Die Erfindung betrifft eine Bremsenanordnung, insbesondere für ein Rad eines Kraftfahrzeugs.

Bei Kraftfahrzeugen mit Elektromotor als Antriebsmotor, also bei Elektrofahrzeugen oder bei Hybridfahrzeugen, wird immer häufiger die Bremsenergie durch Rekuperation zurück gewonnen um die Energieeffizienz zu erhöhen. Auch ist es das Ziel, dass bei solchen Kraftfahrzeugen die Fahrwiderstände weiter gemindert werden, um die Energieeffizienz zu erhöhen. In Bezug auf die Fahrwiderstände wird versucht, dass die Restmomente an den Bremssätteln weiter reduziert werden. Aufgrund der häufigeren Rekuperation werden die Radbremsen immer weniger benutzt, was den Nachteil hat, dass die Bremsen nicht mehr ständig freigeschliffen werden, was zur Folge hat, dass je nach Wettereinfluss und klimatischen Bedingungen der Reibwert der Bremse stark herabgesetzt sein kann und in Extremfällen die Bremse auch versotten oder einfrieren kann.

Auch ist es bei heutigen Bremsen der Fall, das der Bremsenabrieb als Feinstaub in die Umgebung gelangt, was einen Beitrag zu der Feinstaubbelastung leistet, was grundsätzlich weniger erwünscht ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremsenanordnung zu schaffen, welche eine gute Funktionsfähigkeit über die Lebensdauer aufweist und zuverlässig bremst, wenn dies benötigt wird und dennoch im Hinblick auf die Feinstaubemission verbessert ist. Dabei kann optional eine deutliche Reduzierung der Feinstaubemission erreichbar sein. Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Bremsenanordnung, insbesondere eines Rades eines Kraftfahrzeugs, mit einer ersten Bremsscheibe und mit einer zweiten Bremsscheibe, die beabstandet zueinander angeordnet und drehfest miteinander verbunden sind und die um eine gemeinsame Drehachse verdrehbar, insbesondere an einem Radträger, anordenbar sind, wobei axial zwischen den beiden Bremsscheiben ein Bremssattel mit Bremskolben angeordnet ist, wobei zumindest ein erster Bremskolben vorgesehen ist, mittels welchem ein erster angeordneter Bremsbelag gegen die erste Bremsscheibe beaufschlagbar ist und wobei optional ein zweiter Bremskolben vorgesehen ist, mittels welchem ein zweiter angeordneter Bremsbelag gegen die zweite

Bremsscheibe beaufschlagbar ist oder wobei zumindest ein erster Bremskolben vorgesehen ist, mittels welchem ein erster angeordneter Bremsbelag gegen die erste Bremsscheibe beaufschlagbar ist und mittels welchem ein zweiter angeordneter Bremsbelag zumindest indirekt gegen die zweite Bremsscheibe beaufschlagbar ist, wobei der Bremssattel einen Grundkörper und/oder Deckel aufweist, welcher deckelartig die beiden Bremsscheiben radial außen übergreift und den Raumbereich zwischen den Bremsscheiben nach außen abschirmt. Dadurch wird eine im Prinzip geschlossene Bremsenanordnung erreicht, welche gegenüber Klima- und Witterungseinflüssen weitgehend unempfindlich ist und auch noch den Vorteil aufweist, dass entstehender Bremsstaub aufgefangen und gespeichert werden kann. Ist nur zumindest ein erster Bremskolben vorgesehen, so kann dieser als 1-Kolben-Schwimmrahmansattel ausgebildet sein, bei welchem der erste Kolben den ersten Bremsbelag gegen die erste Bremsscheibe beaufschlagt und die Reaktionskraft den Rahmen auf der Gegenseite gegen den zweiten Bremsbelag drückt und diesen gegen die zweite Bremsscheibe beaufschlagt.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist es auch zweckmäßig, wenn die Bremsscheiben aufeinander zu weisende Innenflächen und voneinander weg weisende Außenflächen aufweisen, wobei die Bremsbeläge von den Bremskolben nur gegen die aufeinander zu weisenden Innenflächen der Bremsscheiben wirken. Dadurch wird die jeweilige Bremsscheibe nur auf einer Seite, der Innenseite, zum Bremsen beaufschlagt, so dass der entstehende Bremsstaub sich im Raumbereich zwischen den Bremsscheiben sammeln kann und gezielt aufgefangen und gespeichert werden kann, ohne dass Bremsstaub in größerer Menge entweichen kann.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die Außenflächen der Bremsscheiben oder zumindest eine Außenfläche einer Bremsscheibe der Kühlung und/oder der Biegesteifigkeitserhöhung dienen, indem an der Außenfläche der Bremsscheibe Rippen zur Verbesserung der Kühlung und/oder zur Erhöhung der Biegesteifigkeit der Bremsscheibe vorgesehen sind. Damit wird die Steifigkeit erhöht, da die Bremsscheiben ja nur einseitig zum Bremsen beaufschlagt werden. Auch kann damit die Kühlung der Bremse und des verwendeten Kühlfluids verbessert werden. Optional ist das Kühlfluid Luft.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist es auch zweckmäßig, wenn an der Außenfläche zumindest einer der Bremsscheiben oder an beiden Bremsscheiben ein Widerlager angreift zur axialen Abstützung der Bremsscheibe gegen ein axiales Aufbiegen. Dadurch kann die Steifigkeit weiter erhöht werden, um ein Aufbiegen der Bremsscheiben zu reduzieren.

