DE102015000926B4 - Process for manufacturing a brake caliper for a disc brake - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung eines als einstückiges Gussteil ausgebildeten Bremssattels (1) einer Scheibenbremse, mit mindestens einer innenseitigen Stützfläche (13) zur Abstützung einer Zuspanneinrichtung (2), wobei die Stützfläche (13) durch eine spangebende Bearbeitung ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Stützfläche (13) in die zugeordnete Wand des Bremssattels (1) ein sich in Längsrichtung der Wand erstreckender, umfänglich geschlossener Kanal (17) in einen angeformten Wulst (16) eingebracht wird, der danach auf der Innenseite des Bremssattels (1) geöffnet wird, unter Ausbildung einer Halbschale.Method for producing a brake caliper (1) of a disc brake designed as a one-piece cast part, with at least one inner support surface (13) for supporting a clamping device (2), the support surface (13) being formed by machining, characterized in that for formation the supporting surface (13) in the associated wall of the brake caliper (1), a peripherally closed channel (17) extending in the longitudinal direction of the wall is introduced into a molded bead (16), which is then opened on the inside of the brake caliper (1). , forming a half-shell.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bremssattels einer Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for producing a brake caliper for a disc brake according to the preamble of claim 1.
Der zunächst als Halbzeug vorliegende, einstückige Bremssattel wird durch Gießen hergestellt und nachfolgend insbesondere spangebend zur Funktionsfähigkeit weiter bearbeitet.The one-piece brake caliper, which is initially available as a semi-finished product, is produced by casting and is then further processed, in particular by cutting, to ensure it is functional.
Hierzu zählt die Ausformung von Stützflächen, an denen sich mittelbar ein Bremshebel einer Zuspanneinrichtung abstützt, die im Bremssattel positioniert ist. Mittels der Zuspanneinrichtung sind bei einer Bremsung an eine fahrzeugseitige Bremsscheibe Bremsbeläge pressbar, wobei der Bremssattel als Schiebesattel, Schwenksattel oder Festsattel ausgebildet sein kann.This includes the formation of support surfaces on which a brake lever of an application device that is positioned in the brake caliper is indirectly supported. By means of the application device, brake linings can be pressed onto a brake disk on the vehicle side during braking, the brake caliper being able to be designed as a sliding caliper, pivoting caliper or fixed caliper.
Eine Zuspanneinrichtung ist beispielsweise in der
Die Stützflächen für die Wälzlager müssen derart bearbeitet werden, dass ein störungsfreies Funktionsverhalten der Wälzlager gewährleistet ist.The support surfaces for the roller bearings must be machined in such a way that the roller bearings function correctly without any problems.
Jedoch ist diese Bearbeitung mit einem erheblichen fertigungstechnischen Aufwand verbunden, insbesondere da die Bearbeitung nur von einer Seite des Bremssattels her möglich ist.However, this processing is associated with a significant manufacturing effort, especially since processing is only possible from one side of the brake caliper.
Hierzu kommt ein geeignetes Bearbeitungswerkzeug, üblicherweise ein Fräser, zum Einsatz, der durch eine in einer Seitenwandung des Bremssattels vorgesehene, quer zur Zuspannrichtung verlaufende Bearbeitungsöffnung eingeführt wird.For this purpose, a suitable machining tool, usually a milling cutter, is used, which is inserted through a machining opening provided in a side wall of the brake caliper and running transversely to the application direction.
Allerdings ist die Bearbeitung der Stützflächen nur mit einem erheblichen Zeitaufwand möglich, die den steten Forderungen nach einer Reduzierung der Fertigungskosten entgegensteht. Überdies sind besondere Vorkehrungen zu treffen, um die seitliche Bearbeitungsöffnung zu verschließen und so den die Zuspanneinrichtung aufnehmenden Aufnahmeraum des Bremssattels zu schützen. Überdies wird eine den Stützflächen gegenüberliegende Montageöffnung des Aufnahmeraumes durch einen Verschlussdeckel verschlossen.However, the processing of the support surfaces is only possible with a considerable expenditure of time, which runs counter to the constant demands for a reduction in production costs. In addition, special precautions must be taken to close the lateral processing opening and thus to protect the receiving space of the brake caliper that accommodates the application device. In addition, a mounting opening in the receiving space that is opposite the support surfaces is closed by a sealing cover.
