DE3144868C1 - Hydraulische Betaetigungsvorrichtung fuer eine Bremse - Google Patents

Description

— der Absatz (36) an seiner äußeren Mantelfläche eine Ringnut (38) aufweist,

— das Schutzblech (50) über seinen radial inneren Rand (52) nach innen vorspringende, federnde Zungen (54) aufweist, die in die Ringnut (38) eingerastet sind,

— und das Schutzblech (50) in einem Abstand von der Bremsbacke (20) gehalten ist.

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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— die Ringnut (38) im Absatz (36) von radial nach innen konvergierenden Nutseitenflächen (40, 42) begrenzt ist,

— und mindestens Teile der federnden Zungen (54) aus der Ebene (B) des Schutzblechs (50) gebogen und dadurch zwischen den Nutseitenflächen (40,42) verspannt sind.

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Nutseitenfläche (40) in einer radialen Ebene liegt.

4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Zungen (54) gleichmäßig nach vorne gebogen sind.

5. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Zungen (54) gegeneinander verschränkt sind.

6. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder

3, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Zungen (54) in sich um je eine radiale Achse (E) verdreht sind.

7. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche federnden Zungen (54) in einem Sektor des ringförmigen Schutzblechs (50) angeordnet sind, der sich über höchstens 180° erstreckt, und der innere Rand (52) des Schutzblechs (50) in einem Bereich (60), der diesem Sektor gegenüberliegt, eine verminderte Entfernung (F) von seinem Mittelpunkt (C)hat

8. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (34) in axialem Abstand hinter der Ringnut (38) eine zweite Ringnut (44) aufweist, die den radial inneren Rand der Manschette (46) in an sich bekannter Weise aufnimmt.

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine Bremse, insbesondere Teilbelagscheibenbremse für Kraftfahrzeuge, mit einem Kolben, der an seinem vorderen, aus einem Zylinder herausragenden Ende einen an eine Bremsbacke anlegbaren Absatz aufweist, einem ringförmigen Schutzblech, das von vorne her auf die äußere Mantelfläche des Absatzes aufgesteckt ist, und einer ringförmigen elastischen Manschette, die hinter dem Schutzblech angeordnet ist und mit ihrem radial inneren Rand gegen den Kolben sowie mit ihrem radial äußeren Rand gegen den Zylinder abdichtet.

Bei einer bekannten Betätigungsvorrichtung dieser Gattung (DE-GM 71 47 508) ist am radial inneren Rand des Schutzblechs ein zylindrischer Kragen ausgebildet, der mit seiner Innenfläche an einer zylindrischen Außenfläche des am Kolben ausgebildeten Absatzes anliegt und seinerseits von einem Kragen der Manschette umschlossen ist. Die Vorderseite des Schutzblechs liegt in derselben Ebene wie die vordere Stirnseite des Kolbens und liegt deshalb zusammen mit dieser an einer Rückenplatte der zugehörigen Bremsbacke an. Infolgedessen erwärmt sich das Schutzblech bei einer längeren Bremsung annähernd gleich stark wie die Rückenplatte, so daß in erheblichem Maß Wärme durch Strahlung und unmittelbare Wärmeleitung vom Schutzblech auf die an dessen Rückseite anliegende Manschette einwirkt. Infolgedessen kann die Manschette rasch altern, wenn sich starke Bremsungen mit entsprechend starker Wärmeentwicklung häufen. Das Schutzblech wirkt wie eine Feder zwischen dem Kolben und der benachbarten Bremsbacke, wenn es sich, insbesondere durch Erwärmung, wellig oder kegelstumpfförmig verbogen hat. Wegen dieser Federwirkung des Schutzblechs wird der Kolben beim Lösen der Bremse von der Bremsbacke weiter in den Zylinder zurückgedrängt als dies ohne Verformung des Schutzblechs der Fall wäre. Bei der nächsten Betätigung der Bremse muß dem Zylinder deshalb eine größere Menge Bremsflüssigkeit zugeführt werden; dies bedeutet, daß der zum Bremsen erforderliche Pedalweg größer ist als er ohne die genannte Federwirkung des Schutzblechs wäre. Ferner kann bei dem beschriebenen Stand der Technik je nach den zufällig zusammentreffenden Durchmessertoleranzen des vorderen Kolbenendes einerseits und des am Schutzblech ausgebildeten zylindrischen Kragens oder Wandabschnitts andererseits das Schutzblech entweder schwer montierbar sein oder derart locker sitzen, daß es klappert.

Es ist auch eine hydraulische Bremsbetätigungsvorrichtung für eine Vollbelagscheibenbremse bekannt (DE-OS 26 28 614), deren Kolben an seinem vorderen, aus einem Zylinder herausragenden Ende einen Absatz aufweist. Dieser Absatz hat an seiner Vorderseite eine Ausnehmung mit einem Einsatz aus einem wärmeisolierenden Material, der durch eine Haltekappe gesichert ist. Die Haltekappe ist mit flexiblen Seitenwandabschnitten versehen, die von vorne her gleitend auf den Kolben bzw. dessen Absatz aufgeschoben wird. Hinter der Haltekappe ist eine ringförmige elastische Manschette mit einem Wulst an ihrem radial inneren Rand in eine Ringnut am Kolbenabsatz eingerastet. Die Haltekappe liegt mit ihrer kreisförmigen Stirnfläche, deren Durchmesser nahezu ebenso groß ist wie derjenige des Kolbenabsatzes, vollflächig an der Rückenplatte der zugehörigen Bremsbacke an, weist jedoch einen nicht an dieser Rückenplatte anliegenden Ringschild auf, der die Manschette vor unmittelbarer

Berührung mit der Rückenplatte schützt. Die Haltekappe ist nicht besonders zuverlässig befestigt und übt bei Verformungen eine Rückstellkraft auf den Kolben aus.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Betätigungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, daß das Schutzblech auf einfache Weise zuverlässig zu befestigen ist, bei Verformungen keine Rückstellkraft auf den Kolben ausübt und die Manschette wirksamer als bisher gegen Wärmeleitung und -strahlung schützt.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Absatz an einer äußeren Mantelfläche eine Ringnut aufweist, das Schutzblech über seinen radial inneren Rand nach innen vorspringende, federnde Zungen aufweist, die in die Ringnut eingerastet sind und das Schutzblech in einem Abstand von der Bremsbacke gehalten ist.

