DE102023209030A1 - Hydraulische Fahrzeugbremse - Google Patents

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Jörg Knieper
Kraig Gerber
Marco Becker
Peter Maeurer
Paul Wecker
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ZF Active Safety GmbH
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Abstract

Bei einer hydraulischen Fahrzeugbremse mit einem Bremssattel (12), einem Bremskolben (16), einer Aufnahmebohrung (14) für den Bremskolben (16) und einer Bremskolbendichtung (32), die zwischen dem Bremssattel (12) und dem Bremskolben (16) wirkt, ist die Bremskolbendichtung (32) als ein Verbundbauteil ausgeführt, mit einem Verbund einer Basiskomponente (34) und einer Verstärkungseinlage (36). Die Verstärkungseinlage (36) verleiht der Bremskolbendichtung (32) eine Elastizität in Axialrichtung, womit die Bremskolbendichtung (32) nach Verschieben des Bremskolbens (16) in Richtung zu Bremsbelägen (22) den Bremskolben (16) in Gegenrichtung verschiebt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fahrzeugbremse, mit einem Brems-sattel, einem Bremskolben, einer Aufnahmebohrung für den Bremskolben und einer Bremskolbendichtung, die zwischen dem Bremssattel und dem Bremskolben wirkt.
  • Solche Bremskolbendichtungen sind üblicherweise aus elastomerem Material und sind in einer Nut in der die Aufnahmebohrung definierenden Wand untergebracht. Beim Betätigen der Bremse bewegt sich dann der Bremskolben relativ zur Bremskolbendichtung, die durch die Reibung zwischen der Dichtung und dem Bremskolben innerhalb der Nut deformiert wird. Wenn der Weg des Bremskolbens größer sein sollte als der Weg, der ausschließlich mit Deformation der Bremskolbendichtung kompensiert werden kann, kommt es zu einem Gleiten des Bremskolbens entlang der Bremskolbendichtung. Wird der Bremsvorgang beendet, fällt der Druck in der an den Bremskolben angrenzenden Kammer abrupt ab, und der Bremskolben soll möglichst wieder in die ursprüngliche Position, d.h. entfernt von der Bremsscheibe positioniert werden, um das optimale Lüftspiel zu erreichen. Die deformierte Bremskolbendichtung kann dabei, nachdem sie sich in ihre nicht deformierte Ausgangsposition zurückbewegen möchte, diesen Rückstellvorgang des Bremskolbens unterstützen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Rückstelleffekt, der durch die Bremskolbendichtung erreicht werden kann, noch zu verbessern.
  • Dies wird bei einer hydraulischen Fahrzeugbremse der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die Bremskolbendichtung ein Verbundbauteil ist mit einem Verbund einer Basiskomponente und einer Verstärkungseinlage. Die Verstärkungseinlage verleiht der Bremskolbendichtung eine solche Elastizität und erhöhte Relaxationskraft in Axialrichtung, dass die Bremskolbendichtung nach Verschieben des Bremskolbens in Richtung zu Bremsbelägen den Bremskolben in Gegenrichtung verschieben kann.
  • Die Bremskolbendichtung ist folglich in der Lage, die gesamte Reibung des Bremskolbens in der Aufnahmebohrung zu überwinden, wenn in der Kolben-kammer, welche an den Kolben angrenzt, kein Überdruck vorhanden ist.
  • Die Haupterstreckungsrichtung der Verstärkungseinlage verläuft im Querschnitt der Bremskolbendichtung vorzugsweise in radialer Richtung der Bremskolbendichtung, d.h. der Großteil (über 50% der Gesamtlänge) der Verstärkungseinlage läuft in einem Bereich von maximal ±30° zur radialen Richtung.
