DE102008002538A1 - Brake caliper of at least 2 components - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bremssattel insbesondere wie er bei Kraftfahrzeugen mit Scheibenbremsen eingesetzt wird sowie die Herstellung eines solchen Bremssattels nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche. Der erfindungsgemäße Bremssattel sieht vor, dass mindestens eine als Versteifungselement ausgebildete Komponente des Bremssattels mit mindestens einer zweiten Komponente des Bremssattels kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist. Die kraft- und/oder formschlüssige Verbindung kann zum Beispiel durch Keilen, Klemmen, Verstiften oder Verschrauben erfolgen. Vorgeschlagen wird, das mindestens eine Versteifungselement aus einem Verbundwerkstoff zu fertigen. Dadurch kann die Masse des Bremssattels insgesamt reduziert werden. Eine bewährte Ausführung ist ein Versteifungselement 34a aus einem keramischen Grundkörper mit einem infiltrierten Leichtmetall, insbesondere einer Aluminiumlegierung, wie zum Beispiel AlSi12.The invention relates to a caliper, in particular as used in motor vehicles with disc brakes and the production of such a caliper according to the preamble of the independent claims. The brake caliper according to the invention provides that at least one component of the caliper designed as a stiffening element is non-positively and / or positively connected to at least one second component of the caliper. The non-positive and / or positive connection can be done for example by wedging, clamping, pinning or screwing. It is proposed to manufacture the at least one stiffening element made of a composite material. As a result, the mass of the caliper can be reduced overall. A proven embodiment is a stiffening element 34a made of a ceramic base body with an infiltrated light metal, in particular an aluminum alloy, such as AlSi12.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Bremssattel insbesondere, wie er bei Kraftfahrzeugen mit Scheibenbremsen eingesetzt wird, sowie die Herstellung eines solchen Bremssattels nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The The invention relates to a caliper, in particular, as in motor vehicles is used with disc brakes, as well as the production of such Brake caliper according to the preamble of the independent claims.

Bremseinheiten finden immer in den Bereichen Anwendung, in denen die Bewegung von Systemen kontrolliert verringert oder zum Stillstand geführt werden sollen. Bekannte Bauformen von Bremseinheiten bei z. B. im Straßenverkehr eingesetzten Kraftfahrzeugen sind zum Beispiel Backenbremsen, Trommelbremsen und Scheibenbremsen. Beim Bremsvorgang wirken auf die Bauteile der Bremseinheit hohe Bremskräfte ein, so dass diese erheblichen statischen und dynamischen Beanspruchungen standhalten müssen. So wird bei der Scheibenbremse die auf der Radwelle mitlaufende Bremsscheibe durch den relativ dazu feststehenden Bremssattel abgebremst. Die notwendige Bremskraft wird durch Anpressen von Bremsbelägen gegen die Bremsscheibe im Brückenbereich des Bremssattels aufgebracht. Brückenbereiche im Bremssattel sind somit besonders stark beanspruchte Bereiche.brake units always find application in areas where the movement of Systems controlled reduced or stopped should be. Known designs of brake units at z. In the Road traffic used cars are for example Shoe brakes, drum brakes and disc brakes. During braking act on the components of the brake unit high braking forces one, allowing these significant static and dynamic stresses have to withstand. So is the disc brake the on the wheel shaft revolving brake disc through the relative thereto braked fixed caliper. The necessary braking force is by pressing brake pads against the brake disc applied in the bridge area of the caliper. bridge areas in the caliper are thus particularly heavily stressed areas.

Die notwendige Steifigkeit der Bremssättel für die beim Bremsen auftretenden Beanspruchungen wird maßgeblich durch die konstruktive Ausführung und die Werkstoffauswahl bestimmt. Neben einer optimalen konstruktiven Gestaltung kommen aus diesem Grund im allgemeinen Werkstoffe zum Einsatz, die einen möglichst hohen E-Modul aufweisen. Üblicherweise werden Bremssätteln aus Gusseisen mit Kugelgraphit (GGG) hergestellt. Der E-Modul liegt zum Beispiel beim Gusseisenwerkstoff GGG50 bei EGGG50 = 170 GPa. Nachteilig wirkt sich jedoch die hohe Dichte von Gusseisen mit ϚGGG50 = 7,1 g/cm3 aus. Infolge dessen weisen derartige Bremssättel insgesamt eine hohe Masse auf.The necessary stiffness of the calipers for the stresses occurring during braking is significantly determined by the structural design and the choice of materials. In addition to an optimal structural design materials are generally used for this reason, which have the highest possible modulus of elasticity. Usually, calipers are manufactured from spheroidal graphite cast iron (GGG). The modulus of elasticity is, for example, the cast iron material GGG50 at E GGG50 = 170 GPa. The disadvantage, however, is the high density of cast iron with ϚGGG50 = 7.1 g / cm 3 . As a result, such calipers have a total of a high mass.

Zur Erreichung einer Gewichtsreduzierung sind Leichtbau-Bremssättel bekannt, bei denen die Bauteile aus Leichtmetallen, wie z. B. aus einer Aluminiumlegierung, gefertigt werden. So weist die Aluminiumlegierung ALSi7Mg mit ϚAlSi7Mg = 2,7 g/cm3 eine deutlich geringere Dichte auf, als vergleichsweise Gusseisen mit Kugelgraphit. Somit kann die Bauteilmasse verringert werden. Dem gegenüber steht jedoch ein ungünstig niedriges Widerstandsvermögen der Leichtmetalle gegen Verformung infolge eines niedrigen E-Moduls. Zur Erreichung der notwendigen Bauteilsteifigkeit, vor allem in den besonders beanspruchten Bremssattelbereichen, wie zum Beispiel im Brückenbereich, sind diese Bereiche konstruktiv mit einer entsprechend größeren Dicke auszuführen. Diese Möglichkeit ist jedoch nicht immer gegeben, da vielfach der zur Verfügung stehende Bauraum für derartige Bremseinheiten, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, begrenzt ist.To achieve a weight reduction lightweight brake calipers are known in which the components made of light metals, such as. B. made of an aluminum alloy. Thus, the aluminum alloy ALSi 7 Mg with ϚAlSi7Mg = 2.7 g / cm3 has a significantly lower density than comparable spheroidal graphite cast iron. Thus, the component mass can be reduced. On the other hand, there is an unfavorably low resistance of the light metals to deformation due to a low modulus of elasticity. In order to achieve the necessary component rigidity, especially in the particularly stressed brake caliper areas, such as in the bridge area, these areas are structurally designed with a correspondingly greater thickness. However, this possibility is not always given, since in many cases the available space for such brake units, especially in motor vehicles, is limited.

Eine Möglichkeit, die erforderlichen Wandstärken dennoch gering zu halten, ist die lokale Versteifung von Bereichen in Leichtbau-Bremssättel mit einem Werkstoff höheren E-Moduls. Somit kann weiterhin insgesamt eine Gewichtsreduzierung derartiger Bremssättel erreicht werden, wobei gleichzeitig die Wandstärken im Vergleich zu den Ausführungen der Leichtbau-Bremssättel ohne lokale Versteifung geringer ausgeführt werden können. Folglich kann auch der zur Verfügung stehende Bauraum leichter eingehalten werden.A Possibility of the required wall thicknesses nonetheless The local stiffening of areas in lightweight calipers is low with a material of higher modulus of elasticity. Thus, continue Overall, a weight reduction of such calipers be reached, at the same time the wall thicknesses in Comparison with the versions of the lightweight calipers can be carried out less without local stiffening. Consequently, the available space can be easily complied with become.

