KR20200045498A - 브레이크 더스트 파티클 필터 및 브레이크 더스트 파티클 필터를 포함하는 디스크 브레이크 어셈블리 - Google Patents

브레이크 더스트 파티클 필터 및 브레이크 더스트 파티클 필터를 포함하는 디스크 브레이크 어셈블리 Download PDF

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루카스 복크
토마스 예쓰베르거
폴커 큄머링
로베르트 츠비랄
코스쿤 에프레클리
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만 운트 훔멜 게엠베하
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Abstract

본 발명은 브레이크 디스크 및 브레이크 캘리퍼를 포함하는 디스크 브레이크 어셈블리를 위한 브레이크 더스트 파티클 필터(16)에 관한 것이다. 적어도 하나의 텅(28a-28d)이 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 하우징(18)의 하우징 내부(20)에 배치 또는 구성되며, 상기 텅(28a-28d)의 적어도 하나의 부분이 반경방향으로 내향으로 돌출한다. 텅(28a-28d)은 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 필터 매체(32)를 위한 지지체(40)를 형성한다. 필터 매체(32)는 또한 텅(28a-28d)의 표면을 적어도 부분적으로 덮으며, 특히 표면의 모두를 덮는다. 하우징(18)는 링 세그먼트의 형상을 갖는다. 그것은 적어도 하우징 내부(20)에 브레이크 디스크의 일부를 수용하기 위해 사용될 수 있다. 제1 하우징 측벽 및 제2 하우징 측벽(19) 그리고 하우징 주변벽(26)은 각각 하우징(18)의 부분들을 형성한다. 하우징 측벽들(19)은 서로 떨어져 축방향으로 이격된다. 하우징 주변벽(18)은 하우징(18)의 주변방향으로 반경방향으로 외향으로 배치된다. 하우징 주변벽(26)은 제1 하우징 측벽과 제2 하우징 측벽(19) 사이에 배치 또는 설계된다. 브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 제동 동안 발생되는 입자들을 포획하기 위해 구성된다.

Description

브레이크 더스트 파티클 필터 및 브레이크 더스트 파티클 필터를 포함하는 디스크 브레이크 어셈블리
본 발명은 브레이크 디스크(brake disc) 및 브레이크 캘리퍼(brake caliper)를 갖는 디스크 브레이크 어셈블리를 위한 브레이크 더스트 필터(brake dust filter)에 관한 것이다. 브레이크 더스트 파티클 필터(brake dust particle filter)는 제동(braking) 시 발생되는 입자들을 수집하기 위해 구성된다. 본 발명은 또한 이러한 브레이크 더스트 파티클 필터를 구비한 디스크 브레이크 어셈블리에 관한 것이다.
브레이크 더스트 파티클 필터에 의해 브레이크 마모에 의해 발생된 입자들을 수집하고 처리하는 것이 공지된다. 이러한 입자(파티클)들은 디스크 브레이크의 브레이크 디스크와 브레이크 패드 사이의 마찰에 의해 발생된다. 이러한 브레이크 더스트 파티클 필터는 예를 들면 DE 10 2012 016 835 A1에 알려져 있다. 그러나 이러한 브레이크 더스트 파티클 필터는 브레이크 캘리퍼 하우징 내의 통합을 필요로 하며 따라서 레트로피팅 솔루션으로서 제한적인 범위 내에서만 적합하다.
이에 비해, 본 발명의 목적은 제동 시 발생되는 입자들을 분리하기 위해 더 효율적이며 현존하는 차량들의 레트로피팅을 위해 적합하도록 구성된 브레이크 더스트 파티클 필터를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 이러한 브레이크 더스트 파티클 필터를 갖는 디스크 브레이크 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르는 브레이크 더스트 파티클 필터는 디스크 브레이크들의 임의의 적용들, 이동 및 정지 적용들에 대해 적합하다. 이동 적용들에서, 예를 들면 승용차, 트럭, 버스, 철도 차량에서 사용될 수 있다. 정지 적용들, 예를 들면 풍력 장치들에서 사용되는 샤프트 브레이크들에서 사용될 수 있다.
상기 목적은 청구항 제1항에 따르는 브레이크 더스트 파티클 필터 및 청구항 제16항에 따르는 디스크 브레이크 어셈블리에 의해 해결된다. 종속 청구항들은 바람직한 추가 실시형태들을 제공한다.
브레이크 더스트 파티클 필터는 링 세그먼트(ring segment)형상, 대략 바나나 형상 및/또는 헬멧 형상을 갖는 하우징을 포함한다. 하우징 내에, 디스크 브레이크 어셈블리의 브레이크 디스크는 장착된 상태에서 수용된다. 하우징은 적어도 2개의 하우징 측벽들 및 하우징 주변벽을 포함한다. 하우징 주변벽은 브레이크 더스트 파티클 필터의 장착된 상태에서 2개의 하우징 측벽들을 직접적으로 또는 간접적으로 연결한다. 하우징의 내부에, 즉, 브레이크 디스크를 향하여, 브레이크 더스트 파티클 필터는 필터 매체를 포함한다. 필터 매체의 유효 필터 표면을 확장하기 위하여, 필터 매체를 지지하는 텅(tongue)이 브레이크 더스트 파티클 필터에 제공된다. 본 발명에 따르면, 텅은 하우징 내부에서 적어도 그 부분들에서 하우징 주변벽으로부터 떠나는 적어도 하나의 반경방향 구성요소가 연장한다. 본 발명에 따르는 텅은 평평한(플랫) 횡단면 형상을 가지며 하우징 주변벽을 향하는 베이스면(밑면), 하우징 내부로 돌출하는 커버면 및 적어도 하나의 측면을 포함한다. 여기서 평평한(플랫)은 넓은 측이 좁은 측보다 훨씬 큰 횡단면 형상으로 이해될 것이다. 대안으로, 이러한 횡단면 형상은 또한 납작한 또는 세장형으로서 또한 언급될 수도 있다.
텅은 적어도 부분적으로, 즉 적어도 그 측면에서, 바람직하게는 가능한 많이, 특히 바람직하게는 완전히 필터 매체로 덮인다. 이러한 방식으로, 종래기술보다 더 높은 필터링 효과가 달성된다. 이와 관련하여 텅은 바람직하게는 외주에서 내주로, 즉 반경방향 내향으로 연장된다.
바람직한 실시형태에서, 텅은 대체로 직사각형 횡단면을 가질 수 있으며 직사각형 횡단면의 좁은 측에 대한 넓은 측의 비율은 15 내지 60, 바람직하게는 20 내지 40이다. 이러한 값들은 적어도 하나의 텅을 제조하기 위해 표준 두께의 판형 금속판을 사용하여 브레이크 더스트 파티클 필터의 다수의 치수들에 대해 구현될 수 있으며; 예를 들면, 0.5 내지 4 mm의 두께(횡단면의 좁은 측)를 갖는 판형 금속판이 사용될 수 있다.
이와 관련하여, 텅이 중단 없는 연속적인 바디를 형성하는 것은 필수적인 것은 아니며; 대신에, 이것에는 한 번 또는 여러 번 슬롯이 또한 형성될 수 있으며, 일반적으로 슬롯이 형성된 텅에 대해서도 필터 매체에 대한 충분한 지지 기능이 발생한다. 이러한 슬롯이 형성된 텅들의 경우, 전술한 비율 명세는 각각의 텅의 외측 컨투어를 각각 나타내며 슬로팅에 의해 형성된 "부분 텅들"을 나타내는 것이 아니다. 유리하게는 텅은 메시 재료, 예를 들면 금속 메시로 제조될 수 있다.
특히 바람직하게는, 적어도 하나의 텅은 그 베이스면이 브레이크 더스트 파티클 필터의 장착 상태에서 브레이크 디스크의 회전 축에 평행하게 연장되도록 내부로 연장된다.
