Bremssattelträger, Scheibenbremsenanordnung, Verwendung eines Bremssattelträgers und Verfahren zum Leiten von Luft

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bremssattelträger für eine Scheibenbremsenanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Ferner wird eine solche Scheibenbremsenanordnung vor geschlagen. Weiter werden eine Verwendung eines Bremssattelträgers sowie ein Verfahren zum Leiten von Luft mit einem Bremssattelträger vorgeschlagen.

Stand der Technik

Der Aufbau einer Scheibenbremsanordnung mit einer Bremsscheibe, einem Bremssattelhalter und einem Bremssattel ist dem Fachmann bekannt. Der Bremssattelhalter verbindet den Bremssattel mit einer fahrzeugfesten Komponenten, etwa einem Achsschenkel, und dient der Ableitung von Bremskräften, die während des Bremsvorgangs vom Bremsbelag über den Bremssattelhalter in die fahrzeugfesten Komponente geleitet werden. Der eigentliche Bremssat tel nimmt am Kraftfluss während des Bremsvorgangs nicht teil, sondern dient nur der Erzeu gung einer axial gerichteten Anpresskraft auf die Bremsbeläge.

Bei einem Bremsvorgang können durch Abrieb an einer Bremsscheibe und/oder an Bremsbelä gen Partikel entstehen. Um diese Partikel zurückzuhalten, wird beispielsweise ein Bremsstaub partikelfilter verwendet, der in einer Vorwärtsdrehrichtung nach einer Bremssattelvorrichtung angeordnet ist.

Ein solcher Bremsstaubpartikelfilter ist zum Beispiel aus WO 2019/048374 A1 bekannt. Der dort beschriebene Bremsstaubpartikelfilter ist in einer Rotationsrichtung nach dem Bremssattelträger angeordnet.

Offenbarung der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Strömungsoptimierung im Bereich des Bremssattels bzw. Bremssattelhalters zu erreichen, über die sich insbesondere im Kombination mit einem Brems staubpartikelfilter eine verbesserte Reduktion von Bremsstaubemissionen an Scheibenbrem senanordnungen ergibt.

Gemäß einer ersten Ausführungsform wird ein Bremssattelträger zur Halterung eines Bremssat tels einer Scheibenbremsenanordnung mit einer Bremsscheibe in einem Fahrzeug vorgeschla gen. Der Bremssattelträger umfasst: einen ersten Bremssattelträgerbogen mit mindestens zwei Befestigungsabschnitten zur fahr zeugseitigen Anbindung des Bremssattelträgers an einen Achsschenkel des Fahrzeugs, wobei der erste Bremssattelträgerbogen im montierten Zustand einer Bremsscheibenreibfläche der Bremsscheibe gegenüberliegt; eine Bremssattelträgerbrücke, die von dem ersten Bremssattelträgerbogen in axialer Richtung absteht und die im montierten Zustand die Bremsscheibe zumindest teilweise umfänglich um schließt; und ein bogenförmiges Luftleitelement, welches an dem ersten Bremssattelträgerbogen vorliegt und im montierten Zustand der Bremsscheibenreibfläche der Bremsscheibe axial gegenüberliegt; wobei das Luftleitelement in der Art einer Auskragung oder in der Art einer Ausnehmung in axia ler Richtung gebildet ist.

Unter "Gegenüberliegen" wird hierin eine gegenseitige axiale Anordnung des bogenförmigen Luftleitelements und der Bremsscheibenreibfläche der Bremsscheibe verstanden, wobei dieses Merkmal jedoch ausdrücklich auch Ausführungen erfassen soll, in denen das bogenförmigen Luftleitelement radial jenseits der eigentlichen Reibfläche vorliegt und insbesondere zur Reibflä che nach radial innen versetzt angeordnet ist.

Das Luftleitelement kann die beim Bremsvorgang entstehende mit Bremsstaubpartikeln belade ne Luft derart in Umfangsrichtung der Bremsscheibe leiten, dass verhindert wird, dass diese aus der Scheibenbremsenanordnung in Radialrichtung austritt.

Das Luftleitelement kann die Luft insbesondere derart lenken, dass der in einen dem Bremssat telhalter nachgelagerten Bremsstaubpartikelfilter eintretende Luftstrom optimal orientiert ist, um so eine möglichst große Menge an Bremsstaubpartikeln abscheiden zu können.

Allgemein kann eine größere Menge an Partikeln in den der Scheibenbremsenanordnung in Vorwärtsdrehrichtung nachgelagerten Bremsstaubpartikelfilter geleitet und dort abgeschieden werden. Dadurch kann eine Reduktion von Bremsstaubemissionen an der Scheibenbremsena nordnung erzielt werden.

Der Bremssattelträger kann im Montagezustand ortsfest am Fahrzeug bzw. an einem Fahrzeug rad, insbesondere am Achsschenkel, befestigt sein. Der Achsschenkel ist insbesondere ein Radträger, welcher vorzugsweise schwenkbar ist. Eine Befestigung des Bremssattelträgers am Fahrzeug oder Fahrzeugrad kann mithilfe der Befestigungsabschnitte erfolgen. Die Befesti gungsabschnitte sind dabei z.B. als Öffnungen ausgebildet, durch die Bolzen zur Verbindung mit dem Achsschenkel geführt werden können.

