DE4313765A1 - Brake caliper for a disc brake - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen aus mehreren Teilen zusammen gesetzten Bremssattel für eine Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to one composed of several parts set brake caliper for a disc brake according to Preamble of claim 1.
Ein gattungsgemäßer Bremssattel ist beispielsweise aus der DE 33 22 232 A1 bekannt. Er besteht im wesentlichen aus ei nem Tragelement, an dem ein Bremszylinder befestigt ist. Beide Teile sind jedoch relativ kompliziert ausgestaltet und insbesondere mit aufwendigen Ausformungen versehen, die zur Verbindung der Teile bestimmt sind.A generic caliper is for example from the DE 33 22 232 A1 known. It essentially consists of egg Nem support element to which a brake cylinder is attached. However, both parts are relatively complicated and in particular provided with elaborate shapes that are intended to connect the parts.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Brems sattel hinsichtlich einer einfachen Ausgestaltung und kostengünstiger Fertigung zu verbessern.The object of the invention is a generic brake saddle in terms of a simple design and to improve cost-effective manufacturing.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Alle wesentlichen Bauteile des Bremssattels, die an dem Tragelement zu befestigen sind, haben erfindungsgemäß eine rotationssymmetrische Gestalt, die besonders kostengünstig zu fertigen ist. Das Tragele ment selbst besitzt auch eine einfache Gestalt und wird auf einfache Weise aus einem starken Blech gestanzt und ge formt. Zur Befestigung der anderen Bauelemente beispiels weise des Bremszylinders sind einfache Bohrungen vorgese hen, in die das entsprechende Teil einfach eingepreßt wird. Weitere Befestigungsmittel, wie beispielsweise Gewinde oder Schrauben sind nicht erforderlich. The solution to the problem arises from the characteristic Part of claim 1. All essential components of the Brake calipers to be attached to the support element, according to the invention have a rotationally symmetrical shape, which is particularly inexpensive to manufacture. The Tragele ment itself also has a simple shape and is opened simply punched out of a strong sheet of metal and ge forms. For fastening the other components, for example of the brake cylinder, simple holes are provided hen, into which the corresponding part is simply pressed. Other fasteners, such as threads or Screws are not necessary.
Neben der Vereinfachung in der Fertigung und der Kostenre duzierung ergeben sich noch weitere Vorteile der Erfindung. Beispielsweise läßt sich ein Baukastenprinzip verwirk lichen, bei dem je nach Anforderung des jeweiligen Fahr zeugs verschiedene Bremszylinder mit unterschiedlichen Durchmessern in dasselbe Tragelement eingebaut werden. Um gekehrt können verschiedene Tragelemente zur Kombination mit verschiedenen Bremszylindern bereitgehalten werden, die sich beispielsweise bezüglich des axialen Zuspannwegs un terscheiden. Bei reduzierter Lagerhaltung läßt sich also eine einfache Anpassung an die Erfordernisse erreichen. Weiterhin ist ein erfindungsgemäßer Bremssattel im allge meinen leichter als ein entsprechendes einstückiges Guß teil.In addition to simplification in production and cost re Reduction result in still further advantages of the invention. For example, a modular principle can be implemented Lichen, depending on the requirements of the respective driving different brake cylinders with different Diameters can be installed in the same support element. Um Different support elements can be swept in combination are kept ready with various brake cylinders that un, for example, with respect to the axial application path differentiate. With reduced inventory, you can achieve a simple adaptation to the requirements. Furthermore, a brake caliper according to the invention is generally mean easier than a corresponding one-piece cast part.
Falls die Fertigungstoleranzen ein sicheres Einpressen der Bauteile in die Öffnungen des Tragelements nicht gewähr leisten, wird gemäß Anspruch 3 empfohlen, toleranzausglei chende Ringe zu verwenden.If the manufacturing tolerances ensure that the Do not guarantee components in the openings of the support element perform is recommended according to claim 3, tolerance compensation suitable rings to use.