텅은 하우징 벽에, 예를 들면, 하우징 벽과 함께 일체로서 배치 또는 구현될 수 있다. 바람직하게는, 텅은 하우징 주변벽에 배치 또는 구현된다. 이에 대해 대안으로 또는 추가로, 브레이크 더스트 파티클 필터는 필터 엘리먼트를 포함할 수 있으며, 필터 엘리먼트는 필터 엘리먼트 지지 구조체를 포함하며 그 위에 또는 그것에 필터 매체가 배치된다. 이와 관련하여, 필터 엘리먼트 지지 구조체는 텅을 포함할 수 있다. 필터 엘리먼트를 제공하는 경우, 필터 매체는 특히 용이하고 환경친화적으로 교환 가능한데 왜냐하면 필터 매체가 로딩된 경우 단지 필터 엘리먼트만 교체되어야 하며 전체 하우징이 아니기 때문이다. 상기 실시형태에 따르면, 유리하게는 수용 영역이 필터 엘리먼트를 수용하기 위해 제공되며 그 안으로 필터 엘리먼트가 삽입될 수 있다. 그것은, 예를 들면, 클립 또는 적절해 보이는 다른 고정 요소들에 의해, 수용 영역 내에 유지될 수 있다. 특히 유리하게는, 필터 엘리먼트는 곡선 형상, 특히 원호 형상을 가지며, 이것은 하우징 주변벽의 반경 또는 내부 형상에 대응한다.
필터 매체는 텅에, 하우징 벽에, 특히 하우징 주변벽에, 및/또는 필터 엘리먼트 지지 구조체에 간접적으로 또는 직접적으로 고정될 수 있다. 필터 매체는 주름부를 형성할 수 있으며 그 안으로 텅이 적어도 부분적으로 연장된다. 이러한 방식으로, 브레이크 더스트 파티클 필터는 특히 간단한 방식으로 제조될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 하우징 측벽에서 하우징 내부로 연장되는 적어도 하나의 추가의 텅이 제공된다. 바람직하게는, 하우징 주변벽에서 연장되는 텅과 하우징 측벽에서 연장되는 텅은 L-형상 또는 U-형상을 갖는 기본 형태를 포함하는 연속적인 텅을 형성한다. 이러한 방식으로, 유효 텅 표면은 크게 증가되며 이것은 훨씬 더 향상된 분리 성능에 기여한다. 또한, 이러한 방식으로 반경방향으로 공간을 절약하는 구성이 가능한데 왜냐하면 전체 텅 표면의 일부가 하우징 측벽에 제공되는 텅 상으로 분배될 수 있기 때문이다.
텅은 필터 매체에 의해 덮여지는 적어도 하나의 관통 개구를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 필터 매체는 텅의 영역에서 관류될 수 있다. 유리하게는 텅은 필터 매체에 의해 각각 덮여지는 복수의 관통 개구들을 또한 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시형태에서는, 텅의 영역에서 필터 매체는 입자들을 위한 수집 포켓 또는 캐칭 포켓의 형태로 구현되며 캐칭 포켓은 하향 방향으로 폐쇄되어 입자들은 그들에 작용하는 중력으로 인해 캐칭 포켓 밖으로 나올 수 없다. 브레이크 더스트 파티클 필터는 이러한 방식으로 많은 입자 양들을 보유할 수 있다. 수집 또는 캐칭 포켓의 형상은 유리하게는 단지 이러한 형상을 갖는 적어도 하나의 텅에 의해 필터 매체에 주어질 수 있다. 바람직하게는, 포켓의 가장 낮은 지점은 중력의 방향으로 하향으로 지향한다.
브레이크 더스트 파티클 필터의 또 다른 바람직한 실시형태에서는, 필터 매체는 적어도 다공성을 갖는 제1 필터층 및 더 큰 다공성을 갖는 제2 필터층을 포함한다. 2개의 필터층들은 필터 매체의 (두께 방향으로 본) 영역들의 형태로 구현될 수 있으며 따라서 필터 매체는 다공성 구배를 갖는다. 이에 대해 대안으로 또는 추가로, 추가적인 필터 매체가 필터 매체에 제공될 수 있으며, 추가적인 필터 매체의 다공성은 바람직하게는 필터 매체의 다공성과는 다를 수 있다. 상이한 필터층들의 이러한 배치 또는 구성으로 인해, 브레이크 더스트 파티클 필터의 분리의 정도는 각각의 적용에 정확히 매칭될 수 있다. 유리하게는, 이와 관련하여, 기공 크기는 반경방향으로 내부에서 외부로 감소한다.
브레이크 더스트 파티클 필터는 전술한 텅에 추가로 적어도 하나의 추가 텅을 하우징 내부에 포함할 수 있다. 환언하면, 브레이크 더스트 파티클 필터는 바람직하게는 하우징 내부에 내향으로 돌출하는 복수의 텅들을 포함하며 바람직하게는 원주방향으로 떨어져 이격 배치된다. 텅들은 필터 매체를 지지하며 필터 매체에 의해 적어도 부분적으로, 특히 완전히 덮여진다. 복수의 텅들의 배치 또는 구성에 의해, 필터 작용이 더욱 현저히 증가된다. 이와 관련하여 적어도 2개의 텅들이 하우징 주변벽에 대해 상이한 각도로 각각 배치될 수 있다. 여기서 하우징 주변벽에 대한 각도는 하우징 주변벽에서 텅의 가상의 접촉점에 배치된 접선과 텅의 길이 연장부 사이의 각도로서 이해된다.
브레이크 더스트 파티클 필터는 바람직하게는 하우징의 원주방향으로 필터 작용이 증가하도록 설계된다. 이와 관련하여 이러한 증가는 바람직하게는 하우징의 지지 영역으로부터 떨어져 구현되며, 지지(접촉) 영역은 디스크 브레이크 어셈블리의 브레이크 캘리퍼에 대해 지지하기 위해 제공된다. 환언하면, 브레이크 더스트 파티클 필터는 바람직하게는 브레이크 캘리퍼로부터 또는 브레이크 캘리퍼를 지지하기 위한 지지 영역으로부터 거리가 증가함에 따라 필터 작용이 증가하도록 구현된다. 여기서, 더 좋은 필터 작용은, 예를 들면, 더 미세한 입자 부분들을 분리하는 능력으로 이해된다. 이것은 특히 다음의 조치들 중 하나 또는 복수에 의해 구현된다:
- 필터 매체의 다공성은 하우징의 원주방향으로 감소한다. 특히, 필터 매체는 브레이크 더스트 파티클 필터의 지지 영역으로부터 더 멀리 떨어져 배치되는 다음의 이웃하는 텅에서의 필터 매체보다 텅에서 더 큰 다공성을 포함한다.
- 필터 매체의 두께는 하우징의 원주방향으로 증가한다.
- 텅은 지지 영역으로부터 더 멀리 떨어져 배치되는 이웃하는 텅보다 하우징 주변벽에 대해 더 작은 각도로 배치된다.
- 텅은 브레이크 더스트 파티클 필터의 지지 영역으로부터 더 멀리 떨어져 배치되는 이웃하는 텅보다 더 많은 및/또는 더 큰 관통 개구들을 포함하며, 바람직하게는 관통 개구들의 치수들은 지지 영역에서 멀어지는 원주방향으로 감소한다.
- 그 자유 단부를 갖는 텅은 브레이크 더스트 파티클 필터의 지지 영역으로부터 더 멀리 떨어져 배치되는 이웃하는 텅보다 하우징의 내부로 덜 멀리 돌출한다.
- 텅의 표면은 브레이크 더스트 파티클 필터의 지지 영역으로부터 더 멀리 떨어져 배치되는 이웃하는 텅의 표면보다 더 작다.
