DE102017202219B4 - Floating caliper brake - Google Patents
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Abstract
Schwimmsattelbremse (10), bei der ein Bremssattel (12) über mindestens einen in einer Bohrung (20) verschieblich angeordneten Haltebolzen (16) in Bezug zu einem Bremssattelträger (18) axial verschieblich gelagert ist, und bei der der Haltebolzen (16) mit einem Rückstellmittel zusammenwirkt, das den über den Haltebolzen (16) axial verschieblich gelagerten Bremssattel (12) nach einer Vorschubbewegung wieder zurückstellt, wobei das Rückstellmittel in Form einer zwischen der Bohrung (20) und dem Haltebolzen (16) ausgebildeten, mit Unterdruck beaufschlagten Druckkammer (32) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (32) mit einem konstanten Unterdruck oder gepulst mit Unterdruck beaufschlagt ist.Floating caliper brake (10), in which a brake caliper (12) is mounted axially displaceably in relation to a brake caliper carrier (18) via at least one retaining bolt (16) arranged displaceably in a bore (20), and in which the retaining bolt (16) with a Resetting means interacts which resets the brake caliper (12), which is axially displaceable via the retaining bolt (16), after an advance movement, the resetting means in the form of a pressure chamber (32) formed between the bore (20) and the retaining bolt (16) and subjected to negative pressure ) is formed, characterized in that the pressure chamber (32) is subjected to a constant negative pressure or a pulsed negative pressure.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schwimmsattelbremse gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.The invention relates to a floating caliper brake according to the type specified in the preamble of claim 1.
Bei heutigen Schwimmsattelbremssystemen ist der Schwimmsattel in der Regel auf zwei Gleitzapfen (Haltebolzen) „schwimmend“ gelagert. Diese Zapfen sind in der Regel lediglich gefettet und über eine Schutzmanschette vor Schmutz und Nässe geschützt. Nach erfolgter Bremsbetätigung bzw. nach Abschluss des Bremsvorgangs wird der Bremskolben durch die vorgespannte Bremskolbendichtung wieder minimal zurück in den Bremszylinder gezogen, um somit auf dieser Seite die Bremse über ein Lüftspiel zwischen Bremsbelag und Bremsscheibe freizugeben, vgl.
Es ist weiterhin Stand der Technik, ein mit dem Haltebolzen zusammenwirkendes Rückstellelement vorzusehen, welches nach erfolgter Bremsbetätigung bzw. nach Abschluss des Bremsvorgangs eine Rückstellung des Bremssattels unterstützt, so dass auch auf der dem Bremszylinder gegenüberliegenden Seite ein Lüftspiel zwischen dem im Bremssattel fest angeordneten Bremsbelag und Bremsscheibe entsteht: So schlägt beispielsweise die JP H10- 37 987 A als Rückstellelement eine Rückstelldichtung vor, die in einer im Haltebolzen ausgebildeten Dichtungsnut aufgenommen ist, so dass der Bremssattel in der Phase des Druckabbaus nach dem Bremsen durch die elastische Rückdehnkraft der Rückstelldichtung in seinen Zustand vor der Bewegung zurückkehrt.It is also state of the art to provide a return element that interacts with the retaining bolt and that assists in resetting the brake caliper after the brake has been actuated or after the end of the braking process, so that on the side opposite the brake cylinder there is also a clearance between the brake lining and the brake pad fixed in the brake caliper Brake disk is created: JP H10- 37 987 A, for example, proposes a return seal as a return element, which is received in a sealing groove formed in the retaining bolt, so that the brake caliper returns to its state in the phase of pressure reduction after braking due to the elastic restoring force of the return seal returns before moving.
Ein gattungsgemäßer, sämtliche Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 aufweisende Schwimmsattelbremse ist in der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schwimmsattelbremse gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass nach einem Bremsvorgang eine verbesserte Rückstellung des Bremssattels gewährleistet ist.The invention is based on the object of developing a floating caliper brake according to the type specified in the preamble of claim 1 in such a way that an improved resetting of the brake caliper is ensured after a braking process.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1 in conjunction with the features of the preamble.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims form advantageous developments of the invention.