In der Schrift US 6 719 104 B1 wird ein Bremssattel für eine Bremseinheit für Fahrzeuge sowie die Herstellung eines solchen beschrieben. Dabei weist der Brückenbereich lokale Versteifungselemente aus einem Verbundwerkstoff auf. Die Versteifungselemente sind als Insert-Komponenten in unterschiedlichen Ausführungen durch Umgießen zum Beispiel mit einer Aluminiumlegierung im Brückenbereich implementiert.In Scripture US Pat. No. 6,719,104 B1 a caliper for a brake unit for vehicles and the production of such is described. In this case, the bridge region on local stiffening elements made of a composite material. The stiffening elements are implemented as insert components in different designs by encapsulation, for example, with an aluminum alloy in the bridge region.

In der Schrift US 5 433 300 ist ebenfalls ein Bremssattel mit einem Brückenbereich beschrieben, welcher als Versteifungselement eine eingelegte Insert-Komponente aufweist. Die Insert-Komponente besteht aus einem Keramikwerkstoff mit einer porösen Wabenstruktur. Zur Anfertigung des Bremssattels wird die Insert-Komponente in einer Gussform positioniert. Das keramische Versteifungselement wird dann mit einem Leichtmetall vollkommen umgossen. Infolge des verwendeten Druckgussverfahrens dringt das Leichtmetall auch in die Insert-Komponente ein und füllt die Wabenstruktur aus. Auch hier sind die Bauteile durch Stoffschluss miteinander verbunden.In Scripture US 5,433,300 Also, a caliper is described with a bridge portion, which has an inserted insert component as a stiffening element. The insert component consists of a ceramic material with a porous honeycomb structure. To make the caliper, the insert component is positioned in a mold. The ceramic stiffening element is then completely encapsulated with a light metal. As a result of the die casting process used, the light metal also penetrates into the insert component and fills the honeycomb structure. Again, the components are connected by material connection.

In der nachveröffentlichen Anmeldung 102006051200.6 wird die Herstellung eines Körpers aus einem Metall-Keramik-Verbundwerkstoff beschrieben und dessen Verwendung als Insert-Komponente zur Versteifung von Leichtbauteilen, insbesondere im Kraftfahrzeugbau. Die Insert-Komponente wird in die Gussform für ein Leichtbauteil eingebracht, wobei durch den anschließenden Vergießprozess die Herstellung des Leichtbauteils erfolgt.In the postponed application 102006051200.6 is the Production of a body from a metal-ceramic composite material and its use as an insert component for stiffening of lightweight components, in particular in motor vehicle construction. The insert component is introduced into the mold for a lightweight component, whereby by the subsequent Vergießprozess the manufacture of the lightweight component takes place.

In der Schrift WO 2004018718 wird ein Einlegeteil aus einem Faserverbundwerkstoff als Versteifungselement im Brückenbereich eines Bremssattels offenbart. Dieses Einlegeteil besteht aus einer Aluminiumlegierung und ist mit kontinuierlichen Keramik-Fasern durchzogen. Das Einlegeteil wird dann in einer Gussform im Brückenbereich angeordnet und mit einer Aluminiumlegierung zu einem Bremssattel gegossen. Zur Verbesserung der Anbindung des Einlegeteils an das es umschließende Leichtmetall ist auf dessen Teileoberfläche eine zusätzliche Haftbeschichtung aus Ni aufgebracht.In Scripture WO 2004018718 an insert of a fiber composite material is disclosed as a stiffening element in the bridge region of a brake caliper. This insert consists of an aluminum alloy and is traversed by continuous ceramic fibers. The insert is then placed in a mold in the bridge area and cast with an aluminum alloy to a caliper. To improve the connection of the one On the parts surrounding it, an additional adhesive coating of Ni is applied to the part of the metal surrounding it.

Bei allen bisher bekannten Bremssätteln mit vollkommenen umgossenen Versteifungselementen besteht bei den eingesetzten Gießverfahren prinzipiell die Gefahr, dass Gussfehler, fehlerhafte Positionierung der Einlegeteile innerhalb der Gussform und unzureichende Anbindung des Versteifungselementes an das Gussmaterial des Bremssattels auftreten können. Dies kann zu einer Erhöhung der Schadensanfälligkeit des Bremssattels im Betrieb führen. Außerdem sind beim Umgießen mit der Leichtmetallschmelze als auch bei einer zum Aushärten der Leichtmetall anschließenden Wärmebehandlung die eingelegten und umgossenen Insert-Komponenten hohen Temperaturen ausgesetzt. Temperaturbedingt können Fehlstellen im Versteifungselement entstehen, die die Belastbarkeit der Bremssättel reduziert.at All previously known brake calipers with perfect cast Stiffening elements consists of the casting methods used in principle, the risk of casting errors, incorrect positioning the inserts inside the mold and insufficient connection of the stiffening element may occur to the casting material of the caliper. This can increase the susceptibility to damage of the caliper during operation. Besides, they are when encapsulating with the light metal melt as well as at a subsequent curing of the light metal Heat treatment the inserted and encapsulated insert components high Exposed to temperatures. Temperature can cause defects arise in the stiffening element, the load capacity of the calipers reduced.

Oft ist es notwendig das Versteifungselement mit einer Haftbeschichtung zu versehen, um eine ausreichende Anbindung an den Gusswerkstoff zu erreichen. Dies ist ein zusätzlicher Prozessschritt, welcher weitere Fertigungskosten verursacht. Ferner ist fertigungsbedingt bei Bremssätteln mit umgossenen Versteifungselement immer der Gusswerkstoff mit einer entsprechenden Dicke an den Außenflächen des Versteifungselementes vorzusehen. Somit kann nicht der gesamte Querschnitt in diesem Bereich zu einer versteifenden Wirkung mit dem hierfür vorgesehenen Werkstoff mit höherem E-Modul genutzt werden. Bei Bremssättel, die außerdem mittels Druckgussverfahren komplett gegossen werden, sind die konstruktiven Gestaltungsregeln für den gesamten Bremssattel zu beachten. Da beim Druckguss im Wesentlichen nur Schieber und keine Kerne verwendet werden können, ist man durch eine möglichst symmetrische Ausgestaltung in der konstruktiven Ausführung eingegrenzt.Often it is necessary the stiffening element with an adhesive coating to provide sufficient bonding to the cast material too to reach. This is an additional process step which caused further production costs. Furthermore, it is production-related always on calipers with cast-in stiffening element the cast material with a corresponding thickness on the outer surfaces to provide the stiffening element. Thus, not the entire Cross-section in this area with a stiffening effect with the material provided for this purpose with higher E-module can be used. For calipers, the moreover are completely cast by die casting, are the constructive Design rules for the entire caliper must be observed. Because die casting essentially uses only slides and no cores you can be through a symmetrical as possible Design limited in the structural design.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der erfindungsgemäße Bremssattel sieht vor, dass mindestens eine als Versteifungselement ausgebildete Komponente des Bremssattels mit mindestes einer zweiten Komponente des Bremssattels kraft- und/oder formschlüssig verbunden ist. Dadurch ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik der Vorteil, dass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen einem Versteifungselement und den anderen Komponenten des Bremssattels entfällt. Durch eine derartige kraft- und/oder formschlüssige Verbindung ist insgesamt eine Erhöhung der Fehlertoleranz bei der Herstellung des Bremssattels im Vergleich von bisherigen stoffschlüssigen Verfahren möglich.Of the caliper according to the invention provides that at least a trained as a stiffening element component of the caliper with at least one second component of the caliper force and / or is positively connected. This results opposite the prior art, the advantage that a cohesive Connection between a stiffening element and the other components the caliper is omitted. Such a force and / or positive connection is an increase overall the fault tolerance in the manufacture of the caliper in comparison possible from previous cohesive methods.

