DE102018216341A1

DE102018216341A1 - Bremssystem für ein Fahrzeug, das einen Abdichtring mit einem Federelement hat

Info

Publication number: DE102018216341A1
Application number: DE102018216341.3A
Authority: DE
Inventors: Hatem Shahin
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2020-03-26

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bremssystem für ein Fahrzeug, welches aufweist:einen Zylinder (3),einen Kolben (4), der bewegbar innerhalb des Zylinders (3) angeordnet ist, wobei der Kolben (4) entlang einer Längsachse (5) bewegbar ist, um zumindest einen Bremsklotz gegen eine Bremsscheibe (2) zu drücken,einen Abdichtring (10), der den Kolben (4) umgibt und in einer in einer Wand des Zylinders (3) angeordneten Vertiefung (9) angeordnet ist, wobei die Vertiefung (9) dem Kolben (4) zugewandt ist. Der Abdichtring (10) weist einen Abdichtkörper (11) und zumindest ein Federelement (12), das zumindest teilweise innerhalb des Abdichtkörpers (11) angeordnet ist, auf.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bremssystem für ein Fahrzeug, aufweisend einen Zylinder und einen Kolben, der bewegbar innerhalb des Zylinders angeordnet ist, wobei der Kolben entlang der Längsachse bewegbar ist, um zumindest einen Bremsklotz gegen eine Bremsscheibe zu drücken, und einen Abdichtring, der den Kolben umgibt und in einer Nut angeordnet ist, die in einer Wand des Zylinders angeordnet ist, wobei die Vertiefung dem Kolben zugewandt ist, wie in dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs definiert ist.
Ein Problem, das bei bekannten Bremssystemen auftreten kann, besteht darin, dass sich der Kolben nicht zurück zu einer Ausgangsposition bewegt, wenn ein Bremsvorgang beendet ist, beispielsweise durch Verringerung von Hydraulikdruck oder Freigeben einer Parkbremse. Der Grund hierfür kann eine sogenannte Spaltextrusion sein, d. h. ein Festklemmen einer Dichtung, wie eines O-Rings in einem Spalt zwischen einer Zylinderwand und dem Kolben, wobei die Wirkung derart ist, dass der Bremsklotz oder die Bremsklötze in Kontakt mit der Bremsscheibe bleiben. Die Abdichtung kann auch eine Rückwärtsbewegung des Kolbens behindern, selbst wenn keine Spaltextrusion auftritt. Dies kann zu unerwünschten Erscheinungen wie Abrieb oder hohem Schleifdrehmoment führen und kann die Möglichkeit einer Interaktion zwischen den sich kontaktierenden Komponenten erhöhen, was seinerseits zu der Erzeugung von Quietschgeräuschen, Vibrationen und Rauigkeit führen kann.
Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bremssystem vorzuschlagen, das Probleme von Abrieb, Geräuschen, Schleppdrehmoment, Vibrationen und Rauigkeit vermeidet oder verringert. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Bremssystem nach Anspruch 1 gelöst. Ausführungsbeispiele dieses Bremssystems können zusätzliche Merkmale zeigen, wie in den abhängigen Ansprüchen definiert oder in der folgenden Beschreibung beschrieben.
Ein Bremssystem für ein Fahrzeug nach der Erfindung weist einen Zylinder, einen Kolben und einen Abdichtring auf. Der Kolben ist bewegbar innerhalb des Zylinders angeordnet, wobei der Kolben entlang einer Längsachse bewegbar ist, um zumindest einen Bremsklotz gegen eine Bremsscheibe zu drücken. Der Abdichtring umgibt den Kolben und ist in einer Vertiefung angeordnet, die in einer Wand des Zylinders angeordnet ist, wobei die Vertiefung dem Kolben zugewandt ist. Der Abdichtring weist einen Abdichtkörper und zumindest ein Federelement auf, das zumindest teilweise innerhalb des Abdichtkörpers angeordnet ist.
