DE102004040422A1 - Bicycle disc brake caliper, has piston with internal guidance, which is formed by pivot of brake caliper part, where pivot extends into internal drill hole that is designed as through hole and piston slides on pivot by using bushing - Google Patents

Bicycle disc brake caliper, has piston with internal guidance, which is formed by pivot of brake caliper part, where pivot extends into internal drill hole that is designed as through hole and piston slides on pivot by using bushing Download PDF

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Abstract

The caliper has a piston (2) guided into the caliper for pressing of a brake pad against a brake disc. The piston includes an internal guidance (4), which is formed by a pivot (6) of a brake caliper part (7). The pivot extends into an internal drill hole (5) that is designed as a through hole. The piston slides on the pivot by using a bushing (8). The drill hole is centrically arranged in the piston, which is sealed by a sealing ring. An independent claim is also included for a disc brake, in particularly, bicycle disc brake with a disc brake caliper.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremssattel für eine Scheibenbremse, insbesondere Fahrradscheibenbremse, mit wenigstens einem, in dem Bremssattel geführten Kolben zum Anpressen eines Bremsbelages gegen eine Bremsscheibe.The The invention relates to a caliper for a disc brake, in particular Bicycle disc brake, with at least one, in the caliper out Piston for pressing a brake pad against a brake disc.

Stand der TechnikState of technology

Bremssättel der hier angesprochenen Art sich beispielsweise aus der DE-A-42 22 044 bekannt. Sie sind Teil eines hydraulischen Bremssystems, welches insbesondere bei Fahrrädern eingesetzt wird. Die bekannten Bremssättel weisen jeweils wenigstens einen Kolben zum Anpressen eines Bremsbelages gegen eine Bremsscheibe auf, wobei der Kolben in dem Bremssattel geführt ist. Betätigt der Fahrer des Fahrrades die Bremse, baut sich im Hydrauliksystem der Scheibenbremse ein Druckaufbau auf und der Kolben presst die Beläge an die mit dem Rad des Fahrzeuges rotierende Bremsscheibe.Brake calipers the here addressed type itself, for example, from DE-A-42 22 044 known. They are part of a hydraulic braking system, which especially for bicycles is used. The known calipers each have at least a piston for pressing a brake pad against a brake disc on, wherein the piston is guided in the caliper. Press the Driver of the bicycle brake, builds in the hydraulic system of the Disc brake pressure builds up and the piston presses the pads to the rotating brake disc with the wheel of the vehicle.

Bei den bekannten Bremssätteln ist der Kolben an seiner äußeren Mantelfläche geführt. Dadurch ergeben sich regelmäßig ungünstige Führungsverhältnisse, wobei der Kolben zum Kippen neigt. Der Bereich, in welchem der Kolben geführt ist, ist nämlich häufig kleiner als der Durchmesser des Kolbens. Um eine bessere Führung des Kolbens zu erreichen, müsste seine Länge vergrößert werden, was jedoch gerade bei Fahrrädern aufgrund des geringen vorhandenen Bauraumes nicht möglich ist.at the known calipers the piston is guided on its outer lateral surface. Thereby regularly lead to unfavorable leadership conditions, the piston tends to tilt. The area in which the piston guided is, that is often smaller than the diameter of the piston. In order to better lead the Would have to reach the piston his length to be enlarged, what but especially with bicycles due to the small space available is not possible.

Aufgabe der ErfindungTask of invention

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bremssattel der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass eine gute Führung des Kolbens auch bei Kolben mit im Vergleich zum Kolbendurchmesser kleineren Kolbenlängen ermöglicht ist.From that Based on the invention, the object is a caliper of the type mentioned in such a way that a good leadership of the piston also with piston in comparison to the piston diameter smaller piston lengths allows is.

Lösung und vorteilhafte WirkungenSolution and beneficial effects

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Kolben eine Innenführung aufweist. Dadurch kann ein für die Führung des Kolbens wesentlich günstigeres Verhältnis von Führungslänge zur Quererstreckung beziehungsweise Durchmesser der Innenführung erreicht werden, ohne dass, wie im Falle einer Außenführung des Kolbens die Führungslänge und damit die Breite des Bremssattels vergrößert werden müsste.The The object is achieved in that the piston an internal guide having. This can be a for the leadership the piston much cheaper relationship from guide length to Transverse extent or diameter of the inner guide reached be without, as in the case of an outer guide of the piston, the guide length and so that the width of the caliper would have to be increased.