Auch bezüglich der in den besonders beanspruchten Bereichen des Bremssattels erreichbaren Steifigkeit weist der erfindungsgemäße Bremssattel Vorteile auf gegenüber dem Stand der Technik. Der Bremssattel der vorliegenden Erfindung weist in diesen Bereichen einen Querschnitt auf, der ausschließlich aus einem Werkstoff mit einem hohen E-Modul besteht. Somit kann im Vergleich zu bisherigen Bremssätteln bei gleichem Querschnitt eine höhere Steifigkeit erreicht werden oder bei gleicher Steifigkeit ein kleinerer Querschnitt gewählt werden. Dies hat zur Folge, dass eine Bauraumreduzierung erreicht werden kann. Alternativ kann aber auch der eingesparte Bauraum genutzt werden, z. B. bei einer Scheibenbremse für den Einsatz von Bremsscheiben mit einem größeren Scheibendurchmesser.Also with respect to those in the particularly stressed areas the caliper achievable stiffness has the inventive Brake caliper advantages over the prior art. The caliper of the present invention has in these areas a cross-section made entirely of a material with a high modulus of elasticity. Thus, compared to previous calipers achieved with the same cross section, a higher rigidity be chosen or a smaller cross-section with the same rigidity become. This has the consequence that a space reduction is achieved can be. Alternatively, however, the space saved can be used be, for. B. in a disc brake for use of brake discs with a larger disc diameter.

Zusätzlich ist beim erfindungsgemäßen Bremssattel vorteilhaft, dass durch eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung von mindestens einem Versteifungselement mit mindestens einer weiteren Komponente des Bremssattels die optimale konstruktive Ausgestaltung der Einzelkomponenten nur wenig eingeschränkt wird. Erfindungsgemäß ergeben sich durch die vorerst getrennten Sattelkomponenten vorab für sich einfachere Bauteilkomponenten. Diese können jeweils optimiert auf die vorliegenden Belastungen und den zu Verfügung stehenden Bauraum ausgeführt werden. Erst durch die anschließende kraft- und/oder formschlüssige Verbindung ergibt sich die komplexere Form des Gesamtsattels.additionally is advantageous in the caliper according to the invention, that by a positive and / or positive connection of at least one stiffening element with at least one other Component of the caliper the optimal structural design the individual components is limited only slightly. According to the invention through the initially separated saddle components in advance for Easier component components. These can each optimized for the existing loads and the available standing space to be executed. Only through the subsequent non-positive and / or positive connection results in the more complex shape of the overall saddle.

Ein weiterer Vorteil ist der sehr einfache und kostengünstige Fertigungsprozess für den erfindungsgemäßen Bremssattel. Eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung erfordert lediglich eine Bearbeitung der Stoßstellen. Dies kann beispielsweise durch mechanische Verfahren erfolgen. Da das Versteifungselement als eigenständige Komponente und die wei teren Komponenten des Bremssattels jeweils getrennt voneinander gefertigt werden, ergibt sich bis zur Endmontage der Komponenten eine vereinfachte Logistik.One Another advantage is the very simple and inexpensive Production process for the invention Caliper. A positive and / or positive connection only requires a processing of the joints. This can be done for example by mechanical methods. Because the stiffening element as a separate component and the other components the caliper are each made separately from each other, results in a simplified up to the final assembly of the components Logistics.

Ebenfalls sehr vorteilhaft ist, dass durch das erfindungsgemäße Fertigungsverfahren des Bremssattels das mindestens eine vorhandene Versteifungselement keinen Temperaturbehandlungen ausgesetzt ist. Beim erfindungsgemäßen Bremssattel kann eine vollkommen getrennte Fertigung des Versteifungselementes einerseits und der mindestens einen weiteren Komponente des Bremssattels beispielsweise aus Leichtmetall erfolgen. Demzufolge kann ausschließlich die mindestens eine weitere Komponente des Bremssattels einem für sie vorgesehenen und optimierten Härteverfahren unterzogen werden.Also is very advantageous that by the inventive Manufacturing method of the caliper that at least one existing Stiffening element is not exposed to temperature treatments. When brake caliper according to the invention can be a perfect separate production of the stiffening element on the one hand and the at least one further component of the caliper, for example made of light metal. Consequently, only the at least one further component of the caliper a for they are subjected to proposed and optimized hardening procedures.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are in the drawing shown and explained in more detail in the following description. Show it

1 einen grundsätzlichen Aufbau einer Scheibenbremse in einer perspektivischen Darstellung, 1 a basic structure of a disc brake in a perspective view,

2 einen Bremssattel gemäß Stand der Technik im Zusammenbau mit angrenzenden Bauteilen in einer perspektivischen Darstellung, 2 a caliper according to the prior art in assembly with adjacent components in a perspective view,

3 einen erfindungsgemäßen Bremssattel in perspektivischer Darstellung, 3 a caliper according to the invention in a perspective view,

4 eine beispielhafte Ausführung einer Verbindung in einem erfindungsgemäßen Bremssattel zwischen einem Versteifungselement und mindestens einer weiteren Komponente des Bremssattels 4 an exemplary embodiment of a compound in a brake caliper according to the invention between a stiffening element and at least one further component of the caliper

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In 1 und 2 wird allgemein der grundsätzliche Aufbau einer Scheibenbremse erläutert, wie er insbesondere bei Kraftfahrzeugen verwendet wird. Dabei ist eine Bremsscheibe 10 über mehrere Verschraubungen 15 an eine drehbare Radachse verbunden. An einer Stelle ihres Umfangs taucht die Bremsscheibe 10 bereichsweise in einen nahezu u-förmig sie umgreifenden Bremssattel 50 ein. 2 zeigt den Bremssattel 50 mit angrenzenden Bauteilen.In 1 and 2 In general, the basic structure of a disc brake is explained, as it is used in particular in motor vehicles. There is a brake disc 10 over several screw connections 15 connected to a rotatable wheel axle. At one point of its circumference dip the brake disc 10 partially in a nearly U-shaped embracing it caliper 50 one. 2 shows the caliper 50 with adjacent components.

