DE202012004636U1 - Damper element and brake with damper elements - Google Patents
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Abstract
Federndes hydraulisches Dämpferelement (7), insbesondere für eine Bremse nach Anspruch 11 oder 12, eine erste mit einem Hydraulikfluid befüllte Kammer (8) und eine zweite mit einem Hydraulikfluid befüllte Kammer (9) und ein der Kompression des Dämpferelements (7) entgegenwirkendes Rückstellelement (10) aufweisend, wobei die Kammern (8, 9) durch einen ersten Strömungskanal (11) und einen zweiten Strömungskanal (12) miteinander verbunden sind, wobei die erste Kammer (8) ein von dem Kompressionszustand des Dämpfungselements abhängiges Volumen aufweist, wobei der erste Strömungskanal (11) ein Rückschlagventil (13) aufweist, dass das Ausströmen des Hydraulikfluids aus der ersten Kammer (8) durch den ersten Strömungskanal (11) verhindert.A spring-loaded hydraulic damper element (7), in particular for a brake as claimed in claim 11 or 12, a first chamber (8) filled with a hydraulic fluid and a second chamber (9) filled with a hydraulic fluid and a return element counteracting the compression of the damper element (7) ( 10), wherein the chambers (8, 9) by a first flow channel (11) and a second flow channel (12) are interconnected, wherein the first chamber (8) has a dependent on the compression state of the damping element volume, wherein the first Flow channel (11) has a check valve (13) that prevents the flow of hydraulic fluid from the first chamber (8) through the first flow channel (11).
Description
Die Erfindung betrifft eine Bremse mit Dämpferelementen und ein Dämpferelement.The invention relates to a brake with damper elements and a damper element.
Bei Bremsen, insbesondere bei Vollflächenscheibenbremsen entstehen beim Öffnen und Schließen der Bremse schlagartige Geräusche, wenn Teile der Bremse beim Öffnen oder Schließen der Bremse aneinander anschlagen. Dabei kann zwischen dem Lüft- oder Anziehgeräusch beim Öffnen der Bremse und dem Verknüpf- oder Abfallgeräusch beim Schließen der Bremse unterschieden werden. Ersteres Geräusch tritt auf, wenn ein bewegliches Element der Bremse, normalerweise die sogenannte Ankerscheibe, auf den Grundkörper der Bremse aufschlägt, von dem sie beispielsweise mit Magneten angezogen wird. Die Geräusche beim Schließen der Bremse entstehen dementsprechend, wenn das bewegliche Element der Bremse, normalerweise die Ankerscheibe, auf sein bewegliches Gegenelement, beispielsweise einen axial beweglichen Rotor, aufschlägt. Diese Geräusche sollen nach Möglichkeit vermieden oder reduziert werden.When braking, especially in full-surface disc brakes occur when opening and closing the brake abrupt noise when parts of the brake when opening or closing the brake abut each other. It can be distinguished between the air or tightening noise when opening the brake and the connection or waste noise when closing the brake. The first sound occurs when a movable element of the brake, usually the so-called armature disc, strikes the base body of the brake, for example, by which it is attracted by magnets. The noise when closing the brake arise accordingly when the movable element of the brake, usually the armature disc, on its movable counter-element, for example, an axially movable rotor, strikes. These sounds should be avoided or reduced as much as possible.