  • Diese Rückstellungskraft hat weitere Vorteile, denn sie wirkt auch in die Gegenrichtung. Beispielsweise kann bei einer schnellen Kurvenfahrt durch die auf die Bremsscheibe wirkenden Kräfte und ihre damit verbundene seitliche Auslenkung ein kurvenäußerer Bremskolben tiefer in die Aufnahmebohrung geschoben werden. Fährt das Fahrzeug nacheinander Rechts- und Linkskurven, so werden sogar beide Bremskolben tiefer in ihre Aufnahmebohrungen geschoben. Dies erhöht dann aber das Lüftspiel, sodass der Pedalweg vergrößert wird, was im Hinblick auf die Reaktionszeit der Fahrzeugbremse und das Bremsgefühl nachteilig ist. Die Bremskolbendichtung ist auch in der Lage, den Bremskolben nach der Kurvenfahrt wieder in die gewünschte Ausgangsstellung nahe an die Bremsscheibe zu schieben. Durch die Verstärkungseinlage werden folglich höhere und vorhersehbare Rückstellkräfte (auch Kolbeneinschubkräfte genannt), was man auch als besseres Knockback-Verhalten bezeichnen kann, erreicht als bei den bisherigen Bremskolbendichtungen.
  • Die Verstärkungseinlage ist teilweise oder vollständig in die Basiskomponente eingebettet. Bei einer teilweisen Einbettung ragt ein Teil der Verstärkungseinlage aus der Basiskomponente heraus. Die Verstärkungseinlage muss nicht aus einem Teil bestehen, sondern es können mehrere Teile die Verstärkungseinlage bilden.
  • In jedem Fall ist die Verstärkungseinlage aber ein vorgefertigtes Teil oder es sind mehrere vorgefertigte Teile vorhanden, welches bzw. welche anschließend in die Basiskomponente eingebettet wird bzw. werden, um die Bremskolbendichtung zu versteifen.
  • Der optimale Kompromiss zwischen hoher Rückstellkraft/Kolbeneinschubkraft und großem Verstell- und Rückstellweg ergibt sich, wenn die Verstärkungseinlage bei einer Relativbewegung zwischen Bremskolben und Bremssattel eine Biegebelastung erfährt.
  • Die Basiskomponente des Verbundes kann ein Elastomer, insbesondere EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-(Monomer)-Kautschuk) sein, der für vorgenannte Zwecke sehr gut geeignet ist.
  • Die Verstärkungseinlage kann durch zahlreiche Fasern gebildet werden, insbesondere Fasern, deren Steifigkeit die der Basiskomponente übersteigen. Solche Fasern sind beispielsweise Kohlefasern und/oder Glasfasern. Wenn diese sehr gleichmäßig in der Basiskomponente verteilt sind, ergibt sich ein sehr harmonischer und gut vorbestimmbarer Kraft-Weg-Verlauf bei der Kompression und Entspannung der Bremskolbendichtung.
  • Alternativ hierzu kann die Verstärkungseinlage durch ein vorgefertigtes Federelement aus Metall oder Kunststoff gebildet sein. Dieses Federelement kann komplett in die Basiskomponente eingebettet sein, beispielsweise in Form einer Scheibe, die mit ihren Flachseiten annähernd oder komplett in Radialrichtung verläuft.
  • Die Scheibe kann auch radiale Schlitze oder radiale Ausnehmungen haben, um ihre Biegeelastizität in Axialrichtung zu erhöhen. Die Verstärkungseinlage wird somit beim Herstellen der Bremskolbendichtung von der Basiskomponente beim Umspritzen vollständig umgeben.
  • Die Bremskolbendichtung ist insbesondere, wie zuvor erwähnt, in einer Nut in der Aufnahmebohrung untergebracht.
  • Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Dichtung aus mehreren Abschnitten besteht. Das Federelement selbst ist ein Balg, der an einem Ende in einen elastomeren Ring eingebettet ist, welcher wiederum in einer Nut im Kolben untergebracht ist. Am anderen Ende ist der Balg in einen elastomeren Ring eingebettet, welcher in einer Ausnehmung am Bremssattel sitzt. Damit überbrückt und schließt diese Bremskolbendichtung den Spalt schon am Beginn der Aufnahmebohrung, genauer gesagt vor der Aufnahmebohrung. Die Bremskolbendichtung sitzt in diesem Fall nämlich an einem dem Bremsbelag nahen Ende des Bremskolbens.
  • Ergänzend dabei ist es von Vorteil, wenn radial zwischen Bremskolben und der die Aufnahmebohrung definierenden Wand eine weitere Kolbendichtung sitzt, die nur aus einem Elastomer besteht. Das heißt, diese Dichtung ist dann ohne eine Verstärkungsstruktur ausgebildet. Diese zweite Dichtung ist insbesondere ein O-Ring oder ein Quad-Ring oder dergleichen.
  • Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass bei einer Relativbewegung zwischen Bremskolben und Bremssattel von bis zu 1,5 mm zwischen der Bremskolbendichtung und dem Bremskolben im Bereich der Kontaktfläche ausschließlich Haftreibung vorliegt. Das heißt, der Bremskolben rutscht bis dahin nicht an der Bremskolbendichtung entlang. Die Verstellung des Bremskolbens kann dann ausschließlich durch eine Entspannung der Bremskolbendichtung beim Lösen der Bremse kompensiert werden.
  • Die Bremskolbendichtung ist vorzugsweise so ausgelegt, dass sie nach Ver-schieben des Bremskolbens bei maximalem Verstellweg, zum Beispiel in Richtung zu den Bremsbelägen oder tiefer in die Aufnahmebohrung hinein, eine Rückstell-kraft von wenigstens 250 N und maximal 900 N auf den Bremskolben ausübt. Dieser Wertebereich hat sich als optimal herausgestellt, weil ansonsten einerseits die Bremskolbendichtung beim Bremsen der Verschiebung des Bremskolbens einen zu großen Widerstand entgegensetzen und sie andererseits relativ wenig Rückstellkraft erzeugen würde.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nach-folgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird.
  • In den Zeichnungen zeigen:
    • 1 eine schematische Querschnittsansicht durch einen Teil einer erfindungsgemäßen hydraulischen Fahrzeugbremse,
    • 2 eine schematische Schnittansicht durch eine erste Variante der bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremse einsetzbaren Bremskolbendichtung in eingebautem Zustand,
    • 3 eine schematische Schnittansicht durch eine zweite Variante der bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremse einsetzbaren Bremskolbendichtung in eingebautem Zustand,
    • 4 ein Kraft-Weg-Diagramm, welches die Rückschiebekraft durch die Bremskolbendichtung in Abhängigkeit vom Verstellweg des Bremskolbens dar-stellt,
    • 5 eine schematische Schnittansicht durch eine dritte Variante der bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremse einsetzbaren Bremskolbendichtung in eingebautem Zustand,
    • 6 eine schematische Schnittansicht durch eine vierte Variante der bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremse einsetzbaren Bremskolbendichtung in eingebautem Zustand, und
    • 7 ein Kraft-Weg-Diagramm, das die Rückstellkraft einer Bremskolbendichtung nach 5 sowohl bei Kurvenfahrten als auch beim Bremsen zeigt.
  • In 1 ist eine hydraulische Fahrzeugbremse 10 dargestellt, deren Hydraulikkreis zur Vereinfachung weggelassen ist. Die Fahrzeugbremse 10 um-fasst einen Bremssattel 12, welcher als axial verschieblicher Sattel ausgeführt ist.
  • Im Brems¬sattel 12 oder einem daran angebrachten Teil ist eine Aufnahmebohrung 14 vorhanden, in der ein Bremskolben 16 axial verschieblich gelagert ist.
  • Eine Kolbenkammer 18 im Bremssattel 12 wird über eine Bohrung 20 mit Hydraulikfluid gefüllt. Ob zusätzliche Einlassbohrungen oder zusätzliche Auslassbohrungen vorgesehen sind, ist für den folgenden, wesentlichen Teil der Fahrzeugbremse, nicht erheblich.
  • Zwei am Bremssattel 12 direkt oder indirekt gelagerte Bremsbeläge 22 können durch den Bremskolben 16 aufeinander zubewegt werden, um eine zwischen den Bremsbelägen 22 vorhandene Bremsscheibe 24 zwischen sich zu klemmen und damit einen Bremsvorgang herbeizuführen.
  • Zwischen einer Außenumfangsfläche 26 des Bremskolbens 16 und der Innen-seite der Aufnahmebohrung 14 ist in einer die Aufnahmebohrung 14 definierenden Wand 28 eine Nut 30 zur Aufnahme einer ringförmigen Bremskolbendichtung 32 vorgesehen.
  • Diese Bremskolbendichtung 32 wirkt zwischen dem Bremssattel 12 und dem Bremskolben 16 und verhindert einen Austritt von Hydraulikflüssigkeit aus der Kolbenkammer 18 und darüber hinaus auch einen Eintritt von Flüssigkeit oder Verunreinigungen aus der Umgebung in die Kolbenkammer 18 und in einen Spalt 40 zwischen dem Bremskolben 16 und der Innenseite der Wand 28 im Bereich der Aufnahmebohrung 14.