Der Bremssattel 50 ist über Befestigungsstellen 22 und 52 kraftschlüssig mit einem Sattelgehäuse 20 verbunden. Das Sattelgehäuse 20 ist rahmenartig ausgeführt und weist weitere Verschraubungsstellen 24 auf. Über diese Verschraubungsstellen 24 ist der Verbund von Bremssattel 50 und Sattelgehäuse 20 insgesamt relativ zur drehbaren Bremsscheibe 10 an einer Fahrzeugkarosserie fest verbunden. Der Bremssattel 50 ist im Querschnitt gesehen nahezu u-förmig ausgebildet, wobei zwischen beiden Schenkeln 58 und 59 die Bremsscheibe 10 angeordnet ist. Beide Schenkel 58 und 59 zeigen somit nach innen in Richtung des Mittelpunktes der Bremsscheibe 10. Der zur Fahrzeugkarosserie gewandte Schenkel 58 des Bremssattels 50 ist länger und massiver ausgeführt, wobei am Ende des Schenkels 58 die Befestigungsstellen 52 zum Sattelgehäuse 20 ausgebildet sind. Der massive innere Bereich des Schenkels 58 weist zwei auf gleicher Ebene parallel zueinander liegende becherartige Aussparungen 56 auf. Diese Aussparungen 56 nehmen jeweils einen hydraulischen oder pneumatischen Kolbenzylinder auf. Zwischen einer Seitenfläche der Bremsscheibe 10 und ihr jeweils zugewandten Schenkel 58 oder 59 des Bremssattels 50 ist jeweils ein Bremsbelag 40 angeordnet. Die Größe der Bremsbeläge 40 entspricht in etwa dem in den Bremssattel 50 eingetauchten Flächenbereich der Stirnseiten der Bremsscheibe 10. Bei nicht betätigter Bremse 100 sind die Bremsbeläge 40 jeweils gerade so weit von den Stirnflächen der Bremsscheibe 10 beabstandet, dass bei einem in Bewegung befindlichen Fahrzeug die dann mit der Radachse mitdrehende Bremsscheibe 10 ohne Berührung zu einer Bremskomponente drehen kann. Zum Abbremsen des Fahrzeugs wird die Bremse 100 betätigt. Dabei fahren die im Schenkel 58 des Bremssattels 50 befindlichen zwei Kolbenzylinder kontrolliert aus. Gleichzeitig werden dadurch beidseitig die Bremsbelege 40 auf die jeweilige Stirnseite der Bremsscheibe 10 angepresst. Die dadurch auftretende Reibkraft zwischen den Bremsbelägen 40 und der Bremsscheibe 10 wirkt als Bremskraft und verringert die Fahrzeugbewegung. Während des Bremsvorganges ist der Bremssattel 50 gegen die kraftaufbringenden Kolbenzylinder hin verspannt. Dies führt zu starken mechanischen Beanspruchungen, was durch den infolge der Reibkräfte erzeugten Temperaturanstieg innerhalb des Bremssattels 50 zusätzlich erhöht wird.The caliper 50 is over attachment points 22 and 52 non-positively with a saddle housing 20 connected. The saddle housing 20 is executed like a frame and has further screwing points 24 on. About these bolting points 24 is the composite of caliper 50 and caliper housing 20 in total relative to the rotatable brake disc 10 firmly connected to a vehicle body. The caliper 50 is seen in cross-section almost U-shaped, with between two legs 58 and 59 the brake disc 10 is arranged. Both thighs 58 and 59 thus show inward in the direction of the center of the brake disc 10 , The body turned to the vehicle body 58 the caliper 50 is longer and more massive, being at the end of the thigh 58 the attachment points 52 to the saddle housing 20 are formed. The massive inner area of the thigh 58 has two cup-like recesses lying parallel to one another on the same plane 56 on. These recesses 56 each take a hydraulic or pneumatic piston cylinder. Between a side surface of the brake disc 10 and her each facing thigh 58 or 59 the caliper 50 is each a brake pad 40 arranged. The size of the brake pads 40 roughly equivalent to that in the caliper 50 submerged area of the faces of the brake disc 10 , When the brake is not applied 100 are the brake pads 40 each just so far from the faces of the brake disc 10 spaced, that in a moving vehicle then the co-rotating with the wheel axle brake disc 10 can turn to a brake component without touching it. To brake the vehicle is the brake 100 actuated. They ride in the thigh 58 the caliper 50 located two piston cylinder controlled. At the same time the brake pads are on both sides 40 on the respective end face of the brake disc 10 pressed. The resulting frictional force between the brake pads 40 and the brake disc 10 acts as a braking force and reduces vehicle movement. During braking, the caliper is 50 braced against the force-applying piston cylinder. This leads to strong mechanical stresses, which is caused by the friction caused by the temperature increase within the caliper 50 additionally increased.

3 zeigt in einer perspektivischen Darstellung einen erfindungsgemäßen Bremssattel 50a. Der prinzipielle Einbau beispielsweise in eine Bremseinheit und der Zusammenbau mit angrenzenden Bauteilen entsprechen bei einer Ausführung der Bremseinheit als Scheibenbremse im Wesentlichen den Beschreibungen gemäß den 1 und 2. Das gleiche gilt für die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Bremssattels 50a. Der Unterschied im Aufbau eines der Erfindung zugrunde liegenden Bremssattels 50a ist primär an den Stellen zu finden, die im Betrieb der Bremseinheit 100 durch auftretende Belastungen besonders hoch mechanisch beansprucht sind. Je nach konstruktiver Ausführung des Bremssattels 50a können diese Bereiche variieren. Allen diesen Ausführungen ist gemein, dass der Bremssattel 50a in der Regel in besonders hoch beanspruchten Bereichen zumindest eine Komponente als Versteifungselement 34a aufweist. Dieses zumindest eine Versteifungselement 34a ist dann zumindest mit einer zweiten Komponente 35a des Bremssattels 50a kraft- und/oder formschlüssig verbunden. 3 shows a perspective view of a brake caliper according to the invention 50a , The basic installation, for example, in a brake unit and the assembly with adjacent components in an embodiment of the brake unit as a disc brake substantially the descriptions in accordance with 1 and 2 , The same applies to the operation of a brake caliper according to the invention 50a , The difference in the construction of a caliper on which the invention is based 50a is primarily to be found in the places in the operation of the brake unit 100 are particularly highly mechanically stressed by occurring loads. Depending on the design of the brake caliper 50a These areas may vary. All of these designs have in common that the caliper 50a usually in particularly highly stressed areas at least one component as a stiffening element 34a having. This at least one stiffening element 34a is then at least with a second component 35a the caliper 50a non-positively and / or positively connected.

So ist beispielsweise der Brückenbereich des Bremssattels 50, 50a ein mechanisch hochbeanspruchter Bereich. Als Brückenbereich wird in der Regel jener Teil des Bremssattels 50, 50a betrachtet, der zangenartig die in den Bremssattel 50, 50a eintauchende Bremsscheibe 10 umschließt. Darunter ist insbesondere der Schenkel 59 und zumindest ein der Bremsscheibe 10 zugewandte Teil des Schenkels 58 zu verstehen, sowie ein beide Schenkel 58, 59 verbindender Brückenboden 55.For example, the bridge area of the caliper 50 . 50a a mechanically highly stressed area. As a bridge area is usually that part of the caliper 50 . 50a considered, the pliers that in the caliper 50 . 50a immersed brake disc 10 encloses. Among them is in particular the thigh 59 and at least one of the brake discs 10 facing part of the thigh 58 to understand, as well as a both thighs 58 . 59 connecting bridge floor 55 ,

