DE102020125033A1 - Brake pad for a disc brake assembly - Google Patents
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Abstract
Ein Bremsbelag für eine Scheibenbremsanordnung umfasst einen Reibbelag mit einer Reibfläche, wobei in den Reibbelag mindestens eine zur Reibfläche offene Rille eingebracht ist, die entlang ihrer Längsrichtung eine sich ändernde Querschnittsfläche aufweist.A brake lining for a disk brake arrangement comprises a friction lining with a friction surface, at least one groove which is open towards the friction surface and has a changing cross-sectional area along its longitudinal direction being introduced into the friction lining.
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremsbelag für eine Scheibenbremsanordnung, insbesondere für ein Fahrzeug, wobei der Bremsbelag einen Reibbelag mit einer Reibfläche aufweist und in den Reibbelag mindestens eine offene Rille eingebracht ist.The invention relates to a brake lining for a disk brake arrangement, in particular for a vehicle, the brake lining having a friction lining with a friction surface and at least one open groove being introduced into the friction lining.
Stand der TechnikState of the art
Bremsbeläge werden in Scheibenbremsanordnungen eingesetzt und bei einem Bremsvorgang gegen eine Bremsscheibe beaufschlagt, um durch die Reibung zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe eine Bremskraft zu erzeugen. Der hierbei entstehende Bremsstaub kann in einem Bremsstaubpartikelfilter aufgefangen werden, der an einem Bremssattel der Scheibenbremsanordnung gehalten ist. Der Bremsstaubpartikelfilter übergreift teilweise die Bremsscheibe und ist in Umdrehungsrichtung dem Bremsbelag nachgeordnet positioniert, so dass weggeschleuderter Bremsstaub in dem Bremsstaubpartikelfilter aufgefangen wird. Ein derartiger Bremsstaubpartikelfilter wird in
Um den Bremsstaub zielgerichtet abzuleiten, ist gemäß
Weitere Bremsbeläge mit Rillen sind beispielsweise aus
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Bremsstaub, der bei Betätigung einer Scheibenbremsanordnung entsteht, aufzufangen und zielgerichtet abzuleiten.The object of the invention is to collect brake dust that occurs when a disc brake assembly is actuated and to discharge it in a targeted manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved according to the invention with the features of the independent claims. The subclaims indicate appropriate developments.
Der erfindungsgemäße Bremsbelag kann in einer Scheibenbremsanordnung eingesetzt werden, welche insbesondere in einem Fahrzeug, vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug, wie Personenkraftwagen oder Nutzfahrzeuge, ggf. in einem motorisierten Zweirad eingesetzt wird. Der Bremsbelag weist einen Reibbelag auf, der mit seiner außenliegenden Reibfläche bei einem Bremsvorgang gegen eine Bremsscheibe der Scheibenbremsanordnung gedrückt wird. In den Reibbelag ist mindestens eine zur Reibfläche offene Rille eingebracht, die sich über die gesamte Reibfläche oder einen Teil der Reibfläche des Reibbelags erstreckt. Die mindestens eine offene Rille ist vorzugsweise gekrümmt ausgebildet, es kommt aber auch eine geradlinig ausgebildete Rille in Betracht.The brake lining according to the invention can be used in a disk brake arrangement which is used in particular in a vehicle, preferably in a motor vehicle such as a passenger car or commercial vehicle, if necessary in a motorized two-wheeler. The brake lining has a friction lining, which is pressed with its outer friction surface against a brake disc of the disc brake assembly during a braking operation. At least one groove which is open towards the friction surface and extends over the entire friction surface or part of the friction surface of the friction lining is introduced into the friction lining. The at least one open groove is preferably curved, but a straight groove can also be considered.