In einer Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 wer den für die einzelnen Bauteile unterschiedliche Materialien verwendet. Dabei können die Eigenschaften der verschiedenen Werkstoffe, beispielsweise unterschiedliche Elastizitätsmo duli oder spezifische Gewichte, sehr viel besser an die speziellen Anforderungen für das jeweilige Teil angepaßt werden.In a development of the invention according to claim 4 who the different materials for the individual components used. The properties of the different Materials, for example different elasticity mo duli or specific weights, much better at that adapted to special requirements for the respective part become.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung gegen über einstückig gegossenen Bremssätteln zeigt sich beim Auftreten von Bremsenquietschen oder Rubbeln. Hier empfiehlt sich eine Ausführungsform gemäß Anspruch 5, die dem Konstrukteur die Möglichkeit der Beeinflussung und Be herrschung schwingungstechnischer Probleme durch Entkopp lung der einzelnen Bauelemente an den verbindungsstellen in die Hand gibt.Another advantage of the arrangement according to the invention against over one-piece cast calipers shows at Brake squeal or rubbing occurs. Here recommends an embodiment according to claim 5, the the designer the possibility of influencing and loading prevail vibration problems by decoupling development of the individual components at the connection points in gives the hand.
In einer Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 ist das Profil des Bremssattels im Hinblick auf höchste Stei figkeit bei geringstem Gewicht optimiert. Aufgrund der ein fachen Biegeform sind nur einfache Biegewerkzeuge zur Fer tigung des Bremssattels erforderlich. Dabei werden Werk zeugkosten eingespart. Andererseits erlaubt eine einfache Biegeform auch bei Bedarf die Blechdicke größer zu wählen.In a development of the invention according to claim 7 the profile of the brake caliper with regard to the highest level optimized with the lowest weight. Because of the one fold bending shape are just simple bending tools for Fer brake caliper required. In doing so, work savings in tooling costs. On the other hand, a simple one Bending form to choose a larger sheet thickness if required.
Die Lehre des Anspruchs 7 wird erst beim genauen Betrachten der Randbedingungen klar. Der Brückenabschnitt des Brems sattels erstreckt sich in einem schmalen Bereich zwischen dem radial äußeren Rand der Bremsscheibe und dem radial in neren Rand der Radfelge. In diesem Bereich muß nun das Ma terial des Brückenabschnitts derart angeordnet werden, daß sich bei möglichst geringem Materialaufwand eine möglichst hohe Steifigkeit des Bremssattels insgesamt ergibt. Da die Sattelbrücke bei Zugbeanspruchung ohnehin steifer ist als bei Biegebeanspruchung, ist der Konstrukteur bemüht, Biege spannungen möglichst zu minimieren. Geringste Biegespannun gen ergeben sich, wenn das für die Sattelbrücke zur Verfü gung stehende Material möglichst nahe an den radialen Be grenzungen des zur Verfügung stehenden Einbauraumes und möglichst wenig Material im dazwischen liegenden radialen Bereich angeordnet ist. Diese Anforderungen erfüllt der Bremssattel gemäß Anspruch 7 in fast idealer Weise, wobei eine vorteilhaft einfache Biegeform ausreicht. The teaching of claim 7 is only upon closer inspection of the boundary conditions clear. The bridge section of the brake saddle extends in a narrow area between the radially outer edge of the brake disc and the radially in lower rim of the wheel rim. In this area the Ma material of the bridge section can be arranged such that one with as little material as possible high overall caliper stiffness. Since the Saddle bridge is more rigid than when the train is used in the event of bending stress, the designer endeavors to bend minimize tensions as much as possible. Lowest bending stress conditions arise if this is available for the saddle bridge material as close as possible to the radial loading limitations of the available installation space and as little material as possible in the radial Area is arranged. The meets these requirements Brake caliper according to claim 7 in an almost ideal manner, wherein an advantageously simple bending shape is sufficient.
