DE9420095U1 - Brake caliper - Google Patents
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Description
BremssattelBrake caliper
Die Neuerung betrifft einen Bremssattel, der ein Gehäuse mit einer Aufnahme für eine Bremsscheibe umfaßt, mit wenigstens auf einer Seite der Aufnahme wenigstens eine Öffnung, in der ein Kolben angebracht ist, welche Öffnung mit einem hydraulischen System verbunden werden kann, wobei in der Öffnung eine ringförmige Nut ausgespart worden ist, in der eine Dichtungsring aus einem kunststoff- beziehungsweise einem gummiartigen Material angebracht worden ist.The innovation relates to a brake caliper which comprises a housing with a holder for a brake disc, with at least one opening on at least one side of the holder in which a piston is mounted, which opening can be connected to a hydraulic system, wherein an annular groove has been cut out in the opening in which a sealing ring made of a plastic or rubber-like material has been mounted.
Ein solcher Bremssattel ist nach dem Stand der Technik allgemein bekannt.Such a brake caliper is generally known in the state of the art.
Bei Anwendungen mit wenig Platzraum und bei denen hohe Anforderungen an das Bremsen gestellt werden, das heißt wobei an beiden Seiten der Bremsscheibe Kolben vorhanden sein müssen, entsteht ein Problem in bezug auf die Einbautiefe der zum Rad hin gewendeten Seite des Bremssattels.In applications where space is limited and where high braking requirements are placed, i.e. where pistons must be present on both sides of the brake disc, a problem arises with regard to the installation depth of the side of the brake caliper facing the wheel.
Es wird versucht, die Höhe des Kolbens gegenüber dem Durchmesser dieses Kolbens immer kleiner zu machen. Dadurch kann der Bremssattel flacher ausgestaltet werden. Bedingt durch die heutigen Friktionsmaterialien ist es kein Problem, daß die gesamte Dicke der Beschichtung auf den Bremsblöcken verhältnismäßig gering ist.Attempts are being made to make the height of the piston smaller than the diameter of the piston. This means that the brake calliper can be made flatter. Due to today's friction materials, it is not a problem that the total thickness of the coating on the brake blocks is relatively small.
Durch den verhältnismäßig niedrigen Kolben entsteht ein Problem hinsichtlich seiner Führung. Kippen läßt sich nicht mehr in einfacher Weise vermeiden. Außerdem wird der Bremssattel durch die kleineren Dimensionen leichter erhitzt werden.The relatively low piston creates a problem with its guidance. Tipping can no longer be easily avoided. In addition, the brake calliper heats up more easily due to its smaller dimensions.
Durch all diese Umstände wird die Dichtung zwischen Kolben und Öffnung großen Belastungen ausgesetzt. Diese Dichtung ist im allgemeinen in einer ringförmigen Nut oder Kammer angebracht, die in der Wand der ringförmigen Öffnung realisiert ist. Außer als Dichtung dient der normalerweise angewandte O-Ring mit viereckiger oder rechteckiger Form ebenfalls zum einigermaßen Zurückbewegen des Kolbens nach dem Bremsen. In Scheibenbremsen werden ja im Gegensatz zu Trommelbremsen keine Rückholfedern eingesetzt und muß das Freilaufen der Bremse durch geeignete Wahl des Dichtungsrings zwischen Kolben und Öffnung realisiert werden.All these circumstances subject the seal between the piston and the opening to great stress. This seal is generally installed in an annular groove or chamber made in the wall of the annular opening. In addition to being a seal, the normally used square or rectangular O-ring also serves to move the piston back somewhat after braking. In contrast to drum brakes, disc brakes do not use return springs and the brake must be allowed to run freely by choosing a suitable sealing ring between the piston and the opening.
Durch diese Anforderung ist im Stand der Technik immer vorgeschrieben, daß der Dichtungsring eine erhebliche Angriffsfläche mit dem Kolben hat, um diesen nach dem Bremsen zurückziehen zu können.Due to this requirement, the state of the art always stipulates that the sealing ring has a significant contact surface with the piston in order to be able to retract it after braking.