Auch ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel zweckmäßig, wenn zwischen dem Grundkörper und/oder dem Deckel und dem radialen Außenbereich der Bremsscheiben oder zumindest einer Bremsscheibe eine Labyrinthdichtung vorgesehen ist zur Abdichtung des Raumbereichs zwischen den beiden Bremsscheiben. Dadurch wird erreicht, dass Bremsstaub nur in nicht erheblichem Maße entweichen kann.

Auch ist es vorteilhaft, wenn der Grundkörper und/oder der Deckel und/oder der Bremssattel mit Kühlluftkanälen und/oder Kühlluftöffnungen versehen ist zum Einleiten und/oder Durchleiten von Kühlluft. Damit kann die Kühlung der Bremsenanordnung verbessert werden, insbesondere auch aufgrund der Luftfördereffekte der Bremsscheiben selbst. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es auch vorteilhaft, wenn an dem Grundkörper und/oder an dem Deckel oder benachbart dazu eine Bremsstaubauffang- und Speicheranordnung vorgesehen ist, mittels welcher Bremsstaub aufgefangen und gespeichert werden kann. Damit wird erreicht, dass der Bremsstaub räumlich begrenzt gespeichert wird und nicht in dem Raumbereich zwischen den beiden Bremsscheiben gleichverteilt angeordnet wird, so dass der gespeicherte Bremsstaub auch bei einem Service entfernt werden kann. So kann der Bremsstaub fachgerecht entsorgt werden und er wird nicht an die Umwelt unkontrolliert abgegeben.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die Bremsstaubauffang- und Speicheranordnung mittels zumindest eines Halters an dem Grundkörper, dem Deckel und/oder dem Radträger befestigt ist oder von dem Grundkörper, dem Deckel ausgebildet wird. Damit kann eine dauerhaft sichere Anordnung und/oder Integration erreicht werden.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Bremsstaubauffang- und Speicheranordnung ein Geflecht, insbesondere ein Metallgeflecht, aufweist, welches insbesondere austauschbar ausgebildet ist, um den Bremsstaub zu speichern. Dadurch kann kostengünstig ein Speicher für den Bremsstaub geschaffen werden.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Bremsstaubauffang- und Speicheranordnung ein im Wesentlichen in Umfangsrichtung umlaufendes Auffangblech aufweist, welches insbesondere austauschbar ausgebildet ist, um den Bremsstaub aufzufangen. Dadurch kann der Bremsstaub gezielt aufgefangen werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 eine schematische Teilschnittdarstellung eines ersten

Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsenanordnung, Figur 2 eine schematische Teilschnittdarstellung eines zweiten

Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsenanordnung, Figur 3 eine weitere schematische Teilschnittdarstellung des zweiten

