DE102020207327A1 - Brake caliper, brake system and method for manufacturing a brake caliper - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremssattel für eine Fahrzeugscheibenbremse, umfassend ein Gehäuse (1) mit einem äußeren Arm (1.2) zum Kraftunterstützen eines ersten Bremsklotzes (4) und einem inneren Arm (1.1) zum Kraftunterstützen eines Aktuators (2) zum Betätigen eines zweiten Bremsklotzes (5). Das Gehäuse (1), mitsamt dem inneren Arm (1.1) und dem äußeren Arm (1.2), ist als ein einziges zusammenhängendes Teil ausgebildet, das aus einem profilierten Stangenmaterial (10) hergestellt ist. Die Anmeldung bezieht sich auch auf ein Bremssystem, das diesen Bremssattel enthält, und auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bremssattels.The invention relates to a brake caliper for a vehicle disc brake, comprising a housing (1) with an outer arm (1.2) for force-assisting a first brake pad (4) and an inner arm (1.1) for force-assisting an actuator (2) for actuating a second Brake pad (5). The housing (1), together with the inner arm (1.1) and the outer arm (1.2), is designed as a single coherent part made from a profiled rod material (10). The application also relates to a brake system that includes this brake caliper and to a method for manufacturing such a brake caliper.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremssattel für eine Fahrzeugscheibenbremse, ein Bremssystem, das einen Bremssattel enthält, und ein Verfahren zur Herstellung eines Bremssattels.The invention relates to a brake caliper for a vehicle disc brake, a brake system that includes a brake caliper, and a method for manufacturing a brake caliper.
In Scheibenbremsen werden typischerweise Bremssättel verwendet, um Bremsklötze zu halten, die zum Bremsen gegen die Bremsscheibe gedrückt werden können. Um die Sicherheit der Insassen und gute Leistungsfähigkeit zu gewährleisten, sollten Bremssättel einerseits robust sein. Andererseits ist es üblicherweise wünschenswert, Bremssättel zu haben, die leichtgewichtig sind. In Anbetracht der manchmal widersprüchlichen Natur dieser mechanischen Anforderungen erfordern Bremssättel, die diese Anforderungen erfüllen, typischerweise einen komplizierten Herstellungsprozess und sind daher teuer.Brake calipers are typically used in disc brakes to hold brake pads that can be pressed against the brake disc to brake. In order to ensure the safety of the occupants and good performance, brake calipers should be robust on the one hand. On the other hand, it is usually desirable to have calipers that are lightweight. Given the sometimes conflicting nature of these mechanical requirements, brake calipers that meet these requirements typically require a complicated manufacturing process and are therefore expensive.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, einen Bremssattel mit den gewünschten mechanischen Eigenschaften vorzuschlagen, der verglichen mit aus dem Stand der Technik bekannten Bremssätteln zu niedrigeren Kosten hergestellt werden kann.It is therefore the object of the invention to propose a brake caliper with the desired mechanical properties, which can be produced at lower costs compared with brake calipers known from the prior art.
Dies wird durch einen Bremssattel gemäß unabhängigem Anspruch 1, durch ein Bremssystem gemäß Anspruch 8 und durch ein Verfahren gemäß Anspruch 14 erreicht. Vorteilhafte Ausführungen können außerdem die Merkmale aufweisen, die in den abhängigen Ansprüchen oder in der nachfolgenden Beschreibung erwähnt sind, oder die in den Figuren gezeigt sind.This is achieved by a brake caliper according to
Demgemäß wird ein Bremssattel für eine Fahrzeugscheibenbremse vorgeschlagen, der ein Gehäuse mit einem äußeren Arm zum Kraftunterstützen eines ersten Bremsklotzes und einem inneren Arm zum Kraftunterstützen eines Aktuators zum Betätigen eines zweiten Bremsklotzes aufweist. Erfindungsgemäß ist das Gehäuse, mitsamt dem inneren Arm und dem äußeren Arm, als ein einziges zusammenhängendes Teil ausgebildet, das aus einem profilierten Stangenmaterial hergestellt ist. In der Folge kann der Bremssattel in einem sehr einfachen Prozess und somit zu sehr geringen Kosten hergestellt werden. Insbesondere kann das Gehäuse von einem profilierten Stangenmaterial abgetrennt sein.Accordingly, a brake caliper for a vehicle disc brake is proposed which has a housing with an outer arm for force-assisting a first brake pad and an inner arm for force-assisting an actuator for actuating a second brake pad. According to the invention, the housing, together with the inner arm and the outer arm, is designed as a single cohesive part which is made from a profiled rod material. As a result, the brake caliper can be manufactured in a very simple process and thus at very low cost. In particular, the housing can be separated from a profiled rod material.