  • 2 zeigt eine erste Variante der Bremskolbendichtung 32.
  • Die Bremskolbendichtung 32 ist nicht, wie im Stand der Technik, rein aus einem Elastomer und bezüglich ihres Materials möglichst homogen über das gesamte Volumen ausgeführt, sondern ist ein Verbundbauteil mit einer elastomeren Basiskomponente 34, zum Beispiel EPDM, und einer darin eingebetteten Verstärkungseinlage 36, die im vorliegenden Fall eine Metall- oder Kunststoffringscheibe ist.
  • Vorzugsweise ist die Biegesteifigkeit des Materials der Verstärkungseinlage 36 in Axialrichtung höher als die der Basiskomponente 34.
  • Die Verstärkungseinlage 36 ist bei dieser Ausführungsform vollständig in der Basiskomponente 34 untergebracht, das heißt allseitig von ihr umgeben.
  • Die Ringscheibe kann optional unterbrochen sein, so dass nur einzelne voneinander beabstandete Segmente vorhanden sind, oder die Ringscheibe kann, ebenfalls optional, von ihrem radialen Innenrand aus mit schlitzartigen Einbuchtungen versehen sein, um ihr mehr Elastizität zu verleihen.
  • Die Ausrichtung der Verstärkungseinlage 36, das heißt ihre Haupterstreckungsrichtung, ist in radialer Richtung bezogen auf die Mittelachse A des Bremskolbens 16.
  • Bei der Variante nach 3 wird in die Basiskomponente 34 eine Verstärkungseinlage 36 aus Fasern, insbesondere Kohle- und/oder Glasfasern, eingebettet, deren Steifigkeit die der Basiskomponente 34 übersteigt. Durch die Ausrichtung der Fasern überwiegend in radialer Richtung hat auch diese Verstärkungseinlage 36 eine Haupterstreckungsrichtung in radialer Richtung.
  • Die Verstärkungseinlage 36, ganz generell ausgedrückt, gibt der Bremskolbendichtung 32 eine höhere Biegesteifigkeit in axialer Richtung.
  • Nachfolgend wird erläutert, wie die Bremskolbendichtung 32 für eine verbesserte Rückstellung des Bremskolbens 16 nach einem Bremsvorgang oder einer Kurvenfahrt sorgt.
    In den 2 und 3 ist die Lage der Bremskolbendichtung 32 in einem unbetätigten Zustand der Fahrzeugbremse 10 dargestellt, in dem ein gewünschtes optimales Lüftspiel vorhanden ist.
  • Die Nut 30 ist dabei in Axialrichtung übertrieben breit dargestellt, so dass links von der Bremskolbendichtung 32 ein in der Praxis nicht oder nicht zwingend vorkommender Spalt vorhanden ist. Dies soll lediglich symbolisieren, dass der Bremskolben 16 noch nicht ausgefahren ist.
  • Mit Erzeugen eines Drucks in der Kolbenkammer 18 verschiebt sich der Bremskolben 16 in Richtung zur Bremsscheibe 24. Dabei wird durch die Haftreibung zwischen der Außenumfangsfläche 26 des Bremskolbens 16 und der Bremskolbendichtung 32 die Bremskolbendichtung 32 in Richtung des Pfeiles in den 2 und 3 mitgenommen und damit gegen oder stärker gegen die linke Seitenwand der Nut 30 gepresst, unter Kompression und leichter Biegung auf-grund des vorhandenen Spaltes 40 zwischen der Wand 28 und der Außenumfangsfläche 26.
  • Nachdem die Bremsbeläge 22 zusammenfahren sind und zwischen sich die Bremsscheibe 24 klemmen und damit für einen Bremsvorgang gesorgt haben, wird nach dem Ende des Bremsvorgangs der Druck in der Kolbenkammer 18 durch entsprechendes Umschalten im Hydraulikkreis relativ abrupt reduziert.
  • Dadurch entspannt sich die bei Aufbringen des hohen Bremsdrucks auftretende elastische Verformung aller druck- und kraftbeaufschlagten Teile, vor allem des Bremssattels 12. Dies führt zu einer Relaxation dieser Teile bei Ausbleiben des Drucks. Die zuvor belasteten Teile bewegen sich in ihre Ausgangsstellung zurück, wobei es wichtig ist, dass das vorbestimmte Lüftspiel entsteht.
