innengehäuse 30 kann einen Innenkäfig 48 und eine erste Filtermatte 50 des Filtermediums 34 aufweisen, vgl. auch
Vorliegend steht die erste Filtermatte 50 zu dem Bremssattel 14 hin über den Innenkäfig 48 vor, vgl. insbesondere
Das Innengehäuse 30 und das Außengehäuse 32 sind an radial innen liegenden Umfangskanten 60 dicht miteinander verbunden, vgl. insbesondere
Bei der in
In den luftdurchlässigen Bereichen der ersten Seitenwand 64 und der Umfangswand 66 weist das Außengehäuse eine zweite Filtermatte 72 und eine dritte Filtermatte 74 des Filtermediums 34 auf. Die zweite bzw. dritte Filtermatte 72, 74 überdecken die Durchbrüche in dem Außenkäfig 68. Die Filtermatten 72, 74 an dem Außenkäfig 68 können von Stegen 76 übergriffen sein.The outer housing has a
Auch eine Stirnwand 78 an der Stirnseite 62 ist bei der dargestellten Ausführungsform luftdurchlässig, vgl.
Der Bremsstaubpartikelfilter 18 weist ein Innengehäuse 30 und ein Außengehäuse 32 auf. Vorliegend ist eine Umfangswand 52 des Innengehäuses 30 durchströmbar (luftdurchlässig) ausgebildet. Aus Belüftungskanälen 58 der Bremsscheibe 12 austretende Kühlluft kann durch die Umfangswand 52 des Innengehäuses 30 in einen Zwischenraum 82 einströmen. Nach radial außen ist der Zwischenraum 82 durch einen luftdurchlässigen Abschnitt des Außengehäuses 32 begrenzt. Im Bereich des Zwischenraums 82 weist das Außengehäuse 32 eine fünfte Filtermatte 84 auf. Die fünfte Filtermatte 84 ist an einem Außenkäfig 68 des Außengehäuses 32 gehalten, vgl. auch
In axialer Richtung bezüglich einer Drehachse der Bremsscheibe 12 ist der Zwischenraum 82 durch geschlossene Abschnitte von Seitenwänden 54, 56, des Innengehäuses 30 von einem Abscheideraum 28 getrennt. Mit Bremsstaubpartikeln beladene Luft wird - wie oben zu
Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Bremsstaubpartikelfilter für eine Scheibenbremsanordnung sowie eine Scheibenbremsanordnung mit einem Bremsstaubpartikelfilter. Der Bremsstaubpartikelfilter weist ein Innengehäuse und ein Außengehäuse auf, zwischen denen ein Abscheideraum eingeschlossen ist. Insbesondere das Außengehäuse kann zur Umgebung hin luftdurchlässig sein, wobei die luftdurchlässigen Bereiche durch ein Filtermedium abgedeckt sind. Auch in geschlossenen Bereichen des Abscheideraums kann ein Filtermedium vorgesehen sein. Der Bremsstaubpartikelfilter weist einen Strömungsleitabschnitt auf, um mit Bremsstaubpartikeln beladene Luft in den Abscheideraum zu leiten. Der Strömungsleitabschnitt ist an dem Innengehäuse ausgebildet. Der Strömungsleitabschnitt ist an der dem Bremssattel zugewandten Seite des Innengehäuses angeordnet. Der Strömungsleitabschnitt verläuft zu dem Bremssattel hin zunehmend näher an die Bremsscheibe heran. Der Strömungsleitabschnitt endet in einer freien Kante, welche sich über eine Reibfläche der Bremsscheibe erstreckt. Die freie Kante bildet den am nächsten an der Reibfläche angeordneten Teil des Strömungsleitabschnitts. Über einer zweiten Reibfläche der Bremsscheibe kann ein zweiter derartiger Strömungsleitabschnitt am Innengehäuse vorgesehen sein. Erfindungsgemäß werden freie Spalten zwischen dem Bremsstaubpartikelfilter und dem Bremssattel minimiert, und ein Verlust von Bremsstaubpartikeln in die Umgebung wird reduziert. Zudem verbessert der erfindungsgemäß vorgesehene Abscheideraum die Durchströmung des Filtermediums.In summary, the invention relates to a brake dust particle filter for a disc brake assembly and a disc brake assembly with a brake dust particle filter. The brake dust particle filter has an inner housing and an outer housing, between which a separation space is enclosed. In particular, the outer housing can be air-permeable to the environment, with the air-permeable areas being covered by a filter medium. A filter medium can also be provided in closed areas of the separation space. The brake dust particle filter has a flow guide section in order to guide air laden with brake dust particles into the separation space. The flow guide portion is formed on the inner case. The flow guide section is arranged on the side of the inner housing facing the brake caliper. The flow directing section runs towards the brake caliper increasingly closer to the brake disc. The flow directing section ends in a free edge which extends over a friction surface of the brake disc. The free edge forms the part of the flow directing section which is arranged closest to the friction surface. A second flow guide section of this type can be provided on the inner housing over a second friction surface of the brake disc be. According to the invention, free gaps between the brake dust particle filter and the brake caliper are minimized and loss of brake dust particles into the environment is reduced. In addition, the separation space provided according to the invention improves the flow through the filter medium.