Das Federelement kann das vorgenannte Problem der Spaltextrusion mildern oder vermeiden, da es während einer Bremsaktion den Abdichtring in eine Ausgangsposition zwingt, insbesondere wenn ein Bremsvorgang beendet wird. Dies kann Abrieb des Abdichtrings herabsetzen. Weiterhin kann der das Federelement enthaltende Abdichtring eine Umkehrbewegung des Kolbens stützen, d. h. ein Zurücksetzen des Kolbens in eine Ausgangsposition, wenn ein Bremsdruck freigegeben wird. Die Wirkung ist dahingehend, dass der Kolben, der entlang der Längsachse durch insbesondere Hydraulikdruck zum Drücken zumindest eines Bremsklotzes gegen eine Bremsscheibe bewegbar ist, zuverlässig in seine Ausgangsposition zurückbewegt wird, sobald ein Bremsvorgang beendet ist, so dass der zumindest eine Bremsklotz unmittelbar von der Bremsscheibe entfernt wird. Somit können Klappern und andere Arten von Geräuschen (insbesondere im Niedrigfrequenzbereich, d. h. < 1000 Hz, wie Ächzen, Knarren oder Pfeifen) und Vibrationen, die durch Bremsklötze, die eine sich drehende Bremsscheibe berühren, bewirkt werden, sowie ein übermäßiger Abrieb von Bremsbelägen und ein unnötiger Energieverbrauch, der durch ein hohes Schleifdrehmoment bewirkt wird, vermieden oder herabgesetzt werden. Wie aus dem Vorstehenden folgt, kann somit die Ausgangsposition definiert werden als die Position des Abdichtrings und/oder des Kolbens vor dem Start eines Bremsvorgangs. Eine Bremsposition kann definiert werden als die Position des Abdichtrings und/oder des Kolbens, wenn der Bremsklotz gegen die Bremsscheibe gedrückt wird.
Bei einem Ausführungsbeispiel verstärkt das Federteil den Abdichtkörper, z. B. in einer axialen Richtung, einer radialen Richtung und/oder einer tangentialen Richtung. Weiterhin kann eine axiale Steifigkeit, eine radiale Steifigkeit und/ oder eine tangentiale (Torsions-)Steifigkeit des Abdichtrings einschließlich des Federelements höher als eine axiale Steifigkeit, eine radiale Steifigkeit und/ oder eine tangentiale Steifigkeit eines Abdichtrings mit einem gleichmäßig geformten festen Abdichtkörper ohne das Federelement sein. Die Art der Steifigkeit, die erhöht wird, kann abhängig von der Position des Federelements in dem Abdichtkörper und der Gestaltung des Federelements sein. Dies kann weiterhin die Lösung der vorgenannten Probleme unterstützen.
In einer Implementierungsweise unterscheidet sich ein Material des Federelements von einem Material des Abdichtkörpers. Beispielsweise kann der Abdichtkörper zumindest hauptsächlich aus einem Elastomer gebildet sein. Bei einem Ausführungsbeispiel besteht der Abdichtkörper aus einem monolithischen Material. Zusätzlich oder alternativ ist das Federelement aus einem metallischen oder Kunststoff-Material gebildet.
Um eine Abdichtung zwischen dem Kolben und dem Zylinder zu erhalten, ist der Abdichtkörper typischerweise in Abdichtkontakt mit dem Kolben. Weiterhin kann das Federelement im Abstand von dem Kolben sein. Jedoch kann bei einigen Ausführungsbeispielen das Federelement auch eine Abdichtfunktion haben. Beispielsweise kann das Federelement zumindest in Kontakt oder sogar in Abdichtkontakt mit dem Kolben sein. In diesen Fällen kann das Federelement die Abdichtung eines Raums zwischen dem Zylinder und dem Kolben unterstützen. In diesen Fällen kann der Abdichtkörper sogar einen Abstand von dem Kolben aufweisen.
Der Abdichtkörper kann eine Drehsymmetrie mit Bezug auf die Längsachse haben. Weiterhin kann der Abdichtring insgesamt eine Drehsymmetrie mit Bezug auf die Längsachse haben. Das Vorsehen einer Drehsymmetrie kann die Herstellung und die Installation der entsprechenden Komponente erleichtern.