In bekannter Art und Weise umfasst die Schwimmsattelbremse einen feststehenden Bremssattelträger und einen eine Bremsscheibe teilweise umgreifenden Bremssattel. Bezogen auf die Bremsscheibe ist dabei der Bremssattel in axialer Richtung über mindestens einen in einer Bohrung verschieblich angeordneten Haltebolzen in Bezug zum Bremssattelträger verschieblich gelagert. Weiterhin wirkt in bekannter Art und Weise der Haltebolzen mit einem Rückstellmittel zusammen, welches den über den Haltebolzen axial verschieblich gelagerten Bremssattel nach einer Vorschubbe-wegung - d.h. nach erfolgter Bremsbetätigung, in der Phase des Druckabbaus - wieder zurückstellt.In a known manner, the floating caliper brake comprises a stationary brake caliper carrier and a brake caliper partially encompassing a brake disc. In relation to the brake disk, the brake caliper is mounted displaceably in relation to the brake caliper carrier in the axial direction via at least one retaining bolt which is arranged displaceably in a bore. Furthermore, the retaining bolt cooperates in a known manner with a restoring means, which resets the brake caliper, which is axially displaceable via the retaining bolt, after an advance movement - i.e. after the brake has been actuated, in the phase of pressure reduction.
Lediglich der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass die im weiteren Verlauf benutzten Richtungsangaben „axial“ bzw. „radial“ jeweils mit Bezug auf die Bremsscheibe zu verstehen sind.Merely for the sake of completeness, it is pointed out that the directions used in the following “axial” and “radial” are to be understood in each case with reference to the brake disc.
Dabei ist das Rückstellmittel in Form einer zwischen der Innenwandung der Bohrung und dem Haltebolzen ausgebildeten, mit Unterdruck beaufschlagten Druckkammer ausgebildet.The restoring means is in the form of a pressure chamber which is formed between the inner wall of the bore and the retaining bolt and subjected to negative pressure.
Das hat den Effekt, dass - da durch den Unterdruck in der Druckkammer der Haltebolzen in der Bohrung aktiv bewegt werden kann - der Haltebolzen nach einer Vorschubbewegung, d.h. nach erfolgter Bremsbetätigung, in der Phase des Druckabbaus, in Bezug zum Bremssattelträger wieder aktiv axial zurückgestellt wird, mit der Folge, dass auch der Bremssattel einen aktiven axialen Rückstellweg erfährt, so dass sich das gewünschte Lüftspiel zwischen dem im Bremssattel fest angeordneten Bremsbelag und der Bremsscheibe einstellt. Aufgrund der Rückstellung mittels Unterdruck ist eine definierte und damit verbesserte Rückstellung des Bremssattels gewährleistet. Zudem ist ein nahezu verschleißfreier und damit wartungsarmer Betrieb sichergestellt ist.This has the effect that - since the retaining bolt can be actively moved in the bore due to the negative pressure in the pressure chamber - the retaining bolt is actively reset axially in relation to the brake caliper carrier after a feed movement, i.e. after the brake has been actuated, in the pressure reduction phase , with the result that the brake caliper also experiences an active axial return path, so that the desired clearance is set between the brake pad, which is fixedly arranged in the brake caliper, and the brake disc. Due to the resetting by means of negative pressure, a defined and thus improved resetting of the brake caliper is guaranteed. In addition, an almost wear-free and thus low-maintenance operation is ensured.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Druckkammer mit einem konstanten Unterdruck oder gepulst mit Unterdruck beaufschlagt wird. Der notwendige Unterdruck kann dabei jeweils vorzugsweise durch Nutzung des Unterdrucks vom Ansaugsystem gewonnen werden.According to the invention it is provided that the pressure chamber is subjected to a constant negative pressure or a pulsed negative pressure. The necessary negative pressure can preferably be obtained by using the negative pressure from the intake system.