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bremsenanordnung gemäß Figur

2,

Figur 4 eine schematische Teilschnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsenanordnung,

Figur 5 eine schematische Teilschnittdarstellung eines vierten

Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsenanordnung, Figur 6 eine schematische Darstellung einer Außenfläche einer

Bremsscheibe mit Rippendesign und Kühlkanälen,

Figur 7 eine schematische Teilschnittdarstellung eines fünften

Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsenanordnung,

Figur 8 eine schematische Teilschnittdarstellung eines sechsten

Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsenanordnung,

Figur 9 eine schematische, aufgewickelte Darstellung von Kühlluftöffnungen und Kühlluftkanälen,

Figur 10 eine schematische, aufgewickelte Darstellung von

Kühlluftöffnungen und Kühlluftkanälen und deren Durchströmung, Figur 11 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer

Bremsscheibe im Schnitt und Figur 12 eine Seitenansicht der Bremsscheibe nach Figur 11.

Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Teilschnittdarstellung eine Bremsenanordnung 1 eines Rades eines Kraftfahrzeugs, wobei an dem Radträger 2 eine Felge 3 eines Rades 4 erkennbar ist.

Das Kraftfahrzeug ist insbesondere ein Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor, mit rein elektrischem Antrieb (BEV) oder als Flybridfahrzeug mit Verbrennungsmotor und Elektromotor als Antriebsmotoren (FIEV, PHEV) ausgebildet. Hierbei steht PHEV für ein Plug-in-Hybridfahrzeug.

Die Bremsenanordnung 1 weist eine erste Bremsscheibe 5 und eine zweite Bremsscheibe 6 auf, welche beabstandet zueinander angeordneten und drehfest miteinander verbunden sind und die um eine gemeinsame Drehachse verdrehbar, insbesondere an einer Radnabe 29, anordenbar sind.

Zwischen den beiden Bremsscheiben 5, 6 ist ein Raumbereich 7 belassen, in welchem der Bremssattel 8 mit den Bremskolben 9 angeordnet ist. Entsprechend ist axial zwischen den beiden Bremsscheiben 5, 6 ein Bremssattel 8 mit zumindest einem Bremskolben 9, insbesondere mehreren Bremskolben 9, angeordnet. Dabei ist zumindest ein erster Bremskolben 9 vorgesehen, mittels welchem ein erster angeordneter Bremsbelag 10 gegen die erste Bremsscheibe 5 beaufschlagbar ist und weiterhin zumindest ein zweiter Bremskolben 9 vorgesehen ist, mittels welchem ein zweiter angeordneter Bremsbelag 11 gegen die zweite Bremsscheibe 6 beaufschlagbar ist. Der Bremssattel 8 wird von dem Radträger 2 getragen.

Zwischen den Bremskolben 9 und dem jeweiligen Bremsbelag 10, 11 ist jeweils eine Rückenplatte 12 vorgesehen, um die Anpresskraft von den Bremskolben 9 auf den Bremsbelag 10, 11 zu vergleichmäßigen. Weiterhin weist der Bremssattel 8 einen Grundkörper 13 und/oder Deckel 14 auf, welcher deckelartig die beiden Bremsscheiben 5, 6 radial außen übergreift und den Raumbereich 7 zwischen den Bremsscheiben 5, 6 nach außen abschirmt. Dadurch wird der Raumbereich 7 mit den darin angeordneten Aggregaten und Bauteilen vor Wetter, Schmutz und Klima geschützt und Bremsstaub kann schlecht entweichen. Allerdings wird durch diese Art der Kapselung auch die entstehende Reibungswärme konzentriert. Optional kann der Grundkörper 13 und der Deckel 14 auch zusammengefasst sein. Die Figur 1 zeigt, dass die Bremsscheiben 5, 6 aufeinander zu weisende Innenflächen 15 und voneinander weg weisende Außenflächen 16 aufweisen, wobei die Bremsbeläge 10, 11 von den Bremskolben 9 nur gegen die aufeinander zu weisenden Innenflächen 15 der Bremsscheiben 5, 6 wirken. Dadurch wirkt eine axiale Kraft von innen nach außen auf die Bremsscheiben 5, 6, was diese nach außen biegen lassen würde.