Abhängig von der Form, der Anordnung und/oder der Orientierung des Federelements innerhalb des Abdichtkörpers kann das Federelement für eine Zugbelastung oder eine Druckbelastung oder für beide ausgestaltet sein. Das Federelement kann eine Kompressionsfeder sein. Das heißt, während des Bremsens bewegt sich der Kolben von einer Ausgangsposition zu der Bremsscheibe hin, wodurch das Federelement zusammengedrückt wird. Wenn der Druck in dem Bremszylinder abgebaut wird, unterstützt das Federelement die Bewegung des Kolbens in seine Ausgangsposition hin. Bei alternativen Ausführungsbeispielen ist das Federelement eine Zugfeder. Bei diesen Ausführungsbeispielen wird das Federelement während eines Bremsvorgangs gestreckt, d. h., wenn der Kolben zu der Bremsscheibe hin bewegt wird.
Die hier gezeigten Ausführungsbeispiele sind nicht auf nur ein Federelement beschränkt. Beispielsweise können mehrere Federelemente vorgesehen sein, z. B. 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder sogar mehr Federelemente, die zumindest teilweise innerhalb des Abdichtkörpers angeordnet sind. Das Federelement oder die Federelemente können auch vollständig innerhalb des Abdichtkörpers angeordnet sein.
Das Federelement kann verschiedene Formen haben. Beispielsweise kann das Federelement den Kolben umgeben. Weiterhin kann das Federelement eine Drehsymmetrie mit Bezug auf die Längsachse haben. Weiterhin kann das Federelement ringförmig sein. Bei einer Implementierungsweise ist das Federelement eine Scheibenfeder. Das Federelement kann sich unter einem Winkel zwischen 0° und 90° von der Längsachse aus radial erstrecken. Der Winkel kann kleiner als 80° oder kleiner als 70° oder kleiner als 60° sein. Darüber hinaus kann der Winkel größer als 40° oder größer als 45° oder größer als 50° sein. Optional erstreckt sich der Abdichtkörper von einem ersten axialen Ende zu einem zweiten axialen Ende. Bei einigen Ausführungsbeispielen erstreckt sich das Federelement von dem ersten axialen Ende zu dem zweiten axialen Ende des Abdichtkörpers. Weiterhin kann das Federelement ein erstes axiales Ende und ein zweites axiales Ende haben. Das Federelement kann eine Krümmung oder mehrere Krümmungen, die sich zwischen dem ersten axialen Ende und dem zweiten axialen Ende erstrecken, haben. Die Krümmung können während des Bremsens zusammengedrückt werden und können das Bereitstellen einer Gegenkraft zum Zurücksetzen des Kolbens und des Abdichtkörpers in ihre Ausgangspositionen erleichtern.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Federelement in das Material des Abdichtkörpers eingebettet. In diesem Fall kann das Material des Abdichtkörpers auf das Federelement geformt sein, um den Abdichtring herzustellen. Es kann vorgesehen sein, dass das Material des Abdichtkörpers das Federelement vollständig bedeckt, d. h. ohne jegliche Spalte zwischen dem Abdichtkörper und dem Federelement.
Optional weist der Abdichtkörper eine Nut auf und ist das Federelement zumindest teilweise in der Nut angeordnet. Die Nut und das Federelement können komplementäre Formen haben. Bei einigen Ausführungsbeispielen hat die Nut einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich, wobei das Federelement sich nur in dem ersten Bereich der Nut befindet. Die Nut kann ein geschlossenes Ende haben. Das Federelement kann an dem geschlossenen Ende der Nut anliegen. Weiterhin kann die Nut ein offenes Ende haben. Das offene Ende der Nut kann für das Einführen des Federelements in den Abdichtkörper konfiguriert sein. Das Federelement kann von dem offenen Ende der Nut hervorstehen. Die Nut kann auch zwei offene Enden haben.
Optional weist der Abdichtkörper einen ersten Bereich, der das Federelement enthält, und einen zweiten Bereich benachbart dem ersten Bereich auf, wobei der zweite Bereich kein Federelement enthält, wobei der zweite Bereich mit dem ersten Bereich in einer Richtung der Längsachse verbunden ist. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist ein erster Elastizitätsmodul des Abdichtkörpers in dem ersten Bereich verschieden von einem zweiten Elastizitätsmodul des Abdichtkörpers in dem zweiten Bereich.