Gemäß der einen Ausführung des erfindungsgemäßen Bremssattels 50a in 3 ist ein Teil des Brückenbereichs als ein Versteifungselement 34a ausgebildet. Das Versteifungselement 34a umfasst den Schenkel 59 und den Brückenboden 55 des Bremssattels 50a. Das Versteifungselement 34a ist hauptsächlich als eine belastungsaufnehmende Komponente des Bremssattels 50a ausgelegt und optimiert. Innerhalb eines Verbindungsbereiches 60 ist das Versteifungselement 34a mit einem Brückensockel 35a kraft- und/oder formschlüssig verbunden angeordnet. So kann der Brückensockel 35a beispielsweise mit Hilfe von Schrauben 54 kraftschlüssig über Verschraubungsstellen 53a mit dem Versteifungselement 34a verschraubt sein.According to one embodiment of the caliper according to the invention 50a in 3 is a part of the bridge area as a stiffening element 34a educated. The stiffening element 34a around grasp the thigh 59 and the bridge floor 55 the caliper 50a , The stiffening element 34a is mainly as a load-bearing component of the caliper 50a designed and optimized. Within a connection area 60 is the stiffening element 34a with a bridge base 35a arranged positively and / or positively connected. So can the bridge pedestal 35a for example with the help of screws 54 non-positively via screw joints 53a with the stiffening element 34a be bolted.

Der Brückensockel 35a ist beispielsweise im Vergleich zum Versteifungselement 34a vorzugsweise die weniger beanspruchte Komponente des Bremssattels 50a. Somit kann der Brückensockel 35a aus einem Werkstoff bestehen, welcher im Gegensatz zum Versteifungselement 34a keine großen Anforderungen an die Festigkeit und Steifigkeit stellt. Vorteilsweise besteht eine solche Komponente aus einem Werkstoff mit niedriger Dichte. Damit kann die Gesamtmasse des Bremssattels 50a reduziert werden. In Frage kommen für derartige Komponenten Leichtmetalllegierungen, insbesondere bei einer Serienfertigung solche, die vergiessbar und aushärtbar sind. Gut geeignet sind aushärtbare Aluminiumlegierungen, wie z. B. AlSi7Mg.The bridge base 35a is for example compared to the stiffening element 34a preferably the less stressed component of the caliper 50a , Thus, the bridge socket 35a consist of a material which, in contrast to the stiffening element 34a does not place great demands on the strength and rigidity. Advantageously, such a component consists of a material with low density. This allows the total mass of the caliper 50a be reduced. In question come for such components light metal alloys, especially in a mass production those that are pourable and curable. Well suited are curable aluminum alloys, such as. B. AlSi 7 Mg.

Das Versteifungselement 34a ist für eine optimale Belastungsaufnahme sehr steif ausgeführt. Neben der konstruktiven Ausgestaltung wird zur Erreichung einer hohen Steifigkeit ein Werkstoff mit einem hohen E-Modul gewählt. Damit können auch die Wandstärken des Versteifungselementes 34a schmal ausgeführt werden. Werden bei kraftschlüssigen Verbindungen Gewinde direkt in den Versteifungselementen 34a vorgesehen, können Werkstoffe wie z. B. verschiedene Stahllegierungen oder auch Molybdän verwendet werden. Weist der gewählte Werkstoff dagegen noch eine geringe Dichte auf, kann die Masse des Bremssattels 50a insgesamt zusätzlich reduziert werden. Beide Eigenschaften werden in idealer Weise durch ein Versteifungselement 34a aus einem Verbundwerkstoff erfüllt. Bereits Guss-Metall-Matrix Komposite (Cast-MMC) zeigen, wenn auch nicht sehr ausgeprägt, einen erhöhten E-Modul auf. Vorteilhafter ist der Einsatz von Metall-Keramik-Verbundwerkstoffe. Diese Verbundwerkstoffe weisen sehr oft einen E-Modul > 150 MPa auf.The stiffening element 34a is very stiff for optimal load absorption. In addition to the structural design, a material with a high modulus of elasticity is selected to achieve a high rigidity. This can also the wall thickness of the stiffening element 34a be made narrow. Become in force-locking connections thread directly in the stiffening elements 34a provided, materials such. B. different steel alloys or molybdenum can be used. On the other hand, if the selected material still has a low density, the mass of the caliper can 50a be additionally reduced in total. Both properties are ideally achieved by a stiffening element 34a made of a composite material. Already casting metal matrix composites (Cast-MMC) show an increased modulus of elasticity, although not very pronounced. More advantageous is the use of metal-ceramic composite materials. These composites very often have an E-modulus> 150 MPa.

Eine bewährte Ausführung ist ein Versteifungselement 34a aus einem keramischen Grundkörper mit einem infiltrierten Leichtmetall, insbesondere einer Aluminiumlegierung, wie zum Beispiel AlSi12 oder AlSi7Mg. Der Grundkörper weist in vorteilhafter Weise bereits vor dem Infiltrieren mit einem Leichtmetall die Geometrie des fertigen Versteifungselementes 34a auf.A proven design is a stiffening element 34a from a ceramic base body with an infiltrated light metal, in particular an aluminum alloy, such as AlSi 12 or AlSi 7 Mg. The base body advantageously already has the geometry of the finished stiffening element before it is infiltrated with a light metal 34a on.

Das anschließende Infiltrieren des Grundkörpers mit einer Leichtmetallschmelze wird erleichtert, wenn im Grundkörper eine porige Grundstruktur vorliegt. Daher wird als eine Möglichkeit vorgeschlagen, den Grundkörper als Sinterbauteil auszuführen. Dabei besteht der Grundkörper im Wesentlichen aus gleichartigen oder verschiedenen versinterten keramischen Partikel und/oder Fasern aus Oxiden, wie z. B. Al2O3 oder TiO2, aus Karbiden, wie z. B. SiC oder aus Nitriden, wie z. B. Si3N4 oder AlN. Denkbar sind beispielsweise Al2O3-Partikel mit einem Längen-/Breitenverhältnis von 1 bis 5. Unabhängig vom Herstellungsverfahren des Grundkörpers ist für dessen optimale Infiltrierbarkeit mit einem Leichtmetall vorteilhaft, wenn dessen Porengefüge eine Gesamtporosität von 15% bis 60% aufweist, bevorzugt von 25% bis 50%. Der Porendurchmesser liegt idealerweise im Bereich zwischen 0,5 μm und 10 μm, bevorzugt im Bereich zwischen 1 μm und 5 μm.The subsequent infiltration of the base body with a light metal melt is facilitated if the base body has a porous basic structure. Therefore, it is proposed as a possibility to perform the main body as a sintered component. In this case, the main body consists essentially of the same or different sintered ceramic particles and / or fibers of oxides, such as. B. Al 2 O 3 or TiO 2 , from carbides, such as. B. SiC or nitrides, such as. B. Si 3 N 4 or AlN. For example, Al 2 O 3 particles having a length / width ratio of 1 to 5 are conceivable. Independently of the method of preparation of the base body, it is advantageous for its optimum infiltrability with a light metal if its pore structure has a total porosity of 15% to 60%, preferably of 25% to 50%. The pore diameter is ideally in the range between 0.5 .mu.m and 10 .mu.m, preferably in the range between 1 .mu.m and 5 .mu.m.