브레이크 더스트 파티클 필터는 하우징 벽에서, 특히 하우징 주변벽에서 여과된 공기의 배출을 위한 적어도 하나의 개구를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 브레이크 더스트 파티클 필터는 하우징 벽에서, 특히 하우징 주변벽에서 여과된 공기의 배출을 위한 복수의 개구들을 포함한다.
적어도 하나의 개구가 바람직하게는 하우징 단부 영역에 제공되며 - 하우징의 원주방향으로 볼 때- 이것은 브레이크 캘리퍼의 영역에 구현된다. 하우징 단부 영역은 바람직하게는 브레이크 캘리퍼의 적어도 하나의 반경방향 외향으로 개방된 영역을 가교시키는데 왜냐하면, 거기서, 높은 브레이크 먼지 배출이 전형적으로 발생하여, 접선방향으로 브레이크 캘리퍼를 떠나는 브레이크 마모에 추가로, 가장 큰 발생원을 구성하기 때문이다. 바람직하게는, 필터 매체는 복수의 내향으로 배치된 텅들을 가로질러 그리고 하우징 단부 영역의 하우징 주변벽의 내측을 가로질러 연장되는 연속적인 재료 스트립이다.
필터 매체를 통해 여과 방향에 대한 주행 동안의 배압에 의해 공기가 가압되는 것을 방지하게 위하여, 적어도 하나의 외향으로 연장되는 리브가 k 하우징 벽에, 특히 하우징 주변벽에 배치 또는 구현된다. 바람직하게는, 복수의 외향으로 돌출하는 리브들이 하우징 벽에, 특히 하우징 주변벽에 제공된다. 적어도 하나의 외향으로 돌출하는 리브가 바람직하게는 적어도 하나의 개구의 영역에 제공될 수 있으며 따라서 리브는 적어도 부분적으로 이동방향으로 각각의 개구를 덮으며 따라서 주행에 의해 발생된 동적 압력이 개구에 작용하지 않는다. 바람직하게는, 복수의 외향으로 돌출하는 리브들이 여과된 공기의 배출을 위해 개구의 영역에 각각 제공되며, 바람직하게는 개구들 중 각각에는 전술한 리브가 제공된다.
디스크 브레이크의 직접적인 환경에서의 온도들에 견디기 위하여 필터 매체는 바람직하게는 600℃ 이상의 온도에서도 안정적이도록 구성된다. 이와 관련하여, 필터 매체는 금속, 금속 파이버 부직포, 유리, 세라믹 및/또는 내고온성 플라스틱 재료, 특히 폴리에테르에테르케톤을 포함할 수 있다. 그러나, 하우징은 유리하게는 충분한 내열성을 또한 포함해야 하며; 이 목적을 위해, 이것은 금속 박판, 바람직하게는 박강판으로 구현될 수 있다. 우수한 내열성에 추가로, 박강판은 하우징이 간단한 성형 공정, 예를 들면, 딥 드로잉에 의해 얻을 수 있다는 추가적인 이점을 갖는다.
링 세그먼트 형상을 갖는 하우징은 높은 여과 작용을 얻기 위하여 바람직하게는 브레이크 디스크의 큰 각도 범위를 커버한다. 이와 관련하여 하우징은 바람직하게는 약 45˚이상, 특히 75˚이상, 특히 바람직하게는 90˚이상의 링 세그먼트 각도로 연장한다. 적합한 둘러싸는 각도를 선택되는 경우, 여과될 입자들의 부분과 디스크 브레이크에 대해 이용 가능하게 될 수 있는 냉각 성능 사이의 해결하고자 하는 목적들의 충돌이 있다.
하우징의 장착을 용이하게 하기 위해, 하우징은 제1 및 제2 하우징 부품을 가질 수 있다. 2개의 하우징 부품들은 바람직하게는 브레이크 디스크의 양측에 적어도 부분적으로 축방향으로 배치될 수 있다. 특히 바람직하게는, 제1 하우징 부품과 제2 하우징 부품은 가역적으로 분리 가능한 방식으로 연결될 수 있다. 대안으로, 2개의 하우징 부품들은 또한 비분리방식으로 연결될 수 있으며, 예를 들면, 용접될 수 있다. 유리하게는, 상기 실시형태에 따르면, 정비 중 필터 매체의 교체가 아닌 경우에도, 필터 매체는 하우징 부품들을 연결하기에 앞서 이미 삽입되어 적어도 사전-조립 공정이 단순해진다. 이 경우, 그러나 예를 들면 리퍼비싱(재정비)를 위해 (하우징+필터 매체를 포함하는) 전체 브레이크 더스트 필터를 정비 상황에서 교체하는 것을 생각할 수 있다. 용접에 대한 대안으로, 제1 하우징 부품과 제2 하우징 부품이 플랜지 결합에 의해 서로 연결되는 것이 제공될 수 있다.
2개의 하우징 부품들을 연결하기 위해, 스크루 연결, 클립 연결, 폴딩 메커니즘 및/또는 피벗 메커니즘이 제공될 수 있다.
하우징 주변벽은 제1 하우징 부품 또는 제2 하우징 부품의 일부가 될 수 있으며 따라서 이것은 2개의 하우징 측벽들 중 하나와 연결된다. 하우징 주변벽은 적어도 부분적으로 서로 오버랩되는 하우징 부품들로 또한 구현될 수 있다.
특히 바람직하게는, 제1 하우징 부품은 적어도 하나의 내향으로 돌출하는 텅을 포함하며 제2 하우징 부품은 적어도 하나의 개구를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 모든 내향으로 돌출하는 텅들은 제1 하우징 부품에 제공되며 모든 개구들은 제2 하우징 부품에 제공된다. 텅(들) 및 개구(들)의 분리된 구성은 브레이크 더스트 파티클 필터의 제조를 상당히 용이하게 하는데 왜냐하면, 선택적으로 대응 리브들을 갖는, 개구들, 및 내향으로 배치된 텅들이 펀칭에 의해 제조될 수 있기 때문이다.
하우징 부품은 정지된 상태로 유지되는 추가 하우징 부품에 대해 피벗 가능할 수 있다. 이러한 피벗 메커니즘의 피벗축은 2개의 하우징 측벽들을 연결하는 축에 평행하게, 특히 브레이크 디스크의 회전축에 대해 평행하게 연장될 수 있다. 특히 바람직하게는, 하우징 주변벽을 포함하는 하우징 부품은 이 경우 추가 하우징에 대해 적어도 부분적으로 피벗 가능하다. 에에 대해 대안으로 또는 추가로, 피벗축은 하우징의 반경방향으로 또는 브레이크 디스크에 대해, 즉 브레이크 디스크의 회전축에 수직으로 연장될 수 있다. 이 경우, 제1 하우징 측벽은 바람직하게는 추가 하우징에 대해 피벗 가능하다.
전술한 피버팅 능력은 정비 상황에서 필터 매체의 교환을 상당히 단순화시킨다.
본 발명에 따르는 목적은 또한 브레이크 디스크, 브레이크 캘리퍼, 및 위에서 기술된 바와 같은 브레이크 더스트 파티클 필터를 갖는 디스크 브레이크 어셈블리에 의해 해결된다.
브레이크 더스트 파티클 필터는 브레이크 캘리퍼, 휠 베어링 하우징 및/또는 스플래시 가드에 대해 정지된 위치를 가질 수 있다. 이에 대해 대안으로 또는 추가로, 브레이크 더스트 파티클 필터는 브레이크 캘리퍼에, 휠 베어링 하우징에 및/또는 스플래시 가드에 고정될 수 있으며, 소위 정지 캘리퍼에 관련되는 경우 유리하게는 브레이크 캘리퍼에서의 부착이 제공될 수 있다. 특히 유리하게는, 브레이크 더스트 파티클 필터는 브레이크 캘리퍼와 동일한 고정 지점들에서 휠 베어링 하우징에 연결될 수 있다. 또한, 브레이크 캘리퍼를 휠 베어링 하우징에 나사결합하는 스크루들은 적어도 스크루 헤드의 영역에서 블라인드 보어 스레드를 포함할 수 있으며 따라서 브레이크 더스트 파티클 필터는 스크루들과 연결 가능하여 유리하게는 브레이크 캘리퍼(홀더)와 휠 베어링 하우징과의 안전-필수 스크루 연결은 영향을 받지 않는다(세팅/프리텐션 힘 변화).
