PL226102B1 - Urzadzenie do redukcji emisji pylow powstajacych podczas hamowania pojazdu wyposazonego w hamulec tarczowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do redukcji emisji pyłów powstających podczas hamowania pojazdu wyposażonego w hamulec tarczowy. W szczególności takie urządzenie obejmuje nakładkę cierną hamulca, posiadającą warstwę materiału ciernego zamocowanego na płytce nośnej, przeznaczoną do mocowania do zacisku hamulcowego wspomnianego hamulca tarczowego od strony tarczy tego hamulca oraz co najmniej jedna ssawie przeznaczoną do łączenia przewodem pneumatycznym ze źródłem podciśnienia.

Przeciętny samochód emituje do środowiska znaczne ilości pyłu hamulcowego ze startych okładzin, powstającego w rezultacie tarcia między klockami hamulcowymi (nakładkami ciernymi) i tarczą hamulcową w trakcie hamowania. Z punktu widzenia ochrony środowiska jest to problem, ponieważ z tego powodu ruchliwe skrzyżowania, drogi i ulice wielkich aglomeracji stanowią miejsca powstawania ton pyłu w skali roku, a znajdujący się tam liczni użytkownicy narażeni są na szkodliwe działanie tych pyłów.

W stanie techniki w dziedzinie motoryzacji są znane różne sposoby i urządzenia zmniejszające emisję do środowiska pyłów z układów hamulcowych pojazdów samochodowych obejmujących układy hamulcowe cierne, to znaczy wykorzystujące okładziny cierne hamulców tarczowych lub bębnowych dla zmniejszania prędkości i zatrzymywania pojazdu drogowego.

Z publikacji DE 4401846 A1 znana jest konstrukcja okładziny ciernej obejmująca wyfrezowane wewnątrz okładziny ciernej wgłębienia, np. w postaci pierścienia, połączone ze źródłem sprężonego powietrza, poprzez co najmniej jeden przewód pneumatyczny. Ssawki są niezależnymi elementami, umieszczonymi poza zaciskiem hamulcowym. Rozwiązanie to dotyczy wyłącznie hamulców tarczowych.

Z publikacji DE 4240873 A1 znane jest urządzenie do zbierania pyłu hamulcowego w pojazdach silnikowych wyposażonych w hamulce tarczowe, posiadające zamontowany centralnie za pomocą elastycznych połączeń filtr ssania z dyszą odsysającą związaną z poszczególnymi klockami hamulcowymi. Dysza odsysająca (6, 7) jest zainstalowana w pobliżu klocków hamulcowych (3, 4) i jest połączona poprzez rurkę gumową z centralną jednostką filtracyjną (14).

Ponadto zgłoszenie wynalazku EP 1256739 A2 ujawnia sposób elektrostatycznego odpylania układu hamulcowego pojazdu i układ hamulcowy pojazdu, w którym jest umieszczony wymienny kolektor zbierający pył hamulcowy w pobliżu okładziny ciernej (24, 26) oraz urządzenie służące do wytwarzania pola elektrycznego, dzięki któremu powstały pył hamulcowy jest przyciągany do kolektora zbierającego.

Z publikacji DE 19643869 A1 znany jest układ hamulcowy dla pojazdu silnikowego lub maszyny, który posiada urządzenie ssące (2, 5) do odciągania pyłu powstającego przez ścieranie okładzin ciernych. To urządzenie ssące posiada co najmniej jeden lejkowaty zbieracz pyłu (5), który na jednym końcu ma otwór ssawny przylegający do tarczy hamulcowej (7) lub do bębna hamulca. Drugi koniec jest połączony za pomocą przewodu ssącego (4) do kolektora (3), który ma napędzaną silnikiem elektrycznym pompę do wytwarzania podciśnienia.

Z polskiego zgłoszenia wynalazku nr P.381004 znany jest sposób usuwania i gromadzenia pyłów powstających podczas hamowania, na styku okładziny ciernej i tarczy hamulcowej, za pomocą strugi powietrza powstałej na skutek jego sprężenia lub wywołania podciśnienia w zamkniętej przestrzeni, w której znajduje się tarcza hamulcowa, a następnie skierowanie zanieczyszczonego powietrza do specjalnego pojemnika z filtrem.

Znane jest z polskiego zgłoszenia wynalazku nr P.386829 urządzenie zmniejszające emisję pyłów z zespołu hamulca tarczowego, składające się z dwóch zacisków (1, 2), w których wykonano dwa otwory ssące (4, 5), po obu stronach tarczy hamulcowej (3) tak, że obracająca się tarcza hamulcowa przy hamowaniu ma najpierw kontakt z nakładkami ciernymi (6, 7), a następnie przesuwa się obok otworów ssących (4, 5) połączonych przewodami metalowymi (8, 9) z trójnikiem (10), który jest połączony przewodem elastycznym z tworzywa sztucznego (11) z filtrem (12), a filtr (12) przyłączony jest przewodem (13) do kolektora ssącego silnika samochodowego (14).