Wie erwähnt, bezieht sich die Anmeldung auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Bremssattels für eine Fahrzeugscheibenbremse. Insbesondere kann das Verfahren dazu verwendet werden, das hierin beschriebene Bremssattelgehäuse herzustellen.As mentioned, the application also relates to a method for manufacturing a brake caliper for a vehicle disc brake. In particular, the method can be used to manufacture the brake caliper housing described herein.
Dementsprechend wird in einem Schritt des Verfahrens ein profiliertes Stangenmaterial mit einem im Wesentlichen U-förmigen Profil bereitgestellt. Dieses Stangenmaterial kann als prismatisch geformt angesehen werden, mit einem im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt. Insbesondere umfasst das Profil zwei Arme. Eine Arbeitsrichtung des Stangenmaterials ist orthogonal zu einer Rotationsachse einer Bremsscheibe der Fahrzeugscheibenbremse, wobei der herzustellende Bremssattel einen Teil der besagten Fahrzeugscheibenbremse darstellen kann.Accordingly, in one step of the method, a profiled rod material with an essentially U-shaped profile is provided. This rod material can be viewed as prismatically shaped, with a substantially U-shaped cross section. In particular, the profile comprises two arms. A working direction of the bar material is orthogonal to an axis of rotation of a brake disk of the vehicle disk brake, wherein the brake caliper to be produced can represent part of said vehicle disk brake.
In einem weiteren Schritt des Verfahrens wird das profilierte Stangenmaterial oder ein Abschnitt davon bereitgestellt als ein Gehäuse für den Bremssattel, wobei die beiden Arme einen äußeren Arm und einen inneren Arm des Gehäuses bilden.In a further step of the method, the profiled rod material or a section thereof is provided as a housing for the brake caliper, the two arms forming an outer arm and an inner arm of the housing.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt zum Abtrennen eines Abschnitts von dem Stangenmaterial an zumindest einer Schneidposition, vorzugsweise durch Schneiden des Stangenmaterials in eine Schneidrichtung, die orthogonal zu einer longitudinalen Richtung des Stangenmaterials verläuft, wobei das Gehäuse aus dem abgetrennten Abschnitt des Stangenmaterials hergestellt wird. Die longitudinale Richtung des Stangenmaterials entspricht der besagten Arbeitsrichtung.In one embodiment, the method comprises a step of severing a section from the rod material at at least one cutting position, preferably by cutting the rod material in a cutting direction which is orthogonal to a longitudinal direction of the rod material, the housing being produced from the severed section of the rod material . The longitudinal direction of the bar material corresponds to said working direction.
Die Schneidpositionen können äquidistant zueinander sein. Somit können mehrere Gehäuse für Bremssättel günstig produziert werden, indem das profilierte Stangenmaterial einfach in eine Mehrzahl von Abschnitten separiert wird, wobei jeder von ihnen einen der Bremssättel bildet.The cutting positions can be equidistant from one another. Thus, multiple housings for brake calipers can be produced inexpensively by simply separating the profiled rod material into a plurality of sections, each of which forms one of the brake calipers.
Das profilierte Stangenmaterial kann durch Extrudieren eines metallischen Materials, vorzugsweise von Aluminium oder einer Aluminium-Legierung, bereitgestellt werden. In dem Fall entspricht die Arbeitsrichtung einer Extrusionsrichtung.The profiled rod material can be provided by extruding a metallic material, preferably aluminum or an aluminum alloy. In this case the working direction corresponds to an extrusion direction.