본 발명의 특히 바람직한 실시형태에서는, 브레이크 더스트 파티클 필터의 하나의 하우징 부품은, 내향으로 배치되어, 적어도 부분적으로 브레이크 디스크를 덮는, 스플래시 가드 엘리먼트, 특히 스플래시 가드 프레이트일 수 있다. 이러한 방식으로, 추가적인 스플래시 가드 플레이트가 필요 없으며 따라서 무게가 줄 수 있으며, 이것은 섀시의 언스프렁 영역에서의 배치의 결과로서 주행 역학적 이점을 제공한다.
특히 효과적인 입자 분리를 달성하기 위하여, 브레이크 더스트 파티클 필터는 바람직하게는 브레이크 캘리퍼에 바로 인접하도록 배치된다. 이와 관련하여 브레이크 더스트 파티클 필터는 바람직하게는 브레이크 캘리퍼의 하류에 배치되며, 이와 관련하여 용어 "하류"는 디스크 브레이크 어셈블리가 제공되는 차량의 의도된 포워드 이동을 위한 브레이크 디스크의 회전 방향에 관한 것이다.
브레이크 더스트 파티클 필터는 바람직하게는 적어도 부분적으로 브레이크 캘리퍼의 외측, 특히 바람직하게는 브레이크 캘리퍼의 원주 외측을 덮는다. 브레이크 캘리퍼의 커버리지는 바람직하게는 하우징 단부 영역에 의해 실현된다. 특히 바람직하게는, 브레이크 캘리퍼는 냉각 공기 공급 및/또는 정비(마찰 패드(라이닝)의 제거)를 위해 일반적으로 개구들이 배치되는 원주 외측의 영역에서 완전히 덮여지며, 그러나 적어도 브레이크 더스트 파티클 필터의 하우징 단부 영역에 의해 개구들의 영역에서 덮여지며 따라서 여과되지 않은 유출이 이 영역에서 발생하지 않지만, 거기에서 나오는 입자가 실린 공기가 우선 필터 매체를 통해 그리고 이어서 하우징 주변벽의 개구를 통해 주위로 흐른다.
디스크 브레이크 어셈블리의 또 다른 바람직한 실시형태에서는, 자유 단부를 갖는 적어도 하나의 내향으로 돌출하는 텅은 브레이크 캘리퍼를 향해 배향된다. 바람직하게는, 복수의, 특히 모든, 텅들은 그들의 자유 단부들이 브레이크 캘리퍼를 향해 배향된다. 이러한 방식으로, 필터 효율이 더욱 증가될 수 있은데 왜냐하면 회전에 의해 접선방향으로 운반반되는 브레이크 더스트 파티클들이 텅들의 형상에 의해 본질적으로 모두 잡힐 수 있기 때문이다.
본 발명의 추가의 특징들 및 이점들은 본 발명의 수개의 실시형태들의 이하의 기술로부터, 청구항들 및 발명 관련 상세를 도시하는 도면들로부터 유래한다. 도면들에 도시된 특징들은 본 발명의 자세한 사항들이 명확히 보여질 수 있도록 도시된다. 상이한 특징들이 개별적으로 또는 본 발명의 변형예들에서의 임의의 조합들로 결합되어 수개로 구현될 수 있으며 따라서 서로 결합 가능하다.
본 발명은 제동 시 발생되는 입자들을 분리하기 위해 더 효율적이며 현존하는 차량들의 레트로피팅을 위해 적합하도록 구성된 브레이크 더스트 파티클 필터를 제공한다. 또한 본 발명은 이러한 브레이크 더스트 파티클 필터를 갖는 디스크 브레이크 어셈블리를 제공한다.
본 발명에 따르는 브레이크 더스트 파티클 필터는 디스크 브레이크들의 임의의 적용들, 이동 및 정지 적용들에 대해 적합하다. 이동 적용들에서, 예를 들면 승용차, 트럭, 버스, 철도 차량에서 사용될 수 있다. 정지 적용들, 예를 들면 풍력 장치들에서 사용되는 샤프트 브레이크들에서 사용될 수 있다.
도 1은 브레이크 더스트 파티클 필터의 제1 실시형태를 갖는 본 발명에 따르는 디스크 브레이크 어셈블리의 측면도를 도시하며;
도 2는 도 1에 따르는 브레이크 더스트 파티클 필터의 단면도를 도시하며;
도 3은 도 1에 따르는 브레이크 더스트 파티클 필터의 사시도를 도시하며;
도 4는 디스크 브레이크 어셈블리의 제2 실시형태에서의 브레이크 더스트 파티클 필터의 하우징의 제1 하우징 부품 및 제2 하우징 부품의 사시도를 도시하며;
도 5는 내향으로 돌출하는 텅들을 갖는 디스크 브레이크 어셈블리의 제3 실시형태의 브레이크 더스트 파티클 필터의 하우징의 제1 하우징 부품 및 개구들 및 외향으로 돌출하는 리브들을 갖는 제2 하우징 부품의 사시도를 도시하며;
도 6은 피벗 메커니즘 및/또는 폴딩 메커니즘에 의한 디스크 브레이크 어셈블리의 제4 실시형태의 제1 하우징 부품과 제2 하우징 부품의 연결의 사시도를 도시하며;
도 7은 디스크 브레이크 어셈블리의 제5 실시형태에서 추가 피벗축을 따라 피벗 메커니즘 및/또는 폴딩 메커니즘에 의한 제1 하우징 부품과 제2 하우징 부품의 연결의 사시도를 도시하며;
도 8은 하우징 주변벽 및 하우징 측벽에서 텅들을 갖는 추가 실시형태에 따르는 브레이크 더스트 파티클 필터의 사시도를 도시한다.
도 1은 제1 실시형태에서 회전의 축 또는 회전축(13)을 포함하는 브레이크 디스크(12), 브레이크 캘리퍼(14) 및 브레이크 더스트 파티클 필터(16)를 갖는 디스크 브레이크 어셈블리(10)의 측면도를 도시한다. 이와 관련하여, 브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 브레이크 캘리퍼(14)에 대해 그 위치가 정지된 상태로 배치되며 및/또는 브레이크 캘리퍼(14)에 부착된다. 디스크 브레이크 어셈블리(10)는 또한 브레이크 캘리퍼(14)가 고정되는 휠 베어링 하우징(미도시)을 포함하며, 브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 휠 베어링 하우징에 대해 그 위치가 정지된 상태로 배치될 수 있으며 및/또는 휠 베어링 하우징에 고정될 수 있다. 이에 대해 대안으로 또는 추가로, 디스크 브레이크 어셈블리(10)는 스플래시 가드 플레이트 형태의 스플래시 가드(미도시)를 포함할 수 있으며, 브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 스플래시 가드에 대해 그 위치가 정지된 상태로 배치될 수 있으며 및/또는 스플래시 가드에 고정될 수 있다.
브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 링 세그먼트 형상을 갖는 하우징(18)의 부분을 형성하는 제1 하우징 측벽(17)을 포함한다. 제2 하우징 측벽(19)(도 2 참조)은 제1 하우징 측벽(17)에 대해, 브레이크 디스크(12)의 회전축(13을) 따라 축방향으로 떨어져 이격되어, 배치되며 그리고 또한 링 세그먼트 형상을 갖는 하우징(18)의 일부를 형성하며, 그리고 그것들 사이에 브레이크 디스크(12)가 하우징 내부에 수용된다.