Außerdem ist die normalerweise verwendete Bremsflüssigkeit sehr aggressiv. Dies wird durch Additive verursacht, die den Siedepunkt der Bremsflüssigkeit erhöhen. Diese Kombination von Anforderungen ist die Ursache dafür, daß in der Praxis bei solchen Bremssätteln, insbesondere wenn diese aus besonderen Materialien wie Aluminium hergestellt sind, um das nicht abgefederte Gewicht zu beschränken, Lecken beobachtet wird. Obwohl ein solches Leck nicht unmittelbar das Versagen des Bremssystems zu verursachen braucht, wird es deutlich sein, daß dies unerwünscht ist. Etwa ausleckende Bremsflüssigkeit kann auf den Bremsblock oder auf die Bremsscheibe gelangen, mit allen damit verbundenen Folgen.In addition, the brake fluid normally used is very aggressive. This is caused by additives that increase the boiling point of the brake fluid. This combination of requirements is the reason why in practice leaks are observed in such brake calipers, especially when they are made of special materials such as aluminum to limit the unsprung weight. Although such a leak does not necessarily cause the brake system to fail, it will be clear that this is undesirable. Any leaking brake fluid can get onto the brake block or the brake disc, with all the associated consequences.
Die Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und einen Bremssattel mit verbesserter Dichtung zu schaffen, so daß der Bremssattel noch kompakter und noch leichter dimensioniert werden kann.The aim of this innovation is to avoid the aforementioned disadvantages and to create a brake caliper with an improved seal so that the brake caliper can be made even more compact and lighter.
Diese Aufgabe wird bei einem vorstehend beschriebenen Dichtungsring dadurch realisiert, daß der Dichtungsring an der dem Kolben zugewandten Seite eine gewellte Fläche aufweist, wobei wenigstens zwei Wellenspitzen zum Angriff an dem Kolben vorhanden sind.This object is achieved in a sealing ring as described above in that the sealing ring has a corrugated surface on the side facing the piston, with at least two corrugated tips being present for engagement with the piston.
Die Verwendung solcher Dichtungsringe mit gewellter Fläche ist schon lange bekannt. Siehe beispielsweise die amerikanische Patentschrift 2.873.132, Solche Ringe werden beispielsweise angewandt bei Hauptbremszylindern oder Bremspumpen, das heißt bei Teilen, mit denen der Hydraulikkreis mit Druck beaufschlagt wird.The use of such sealing rings with a corrugated surface has been known for a long time. See, for example, the American patent specification 2,873,132. Such rings are used, for example, in master brake cylinders or brake pumps, i.e. in parts that apply pressure to the hydraulic circuit.
Bislang wurde angenommen, daß solche Ringe nicht in Bremssätteln verwendet werden konnten, dies wegen des Fehlens des vorstehend umschriebenen Rückzugeffekts solcher Ringe.Until now, it was assumed that such rings could not be used in brake calipers due to the lack of the above-described retraction effect of such rings.
Denn infolge der verkleinerten Kontaktfläche zwischen den gewellten Spitzen oder Rippen des Dichtungsrings und des Kolbens, bestand nach dem Stand der Technik das Vorurteil, daß nach einer bestimmten Verformung der Ringe durch das nach außen hin Versetzen des Kolbens und durch den Wegfall desBecause of the reduced contact area between the corrugated tips or ribs of the sealing ring and the piston, the prejudice existed according to the state of the art that after a certain deformation of the rings by the outward displacement of the piston and the elimination of the
Drucks hinter dem Kolben die gewellten Flächen durch die geringe Reibung entlang der Kolbenwand zurückbewegen würden, ohne den Kolben mit zurückzuführen, was für den Kolben eines Bremssattels ein wichtiges Erfordernis ist. Aus diesem Grunde wurden solche Ringe bislang niemals für Bremssättel angewandt. Außerdem bestand das Vorurteil, daß solche Ringe mit verhältnismäßig großem Durchmesser in der Umgebung aggressiver Bremsflüssigkeit keinen Bestand haben unter Umständen mit erhöhtem Druck und Temperatur und Verunreinigungen, denen solche Bremssättel ausgesetzt sind.pressure behind the piston, the corrugated surfaces would move back along the piston wall due to the low friction, without moving the piston back, which is an important requirement for the piston of a brake caliper. For this reason, such rings have never been used for brake calipers. In addition, there was a prejudice that such rings with a relatively large diameter would not last in the environment of aggressive brake fluid under circumstances of increased pressure and temperature and contamination to which such brake calipers are exposed.
