EP4581280A1

EP4581280A1 - Magnetische beschichtung zum auffangen von bremsabriebspartikeln bei kraftfahrzeugfelgen

Info

Publication number: EP4581280A1
Application number: EP23734991.5A
Authority: EP
Inventors: Olaf Bausch; Dirk Ehrlich
Original assignee: Stellantis Auto SAS
Current assignee: Stellantis Auto SAS
Priority date: 2022-08-29
Filing date: 2023-06-23
Publication date: 2025-07-09
Also published as: WO2024046611A1; DE102022208946A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugfelge, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf ihrer radialen Innenseite (6) eine Beschichtung (7) besitzt und dass das Beschichtungsmaterial magnetisch ist und/oder es Magnete aufweist.

Description

MAGNETISCHE BESCHICHTUNG ZUM AUFFANGEN VON BREMSABRIEBSPARTIKELN

BEI KRAFTFAHRZEUGFELGEN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auffangen von Bremsabriebspartikeln von Scheibenbremsen, eine Kraftfahrzeugfelge, die Verwendung von Kraftfahrzeugfelgen zum Auffangen von Bremsabriebspartikeln von Scheibenbremsen sowie ein zugehöriges Kraftfahrzeug.

Eisenhaltige und damit magnetische Bremsabriebspartikel werden beim Bremsvorgang von der meist aus Eisenguss bestehenden Bremsscheibe sowie den Bremsbelägen, die Stahlwolle als Hauptbestandteil aufweisen, abgerieben. Sofern diese Bremsabriebspartikel nicht aufgefangen werden, gelangen diese auf die Fahrbahn und verschmutzen damit die Umwelt durch Erhöhung der Feinstaubbelastung. Darüber hinaus verschmutzen die Bremsabriebspartikel, die Partikelgrößen von etwa 10 nm - 10 pm aufweisen, die Radfelgen, an denen die Scheibenbremsen montiert sind.

Die FR 3090057 B1 beschreibt eine Scheibenbremse, bei der ein Teil des Bremssattels mit einer magnetischen Beschichtung versehen ist. Mit der magnetischen Beschichtung sollen Bremsstaubpartikel aufgefangen werden.

Die DE 10 2020 216 507 A1 beschreibt eine Kraftfahrzeugfelge, die radial innenseitig einen als flexibles Band ausgeführten ringförmigen Magnetstreifen besitzt, um Bremsstaubpartikel aufzufangen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Bremsabriebpartikel baulich besonders einfach und für bestehende Radfelgen leicht nachrüstbar zurückzuhalten, wobei die aufgefangenen Bremsabriebspartikel auf einfache Weise bei einem Reinigungsvorgang entfernt werden können

Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen an.

Gemäß der Erfindung kommt zur Lösung der Aufgabe eine Kraftfahrzeugfelge zum Einsatz, die auf ihrer radialen Innenseite eine Beschichtung besitzt, wobei das Beschichtungsmaterial magnetisch ist und/oder es Magnete bzw. magnetische Partikel aufweist.

Da der Großteil der Bremsabriebspartikel ferromagnetisch ist und die Beschichtung radial außerhalb der Bremsscheibe angeordnet ist, wird der größte Teil der magnetischen Bremsabriebspartikel von der Bremsscheibe nach radial außen, also auf die magnetische Beschichtung gelangen und bleibt dort aufgrund der Magnetkraft haften. Die größeren Bremsabriebspartikel werden dabei durch die Fliehkraft der sich drehenden Bremsscheibe nach radial außen auf die Beschichtung geschleudert. Auch von sehr kleinen Partikeln wird ein erheblicher Teil in den Einfluss des erzeugten Magnetfeldes gelangen und damit aufgefangen werden. Auch die von den Bremsbacken abgeriebenen Bremsabriebspartikel fallen auf gleiche Weise auf den Magnetstreifen und werden dort festgehalten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich vorteilhafterweise auch zur Nachrüstung vorhandener Felgen, weil lediglich die Beschichtung nachträglich auf die Felgeninnenseite aufzubringen ist.