Zum Verschließen der seitlichen Bearbeitungsöffnung ist ein Deckel vorgesehen, der in die Bearbeitungsöffnung eingepresst wird. Dieser Presssitz muss so ausgeführt sein, dass eine dauerhafte Abdichtung gewährleistet ist. Naturgemäß ist dies nur mit einem entsprechend hohen Aufwand realisierbar, der einer rationellen und damit kostengünstigen Bereitstellung des Bremssattels entgegensteht.To close the side processing opening, a cover is provided, which is pressed into the processing opening. This press fit must be designed in such a way that a permanent seal is guaranteed. Naturally, this can only be achieved with a correspondingly high level of effort, which stands in the way of an efficient and therefore cost-effective provision of the brake caliper.
Des Weiteren wird durch die Bearbeitungsöffnung die Biegesteifigkeit des Bremssattels beeinträchtigt, da die Bearbeitungsöffnung in einen Bereich eingebracht werden muss, der einen wesentlichen Teil der Biegebeanspruchung des Bremssattels aufnimmt. Entsprechend ist daher der Bremssattel zu dimensionieren, um eine ausreichende Steifigkeit zu gewährleisten, was ebenfalls einer optimierten Herstellung entgegensteht.Furthermore, the flexural rigidity of the brake caliper is adversely affected by the machining opening, since the machining opening must be made in an area that absorbs a significant part of the bending stress on the brake caliper. The brake caliper must therefore be dimensioned accordingly in order to ensure sufficient rigidity, which also stands in the way of optimized production.
In der
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Der
Schließlich ist in der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass eine einfachere und kostengünstigere Herstellung möglich ist und die Stabilität des Bremssattels erhöht wird.The invention is based on the object of further developing a method of the generic type in such a way that simpler and more cost-effective production is possible and the stability of the brake caliper is increased.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a method having the features of claim 1.
Durch das neue Verfahren gestaltet sich die Herstellung des Bremssattels wesentlich einfacher und damit kostengünstiger. Dabei kommt das neue Verfahren bei jeder Art der Lagerung des Bremshebels am Bremssattel zum Einsatz, d.h., dann, wenn die Stützflächen der Aufnahme von Wälzlagern dienen oder der Aufnahme einer Wälzrolle, an denen jeweils der Bremshebel schwenkbar anliegt. Im Wesentlichen unterscheidet sich die jeweilige Einbringung des Kanals durch die Dimensionierung bzw. Art des spangebenden Werkzeugs und/oder Dicke der Wandung des Bremssattels in diesem Bereich, die als Vollmaterial ausgeführt ist.The new process makes the manufacture of the brake caliper much easier and therefore more cost-effective. The new method is used for any type of mounting of the brake lever on the brake caliper, ie when the support surfaces are used to accommodate roller bearings or to accommodate a roller on which the brake lever pivots. in the The respective incorporation of the channel differs essentially by the dimensioning or type of cutting tool and/or thickness of the wall of the brake caliper in this area, which is designed as solid material.
Je nach Bauart des Bremssattels bzw. der komplettierten Scheibenbremse wird der Kanal lediglich von einer Seite in den Bremssattel eingebracht oder von zwei, sich gegenüberliegenden Seiten, wobei der oder die gleichachsig angeordneten Kanäle als Blindkanäle eingebracht werden können.Depending on the design of the brake caliper or the completed disc brake, the channel is only introduced into the brake caliper from one side or from two opposite sides, with the channel or channels arranged on the same axis being able to be introduced as blind channels.
Die sich zunächst als vollumfänglich geschlossen darstellenden Kanäle werden in einem folgenden Verfahrensschritt auf ihrer dem Aufnahmeraum zugewandten Seite geöffnet, so dass sich, unabhängig von der Querschnittskontur, eine Halbschale ergibt, die praktisch die Stützfläche bildet. Entscheidend dabei ist, dass diese Stützfläche nicht weiter bearbeitet werden muss.The channels, which initially appear to be completely closed, are opened in a subsequent process step on their side facing the receiving space, so that a half-shell results, regardless of the cross-sectional contour, which practically forms the support surface. The decisive factor here is that this support surface does not have to be further processed.