Es hat sich herausgestellt, daß weitere OptimierungIt has been found that further optimization
der Dichtung erhalten werden kann, wenn der Dichtungsring auf der Seite, die dem Boden der Nut zugewandt ist, eine gewellte Fläche umfaßt, wobei wenigstens zwei Wellenspitzen zum Angriff mit dem Nutboden vorhanden sind.of the seal can be obtained if the sealing ring comprises a corrugated surface on the side facing the bottom of the groove, with at least two corrugated tips being present for engagement with the groove bottom.
Weitere andere vorteilhafte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen 3-7 hervor.Further other advantageous embodiments emerge from subclaims 3-7.
Die Neuerung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Dabei zeigen:The innovation is explained in detail below using an example shown in the drawing.
Figur 1 in drei unterschiedlichen Ansichten die Hälfte eines Bremssattels;Figure 1 shows three different views of half of a brake caliper;
Figur 2 im Querschnitt den Bremssattel nach der Neuerung in der Kombination mit einer Bremsscheibe; und Figur 3 in vergrößertem Maßstab den im Bremssattel angewandten Dichtungsring.Figure 2 shows a cross-section of the brake calliper according to the innovation in combination with a brake disc; and Figure 3 shows, on an enlarged scale, the sealing ring used in the brake calliper.
In Figur 2 ist ein insgesamt mit 1 bezeichneter Bremssattel gezeigt, der aus den Hälften 2 und 3 besteht, die durch nicht dargestellte Bolzen miteinander verbunden sind. Die Hälfte 2 ist in unterschiedlichen Ansichten in Figur 1 gezeigt. In jeder der Hälften ist eine Reihe, hier drei, von Öffnungen 4 zur Aufnahme der Bremskolben 5 vorgesehen. Diese Bremskolben 5 wirken ihrerseits auf die Bremsblöcke 7 ein, die aus einem Träger 8 und Reibungsmaterial 9 bestehen. In Träger 8 sind an der in Figur 2 Oberseite Öffnungen 17 angebracht, wodurch mit Draht versehene Stifte 16 geführt sind, um die Bremsblöcke an ihre Stelle zu führen. Das Gewinde dieser Stifte 16 greift in mit Gewinde versehen Sachbohrungen in der Hälfte 2 ein. Indem diese Hälfte an derIn Figure 2, a brake caliper is shown, designated as a whole by 1, which consists of halves 2 and 3, which are connected to one another by bolts not shown. Half 2 is shown in different views in Figure 1. In each of the halves, a row, here three, of openings 4 is provided for receiving the brake pistons 5. These brake pistons 5 in turn act on the brake blocks 7, which consist of a carrier 8 and friction material 9. In carrier 8, openings 17 are made on the top side in Figure 2, through which pins 16 provided with wire are guided in order to guide the brake blocks into place. The thread of these pins 16 engages in threaded holes in half 2. By attaching this half to the
dem Rad abgewandten Seite, das heißt an der Sichtseite, entsteht ein besonders verarbeitetes Äußeres, weil die nach dem Stand der Technik bekannten sichtbaren Öffnungen für die Stifte fehlen. Zufuhr von Hydraulikfluidum erfolgt durch Anschluß 12 für die linke Hälfte in Figur 2, während eine Verbindungsbohrung 13 die rechte Hälfte 3 mit Fluidumdruck versieht. Die zu bremsende Scheibe ist mit 11 bezeichnet. Aus Figur 2 geht hervor, daß die Höhe der Öffnung 4 (h) erheblich kleiner als der Durchmesser (d) dieser Öffnung beziehungsweise diese Kolbens ist. Dadurch ist die Führung zwischen dem Kolben und dem Zylinder nicht optimal, was zur erheblichen Beanspruchung des Rings 10 führt, der in der ümfangsnut 6 angebracht ist.On the side facing away from the wheel, i.e. on the visible side, a specially processed exterior is created because the visible openings for the pins known from the state of the art are missing. Hydraulic fluid is supplied through connection 12 for the left half in Figure 2, while a connecting hole 13 supplies the right half 3 with fluid pressure. The disc to be braked is designated 11. From Figure 2 it can be seen that the height of the opening 4 (h) is considerably smaller than the diameter (d) of this opening or of this piston. As a result, the guidance between the piston and the cylinder is not optimal, which leads to considerable stress on the ring 10, which is mounted in the circumferential groove 6.