Der Bremssattelträger und der Bremssattel können Teil der Scheibenbremsenanordnung sein. Der Bremssattel ist insbesondere schwimmend am Bremssattelträger gelagert. Diese schwim mende Lagerung ermöglicht eine axiale Bewegung des Bremssattels relativ zum Bremssattel träger und somit zum Fahrzeug. Die schwimmende Lagerung wird insbesondere durch Kolben oder Pins erzielt, die den Bremssattel bewegbar an dem Bremssattelträger halten. Der Brems sattel umfasst vorzugsweise mindestens einen Bremsbelag. Im montierten Zustand kann der Bremssattelträger den Bremssattelträger "umrahmen". In einem Bremsvorgang wird Bremsflüssigkeit unter Druck gesetzt und drückt anhand eines Kolbens des Bremssattels den Bremsbelag des Bremssattels an die Bremsscheibe. Dadurch kann eine Rotation der Bremsscheibe verzögert und/oder gestoppt werden.

Der erste Bremssattelträgerbogen ist insbesondere ein Abschnitt des Bremssattelträgers, der die Befestigungsabschnitte umfasst. Im montierten Zustand erstreckt sich der erste Bremssat telträgerbogen insbesondere derart, dass er der Bremsscheibenreibfläche parallel gegenüber liegt.

Die Bremssattelträgerbrücke erstreckt sich insbesondere im Winkel zum ersten Bremssattelträ gerbogen. Die Bremssattelträgerbrücke steht beispielsweise axial von einem sich radial erstre ckenden Abschnitt des ersten Bremssattelträgerbogens ab. Dass die Bremssattelträgerbrücke die Bremsscheibe zumindest teilweist umfänglich umschließt, bedeutet insbesondere, dass die Bremssattelträgerbrücke einer Umfangskante der Bremsscheibe gegenüberliegt. Die Bremssat telträgerbrücke und der erste Bremssattelträgerbogen können einteilig ausgebildet sein.

Die Angaben "radial", "axial" und "tangential" beziehen sich insbesondere auf eine Ausrichtung im montierten Zustand (auch "Montagezustand"), in dem der Bremssattelträger am Achsschen kel montiert ist. Die Ausrichtungen "radial", "axial" und "tangential" sind in dem Fall bezogen auf die Bremsscheibe zu verstehen, d.h. auf die Rotationsachse der Bremsscheibe. Im nicht-mon- tierten Zustand bezeichnen "radial", "axial" und "tangential" drei sich voneinander unterschei dende Ausrichtungen. Tangential bedeutet insbesondere entlang der Umfangsrichtung.

Das Luftleitelement ist bogenförmig ausgebildet. Dies bedeutet insbesondere, dass zumindest ein Abschnitt des Luftleitelements nicht gerade verläuft. Unter bogenförmig kann auch ge krümmt verstanden werden. Das Luftleitelement kann z.B. entlang eines Kreissegmentab schnitts verlaufen.

Das Luftleitelement kann an einer Fläche des ersten Bremssattelträgerbogens vorgesehen sein, die der Bremsscheibe im Montagezustand gegenüberliegt. Das Luftleitelement kann einteilig mit dem ersten Bremssattelträgerbogen ausgebildet sein. Wenn das Luftleitelement als eine Aus kragung ausgebildet ist, kann (in montiertem Zustand) ein axialer Abstand zwischen dem ersten Bremssattelträgerbogen und der Bremsscheibe im Bereich des Luftleitelements verringert sein. Wenn das Luftleitelement als eine Ausnehmung (auch "Aussparung") ausgebildet ist, kann (in montiertem Zustand) ein axialer Abstand zwischen dem ersten Bremssattelträgerbogen und der Bremsscheibe im Bereich des Luftleitelements erhöht sein.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst der erste Bremssattelträgerbogen einen Verbindungs abschnitt, der sich zwischen den zwei Befestigungsabschnitten erstreckt, sowie einen Seiten abschnitt, der den Verbindungsabschnitt mit der Bremssattelträgerbrücke verbindet und sich in dem Montagezustand mit einer radialen Richtungskomponente erstreckt. Der Verbindungsabschnitt kann sich entlang der Tangentialrichtung erstrecken. Der Seiten abschnitt kann im Winkel zum Verbindungsabschnitt vorgesehen sein. Der Seitenabschnitt er streckt sich insbesondere entlang der radialen Richtung.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Bremssattelträger ferner einen zweiten Bremssattelträgerbogen, der dem ersten Bremssattelträgerbogen gegenüberliegt, wobei der Bremssattelträger geeignet ist, die Bremsscheibe im montierten Zustand zwischen dem ersten Bremssattelträgerbogen und dem zweiten Bremssattelträgerbogen aufzunehmen, und wobei die Bremssattelträgerbrücke den ersten und den zweiten Bremssattelträgerbogen miteinander ver bindet.

Der Bremssattelträger kann einen zweiten Bremssattelträgerbogen umfassen, der ähnlich zum ersten Bremssattelträgerbogen ausgebildet ist und in montiertem Zustand auf der anderen Seite der Bremsscheibe als der erste Bremssattelträgerbogen angeordnet ist. Es können eine oder mehrere Bremssattelträgerbrücken vorgesehen sein, welche die Bremssattelträgerbögen mitei nander verbinden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Luftleitelement an dem Verbindungsabschnitt und/oder an dem Seitenabschnitt angeordnet, wobei sich das Luftleitelement insbesondere ent lang einer Erstreckungsrichtung des Verbindungsabschnitts, vorzugsweise tangential, und/oder des Seitenabschnitts, vorzugsweise radial, erstreckt.

Dass sich das Luftleitelement entlang der Erstreckungsrichtung des Verbindungsabschnitts und/oder des Seitenabschnitts erstreckt, bedeutet insbesondere, dass eine Erstreckungsrich tung des Luftleitelements mit der Erstreckungsrichtung des Verbindungsabschnitts und/oder des Seitenabschnitts übereinstimmt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Luftleitelement eine aus dem Verbin dungsabschnitt oder dem Seitenabschnitt auskragende Rippe oder eine kanalförmige Nut in dem Verbindungsabschnitt oder dem Seitenabschnitt.