Das Bremssystem kann eine Parkbremse enthalten, die elektrisch aktiviert werden kann. In diesem Fall kann das Federelement die Bewegung des Abdichtrings und des Kolbens in ihre jeweilige Ausgangsposition unterstützen, insbesondere wenn die Parkbremse freigegeben wird.
Es ist festzustellen, dass der Zylinder des Bremssystems kein separates Teil zu sein braucht. Stattdessen kann der Zylinder in integraler Teil eines Bremssattels oder eines Gehäuses eines Bremssattels sein.
Verschiedene Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann ersichtlich anhand der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wenn diese im Lichte der begleitenden Zeichnungen gelesen wird.

1 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Bremssystem,
2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Details des Bremssystems, wobei das gezeigte Detail ein Bereich oberhalb einer Längsachse eines Radbremszylinders, geschnitten entlang der Längsachse, ist,
3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Kolbens des Bremssystems,
4 zeigt eine Querschnittsansicht eines Details von 2, wobei das Detail einen Abdichtring, einen Teil eines Kolbens und einen Teil des Radbremszylinders des Bremssystems aufweist,
5 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abdichtrings, eines Teils eines Kolbens und eines Teils eines Radbremszylinders des Bremssystems entlang einer Längsachse nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel,
6 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abdichtrings, eines Teils eines Kolbens und eines Teils eines Radbremszylinders des Bremssystems entlang einer Längsachse nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel,
7 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abdichtrings, eines Teils eines Kolbens und eines Teils eines Radbremszylinders des Bremssystems entlang einer Längsachse nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel,
8 zeigte eine Querschnittsansicht eines Abdichtrings, eines Teils eines Kolbens und eines Teils eines Radbremszylinders des Bremssystems entlang einer Längsachse nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel,
9 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abdichtrings, eines Teils eines Kolbens und eines Teils eines Radbremszylinders des Bremssystems entlang einer Längsachse nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel, und
10 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abdichtrings, eines Teils eines Kolbens und eines Teils eines Radbremszylinders des Bremssystems entlang einer Längsachse nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel.

Im Folgenden werden wiederkehrende und ähnliche Merkmale in dieser und den nachfolgenden Darstellungen mit den gleichen Bezugszahlen versehen.
Das in 1 gezeigte Fahrzeug hat vier Räder und eine Radbremse für jedes der Räder. 1 zeigt einen Bremssattel 1 und eine Bremsscheibe 2 jeder dieser Radbremsen, die vom Scheibenbremsentyp sind. Sie können nicht nur durch Hydraulikdruck eines Bremsfluids betätigt werden, sondern auch elektrisch, so dass eine gewöhnliche hydraulische Betriebsbremse und eine elektrische Parkbremse in einem Bremssystem des Fahrzeugs kombiniert sein können.
2 zeigt ein Detail des Bremssystems, insbesondere einen Bereich eines Zylinders 3 des Bremssystems, der durch ein Gehäuse des Bremssattels 1 eines der Räder gebildet und somit ein integraler Teil hiervon ist, sowie einen Teil eines Kolbens 4, der bewegbar innerhalb des Zylinders 3 angeordnet ist. Soweit das gezeigte Detail betroffen ist, hat das Bremssystem eine Rotationssymmetrie mit Bezug auf eine Längsachse 5 des Zylinders 3. Der Kolben 4 ist entlang der Längsachse 5 bewegbar, um zumindest einen Bremsklotz gegen die jeweilige Bremsscheibe 2 zu drücken. Ein Spalt 26 erstreckt sich radial zwischen dem Zylinder 3 und dem Kolben 4, um eine axiale Bewegung des Kolbens 4 innerhalb des Zylinders 3 zu erleichtern.
Wie in 3 gezeigt ist, hat der Kolben 4 ein offenes Ende 4a (zeigt in 2 nach rechts) und ein geschlossenes Ende 4b (zeigt in 2 nach links und zu der jeweiligen Bremsscheibe 2 hin), so dass er entlang der Längsachse 5 bewegt werden kann, insbesondere durch Hydraulikdruck, der sich aus Bremsfluid ergibt, das in den Zylinder 3 und durch das offene Ende 4a in einen Hohlraum des Kolbens 4 gedrückt wird.