Das Material, aus dem der Bremssattel hergestellt ist, kann jedes nach dem Stand der Technik bekannte Material umfassen, wie Gußeisen, Stahl oder Aluminium. Wenn Aluminiumlegierungen angewandt werden, wird es bevorzugt, ein hochwertiges Material zu verwenden, wie Aluminium mit Flugzeugqualität.The material from which the caliper is made may comprise any material known in the art, such as cast iron, steel or aluminum. When aluminum alloys are used, it is preferred to use a high quality material, such as aircraft grade aluminum.
In der Praxis hat sich gezeigt, daß oft Lecks zwischen dem Ring und Kolben 5 entstehen.In practice it has been shown that leaks often occur between the ring and piston 5.
Um dafür eine Lösung zu schaffen, wird nach der Neuerung vorgeschlagen, Ring 10 so auszuführen, wie dies weiter detailliert in Figur 3 dargestellt ist. Daraus geht hervor, daß der Ring, wie im Stand der Technik, im wesentlichen viereckig oder rechteckig ist, daß sich aber die Dichtungsfläche nicht auf die gesamte Seite des Rings hin erstreckt, sondern von wenigstens zwei ümfangsrippen 14 gebildet wird, zwischen welchen sich Vertiefungen 15 befinden.In order to provide a solution for this, the innovation proposes to design ring 10 as shown in further detail in Figure 3. This shows that the ring, as in the prior art, is essentially square or rectangular, but that the sealing surface does not extend over the entire side of the ring, but is formed by at least two circumferential ribs 14, between which there are recesses 15.
Auf diese Weise kann ein flexibleres Verhalten des Rings geliefert werden. Gummimaterial, als solches, ist nicht oder kaum zusammendrückbar. Die Einsetzung des Gummis an einer Seite des Rings hat zur Folge, daß an anderer Stelle ebenfalls Verstellung erforderlich ist. Der Ring kann aus jedem nach dem Stand der Technik bekannten gummiartigen Material oder Kunststoff hergestellt sein.In this way, a more flexible behavior of the ring can be provided. Rubber material, as such, is not or hardly compressible. The insertion of the rubber on one side of the ring means that adjustment is also required on another side. The ring can be made of any rubber-like material or plastic known in the art.