Merkmale, die sich longitudinal erstrecken, d.h. in die Arbeitsrichtung, können in dem Profil des Stangenmaterials enthalten sein. Das Stangenmaterial kann zusätzliche, sich longitudinal erstreckende Merkmale aufweisen, wie zum Beispiel ein oder mehrere erste Fasen und/oder ein oder mehrere longitudinale Löcher und/oder ein oder mehrere Ausnehmungen.Features that extend longitudinally, i.e. in the working direction, can be included in the profile of the bar material. The rod material can have additional, longitudinally extending features, such as one or more first chamfers and / or one or more longitudinal holes and / or one or more recesses.
Auf diese Weise können das eine oder die mehreren Merkmale, die sich in eine longitudinale Richtung erstrecken, direkt in dem Gehäuse des Bremssattels, das aus dem Stangenmaterial erstellt wird, bereitgestellt werden. Das bedeutet, dass typischerweise keine Nachbearbeitung nötig ist, um longitudinale Merkmale bereitzustellen, die sich in die Arbeitsrichtung des Stangenmaterials erstrecken. Insbesondere können in dem Stangenmaterial ein/oder mehrere Ausnehmungen in zumindest einem der Arme und/oder ein longitudinales Loch zur Reduzierung des Gewichts des Bremssattels und/oder eine oder mehrere Fasen, die sich longitudinal erstrecken, um den Bremssattel an den zur Verfügung stehenden Raum anzupassen, bereitgestellt sein. Die besagten Merkmale könne in dem Bremssattel somit zu geringen Produktionskosten zur Verfügung gestellt werden. Diese Merkmale können sich dann in eine Richtung erstrecken, die orthogonal zu einer Rotationsachse eines Rades oder einer Bremsscheibe verläuft, wenn der Bremssattel in einem Bremssystem angeordnet wird.In this way, the one or more features that extend in a longitudinal direction can be provided directly in the housing of the brake caliper made from the bar stock. This means that typically no post-processing is required to provide longitudinal features that extend in the working direction of the bar stock. In particular, one / or more recesses in at least one of the arms and / or a longitudinal hole for the rod material Reduction of the weight of the brake caliper and / or one or more chamfers which extend longitudinally in order to adapt the brake caliper to the available space may be provided. The said features can thus be made available in the brake caliper at low production costs. These features can then extend in a direction which is orthogonal to an axis of rotation of a wheel or a brake disc when the brake caliper is arranged in a braking system.
Das profilierte Stangenmaterial kann ein extrudiertes Profil sein, vorzugsweise hergestellt aus Aluminium oder aus einer Aluminium-Legierung. Alternativ kann das profilierte Stangenmaterial ein Walzstahl-Stangenmaterial sein.The profiled rod material can be an extruded profile, preferably made of aluminum or an aluminum alloy. Alternatively, the profiled bar material can be a rolled steel bar material.
Das Verfahren kann einen oder mehrere Arbeitsschritte umfassen, die auf das Stangenmaterial oder den abgetrennten Abschnitt des Stangenmaterials angewandt werden. Diese Arbeitsschritte können eine Arbeitsrichtung haben, die von einer Arbeitsrichtung des Stangenmaterials selbst verschieden ist. Insbesondere kann die Arbeitsrichtung dieser Arbeitsschritte entlang der Rotationsachse der Bremsscheibe sein, also orthogonal zur Arbeitsrichtung des Stangenmaterials selbst. Durch diese Arbeitsschritte können Merkmale eingebracht werden, die eine kontinuierliche Translationssymmetrie des profilierten Stangenmaterials brechen. Merkmale dieser Art sind üblicherweise angedacht, um Funktionalitäten des Bremssattels bereitzustellen. Insbesondere können Löcher oder zweite Fasen, die die Translationssymmetrie brechen, eingebracht werden.The method may include one or more operations applied to the bar stock or the severed portion of the bar stock. These working steps can have a working direction which is different from a working direction of the bar material itself. In particular, the working direction of these working steps can be along the axis of rotation of the brake disk, ie orthogonal to the working direction of the bar material itself. These working steps can be used to introduce features that break a continuous translational symmetry of the profiled bar material. Features of this type are usually envisaged in order to provide functionalities of the brake caliper. In particular, holes or second chamfers that break the translational symmetry can be introduced.