Entsprechend ist es vorteilhaft, wenn die Außenflächen 16 der Bremsscheiben 5,

6 oder zumindest eine Außenfläche 16 einer Bremsscheibe 5, 6 der Kühlung und/oder der Biegesteifigkeitserhöhung der Bremsscheibe 5, 6 dienen, indem an der Außenfläche 16 der Bremsscheibe 5, 6 Rippen 17 zur Verbesserung der Kühlung und/oder zur Erhöhung der Biegesteifigkeit der Bremsscheibe 5, 6 vorgesehen sind.

Die Figur 4 zeigt eine alternative Darstellung ohne Rippen, wobei an der Außenfläche 16 zumindest einer der Bremsscheiben 5, 6 oder an beiden Bremsscheiben 5, 6 ein Widerlager 18 angreift zur axialen Abstützung der Bremsscheibe 5, 6 gegen ein axiales Aufbiegen. Dabei sind die Widerlager 18 an dem Bremssattel 8 abgestützt bzw. an dem Grundkörper 13 des Bremssattels 8. Das Widerlager 18 kann beispielsweise als Schwimmsattel ausgebildet sein. Die Gestaltung mit Widerlager 18 kann jedoch auch in Kombination mit den Rippen 17 gemäß Figur 1 vorgesehen sein. Die Figur 1 zeigt auch, dass zwischen dem Grundkörper 13 und/oder dem Deckel 14 und dem radialen Außenbereich der Bremsscheiben 5, 6 oder zumindest einer Bremsscheibe 5, 6 eine Labyrinthdichtung 19 vorgesehen ist zur Abdichtung des Raumbereichs 7 zwischen den beiden Bremsscheiben 5, 6.

Die Figuren 2, 3, 5 und 7 bis 10 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele von Bremsenanordnungen 1 in verschiedenen Darstellungen, bei welchen der Grundkörper 13 und/oder der Deckel 14 und/oder der Bremssattel 8 mit Kühlluftkanälen 20 und/oder Kühlluftöffnungen 21 versehen ist bzw. sind zum Einleiten und/oder Durchleiten von Kühlluft. Dadurch kann Luft durch den Bremssattel 8 in den Raumbereich 7 gelangen und dort den Bremsbelag 10, 11, die Bremsscheibe 5, 6 und den Bremssattel 8 selbst durchströmen bzw. daran vorbei strömen, um eine effektive Bremsflüssigkeitskühlung zu bewirken. Der Fluidweg der Luft kann dabei etwa S-förmig sein, siehe Figur 7 oder 8.

Die Luft kann dabei gemäß der Figuren 9 und 10 in verschiedene Kühlluftöffnungen 21 einströmen und dann in Kühlluftkanäle 20 gebündelt und weitergeleitet werden. Dabei kann der Deckel 14 so gestaltet werden, dass Umleitungen von Kühlluftkanälen 20 erreicht werden oder es können zusätzliche Krümmer 28 verwendet werden.

Auch in den Bremsscheiben 5, 6 können Nuten 30 vorgesehen sein, welche Kühlluft durchströmen lassen, siehe beispielsweise Figur 6. Die Nuten 30 werden von Stegen 22 voneinander getrennt, wobei die Gestaltung der Nuten 30 bzw. der Stege 22 vorwärtsgekrümmt, rückwärtsgekrümmt, radial oder konzentrisch ausgebildet und angeordnet sein können. Durch die Stege 22 wird eine Luftförderwirkung erreicht, um die Kühlluft durch die Nuten 30 strömen zu lassen. Dabei können die Stege 22 und die Nuten 30 auf einer Seite der Bremsscheiben 5, 6 oder auf beiden Seiten der Bremsscheiben 5, 6 vorgesehen sein. Dadurch wird auch erreicht, dass dennoch eindringendes Wasser oder Schmutz nicht in den Bereich der Bremsbeläge 10, 11 und der entsprechenden Reibflächen gelangt. Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel, siehe beispielsweise Figur 5, kann an dem Grundkörper 13 und/oder an dem Deckel 14 oder benachbart dazu eine Bremsstaubauffang- und Speicheranordnung 23 vorgesehen sein, mittels welcher Bremsstaub aufgefangen und gespeichert werden kann. Auch ist es zweckmäßig, siehe Figur 5, wenn die Bremsstaubauffang- und Speicheranordnung 23 mittels zumindest eines Flalters 27 an dem Deckel und/oder dem Radträger befestigt ist oder von dem Radträger oder dem Deckel ausgebildet wird. Optional kann die Bremsstaubauffang- und Speicheranordnung 23 ein Geflecht 24, insbesondere ein Metallgeflecht, aufweisen, welches insbesondere austauschbar ausgebildet ist, um den Bremsstaub zu speichern.