Die Rippen 14 können im Gegensatz zu Konstruktionen nach dem Stand der Technik sich wohl verstellen, wodurch eineIn contrast to designs according to the state of the art, the ribs 14 can be adjusted, which allows
sehr flexible Anpassung an Bewegung des Kolbens gegenüber der zylindrischen Öffnung entsteht. Andrerseits hat sich erstaunlicherweise ergeben, daß das auswärts erfolgende Bewegen des Kolbens den Ring ausreichend mitbewegen läßt und der Ring nicht entlang dem Kolben gleitet, um diesen nach dem Wegfall des Bremsdrucks wieder zurückzuziehen. Diese Zurückholeigenschaften erwiesen sich sogar als besser als bei Konstruktionen nach dem Stand der Technik. Vergleichsversuche haben ergeben, daß ein Bremssattel, der mit den Dichtungsringen nach der Neuerung versehen ist, kein Lecken aufweist, während dies bei Bremssätteln mit Dichtungsringen nach dem Stand der Technik wohl der Fall ist, die übrigens wohl gleich ausgeführt waren.very flexible adaptation to the movement of the piston relative to the cylindrical opening. On the other hand, it has been surprisingly found that the outward movement of the piston allows the ring to move sufficiently and the ring does not slide along the piston to pull it back again after the brake pressure has been removed. These return properties have even proven to be better than in designs based on the state of the art. Comparative tests have shown that a brake calliper fitted with the sealing rings according to the innovation does not leak, whereas this is the case with brake callipers with sealing rings based on the state of the art, which incidentally were probably designed in the same way.
Aus den Figuren geht ebenfalls hervor, daß in der hier gezeigten Konstruktion, im Gegensatz zum Stand der Technik, nicht auf jeder Seite des Bremssattels ein einziger durchgehender Bremsblock 7 angewandt wird, sondern daß eine Reihe von Bremsblöcken 7 angewandt wird. Das heißt daß an jeder Seite drei gesonderte Bremsblöcke 7 anwesend sind.It can also be seen from the figures that in the construction shown here, in contrast to the prior art, not a single continuous brake block 7 is used on each side of the brake calliper, but that a series of brake blocks 7 is used. This means that there are three separate brake blocks 7 on each side.
Einerseits verbessert dies das "Gefühl" der Bremse durch immer optimales Anliegen der Bremsblöcke, beschränkten Verschleiß der Bremsblöcke an den Enden der Bremsklauen durch Schiefstehen und ermöglicht es andererseits, für unterschiedliche Anwendungen immer dieselben Bremsblöcke zu verwenden. Indem eine größere Anzahl von Bremsblöcken gewählt wird, kann die Reibungsfläche nach Wunsch vergrößert werden. Obwohl die Neuerung vorstehend anhand einer Vorzugsausführungsform beschrieben worden ist, wird verstanden werden, daß daran zahlreiche Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Neuerung zu verlassen. So ist es möglich, den Bremssattel als beweglichen Sattel mit einfachem Kolben auszugestalten. Diese Änderung und andere für den Fachmann auf der Hand liegende Änderungen werden als im Rahmen der vorliegenden Ansprüche liegend angesehen.On the one hand, this improves the "feel" of the brake by always ensuring that the brake blocks are in optimal contact, limiting wear of the brake blocks at the ends of the brake claws due to skewing, and on the other hand, it makes it possible to always use the same brake blocks for different applications. By selecting a larger number of brake blocks, the friction surface can be increased as desired. Although the innovation has been described above using a preferred embodiment, it will be understood that numerous changes can be made to it without departing from the scope of the present innovation. For example, it is possible to design the brake caliper as a movable caliper with a simple piston. This change and other changes that are obvious to the person skilled in the art are considered to be within the scope of the present claims.
Claims (7)
Priority Applications (2)
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| DE9420095U DE9420095U1 (en) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | Brake caliper |
| NL1001842A NL1001842C1 (en) | 1994-12-15 | 1995-12-07 | Caliper. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE9420095U DE9420095U1 (en) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | Brake caliper |
Publications (1)
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| DE9420095U1 true DE9420095U1 (en) | 1995-02-02 |
Family
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Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| NL (1) | NL1001842C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10212670B4 (en) * | 2001-03-21 | 2007-09-06 | Hitachi, Ltd. | disc brake |
-
1994
- 1994-12-15 DE DE9420095U patent/DE9420095U1/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-12-07 NL NL1001842A patent/NL1001842C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10212670B4 (en) * | 2001-03-21 | 2007-09-06 | Hitachi, Ltd. | disc brake |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL1001842C1 (en) | 1996-06-17 |
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