Die Erfindung läßt sich noch verbessern durch eine Merk malskombination gemäß Anspruch 10, indem das für den Brückenabschnitt bewährte Profil sinngemäß auch für den äußeren Schenkel eines Schwimmsattels verwendet wird.The invention can be further improved by a Merk Painting combination according to claim 10, by that for the Bridge section proven profile analogously for the outer leg of a floating saddle is used.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an hand der Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are described below hand of the drawings explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Tragelement eines erfin dungsgemäßen Bremssattels, Fig. 1 is a plan view of a supporting member of an OF INVENTION to the invention the brake caliper,
Fig. 2 eine Seitenansicht desselben Tragelements aus Richtung A von Fig. 1, Fig. 2 is a side view of the same support element from the direction A of Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht desselben Tragelements aus Richtung B von Fig. 1, Fig. 3 is a side view of the same support element from the direction B of Fig. 1,
Fig. 4 eine gemäß Linie C-C von Fig. 1 geschnittene Teilansicht desselben Tragelements, Fig. 4 is a the same according to line CC of Fig. 1 sectioned partial view of the support element,
Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Bremszylinders in einer ersten Ausführungsform, Fig. 5 is a partially sectioned side view of a brake cylinder in a first embodiment;
Fig. 6 eine geschnittene Ansicht eines Bremszylinders in einer zweiten Ausführungsform, Fig. 6 is a sectional view of a brake cylinder in a second embodiment,
Fig. 7 einen erfindungsgemäßen Bremssattel mit dem Trag element in einer Seitenansicht aus Richtung D von Fig. 7 shows a brake caliper according to the invention with the support element in a side view from direction D of
Fig. 1 und mit am Tragelement montiertem Bremszy linder und Hülsen für die Bolzenführungen, Fig. 1 and relieving with the mounted on the support element Bremszy and sleeves for the pin guides,
Fig. 8 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Brems sattel in einer anderen Ausgestaltungsform, Fig. 8 is a plan view of an inventive brake caliper in another embodiment form,
Fig. 9 das Profil des Bremssattels von Fig. 8 im Schnitt gemäß Linie E-E, zusammen mit den Rotationskontu ren der Bremsscheibe und der Radfelge, Fig. 9, the profile of the caliper of Fig. 8 in the section according to line EE, together with the Rotationskontu ren the brake disc and the wheel rim,
Fig. 10 zwei weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten des Pro fils in einer Darstellung ähnlich wie Fig. 9. Fig. 10, two further possible embodiments of the Pro fils in a representation similar to Fig. 9.
In den Fig. 1 bis 4 ist eine erste Ausführungsform eines Tragelements 2 für einen Bremssattel 1 dargestellt. Das Tragelement 2 ist aus einem dicken Stahlblech ausgestanzt, das anschließend zu einem mittleren Brückenabschnitt 3 und zwei vom Brückenabschnitt U-förmig abgewinkelte "Schenkel" 4, 5 umgeformt wurde. Der axial innere Schenkel 4 ist mit einer großen mittleren Bohrung 6 und zwei kleinen seit lichen Bohrungen 7 versehen. Die große Bohrung 6 ist zur Befestigung eines Bremszylinders 8 bestimmt, der in die Bohrung 6 eingepreßt wird.In Figs. 1 to 4, a first embodiment of a supporting element 2 is shown for a brake caliper 1. The support element 2 is punched out of a thick steel sheet, which was then formed into a central bridge section 3 and two "legs" 4 , 5 angled in a U-shape from the bridge section. The axially inner leg 4 is provided with a large central hole 6 and two small holes 7 since. The large bore 6 is intended for fastening a brake cylinder 8 which is pressed into the bore 6 .