브레이크 더스트 파티클 필터(16)는, 특히 디스크 브레이크 어셈블리(10)가 배치될 수 있는 차량의 포워드 이동 시 브레이크 디스크(12)의 회전 방향(R)으로, 브레이크 캘리퍼(14)의 하류에 배치될 수 있다.
도 2에는, 브레이크 더스트가 제공되는 공기를 여과하기 위한 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 단면도가 제공된다. 링 세그먼트 형상을 갖는 하우징(18)에 의해, 브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 하우징 내부(20)에 적어도 부분적으로 브레이크 디스크(12)(도 1 참조)를 수용할 수 있다. 링 세그먼트 형상을 갖는 하우징(18)은 상기 실시형태에서 약 90°이상의 링 세그먼트 각도 α만큼 연장될 수 있다. 브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 브레이크 캘리퍼(14)(도 1 참조)와 동일 평면에 배치되며 따라서, 제동 시, 브레이크 디스크(12)(도 1 참조)에 의해 이동되는 공기는 브레이크 캘리퍼(14)에서 브레이크 더스트 파티클 필터(16)로 흐를 수 있다.
하우징(18)은 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 원주방향으로 반경방향 외향으로 연장하는 하우징 주변벽(26)을 포함한다. 하우징 측벽들(17(도 1 참조), 19)은 하우징 주변벽(26)에 의해 서로 연결된다.
브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 또한 텅들(28a, 28b, 28c, 28d)을 포함한다. 이들 텅들(28a-28d)은 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 하우징 주변벽(26)에 배치되거나 또는 도 2에서와 같이 구현된다. 그것들은 하우징 주변벽(26)에서 내향으로 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 하우징 내부(20)에서 돌출한다. 이와 관련하여, 그것들은 각각 각도 β1, β2, β3, β4로 하우징 주변벽(26)에 대해 배치된다. 이들 텅들(28a-28d)에서, 브레이크 더스트 파티클 필터(16)로 흐르는 공기는 하우징 주변벽(26)을 향하는 방향으로 안내될 수 있다. 텅들(28a-28d)은 그 각각의 자유 단부들(30a, 30b, 30c, 30d)이 브레이크 캘리퍼(14)를 향해 배향된다(도 1 참조).
공기를 입자들로부터 정화하기 위한 필터 매체(32)는 텅들(28a-28d)에 배치되며 텅들(28a-28d)을 덮는다. 필터 매체(32)는 하우징 주변벽(26)을 향하는 각각의 텅들(28a-28d)의 측을 가로질러 그리고 하우징 주변벽(26)에서 멀어지는 쪽을 향하는 측을 가로질러 연장되며 따라서 텅들(28a-28d)은 각각 필터 매체(32)에 의해 덮인다. 필터 매체는 모든 텅들(28a-28d)을 가로질러 그리고 하우징 단부 영역(52)의 하우징 주변벽(26)의 내측을 가로질러 연장되는 연속적인 재료 스트립이다.
예시적인 방식으로, 텅(28a)에서 향하는 측은 34에 의해 식별되며 멀어지는 쪽을 향하는 측은 36에 의해 식별된다. 따라서 유효 필터 표면은 하우징 내부(20)의 원주방향으로 텅들(28a-28d)에 의해 확장된다. 필터 매체(32)는 텅들(28a-28d) 사이의 하우징 주변벽(26)의 섹션들(38a, 38b, 38c)에 또한 배치된다. 이러한 방식으로, 필터 매체(32)는 하우징 주변벽(26)에 직접 연결된다. 특히, 이것은 하우징 주변벽(26)에 및/또는 텅들(28a-28d)에 부착된다. 대안으로, 그것은 추가 중간층들에 의해 하우징(18)의 벽에 간접적으로 또한 연결될 수 있다. 텅들(28a-28d)은 필터 매체(32)에 의해 덮이는 하나 또는 다수의 관통 개구들(미도시)을 포함할 수 있다.
텅들(28a-28d)은 필터 매체(32)를 위한 지지 구조체(40)를 형성한다. 이 목적을 위해, 텅들(28a-28d)은 필터 매체(32)의 주름부(폴드)들(42a, 42b, 42c, 42d) 내로 돌출한다.
필터 매체(32)는 적어도 제1 영역 및 제2 영역을 포함할 수 있다(미도시). 제1 영역은 각각의 텅들(28a-28d)과 제2 영역 사이에 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 거친 여과를 위해 제1 영역은 제2 영역보다 큰 다공성을 포함할 수 있다. 필터 매체는 추가적으로 상이한 다공성의 제3 및/또는 추가의 이러한 영역들을 또한 포함할 수 있다. 이에 대한 대안으로서, 필터 매체의 큰 다공성으로부터 작은 다공성으로의 전이가 텅들(28a-28d)의 방향으로 연속적으로 또한 구현될 수 있다(구배).
또 다른 실시형태에서는, 브레이크 더스트 파티클 필터는, 필터 매체(32)에 추가적으로, 추가의 필터 매체를 포함한다(미도시). 이와 관련하여, 필터 매체(32)는 각각의 텅(28a-28d)과 추가 필터 매체 사이에 배치된다. 추가 필터 매체는 제1 필터 매체보다 더 큰 다공성을 포함한다. 대안적인 실시형태에서, 브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 상이한 다공성을 갖는 추가 필터 매체를 포함할 수 있다.
브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 브레이크 디스크(12)에 의한 원주방향으로 이동되는 공기에 대한 필터 작용이 증가하도록 설계될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 필터 매체(32)의 다공성은 브레이크 캘리퍼(14)(도 1 참조)를 지지하기 위해 제공되는 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 지지 영역(44)에서 시작하여, 하우징의 원주방향으로 감소할 수 있다. 이에 대한 대안으로 또는 추가로, 필터 매체(32)의 두께는 브레이크 캘리퍼(14)(도 1 참조)를 지지하기 위해 제공되는 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 지지 영역(44)에서 시작하여, 하우징(18)의 원주방향으로 증가할 수 있다. 이에 대한 대안으로 또는 추가로, 텅(28a-28d)이 전술한 지지 영역(44)에서 더 멀리 떨어져 배치되는 이웃하는 텅(28a-28d)보다 하우징 주변벽(26)에 대해 더 작은 각도 β1, β2, β3, β4로 배치될 수 있다. 이에 대한 대안으로 또는 추가로, 텅(28a-28d)의 자유 단부(30a-30d)는 상기 베어링 영역(44)에서 더 멀리 떨어져 배치되는 이웃하는 텅(28a-28d)보다 하우징(18)의 내부(20)로 반경방향 내향으로 덜 멀리 돌출할 수 있다. 이에 대한 대안으로 또는 추가로, 하우징 내부(20)로 돌출하는 적어도 하나의 텅(28a-28d)의 표면은 하우징 내부(20)로 돌출하며 상기 지지 영역(44)에서 더 멀리 떨어진 이웃하는 텅(28a-28d)의 표면보다 더 작을 수 있다.
브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 그 하우징 주변벽(26)에 개구들(46a, 46b)을 포함한다(도 3 참조). 이들 개구들(46a, 46b)을 통해 정화된 공기가 외부 공간으로 탈출할 수 있다. 개구들(46a, 46b)의 부분은 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 원주방향에 수직으로 하우징 내부(20)에서 떨어지는 방향으로 필터 매체(32)에 의해 덮이는 텅들(28a-28d)에 의해 완전히 덮인다. 개구들(46a, 46b)의 다른 부분은 단지 필터 매체(32)에 의해서만 덮인다. 이러한 방식으로, 전체적으로 단지 정화된 공기만이 개구들(46a, 46b)을 통해 외부 공간으로 탈출할 수 있는 것이 보장된다.