Das Öffnen der Kanäle erfolgt durch ein spangebendes Werkzeug, insbesondere ein Fräswerkzeug, das durch die Montageöffnung eingeführt wird, die der Innenseite des in diesem Bereich einen Sattelkopf bildenden Bremssattels gegenüberliegt und die nach Komplettierung der Scheibenbremse, d.h. nach Einbringen von Funktionsteilen, wie der Zuspanneinrichtung, durch den Verschlussdeckel verschlossen wird.The channels are opened by a cutting tool, in particular a milling tool, which is inserted through the assembly opening, which is opposite the inside of the brake caliper, which forms a caliper head in this area, and which, after completion of the disc brake, i.e. after the introduction of functional parts, such as the clamping device, closed by the cap.
Wie erwähnt, wird der Bremssattel aus Gusseisen hergestellt, wobei die den Kanal nachfolgend aufnehmende Wand des Bremssattels, also des Sattelkopfes, entsprechend dick ausgebildet wird. Die nachträgliche Einbringung des Kanals in dieses Vollmaterial stellt sich insoweit auch bezüglich einer qualitativ hochwertigen Bearbeitung besonders vorteilhaft dar, als ein Verlaufen des Bohrers oder Fräsers praktisch ausgeschlossen ist.As mentioned, the brake caliper is made of cast iron, with the wall of the brake caliper receiving the channel, ie the caliper head, being made correspondingly thick. Subsequent incorporation of the channel into this solid material is also particularly advantageous with regard to high-quality machining, since the drill or milling cutter is practically ruled out.
Neben einer zylindrischen Form kann der Kanal auch eine im Wesentlichen rechteckige Kontur aufweisen, wozu ein geeignetes Fräswerkzeug zum Einsatz kommt.In addition to a cylindrical shape, the channel can also have an essentially rectangular contour, for which purpose a suitable milling tool is used.
Als besonders vorteilhaft zeigt sich das erfindungsgemäße Verfahren dann, wenn die Stützfläche der Aufnahme einer Wälzrolle dient, die einen relativ kleinen Durchmesser aufweist, so dass der Kanal mit einem entsprechend kleinen Bohrungsdurchmesser hergestellt werden kann.The method according to the invention is found to be particularly advantageous when the support surface is used to accommodate a roller which has a relatively small diameter, so that the channel can be produced with a correspondingly small bore diameter.
Die seitliche runde Öffnung, die bei der Herstellung des Kanals entsteht, kann in diesem Fall durch die durchmessergleiche Wälzrolle erschlossen sein, so dass kein zusätzlicher Deckel eingebracht werden muss.In this case, the round side opening that is created during the manufacture of the channel can be opened up by the rolling roller with the same diameter, so that no additional cover has to be introduced.
Zur Platzierung der Wälzrolle oder der Wälzlager ist der Kanal über seine gesamte Breite und Länge zu öffnen, wobei die den Kanal begrenzende Wandung so weit abgetragen werden kann, dass eine ausreichende Sicherung des einliegenden Lagerteils, also der Wälzrolle oder des Wälzlagers gewährleistet ist, andererseits der Bremssattel selbst durch die Reduzierung der Wanddicke in diesem Bereich sozusagen gewichtsoptimiert wird.To position the roller or the roller bearing, the channel must be opened over its entire width and length, whereby the wall delimiting the channel can be removed to such an extent that adequate securing of the bearing part, i.e. the roller or the roller bearing, is ensured, on the other hand the The brake caliper itself is weight-optimized, so to speak, by reducing the wall thickness in this area.
Dies betrifft insbesondere die Ausbildung der Stützfläche für die Aufnahme eines Wälzlagers bzw. dessen Lagerschale, deren Krümmungsradius größer ist als der bei einer Wälzrolle, so dass zur Ausbildung des Kanals eine entsprechend Wanddicke beim Gießen vorgesehen werden muss.This relates in particular to the design of the support surface for accommodating a roller bearing or its bearing shell, the radius of curvature of which is larger than that of a roller, so that a corresponding wall thickness must be provided during casting to form the channel.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous developments of the invention are characterized in the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie Ausführungsbeispiele eines danach hergestellten Bremssattels werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.The method according to the invention and exemplary embodiments of a brake caliper produced using it are described below with reference to the attached drawings.