Die Rippe kann als Beispiel für eine Auskragung betrachtet werden. Die Rippe dient insbeson dere sowohl der Abdichtung als auch der Strömungsführung. Die Nut kann ein Beispiel für die Ausnehmung sein. Die kanalförmige Nut kann sich entlang der Strömungsrichtung erstrecken. Die Nut dient vorzugsweise der Strömungsführung.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Luftleitelement des Verbindungsabschnitts eine auskragende Rippe, und/oder das Luftleitelement des Seitenabschnitts umfasst eine kanal förmige Nut. Strömungstechnisch hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das Luftleitelement des Ver bindungsabschnitts als eine auskragende Rippe und das Luftleitelement des Seitenabschnitts als eine kanalförmige Nut auszubilden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Auskragung eine Auskragung aus einer Fläche des ersten Bremssattelträgerbogens, oder die Ausnehmung ist eine Ausnehmung aus einer Fläche des ersten Bremssattelträgerbogens.

Die Auskragung oder Ausnehmung ist insbesondere nicht an einem Rand des Bremssattelträ gerbogens vorgesehen, sondern in einem flächigen Abschnitt des ersten Bremssattelträger bogens.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Luftleitelement als eine Auskragung gebildet und ist axial an einer Umfangskante des ersten Bremssattelträgerbogens angeordnet.

Das Luftleitelement ist beispielsweise entlang der Umfangskante des ersten Bremssattel trägerbogens angeordnet. Die Umfangskante des ersten Bremssattelträgerbogens kann dabei eine Kante des Verbindungsabschnitts sein, die von der Bremssattelträgerbrücke am weitesten entfernt ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Luftleitelement als eine Auskragung gebildet und lösbar an dem ersten Bremssattelträgerbogen befestigt, insbesondere mithilfe einer Schraubverbindung und/oder einer Klemmverbindung.

Das Luftleitelement lösbar vorzusehen, ist insbesondere vorteilhaft, weil dadurch eine Nachrüs tung eines Bremssattelträgers, der ursprünglich kein Luftleitelement umfasst, ermöglicht wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Bremssattelträger einstückig ausgebildet, insbe sondere aus einem einzigen Gussteil, wobei das Luftleitelement einstückig mit dem Bremssat telträger vorliegt.

Einstückig bedeutet insbesondere einteilig aus einem Bauteil. Das Luftleitelement kann an dem ersten Bremssattelträgerbogen angegossen sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich das Luftleitelement einstückig entlang des Verbindungabschnitts und des Seitenabschnitts, und das Luftleitelement weist einen Knick auf.

Der Knick im Luftleitelement bezeichnet insbesondere eine Änderung der Erstreckungsrichtung des Luftleitelements. Der Knick befindet sich beispielsweise an der Grenze zwischen dem Ver bindungsabschnitt und dem Seitenabschnitt. Durch diesen abgeknickten Verlauf kann eine Um- lenkung des Luftstroms in den Bremsstaubpartikelfilter optimiert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Luftleitelement einen ersten Abschnitt auf, der sich im Montagezustand tangential erstreckt und daran mittelbar oder unmittelbar anschlie ßend einen zweiten Abschnitt aufweist, der im Montagezustand nach radial außen abknickt, wobei bevorzugt das Luftleitelement einen dritten Abschnitt zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt aufweist, der eine nach radial innen gerichtete Auswölbung bildet.

Durch diesen abgeknickten Verlauf und optional durch die Auswölbung kann eine Umlenkung des Luftstroms in den Bremsstaubpartikelfilter optimiert werden. Diese Ausführungsform ist ins besondere im Zusammenhang mit der im Folgenden beschriebenen innenbelüfteten Brems scheibe vorteilhaft.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich das Luftleitelement ununterbrochen von dem einen Befestigungsabschnitt bis zu dem anderen Befestigungsabschnitt entlang des Ver bindungsabschnitts.

Anders ausgedrückt kann sich das Luftleitelement entlang einer gesamten (insbesondere tan gentialen) Erstreckungsrichtung des Verbindungsabschnitts erstrecken. In anderen Ausfüh rungsformen erstreckt sich das Luftleitelement nur entlang eines Abschnitts (beispielsweise entlang der Hälfte) des Verbindungsabschnitts. Der Abschnitt des Verbindungsabschnitts, ent lang dem sich das Luftleitelement erstreckt, ist insbesondere an der Seite des Bremssattelträ gers, die am Bremsstaubpartikelfilter angrenzt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Seitenabschnitt bezüglich des Montagezu stands in Umfangsrichtung eine innere Kante und eine äußere Kante auf, wobei sich das Luftlei telement durchgehend von der inneren Kante bis zur äußeren Kante erstreckt.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Scheibenbremsenanordnung mit einer Bremsscheibe und dem Bremssattelträger gemäß dem ersten Aspekt oder gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts vorgeschlagen, wobei eine Bremsscheibenreibfläche der Bremsscheibe gegen über des Luftleitelements und des ersten Bremssattelträgerbogens angeordnet ist.

Der Bremssattelträger und der Bremssattel überdecken dabei wenigstens abschnittsweise eine Reibfläche der Bremsscheibe in radialer Richtung entlang der Umfangsrichtung. Am Bremssat tel können ferner ein oder mehrere Bremsbeläge angeordnet sein.