Die Rille weist entlang ihrer Längsrichtung eine sich ändernde Querschnittsfläche auf, so dass die Rille bezogen auf ihre Längserstreckung an unterschiedlichen Positionen eine unterschiedlich große Querschnittsfläche besitzt. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass über die sich in Längsrichtung verändernde Querschnittsfläche dem Eintrag von Bremsstaub in die Rille in der Weise Rechnung getragen werden kann, dass ein Zusammenklumpen von Bremsstaub in der Rille verhindert wird. Es ist insbesondere vorgesehen, dass sich die Querschnittsfläche in Richtung des weggeschleuderten Bremsstaubs zumindest abschnittsweise erweitert, so dass in dem stirnseitigen Endabschnitt der Rille, welcher in Umdrehungsrichtung der Bremsscheibe am Anfang liegt, die Rille eine kleinere Querschnittsfläche aufweist, als in dem gegenüberliegenden Endabschnitt. Hierdurch ist gewährleistet, dass die in Strömungsrichtung zunehmende Bremsstaubmenge, die sich in der Rille ansammelt, nicht zu einer Verklumpung führt. Dementsprechend kann der Bremsstaub in der Rille aufgenommen und in Längsrichtung der Rille abgeleitet werden, insbesondere in Richtung eines Bremsstaubpartikelfilters, in welchem der Bremsstaub aufgefangen wird. Der Bremsstaubpartikelfilter kann Bestandteil der Scheibenbremsanordnung sein und ist an der Scheibenbremsanordnung gehalten.The groove has a changing cross-sectional area along its longitudinal direction, so that the groove has a cross-sectional area of different size at different positions in relation to its longitudinal extent. This design has the advantage that the entry of brake dust into the groove can be taken into account via the cross-sectional area that changes in the longitudinal direction in such a way that brake dust is prevented from clumping together in the groove. In particular, it is provided that the cross-sectional area expands at least in sections in the direction of the ejected brake dust, so that in the front end section of the groove, which is at the beginning in the direction of rotation of the brake disc, the groove has a smaller cross-sectional area than in the opposite end section. This ensures that the amount of brake dust, which increases in the direction of flow and collects in the groove, does not lead to clumping. Accordingly, the brake dust can be received in the groove and can be discharged in the longitudinal direction of the groove, in particular in the direction of a brake dust particle filter, in which the brake dust is caught. The brake dust particle filter can be part of the disc brake assembly and is held on the disc brake assembly.
Es kann vorteilhaft sein, dass sich die Querschnittsfläche der mindestens einen Rille an einem stirnseitigen Endabschnitt beginnend fortlaufend in Richtung des gegenüberliegenden stirnseitigen Endabschnittes vergrößert. In alternativer Ausführung ist es auch möglich, dass sich die Querschnittsfläche nur über einen Teilabschnitt der Längserstreckung der Rille ändert und in einem weiteren Teilabschnitt konstant bleibt. In jedem Fall ist es aber zweckmäßig, dass die Querschnittsfläche nur zunimmt oder gleich bleibt und nicht abnimmt.It can be advantageous that the cross-sectional area of the at least one groove increases progressively starting at a front end section in the direction of the opposite front end section. In an alternative embodiment, it is also possible for the cross-sectional area to change only over a partial section of the longitudinal extent of the groove and to remain constant in a further partial section. In any case, however, it is expedient for the cross-sectional area to only increase or remain the same and not decrease.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind mehrere Rillen in den Reibbelag eingebracht, die zueinander beabstandet sind. Hierbei ist es insbesondere möglich, dass sich die Querschnittsfläche von sämtlichen Rillen entlang ihrer Längsrichtung ändert. Die Rillen verlaufen zueinander insbesondere parallel oder konzentrisch.According to a further advantageous embodiment, several grooves are introduced into the friction lining, which are spaced apart from one another. It is particularly possible here for the cross-sectional area of all the grooves to change along their longitudinal direction. The grooves run in particular parallel or concentrically to one another.
Die Rillen sind zur Reibfläche hin offen ausgebildet und weisen beispielsweise eine U-förmige, halbkreisförmige, annähernd rechteckförmige oder dreieckförmige Querschnittsform auf.The grooves are designed to be open towards the friction surface and have, for example, a U-shaped, semicircular, approximately rectangular or triangular cross-sectional shape.
Es ist zweckmäßig, dass sämtliche Rillen den gleichen Querschnittsflächenverlauf aufweisen. Alternativ ist es auch möglich, dass die Rillen sich unterscheidende Querschnittsflächenverläufe aufweisen.It is expedient for all the grooves to have the same cross-sectional area profile. Alternatively, it is also possible for the grooves to have different cross-sectional areas.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung liegen die Rillen bei gekrümmtem Verlauf konzentrisch zueinander und bei geradlinigem Verlauf parallel zueinander. Da sich die Querschnittsfläche der Rillen erfindungsgemäß entlang ihrer Längserstreckung ändert, ist vorstehender Satz so zu verstehen, dass die Mittellinien der Rillen bei gekrümmtem Verlauf konzentrisch zueinander und bei geradlinigem Verlauf parallel zueinander verlaufen. Vorteilhafterweise ist der Abstand zwischen den Rillen gleich groß. Der Abstand zwischen den Rillen entspricht vorzugsweise mindestens der maximalen Breite einer Rille.According to yet another advantageous embodiment, the grooves are concentric to one another when they are curved and parallel to one another when they are straight. Since the cross-sectional area of the grooves changes according to the invention along their longitudinal extent, the above sentence should be understood in such a way that the center lines of the grooves run concentrically with one another when they curve and parallel with one another when they run in a straight line. Advantageously, the distance between the grooves is the same. The distance between the grooves preferably corresponds to at least the maximum width of a groove.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf einen Bremsbelag für eine Scheibenbremsanordnung, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem Reibbelag und mindestens einer in den Reibbelag eingebrachten, zur Reibfläche des Reibbelags offenen Rille, die einen gekrümmten Verlauf aufweist. Der Verlauf der Rille ist kreisförmig ausgebildet, derart, dass die Rille im montierten Zustand des Bremsbelags konzentrisch oder zumindest annähernd konzentrisch zum Außenrand einer Bremsscheibe der Bremsscheibenbremsanordnung verläuft. In dieser Ausführung verläuft die Rille in Rotationsrichtung der Bremsscheibe, wodurch eine Riefenbildung auf der Bremsscheibe vermieden wird. Auch in dieser Ausführung ist es zweckmäßig, dass mehrere Rillen parallel bzw. konzentrisch zueinander verlaufend in den Reibbelag eingebracht sind.A further aspect of the invention relates to a brake pad for a disc brake arrangement, in particular for a vehicle, with a friction lining and at least one groove which is introduced into the friction lining and is open towards the friction surface of the friction lining and has a curved course. The course of the groove is circular, such that the groove runs concentrically or at least approximately concentrically to the outer edge of a brake disc of the brake disc brake assembly when the brake pad is in the installed state. In this design, the groove runs in the direction of rotation of the brake disc, which prevents scoring on the brake disc. In this embodiment, too, it is expedient that a plurality of grooves running parallel or concentrically to one another are made in the friction lining.
