DE10031904C1

DE10031904C1 - Kolbeneinsatz zur Dämpfung von Bremsgeräuschen

Info

Publication number: DE10031904C1
Application number: DE2000131904
Authority: DE
Inventors: Erwin Nonnenmacher
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-02-21
Anticipated expiration: 2020-07-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen an einer Fahrzeugbremse mittels eines Tilgerelementes, das aus ausgehärtetem Silikon besteht, in welches Massekörper eingelagert sind, wobei das Tilgerelement spielfrei in eine Bohrung des Bremskolbens mittels Unterdruck einbringbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen an einer Fahrzeugbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 197 16 569 A1 ist eine Einrichtung zur Bedämpfung von Schwingungen an einem Bremsbelag einer Scheibenbremse bekannt, die Massenkörper in einem viskosen Medium als Schwingungstilger vorsieht. Problematisch bei dieser Einrichtung ist die Tatsache, dass das Tilgerelement als eine zylinderartige Hülse reibend beweglich in einer Bohrung des Bremskolbens angeordnet ist. Hervorgerufen durch die zwischen Bremsscheibe und Bremsbelag beim Bremsvorgang auftretenden Schwingungen können ebenfalls Schwingungen zwischen dem Tilgerelement und der Bohrung des Bremskolbens auftreten, die in dem für den Menschen hörbaren Frequenzbereich liegen können.

Aus der EP 0 316 521 A1 ist ein Schwingungstilger bekannt, der mit Spiel in einem Bremskolben angeordnet und über einen stirnseitigen Flansch zwischen Bremskolben und Druckplatte gehaltert ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die eingangs beschriebenen Dämpfeinrichtungen derart weiterzubilden, dass die Absorption der zwischen Reibfläche und Bremsbelag auftretenden Schwingungen verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.

Der mit der Erfindung hauptsächlich erzielte Vorteil besteht darin, dass das Tilgerelement aus einem ausgehärteten Trägermaterial mit einer definierten Shorehärte von mindestens 20, vorzugsweise 25 bis 30 Shore besteht, welches spielfrei z. B. mittels Unterdruck in mindestens eine Aussparung, vorzugsweise Bohrung, eines oder mehrerer Bremszylinder eingebracht werden kann. In dem Tilgerelement sind Massekörper eingelagert, die eine höhere spezifische Dichte als das ausgehärtete Trägermaterial besitzen. Vorzugsweise sind die Massekörper aus metallischem Werkstoff hergestellt. Sie sind in kugeliger, zylindrischer oder stabähnlichen Form ausgebildet. Aufgrund der räumlichen Nähe des Tilgerelements zur Kontaktfläche zwischen Bremsreibfläche und Bremsbelag, an der beim Bremsvorgang infolge der Reibung Wärme entsteht, müssen die Bestandteile des Tilgerelements (Trägermaterial und Massekörper) aus temperaturbeständigem Material bestehen.

Das Tilgerelement besitzt mindestens einen axialen Hohlraum, dessen Volumen sich während des Einbringens des Tilgerelements in den Bremskolbenhohlraum verringern kann. Für die Montage wird das Tilgerelement, dessen äußere Abmessungen in radialer Richtung ein leichtes Übermaß gegenüber den entsprechenden inneren Abmessungen des Bremskolbenhohlraums aufweisen, formschlüssig vor die Öffnung des Bremskolbenhohlraums gebracht.

Zur Reduzierung der Gleitreibkraft an der Mantelfläche des Tilgerelements kann diese vor Einbringung in den Bremskolbenhohlraum mit einem den Gleitreibwiderstand herabsetzenden Mittel behandelt werden.

Bei einer geringen Shorehärte des Trägermaterials kann das Tilgerelement ohne Werkzeug durch einfaches Eindrücken in den Bremskolbenhohlraum eingebracht werden. Falls ein solches einfaches Eindrücken des Tilgerelements ohne Werkzeug infolge höherer Shorehärte des Trägermaterials nicht möglich ist, kann für die Montage an dem freien Ende des Tilgerelements an mindestens einem Bohrungsende des Tilgerelements ein Unterdruck angelegt werden, der infolge der mindestens einen Bohrung ebenfalls im Bremskolbenhohlraum wirkt. Durch den sodann dort vorherrschenden Unterdruck wird das Tilgerelement soweit saugend in den Bremskolbenhohlraum eingebracht, bis zwischen der Seite des Tilgerelements, die im eingebauten Zustand der Öffnung des Bremskolbenhohlraums zugewandt ist und der die Öffnung beinhaltenden Stirnseite des Bremskolbens ein Abstand eingestellt ist. Durch diesen Abstand wird ein direkter Kontakt zwischen Tilgerelement und der axial vor dem Bremskolben angeordneten Druckplatte vermieden. Ein direkter Kontakt hätte höhere Restbremsmomente bei nicht betätigter Bremse und ein unerwünschten lägeren Bremspedalweg beim Bremsvorgang zur Folge.