Beim Bremsvorgang entstehen Bremsstaubpartikel im Wesentlichen an der Reibfläche und an den auf diese einwirkenden Bremsbeläge. Daher ist der Bremsstaubpartikelfilter mit seinem Filtergehäuse möglichst nahe an den Bremssattel angeordnet. In Ausführungsformen ist die Scheibenbremsenanordnung mit einer innenbelüfteten Brems scheibe ausgeführt. Eine innenbelüftete Bremsscheibe weist eine Bremsscheibenkante mit ra dialen Ausströmöffnungen auf. Im Inneren der Bremsscheibe verlaufen Luftkanäle zur Kühlung der Bremsscheibe, so dass die erhitzte kühlende Luft an den Ausströmöffnungen im Wesentli chen radial austritt. Es kann von Vorteil sein, die Umfangswand gegenüber der Bremsscheiben kante (bei außenbelüfteten Bremsscheiben) oder gegenüber den radialen Ausströmöffnungen luftdicht auszuführen.

Das Luftleitelement lenkt die Luft insbesondere in Richtung eines Ansaugbereichs der Innen belüftung. Dadurch werden die Partikel insbesondere nicht in die Umgebung gelenkt, sondern gelangen durch die Innenbelüftung der Bremsscheibe in den Bremsstaubpartikelfilter. Dort kön nen die Partikel durch die entsprechenden Strömungsverhältnisse am Filtermedium abgeschie den werden.

Gemäß einer Ausführungsform ist das Luftleitelement dazu ausgebildet, entlang der rotierenden Bremsscheibe strömende bremsstaubbeladene Luft umzuleiten. Umleiten bedeutet hier insbe sondere, dass das Luftleitelement eine Strömungsrichtung der bremsstaubbeladener Luft ver ändert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Luftleitelement geeignet, ein radiales Austreten der bremsstaubbeladenen Luft aus dem Bremssattelträger zu verhindern. Dadurch wird eine größere Anzahl an Partikeln in den Bremsstaubpartikelfilter geleitet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Luftleitelement an dem Verbindungsabschnitt angeordnet und greift zumindest teilweise axial in einen Bremsscheibentopf der Bremsscheibe ein. Dadurch kann der Durchtritt von Partikeln radial durch einen Spalt zwischen dem Brems scheibentopf und dem Bremssattelträger vermindert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Scheibenbremsenanordnung ferner einen Bremsstaubpartikelfilter auf, der in einer vorbestimmten Rotationsrichtung der Bremsscheibe insbesondere der Vorwärtsrotationsrichtung, dem Bremssattelträger nachgelagert angeordnet ist.

Ein bei dem Bremsstaubpartikelfilter eingesetztes Filtergehäuse kann in Ausführungsformen ein ringsegmentförmiges, beispielsweise bananenförmiges oder helmförmiges Filtergehäuse sein. Der Innenraum des Filtergehäuses ist dabei der Bremsscheibe zugewandt. Es ist denkbar, ein Filtermedium im Filtergehäuse vorzusehen, welches aus einem Material gefertigt ist, das den verhältnismäßig hohen Temperaturen bei einem Scheibenbremsvorgang widerstehen kann. Das Filtermedium ist geeignet, Bremsstaubpartikel zu binden oder rückzuhalten. In Ausführungsformen umfasst das Filtermedium ein flächiges Material mit Metallfasern, Glasfa sern, Keramikfasern und/oder temperaturbeständigen Kunststoffen. Vorzugsweise ist das ein gesetzte Filtermaterial bei typischen Betriebstemperaturen von Scheibenbremsanordnungen, beispielsweise zwischen -20°C und 700°C, beständig. Bekannt sind Metallfaservliese, die als Filtermaterial eingesetzt werden können. Untersuchungen der Anmelderin haben ergeben, dass Filtermaterialien, die in Filteranordnungen für Kurbelwellengehäuseentlüftungen eingesetzt wer den, als Filtermaterial in Bremsstaubpartikelfiltern geeignet sind.

Das Filtergehäuse und/oder der Bremssattelträger sind vorzugsweise ebenfalls aus einem Ma terial gefertigt, dass bei Temperaturen zwischen -20°C und 700°C beständig ist.

Der Bremsstaubpartikelfilter ist für beliebige Anwendungen bei Scheibenbremsen geeignet. Da bei kann der Bremsstaubpartikelfilter für stationäre oder mobile Anwendungen verwendet wer den. Als mobile Anwendungen kommen beispielsweise Kraftfahrzeuge, wie Pkw, Lkw, Busse, Schienenfahrzeuge oder dergleichen, in Frage. Stationär können Wellenbremsen, wie sie in Wind- oder Wasserkraftanlagen eingesetzt werden, mit entsprechenden Bremsstaubpartikelfil tern ausgestattet werden.

Die für den vorgeschlagene Bremssattelträger beschriebenen Ausführungsformen und Merk male gelten für die vorgeschlagene Scheibenbremsenanordnung entsprechend.

Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Verwendung des Bremssattelträgers gemäß dem ersten Aspekt oder gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts zum gezielten Führen von ent lang einer rotierenden Bremsscheibe strömenden bremsstaubbeladenen Luft in einen Brems staubpartikelfilter, der in einer vorbestimmten Rotationsrichtung der Bremsscheibe, insbesonde re der Vorwärtsrotationsrichtung, dem Bremssattelträger nachgelagert angeordnet ist, mit dem Luftleitelement, vorgeschlagen.

Die für den vorgeschlagenen Bremssattelträger und die Scheibenbremsenanordnung beschrie benen Ausführungsformen und Merkmale gelten für die vorgeschlagene Verwendung entspre chend.

Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Verfahren zum Leiten von entlang einer rotierenden Bremsscheibe strömenden bremsstaubbeladenen Luft mit einem Bremssattelträger gemäß dem ersten Aspekt oder gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts, der den Bremssattel der Bremsscheibe hält, vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst:

Umleiten der bremsstaubbeladenen Luft durch das Luftleitelement des Bremssattelträgers; und Leiten der umgeleiteten Luft entlang einer Vorwärtsrotationsrichtung der Bremsscheibe, so dass diese durch einen Austrittsbereich aus dem Bremssattelträger austritt, wobei der Austrittsbe reich dem Seitenabschnitt und/oder dem Verbindungsabschnitt in einer vorbestimmten Rotati- onsrichtung der Bremsscheibe, insbesondere in der Vorwärtsrotationsrichtung, dem Bremssat telträger nachgelagert angeordnet ist.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner:

Einführen der durch den Austrittsbereich austretenden Luft in einen Bremsstaubpartikelfilter, der in der vorbestimmten Rotationsrichtung der Bremsscheibe dem Bremssattelträger nachgelagert angeordnet ist.

Die für den vorgeschlagenen Bremssattelträger und die Scheibenbremsenanordnung beschrie benen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entspre chend.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebe nen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteran sprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weite ren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigt dabei:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Scheibenbremsenanord nung;

Fig. 2 eine seitliche Draufsicht der Scheibenbremsenanordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht (von oben) der Scheibenbremsenanordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht (in Fahrrichtung) der Scheibenbremsenanordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 5 eine seitliche Draufsicht einer Ausführungsform eines Filtergehäuses eines Brems staubpartikelfilters für eine Scheibenbremsenanordnung gemäß Fig. 1 - 4;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Filtergehäuses gemäß Fig. 5;

Fig. 7 eine seitliche Draufsicht der Scheibenbremsenanordnung gemäß Fig. 1 ohne Brems staubpartikelfilter;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Bremssattelträgers;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer Bremssattelvorrichtung;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der Bremssattelvorrichtung gemäß Fig. 9 mit einem Bremsstaubpartikelfilter;

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Bremssattelvorrichtung; und Fig. 12 eine Schnittansicht der Bremssattelvorrichtung der Fig. 11. In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden.

Ausführungsform(en) der Erfindung

In Fig. 1, 2, 3 und 4 sind verschiedene Ansichten einer Ausführungsform einer Scheibenbrem senanordnung, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, dargestellt. Dabei ist in Fig. 1 eine per spektivische Ansicht der Scheibenbremsenanordnung 100, in Fig. 2 eine seitlich eine Ansicht und in Fig. 3 und 4 Draufsichten parallel zur Drehachse A gezeigt.

Die Scheibenbremsenanordnung 100 umfasst eine Bremsscheibe 2, die in der dargestellten Ausführungsform mit einer Innenbelüftung ausgestattet ist. Die Bremsscheibe 2 hat einen radial innenliegenden Befestigungsteller 2E, der Befestigungsöffnungen 2F aufweist. In den Figuren ist jeweils nur eine Öffnung 2F mit Bezugszeichen versehen. Über dem Befestigungsteller 2E und die Befestigungsöffnungen 2F wird die Bremsscheibe 2 mithilfe geeigneter Befestigungs mittel, wie beispielsweise Radschrauben, an die Radaufhängung befestigt, so dass eine ver drehsichere Kopplung mit dem hier nicht dargestellten Fahrzeugrad bzw. den Felgen entsteht. An der umlaufenden Bremsscheibenkante 2D (vgl. Fig. 3) erkennt man radial nach außen ge richtete Ausströmöffnungen 2C. Aus den Ausströmöffnungen 2C strömt beim Betrieb der Bremse, die in Drehrichtung R rotiert, Luft zur Kühlung der Bremsscheiben 2. Zur Verein fachung wird im Folgenden ein Bremsvorgang bei einer Vorwärtsfahrt betrachtet. Grundsätzlich lässt sich die Drehrichtung jedoch auch umkehren.

In den Figuren ist eine Vorwärtsdrehrichtung R entgegen dem Uhrzeigersinn angedeutet (außer in Fig. 7, die die Bremse von der Fahrzeuginnenseite her zeigt). Diese wird im Weiteren als Vor wärtsdrehrichtung R bezeichnet. Die Drehachse A erkennt man in Fig. 2, 3 und 4. Durch die Orientierung der Bremsscheibe 2 ergibt sich eine axiale Erstreckungsrichtung AX (vgl. Fig. 1, 3 und 4), eine radiale Erstreckungsrichtung RX (vgl. Fig. 3) und eine umfängliche Erstreckungs richtung CX (vgl. Fig. 2).

In Fig. 2 ist im Wesentlichen eine Einbausituation der Bremsscheibe 2 und einen die Brems scheibe 2 umgreifenden Bremssattel 4 angedeutet. Der Bremssattel 4 ist an einen Bremssattel halter 3 gekoppelt, der ebenfalls die Bremsscheibe 2 umgreift. An dem Bremssattel 4 sind beid seitig der Bremsscheibe 2 Bremsbeläge 5 angeordnet, die mithilfe einer Bremshydraulik 8 (vgl. Fig. 3 und 4) beim Bremsvorgang auf die Reibflächen 2A, 2B gedrückt werden.