또한, 리브들이 외측(48)에 있는 하우징 주변벽(26)에서 외향으로 배치 및/또는 구현되며 이들 중 2개는 50a, 50b에 의해 예시적인 방식으로 식별된다. 리브들(50a, 50b)은 개구들(46a, 46b)에 배치되며 따라서 외향으로 탈출한 공기는 요망되는 방향으로 리브들(50a, 50b)에 의해 안내된다. 리브들(50a, 50b)은 이동 속도에 의해 발생되는 동적 압력에 의해 여과측에서 미여과측으로 필터 매체를 통한 흐름을 방지한다.
브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 하우징 단부 영역(52)을 포함한다. 하우징 단부 영역(52)은 적어도 부분적으로 하우징 측벽(17, 19) 및 하우징 주변벽(26)을 포함할 수 있다. 또한, 그것은 하우징 주변벽(26)에 배치된 필터 매체(32)를 포함한다. 외향으로 돌출한 리브들(50a, 50b) 및 리브들(50a, 50b)에서의 하우징 주변벽(26)의 개구들(46a, 46b)이 하우징 단부 영역(52)에 또한 배치되며 및/또한 구현된다. 하우징 주변벽(26)은 하우징 단부 영역(52)으로 연장된다. 하우징 단부 영역(52)은 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 원주방향으로, 브레이크 더스트 파티클 필터(54)의 반경방향 외측에서 시작하여, 브레이크 캘리퍼(14), 특히 브레이크 캘리퍼(14)의 갭(56)을 덮는다(도 4 참조). 하우징 단부 영역은 이 목적을 위해 브레이크 캘리퍼, 여기서는 적어도 2개의 피스톤을 갖는 브레이크 캘리퍼의 각각의 형상에 매칭될 수 있는 컷아웃을 포함한다.
도 3은 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 사시도를 도시한다. 특히, 외향으로 배향된 리브들(50a, 50b) 및 개구들(46a, 46b)을 볼 수 있다. 하우징(18)은 하나의 부품, 즉 하나의 피스로서 구현될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 디스크 브레이크 어셈블리(10)의 제2 실시형태에서 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 하우징(18)은 제1 하우징 부품(58) 및 제2 하우징 부품(60)을 포함할 수 있다. 이와 관련하여 제1 하우징 부품(58)은 제1 하우징 측벽(17)을 포함한다. 제2 하우징 부품(60)은 제1 하우징 측벽(17)에 대해 축방향으로 이동된 제2 하우징 측벽(19)을 포함한다. 따라서, 제1 하우징 측벽(17)은 브레이크 디스크(12) 및 제1 하우징 측벽(17)에서 멀어지는 쪽을 향하는 브레이크 디스크(12)의 측에 있는 제2 하우징 측벽(19)에 대해 브레이크 디스크(12)의 회전축(13)을 따라 축방향으로 이동 배치될 수 있다. 제1 하우징 부품(58)은 개구들(46a, 46b)을 포함한다. 제2 하우징 부품(60), 특히 제2 하우징 측벽(19)은 스플래시 가드 플레이트의 형태로 구현될 수 있으며 따라서, 의심스러울 경우엔, 브레이크 디스크의 분리된 스플래시 가드 플레이트는 생략될 수 있으며, 이것은 특히 OE 적용들에 대해 관심이 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 디스크 브레이크 어셈블리(10)의 제3 실시형태에서 하우징(18)의 제1 하우징 부품(58)은 내향으로 돌출한 텅들(28a-28d)을 포함할 수 있다. 제2 하우징 부품(60)은 개구들(46a, 46b) 및 외향으로 돌출한 리브들(50a, 50b)을 포함할 수 있다. 내향으로 돌출한 텅들(28a-28d)은 제1 하우징 부품(58)의 하우징 주변벽(62) 밖으로 펀칭함에 의해 형성될 수 있다. 외향으로 돌출한 리브들(50a, 50b)은 제2 하우징 부품(60)의 하우징 주변벽(64) 밖으로 리브들(50a, 50b)을 펀칭함에 의해 개구들(46a, 46b)과 함께 구성될 수 있다. 각각의 하우징 주변벽(62, 64)에서 장착된 상태에서 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 원주방향으로 리브들(50a, 50b) 및 텅들(28a-28d)을 펀칭하는 것은 동일한 위치에서 관련된 텅들(28a-28d) 및 리브들(50a, 50b)의 각 쌍에 대해 실현될 수 있다. 그러면 제2 하우징 부품(60) 상으로 제1 하우징 부품(58)을 밀고나감에 의해 개구들(46a, 46b)이 각각의 텅(28a-28d)과 리브(50a, 50b) 사이의 정확한 위치들에 형성되며, 즉, 개구들(46a, 46b)이 각각의 이웃하는 텅들(28a-28d) 사이의 중간 공간들 위에 정확한 피팅으로 배치되는 것이 간단한 방식으로 보장될 수 있다.
제1 하우징 부품(58) 및 제2 하우징 부품(60)은 서로 연결될 수 있다. 특히, 이들은 정비 작업을 신속히 수행할 수 있기 위하여 서로에 대해 가역적으로 연결 가능하다. 이러한 연결은 특히 브레이크 더스트 파티클 필터의 스크루 연결에 의해 실현될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 하우징 부품(58, 60)은 그 외측에 스레드를 포함할 수 있으며 다른 하우징 부품(58, 60)은 그 내측에 스레드를 포함할 수 있으며 따라서 하나의 하우징 부품(58, 60)은 다른 하우징 부품(58, 60) 상으로 나사결합될 수 있다. 이에 대한 대안으로 또는 추가로, 제1 하우징 부품(58)과 제2 하우징 부품(60)은 용접 연결, 클립 연결, 및/또는 플랜지 연결에 의해 연결될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 디스크 브레이크 어셈블리(10)의 제4 실시형태에서, 브레이크 더스트 파티클 필터(16)를 신속하게 다시 개폐시킬 수 있기 위하여, 제1 하우징 부품(58) 및 제2 하우징 부품(60)은 피벗 메커니즘 및/또는 폴딩 메커니즘에 의해 서로에 대해 연결 가능할 수 있으며 및/또는 연결된다. 이와 관련하여 피벗 메커니즘의 피벗축(66)은 2개의 하우징 측벽들(17, 19)을 연결하는 축(68)에 평행하게 배치될 수 있으며 또는 이들을 통해 연장될 수 있으며, 이 경우 브레이크 디스크의 회전축에 평행하게 추가적으로 연장될 수 있다. 하우징 주변벽(26)은 2개의 하우징 측벽들(17, 19)에 대해 피벗(선회)될 수 있다.
이에 대한 대안으로 또는 추가로, 디스크 브레이크 어셈블리(10)의 제5 실시형태에서, 피벗 메커니즘의 피벗축(66)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 장착된 상태에서 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 하우징 주변벽(26)의 외주측(70)에 수직으로 연장될 수 있다. 제1 하우징 측벽(17)은 제2 하우징 측벽(19) 및 하우징 주변벽(26)에 대해 피벗(선회)될 수 있다.
모든 도면들을 검토하는 경우, 본 발명은 요약하면 브레이크 디스크(12) 및 브레이크 캘리퍼(14)를 갖는 디스크 브레이크 어셈블리(10)를 위한 브레이크 더스트 파티클 필터(16)에 관한 것이다. 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 하우징(18)의 하우징 내부(20)에는, 적어도 하나의 텅(28a-28d)이 배치 또는 구현되며 적어도 이러한 텅(28a-28d)의 섹션이 반경방향 내향으로 돌출한다. 텅(28a-28d)은 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 필터 매체(32)를 위한 지지체(40)를 형성한다. 또한, 필터 매체(32)는 적어도 부분적으로, 특히 완전히, 텅(28a-28d)의 표면을 덮는다. 하우징(18)은 링 세그먼트의 형상을 갖는다. 그것은 하우징 내부(20)에 브레이크 디스크(12)를 적어도 부분적으로 수용하기 위해 사용될 수 있다. 제1 하우징 측벽(17) 및 제2 하우징 측벽(19) 그리고 하우징 주변벽(26, 62, 64) 각각은 하우징(18)의 부분들을 형성한다. 하우징 측벽들(17, 19)은 축방향으로 서로 떨어져 이격된다. 하우징 주변벽(26, 62, 64)은 하우징(18)의 원주방향으로 반경방향 외향으로 배치된다. 하우징 주변벽(26, 62, 64)은 제1 하우징 측벽(17)과 제2 하우징 측벽(19) 사이에 배치 또는 구현된다. 브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 제동 시 발생되는 입자들을 캐칭하기 위해 구성된다.