Urządzenie do redukcji emisji pyłów powstających podczas hamowania pojazdu wyposażonego w hamulec tarczowy, według wynalazku, obejmujące: nakładkę cierną hamulca, posiadającą warstwę materiału ciernego zamocowanego na płytce nośnej, przeznaczoną do mocowania do zacisku hamulcowego wspomnianego hamulca tarczowego od strony tarczy tego hamulca oraz co najmniej jedną ssawkę przeznaczoną do łączenia przewodem pneumatycznym ze źródłem podciśnienia, charakteryPL 226 102 B1 zujące się tym, że otwór ssący ssawki znajduje się na płytce nośnej obok brzegu warstwy materiału ciernego nakładki ciernej hamulca. Korzystnie otwór ssący ssawki jest usytuowany obok tego brzegu warstwy materiału ciernego nakładki ciernej hamulca, który w użytkowaniu obracająca się tarcza hamulca tarczowego mija później. Otwór ssący ssawki łączy się poprzez otwór w płytce nośnej z szybkozłączem, przeznaczonym do łączenia ssawki z przewodem pneumatycznym. Płytka nośna wykonana jest z metalu, korzystnie ze stali. Otwór ssący ssawki posiada obrzeże, wykonane z elastycznego materiału odpornego na wysoką temperaturę, korzystnie tworzywa sztucznego odpornego na wysoką temperaturę, najkorzystniej silikonu wysokotemperaturowego. Jeszcze korzystniej obrzeże jest tej samej wysokości co warstwa materiału ciernego.

Celem wynalazku jest zapewnienie ulepszonego urządzenia, skutecznie redukującego emisję pyłów w hamulcach tarczowych pojazdów, zwłaszcza drogowych, odznaczającego się wysoką efektywnością wychwytywania pyłów i nie wymagającego stosowania dodatkowych środków technicznych, takich jak np. źródło pola elektrostatycznego. W szczególności niniejszy wynalazek zapewnia ograniczenie w dużym stopniu zanieczyszczenia pochodzącego z hamulca tarczowego i ma bardzo wysoką skuteczność zbierania prawie całej ilości pyłu wytworzonego podczas hamowania pojazdu, ponieważ ssawka skutecznie chroni zbierany pył przed zawirowaniami powietrza w trakcie ruchu pojazdu. Zebrany pył można następnie poddać recyklingowi.

Obecny wynalazek posiada następujące zalety, które obejmują:

• zbieranie prawie 100% wyprodukowanego pyłu hamulcowego, ponieważ całość pyłu jest wciągana w przestrzeń ssawki;

• ssawkę przylegającą ściśle do tarczy podczas hamowania, nie tworząc szczeliny między ssawką a tarczą, jak w poprzednich rozwiązaniach;

• oraz to, że na wolnej przestrzeni blachy, na której nie ma materiału ciernego można dołożyć silikon, którym buduje się obrzeże i w ten sposób uszczelnia się ssawkę (można budować urządzenie według wynalazku bez obrzeży, lecz wtedy ma ono mniejszą skuteczność zbierania pyłu); jeśli stosuje się takie uszczelnienie (czyli obrzeże), to do jego wytworzenia używa się silikon wysokotemperaturowy, który jest odporny na wysoką temperaturę, niezmieniający swego stanu skupienia w płynny oraz nierozpływający się w wysokich temperaturach, który nie jest palny, w wysokich temperaturach nabiera elastyczności i uszczelnia.

Wynalazek zostanie bliżej przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania, z odniesieniem do załączonych rysunków, na których:

fig. 1 przedstawia ogólny schemat oraz widok w przekroju A-A hamulca tarczowego według wynalazku, gdzie użyto następujących oznaczeń: 2 - zacisk hamulcowy; 3 - tarcza i jej kierunek obrotu (zaznaczony strzałką); 5 - ssawka;

fig. 2 przedstawia ogólny schemat hamulca tarczowego według wynalazku, gdzie użyto następujących oznaczeń: 1 i 2 - zaciski hamulcowe; 4 i 5 - ssawki; 6 i 7 - nakładki cierne; 8, 9 - przewody metalowe; 10 - trójnik; 11 i 13 - przewody wykonane z tworzywa sztucznego; 12 - dodatkowy filtr powietrza; oraz 14 - kolektor ssący silnika lub inne źródło podciśnienia;

fig. 3 przedstawia schemat ssawki wykonanej w nakładce ciernej hamulca tarczowego oraz widok w przekroju A-A, gdzie użyto następujących oznaczeń: 4a - szybkozłącze, 4b - płytka nośna (stal), 4c - obrzeże (silikon), 4d - materiał ciemny nakładki.