Das Bremssystem kann einen optionalen Parkbremsmechanismus aufweisen, der durch das offene Ende 4a in den Hohlraum des Kolbens 4 vorsteht. Der Parkbremsmechanismus weist eine Welle 6 auf, die entlang der Längsachse 5 angeordnet ist und eine Schraubspindel an ihrem Ende hat, sowie eine mit der Spindel 7 in Eingriff befindliche Mutter 8. Die Welle 6 mit der Spindel 7 kann durch einen elektrischen Motor (nicht gezeigt) so angetrieben werden, dass die Mutter 8 durch eine Drehung der Spindel 7 entlang der Längsachse 5 bewegt wird, um einen Druck auf das geschlossene Ende 4b des Kolbens 4 auszuüben oder diesen freizugeben und hierdurch die Parkbremse zu aktivieren oder zu deaktivieren. Bei alternativen Ausführungsbeispielen weist das Bremssystem keinen Parkbremsmechanismus auf.
Eine dem Kolben 4 zugewandte Vertiefung 9 ist in einer Wand des Zylinders 3 angeordnet, und ein Abdichtring 10, der einen Abdichtkörper 11 mit einem O-Ring aus einem Elastomer aufweist, ist in der Vertiefung 9 angeordnet und umgibt den Kolben 4, wobei er in abdichtendem Kolben mit dem Kolben 4 ist. Es ist festzustellen, dass der Zylinder 3 des Bremssystems ein separates Teil anstelle eines integrierten Teils des Gehäuses des Bremssattels 1 sein kann.
4 zeigt ein Detail des Querschnitts des Abdichtrings 10 nach dem Stand der Technik. 4 stellt den Abdichtring 10, einen Teil eines Kolbens 4 und einen Teil des Radbremszylinders 3 des Bremssystems dar. Ein Pfeil 21 stellt die Richtung der axialen Bewegung des Kolbens 4 dar, wenn ein Bremsvorgang durchgeführt wird, d. h., wenn der Kolben 4 zu der Bremsscheibe hin bewegt wird. Abdichtringe 10 dieser Art sind anfällig für das Problem der Spaltextrusion in den Spalt 26, wenn ein Bremsvorgang durchgeführt wird, d. h., wenn der Kolben 4 zu der Bremsscheibe 2 hin bewegt wird. Sie können auch eine umgekehrte Bewegung des Kolbens 4 zurück zu einer Ausgangsposition aufgrund von Reibungskräften behindern, selbst wenn keine Spaltextrusion auftritt.
Der Erfinder hat erkannt, dass diese Probleme überwunden oder zumindest gemildert werden können, indem zumindest ein Federelement 12 innerhalb des Abdichtkörpers 11 vorgesehen wird. Die in den 5 - 10 dargestellten Anordnungen unterscheiden sich von der in 4 gezeigten Anordnung dahingehend, dass der Abdichtring 10 einen Abdichtkörper und zumindest ein Federelement 12, das zumindest teilweise innerhalb des Abdichtkörpers 11 angeordnet ist, aufweist. Der in den 5 - 10 gezeigte Abdichtring 10 kann in Verbindung mit dem Bremssystem nach den 1-3 vorgesehen werden.
Im Folgenden wird Bezug auf die 5 - 10 genommen.
Im Allgemeinen weist der Abdichtring 10 einen Abdichtkörper 11 und zumindest ein Federelement 12, das innerhalb des Abdichtkörpers 11 angeordnet ist, auf. Der Abdichtkörper 11 besteht aus einem monolithischen elastischen Material, vorzugsweise aus einem Elastomer, wie Gummi oder Silikonmaterial. Das Federelement 12 kann aus einem metallischen oder Kunststoffmaterial bestehen, das verschieden von dem Material des Abdichtkörpers 11 ist. Aufgrund des Federelements 12 ist eine axiale Steifigkeit der in den 5 - 10 gezeigten Abdichtringe 10 höher als eine axiale Steifigkeit des in 4 gezeigten Abdichtrings 10. Weiterhin sind die Abdichtringe 10 der 5 - 10 sowohl in einer radialen Richtung als auch in einer tangentialen Richtung steifer im Vergleich mit dem Abdichtring 10 aus 4.