Ggf. kann der konzentrisch zum Außenrand der Bremsscheibe gerichtete Verlauf der Rille mit der Querschnittsflächenänderung über die Längserstreckung der Rille kombiniert werden.If necessary, the course of the groove directed concentrically to the outer edge of the brake disc can be combined with the change in cross-sectional area over the longitudinal extension of the groove.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Reibbelag auf einer Bremsbelagträgerplatte angeordnet, wobei die Bremsbelagträgerplatte und der Reibbelag aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind. Die Pressbelagträgerplatte ist vorzugsweise als eine Metallplatte ausgebildet, auf der der Reibbelag fest angeordnet ist, insbesondere durch Reibschluss, Materialschluss und/oder Kraftschluss.According to yet another advantageous embodiment, the friction lining is arranged on a brake lining carrier plate, the brake lining carrier plate and the friction lining being made of different materials. The press lining carrier plate is preferably designed as a metal plate on which the friction lining is firmly arranged, in particular by means of a frictional connection, material connection and/or force connection.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist die mindestens eine Rille eine Teife auf, die, bezogen auf den unverbrauchten Ausgangszustand des Reibbelags, sich über mindestens die halbe Dicke des Reibbelags erstreckt, vorzugsweise über mindestens 80 % der Dicke des Reibbelags. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Rille eine verhältnismäßig große Tiefe besitzt, zugleich jedoch noch ein Abstand zu der der Reibfläche gegenüberliegenden Seitenfläche und damit zur Bremsbelagträgerplatte besteht. Ferner ist dadurch sichergestellt, dass die strömungsleitende Funktion auch bei starker Abnutzung des Reibbelags noch erfüllt werden kann.According to yet another advantageous embodiment, the at least one groove has a depth which, based on the unused initial state of the friction lining, extends over at least half the thickness of the friction lining, preferably over at least 80% of the thickness of the friction lining. In this way it is ensured that the groove has a relatively great depth, but at the same time there is still a distance to the side face opposite the friction surface and thus to the brake lining carrier plate. Furthermore, this ensures that the flow-guiding function can still be fulfilled even when the friction lining is heavily worn.
Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf eine Scheibenbremsanordnung, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem vorbeschriebenen Bremsbelag. Die Scheibenbremsanordnung weist einen Bremssattel auf, der Träger des Bremsbelags oder Bremsbeläge ist, sowie eine mit dem drehenden Rad verbundene Bremsscheibe, gegen deren Seitenfläche bei einem Bremsvorgang der Bremsbelag beaufschlagt wird. Die Scheibenbremsanordnung kann mit einem Bremsstaubpartikelfilter ausgestattet sein, der den beim Bremsen entstehenden Bremsstaub auffängt und am Bremssattel gehalten sein kann.The invention also relates to a disk brake arrangement, in particular for a vehicle, with a brake lining as described above. The disk brake assembly has a brake caliper, which is the carrier of the brake pad or brake pads, and a brake disk connected to the rotating wheel, against the side surface of which the brake pad is applied during a braking operation. The disc brake arrangement can be equipped with a brake dust particle filter, which collects the brake dust produced during braking and can be held on the brake caliper.
Figurenlistecharacter list
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine Seitenansicht einer Scheibenbremsanordnung, -
2 einen Schnitt gemäß Schnittlinie A-A aus1 , -
3a eine perspektivische Ansicht des Bremssattels der Scheibenbremsanordnung einschließlich eines Bremsbelags, in den Rillen eingebracht sind, -
3b eine Ansicht des Bremsbelags mit den Rillen, -
4a eine weitere Ansicht des Bremssattels mit einem Bremsbelag in einer weiteren Ausführung, -
4b der Bremsbelag aus4a in Einzelansicht.