Układ hamulcowy zawiera zaciski hamulcowe 1 i 2 zawierające ssawki 4 i 5 wykonane w nakładkach ciernych zacisków 1 i 2 zgodnie z kierunkiem obrotu tarczy 3, oraz przewody metalowe 8 i 9 z trójnikiem 10, połączone elastycznym przewodem wykonanym z tworzywa sztucznego 11 i 13 z dodatkowym filtrem powietrza 12, który to filtr 12 z kolei jest połączony z wymiennym kolektorem ssącym 14 silnika jako źródłem podciśnienia.

Urządzenie według wynalazku służące do redukcji pyłów obejmuje dwie ssawki 4 i 5, służące do zbierania pyłu hamulcowego, wykonane bezpośrednio w nakładce ciernej 6 i 7 (klocku hamulcowym) hamulca tarczowego. Nakładka cierna 6 i 7 obejmuje warstwę materiału ciernego 4d, zaś otwór ssący ssawki 4 i 5 znajduje się w stalowej płytce nośnej 4b, i w prezentowanym przykładzie wykonania jest umieszczony na „końcu” nakładki ciernej (patrząc zgodnie z kierunkiem obrotu tarczy 3).

Ssawka 4 obejmuje otwór ssący, wykonany w stalowej płytce nośnej 4b, usytuowanej na brzegu warstwy ciernej 4d i jest połączona, z przewodem pneumatycznym 8, 9, 11 i 13, obejmującym przewód metalowy 8 i 9, oraz elastyczny przewód wykonany z tworzywa sztucznego 11 i 13, za pomocą szybkozłączki 4a, przeznaczonej do łączenia ssawki 4 i 5 z przewodem pneumatycznym 8, 9, 11 i 13.

PL 226 102 B1

Szybkozłączka 4a za pomocą przewodu metalowego 8 i 9 i poprzez trójnik 10 jest połączona z dodatkowym filtrem powietrza 12. Z kolei ten filtr powietrza 12 jest połączony przewodem wykonanym z tworzywa sztucznego 11 i 13 z wymiennym kolektorem ssącym 14 silnika jako źródłem podciśnienia, zbierającym pył hamulcowy.

Otwór ssący ssawki 4, 5 jest usytuowany blisko tego brzegu warstwy materiału ciernego 4d okładziny ciernej szczęki 1 i 2 hamulca, który w użytkowaniu obracająca się tarcza 3 hamulca mija później.

Ssawka 4 obejmuje otwór ssący, wykonany w płytce nośnej (stal) 4b, nakładki 6 i połączony poprzez otwór w płytce nośnej 4b z przewodem pneumatycznym 8, 9, 11 i 13 za pomocą szybkozłączki 4a. Otwór ssący jest ponadto zaopatrzony w obrzeże 4c, wykonane z wysokotemperaturowego silikonu firmy Pacer Technology LLC, nr 80726. Obrzeże 4c ssawki 4 przylega ściśle do powierzchni roboczej tarczy 3 podczas hamowania, a pomiędzy tarczą hamulcową 3 a ssawką 4 nie tworzy się szczelina. Wysokość obrzeża 4c ssawki 4 zmniejsza się razem z wysokością materiału ciernego 4d (na skutek ścierania). Dzięki temu efekt przylegania do tarczy 3 jest trwały.

Urządzenie według obecnego wynalazku może mieć szerokie zastosowanie w pojazdach zwłaszcza samochodowych, które może przyczynić się do zachowania odpowiednich standardów zapylenia powietrza w świetle obowiązujących przepisów UE.

Claims (6)

1. Urządzenie do redukcji emisji pyłów powstające podczas hamowania pojazdu wyposażonego w hamulec tarczowy, zwłaszcza pojazdu samochodowego, obejmujące: nakładkę cierną hamulca, posiadającą warstwo materiału ciernego zamocowanego na płytce nośnej, przeznaczoną do mocowania do zacisku hamulcowego wspomnianego hamulca tarczowego od strony tarczy tego hamulca oraz co najmniej jedną ssawkę przeznaczoną do łączenia przewodem pneumatycznym ze źródłem podciśnienia, znamienne tym, że otwór ssący ssawki (4) znajduje się na płytce nośnej (4b) obok brzegu warstwy materiału ciernego (4d) nakładki ciernej (6) hamulca.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwór ssący ssawki (4) jest usytuowany obok tego brzegu warstwy materiału ciernego (4d) nakładki ciernej (6) hamulca, który w użytkowaniu obracająca sie tarcza (3) hamulca tarczowego mija później.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwór ssący ssawki (4) łączy się poprzez otwór w płytce nośnej (4b) z szybkozłączem (4a), przeznaczonym do łączenia ssawki (4) z przewodem pneumatycznym (8, 9, 11, 13).

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że płytka nośna (4b) wykonana jest z metalu, korzystnie ze stali.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwór ssący ssawki (4) posiada obrzeże (4c) wykonane z elastycznego materiału odpornego na wysoką temperaturę, korzystnie tworzywa sztucznego odpornego na wysoka temperaturę, najkorzystniej silikonu wysoko temperaturowego.

6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że obrzeże (4c) jest tej samej wysokości co warstwa materiału ciernego (4d).