In Abhängigkeit von der Form, der Anordnung und/oder Orientierung des Federelements 12 innerhalb des Abdichtkörpers 11 kann das Federelement 12 für eine Zugbelastung oder eine Druckbelastung oder für beide gestaltet sein. In den 5 - 10 ist das Federelement 12 eine Druckfeder 12, die beim Zusammendrücken des Federelements 12 während der Bewegung des Kolbens 4 zu der Bremsscheibe 2 hin belastet werden kann. Eine von dem Federelement 12 bereitgestellte Federkraft wirkt in der entgegengesetzten Richtung des Pfeils 21 auf den Kolben 4 ein. Somit unterstützt, wenn der Druck in dem Bremszylinder 4 freigegeben wird oder wenn die Parkbremse freigegeben wird, das Federelement 12 die Bewegung des Kolbens 4 zu seiner Ausgangsposition hin. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann das Federelement 12 eine Zugfeder 12 sein, die beim Strecken des Federelements 12 während der Bewegung des Kolbens 4 zu der Bremsscheibe 2 hin belastet werden kann. Bei diesen Ausführungsbeispielen bewegt sich der Kolben 4 während eines Bremsvorgangs in der Richtung entgegengesetzt zu dem Pfeil 21.
Das Federelement 12 kann verschiedene Formen und Positionen innerhalb des Abdichtkörpers 11 haben, wie aus den 5 - 10 ersichtlich ist. In allen 5 - 10 ist das Federelement 12 ringförmig, umgibt den Kolben 4 und hat eine Drehsymmetrie mit Bezug auf die Längsachse 5. Wie z. B. in den 5, 6 und 9 gezeigt ist, ist das Federelement 12 eine Scheibenfeder, die sich radial innerhalb des Abdichtkörpers 11 unter einem konstanten Winkel α, der kleiner als 80° und größer als 50° ist, von der Längsachse 5 weg erstreckt.
Im Allgemeinen erstreckt sich der Abdichtkörper 11 von einem ersten axialen Ende 13 zu einem zweiten axialen Ende 14. Weiterhin kann das Federelement 12 ein erstes axiales Ende 19 und ein zweites axiales Ende 20 haben. Wie in den 7, 8 und 10 gezeigt ist, kann das Federelement 12 eine Krümmung 12 haben, die sich zwischen dem ersten axialen Ende 19 und dem zweiten axialen Ende 20 erstreckt. Die Krümmung 22 kann sich radial zu der Längsachse 5 und weg von dem Zylinder 3 erstrecken oder kann sich radial weg von der Längsachse 5 (siehe 7 und 8) und zu dem Zylinder 3 hin erstrecken. Die Form der Krümmung 22 trägt dazu bei, dem Federelement 12 Elastizität zu verleihen. Bei dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Federelement 12 axial von dem ersten axialen Ende 13 zu dem zweiten axialen Ende 14 des Abdichtkörpers 11, das heißt, das erste axiale Ende 19 des Federelements 12 ist an dem ersten axialen Ende 13 des Abdichtkörpers 11 angeordnet, und das zweite axiale Ende 20 des Federelements 12 befindet sich an dem zweiten axialen Ende 14 des Abdichtkörpers 11.
Zurückkommend auf die 5-10 kann der Abdichtkörper 11 eine Nut 15 aufweisen, wobei das Federelement 12 in der Nut 15 angeordnet werden kann. Wie in den 5 - 9 gezeigt ist, können die Nut 15 und das Federelement 12 komplementäre Formen haben. Die in 10 gezeigte Nut 15 kann eine andere Form als die Form des darin angeordneten Federelements 12 haben. Die Nut 15 kann ein offenes Ende 16 haben, das für die Einführung des Federelements 12 in die Nut 15 konfiguriert ist. Weiterhin kann die Nut 15 ein geschlossenes Ende 17 haben, an dem ein Endbereich des Federelements 12 anliegt. Wie in 7 illustriert ist, kann die Nut auch zwei offene Enden 16 haben. Um das Einführen des Federelements 12 zu erleichtern, kann die von dem offenen Ende 16 bereitgestellte Öffnung größer als eine Breite des Federelements 12 sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen (siehe 5 und 6) hat die Nut einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich, wobei das Federelement 12 ausschließlich in dem ersten Bereich der Nut 15 angeordnet ist.
