DE10031904C1

DE10031904C1 - Oscillation damping device, for automobile brake, has oscillation cancellation element contained within hollow space formed within braking piston

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

The oscillation damping device has an oscillation cancellation element (6) freely contained within a hollow space (5), incorporated in the braking piston (4) of the brake cylinder (3), at a relative spacing (14) from the pressure plate (11) inserted between the braking piston and the brake disc (13). The oscillation cancellation element is formed by a hardened silicon carrier material (7), having a Shore hardness of at least 20 Shore, incorporating metallic mass elements (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen an einer Fahrzeugbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for damping Vibrations on a vehicle brake according to the preamble of Claim 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.DE 197 16 569 A1 describes a device for damping of vibrations on a brake pad of a disc brake known as the mass body in a viscous medium Provides vibration absorber. Problematic with this Establishment is the fact that the absorber element acts as one cylindrical sleeve frictionally movable in a bore of the Brake piston is arranged. Caused by the between Brake disc and brake pad occurring during braking Vibrations can also vibrate between the Damper element and the bore of the brake piston occur can be in the frequency range audible to humans.

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.EP 0 316 521 A1 describes a Vibration damper known with play in a brake piston arranged and between an end flange Brake piston and pressure plate is held.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die eingangs beschriebenen Dämpfeinrichtungen derart weiterzubilden, dass die Absorption der zwischen Reibfläche und Bremsbelag auftretenden Schwingungen verbessert wird.It is an object of the invention to begin with Damping devices to develop such that the absorption the occurring between the friction surface and the brake pad Vibrations is improved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.This object is achieved by the features of Claim 1 solved. Include other advantageous features the subclaims.

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.The main advantage achieved with the invention is in that the damper element is made from a hardened Backing material with a defined Shore hardness of at least 20, preferably 25 to 30 shore, which is free of play z. B. by means of negative pressure in at least one recess, preferably bore, one or more brake cylinders can be introduced. There are mass bodies in the absorber element which has a higher specific density than that have hardened carrier material. Preferably, the Mass body made of metallic material. They are in spherical, cylindrical or rod-like shape. Due to the spatial proximity of the damper element to Contact surface between the brake friction surface and the brake pad, on the heat is generated during the braking process due to the friction the components of the absorber element (carrier material and Mass body) consist of temperature-resistant material.

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.The absorber element has at least one axial cavity, whose volume changes during the introduction of the absorber element can decrease in the brake piston cavity. For the assembly becomes the absorber element, the external dimensions of which are radial Direction a slight excess compared to the corresponding have internal dimensions of the brake piston cavity, form-fitting in front of the opening of the brake piston cavity brought.

Zur Reduzierung der Gleitreibkraft an der Mantelfläche des Tilgerelements kann diese vor Einbringung in den Bremskolbenhohlraum mit einem den Gleitreibwiderstand herabsetzenden Mittel behandelt werden.To reduce the sliding friction on the outer surface of the The absorber element can be inserted into the Brake piston cavity with a sliding friction resistance reducing agents are treated.

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.With a low Shore hardness of the carrier material, this can Damper element without tools by simply pressing it into the Brake piston cavity are introduced. If such simply push in the damper element without tools as a result higher Shore hardness of the carrier material is not possible for mounting on the free end of the damper element at least one bore end of the absorber element a negative pressure be created due to the at least one hole also acts in the brake piston cavity. Then through there prevailing negative pressure is the absorber element so far sucked into the brake piston cavity until between the side of the absorber element, which in the installed state of the Opening of the brake piston cavity is facing and the Opening containing end face of the brake piston a distance is set. This distance creates a direct contact between the damper element and the axially in front of the brake piston arranged pressure plate avoided. A direct contact would have higher residual braking torques when the brake is not applied and an undesirable longer brake pedal travel when braking Episode.

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.Any disassembly of the absorber element required can be z. B. with a tool with which Damper element is pulled out of the brake piston cavity. Disassembly by means of overpressure, which is connected to the at least one bore of the damper element is created and which due to the at least one hole in the absorber element in the Brake piston cavity acts and thus the absorber element from the Brake piston cavity pushes.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in zwei Abbildungen dargestellt, das nachfolgend näher beschrieben wird.In the drawing, an embodiment of the invention is in shown two pictures, which is described in more detail below becomes.

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. Fig. 1 shows a braking device 1 consisting essentially of a brake caliper 2 , in which at least one brake cylinder 3 is provided for receiving the brake piston 4 . This brake piston 4 contains a cavity 5 , preferably in the form of a bore, in which the damper element 6 is embedded without play. Mass elements 8 in the form of metallic, spherical or cylindrical elements are embedded in the absorber element 6 , which consists of hardened silicone as the carrier material 7 . The damper element has at least one bore 9 in the axial direction for assembly and disassembly purposes.

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.A pressure plate 11 is arranged between the brake piston 4 and a friction disk 13 and is supported in guides 18 of the brake caliper 2 . A brake pad 12 is also attached to the pressure plate 11 . A spacing 14 is provided between the damper element 6 and the pressure plate 11 .

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.When the braking process is initiated, the brake piston 4 presses the pressure plate 11 in the direction of the friction disk 13 as a result of an increase in the internal pressure in the brake cylinder 3 , so that the brake pad 12 comes into contact with the friction disk 13 . As a result, a braking torque is built up on the friction disk 13 and this device is the result of z. B. small fluctuations in thickness or deposits on their surface in vibrations. These vibrations are transmitted to the brake piston 4 via the brake pad 12 and the pressure plate 11 and are damped there in the absorber element 6 as a result of vibration absorption (energy absorption) by the mass bodies 8 embedded in the carrier material 7 .

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. Fig. 2 shows the introduction of the damper element into the brake piston cavity by means of negative pressure. Here, the damper element 6 bears positively with an oversize on the opening 10 of the brake piston cavity 5 . A suitable tool 15 is pressed against the side of the damper element 6 opposite the opening 10 of the brake piston cavity 5 . With the help of the tool 15 , a vacuum is generated in the brake piston cavity 5 via the channels 16 and the bore 9 of the absorber element 6 .

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.The negative pressure causes the damper element 6 to be sucked into the brake piston cavity 5 . The outer dimensions of the absorber element 6 adapt to the geometric shape of the brake piston cavity 5 . A reduction in the external dimensions of the absorber element 6 is possible due to the at least one bore 9 in the absorber element 6 . Material of the absorber element 6 penetrates into the bore 9 .

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.An easier introduction of the damper element 6 into the brake piston cavity 5 is effected by previously treating the surface 17 of the damper element 6 with a means that reduces the sliding friction resistance.

Claims

1. Device for damping vibrations on a vehicle brake, comprising at least one damper element made of a temperature-resistant carrier material with an incorporation of mass bodies in a cavity of a brake piston, characterized in that the damper element ( 6 ) is free of play and spaced ( 14 ) from a pressure plate ( 11 ) is arranged in at least one piston cavity ( 5 ) and the carrier material ( 7 ) consists of hardened silicone which has a Shore hardness of at least twenty Shore.

2. Device according to claim 1, characterized in that the absorber element ( 6 ) has at least one axial bore ( 9 ).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the hardened carrier material ( 7 ) is treated on its outer surface ( 17 ) with a means reducing the sliding friction resistance before introduction into the piston cavity.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the absorber element ( 6 ) in the piston cavity (S) can be introduced by means of negative pressure.