Eine eventuell benötigte Demontage des Tilgerelements läßt sich z. B. mit einem Werkzeug verwirklichen, mit dem das Tilgerelement aus dem Bremskolbenhohlraum herausgezogen wird. Ebenso möglich ist die Demontage mittels Überdruck, der an die mindestens eine Bohrung des Tilgerelements angelegt wird und der aufgrund der mindestens einen Bohrung im Tilgerelement im Bremskolbenhohlraum wirkt und somit das Tilgerelement aus dem Bremskolbenhohlraum schiebt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in zwei Abbildungen dargestellt, das nachfolgend näher beschrieben wird.

Abb. 1 zeigt eine Bremseinrichtung 1 bestehend im wesentlichen aus einem Bremssattel 2, in dem mindestens ein Bremszylinder 3 zur Aufnahme des Bremskolbens 4 vorhanden ist. Dieser Bremskolben 4 beinhaltet einen vorzugsweise als Bohrung ausgebildeten Hohlraum 5, in dem das Tilgerelement 6 spielfrei eingelagert ist. In dem aus ausgehärtetem Silikon als Trägermaterial 7 bestehenden Tilgerelement 6 sind Massekörper 8 in Form von metallischen, kugelförmigen oder zylindrischen Elementen eingelagert. Das Tilgerelement besitzt zu Montage- und Demontagezwecken mindestens eine Bohrung 9 in axialer Richtung.

Zwischen dem Bremskolben 4 und einer Reibscheibe 13 ist eine Druckplatte 11 angeordnet, die in Führungen 18 des Bremssattels 2 abgestützt ist. Auf der Druckplatte 11 ist ferner ein Bremsbelag 12 befestigt. Zwischen Tilgerelement 6 und Druckplatte 11 ist ein Anstand 14 vorgesehen.

Bei Einleitung des Bremsvorgangs drückt der Bremskolben 4 infolge einer Erhöhung des Innendrucks im Bremszylinder 3 die Druckplatte 11 in Richtung Reibscheibe 13, so dass der Bremsbelag 12 an der Reibscheibe 13 zur Anlage gelangt. Dadurch wird ein Bremsmoment an der Reibscheibe 13 aufgebaut und diese gerät infolge von z. B. geringen Dickenschwankungen oder Belagablagerungen auf ihrer Oberfläche in Schwingungen. Diese Schwingungen werden über den Bremsbelag 12 und die Druckplatte 11 auf den Bremskolben 4 übertragen und dort im Tilgerelement 6 infolge von Schwingungsabsorbtion (Energieaufnahme) durch die im Trägermaterial 7 eingelagerten Massekörper 8 gedämpft.

In Abb. 2 ist das Einbringen des Tilgerelements in den Bremskolbenhohlraum mittels Unterdruck dargestellt. Dabei liegt das Tilgerelement 6 formschlüssig mit Übermaß an der Öffnung 10 des Bremskolbenhohlraums 5 an. Ein geeignetes Werkzeug 15 wird an die der Öffnung 10 des Bremskolbenhohlraums 5 gegenüberliegenden Seite des Tilgerelements 6 gedrückt. Mit Hilfe des Werkzeugs 15 wird über dessen Kanäle 16 und die Bohrung 9 des Tilgerelements 6 im Bremskolbenhohlraum 5 ein Unterdruck erzeugt.

Der Unterdruck bewirkt, dass das Tilgerelement 6 in den Bremskolbenhohlraum 5 eingesaugt wird. Dabei paßt sich das Außenmaß des Tilgerelements 6 der geometrischen Form des Bremskolbenhohlraums 5 an. Eine Verringerung der Außenmaße des Tilgerelements 6 ist aufgrund der mindestens einen Bohrung 9 im Tilgerelement 6 möglich. Dabei dringt Material des Tilgerelements 6 in die Bohrung 9 ein.

Ein erleichtertes Einbringen des Tilgerelements 6 in den Bremskolbenhohlraum 5 wird durch vorherige Behandlung der Oberfläche 17 des Tilgerelements 6 mit einem den Gleitreibwiderstand herabsetzenden Mittel bewirkt.

Claims

1. Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen an einer Fahrzeugbremse beinhaltend mindestens ein aus einem temperaturbeständigen Trägermaterial mit einer Einlagerung von Massekörpern bestehendem Tilgerelement in einem Hohlraum eines Bremskolbens, dadurch gekennzeichnet, dass das Tilgerelement (6) spielfrei und beabstandet (14) von einer Druckplatte (11) in mindestens einem Kolbenhohlraum (5) angeordnet ist und das Trägermaterial (7) aus ausgehärtetem Silikon besteht, welches eine Shorehärte von mindestens zwanzig Shore besitzt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tilgerelement (6) mindestens eine axiale Bohrung (9) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor Einbringung in den Kolbenhohlraum das gehärtete Trägermaterial (7) an seiner Mantelfläche (17) mit einem den Gleitreibwiderstand herabsetzenden Mittel behandelt ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tilgerelement (6) in den Kolbenhohlraum (S) mittels Unterdruck einbringbar ist.