Es zeigen:
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1 eine Scheibenbremse mit einem erfindungsgemäßen Bremssattel in einer geschnittenen Seitenansicht -
2 und3 jeweils anhand verschiedener Beispiele die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte, dargestellt in Teilausschnitten des Bremssattels in einer schematischen und perspektivischen Ansicht.
-
1 a disc brake with a caliper according to the invention in a sectional side view -
2 and3 each using different examples, the method steps according to the invention, shown in partial sections of the brake caliper in a schematic and perspective view.
In der
Im Bremsträger 14 sind in einem Belagschacht zwei Bremsbeläge 4 angeordnet, die bei einer Bremsung beidseitig reibend an der Bremsscheibe 3 anliegen.In the
Der Bremssattel 1 weist einen Aufnahmeraum 8 auf, in dem eine Zuspanneinrichtung 2 positioniert ist, mit einem über einen Bremszylinder 5 betätigbaren Bremshebel 6, der endseitig als Exzenter 11 ausgebildet ist und an einer Brücke 7 anliegt, in der nicht dargestellte Stellspindeln gelagert sind, über die der zugeordnete Bremsbelag 4 gegen die Bremsscheibe 3 pressbar ist, unter Verschiebung des Bremssattels 1 derart, dass der gegenüberliegende, reaktionsseitige Bremsbelag 4 an die andere Seite der Bremsscheibe 3 pressbar ist, wobei dieser reaktionsseitige Bremsbelag 4 an einem Sattelrücken des Bremssattels 1 anliegt.The brake caliper 1 has a
Zur Montage der im Aufnahmeraum 8 befindlichen Funktionsteile ist auf der dem aktionsseitigen Bremsbelag 4 zugewandten Seite eine Montageöffnung 9 vorgesehen, die durch eine Verschlussplatte 10 verschlossen ist, wobei die beiden erwähnten Stellspindeln diese Verschlussplatte 10 durchtreten.For the assembly of the functional parts located in the
Im Ausführungsbeispiel stützt sich der Exzenter 11 auf der der Brücke 7 gegenüberliegenden Seite an einem Sattelkopf 15 des Bremssattels 1 ab, in Bereichen, die halbkreisförmig über einen Winkelbereich von etwa 180° als Stützflächen 13 ausgebildet sind. Um ein leichtes Verschwenken des Bremshebels 6 zu ermöglichen, sind zwischen den Stützflächen 13 und dem Exzenter 11 Wälzlager 12 angeordnet.In the exemplary embodiment, the eccentric 11 is supported on the side opposite the bridge 7 on a
Gemäß der Erfindung wird in den zunächst als Guss-Rohling vorliegenden Bremssattel 1 zur Ausbildung der Stützfläche 13 in die den Sattelkopf 15 bildende Wand des Bremssattels 1 ein sich in dessen Länge erstreckender umfänglich geschlossener Kanal 17 eingebracht, wozu ein Zerspanungswerkzeug, d.h. ein Bohrer oder Fräser seitlich parallel zur Wandung des Bremssattels 1 eingeführt wird. Dies ist in der
Bei dem in der
In einem folgenden Verfahrensschritt wird der Kanal 17 auf seiner dem Aufnahmeraum 8 zugewandten Innenseite geöffnet, so dass sich eine offene Rinne bildet unter Freilegung der Stützflächen 13. Dies ist in den
Zur Abtragung des Wulstes 16 findet ein Zerspanungswerkzeug, insbesondere ein Fräser Verwendung, der durch die Montageöffnung 9 des Bremssattels 1 eingeführt wird, wodurch eine unproblematische Bearbeitung möglich wird.A cutting tool, in particular a milling cutter, is used to remove the
Im Übrigen ist der jeweilige Kanal 17 als Blindkanal ausgebildet, d.h., an einem Ende verschlossen. Denkbar ist auch, den Kanal 17 durchgängig zu gestalten, wobei ein Mittelsteg erhalten bleiben kann, der quer zur Längserstreckung des Kanals 17 verläuft und eine seitliche Begrenzung beispielsweise für die Wälzlager 12 bildet.Otherwise, the
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