Der Bremssattelhalter 3 sowie der Bremssattel 4 werden über eine schwimmende Lagerung 9 von einem Bremssattelträger 6 gehalten. Durch eine schwimmende Lagerung 9 erfolgt eine automatische Zentrierung des Bremssattels 4 mit den Bremsbelägen 5 bezogen auf die Brems scheibe 2, die zwischen den Greifarmen des Bremssattels 4 bzw. den beiden Bremsbelägen 5 liegt. In der dargestellten Ausführungsform ist der Bremssattel 4 in Vorwärtsrichtung F vor der Drehachse A angeordnet. Es sind auch Varianten denkbar, in denen der Bremssattel 4 hinter der Achse A vorgesehen ist.

Da beim Bremsvorgang die Bremsbeläge 5 auf die Reibflächen 2A, 2B der Bremsscheibe 2 drücken, entsteht ein Abrieb an den Bremsbelägen 5 und grundsätzlich auch an der Brems scheibe 2. Ein Teil dieser Bremsstaubpartikel werden durch die Rotation R der Bremsscheibe in Umfangsrichtung CX mitgerissen. Daher ist zum Auffangen dieses Bremsstaubs oder der Bremsstaubpartikel ein Bremsstaubpartikelfilter 1 in Drehrichtung R nach dem Bremssattel 4 vorgesehen. Detaillierte Seitenansichten und perspektivische Darstellungen des Filtergehäuses 10 des Bremsstaubpartikelfilters 1 sind in Fig. 5 und 6 wiedergegeben.

Das Gehäuse 10 des Bremsstaubpartikelfilters 1 umgreift einen Bereich der Bremsscheibe 2 im Wesentlichen ringsegmentförmig. Dazu weist der Bremsstaubpartikelfilter 1 ein Gehäuse 10 auf. Das Gehäuse 10 hat zwei gegenüberliegende Seitenwände 11 A, 11 B, die über eine äußere Umfangswand 12 miteinander zu einem etwa U-förmigen Querschnitt verbunden sind. In der Orientierung der Fig. 1, 3 und 4 ergibt sich eine äußere Seitenwand 11 A, die im Montagezu stand vom Fahrzeug wegweist. Die gegenüberliegende Seitenwand 11 B (in der Orientierung der Fig. 3 und 4 rechtsseitig) wird als innere Seitenwand 11 B bezeichnet, da sie zum Fahrzeug inneren weist. Die Bremsscheibe 2 zwischen den beiden Seitenwänden 11 A, 11 B ist somit teil weise eingehaust.

In radialer Richtung gegenüber der Umfangswand 12 verlaufen innere Umfangswandabschnitte 13A, 13B. Der außenliegende, radial innenliegende und axial außenliegende Umfangswandab schnitt sind mit 13A bezeichnet. Der radial innenliegende und axial innenliegende Umfangs wandabschnitt sind mit 13B bezeichnet.

Das Filtergehäuse 10 hat zum Bremssattel 4 hin eine Kante mit einer Anschlusskontur 14, so dass zwischen dem Bremssattel 4 und der Gehäusekante bzw. Anschlusskontur 14 ein Spalt 15 vorliegt. Die Gehäusekante 14 bildet eine bremssattelseitige Öffnung des Filtergehäuses 10. Das Filtergehäuse 10 erstreckt sich in Umfangsrichtung CX von der Anschlusskontur bzw. einer geöffneten Seite 14 des Gehäuses 10 hin bis zu einer Stirnwand 16. Die Stirnwand 16 verbindet die äußere Seitenwand 11 A, die äußere Umfangswand 12 und die innere Seitenwand 11 B miteinander. Zwischen den inneren Umfangswandabschnitten 13A, 13B liegt ein ringförmiger Schlitz 17 vor, in den die Bremsscheibe 2 mit ihrer Bremsscheibenkante 2D eingeführt werden kann. Die Gehäusewände 11 A, 11 B, 12, 13A, 13B, 16 umschließen einen Gehäuseinnenraum 20. In den Gehäuseinnenraum 20 dringt die Bremsscheibe 2 ein bzw. das Filtergehäuse 10 um schließt oder umfasst ein Ringsegment der Bremsscheibe 2. Das Filtergehäuse 10 oder Einbauten im Bremsstaubpartikelfilter 1 berühren die Bremsscheibe 2 nicht.

In Fig. 5 sind mögliche Bemaßungen des Filtergehäuses 10 illustriert. Fig. 5 zeigt eine Seiten ansicht von der Außenseite der Scheibenbremsenanordnung 100 in axialer Richtung. Man er- kennt, dass die Seitenwände, insbesondere die in Fig. 5 sichtbare äußere Seitenwand 11A, eine Ringsegmentform hat. Das Filtergehäuse 10 wird von der Drehachse A gesehen radial innen durch die inneren Umfangswandabschnitte 13A, 13B (nicht gezeigt) begrenzt und radial außen durch die äußere Umfangswand 12. Dabei kann sich ein Innenradius RI durch den Ab stand den inneren Umfangswandabschnitten 13A, 13B ergeben und ein äußerer Radius RO durch den Abstand der Umfangswand 12 von der Drehachse A. Die Differenz der Radien RO - RI kann als Höhe H des Filtergehäuses 10 bezeichnet werden. Die Länge des Filtergehäuses ergibt sich durch die Erstreckung entlang des Umfangs zwischen der dem Bremssattel 4 zuge wandten offenen Seite 14 und der Stirnseite 16. Eine Breite W des Filtergehäuses 10 ergibt sich in seiner axialen Erstreckung durch den Abstand zwischen den beiden Seitenwänden 11 A, 11 B (vgl. Fig. 4 und 6).

Beim Betrieb der Scheibenbremsenanordnung 100 und des Bremsstaubpartikelfilters 1 wird durch die Rotation R der Bremsscheibe 2 ein Luftstrom in Umfangsrichtung CX durch das Filter gehäuse 10 entlang der Drehrichtung R der Bremsscheibe 2 erzeugt.