-
1 a side view of a disc brake assembly, -
2 a section according tosection line AA 1 , -
3a a perspective view of the brake caliper of the disc brake assembly including a brake pad in which grooves are introduced, -
3b a view of the brake pad with the grooves, -
4a another view of the brake caliper with a brake pad in another embodiment, -
4b the brake pad off4a in single view.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same components are provided with the same reference symbols in the figures.
Ausführungsform(en) der Erfindungembodiment(s) of the invention
In
In den Reibbelag 5 sind mehrere Rillen 7 eingebracht, die zur Außenseite des Reibbelags 5, welcher die Reibfläche bildet, offen ausgebildet sind. Die Rillen 7 weisen einen gekrümmten Verlauf auf und sind zueinander konzentrisch und mit gleichem Abstand angeordnet. Der Reibbelag 5 weist eine Grundgeometrie mit größerer Längserstreckung und kleinerer Quererstreckung auf, wobei die Rillen 7 in Längsrichtung des Reibbelags 5 verlaufen. Die Rillen 7 weisen entlang ihrer Längsrichtung eine sich ändernde Querschnittsfläche auf. Mit Bezugszeichen 8 ist die Drehrichtung der Bremsscheibe gekennzeichnet, wobei der obere stirnseitige Endabschnitt der Rillen 7 beim Bremsvorgang bezogen auf die Drehrichtung 8 den Anfang der Rillen 7 und der untenliegende stirnseitige Endabschnitt bezogen auf die Drehrichtung 8 das Ende der Rillen 7 markiert. Der obenliegende Endabschnitt der Rillen 7 weist eine kleinere Querschnittsfläche als der untenliegene Endabschnitt jeder Rille 7 auf. Sämtliche Rillen 7 im Reibbelag 5 besitzen eine sich kontinuierlich vergrößernde Querschnittsfläche zwischen beiden Endabschnitten.In the friction lining 5 several grooves 7 are introduced, which are open to the outside of the friction lining 5, which forms the friction surface. The grooves 7 have a curved profile and are arranged concentrically with one another and at the same distance. The friction lining 5 has a basic geometry with a greater longitudinal extent and a smaller transverse extent, with the grooves 7 running in the longitudinal direction of the friction lining 5 . The grooves 7 have a changing cross-sectional area along their longitudinal direction. The direction of rotation of the brake disc is identified by reference numeral 8, with the upper front end section of the grooves 7 marking the beginning of the grooves 7 in relation to the direction of rotation 8 during the braking process and the lower front end section marking the end of the grooves 7 in relation to the direction of rotation 8. The upper end portion of the grooves 7 has a smaller cross-sectional area than the lower end portion of each groove 7. FIG. All of the grooves 7 in the friction lining 5 have a continuously increasing cross-sectional area between the two end sections.
Die Krümmung sämtlicher Rillen 7 entspricht einer Kreisform, wobei die Krümmung in der Weise gewählt ist, dass im montierten Zustand des Bremsbelags die Rillen zumindest annähernd konzentrisch zum Außenrand der Bremsscheibe verlaufen.The curvature of all the grooves 7 corresponds to a circular shape, the curvature being selected in such a way that when the brake pad is in the installed state, the grooves run at least approximately concentrically with the outer edge of the brake disc.
In anderen nicht figurativ gezeigten Ausführungsformen kann es von Vorteil sein, wenn die Krümmung (Radius) der Rillen nicht dem Radius der Bremsscheibe entsprechen oder diese zumindest nicht den gleichen Mittelpunkt aufweisen. Durch diese Geometrie kann zusätzlich eine Riefenbildung an der Bremsscheibe vermieden werden.In other embodiments that are not shown figuratively, it can be advantageous if the curvature (radius) of the grooves does not correspond to the radius of the brake disc, or at least they do not have the same center point. This geometry can also prevent scoring on the brake disc.
Die Scheibenbremsanordnung ist vorteilhafterweise mit einem Bremsstaubpartikelfilter ausgestattet, der am Bremssattel 3 gehalten ist. Die Rillen 7 im Reibbelag 5 nehmen den Bremsstaub auf und leiten ihn in Richtung des Bremsstaubpartikelfilters.The disc brake assembly is advantageously equipped with a brake dust particle filter that is held on the
Die Rillen 7 erstrecken sich über die gesamte Länge des Reibbelags 5. In den stirnseitigen Endabschnitten weist der Reibbelag, wie insbesondere der perspektivischen Darstellung gemäß
In
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- US 5564533 A [0003]US5564533A [0003]
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