Der erfindungsgemäße Bremssattel ist somit dazu geeignet, auch bei geringstem zur Verfügung stehendem Bauraum optimale Führungsverhältnisse für den Kolben zu realisieren.Of the Caliper according to the invention is thus suitable, even with the least available Space optimal guide conditions for the piston to realize.

Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Innenführung durch einen sich in eine Innenbohrung im Kolben erstreckenden Zapfen eines Bremssattelteils gebildet ist. Eine derartige Innenführung ist einfach herstellbar und besonders wirkungsvoll, da mittels der Zapfen-Bohrung-Kombination eine Führung des Kolbens über die gesamte Mantelfläche des Zapfens erreicht werden kann.To A first development of the invention provides that the inner guide by a pin extending into an internal bore in the piston a caliper part is formed. Such an inner guide is Easy to produce and very effective, because of the pin-hole combination a guide of the piston over the entire lateral surface of the pin can be achieved.

Nach der Erfindung empfiehlt es sich, dass das Verhältnis von Länge des Zapfens zu Durchmesser der Bohrung wenigstens 2 ist.To The invention recommends that the ratio of length of the pin to diameter the bore is at least 2.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Kolben mittels einer in der Innenbohrung angeordneten Laufbuchse auf dem Zapfen gleitet, so dass mögliche Reibungsverluste gering gehalten sind. Natürlich können anstelle einer Laufbuchse auch andere Maßnahmen, wie beispielsweise eine Oberflächenbeschichtung der Gleitpaare, vorgesehen sein.To a development of the invention it is provided that the piston by means of a sleeve arranged in the inner bore on the pin slides, so that possible Friction losses are kept low. Of course, instead of a liner also other measures, such as a surface coating the sliding pairs, be provided.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Innenbohrung zentrisch angeordnet ist. Neben einer einfachen Herstellbarkeit führt dies zu einer gleichmäßigen Spannungsverteilung in der Innenführung.To an advantageous embodiment, it is provided that the inner bore is arranged centrically. In addition to ease of manufacture, this leads to a uniform stress distribution in the inner guide.

Weiterhin kann die Innenbohrung für den Zapfen als eine Durchgangsbohrung ausgebildet sein, was den Herstellungsprozeß ebenfalls vereinfacht und kostengünstiger macht.Farther can the inner bore for the pin be formed as a through hole, which is the Manufacturing process as well simplified and cheaper power.

Auch ist es vorgesehen, dass der Kolben mittels einer den Zapfen umgebenden Ringdichtung gegenüber dem druckfluidbeaufschlagten Bereich des Bremssattels abgedichtet ist. Dadurch kann, insbesondere während des Bremsvorganges, ein Heraustreten von Bremsflüssigkeit aus dem Bremssattel und somit ein Abfallen der Bremsleistung vermieden werden. Die Ringdichtung kann beispielsweise ein O-Ring aus Ethylen-Propylen-Elastomere, wie beispielsweise EPDM oder dergleichen Dichtung sein.Also it is provided that the piston by means of a surrounding the pin Ring seal opposite the pressurized fluid-loaded area of the caliper sealed is. This can, in particular during the braking process, a Emergence of brake fluid from the caliper and thus a drop in braking performance avoided become. The ring seal can be, for example, an O-ring of ethylene-propylene elastomers, such as EPDM or the like seal.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Kolben eine (an sich übliche) Außenführung aufweist, welche durch die radial umlaufende Mantelfläche des Kolbens und einen Bremszylinder des Bremssattels gebildet ist.To a development of the invention it is provided that the piston a (usual in itself) Outside guide has, which by the radially encircling lateral surface of the piston and a brake cylinder the caliper is formed.

Auch bei der Außenführung sollte der Bremszylinder eine den Kolben nach außen abdichtende Ringdichtung aufweisen, um ein Austreten von Bremsflüssigkeit zu vermeiden.Also at the outside guide should the brake cylinder a sealing the piston to the outside ring seal have to prevent leakage of brake fluid.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass das den Zapfen aufweisende Bremssattelteil lösbar an dem Bremssattel angeordnet ist. Dadurch kann zum einen eine am Zapfen beschädigte Innenführung durch einfaches Austauschen des Bremssattelteils wieder instandgesetzt werden. Außerdem kann über die von der Trägerplatte abgedeckten Öffnung in einfacher Weise der Kolben, beispielsweise für Reinigungs- oder Instandsetzungsarbeiten, erreicht werden, ohne dass hiefür der gesamte Bremssattel ausgebaut werden muß.Furthermore, it is provided that the pin having the brake caliper part is detachably arranged on the caliper. As a result, on the one hand damaged on the pin inner guide by a faches replacement of the caliper part to be repaired again. In addition, over the covered by the support plate opening the piston, for example, for cleaning or repair work can be achieved in a simple manner, without having to remove the entire caliper for this purpose.

