DE-102024132361-A1 - Trommelbremse für ein Fahrzeug, insbesondere für Nutzfahrzeuge

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Trommelbremse (1) für ein Fahrzeug, insbesondere für Nutzfahrzeuge, umfassend einen Bremsträger (3), einer relativ zu dem Bremsträger (3) um eine Trommelachse (TA) drehbeweglichen, eine Trommelöffnung (22) aufweisenden Bremstrommel (2), welche eine umlaufend ausgebildete innere Reibfläche (28) aufweist, wobei der Bremsträger (3) innerhalb der Bremstrommel (2) angeordnet ist, und eine Bremsbelaganordnung (6), wobei die Trommelöffnung (22) axial konisch verlaufend ausgebildet ist und sich in Richtung einer Partikelsammeleinheit (24) weitet, mit welcher die Trommelöffnung (22) verbunden ist, wobei die während eines Bremsvorganges entstehenden Bremspartikel (25) unter Einwirkung der bei einer Rotationsbewegung der Bremstrommel (2) auftretenden Zentrifugalkraft aus der Trommelöffnung (22) heraus bewegbar sind.

Inventors

• Artem Grig

Assignees

• ZF CV SYSTEMS EUROPE BV

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241106

Claims (9)

1. Trommelbremse (1) für ein Fahrzeug, insbesondere für Nutzfahrzeuge, umfassend einen Bremsträger (3), einer relativ zu dem Bremsträger (3) um eine Trommelachse (TA) drehbeweglichen, eine Trommelöffnung (22) aufweisenden Bremstrommel (2), welche eine umlaufend ausgebildete innere Reibfläche (28) aufweist, wobei der Bremsträger (3) innerhalb der Bremstrommel (2) angeordnet ist, und eine Bremsbelaganordnung (6), dadurch gekennzeichnet , dass die Trommelöffnung (22) axial konisch verlaufend ausgebildet ist und sich in Richtung einer Partikelsammeleinheit (24) weitet, mit welcher die Trommelöffnung (22) verbunden ist, wobei die während eines Bremsvorganges entstehenden Bremspartikel (25) unter Einwirkung der bei einer Rotationsbewegung der Bremstrommel (2) auftretenden Zentrifugalkraft aus der Trommelöffnung (22) heraus bewegbar sind.
2. Trommelbremse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die Partikelsammeleinheit (24) auf einer der Bremstrommel (2) abgewandten Seite eines Bremsträgers (3) angeordnet ist, der eine Durchgangsöffnung (23) zur Verbindung der Partikelsammeleinheit (24) mit der Trommelöffnung (22) aufweist.
3. Trommelbremse nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die Durchgangsöffnung (23) im Bremsträger (3) als trichterförmige Tasche (27) ausgebildet ist, welche in einen Innenraum der Partikelsammeleinheit (24) mündet.
4. Trommelbremse nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die trichterförmigen Taschen (27) Bestandteil der Partikelsammeleinheit (24) sind.
5. Trommelbremse nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Partikelsammeleinheit als Partikelfilter (24) ausgebildet ist.
6. Trommelbremse nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Bremsbelaganordnung (6) mehrere radial bewegliche Belagträger (7) umfasst, welche jeweils ein Bremsbelagsegment (9) aufweisen, deren Reibfläche (9) der inneren Reibfläche (28) der Bremstrommel (2) zugewandt ist.
7. Trommelbremse nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass an einem Betätigungsring (11) für jeden Belagträger (7) ein Keilelement (16) angeordnet ist, wobei die Keilelemente (16) axial am Betätigungsring (11) und jeweils in Umfangsrichtung am Bremsträger (3) gehalten sind, wobei die Keilelemente (16) jeweils relativ zu dem Betätigungsring (11) radial beweglich ausgebildet sind.
8. Trommelbremse nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet , dass die Keilelemente (16) eine in Axialrichtung keilförmig verlaufende erste Keilfläche (17) aufweisen, welche jeweils mit einem der Belagträger (7) zur radialen Bewegung des Belagträgers (7) in einer Wirkverbindung steht, wobei der Bremsträger (3) für jedes Keilelement (16) eine in Umfangsrichtung keilförmige verlaufende zweite Keilfläche (21) aufweist, welche ebenfalls mit dem Keilelement (16) zu dessen radialer Bewegung in einer Wirkverbindung steht.
9. Trommelbremse nach Anspruch 7 oder 8 , dadurch gekennzeichnet , dass die Keilelemente (16) auf einem relativ zum Bremsträger (3) drehstarr und axial geführt beweglichen Keilträger (18) angeordnet sind, wobei der Keilträger (18) jeweils Koppelmittel (19) aufweist, die das Keilelement (16) in Axialrichtung am Betätigungsring (11) hält und die Keilelemente (16) radial führen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trommelbremse für ein Fahrzeug, insbesondere für Nutzfahrzeuge, umfassend einen Bremsträger, einer relativ zu dem Bremsträger um eine Trommelachse drehbewegliche, eine Trommelöffnung aufweisende Bremstrommel, welche eine umlaufend ausgebildete innere Reibfläche aufweist, wobei der Bremsträger