Hierfür sind im Stand der Technik bereits Lösungen bekannt. So offenbart die
Die
Weitere Lösungen sind auch aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremse mit Dämpferelementen und ein Dämpferelement aufzuzeigen, die es ermöglichen, mit geringem konstruktiven Aufwand und ohne Vergrößerung des Bauraumes der Bremse eine verbesserte Dämpfungswirkung zu erzielen.The invention is therefore based on the object to show a brake with damper elements and a damper element, which make it possible to achieve an improved damping effect with little design effort and without increasing the installation space of the brake.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Dämpferelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Bremse mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Die Merkmale der abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.The object is achieved by a damper element having the features of claim 1 and a brake having the features of
Das erfindungsgemäße federnde hydraulische Dämpferelement weist eine erste und eine zweite mit einem Hydraulikfluid gefüllte Kammer und ein Rückstellelement auf. Die Kammern sind durch einen ersten und einen zweiten Strömungskanal miteinander verbunden. Dabei ist das Volumen der ersten Kammer von dem Kompressionszustand des Dämpferelements abhängig. Vorteilhafterweise ist das Dämpferelement derart gestaltet, dass es entlang einer Achse zusammengeschoben werden kann, wobei der sich so ergebende Grad der Stauchung des Dämpferelements dem Kompressionszustand entspricht. Der erste Strömungskanal weist ein Rückschlagventil auf, das das Ausströmen des Hydraulikfluids aus der ersten Kammer durch den ersten Strömungskanal verhindert. Hierdurch kann das Hydraulikfluid beim Stauchen des Dämpferelements nur durch den zweiten Strömungskanal aus der ersten Kammer in die zweite Kammer austreten, wodurch sich ein höherer Strömungswiderstand ergibt als bei der entsprechenden Gegenbewegung, bei der Hydraulikfluid von der zweiten in die erste Kammer zurückströmt, da sich deren Volumen bei abnehmender Stauchung des Dämpferelements vergrößert. Letztere Bewegung wird durch das Rückstellelement. bewirkt, wobei durch das Rückschlagventil die hydraulische Dämpfung der Rückstellbewegung mit einem geringeren Widerstand entgegenwirkt als der Stauchung des Dämpferelements.The inventive resilient hydraulic damper element has a first and a second filled with a hydraulic fluid chamber and a return element. The chambers are interconnected by a first and a second flow channel. The volume of the first chamber is dependent on the compression state of the damper element. Advantageously, the damper element is designed such that it can be pushed together along an axis, wherein the resulting degree of compression of the damper element corresponds to the compression state. The first flow channel has a check valve which prevents the outflow of hydraulic fluid from the first chamber through the first flow channel. As a result, the hydraulic fluid during compression of the damper element only through the second flow passage from the first chamber into the second chamber, resulting in a higher flow resistance than in the corresponding counter-movement, flows back in the hydraulic fluid from the second to the first chamber, since their Volume increases with decreasing compression of the damper element. The latter movement is caused by the return element. causes, through the check valve, the hydraulic damping of the return movement counteracts with a lower resistance than the compression of the damper element.
Vorzugsweise ist das Dämpferelement so ausgebildet, dass das Ausströmen des Hydraulikfluids aus der ersten Kammer durch den ersten Strömungskanal ohne einen Totweg verhindert wird. Das bedeutet, dass beim Stauchen des Dämpferelements die Sperrung des ersten Strömungskanals von Beginn der Stauchbewegung an vorliegt und nicht erst nach einem bereits zurückgelegten Stauchweg, dem Totweg, in dem das Hydraulikfluid beide Strömungskanäle passieren kann, der erste Strömungskanal gesperrt wird. Hierfür kann vorteilhafterweise das Rückschlagventil derart ausgestaltet sein, dass es bei unbewegtem Dämpferelement geschlossen ist. Dies kann beispielsweise durch eine federnde Vorspannung bewirkt sein, durch die das Rückschlagventil im geschlossenen Zustand gehalten wird.Preferably, the damper element is designed so that the outflow of hydraulic fluid from the first chamber is prevented by the first flow channel without a dead path. This means that when upsetting the damper element, the blockage of the first flow channel from the beginning of the compression movement is present and not only after an already traveled upset path, the dead path, in which the hydraulic fluid both Flow channels can happen, the first flow channel is blocked. For this purpose, advantageously, the check valve may be configured such that it is closed when the damper element is stationary. This can be effected for example by a resilient bias, by which the check valve is kept in the closed state.