In einer Ausführungsform hat der innere Arm ein oder mehrere Löcher zum Befestigen des Aktuators.In one embodiment, the inner arm has one or more holes for attaching the actuator.
In einer Ausführungsform ist eine obere Fläche des Gehäuses angepasst, indem zweite Fasen bereitgestellt werden. Zweite Fasen können eingebracht werden, indem vordere und/oder hintere Kanten des Bremssattels beschnitten werden, insbesondere an der oberen Fläche. Alternativ oder zusätzlich kann die obere Fläche auch angepasst werden, indem eine Abschrägung vorgesehen wird.In one embodiment, a top surface of the housing is adapted by providing second chamfers. Second bevels can be introduced by cutting the front and / or rear edges of the brake caliper, particularly on the upper surface. Alternatively or additionally, the upper surface can also be adapted by providing a bevel.
Wenn das Abtrennen eines Abschnittes von dem Stangenmaterial vorgesehen ist, können symmetriebrechende Merkmale der oben beschriebenen Art vor oder nach dem Abtrennen des Abschnitts von dem Stangenmaterial eingebracht werden.If a section is to be severed from the rod material, symmetry-breaking features of the type described above can be introduced before or after the section is separated from the rod material.
In dem Bremssattel kann es vorgesehen sein, dass eine obere Fläche des Gehäuses und eine innere Fläche, die der oberen Fläche gegenüber liegt, gleichzeitig angepasst werden, durch Pressen und/oder Biegen des Gehäuses oder des Stangenmaterials. Dies kann geschehen, um den Bremssattel an einen Felgenradius und/oder an einen Scheibenradius anzupassen.In the caliper, it may be provided that an upper surface of the housing and an inner surface opposite to the upper surface are simultaneously adjusted by pressing and / or bending the housing or the bar material. This can be done in order to adapt the brake caliper to a rim radius and / or to a disk radius.
Wenn das Abtrennen eines Abschnittes von dem Stangenmaterial vorgesehen ist, können das Pressen und/oder das Biegen vor oder nach dem Abtrennen des Abschnitts von dem Stangenmaterial durchgeführt werden.If it is intended to sever a section from the rod material, the pressing and / or the bending can be carried out before or after the section is separated from the rod material.
Die Anmeldung bezieht sich auch auf ein Bremssystem, enthaltend einen Bremssattel wie hierin beschrieben und einen Aktuator, der so angeordnet ist, dass er von dem inneren Arm unterstützt wird. Der Aktuator kann ein elektro-mechanischer Aktuator oder ein hydraulischer Aktuator oder ein pneumatischer Aktuator sein.The application also relates to a braking system including a brake caliper as described herein and an actuator arranged to be supported by the inner arm. The actuator can be an electro-mechanical actuator or a hydraulic actuator or a pneumatic actuator.
In dem Bremssystem kann, wenn der hydraulische Aktuator vorgesehen ist, ein Aktuatorgehäuse des hydraulischen Aktuators aus einem profilierten extrudierten Aluminium-Stangenmaterial hergestellt sein, insbesondere davon abgetrennt sein. Eine Arbeitsrichtung dieses Stangenmaterials kann dann parallel zur Rotationsachse der Bremsscheibe sein.In the brake system, if the hydraulic actuator is provided, an actuator housing of the hydraulic actuator can be produced from a profiled extruded aluminum rod material, in particular separated therefrom. A working direction of this rod material can then be parallel to the axis of rotation of the brake disc.
In einer Ausführungsform dieses Bremssystems kann das Aktuatorgehäuse des Aktuators als ein spritzgegossenes Gehäuse ausgeführt sein.In one embodiment of this brake system, the actuator housing of the actuator can be designed as an injection-molded housing.