Auch kann die Bremsstaubauffang- und Speicheranordnung 23 ein im Wesentlichen in Umfangsrichtung umlaufendes Auffangblech 25 aufweisen, welches insbesondere austauschbar ausgebildet ist, um den Bremsstaub aufzufangen. Das Auffangblech 25 schließt vorteilhaft den Raumbereich 7 radial und axial nach außen ab und liegt am Bremssattel 8 an einer Dichtfläche 26 bzw. an Dichtflächen 26 dicht an.

Die Bremskolben 9 sind vorteilhaft nur auf Druck arbeitend und können als Mehrkolbenfestsattelgestaltung ausgeführt sein oder als Schwimmkolbengestaltung mit vornehmlich einem Bremskolben 9 oder mit mehreren Bremskolben 9. Vorteilhaft ist auch, dass der Bremssattel 8 radial ein Teilsegment des Reibpaarungsarbeitsraumes zwischen Bremsscheibe 5, 6 und Bremsbelag 10, 11 als Art Labyrinthdichtung abdichten kann, so dass die Emission von Bremsstaub weiter begrenzt wird. Die Figuren 11 und 12 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bremsscheibe 5, 6, welche derart ausgebildet ist, dass sie auf ihrer Außenseite ringförmig angeordnete Stege 22 aufweist, welche Nuten 30 voneinander trennen, so dass von radial innen und in axialer Richtung ein Fluidstrom 32 anströmen kann, welcher entlang der Bremsscheibe 5, 6 nach radial außen zwischen den Stegen 22 durch die Nuten 30 strömen kann. Radial außen ist an der Bremsscheibe 5, 6 ein ringförmiges Abdeckteil 31 vorgesehen, derart, dass es von der Bremsscheibe 5, 6 beabstandet angeordnet ist, so dass der Fluidstrom 32 zwischen dem Abdeckteil 31 und der Bremsscheibe 5, 6 nach radial außen abströmen kann. Dabei ist in Figur 11 zu erkennen, dass das Abdeckteil 31 konisch angestellt ist und sich von radial innen nach radial außen hin der Bremsscheibe 5, 6 annähert und dennoch radial außen einen Spalt bzw. Abstand belässt, um den Fluidstrom 32 abströmen zu lassen. Die Stege 22 sind vorteilhaft vorwärtsgekrümmt oder alternativ rückwärtsgekrümmt oder radial ausgerichtet angeordnet.

Das Abdeckteil 31 ist optional wärmeleitend ausgebildet und/oder angebunden, um Wärme verbessert abführen zu können.

Bezugszeichenliste

1 Bremsenanordnung

2 Radträger

3 Felge

4 Rad

5 Bremsscheibe

6 Bremsscheibe

7 Raumbereich

8 Bremssattel

9 Bremskolben

10 Bremsbelag

11 Bremsbelag

12 Rückenplatte

13 Grundkörper des Bremssattels

14 Deckel

15 Innenfläche

16 Außenfläche

17 Rippe

18 Widerlager

19 Labyrinthdichtung

20 Kühlluftkanal

21 Kühlluftöffnung

22 Nut

23 Bremsstaubauffang- und Speicheranordnung

24 Geflecht

25 Auffangblech

26 Dichtfläche

27 Halter

28 Krümmer

29 Radnabe

30 Steg 31 Abdeckteil

32 Fluidstrom