Anstelle des Einführens des Federelements 12 in die Nut 15 kann das Material des Abdichtkörpers 11 auch auf das Federelement 12 geformt werden, während der Abdichtring 10 hergestellt wird. In diesem Fall kann das Federelement 12 in das Material des Abdichtkörpers 11 eingebettet werden. Es kann vorgesehen sein, dass das Material des Abdichtkörpers 10 das Federelement 11 vollständig bedeckt, d. h. ohne jegliche Spalte zwischen dem Abdichtkörper 11 und dem Federelement 12.
Um eine ausreichende Abdichtung zwischen dem Kolben 4 und dem Zylinder 3 zu erhalten, ist der Abdichtkörper 11 gewöhnlich in Abdichtkontakt mit dem Kolben 4 (siehe z. B. 5, 6, 7, 8 und 10). Weiterhin weist gemäß den 5 - 8 das Federelement 12 einen radialen Abstand von dem Kolben 4 auf. Jedoch kann bei den Ausführungsbeispielend der 9 und 10 das Federelement 12 zumindest in Kontakt (10) oder sogar in abdichtendem Kontakt (9) mit dem Kolben 4 sein. In diesen Fällen kann das Federelement 12 die Abdichtung eines Raums zwischen dem Zylinder 3 und dem Kolben 4 unterstützen. In 9 enthält das Federelement 12 einen Abdichtbereich 18, der als eine Abdichtlippe 18, die in abdichtendem Kontakt mit dem Kolben 4 ist, konfiguriert sein kann. Die Abdichtlippe 18 steht von dem offenen Ende 16 der Nut 15 vor und drückt radial gegen den Kolben 4. Weiterhin ist die Abdichtlippe 18 radial zwischen dem Kolben 4 und dem Abdichtkörper 11 angeordnet und dichtet den Spalt zwischen diesen ab.
Wie aus 6 ersichtlich ist, können auch mehrere Federelemente 12 in dem Abdichtring vorgesehen sein. Die Federelemente 12 in 6 sind gleich geformt und ähneln dem in 5 dargestellten Federelement 12.
Optional weist gemäß 8 der Abdichtkörper 11 einen ersten Bereich 11a, der das Federelement 12 enthält, und einen dem ersten Bereich 11a benachbarten zweiten Bereich 11b auf. Der erste Bereich 11a und der zweite Bereich können aus verschiedenen oder ähnlichen Elastomermaterialien gebildet sein. Der zweite Bereich 11b ist mit dem ersten Bereich 11a in der Richtung der Längsachse 5 verbunden. Das Federelement 12 ist in dem ersten Bereich 11a des Abdichtkörpers 11 angeordnet, wobei der zweite Bereich 11b kein Federelement enthält. Bei einigen Ausführungsbeispielen unterscheidet sich ein erster Elastizitätsmodul des Abdichtkörpers 11 in dem ersten Bereich 11a, der das Federelement 12 enthält, von einem zweiten Elastizitätsmodul des Abdichtkörpers 11b in dem zweiten Bereich. Der erste Elastizitätsmodul kann z. B. kleiner als der zweite Elastizitätsmodul sein.
Eine Form des in 10 gezeigten Federelements 12 unterscheidet sich leicht von einer Form der Nut 15 des darin angeordneten Abdichtkörpers 11. Das Federelement 12 hat im Allgemeinen einen C-förmigen Querschnitt, d. h. eines Kreises mit einer Öffnung. Die Öffnung des C kann entweder der Bremsscheibe 2 entlang der Längsachse 5 zugewandt sein (wie in 10) oder in eine entgegengesetzte Richtung zeigen. Das Federelement 12 ist teilweise in das Material des Abdichtkörpers 11 eingebettet. Weiterhin hat das Federelement 12 eine Kontaktfläche 25, die den Kolben 4 kontaktiert. Die Kontaktfläche 25 kann eine ringförmige Kontaktfläche sein, die den Kolben 4 umgibt. Weiterhin ist die Kontaktfläche 25 der Krümmung 22 in einer radialen Richtung zugewandt. Weiterhin kann ein sich radial erstreckender Zwischenbereich 23 die ringförmige Kontaktfläche 25 und die Krümmung 22 verbinden. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann eine/einer von der Krümmung 22, dem Zwischenbereich und/oder der ringförmigen Kontaktfläche 25 weggelassen werden.