  • Die komprimierten und gebogenen Bremskolbendichtungen 32 sind ebenfalls bestrebt, in ihre Ausgangslage zurückzukehren. Durch die Haftreibung am Bremskolben 16 und die integrierte Verstärkungseinlage 36 sorgen die Bremskolbendichtungen 32 dafür, dass der Bremskolben 16 entgegen der Pfeilrichtung in den 2 und 3 in seine Ausgangsstellung zurückgezogen wird.
  • Die Kraft, die die Bremskolbendichtungen 32 dabei aufbringen, ist bei fehlen-dem Überdruck in der Kolbenkammer 18 ausreichend, um eine Bewegung des Bremskolbens 16 entgegen der Bremszustellrichtung zu realisieren.
  • Optional kann die Bremskolbendichtungen 32 eine Rückstellkraft von wenigstens 250 N und maximal 900 N auf den Bremskolben 16 in die Rückstellrichtung ausüben.
  • Die Auslegung der Bremskolbendichtungen 32 bezüglich des Lüftspiels und der Größe der Nut 30 sind so gewählt, dass bei einer Relativbewegung zwischen Bremskolben 16 und Bremssattel 12 in Zustellrichtung der Bremse bis zu einem Lüftspiel von maximal 0,5 mm zwischen der Bremskolbendichtung 32 und dem Bremskolben 16 ausschließlich Haftreibung vorliegt, das heißt, der Bremskolben 16 rutscht nicht an der Außenumfangsfläche 26 entlang. Dies sorgt dafür, dass die Bremskolbendichtung 32 über den gesamten Zustellweg der Bremse eine Rückstellkraft ausüben kann.
  • Weiter ist die Auslegung der Bremskolbendichtungen 32 bezüglich des Knockbacks so gewählt, dass bei einer Relativbewegung zwischen Bremskolben 16 und Bremssattel 12 weg von der Bremsscheibe 24 bis zu einem Kolbeneinschubweg maximal 1,5 mm zwischen der Bremskolbendichtung 32 und dem Bremskolben 16 ausschließlich Haftreibung vorliegt, das heißt, der Bremskolben 16 rutscht nicht an der Außenumfangsfläche 26 entlang. Dies sorgt dafür, dass die Bremskolbendichtung 32 über den gesamten Zustellweg der Bremse eine Kolbeneinschubkraft ausüben kann.
  • Diese Rückstellbewegung funktioniert exakt genauso in der Gegenrichtung, wenn, durch eine Kurvenfahrt hervorgerufen, die Bremsscheibe 24 gegen die Bremsbeläge 22 und damit den Bremskolben 16 tiefer in die Aufnahmebohrung 14 drückt, sodass das Lüftspiel vergrößert wird.
  • In 4 ist die Kolbeneinschubkraft über den Weg der Bremse, genauer gesagt, des Bremskolbens 16, dargestellt. Im Schnittpunkt der Achsen ist der Bremskolben 16 in seiner gewünschten Ausgangsstellung mit optimalem Lüftspiel und nicht druckbelastet.
  • In der Anfangsphase der Bewegung des Bremskolbens 16 durch die Bremsscheibe 24 bei einer Kurvenfahrt nimmt die Rückstellkraft erst langsam zu, um dann, wenn die Verstärkungseinlage 36 komprimiert und gebogen wird, stark zuzunehmen. Der höchste Kraftpunkt wird dann erreicht, wenn gerade noch keine Gleitbewegung zwischen Bremskolben 16 und Bremskolbendichtung 32 auftritt. Rutscht danach der Bremskolben 16 jedoch etwas durch, oder noch weiter durch, nimmt die Rückstellkraft zunehmend ab.
  • Wie zu sehen ist, hat die Rückstellkraft eine progressive Charakteristik bis zum höchsten Punkt der Y-Achse, bis zu der normalerweise der Bremskolben 16 auch nur eingefahren wird. Dieser höchste Punkt wird am Wegpunkt S1 erreicht, der dem Kolbeneinschubweg von bis zu 1,5 mm entspricht.