Vorzugsweise ist dabei die Druckkammer über eine zwischen dem Haltebolzen und der Innenwandung der Bohrung wirksame Dichtung abgedichtet.The pressure chamber is preferably sealed by a seal that acts between the retaining bolt and the inner wall of the bore.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Bohrung als ein einen Bohrungsgrund aufweisendes Sackloch ausgebildet, so dass die Druckkammer - in axialer Richtung - durch den Bohrungsgrund des Sackloches sowie der dem Bohrungsgrund zugewandten Stirnseite des Haltebolzens und - in radialer Richtung - durch die Innenwandung des Sackloches begrenzt ist.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the bore is designed as a blind hole having a bore base, so that the pressure chamber - in the axial direction - through the bore base of the blind hole and the end face of the retaining bolt facing the bore base and - in the radial direction - through the inner wall of the Blind holes is limited.
Zur Gewährleistung einer besonders kompakten Bauform ist vorzugsweise die Bohrung für den Haltebolzen im Bremssattelträger eingebracht.To ensure a particularly compact design, the bore for the retaining bolt is preferably made in the brake caliper carrier.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem Haltebolzen und der Innenwandung der Bohrung ein zusätzliches Rückstellelement angeordnet. Das zusätzliche Rückstellelement ist dabei so ausgebildet und angeordnet, dass das Rückstellelement bei einer durch einen Bremsvorgang initiierten Verschiebung des Bremssattels in Vorschubrichtung (=> d.h. in der Phase des Druckaufbaus) das Rückstellelement vorgespannt wird und somit das Rückstellelement in diesem Zustand eine entgegen der Vorschubrichtung ausgerichtet wirkende Rückstell-kraft erzeugt. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, dass nunmehr zwei redundante Systeme für die Rückstellung des Bremssattels zur Verfügung stehen, wodurch in vorteilhafter Weise eine besonders effektive, ausfallfreie Rückstellung des Bremssattels sichergestellt ist.According to a further particularly preferred embodiment of the invention, an additional restoring element is arranged between the retaining bolt and the inner wall of the bore. The additional resetting element is designed and arranged in such a way that the resetting element is preloaded when the brake caliper is displaced in the feed direction (=> that is, in the phase of pressure build-up) when the brake caliper is displaced by a braking process, and the resetting element is thus aligned in this state counter to the advancing direction acting restoring force generated. The advantage of this embodiment is that two redundant systems are now available for resetting the brake caliper, which advantageously ensures a particularly effective, failure-free resetting of the brake caliper.
Vorzugsweise sind dabei das zusätzliche Rückstellelement und die die Druckkammer abdichtende Dichtung als eine Baueinheit ausgebildet. Als Baueinheit ausgebildet ist dabei so zu verstehen, dass sowohl die Funktion als Dichtung als auch die Funktion der Rückstellkraft-Erzeugung von dieser Baueinheit erbracht wird. Hierdurch wird eine kompaktere, weniger Bauteile aufweisende Ausgestaltung ermöglicht.The additional restoring element and the seal sealing the pressure chamber are preferably designed as one structural unit. Designed as a structural unit is to be understood in such a way that both the function as a seal and the function of generating the restoring force are performed by this structural unit. This enables a more compact design with fewer components.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht dabei vor, dass das zwischen Haltebolzen und Innenwandung der Bohrung wirksame zusätzliche Rückstellelement in Form einer elastischen Ringscheibe ausgebildet ist, die in einer im Haltebolzen eingebrachten Nut und/oder in einer in der Innenwandung der Bohrung eingebrachten Nut angeordnet ist. Bevorzugt ist dabei die elastische Ringscheibe aus einem Elastomer ausgebildet und weist einen rechteckigen Querschnitt auf.A preferred embodiment provides that the additional restoring element effective between the retaining bolt and the inner wall of the bore is designed in the form of an elastic washer, which is arranged in a groove made in the retaining bolt and / or in a groove made in the inner wall of the bore. The elastic annular disk is preferably made from an elastomer and has a rectangular cross section.