Vorzugsweise weist das Dämpferelement einen in einem Gehäuse verschieblich gelagerten Kolben auf. Das Gehäuse ist dabei vorzugsweise becherförmig gestaltet und die erste Kammer zwischen der Stirnseite des Kolbens und dem Gehäuse angeordnet. Das so gestaltete Dämpferelement ist entlang einer Achse zusammenschiebbar, wobei sich bei zunehmender Stauchung das Volumen der ersten Kammer proportional zum Weg des Kolbens im Gehäuse verkleinert.Preferably, the damper element has a displaceably mounted in a housing piston. The housing is preferably designed cup-shaped and arranged the first chamber between the end face of the piston and the housing. The thus configured damper element is collapsible along an axis, wherein the volume of the first chamber decreases in proportion to the displacement of the piston in the housing with increasing compression.
Um eine kompakte Bauweise zu erzielen, ist es vorteilhaft, das Rückschlagventil im Kolben anzuordnen. Der zweite Strömungskanal kann durch einen Ringspalt zwischen dem Kolben und dem Gehäuse realisiert werden. Das Hydraulikfluid strömt dann bei der Stauchung des Dämpfungselements durch diesen Ringspalt am Kolben vorbei, wobei die Strömungsrichtung der Bewegungsrichtung des Kolbens entgegengesetzt ist.In order to achieve a compact design, it is advantageous to arrange the check valve in the piston. The second flow channel can be realized by an annular gap between the piston and the housing. The hydraulic fluid then flows during the compression of the damping element by this annular gap on the piston, wherein the flow direction of the direction of movement of the piston is opposite.
Das Rückstellelement kann auf unterschiedliche Weise ausgeführt sein. Eine Möglichkeit ist, zwischen dem Gehäuse und dem Kolben eine Feder vorzusehen. Alternativ kann auch ein pneumatisches Rückstellelement, beispielsweise in Form eines Gasraumes vorgesehen werden. Weiterhin ist es möglich, einen Teil der Begrenzung der zweiten Kammer elastisch zu gestalten, so dass die zweite Kammer sich bei Stauchung des Dämpferelements ausdehnen kann und dabei eine elastische Gegenkraft gegen die Stauchbewegung aufbaut. Grundsätzlich ist es auch möglich, Rückstellelemente der beschriebenen Arten miteinander zu kombinieren, um die notwendige Rückstellkraft aufzubringen.The return element can be designed in different ways. One possibility is to provide a spring between the housing and the piston. Alternatively, a pneumatic return element, for example in the form of a gas space can be provided. Furthermore, it is possible to make a part of the boundary of the second chamber elastic, so that the second chamber can expand upon compression of the damper element and thereby builds up an elastic counterforce against the compression movement. In principle, it is also possible to combine reset elements of the types described with each other in order to apply the necessary restoring force.
Ebenfalls ist es möglich, insbesondere wenn eine Feder oder ein anderes festes elastisches Rückstellelement verwendet werden, ein bewegliches Dichtelement zwischen Kolben und Gehäuse vorzusehen, welches der Begrenzung der zweiten Kammer dient und durch seine relativ zu Kolben und Gehäuse bewegliche Anordnung ein variables Volumen der zweiten Kammer bewirkt. Wird bei Stauchung des Dämpferelements Hydraulikfluid aus der ersten Kammer verdrängt, so kann die zweite Kammer das in diese eintretende Hydraulikfluid durch Volumenvergrößerung aufnehmen.It is also possible, in particular when a spring or other fixed elastic return element is used, to provide a movable sealing element between the piston and the housing which serves to confine the second chamber and a variable volume of the second chamber by means of its movement relative to the piston and housing causes. If hydraulic fluid is displaced from the first chamber when the damper element is compressed, then the second chamber can absorb the hydraulic fluid entering it by increasing the volume.
Derartige vorteilhafte Dämpferelemente stellen für sich geschlossene hydraulische Systeme dar und können so in beliebiger Anzahl miteinander kombiniert werden. Dadurch ist es möglich, bei Bremsen verschiedener Baugröße oder unterschiedlicher wirkender Kräfte durch die Variation der Anzahl der Dämpfungselemente die Dämpfungswirkung an die Bedürfnisse der Bremse anzupassen.Such advantageous damper elements are self-contained hydraulic systems and can be combined with each other in any number. This makes it possible to adjust the damping effect to the needs of the brake when braking different size or different forces acting by the variation of the number of damping elements.