Schließlich ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Kolben eine Aufnahme für eine Magnetplatte oder -scheibe aufweist, welche an eine Belagträgerplatte für den Bremsbelag angrenzt und beim Rückstellen des Kolbens die Trägerplatte mittels Magnetkraft von der Bremsscheibe abhebt.Finally is it is provided according to a development of the invention that the piston a recording for a magnetic disk or disk, which on a lining carrier plate for the Brake pad adjoins and when resetting of the piston the carrier plate lifts off from the brake disc by means of magnetic force.

Ausführungsbeispieleembodiments

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further Objectives, advantages, features and applications of the present Invention will become apparent from the following description of a embodiment based on the drawings. In this case, all described and / or depicted features on their own or in any meaningful Combination the subject of the present invention, also independent of their summary in the claims or their dependency.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssattels in perspektivischer Darstellung, 1 a possible embodiment of a caliper according to the invention in a perspective view,

2 den Bremssattel gemäß 1 als Vorderansicht in Schnittdarstellung und 2 the caliper according to 1 as a front view in sectional view and

3 das Ausführungsbeispiel des Bremssattels gemäß 1, 2 in Seitenansicht, 3 the embodiment of the caliper according to 1 . 2 in side view,

Der in den Figuren dargestellte Bremssattel 1 ist insbesondere für den Anbau an Fahrrädern bestimmt.The caliper shown in the figures 1 is intended especially for the attachment to bicycles.

Der Bremssattel 1 ist für den hier gewählten Einsatzzweck beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, wie beispielsweise AlMgSi 0,5 F32, hergestellt. Er weist gegenüberliegende Bremszylinder 11 auf, in welchen Kolben 2 geführt sind. Bremszylinder 11 und Kolben 2 bilden insoweit eine Außenführung 10, welche durch die äußere Mantelfläche 8 des Kolbens 2 und die Innenwandung des Bremszylinders 11 erzeugt ist.The caliper 1 is for the purpose chosen here, for example, an aluminum alloy, such as AlMgSi 0.5 F32 produced. He has opposite brake cylinder 11 in which piston 2 are guided. brake cylinder 11 and pistons 2 in this respect form an external tour 10 passing through the outer surface 8th of the piston 2 and the inner wall of the brake cylinder 11 is generated.

Weiterhin besitzt der Kolben 2 eine Innenführung 4, welche durch einen sich in eine Innenbohrung 5 im Kolben 2 erstreckenden Zapfen 6 eines Bremssattelteils 7 gebildet ist. Bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel ist in der Innenbohrung 4 des Kolbens 2 eine Laufbuchse 8 angeordnet, mittels welcher der Kolben 2 auf dem Zapfen 6 gleitet.Furthermore, the piston has 2 an interior guide 4 passing through an inner bore 5 in the piston 2 extending pin 6 a caliper part 7 is formed. In the embodiment chosen here is in the inner bore 4 of the piston 2 a liner 8th arranged, by means of which the piston 2 on the cone 6 slides.

Das den Zapfen 6 aufweisende Bremssattel 7 ist lösbar mittels einer Schraubverbindung 16 an dem Bremssattel 1 gehalten.That the pin 6 having calipers 7 is detachable by means of a screw connection 16 on the caliper 1 held.

Der Bremssattel 7 weist eine i. w. ringförmig ausgebildete Druckfluidkammer 17 auf, welche in Strömungsverbindung mit dem Druckfluidanschluß 18 steht.The caliper 7 has an iw ring-shaped pressure fluid chamber 17 which is in fluid communication with the pressure fluid port 18 stands.

Zum Aufbau eines Druckes und Vermeidung eines Verlustes an Druckfluid ist sowohl die Außenführung 10 als auch die Innenführung 4 gegenüber dem Druckfluidbereich 13 nach außen hin abgedichtet. Hierzu weist der Kolben 2 im Bereich des Zapfens 6 eine in einer Ringnut 19 angeordnete Ringdichtung 9 und der Bremszylinder 11 in einer Ringnut 20 eine weitere Ringdichtung 12 auf.To build up a pressure and avoid a loss of pressure fluid is both the outer guide 10 as well as the inside guide 4 opposite the pressurized fluid area 13 sealed to the outside. For this purpose, the piston 2 in the area of the pin 6 one in an annular groove 19 arranged ring seal 9 and the brake cylinder 11 in an annular groove 20 another ring seal 12 on.