도 8에는, 마지막으로 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 또 다른 실시형태가 도시되며 이것은 그 하우징 내부(20)에 하우징 주변벽(19)에서 돌출하는 원주방향으로 서로 떨어져 이격된 전술한 텅들(28a-28d) 및 하우징 측벽(19)에서 돌출하는 추가의 텅들(28f)을 포함한다. 텅들(28a-28f)은 공통의 원주방향 각도로 배치되는 "측방향 텅들"(28f) 및 "원주방향 텅들"(28a-28d)이 연속적인 텅을 각각 형성하도록 구현된다. 이와 관련하여 결과로 발생한 연속적인 텅은 대체적으로 U-형상인 기본 형태를 갖는다. 텅들(28a-28f)의 구조를 더 잘 알아볼 수 있도록, 필터 매체는 등각투상도로 도시되지 않는다. 텅들(28a-28f)은 각각 복수의 관통 개구들을 가지며 이들을 통해 브레이크 더스트가 포함된 여과될 공기가 필터 매체를 통과하는 동안 안내될 수 있다. "원주방향 텅들"과 "측방향 텅들"의 조합으로 인해, 분리 성능이 더욱 향상될 수 있다. 도시된 실시형태에서 텅들(28a-28f)은 소재로서 이미 관통 개구들을 포함하는 메시 재료, 바람직하게는 금속 메시로 제조되며, 이것은 제조를 단순화시킨다.

Claims (20)

  1. 브레이크 디스크(12) 및 브레이크 캘리퍼(14)를 갖는 디스크 브레이크 어셈블리(10)를 위한 브레이크 더스트 파티클 필터(16)로서, 브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 제동 시 발생되는 입자들을 캐칭하기 위해 구성되며, 브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 다음을 포함하며:
    - 하우징 내부(20)에 브레이크 디스크(12)의 적어도 부분적인 수용을 위한 링 세그먼트 형상 하우징(18), 여기서 하우징(18)은 서로 떨어져 축방향으로 이격된 2개의 하우징 측벽들(17, 19) 및 원주방향으로 반경방향 외향으로 연장되는 하우징 주변벽(26, 62, 64)을 포함하며, 하우징 주변벽(26, 62, 64)은 하우징 측벽들(17, 19) 사이에 배치 또는 구현되며;
    - 하우징 주변벽(26, 62, 64)에서 내향으로 적어도 하나의 반경방향 구성요소가 적어도 섹션들에서 돌출하는 하우징 내부(20)의 적어도 하나의 텅(28a, 28b, 28c, 28d);
    - 여기서 텅(28a, 28b, 28c, 28d)은 평평한(플랫) 횡단면 형상을 가지며 하우징 주변벽(26, 62, 64)을 향하는 적어도 하나의 베이스면, 하우징 내부(20)로 돌출하는 커버면 및 적어도 하나의 측면을 포함하며; 그리고
    - 적어도 하나의 필터 매체(32);
    텅(28a, 28b, 28c, 28d)은 필터 매체(32)를 지지하며 적어도 최소한 하나의 측면에서 필터 매체(32)로, 특히 완전히, 덮이는 것을 특징으로 하는 브레이크 더스트 파티클 필터(16).
  2. 제1항에 있어서,
    텅(28a, 28b, 28c, 28d)은 실질적으로 직사각형 횡단면을 가지며, 직사각형 횡단면의 좁은 측에 대한 넓은 측의 비율은 15 내지 60, 바람직하게는 20 내지 40인 것을 특징으로 하는 브레이크 더스트 파티클 필터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    - 텅(28a, 28b, 28c, 28d)이 하우징 벽(17, 19, 26, 62, 64)에, 특히 하우징 주변벽(26, 62, 64)에 배치 또는 구현되어 필터 매체(32)가 하우징 벽(17, 19, 26, 62, 64)에 간접 또는 직접 연결되며; 및/또는
    - 필터 엘리먼트 지지 구조체 및 필터 매체(32)를 갖는 필터 엘리먼트를 포함하며, 필터 엘리먼트 지지 구조체는 텅(28a, 28b, 28c, 28d)을 포함하며 필터 엘리먼트는 하우징(18) 내에, 특히 가역적으로 교환 가능한 방식으로, 배치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 더스트 파티클 필터.
  4. 제1항 내지 제3항들 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 추가 텅(28f)이 제공되며 이것은 적어도 하나의 하우징 측벽(17, 19)에서 하우징 내부(20)로 돌출하며, 바람직하게는 하우징 주변벽(26, 62, 64)에서 돌출하는 텅(28a, 28b, 28c, 28d) 및 하우징 측벽에서 돌출하는 텅(28f)은 L-형상 또는 U-형상 기본 형태를 갖는 연속적인 텅을 형성하는 것을 특징으로 하는 브레이크 더스트 파티클 필터.
  5. 제1항 내지 제4항들 중 어느 한 항에 있어서,
    필터 매체(32)는 텅(28a, 28b, 28c, 28d)에 및/또는 하우징 벽(17, 19, 26)에 또는 필터 엘리먼트 지지 구조체에 고정되며, 필터 매체는 바람직하게는 주름부(폴드)(42a, 42b, 42c, 42d)을 형성하며 그 안으로 텅(28a, 28b, 28c, 28d)이 적어도 부분적으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 브레이크 더스트 파티클 필터.
  6. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    텅(28a, 28b, 28c, 28d)은 필터 매체(32)에 의해 덮이는 적어도 하나의 관통 개구를 포함하며, 텅(28a, 28b, 28c, 28d)은 바람직하게는 필터 매체(32)에 의해 덮이는 복수의 관통 개구들을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 더스트 파티클 필터.
  7. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    텅(28a, 28b, 28c, 28d)의 영역의 필터 매체(32)는 입자들을 위한 캐칭 포켓의 형상으로 구현되며, 입자들에 작용하는 중력으로 인한 입자들의 탈출을 방지하기 위하여 캐칭 포켓은 브레이크 더스트 파티클 필터의 장착된 상태에서 하향 방향으로 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 브레이크 더스트 파티클 필터.
  8. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 필터층은 제2 필터층과 텅(28a, 28b, 28c, 28d) 사이에 배치되며 제2 필터층은 제1 필터층보다 더 큰 다공성을 포함하며, 특히
    - 제1 필터층은 필터 매체(32)의 제1 영역의 형태로 구현되며 제2 필터층은 필터 매체(32)의 제2 영역의 형태로 구현되며; 또는
    - 제1 필터층은 필터 매체(32)의 형태로 구현되며 제2 필터층은 추가 필터 매체의 형태로 구현되는
    것을 특징으로 하는 브레이크 더스트 파티클 필터.
  9. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 하우징 내부(20)에서 내향으로 돌출하는 복수의 텅들(28a, 28b, 28c, 28d)을 포함하며 이들은 원주방향으로 떨어져 이격되어 배치되며, 텅들(28a, 28b, 28c, 28d)은 필터 매체(32)를 지지하며 적어도 부분적으로, 특히 완전히, 필터 매체(32)로 덮이며, 바람직하게는 적어도 2개의 텅들(28a, 28b, 28c, 28d)은 하우징 주변벽(26, 62, 64)에 대해 상이한 각도(β1, β2, β3, β4)로 배치되는 것을 특징으로 하는 브레이크 더스트 파티클 필터.