Sehr gute Werkstoffwerte zeigen aluminiumbasierte Metall-Keramik Verbundwerkstoffe mit einem Keramikanteil von bis zu 70%. In Versuchen kann gezeigt werden, dass Versteifungselemente aus 55–70 vol% Al2O3 und 30–45 vol% aus AlSi7Mg einen E-Modul bis zu 242 GPA und eine Festigkeit bis zu 600 MPa aufweisen. Derartige im Bremssattel 50a verwendete Versteifungselemente 34a, beispielsweise im Brückenbereich, weisen nicht nur eine hohe Steifigkeit aus, sondern genügen den Last-Anforderungen im Bauteil.Very good material values are shown by aluminum-based metal-ceramic composites with a ceramic content of up to 70%. In tests it can be shown that stiffening elements of 55-70 vol% Al 2 O 3 and 30-45 vol% of AlSi 7 Mg have an E-modulus up to 242 GPA and a strength up to 600 MPa. Such in the caliper 50a used stiffening elements 34a , For example, in the bridge area, not only have a high rigidity, but meet the load requirements in the component.

Neben der beschriebenen Ausführung eines Versteifungselementes 34a in zumindest einem Teil des Brückenbereichs, ist es durchaus denkbar auch andere Komponenten oder Bereiche des Bremssattels 50a mit einem oder mehreren Versteifungselementen 34a auszuführen. Auch in diesen Fällen ist im Verbindungsbereich 60 zumindest ein Versteifungselement 34a kraft- und/oder formschlüssig mit zumindest einer weiteren Komponente 35a des Bremssattels 50a verbunden. Die kraft- und/oder formschlüssige Verbindung kann zum Beispiel durch Keilen, Klemmen, Verstiften oder Verschrauben erfolgen.In addition to the described embodiment of a stiffening element 34a in at least part of the bridge area, it is quite conceivable other components or areas of the caliper 50a with one or more stiffening elements 34a perform. Also in these cases is in the connection area 60 at least one stiffening element 34a positive and / or positive fit with at least one other component 35a the caliper 50a connected. The non-positive and / or positive connection can be done for example by wedging, clamping, pinning or screwing.

Eine mögliche Ausführungsform einer kraft- und formschlüssigen Verbindung ist in 4 gezeigt. Innerhalb eines Verbindungsbereiches 60 sind ein Versteifungselement 34a (beispielsweise ein Teil des Brückenbereiches wie in 3) mit einer weiteren Komponente (beispielsweise dem Brückensockel 35a aus 3) verbunden. Hierzu sind am Versteifungselement 34a und an der mindestens einen weiteren Komponente 35a des Bremssattels 50a im Verbindungsbereich 60 an ihren jeweiligen Enden Montierabsätze 36, 38 ausgebildet, die ober- und unterseitig jeweils stufig zum restlichen Komponentenkörper 34a, 35a abgesetzt sind. Die Ober- und Unterseiten der Montierabsätze 36, 38 schließen im Verbindungsbereich 60 vorzugsweise jeweils bündig zueinander ab. An den Montierabsätzen 36, 38 sind ober- und unterseitig, vorzugsweise im Absatz zum jeweiligen restlichen Komponentenkörper 34a, 35a, Längsnuten 37, 39 eingebracht. Eine formschlüssige Verbindung des Versteifungselementes 34a und der mindestens einen weiteren Komponente 35a wird mittels mindestens zwei Stahlplatten 70 realisiert, die jeweils auf der Oberseite bzw. der Unterseite der Montierabsätze 38, 39 aufliegend angeordnet sind. Dabei greifen jeweils seitlich an den Stahlplatten 70 komplementär zu den Nuten 37, 39 ausgebildete Längsstege 47, 49 formschlüssig in die jeweiligen Nuten 37, 39 ein. Dadurch halten die Stahlplatten 70 das Versteifungselement 34a und die mindestens eine weitere Komponente 35a des Bremssattels 50a in Position zueinander. Durch den vorhandenen Formschluss können auch Kräfte aufgenommen werden. Vorzugsweise schließen die nach außen gewandten Flächen der Stahlplatten 70 bündig mit den angrenzenden Außenflächen des Versteifungselementes 34a bzw. der mindestens einen weiteren Komponente 35a des Bremssattels 50a ab.One possible embodiment of a non-positive and positive connection is in 4 shown. Within a connection area 60 are a stiffening element 34a (For example, a part of the bridge area as in 3 ) with another component (for example, the bridge socket 35a out 3 ) connected. These are the stiffening element 34a and at least one further component 35a the caliper 50a in the connection area 60 at their respective ends Montierabsätze 36 . 38 formed, the top and bottom each stage to the rest of the component body 34a . 35a are discontinued. The tops and bottoms of the mounting heels 36 . 38 close in the connection area 60 preferably in each case flush with each other. At the Montier paragraphs 36 . 38 are upper and underside, preferably in paragraph to the respective remaining component body 34a . 35a , Longitudinal grooves 37 . 39 brought in. A positive connection of the stiffening element 34a and the at least one further component 35a is made by means of at least two steel plates 70 realized, each on the top or bottom of Montierabsätze 38 . 39 are arranged lying on top. In each case grip on the side of the steel plates 70 complementary to the grooves 37 . 39 trained longitudinal webs 47 . 49 positively in the respective grooves 37 . 39 one. This will keep the steel plates 70 the stiffening element 34a and the at least one further component 35a the caliper 50a in position to each other. Due to the existing positive locking forces can also be absorbed. Preferably, the outwardly facing surfaces of the steel plates close 70 flush with the adjacent outer surfaces of the stiffening element 34a or the at least one further component 35a the caliper 50a from.

Zusätzlich ist eine kraftschlüssige Verbindung vorgeschlagen. Hierzu ist jeweils im Bereich der Montierabsätze 36 und 38 mindestens eine Durchgangsbohrung eingebracht. Ebenso sind zumindest angenähert achszentrisch zur jeweiligen Durchgangsbohrung Senkbohrungen in den Stahlplatten 70 eingebracht, wobei die Senkungen jeweils zur Außenseite der Stahlplatten 70 gerichtet sind. Die kraftschlüssige Verbindung des Versteifungselementes 34a mit der mindestens einen weiteren Komponente 35a ist somit als Durchsteckverschraubung realisiert. Hierzu werden Senkschrauben 54 verwendet, deren Schraubenkopf vorzugsweise innerhalb der Senkung der einen Stahlplatte 70 angeordnet ist. Ebenso sind die am Gewinde der Senkschrauben 54 verschraubten Gewindemuttern 75 bevorzugt innerhalb der Senkung der dann gegenüberliegenden Stahlplatte 70 angeordnet. Die beschriebene Durchsteckverbindung verspannt die außen liegenden Stahlplatten 70 gegen die dazwischen liegenden Montierabsätze 36, 38. In vorteilhafter Weise kann dadurch das Einschneiden eines Gewindes in beispielsweise das aus Verbundwerkstoff bestehende Versteifungselement 34a entfallen. Durch den vorhandenen Kraftschluss können Belastungen, die auf den Bremssattel 50a einwirken, aufgenommen werden.In addition, a non-positive connection is proposed. This is in each case in the range of Montierabsätze 36 and 38 at least one through hole introduced. Likewise, at least approximately achszentrisch to the respective through hole counterbores in the steel plates 70 introduced, the subsidence respectively to the outside of the steel plates 70 are directed. The frictional connection of the stiffening element 34a with the at least one further component 35a is thus realized as push-through fitting. For this purpose, countersunk screws 54 used, the screw head preferably within the lowering of a steel plate 70 is arranged. Likewise, at the thread of the countersunk screws 54 screwed threaded nuts 75 preferably within the reduction of the then opposite steel plate 70 arranged. The through-connection described tensions the outer steel plates 70 against the intermediate Montier paragraphs 36 . 38 , Advantageously, this can be the cutting of a thread in, for example, the composite material consisting of stiffening element 34a omitted. Due to the existing frictional load can be placed on the caliper 50a act, be recorded.