Obgleich der in den 5 - 10 gezeigte Abdichtkörper 11 einen rechteckigen Querschnitt hat, sind andere Formen auch denkbar, wie runde, elliptische, quadratische oder polygone Querschnitte.
Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass jegliche in den 1-3, 5 - 10 gezeigte Merkmale miteinander kombiniert werden können oder getrennt beansprucht werden können, solange sie einander nicht widersprechen.
Bezugszeichenliste

1: Bremssattel
2: Bremsscheibe
3: Zylinder
4: Kolben
5: Längsachse
6: Welle
7: Spindel
8: Mutter
9: Vertiefung
10: Abdichtring
11: Abdichtkörper
12: Federelement
13: erstes axiales Ende
14: zweites axiales Ende
15: Nut
16: offenes Ende der Nut
17: geschlossenes Ende der Nut
18: Abdichtbereich
19: erstes axiales Ende
20: zweites axiales Ende
21: Bremsrichtung
22: Krümmung
23: Zwischenbereich
25: Kontaktfläche
26: Spalt
α: Winkel zwischen Längsachse 5 und Federelement 12

Claims

Bremssystem für ein Fahrzeug, welches aufweist: einen Zylinder (3), einen Kolben (4), der bewegbar innerhalb des Zylinders (3) angeordnet ist, wobei der Kolben (4) entlang einer Längsachse (5) bewegbar ist, um zumindest einen Bremsklotz gegen eine Bremsscheibe (2) zu drücken, einen Abdichtring (10), der den Kolben (4) umgibt und in einer Vertiefung (9) angeordnet ist, die in einer Wand des Zylinders (3) angeordnet ist, wobei die Vertiefung (9) dem Kolben (4) zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdichtring (10) einen Abdichtkörper (11) und zumindest ein Federelement (12), das zumindest teilweise innerhalb des Abdichtkörpers (11) angeordnet ist, aufweist.
Bremssystem nach Anspruch 1, bei dem der Abdichtkörper (11) zumindest hauptsächlich aus einem Elastomer gebildet ist und/oder das Federelement (12) zumindest hauptsächlich aus einem metallischen oder Kunststoffmaterial gebildet ist.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich das Federelement (12) radial unter einem Winkel zwischen 0° und 90° von der Längsachse (5) weg erstreckt.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Federelement (12) eine Scheibenfeder ist.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Abdichtkörper (11) sich von einem ersten axialen Ende (13) zu einem zweiten axialen Ende (14) erstreckt und das Federelement (12) sich von dem ersten axialen Ende (13) zu dem zweiten axialen Ende (14) des Abdichtkörpers (11) erstreckt.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Federelement (12) in Kontakt mit dem Kolben (4) ist oder einen Abstand von dem Kolben (4) aufweist.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Federelement (12) eine Druckfeder ist.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Federelement (12) in das Material des Abdichtkörpers (11) eingebettet ist.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Abdichtkörper (11) eine Nut (15) aufweist und das Federelement (12) zumindest teilweise in der Nut (15) angeordnet ist.
Bremssystem nach Anspruch 9, bei dem die Nut (15) ein offenes Ende (16) zum Einsetzen des Federelements (12) in den Abdichtkörper (11) hat.
Bremssystem nach Anspruch 10, bei dem das Federelement (12) von dem offenen Ende (16) der Nut (5) vorsteht.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Abdichtkörper (11) einen ersten Bereich (11a) aufweist, der das Federelement (12) enthält, und einen dem ersten Bereich (11a) benachbarten zweiten Bereich (11b) aufweist, wobei der zweite Bereich (11b) kein Federelement (12) enthält, wobei der zweite Bereich (11b) in einer Richtung der Längsachse (5) mit dem ersten Bereich (11a) verbunden ist.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Federelement (12) den Abdichtkörper (11) in einer axialen Richtung, einer radialen Richtung und/oder einer tangentialen Richtung verstärkt.