Im Inneren 20 des Filtergehäuses 10 können sich die Partikel entlang dem Strömungsweg im Filtergehäuse 10 durch Adhäsionskräfte an die Innenwände niederschlagen oder (hier nicht ge zeigt) von geeigneten Filtermaterialien gebunden werden.

Das Filtergehäuse 10 bzw. der Bremsstaubpartikelfilter 1 kann mit einem geeigneten Befesti gungsmittel, beispielsweise einer Schraube, an dem befestigt werden. Man erkennt in Fig. 3 und 6 Befestigungsmittel 19 in Form einer Mutter. Der Bremsstaubpartikelfilter 1 kann hierbei entweder direkt oder indirekt unter Zwischenschaltung eines Halters/Adapters an dem Brems sattelhalter 3 befestigt werden.

Der Bauraum im Bereich der Scheibenbremsenanordnung 100, insbesondere bei einer ge lenkten Vorderachse eines Fahrzeugs, kann Einfluss auf die Gehäuseform des Bremsstaubpar tikelfilters 1 haben. Beispielsweise hat das Filtergehäuse 10 axial innenseitig einen in Richtung zum Inneren 20 des Filtergehäuses 10 gezogenen Bereich 18 zwischen der Stirnseite 16 und der Anschlusskontur 14. Insofern ergibt sich entlang der Umfangsrichtung CX eine veränder liche Breite des Querschnitts des Filtergehäuses 10.

Anhand Fig. 7 bis 12 werden unterschiedliche Ausführungsformen für den Bremssattelträger 6 beschrieben. Die anhand Fig. 7 bis 12 beschriebenen Bremssattelträger 6 können alle in die Scheibenbremsenanordnung 100 der Fig. 1 bis 4 eingesetzt werden.

Fig. 7 zeigt eine seitliche Draufsicht der Scheibenbremsenanordnung 100 gemäß Fig. 1 ohne Bremsstaubpartikelfilter 1. In der Darstellung der Fig. 7 schaut man auf einen ersten Brems sattelträgerbogen 62, der in Draufsicht im Wesentlichen eine C-Form hat. Der erste Brems sattelbogen 62 umfasst einen Verbindungsabschnitt 63 sowie zwei Seitenabschnitte 65. Der Verbindungsabschnitt 63 erstreckt sich zwischen zwei Befestigungsabschnitten 60, 61, die als axiale Löcher ausgebildet sind und dazu dienen, den Bremssattelträger 6 am Achsschenkel des Fahrzeugs zu befestigen.

Der erste Bremssattelbogen 62 erstreckt sich im montierten Zustand (Fig. 7) gegenüber von der Bremsscheibe 2. Wie in Fig. 8 gezeigt, erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 63 im Wesent lichen entlang der Umfangsrichtung CX. Die Seitenabschnitte 65 stehen senkrecht zum Verbin dungsabschnitt 63 und erstrecken sich im Wesentlichen entlang der Radialrichtung RX.

We in Fig. 8 gezeigt, umfasst der Bremssattelträger 6 ferner einen zweiten Bremssattelträger bogen 66, der eine ähnliche Form wie der erste Bremssattelträgerbogen 62 aufweist, aber keine Befestigungsabschnitte 60, 61 aufweist. Im Montagezustand erstreckt sich die Bremsscheibe 2 zwischen den zwei Bremssattelträgerbögen 62, 66.

Die Bremssattelträgerbögen 62, 66 sind an ihren Seitenabschnitten 65 axial durch zwei Brems sattelträgerbrücken 64 miteinander verbunden. Diese liegen im Montagezustand der Umfangs kante 2D der Bremsscheibe 2 gegenüber. We in Fig. 7 dargestellt, umgreift der Brems sattelträger 6 die Bremsscheibe 2 und umrahmt dabei den Bremssattel 4.

Fig. 9 und 10 zeigen eine Bremssattelvorrichtung 101 mit dem Bremssattelträger 6 und dem Bremssattel 4, sowie den Partikelfilter 1. We in Fig. 9 und 10 dargestellt, umfasst der Brems sattelträger 6 an einer Innenseite des Bremssattelträgers 6, die im Montagezustand der Brems scheibe 2 gegenüberliegt, zwei Luftleitelemente 70. Die Luftleitelemente 70 sind beide einteilig mit dem Bremssattelträger 6 gebildet und an dem ersten Bremssattelträgerbogen 62 vorge sehen.

Das erste Luftleitelement 70 ist als eine Auskragung 71 (Rippe) ausgebildet. Es erstreckt sich entlang der Umfangsrichtung CX am Verbindungsabschnitt 63. Die Auskragung 71 ist bogenför mig. Die Auskragung 71 erstreckt sich dabei in Axialrichtung AX in Richtung der Bremsscheibe 2. Die Auskragung 71 reduziert einen Abstand zwischen der Bremsscheibe 2 und dem Brems sattelträger 6 und verhindert somit, dass bremsstaubbeladene Luft, die entlang der Brems scheibe 2 zirkuliert, radial aus dem Bremssattelträger 6 hinaustritt. Darüber hinaus ist die Aus kragung 71 so orientiert, dass sie die Luft in den Innenraum 20 des Bremsstaubpartikelfilters 1 leitet (siehe Fig. 10). Die Auskragung 71 leitet die Luft dabei in Richtung eines Austrittbereichs 73, der am Bremsstaubpartikelfilter 1 angrenzt. Dadurch wird ein Abscheidegrad erhöht.