Ein weiterer Vorteil bei der Anwendung derartiger Dämpferelemente in Bremsen ist, dass die elastische Kraftkomponente lediglich im Hinblick auf die Rückstellwirkung dimensioniert sein muss, wofür wesentlich geringere Kräfte benötigt werden als zum Dämpfen der Bewegungen der Bauteile der Bremse, insbesondere der Ankerscheibe. Die Dämpfungswirkung wird dagegen durch das hydraulische als reines Dämpfungsglied im physikalischen Sinn wirkende System aufgebracht, was den Vorteil hat, dass die Dämpfungswirkung weitgehend unabhängig vom Stauchungsgrad des Dämpfers ist. Die Dämpfungswirkung ist daher unempfindlich gegenüber Änderungen der Wegstrecken, die beim Öffnen und Schließen von der Ankerscheibe der Bremse zurückgelegt werden. So kann eine zuverlässige Dämpfungswirkung auch dann gewährleistet werden, wenn sich die zurückgelegten Wegstrecken aufgrund des Verschleißes der Reibbeläge ändern. Gleichzeitig können die Rückstellelemente jedoch so ausgelegt werden, dass in jedem Betriebszustand der Bremse aufgrund der Federvorspannung der Rückstellelemente eine sichere Anlage der Dämpferelemente gewährleistet ist.Another advantage of using such damper elements in brakes is that the elastic force component must be dimensioned only with regard to the restoring effect, for which much lower forces are required than for damping the movements of the components of the brake, in particular the armature disk. On the other hand, the damping effect is applied by the hydraulic system acting as a pure attenuator in the physical sense, which has the advantage that the damping effect is largely independent of the degree of compression of the damper. The damping effect is therefore insensitive to changes in the distances covered during opening and closing of the armature disk of the brake. Thus, a reliable damping effect can be ensured even if the distances covered change due to the wear of the friction linings. At the same time, however, the return elements can be designed so that in each operating condition of the brake due to the spring bias of the restoring elements a secure system of the damper elements is ensured.
Bei der erfindungsgemäßen Bremse ist es daher möglich, die Dämpferelemente nicht nur zwischen Ankerscheibe und Grundkörper anzuordnen, sondern auch zwischen einem zum Grundkörper ortsfest angeordneten Gegenelement, insbesondere einem Gegenflansch, gegen den der Bremsrotor von der Ankerscheibe angedrückt wird. Da die Rückstellelemente nur verhältnismäßig geringe Kräfte auf bringen, kann das Dämpfungselement so eine zufriedenstellende Dämpfungswirkung durch die hydraulische Dämpfung erzielen, ohne dass wenn mit zunehmendem Verschleiß der Stauchungsgrad der Dämpferelemente bei geschlossener Bremse zunimmt, eine spürbare Reduzierung der Bremswirkung durch zunehmende Gegenkräfte der Dämpferelemente einsetzt.In the brake according to the invention, it is therefore possible to arrange the damper elements not only between the armature disk and the base body, but also between a fixedly arranged to the main body counter element, in particular a counter flange, against which the brake rotor is pressed by the armature disk. Since the restoring elements bring only relatively small forces, the damping element can achieve such a satisfactory damping effect by the hydraulic damping, without that increases with increasing wear, the degree of compression of the damper elements with the brake closed, a noticeable reduction in the braking effect by increasing opposing forces of the damper elements.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der
Das beispielhafte erfindungsgemäße Dämpferelement
Im gezeigten Beispiel ist weiterhin eine Bohrung
Das beispielhafte erfindungsgemäße Dämpferelement
Das beispielhafte erfindungsgemäße Dämpferelement
Die schematische Darstellung einer beispielhaften erfindungsgemäßen Bremse gemäß
Erfindungsgemäß ist mindestens ein Dämpferelement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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