In dem Bremssystem kann ein Kolben des hydraulischen Aktuators ein Stufenkolben sein, mit einer Dichtung, die die Aktuationskammer abdichtet.In the braking system, a piston of the hydraulic actuator can be a stepped piston with a seal that seals the actuation chamber.
Eine Aktuationskammer des hydraulischen Aktuators kann von einer selbstklemmenden Abdeckung oder von einer verstemmten Abdeckung oder von einer geschraubten Abdeckung verschlossen sein.An actuation chamber of the hydraulic actuator can be closed by a self-clamping cover or a caulked cover or a screwed cover.
Es sei angemerkt, dass Merkmale, die nur im Zusammenhang mit dem Bremssattel oder dem Bremssystem diskutiert werden, auch für das hier beschriebene Verfahren beansprucht werden können und umgekehrt.It should be noted that features that are only discussed in connection with the brake caliper or the brake system can also be claimed for the method described here and vice versa.
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren erläutert.
-
1a ,1b zeigen ein Bremssattelgehäuse, hergestellt aus einem profilierten Stangenmaterial, in einer ersten Ausführungsform; -
2a ,2b zeigen ein Bremssattelgehäuse, hergestellt aus einem profilierten Stangenmaterial, in einer zweiten Ausführungsform; -
3a ,3b zeigen ein Bremssattelgehäuse, hergestellt aus einem profilierten Stangenmaterial, in einer dritten Ausführungsform; -
4a ,4c zeigen ein Bremssattelgehäuse, hergestellt aus einem profilierten Stangenmaterial, in einer vierten Ausführungsform; -
5 zeigt ein Bremssystem mit einem Bremssattel, der hergestellt ist aus einem profilierten Stangenmaterial; -
6 zeigt ein profiliertes Stangenmaterial für die Herstellung von Bremssätteln; und -
7 zeigt ein Bremssattelgehäuse mit einem Loch für einen Aktuator.
-
1a ,1b show a brake caliper housing made from a profiled rod material in a first embodiment; -
2a ,2 B show a brake caliper housing, made of a profiled rod material, in a second embodiment; -
3a ,3b show a brake caliper housing made from a profiled rod material in a third embodiment; -
4a ,4c show a brake caliper housing, made from a profiled rod material, in a fourth embodiment; -
5 shows a braking system with a brake caliper made of profiled rod material; -
6th shows a profiled bar stock for the manufacture of brake calipers; and -
7th shows a caliper housing with a hole for an actuator.
Für sämtliche Figuren werden durchweg dieselben Bezugszeichen für dieselben Merkmale verwendet, um Querverweise zwischen den Figuren zu ermöglichen.The same reference symbols are used for the same features throughout all of the figures in order to enable cross-references between the figures.
Das Gehäuse
Das Gehäuse
Das profilierte Stangenmaterial
Der äußere Arm kann zum Kraftunterstützen eines ersten Bremsklotzes
Das Bremssystem umfasst überdies eine Bremsscheibe
Der äußere Arm
Der Aktuator
Ein Aktuatorgehäuse des hydraulischen Aktuators
Das prismatische Profil des Stangenmaterials
Merkmale, die die Translationssymmetrie brechen, wie zum Beispiel die oben besprochenen zweiten Fasen
Wie durch den Doppelpfeil in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Gehäusecasing
- 1.11.1
- Innerer ArmInner arm
- 1.21.2
- Äußerer ArmOuter arm
- 1.31.3
- AusnehmungRecess
- 1.41.4
- Longitudinales LochLongitudinal hole
- 1.51.5
- Longitudinale RichtungLongitudinal direction
- 1.61.6
- Erste FaseFirst bevel
- 1.71.7
- Zweite FaseSecond bevel
- 1.81.8
- Lochhole
- 22
- AktuatorActuator
- 33
- Trägercarrier
- 44th
- Erster BremsklotzFirst brake block
- 55
- Zweiter BremsklotzSecond brake block
- 66th
- BremsscheibeBrake disc
- 6.16.1
- RotationsachseAxis of rotation
- 1010
- Profiliertes StangenmaterialProfiled bar material
- 1111
- SchneidpositionCutting position
Claims (18)
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