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist das zusätzliche Rückstellelement in Form einer Klemmvorrichtung ausgebildet. Die Klemmvorrichtung weist dabei einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt, umfassend einen ersten und einen zweiten Axialschenkel sowie einen die beiden Axialschenkel miteinander verbindenden Steg, auf. Hierbei ist die Klemmvorrichtung über den ersten Axialschenkel an der Innenwandung der Bohrung und über den zweiten Axialschenkel an einem stirnseitigen, im Durchmesser reduzierten Fortsatz des Haltebolzens befestigt.According to an alternative embodiment, the additional restoring element is designed in the form of a clamping device. The clamping device has an essentially U-shaped cross section, comprising a first and a second axial limb and a web connecting the two axial limbs to one another. Here, the clamping device is attached via the first axial leg to the inner wall of the bore and via the second axial leg to an end-face extension of the retaining bolt with a reduced diameter.
Die Klemmvorrichtung kann dabei sowohl aus einem Kunststoffmaterial als auch aus Metall ausgebildet sein.The clamping device can be formed both from a plastic material and from metal.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantages and possible applications of the present invention emerge from the following description in conjunction with the exemplary embodiments shown in the figures.
In den Figuren bedeutet:
-
1 eine Schwimmsattelbremse nach dem Stand der Technik; -
2 eine vereinfachte Schnittdarstellung der Schwimmsattelbremse aus1 ; -
3 eine vergrößerte Darstellung des Haltebolzens aus2 ; -
4a eine vergrößerte Darstellung eines Haltebolzens einer erfindungsgemäßen Schwimmsattelbremse in Ausgangsstellung; -
4b der Haltebolzen aus4a in Stellung während Bremsbetätigung; -
5a der Haltebolzen in Ausgangsstellung gemäß einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schwimmsattelbremse; -
5b der Haltebolzen aus5a in Stellung während Bremsbetätigung; -
6a eine vergrößerte Darstellung eines Haltebolzens einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schwimmsattelbremse in Ausgangsstellung, und -
6a der Haltebolzen aus6a in Stellung während Bremsbetätigung.
-
1 a prior art floating caliper brake; -
2 a simplified sectional view of the floating caliper brake1 ; -
3 an enlarged view of the retaining bolt2 ; -
4a an enlarged view of a retaining bolt of a floating caliper brake according to the invention in the starting position; -
4b the retaining bolt4a in position during brake application; -
5a the retaining bolt in the starting position according to another embodiment of a floating caliper brake according to the invention; -
5b the retaining bolt5a in position during brake application; -
6a an enlarged view of a retaining bolt of a further embodiment of a floating caliper brake according to the invention in the starting position, and -
6a the retaining bolt6a in position during brake application.
In der nachfolgenden Beschreibung und in den Figuren werden zur Vermeidung von Wiederholungen gleiche Bauteile und Komponenten mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, sofern keine weitere Differenzierung erforderlich oder sinnvoll ist.In the following description and in the figures, in order to avoid repetition, the same parts and components are identified with the same reference numerals, provided that no further differentiation is necessary or useful.
Wie
Wie insbesondere
Beim Bremsvorgang drückt der im Bremssattel
Nach Beendigung des Bremsvorgangs, d.h. in der Phase des Druckabbaus, erfolgt die Rückstellung des Bremskolbens
Um eine verbesserte Rückstellung des Bremssattels
Hierzu ist, wie
Die Unterdruckversorgung ist schematisch über die Druckleitung
Die Druckkammer
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Effekt, dass der bei Bremsbetätigung um den Weg s ausgelenkte Haltebolzen
Die in
Die in
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