Bezugszeichenlistereference list
- 1010
- Scheibenbremsanordnungdisc brake assembly
- 1212
- Bremsscheibebrake disc
- 1414
- Bremssattelcaliper
- 1616
- Bremssattelhaltercaliper bracket
- 1818
- BremsstaubpartikelfilterBrake Dust Particle Filter
- 2020
- Drehrichtungdirection of rotation
- 2222
- erste Reibflächefirst friction surface
- 2424
- zweite Reibflächesecond friction surface
- 2626
- Umfangsseiteperimeter side
- 2828
- Abscheideraumseparation room
- 3030
- Innengehäuseinner case
- 3232
- Außengehäuseouter casing
- 3434
- Filtermediumfilter medium
- 3636
- Bremsbelägebrake pads
- 3838
- erster Strömungsleitabschnittfirst flow guide section
- 4040
- zweiter Strömungsleitabschnittsecond flow directing section
- 3030
-
erste freie Kante 42 des Innengehäusesfirst
free edge 42 of the inner shell - 3030
-
zweite freie Kante 44 des Innengehäusessecond
free edge 44 of the inner housing - 3232
-
bremssattelseitiger Rand 46 des Außengehäusesbrake
caliper side edge 46 of the outer housing - 4848
- Innenkäfiginner cage
- 5050
- erste Filtermattefirst filter mat
- 3030
-
Umfangswand 52 des Innengehäuses
Peripheral wall 52 of the inner housing - 3030
-
erste Seitenwand 54 des Innengehäuses
first side wall 54 of the inner housing - 3030
-
zweite Seitenwand 56 des Innengehäuses
second side wall 56 of the inner housing - 5858
- Belüftungskanäleventilation channels
- 6060
- Umfangskanteperipheral edge
- 6262
- Stirnseiteface
- 3232
-
erste Seitenwand 64 des Außengehäuses
first side wall 64 of the outer housing - 3232
-
Umfangswand 66 des Außengehäuses
Peripheral wall 66 of the outer housing - 6868
- Außenkäfigouter cage
- 3232
-
zweite Seitenwand 70 des Außengehäuses
second side wall 70 of the outer housing - 7272
- zweite Filtermattesecond filter mat
- 7474
- dritte Filtermattethird filter mat
- 7676
- Stegewebs
- 3232
-
Stirnwand 78 des Außengehäuses
End wall 78 of the outer housing - 8080
- vierte Filtermattefourth filter mat
- 8282
- Zwischenraumspace
- 8484
- fünfte Filtermattefifth filter mat
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102012016835 A1 [0003]DE 102012016835 A1 [0003]
- WO 2010048089 A2 [0004]WO 2010048089 A2 [0004]
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Citations (3)
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WO2010048089A2 (en) | 2008-10-20 | 2010-04-29 | Joseph Gelb | Disc brake assembly |
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DE102019105862A1 (en) | 2018-05-22 | 2019-11-28 | Mann+Hummel Gmbh | Brake dust particle filter and disc brake assembly with a brake dust particulate filter |
-
2021
- 2021-06-09 DE DE102021114798.0A patent/DE102021114798A1/en active Pending
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