Auf der der Druckfluidkammer 17 gegenüberliegenden Seite des Kolbes 2 besitzt dieser eine Ausnehmung 21 für eine Scheibe 14 aus permanentmagnetischem Material. An die eine Stirnseite des Kolbens 2 beziehungsweise an die Magnetscheibe 14 liegt eine einen Bremsbelag 3 aufnehmende Belagträgerplatte 15 an.On the pressure fluid chamber 17 opposite side of the Kolbes 2 this has a recess 21 for a slice 14 made of permanent magnetic material. To one end of the piston 2 or to the magnetic disk 14 is a brake pad 3 receiving lining carrier plate 15 at.

Bei Betätigung der Bremseinrichtung und Aufbau eines Druckes des Druckfluides in der Druckfluidkammer 17 wird auf die Rückseite des Kolbens 2 ein Druck ausgeübt, so dass der Kolben 2 die Belagträgerplatte 15 mit Bremsbelag 3 gegen die (nicht dargestellte) und drehfest mit dem jeweiligen Rad des Fahrzeuges verbundene Bremsscheibe gepresst und das Fahrrad in seiner Geschwindigkeit abgebremst wird.Upon actuation of the brake device and build up of a pressure of the pressure fluid in the pressure fluid chamber 17 will be on the back of the piston 2 exerted a pressure, leaving the piston 2 the lining carrier plate 15 with brake pad 3 pressed against the (not shown) and rotatably connected to the respective wheel of the vehicle brake disc and the bike is slowed down in its speed.

Bei Lösen des Bremssystems gleitet der Kolben sowohl an seiner Innenführung 4 als auch an seiner Außenführung 10 in die Ausgangsstellung aufgrund einer (nicht dargestellten) federelastischen Rückstellkraft nach axial außen zurück, wobei die Magnetscheibe 14 die metallische Belagträgerplatte 15 ebenfalls zurückzieht und von der Bremsscheibe abhebt.When releasing the brake system, the piston slides both on its inner guide 4 as well as on his outdoor tour 10 in the initial position due to a (not shown) resilient restoring force axially outward back, wherein the magnetic disc 14 the metallic lining carrier plate 15 also pulls back and lifts off the brake disc.

Wie insbesondere aus 2 ersichtlich, ist das für eine Führung des Kolbens 2 maßgebende Verhältnis von Länge Linnen der Innenführung 4, welche i. w. durch die Länge des Zapfens 6 bestimmt wird, zu Durchmessers Dinnen des Zapfen 6 wesentlich günstiger als das Verhältnis von Länge Laußen des Bremszylinders 11 zu Außendurchmesser Daußen des Kolbens 2. Bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel liegt das Verhältnis Linnen/Dinnen bei etwa 2, während für die Außenführung Laußen/Daußen kleiner 1 ist. Die Innenführung 4 des Kolbens 2 wird daher eine wesentlich günstigere Führung des Kolbens 2 erreicht, ohne dass, wie etwa nur im Falle einer Außenführung 10, der Bremszylinder 11 und damit der gesamte Bremssattel 1 wesentlich breiter bauen müsste.As in particular from 2 Obviously, this is for a guide of the piston 2 authoritative ratio of length L inside the inner guide 4 , which iw by the length of the pin 6 is determined, to diameter D in the tang 6 much cheaper than the ratio of length L outside of the brake cylinder 11 to outside diameter D outside of the piston 2 , In the embodiment chosen here, the ratio L inside / D inside is about 2, while for the outer guide L outside / D outside is less than 1. The inner guide 4 of the piston 2 Therefore, a much cheaper leadership of the piston 2 he enough, without that, such as only in the case of an outdoor tour 10 , the brake cylinder 11 and thus the entire caliper 1 would have to build much wider.