  • Die Ausführungsform nach 5 sieht zwei Bremskolbendic htungen 32 und 132 vor.
    Die Bremskolbendichtung 132 ist, wie die zuvor in den 2 und 3 gezeigten Bremskolbendichtungen 32, in einer Nut 30 in der Wand 28 positioniert. Diese Bremskolbendichtung 132 ist jedoch nur aus einer elastomeren Basiskomponente gebildet, beispielsweise ein O-Ring oder ein Quad-Ring. Es ist keine Verstärkungseinlage enthalten.
  • Jedoch ist eine Bremskolbendichtung 32 an dem Bremsbelag 22 nahe am Ende der Wand 28 vorgesehen. Durch diese Bremskolbendichtung 32 wird der Spalt 40 am Beginn der Aufnahmebohrung 14 bereits abgedichtet, denn die Bremskolbendichtung 32 sitzt eingepresst in einer stirnseitig offenen Ausnehmung 44 in der Wand 28 und kontaktiert mit einer Art Lippe 46 die Außenumfangsfläche 26.
  • Mehrere Verstärkungseinlagen 36 in Form von leicht schräg gestellten oder genau radial verlaufenden Ringen aus Metall oder Kunststoff erstrecken sich in der Basiskomponente 34, in welcher die Verstärkungseinlagen 36 komplett eingebettet sind. Genauer gesagt erstrecken sich die Verstärkungseinlagen 36 zur und in die Lippe 46.
  • Durch eine Schrägstellung der Verstärkungseinlagen 36 in der Ausgangsstellung (kein Bremsdruck, Geradeausfahrt) kann sich diese bei einer übermäßigem Einfahren des Bremskolbens 16 in die Aufnahmebohrung 14 bei Kurvenfahrten aufstellen und verkanten, was bedeutet, die ringförmigen Verstärkungseinlagen 36 liegen dann in der radialen Ebene oder nahe an dieser radialen Ebene, so dass eine Selbstverriegelungsfunktion auftritt, die eine weitere Rückwärtsbewegung des Bremskolbens 16 verhindert, welche dann ein zu großes Lüftspiel zur Folge hätte.
  • Im normalen Betrieb jedoch unterstützt die Verstärkungseinlage 36, wie bei den Ausführungsformen nach 2 und 3, die Rückwärtsbewegung des Bremskolbens zur Erreichung des gewünschten Lüftspiels.
  • Bei der Variante nach 6 besteht die Bremskolbendichtung 32 aus mehreren Basiskomponenten. Auch hier ist die Bremskolbendichtung 32 am dem Bremsbelag 22 nahen Ende des Bremskolbens 16 positioniert, wie bei 5.
  • Ein erster elastomerer Ring 50 als erste Basiskomponente sitzt in einer an die Stirnseite der Wand 28 angrenzenden Ausnehmung 44, ebenfalls mit Presssitz. Dieser Ring 50 sollte die Außenumfangsfläche 26 nicht kontaktieren. Eine Verstärkungseinlage 36 in Form eines balgartigen Federelements ist an einem seiner Enden (im Querschnitt betrachtet) in den Ring 50 eingebettet und am entgegengesetzten Ende in einen zweiten elastomeren Ring 52 als zweite Basiskomponente eingebettet, der in einer Nut im Bremskolben 16 sitzt. Diese Nut liegt stets außerhalb der Aufnahmebohrung 14.
  • Die Haupterstreckungsrichtung dieses Balgs ist, wie man 6 gut entnehmen kann, ebenfalls die radiale Richtung.
  • Durch Bewegen des Bremskolbens 16 beim Betätigen der Bremse wird der Balg leicht gedehnt, wodurch die Verstärkungseinlage 36 abschnittsweise gebogen ist und die spätere Rückstellkraft erzeugt wird. Auch hier ist die Bremskolbendichtung 32 dazu da, bereits den Eingang der Aufnahmebohrung 14 gegenüber der Umgebung zu schließen.
  • Bei Kurvenfahrten wird der Balg entsprechend gestaucht.
  • Generell gilt für sämtliche Varianten und auch nicht gezeigte Varianten, dass eine Rückstellkraft mit progressiver Charakteristik von Vorteil ist.
  • Die Basiskomponente 34, die auch in den Ringen 50, 52 genutzt wird, sollte aus Elastomer sein, zum Beispiel EPDM.