Es ist ebenso möglich, den kompletten Bremssattel 50a selbst als ein Versteifungselement 34a auszuführen. Demnach bestehen dann evt. auch nicht besonders beanspruchte Bereiche des Bremssattels 50a aus einem Verbundwerkstoff, auch wenn in diesen Bereichen keine hohen Steifigkeiten erforderlich sind. Dadurch kann beispielsweise die Komponentenzahl reduziert werden und der einteilige Bremssattel 50a zum Beispiel direkt mit dem Sattelgehäuse 20 verschraubt werden.It is also possible to use the complete caliper 50a even as a stiffening element 34a perform. Accordingly, then there may possibly not particularly stressed areas of the caliper 50a made of a composite material, even if high rigidity is not required in these areas. As a result, for example, the number of components can be reduced and the one-piece caliper 50a for example directly with the saddle housing 20 be screwed.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen nur beispielhaft mögliche konstruktive Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Bremssattels 50a. Selbstverständlich sind auch weitere nicht im Einzelnen aufgeführte vorteilhafte Ausführungen des Bremssattels 50a nach Gattung der unabhängigen Ansprüche möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. So ist der erfindungsgemäße Bremssattel 50a auch nur beispielsweise in einer Scheibenbremse beschrieben. Prinzipiell gilt in gleicher Weise dessen Einsatz in Bremseinheiten in einer anderen ausgeführten Bauform.The described embodiments show only by way of example possible constructive embodiments of a caliper according to the invention 50a , Of course, other not listed in detail advantageous embodiments of the caliper 50a to the type of the independent claims possible, without departing from the spirit of the invention. Such is the caliper according to the invention 50a also described for example only in a disc brake. In principle applies in the same way its use in brake units in another designed design.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bremssattels 50a aus mindestens zwei Komponenten, wird eine erste Komponente als ein Versteifungselement 34a ausgebildet. Als belastungsaufnehmende Komponente weist sie in der Regel einen höheren E-Modul auf, als die zumindest zweite Komponente. Hierzu wird für ein Versteifungselement 34a vorteilhaft als Werkstoff ein Verbundwerkstoff, insbesondere ein Metall-Keramik-Verbundwerkstoff verwendet.For the production of the caliper according to the invention 50a of at least two components, a first component is used as a stiffening element 34a educated. As a load-absorbing component, it generally has a higher modulus of elasticity than the at least second component. This is done for a stiffening element 34a advantageously used as a composite material, in particular a metal-ceramic composite material.

Eine Möglichkeit zur Anfertigung des Versteifungselementes 34a ist ein Ausgangspulver aus keramischen Partikeln und/oder Fasern zu einem Grünling mit der Geometrie des fertigen Versteifungselementes 34a zu verpressen. Als Ausgangspulver werden gleichartige oder vermischte Partikel und/oder Fasern aus Oxiden, wie z. B. Al2O3 oder TiO2, aus Karbiden, wie z. B. SiC oder aus Nitriden, wie z. B. Si3N4 oder AlN verwendet. Anschließend wird der Grünling zu einem keramischen Grundkörper gesintert. Dieser Grundkörper wird dann mit einer Leichtmetallschmelze, z. B. einer Aluminiumlegierung, insbesondere AlSi12, druckunterstützt infiltriert und zum fertigen Versteifungselement 34a abgekühlt.One way to make the stiffening element 34a is a starting powder of ceramic particles and / or fibers to a green compact with the geometry of the finished stiffening element 34a to press. As starting powder are similar or mixed particles and / or fibers of oxides, such as. B. Al 2 O 3 or TiO 2 , from carbides, such as. B. SiC or nitrides, such as. As Si 3 N 4 or AlN used. Subsequently, the green compact is sintered to a ceramic base body. This body is then mixed with a light metal melt, for. As an aluminum alloy, in particular AlSi 12 , pressure-assisted infiltrated and the finished stiffening element 34a cooled.

Zur Verbesserung der Infiltrierbarkeit des Leichtmetalls in den Grundkörper können dem keramischen Ausgangspulver vor dem Sinterprozess Porenbildner zugesetzt werden. Als geeignete Porenbildner werden längliche, leicht ausbrennbare Stoffe, wie z. B. Celluloseblättchen vorgeschlagen. Diese liegen in einem Mischungsverhältnis von 1 vol% bis 30 vol%, bevorzugt 2 vol% bis 20 vol%, im Ausgangspulver vor. Beim Sinterprozess brennen diese Porenbildner aus, so dass eine ausgeprägte Porenkanalstruktur entsteht.to Improvement of the infiltrability of the light metal in the basic body Can the ceramic base powder before the sintering process Pore formers are added. As a suitable pore-forming agent elongated, easily combustible substances, such. B. cellulose flakes proposed. These are in a mixing ratio from 1 vol% to 30 vol%, preferably 2 vol% to 20 vol%, in the starting powder in front. During the sintering process, these pore formers burn out, so that a pronounced pore channel structure arises.

Zusätzlich wird getrennt zum mindestens einem Versteifungselement 34a zumindest eine zweite Komponente 35a gefertigt. Als Werkstoff wird vorzugsweise ein Leichtmetall verwendet. So wird als eine Möglichkeit vorgeschlagen die zumindest zweite Komponente 35a aus einer aushärtbaren Aluminiumlegierung, insbesondere aus AlSi7Mg, zu gießen. Dies kann mittels konventionellen Schwerkraftguss erfolgen. Anschließend wird der Gusswerkstoff durch eine definierte Temperaturbehandlung ausgehärtet.In addition, it is separated from the at least one stiffening element 34a at least a second component 35a manufactured. The material used is preferably a light metal. Thus, as a possibility, the at least second component is proposed 35a from a hardenable aluminum alloy, in particular from AlSi 7 Mg to pour. This can be done by conventional gravity casting. Subsequently, the casting material is cured by a defined temperature treatment.