11
Bremssattelcaliper
22
Kolbenpiston
33
Bremsbelagbrake lining
44
Innenführunginner guide
55
Innenbohrunginternal bore
66
Zapfenspigot
77
BremssattelteilCaliper part
88th
Laufbuchseliner
99
Ringdichtungring seal
1010
Ausführungexecution
1111
Bremszylinderbrake cylinder
1212
Ringdichtungring seal
1313
Bereich, KammerArea, chamber
1414
Magnetscheibemagnetic disk
1515
BelagträgerplatteBacking plate
1616
Schraubverbindungscrew
1717
Aufnahmeadmission
1818
DruckfluidanschlußHydraulic fluid port
1919
Ringnutring groove
2020
Ringnutring groove
Linnen L inside
Länge der InnenführungLength of inner guide
Laußen L outside
Länge der AußenführungLength of external guide
Dinnen D inside
Durchmesser des Zapfensdiameter of the pin
Daußen D outside
Außendurchmesser des Kolbensouter diameter of the piston

Claims (11)

Bremssattel (1) für eine Scheibenbremse, insbesondere Fahrradscheibenbremse, mit wenigstens einem, in dem Bremssattel (1) geführten Kolben zum Anpressen eines Bremsbelages (3) gegen eine Bremsscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) eine Innenführung (4) aufweist.Caliper ( 1 ) for a disc brake, in particular bicycle disc brake, with at least one, in the caliper ( 1 ) guided piston for pressing a brake pad ( 3 ) against a brake disc, characterized in that the piston ( 2 ) an inner guide ( 4 ) having. Bremssattel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenführung (4) durch einen sich in eine Innenbohrung (5) im Kolben (2) erstreckenden Zapfen (6) eines Bremssattelteiles (7) gebildet ist.Brake caliper according to claim 1, characterized in that the inner guide ( 4 ) through an into an inner bore ( 5 ) in the piston ( 2 ) extending pin ( 6 ) of a caliper part ( 7 ) is formed. Bremssattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) mittels einer in der Innenbohrung (4) angeordneten Laufbuchse (8) auf dem Zapfen (6) gleitet.Caliper according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 2 ) by means of a in the inner bore ( 4 ) arranged bushing ( 8th ) on the pin ( 6 ) slides. Bremssattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenbohrung (5) zentrisch im Kolben (2) angeordnet ist.Caliper according to one of the preceding claims, characterized in that the inner bore ( 5 ) centric in the piston ( 2 ) is arranged. Bremssattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenbohrung (5) eine Durchgangsbohrung ist.Caliper according to one of the preceding claims, characterized in that the inner bore ( 5 ) is a through hole. Bremssattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) mittels einer den Zapfen (6) umgebenden Ringdichtung (9) gegenüber dem druckfluidbeaufschlagten Bereich (13) des Bremssattels (1) abgedichtet ist.Caliper according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 2 ) by means of a pin ( 6 ) surrounding ring seal ( 9 ) with respect to the pressure fluid-loaded area ( 13 ) of the caliper ( 1 ) is sealed. Bremssattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) eine Außenführung (10) aufweist, welche durch die radial umlaufende Mantelfläche (8) des Kolbens (2) und einem Bremszylinder (11) des Bremssattels (1) gebildet ist.Caliper according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 2 ) an external guide ( 10 ), which by the radially encircling lateral surface ( 8th ) of the piston ( 2 ) and a brake cylinder ( 11 ) of the caliper ( 1 ) is formed. Bremssattel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremszylinder (11) eine gegen den Kolben (2) abdichtende Ringdichtung (12).Brake caliper according to claim 7, characterized in that the brake cylinder ( 11 ) one against the piston ( 2 ) sealing ring seal ( 12 ). Bremssattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssattelteil (7) lösbar am Bremssattel (1) angeordnet ist.Brake caliper according to one of the preceding claims, characterized in that the brake caliper part ( 7 ) releasably on the caliper ( 1 ) is arranged. Bremssattel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) eine Aufnahme (21) für eine Magnetscheibe (14) oder -platte aufweist, welche an eine Belagträgerplatte (15) für den Bremsbelag (3) angrenzt und beim Rückstellen des Kolbens (1) die Belagträgerplatte (15) mittels Magnetkraft von der Bremsscheibe abhebt.Caliper according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 2 ) a recording ( 21 ) for a magnetic disk ( 14 ) or plate, which on a lining carrier plate ( 15 ) for the brake pad ( 3 ) and when resetting the piston ( 1 ) the lining carrier plate ( 15 ) lifts off from the brake disc by means of magnetic force. Scheibenbremse, insbesondere Fahrradscheibenbremse, mit wenigstens einem Bremssattel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Disc brake, in particular bicycle disc brake, with at least one brake caliper ( 1 ) according to any one of the preceding claims.
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