innerhalb der Bremstrommel angeordnet ist, und eine Bremsbelaganordnung. Bei an sich bekannten Trommelbremsen wird eine Bremsbelagsanordnung mittels eines Aktuators gegen eine mit den Fahrzeugrädern gekoppelte Bremstrommel gepresst, wodurch ein Bremsvorgang ausgelöst wird. Solche Trommelbremsen werden üblicherweise immer dann eingesetzt, wenn während des Bremsvorganges so wenig wie möglich Bremsabrieb in Form von Bremspartikeln an die Umgebung abgegeben werden sollen. Trommelbremsen sind im Nutzfahrzeugsektor weit verbreitet, werden aber auch vereinzelt im PKW-Sektor genutzt, beispielsweise an der Hinterachse von PKWs oder in Fahrzeugen mit Elektroantrieben, in denen auf Grund der Möglichkeit, mittels der elektrischen Maschine regenerativ zu bremsen, konventionelle Reibbremsen, wie Scheibenbremsen, immer weniger eingesetzt werden. Bei all diesen Bremsen führt eine unvollständige Kapselung dazu, dass zwangsläufig immer noch ein Teil der Bremspartikel an die Umgebung abgegeben werden. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Trommelbremse anzugeben, mittels welcher ein direkter Ausstoß von Bremspartikeln an die Umgebung weitgehend unterbunden wird. Diese Aufgabe wird durch eine Trommelbremse nach Anspruch 1 gelöst. Danach umfasst eine Trommelbremse für ein Fahrzeug, insbesondere für Nutzfahrzeuge, einen Bremsträger, einer relativ zu dem Bremsträger um eine Trommelachse drehbewegliche, eine Trommelöffnung aufweisende Bremstrommel, welche eine umlaufend ausgebildete innere Reibfläche aufweist, wobei der Bremsträger innerhalb der Bremstrommel angeordnet ist, und eine Bremsbelaganordnung, wobei die Trommelöffnung axial konisch verlaufend ausgebildet ist und sich in Richtung einer Partikelsammeleinheit weitet, mit welcher die Trommelöffnung verbunden ist, wobei die während eines Bremsvorganges entstehenden Bremspartikel unter Einwirkung der bei einer Rotationsbewegung der Bremstrommel auftretenden Zentrifugalkraft aus der Trommelöffnung heraus bewegbar sind. Dadurch wird unterbunden, dass die Bremspartikel an die Umgebung abgeleitet werden. Die Partikelführung erfolgt selbsttätig. Es ist bekannt, dass die Zentrifugalkraft auf Körper in Kreisbahnen wirkt und diese senkrecht zur Kreisbahn nach außen ablenkt. Die Bremspartikel selbst werden als kleine Körper betrachtet, die von der Zentrifugalkraft passiv nach außen bewegt werden. Durch die Ausnutzung des physikalischen Effektes der Zentrifugalkraft, welche bei der Rotation der mit den Fahrzeugrädern verbundenen Bremstrommel auf die Masseträgheit der Bremspartikel einwirkt, kann auf zusätzliche Bauelemente, wie beispielsweise aktive Absaugelemente, verzichtet werden, wodurch eine besonders effektive und kostengünstige Trommelbremse realisiert werden kann. Eine solche Trommelbremse führt auch bei Einsatz in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug zur Reduzierung der Partikelemission und somit zur Schonung der Umwelt. Da auf das Vorhandensein von Luftströmen, die häufig zur Kühlung des Bremsvorganges genutzt werden verzichtet werden kann, werden auch keine Verunreinigungen von außen in die Trommelbremse eingeführt. Der Kapselgrad der Trommelbremse wird somit entsprechend hochgehalten. Dadurch wird die negative Beeinflussung des mechanischen Bremssystems in seiner Funktion durch in der Bremstrommel verbleibende Umlaufmittel verhindert. Die axial konisch verlaufende Trommelöffnung weicht mit einem Winkel größer 0° von einer Waagerechten zu einer Rotationsachse der Bremstrommel ab. Das Fahrzeug muss sich für die passive Wirkung lediglich in Bewegung setzen. Je schneller das Fahrzeug fährt, desto größer ist die Raddrehzahl und somit auch die daraus resultierende Zentrifugalkraft und folglich die Austragungsrate der Bremspartikel in die Partikelsammeleinheit. Die konisch geformte Trommelöffnung führt darüber hinaus dazu, dass die Bremspartikel, welche sich bei langsamer Fahrt auf der Trommelöffnung abgesetzt und gesammelt haben, während der Fahrt des Fahrzeuges mit höheren Geschwindigkeiten durch auftretende Erschütterungen und Vibrationen in Bewegung versetzt werden und ebenfalls selbsttätig in Richtung der Partikelsammeleinheit geführt werden. In einer weiteren Ausgestaltung ist die Partikelsammeleinheit auf einer der Bremstrommel abgewandten Seite eines Bremsträgers angeordnet und über eine Durchgangsöffnung mit der Trommelöffnung verbunden. Dadurch ist eine kompakte Gestaltung der Trommelbremse möglich, wobei auf nach außen gerichtete Kanäle verzichtet wird, wodurch die Abgabe der Bremspartikel an die Umgebung unterbunden wird. Dadurch, dass die Durchgangsöffnung im Bremsträger als Partikelleitelement dienende trichterförmige Tasche ausgebildet ist, welche in