Das zweite Luftleitelement 70 ist als eine Ausnehmung 72 (kanalförmige Nut) ausgebildet. Es erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Umfangsrichtung CX am Seitenabschnitt 65, das auf der Seite des Bremsstaubpartikelfilters 1 angeordnet ist. We in Fig. 9 erkennbar, erstreckt sich die Ausnehmung 72 in Umfangsrichtung CX ohne Unterbrechung von einer inneren Kante 65A des Seitenabschnitts 65 bis zu einer äußeren Kante 65B des Seitenabschnitts 65. Die Ausneh- mung 72 ist dabei bogenförmig. Im Bereich der Ausnehmung 72 ist der Seitenabschnitt 65 in Axialrichtung AX von der Bremsscheibe 2 weg zurückversetzt. Die Ausnehmung 72 erhöht einen Abstand zwischen der Bremsscheibe 2 und dem Bremssattelträger 6 und bildet somit einen Kanal, durch den partikelbeladene Luft in den Innenraum 20 des Bremsstaubpartikelfilters 1 geleitet wird (siehe Fig. 10). Der Kanal vergrößert dabei den Austrittsbereich 73. Dadurch wird ein Abscheidegrad erhöht.

Fig. 11 und 12 zeigen eine weitere Bremssattelvorrichtung 102 mit einem Bremssattelträger 6, dem Bremssattel 4 und dem Partikelfilter 1. Wie in Fig. 11 und 2 dargestellt, umfasst der Brems sattelträger 6 an seiner Innenseite ein Luftleitelement 70. Das Luftleitelement 70 ist lösbar an dem ersten Bremssattelträgerbogen 62 vorgesehen.

Das Luftleitelement 70 der Fig. 11 und 12 ist als Aukragung 71 vorgesehen und an einer äuße ren Umfangkante 67 des Verbindungsabschnitts 63 befestigt. Das Luftleitelement 70 erstreckt sich im Wesentlichen entlang der äußeren Kante 67. Das Luftleitelement 70 umfasst einen ers ten Abschnitt 69A, der sich im Montagezustand tangential erstreckt und einen daran anschlie ßenden zweiten Abschnitt 69B, der im Montagezustand nach radial außen abknickt. Das Luft leitelement 70 umfasst einen dritten Abschnitt 69C zwischen dem ersten Abschnitt 69A und dem zweiten Abschnitt 69B, der eine nach radial innen gerichtete Auswölbung bzw. Knick 68 bildet.

Das Luftleitelement 70 lenkt die Luft, die die Bremsscheibe 2 umströmt, insbesondere in Rich tung eines Ansaugbereichs einer Innenbelüftung der Bremsscheibe 2. Dadurch werden die Par tikel insbesondere nicht in die Umgebung gelenkt, sondern gelangen durch die Innenbelüftung der Bremsscheibe 2 in den Bremsstaubpartikelfilter 1. Dort können die Partikel durch die ent sprechenden Strömungsverhältnisse am Filtermedium abgeschieden werden.

Obwohl die Erfindung vorliegend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf keineswegs beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar. Es ist z.B. denkbar, dort, wo Auskragungen 71 gezeigt sind, Ausnehmungen 72 vorzusehen und umgekehrt. Im Beispiel der Fig. 9 und 10 kann die Auskragung 71 und/oder die Ausnehmung 72 weggelassen werden. Die Geometrie der Leitelemente 70 kann beliebig modifiziert werden, um den Luftstrom in den Bremsstaubpartikelfilter 1 zu optimieren. Ferner kann die Form des Bremssattelträgers 6 modifi ziert werden. Es ist z.B. denkbar, einen Bremssattelträger 6 einzusetzen, der nur einen Brems sattelträgerbogen 62 und/oder nur eine Bremssattelträgerbrücke 64 und/oder nur einen Seiten abschnitt 65 aufweist. Bezugszeichen

1 Bremsstaubpartikelfilter

2 Bremsscheibe

2A, 2B Bremsscheibenreibfläche

2C Ausströmöffnung

2D Bremsscheibenkante

2E Befestigungsteller

2F Befestigungsöffnung

3 Bremssattelhalter

4 Bremssattel

5 Bremsbelag

6 Bremssattelträger

7 Bremsleitungsanschluss

8 Bremshydraulik

9 schwimmende Lagerung

10 Filtergehäuse 11A (äußere) Seitenwand 11 B (innere) Seitenwand 12 (äußere) Umfangswandabschnitt 13A (innerer außenliegende) Innenumfangswandabschnitt 13B (innerer innenliegende) Innenumfangswandabschnitt

14 Anschlusskontur

15 Spalt

16 Stirnwand

17 Schlitz

18 nach innen gezogener Gehäusebereich

19 Filterbefestigung

20 Gehäuseinnenraum

60, 61 Befestigungsabschnitt 62 erster Bremssattelträgerbogen

63 Verbindungsabschnitt

64 Bremssattelträgerbrücke

65 Seitenabschnitt 65A innere Kante 65B äußere Kante

66 zweiter Bremssattelträgerbogen

67 Umfangskante

68 Knick 69A erster Abschnitt 69B zweiter Abschnitt 69C dritter Abschnitt 70 Luftleitelement 71 Auskragung

72 Ausnehmung

73 Austrittsbereich 100 Scheibenbremsenanordnung 101 Bremssattelvorrichtung 102 Bremssattelvorrichtung A Drehachse

AX axiale Erstreckungsrichtung

CX umfängliche Erstreckungsrichtung

F Vorwärtsfahrrichtung H Höhe R Vorwärtsdrehrichtung RI Innenradius RO Außenradius RX radiale Erstreckungsrichtung W Weite