  10. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 하우징(18)의 원주방향으로 브레이크 디스크(12)에 의해 이동되는 공기에 대한 필터 작용이 증가하도록 구현되며, 특히
    - 필터 매체(32)의 다공성은 하우징(18)의 원주방향으로, 브레이크 캘리퍼(14)를 지지하기 위해 제공되는 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 지지 영역(44)에서 시작하여, 감소하며; 특히 제9항과 조합으로, 텅(28a, 28b, 28c, 28d)에서의 필터 매체(32)는 브레이크 캘리퍼(14)를 지지하기 위해 제공되는 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 지지 영역(44)으로부터 더 멀리 떨어진 다음의 이웃하는 텅(28a, 28b, 28c, 28d)에서의 필터 매체(32)보다 더 큰 다공성을 포함하며;
    - 필터 매체(32)의 두께는 브레이크 캘리퍼(14)를 지지하기 위해 제공되는 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 지지 영역(44)에서 시작하여 하우징(18)의 원주방향으로 증가하며;
    - 제9항과 조합으로, 브레이크 캘리퍼(14)를 지지하기 위해 제공되는 지지 영역(44)에 대한 적어도 하나의 텅(28a, 28b, 28c, 28d)은 브레이크 캘리퍼(14)를 지지하기 위해 제공되는 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 지지 영역(44)에서 더 멀리 떨어진 이웃하는 텅(28a, 28b, 28c, 28d)보다 하우징 주변벽(26)에 대해 더 작은 각도(β1, β2, β3, β4)로 배치되며;
    - 제9항 및 제5항과 조합으로, 적어도 하나의 텅(28a, 28b, 28c, 28d)은 브레이크 캘리퍼(14)를 지지하기 위해 제공되는 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 지지 영역(44)에서 더 멀리 떨어진 이웃하는 텅(28a, 28b, 28c, 28d)보다 더 많은 및/또는 더 큰 관통 개구들을 포함하며;
    - 제9항과 조합으로, 적어도 하나의 텅(28a, 28b, 28c, 28d)의 자유 단부(30a, 30b, 30c, 30d)는 브레이크 캘리퍼(14)를 지지하기 위해 제공되는 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 지지 영역(44)에서 더 멀리 떨어진 이웃하는 텅(28a, 28b, 28c, 28d)보다 하우징의 내부로 반경방향 내향으로 덜 멀리 돌출하며; 및/또는
    - 제9항과 조합으로, 하우징 내부(20)로 돌출하는 적어도 하나의 텅(28a, 28b, 28c, 28d)의 표면은 브레이크 캘리퍼(14)를 지지하기 위해 제공되는 브레이크 더스트 파티클 필터(16)의 지지 영역(44)에서 더 멀리 떨어진 하우징 내부(20)로 돌출하는 이웃하는 텅(28a, 28b, 28c, 28d)의 표면보다 더 작은 것을 특징으로 하는 브레이크 더스트 파티클 필터.
  11. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 하우징 벽(17, 19, 26)에서, 특히 하우징 주변벽(26, 62, 64)에서 여과된 공기의 배출을 위한 적어도 하나의 개구(46a, 46b)를 포함하며, 브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 바람직하게는 하우징 벽(17, 19, 26)에서, 특히 하우징 주변벽(26, 62, 64)에서 여과된 공기의 배출을 위한 복수의 개구들(46a, 46b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 더스트 파티클 필터.
  12. 제11항에 있어서,
    브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 외주에서 브레이크 캘리퍼(14)의 적어도 부분적인 커버리지를 위한 하우징(18)의 원주방향으로 볼 때 하우징 단부 영역(52)을 포함하며, 하우징 단부 영역(52)에는 여과된 공기의 배출을 위한 적어도 하나의 개구(46a, 46b), 특히 여과된 공기의 배출을 위한 복수의 개구들(46a, 46b)이 제공되는 것을 특징으로 하는 브레이크 더스트 파티클 필터.
  13. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    하우징 벽(17, 19, 26)에, 특히 하우징 주변벽(26)에, 적어도 하나의 외향으로 돌출하는 리브(50a, 50b)가 배치 또는 구현되며, 바람직하게는 복수의 외향으로 돌출하는 리브들(50a, 50b)이 하우징 벽(17, 19, 26)에, 특히 하우징 주변벽(26)에 배치 또는 구현되며, 리브 또는 리브들(50a, 50b) 각각은 바람직하게는 개구에 인접하여 배치되며 소정의 유입 방향에 대해 적어도 부분적으로 후자를 덮는 것을 특징으로 하는 브레이크 더스트 파티클 필터.
  14. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    필터 매체(32)는 금속, 금속 파이버 부직포, 유리, 세라믹 및/또는 내고온성 플라스틱 재료, 특히 폴리에테르에테르케톤을 포함하며, 바람직하게는 600℃ 이상의 온도에서도 여전히 잘 견디는 것을 특징으로 하는 브레이크 더스트 파티클 필터.
  15. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    링 세그먼트 형상 하우징(18)은 약 적어도 45˚, 특히 적어도 75˚, 바람직하게는 적어도 90˚의 링 세그먼트 각도(α)로 연장하는 것을 특징으로 하는 브레이크 더스트 파티클 필터.
  16. 브레이크 디스크(12), 브레이크 캘리퍼(14), 및 제1항 내지 제15항들 중 어느 한 항에 따르는 브레이크 더스트 파티클 필터(16)를 갖는 디스크 브레이크 어셈블리(10).
  17. 제16항에 있어서,
    브레이크 더스트 파티클 필터(16)는
    - 브레이크 캘리퍼(14)에 대해 그 위치가 정지된 상태로 배치되며 및/또는 브레이크 캘리퍼(14)에 고정되며; 및/또는
    - 디스크 브레이크 어셈블리(10)는 휠 베어링 하우징을 포함하며 브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 휠 베어링 하우징에 대해 그 위치가 정지된 상태로 배치되며 및/또는 휠 베어링 하우징에 고정되며; 및/또는
    - 디스크 브레이크 어셈블리(10)는 특히 스플래시 가드 플레이트 형태의 스플래시 가드를 포함하며,
    Figure pct00001
    브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 스플래시 가드에 대해 그 위치가 정지된 상태로 배치되며;
    Figure pct00002
    스플래시 가드에 고정되며; 및/또는
    Figure pct00003
    제14항과 조합으로, 제1 하우징 부품(58)은 스플래시 가드의 형태로 구현되는 것을
    특징으로 하는 디스크 브레이크 어셈블리.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    브레이크 더스트 파티클 필터(16)는 하우징(18)의 원주방향으로 브레이크 캘리퍼(14)와 동일 평면에 인접하며, 특히 의도된 포워드 이동을 위해 브레이크 디스크(12)의 회전방향으로 하류에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크 어셈블리.
  19. 제16항 내지 제18항들 중 어느 한 항에 있어서,
    브레이크 더스트 파티클 필터(16)는, 특히 하우징 단부 영역(52)이, 적어도 부분적으로, 블레이크 캘리퍼(14)의 외측, 특히 브레이크 캘리퍼(14)의 원주방향 외측을 덮는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크 어셈블리.
  20. 제16항 내지 제19항들 중 어느 한 항에 있어서,
    자유 단부(30a, 30b, 30c, 30d)를 갖는 내향으로 돌출하는 텅(28a, 28b, 28c, 28d)은 브레이크 캘리퍼(14)를 향해 배향되며, 특히 자유 단부들(30a, 30b, 30c, 30d)을 갖는 복수의 텅들(28a, 28b, 28c, 28d)은 브레이크 캘리퍼(14)를 향해 배향되며, 바람직하게는 자유 단부들(30a, 30b, 30c, 30d)을 갖는 모든 텅들(28a, 28b, 28c, 28d)은 브레이크 캘리퍼(14)를 향해 배향되는 것을 특징으로 하는 디스크 브레이크 어셈블리.
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