Außerdem können die aufgefangenen Bremsabriebspartikel im Zuge einer Fahrzeugwäsche durch einen starken Wasserstrahl, der in Fahrzeugwaschanlagen für die Felgenreinigung zur Anwendung gelangt, leicht entfernt und entsorgt werden. Da die Bremsabriebspartikel im Bereich des Magnetstreifens aufgefangen werden, wird der Rest der Radfelge weniger verschmutzt und muss seltener gereinigt werden.

Wie oben ausgeführt kann das Beschichtungsmaterial als solche magnetisch ausgeführt sein. Alternativ oder kumulativ ist das Material der Beschichtung vom Ausgangspunkt her unmagnetisch, enthält aber magnetische Partikel bzw. Magnete.

Als Beschichtung kann ein Farbanstrich oder eine pigmentfreie Beschichtung vorgesehen sein, wobei Letztere die Magnete bzw. magnetischen Pigmente aufweist. Der Farbanstrich hat den Vorteil, dass seine Sichtbarkeit die Reinigung der Felge erleichtert. Allerdings sollten die darin enthaltenen Farbpigmente die Magnetkraft zum Auffangen der Bremsabriebspartikel abschwächen. Die pigmentfreie Beschichtung liefert insofern eine stärkere Magnetisierung, je nach Farbe der Magnete ist dann der beschichtete Bereich zu Reinigungszwecken weniger but sichtbar.

Als Magnete können Neodymmagnete vorgesehen sind, insbesondere solche in der Verbindung Nd₂Fei₄B. Solche Magnete haben eine hohe Magnetisierung und sind kommerziell gut verfügbar.

Die Magnete, bspw. die Neodymmagnete des letzten Absatzes, sind bevorzugt kleiner als 1 mm und bevorzugt kleiner als 0,5 mm. Wenn sie in der Beschichtung integriert sind, haben sie mit dieser Größe das Potenzial, bei Wahl einer geringen Schichtdicke teilweise aus der Beschichtung herauszuragen, was die Magnetkraft auf die aufzufangenden Bremsabriebspartikel erhöht. In einer Ausführungsform besitzen die Magnete einen Überzug aus Beschichtungsmaterial und sind teilweise von außen sichtbar.

In einer Ausführungsform besitzen die Magnete einen Überzug aus Beschichtungsmaterial und sind teilweise von außen sichtbar. Sie ragen damit teilweise aus der Beschichtung heraus und verstärken die Magnetkraft auf die aufzufangenden Bremsabriebspartikel.

Es ist sinnvoll, die Beschichtung als ringförmigen Streifen auszuführen. Da die Erfindung für eine Scheibenbremse vorgesehen ist und die Bremsabriebspartikel radial von der Bremsscheibe, die mit ihrer Drehachse in Fahrzeugquerrichtung angeordnet ist, wegfliegen, kommt, liegt die Oberflächennormale zu diesem Ring bevorzugt parallel zur oben genannten Drehachse zu liegen. Mit einem ringförmigen Streifen muss nicht der gesamte innenliegende Teil der Felge beschichtet werden, sondern nur derjenige Teil der Felge, auf den es beim Auffangen von Bremsabriebspartikeln ankommt. Man spart damit Beschichtungsmaterial, Herstellungszeit und Energie.

Bei der Wahl einer Beschichtung bzw. von Beschichtungsmaterial bietet sich ferner eine pigmentfreie Beschichtung an, da vorhandene Pigmente die bereitgestellte Magnetkraft nachteiligerweise schwächen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung einer magnetischen Beschichtung radial innen auf einer Kraftfahrzeugfelge zum Auffangen von ferromagnetischen Bremsabriebspartikeln einer Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs. Der magnetische Charakter der Beschichtung wird bevorzugt durch enthaltene Magnete bzw. magnetische Partikel wie die oben erwähnten Neodymmagnete erzielt, die vom Beschichtungsmaterial aufgenommen sind.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auffangen bei einer Scheibenbremse einer Kraftfahrzeugs anfallenden ferromagnetischen Bremsabriebspartikeln mittels einer magnetischen Sammeleinrichtung. Diese besitzt mindestens eine magnetische Beschichtung, die auf einer radialen Innenseite einer Kraftfahrzeugfelge vorgesehen ist, wobei das Beschichtungsmaterial magnetisch ist und/oder es Magnete aufweist. Die konkrete Realisierung der Beschichtung der Felgeninnenseite kann wie oben mit Bezug auf die Kraftfahrzeugfelge beschrieben erfolgen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Pkw oder ein leichtes Nutzfahrzeug, das mindestens drei Kraftfahrzeugfelgen umfasst und das eine Kraftfahrzeugfelge nach einer der vorstehenden Ausführungsformen und/oder eine Vorrichtung zum Auffangen bei einer Scheibenbremse eines Kraftfahrzeugs anfallenden ferromagnetischen Bremsabriebspartikeln gemäß dem vorangegangenen Absatz besitzt.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels anhand von nicht maßstabsberechten Figuren näher erläutert werden, die lediglich als ein Beispiel für die mögliche Implementierung der Erfindung verstanden werden soll und nicht beschränkend verstanden werden soll. Es zeigt:

Fig. 1 auszugsweise eine Felge mit einer Scheibenbremse.

Fig. 1 zeigt teilweise eine Felge 1 mit einer Scheibenbremse 2, von der der Bremssattel 3 und die eigentliche Bremsscheibe 4 zu sehen ist, wobei die Bremsscheibe um die Drehachse D rotiert. Ist diese Anordnung im Kraftfahrzeug (nicht gezeigt) eingebaut, ist der Blick in Fahrzeuglängsrichtung.

Im Einsatz der Scheibenbremse 2 fliegen Bremsabriebspartikel 5 tangential von der Bremsscheibe 4 weg und gelangen zur radialen Innenseite 6 der Felge 1. Ohne Zusatzmaßnahmen würden diese Bremsabriebspartikel 5 über die Öffnungen der Radkappe 7 in die Umwelt gelangen. Um dies zu verhindern, besitzt die Innenseite 6 der Felge 1 eine magnetische Beschichtung 8, die hier als ringförmiger Streifen 9 ausgebildet ist. Die Oberflächennormale auf diesen Ring verläuft durch die Radnarbe (nicht gezeigt).

Bezugszeichenliste

1 Felge

2 Scheibenbremse

3 Bremssattel

4 Bremsscheibe

5 Bremsabriebspartikel

6 Innenseite

7 Radkappe

8 Beschichtung

9 Ringförmiger Streifen

Claims

Patentansprüche

1 . Kraftfahrzeugfelge, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf ihrer radialen Innenseite (6) eine Beschichtung (7) besitzt und dass das Beschichtungsmaterial magnetisch ist und/oder es Magnete aufweist.

2. Kraftfahrzeugfelge nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtung (7) ein Farbanstrich oder eine pigmentfreie Beschichtung vorgesehen ist.

3. Kraftfahrzeugfelge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Magnete () Neodym-Magnete vorgesehen sind, insbesondere solche in der Verbindung Nd₂Fei₄B.

4. Kraftfahrzeugfelge nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete kleiner als 1 mm, bevorzugt kleiner als 0,5 mm sind.

5. Kraftfahrzeugfelge nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete einen Überzug aus Beschichtungsmaterial besitzen und teilweise von außen sichtbar sind.

6. Kraftfahrzeugfelge nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (8) als ringförmiger Streifen (9) ausgeführt ist.

7. Kraftfahrzeugfelge nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine pigmentfreie Beschichtung vorgesehen ist,

8. Verwendung einer magnetischen Beschichtung (8) radial innen auf einer Kraftfahrzeugfelge (1) zum Auffangen von ferromagnetischen Bremsabriebspartikeln (5) einer Scheibenbremse (2) eines Kraftfahrzeugs.

9. Vorrichtung zum Auffangen von bei einer Scheibenbremse (2) eines Kraftfahrzeugs anfallenden ferromagnetischen Bremsabriebspartikeln (5) mittels einer magnetischen Sammeleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Sammeleinrichtung als mindestens eine magnetischen Beschichtung (8) ausgebildet ist, die auf einer radialen Innenseite (6) einer Kraftfahrzeugfelge (1) vorgesehen ist, wobei das Beschichtungsmaterial magnetisch ist und/oder es Magnete aufweist. Kraftfahrzeug, insbesondere ein Pkw oder ein leichtes Nutzfahrzeug, umfassend mindestens drei Kraftfahrzeugfelgen (1) nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7 oder einer Vorrichtung nach Anspruch 9.