  • 7 schließlich zeigt die Rückstellkraft der Bremskolbendichtung 32 nach 5.
  • Am Wegpunkt S0 ist der Bremskolben 16 in seiner Ausgangsstellung, d. h. ohne Druckbelastung und bei optimalem Lüftspiel.
  • Wird der Abstand beim Bremsen dann verringert (auf der X-Achse wandert man damit näher zum Achsenschnittpunkt nach links), nimmt die erzeugte Rückstellkraft zu, sie hat nur ein negatives Vorzeichen.
  • In der Gegenrichtung, bei Kurvenfahrt, führt die Bewegung des Bremskolbens 16 tiefer in die Aufnahmebohrung 14 ebenfalls zu einem Kraftanstieg (mit positivem Vorzeichen) bis zum Wegpunkt S1, an dem dann der Bremskolben 16 an der Lippe 46 entlanggleitet und seine reine Haftreibung verliert.

Claims (11)

  1. Hydraulische Fahrzeugbremse, mit einem Bremssattel (12), einem Bremskolben (16), einer Aufnahmebohrung (14) für den Bremskolben (16) und einer Bremskolbendichtung (32), die zwischen dem Bremssattel (12) und dem Bremskolben (16) wirkt, wobei die Bremskolbendichtung (32) ein Verbundbauteil ist mit einem Verbund einer Basiskomponente (34) und einer Verstärkungseinlage (36), und wobei die Verstärkungseinlage (36) der Bremskolbendichtung (32) eine solche Elastizität in Axialrichtung verleiht, dass die Bremskolbendichtung (32) nach Verschieben des Bremskolbens (16) in Richtung zu Bremsbelägen (22) den Bremskolben (16) in Gegenrichtung verschiebt.
  2. Hydraulische Fahrzeugbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (36) in die Basiskomponente (34) eingebettet ist, insbesondere vollständig.
  3. Hydraulische Fahrzeugbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (36) bei einer Relativbewegung zwischen Bremskolben (16) und Bremssattel (12) eine Biegebelastung erfährt.
  4. Hydraulische Fahrzeugbremse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiskomponente (34) des Verbundes ein Elastomer, insbesondere EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-(Monomer)-Kautschuk) ist.
  5. Hydraulische Fahrzeugbremse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (36) durch zahlreiche Fasern gebildet wird, insbesondere Fasern, deren Steifigkeit die der Basiskomponente (34) übersteigen.
  6. Hydraulische Fahrzeugbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Fasern um Kohlefasern und/oder Glasfasern handelt
  7. Hydraulische Fahrzeugbremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (36) ein Federelement aus Metall oder Kunststoff aufweist oder dadurch gebildet ist.
  8. Hydraulische Fahrzeugbremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement ein Balg ist, der an einem Ende in einen elastomeren Ring (52) eingebettet ist, welcher in einer Nut im Bremskolben (16) untergebracht ist, und am anderen Ende in einen elastomeren Ring (50), der in einer Ausnehmung (44) am Bremssattel (12) sitzt, wobei die Bremskolbendichtung (32) an einem dem Bremsbelag (22) nahen Ende des Bremskolbens (16) sitzt, insbesondere wobei radial zwischen Bremskolben (16) und der die Aufnahmebohrung (14) definierenden Wand (28) eine weitere Bremskolbendichtung (132) sitzt, die nur aus einem Elastomer besteht.
  9. Hydraulische Fahrzeugbremse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Relativbewegung zwischen Bremskolben (16) und Bremssattel (12) von bis zu 1,5 mm zwischen der Bremskolbendichtung (32) und dem Bremskolben (16) im Bereich der Kontaktfläche zwischen Bremskolbendichtung (32) und Bremskolben (16) ausschließlich Haftreibung vorliegt.
  10. Hydraulische Fahrzeugbremse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskolbendichtung (32) so ausgebildet ist, dass sie nach Verschieben des Bremskolbens (16) eine Rückstellkraft mit progressiver Charakteristik auf den Bremskolben (16) ausübt.
  11. Hydraulische Fahrzeugbremse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskolbendichtung (32) bei maximalem Verschieben des Bremskolbens (16) eine Rückstellkraft von wenigstens 250N und maximal 900N auf den Bremskolben (16) ausübt.
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