Wie man in Fig. 5 erkennt, besteht der Bremszylinder 8 aus einem rotationssymmetrischen Grundkörper, der relativ ein fach und kostengünstig zu fertigen ist. Eine große zentrale Zylinderbohrung 9 ist zur Aufnahme eines nicht gezeigten Bremskolbens bestimmt. In der Zylinderbohrung 9 ist eine Ringnut 10 zur Aufnahme eines nicht gezeigten Dichtrings vorgesehen, der den nicht gezeigten Bremskolben gegenüber dem Bremszylinder 8 abdichtet. Für die Zuführung von Hy draulikflüssigkeit ist ein als koaxiale Stufenbohrung aus geführter Hydraulikanschluß 11 und für die Entlüftung der Zylinderbohrung 9 eine Entlüfterventilbohrung 12 vorgese hen. Die Mantelfläche des Bremszylinders 8 besteht aus ab gestuften zylindrischen Abschnitten verschiedenen Durchmes sers, wobei ein mittlerer Abschnitt 13 für den Preßsitz in der großen Bohrung 6 des Tragelements 2 vorgesehen ist.As can be seen in Fig. 5, the brake cylinder 8 consists of a rotationally symmetrical base body, which is relatively easy and inexpensive to manufacture. A large central cylinder bore 9 is intended for receiving a brake piston, not shown. In the cylinder bore 9 , an annular groove 10 is provided for receiving a sealing ring, not shown, which seals the brake piston, not shown, from the brake cylinder 8 . Draulikflüssigkeit for supplying Hy is a coaxial stepped bore as a hydraulic guided from terminal 11 and for the venting of the cylinder bore 9 is a Entlüfterventilbohrung 12 vorgese hen. The outer surface of the brake cylinder 8 consists of stepped cylindrical sections of different diam sers, with a central section 13 is provided for the interference fit in the large bore 6 of the support member 2 .
Bei der Montage des Bremssattels 1 wird das dünne Ende des Bremszylinders 3 vom Inneren des Tragelements 2 durch die Bohrung 6 nach außen hindurchgesteckt und im Bereich des mittleren Abschnitts 13 eingepreßt, bis eine den mittleren Abschnitt 13 begrenzende Schulter 14 des Bremszylinders 8 am Rand der Bohrung 6 anliegt. Der so montierte Bremssattel 1 ist in Fig. 7 dargestellt.When mounting the brake caliper 1 , the thin end of the brake cylinder 3 is inserted from the inside of the support element 2 through the bore 6 to the outside and pressed in in the area of the central section 13 until a shoulder 14 of the brake cylinder 8 delimiting the central section 13 at the edge of the bore 6 is present. The brake caliper 1 assembled in this way is shown in FIG. 7.
Eine alternative Ausgestaltungsmöglichkeit eines modifi zierten Bremszylinders 8′ ist in Fig. 6 dargestellt. Der in die Bohrung 6 einzupressende modifizierte Abschnitt 13′ erstreckt sich über den größten Bereich der Mantelfläche des Bremszylinders 8′. Die Schulter 14′ ist näher am offe nen Ende des Bremszylinders 8′ angeordnet. Der Boden 15 des Bremszylinders 8′ ist so dünn, daß für die Stufenbohrung des Hydraulikanschlusses 11 ein rotationssymmetrischer An satz 16 vorgesehen werden muß. Ein Teil eines separat ge fertigten rotationssymmetrischen Entlüfterventils 17 ist im Randbereich des Bremszylinders 8′ an den Boden 15 ange schweißt.An alternative design option of a modifi ed brake cylinder 8 'is shown in Fig. 6. The modified section 13 'to be pressed into the bore 6 ' extends over the largest area of the outer surface of the brake cylinder 8 '. The shoulder 14 'is closer to the open end of the brake cylinder 8 '. The bottom 15 of the brake cylinder 8 'is so thin that a rotationally symmetrical set 16 must be provided for the stepped bore of the hydraulic connection 11 . Part of a separately manufactured rotationally symmetrical breather valve 17 is welded to the bottom 15 in the edge region of the brake cylinder 8 '.
In Fig. 7 erkennt man eine von zwei Hülsen 18, die in die beiden seitlichen Bohrungen 7 des inneren Schenkels 4 ein gepreßt sind. Die Hülsen 18 sind zur Aufnahme von Bolzen führungen bestimmt, mittels derer der Bremssattel 1 dreh fest, aber axial verschiebbar befestigt und geführt wird.In Fig. 7 you can see one of two sleeves 18 which are pressed into the two lateral bores 7 of the inner leg 4 a. The sleeves 18 are intended to receive bolt guides, by means of which the brake caliper 1 is fixed and guided in a rotationally fixed but axially displaceable manner.
Eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brems sattels 1 ist in den Fig. 8 bis 10 dargestellt. Ein mo difiziertes Tragelement 20 besteht wieder aus einem Brückenabschnitt 21, von dem ausgehend ein innerer Schenkel 25 mit einem daran befestigten Bremszylinder 24 und ein äußerer Schenkel 26 sich im wesentlichen rechtwinklig er strecken. Der Brückenabschnitt 21 ist in einen Mittelab schnitt 22 und zwei in Umfangsrichtung symmetrisch neben dem Mittelabschnitt 22 angeordnete Seitenabschnitte 23 ge gliedert. Im Schnitt von Fig. 9 erkennt man das mäanderar tig abgewinkelte Profil des Brückenabschnitts 21 und seine Anordnung in dem zur Verfügung stehenden Einbauraum. Der Einbauraum ist in radialer Richtung nach innen durch den äußeren Rand 30 der Bremsscheibe und radial nach außen durch die innere Kontur der Radfelge 29 begrenzt. Der Mit telabschnitt 22 erstreckt sich in möglichst geringem radia len Abstand zu Radfelge 29, während die Seitenabschnitte 23 in möglichst geringem radialen Abstand zum Rand 30 der Bremsscheibe angeordnet sind. Mittelabschnitt 22 und Sei tenabschnitte 23 sind durch abgewinkelt angeordnete Verbin dungsabschnitte 31 miteinander verbunden. In Umfangsrich tung haben der Mittelabschnitt 22 und die Seitenabschnitte 23 jeweils ungefähr gleiche Breite.A second embodiment of a brake caliper 1 according to the invention is shown in FIGS . 8 to 10. A mo dified support member 20 again consists of a bridge section 21 , starting from which an inner leg 25 with an attached brake cylinder 24 and an outer leg 26 he stretch substantially at right angles. The bridge section 21 is in a Mittelab section 22 and two in the circumferential direction symmetrically arranged next to the central section 22 arranged side sections 23 ge. In the section of Fig. 9 you can see the meander-angled profile of the bridge section 21 and its arrangement in the available installation space. The installation space is limited in the radial direction inwards by the outer edge 30 of the brake disc and radially outwards by the inner contour of the wheel rim 29 . The middle section 22 extends as little as possible radia len distance to wheel rim 29 , while the side sections 23 are arranged at the smallest possible radial distance from the edge 30 of the brake disc. Middle section 22 and Be tenabschnitte 23 are connected to each other by angled connec tion sections 31 . In the circumferential direction, the central portion 22 and the side portions 23 each have approximately the same width.
In Fig. 10 sind noch zwei abgewandelte Ausführungsbeispie le für das Profil des Brückenabschnitts 21 dargestellt. Auf der linken Seite der Fig. 10 erkennt man einen modifizier ten Seitenabschnitt 23′, dessen Kantenbereich 27 umgebör delt ist. Der rechte Teil von Fig. 10 zeigt einen anderen modifizierten Seitenabschnitt 23′′, dessen Kantenbereich 28 abgebogen ist.In Fig. 10 two modified Ausführungsbeispie le for the profile of the bridge section 21 are shown. On the left side of FIG. 10 you can see a modified side portion 23 ', the edge region 27 is umör delt. The right part of Fig. 10 shows another modified side portion 23 '', the edge region 28 is bent.
Der äußere Schenkel 26 des Tragelements 20 ist im Profil entsprechend dem Brückenabschnitt 21 ausgebildet. Neben ei nem Fig. 9 entsprechenden Profil kommen selbstverständlich Profile entsprechend Fig. 10 in Frage.The outer leg 26 of the support element 20 is formed in profile corresponding to the bridge section 21 . In addition to egg nem Fig. 9 corresponding profile are of course profiles corresponding to Fig. 10 in question.
Claims (10)
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