Zumindest das eine Versteifungselement 34a und zumindest die zweite Komponenten des Bremssattels 50a, werden kraft- und/oder formschlüssig verbunden. Dieses Verbinden kann zum Beispiel durch Keilen, Klemmen, Verstiften oder Verschrauben erfolgen.At least the one stiffening element 34a and at least the second components of the caliper 50a , are positively and / or positively connected. This connection can be done for example by wedging, clamping, pinning or screwing.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - WO 2004018718 [0009] - WO 2004018718 [0009]

Claims (22)

Bremssattel aus mindestens 2 Komponenten, wobei zumindest eine Komponente als Versteifungselement (34a) ausgebildet ist dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Versteifungselement (34a) mit mindestens einer zweiten Komponente (35a) kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden ist.Brake caliper consisting of at least 2 components, wherein at least one component is used as stiffening element ( 34a ) is characterized in that the at least one stiffening element ( 34a ) with at least one second component ( 35a ) is non-positively and / or positively connected with each other. Bremssattel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Versteifungselement (34a) aus einem Verbundwerkstoff gefertigt ist.Brake caliper according to claim 1, characterized in that the at least one stiffening element ( 34a ) is made of a composite material. Bremssattel nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Versteifungselement (34a) zumindest in einem Teil des Brückenbereiches ausgebildet ist.Brake caliper according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one stiffening element ( 34a ) is formed at least in a part of the bridge region. Bremssattel nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Versteifungselement (34a) ein Grundkörper mit infiltrierter Leichtmetalllegierung ist.Brake caliper according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one stiffening element ( 34a ) is a base body with infiltrated light metal alloy. Bremssattel nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus Keramik besteht.Brake caliper according to claim 4, characterized that the basic body is made of ceramic. Bremssattel nach mindestens einem der Ansprüche 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass das in den Grundkörper infiltrierte Leichtmetall eine Aluminiumlegierung ist, insbesondere AlSi12 oder AlSi7Mg.Brake caliper according to at least one of claims 4 and 5, characterized in that the light metal infiltrated into the body is an aluminum alloy, in particular AlSi 12 or AlSi 7 Mg. Bremssattel nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper im Wesentlichen aus keramischen Partikeln und/oder Fasern, insbesondere aus Oxiden (bevorzugt Al2O3 oder TiO2), Karbiden (bevorzugt SiC) oder Nitriden (bevorzugt Si3N4 oder AlN) gesintert ist.Brake caliper according to at least one of claims 4 to 6, characterized in that the main body consists essentially of ceramic particles and / or fibers, in particular of oxides (preferably Al 2 O 3 or TiO 2 ), carbides (preferably SiC) or nitrides (preferably Si 3 N 4 or AlN) is sintered. Bremssattel nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Al2O3-Partikel ein Längen-/Breitenverhältnis von 1 bis 5 aufweisen.Brake caliper according to claim 7, characterized in that the Al 2 O 3 particles have a length / width ratio of 1 to 5. Bremssattel nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper ein Porengefüge mit einer Gesamtporosität von 15%–60% (bevorzugt 25% bis 50%) und einen Porendurchmesser zwischen 0,5 μm und 10 μm (bevorzugt zwischen 1 μm und 5 μm) aufweist.Brake caliper according to at least one of the claims 4 to 8, characterized in that the main body a Pore structure with a total porosity of 15% -60% (preferably 25% to 50%) and a pore diameter between 0.5 .mu.m and 10 μm (preferably between 1 μm and 5 μm) having. Bremssattel nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Versteifungselement (34a) anteilig zwischen 55–70 vol% aus einem keramischen Grundkörper aus Al2O3 und anteilig zwischen 30–45 vol% aus einer darin infiltrierten Aluminiumlegierung AlSi2Mg besteht.Brake caliper according to at least one of claims 4 to 9, characterized in that the at least one stiffening element ( 34a ) Proportionally between 55-70 vol% of a ceramic base body made of Al 2 O 3 and proportionally between 30-45 vol% of an infiltrated therein aluminum alloy AlSi 2 Mg. Bremssattel nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens ein Versteifungselement (34a) einen E-Modul > 150 GPa aufweist.Brake caliper according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one stiffening element ( 34a ) has an E-modulus> 150 GPa. Bremssattel nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zweite Komponente (35a) aus einer aushärtbaren Leichtmetalllegierung, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung, gefertigt ist.Brake caliper according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one second component ( 35a ) is made of a hardenable light metal alloy, in particular of an aluminum alloy. Verfahren zur Herstellung eines aus mindestens zwei Komponenten bestehenden Bremssattels, mit den Verfahrensschritten, dass a) zumindest eine erste Komponente als Versteifungselement (34a) ausgebildet wird, dass b) zumindest eine zweite Komponente (35a) aus einem Leichtmetall angefertigt wird und dass c) zumindest die erste und zumindest die zweite Komponente (34a, 35a) kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden werden.Method for producing a brake caliper consisting of at least two components, with the method steps that a) at least one first component as stiffening element ( 34a ), that b) at least one second component ( 35a ) is made of a light metal and that c) at least the first and at least the second component ( 34a . 35a ) are positively and / or positively connected with each other. Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass das das zumindest eine Versteifungselement (34a) aus einem Verbundwerkstoff gefertigt wird.A method according to claim 13, characterized in that the at least one stiffening element ( 34a ) is made of a composite material. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüchen 13 und 14 dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff für das zumindest eine Versteifungselement (34a) ein Keramik-Metall-Verbundwerkstoff verwendet wird.Method according to at least one of claims 13 and 14, characterized in that as material for the at least one stiffening element ( 34a ) a ceramic-metal composite is used. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüchen 13 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des zumindest einen Versteifungselementes (34a) ein Ausgangspulver zu einem Grundkörper verpresst und gesintert wird, welcher zusätzlich druckunterstützt mit einer Leichtmetallschmelze infiltriert wirdMethod according to at least one of claims 13 to 15, characterized in that for the production of the at least one stiffening element ( 34a ) a starting powder is pressed into a base body and sintered, which is additionally infiltrated pressure assisted with a light metal melt Verfahren nach Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangspulver keramische Partikel und/oder Fasern, insbesondere aus Oxiden (bevorzugt Al2O3 oder TiO2), Karbiden (bevorzugt SiC) oder Nitriden (bevorzugt Si3N4 oder AlN) verwendet wird.A method according to claim 16, characterized in that as starting powder ceramic particles and / or fibers, in particular of oxides (preferably Al 2 O 3 or TiO 2 ), carbides (preferably SiC) or nitrides (preferably Si 3 N 4 or AlN) is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 und 17 dadurch gekennzeichnet, dass dem Ausgangspulver vor dem Sinterprozess 1 vol% bis 30% (bevorzugt 2 vol% bis 20 vol%) Porenbildner, bevorzugt längliche, leicht ausbrennbare Stoffe, im Besonderen Celluloseblättchen, zugesetzt werden.Method according to one of Claims 16 and 17 characterized in that the starting powder before the sintering process 1 vol% to 30% (preferably 2 vol% to 20 vol%) pore former, preferably elongated, easily burnable fabrics, in particular cellulose flakes, be added. Verfahren nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, dass die im Grundkörper vorhandenen Porenbildner beim Sinterprozess ausbrennen, so dass eine ausgeprägte Porenkanalstruktur entsteht.A method according to claim 18 characterized ge indicates that the pore formers present in the main body burn out during the sintering process, resulting in a pronounced pore channel structure. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19 dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper mit einer Leichtmetallschmelze, insbesondere mit einer Aluminiumlegierung, infiltriert wird.Method according to one of claims 16 to 19 characterized in that the basic body with a Light metal melt, in particular with an aluminum alloy, is infiltrated. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüchen 13 bis 20 dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zweite Komponente (35a) aus einem Leichtmetall, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung, gegossen wird.Method according to at least one of claims 13 to 20, characterized in that at least one second component ( 35a ) is cast from a light metal, in particular an aluminum alloy. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüchen 13 bis 21 dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden zumindest eines Versteifungselementes (34a) mit einer zumindest zweiten Komponente (35a) durch Keilen, Klemmen, Verstiften oder Verschrauben erfolgt.Method according to at least one of claims 13 to 21, characterized in that the joining of at least one stiffening element ( 34a ) with at least a second component ( 35a ) by wedging, clamping, pinning or screwing.
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