Die Erfindung hat besonders die folgenden Vorteile:

a) Das Aufschieben des Schutzblechs auf den Absatz des Kolbens und das Einrasten der federnden Zungen in die Ringnut läßt sich selbst bei ungünstig zusammentreffenden Durchmessertoleranzen ohne besondere Anstrengung oder Aufmerksamkeit von Hand oder mit einer einfachen Vorrichtung durchführen.

b) Durch das Einrasten der Zungen in die Ringnut ist das Schutzblech sicher in seiner Lage festgehalten.

c) Da das Schutzblech die zugehörige Bremsbacke nicht berühren kann, werden die Bremsbetätigungs- und Rückstellkräfte ausschließlich von der Stirnfläche des Kolbens unmittelbar auf die zugehörige Bremsbacke bzw. umgekehrt übertragen.

d) Das Schutzblech ist auch dann nicht an der Übertragung axialer Betätigungs- oder Rückstellkräfte beteiligt, wenn die vordere Stirnfläche des Kolbens sich in eine schwingungsdämpfende Beschichtung an der Rückseite der benachbarten Bremsbacke bzw. an deren Rückenplatte eingedrückt haben sollte.

e) Das Schutzblech ist von Luft umströmt und erhitzt sich deshalb beim Bremsen verhältnismäßig wenig. Dementsprechend gering ist die Wärme, die vom Schutzblech aus auf die Manschette einwirken kann. Die Wärmeeinwirkung von der Bremsbacke über den Kolben auf die Manschette wird durch die in den Ansatz des Kolbens eingearbeitete Ringnut vermindert und wird durch das wie eine Kühlrippe wirkende Schutzblech weiter umso stärker vermindert, je größer die Fläche ist, mit der das Schutzblech an einer Nutseitenfläche der Ringnut anliegt.

Die Erfindung ist vorzugsweise dadurch weitergebildet, daß die Ringnut im Absatz von radial nach innen konvergierenden Nutseitenflächen begrenzt ist und mindestens Teile der federnden Zungen aus der Ebene des Schutzblechs gebogen und dadurch zwischen den Nutseitenflächen verspannt sind.

Diese Weiterbildung hat den zusätzlichen Vorteil, daß besonders große Fertigungstoleranzen der aufeinander abgestimmten Maße der Ringnut einerseits und des Schutzblechs andererseits zugelassen werden können, ohne daß im Betrieb ein Klappern des Schutzblechs zu befürchten wäre.

Vorzugsweise liegt die hintere Nutseitenfläche in einer radialen Ebene; in diesem Fall wird die Konvergenz der beiden Nutseitenflächen dadurch erreicht, daß ausschließlich die vordere Nutseitenfläche geneigt ist

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die federnden Zungen gleichmäßig nach vorne gebogen sind. In diesem Fall liegt das Schutzblech mit einer verhältnismäßig großen, nur durch das Wegbiegen der Zungen unterbrochenen Ringfläche an der hinteren Nutseitenfläche an, wodurch sich ein guter Wärmeüber-ο gang zwischen Kolben und Schutzblech ergibt.

Die federnden Zungen können aber auch gegeneinander verschränkt sein, so daß sie abwechselnd an der vorderen und an der hinteren Nutseitenfläche der in den Absatz des Kolbens eingearbeiteten Ringnut anliegen. Alternativ dazu können die federnden Zungen in sich um je eine radiale Achse verdreht sein. Dadurch wird erreicht, daß jede einzelne Zunge mit einer vorderen Kante an der vorderen Nutseitenfläche und mit einer hinteren Kante an der hinteren Nutseitenfläche anliegt. Im Vergleich zu diesen Varianten wird jedoch die beschriebene Anordnung mit gleichmäßig nach vorne gebogenen Zungen auch wegen ihrer fertigungstechnischen Einfachheit im allgemeinen vorzuziehen sein. Bei erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtungen, die in größeren Serien hergestellt werden, läßt sich die Montage des Schutzblechs wegen des einfachen Einrastens seiner federnden Zungen in die Ringnut am Ansatz des Kolbens leicht mechanisieren oder sogar automatisieren. Zu diesem Zweck werden die federnden Zungen möglichst gleichmäßig über einen möglichst großen Winkelbereich des Innenrandes des Schutzblechs verteilt, wobei nur darauf geachtet werden muß, daß das ringförmige Schutzblech in Bereichen geringer radialer Breite nicht übermäßig geschwächt wird. Im Gegensatz dazu wird eine Montage von Hand dann erleichtert, wenn sämtliche federnden Zungen in einem Sektor des ringförmigen Schutzblechs angeordnet sind, der sich Ober höchstens 180° erstreckt und der innere Rand des Schutzblechs in einem Bereich, der diesem Sektor gegenüberliegt, eine verminderte Entfernung von seinem Mittelpunkt hat. In diesem Fall wird das Schutzblech zunächst schräg auf den Ansatz des Kolbens aufgesetzt und der genannte Bereich in die Ringnut eingehängt und erst dann wird der genannte Sektor soweit aufgeschoben, bis die nur dort ausgebildeten federnden Zungen in die Ringnut einrasten.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn der Kolben in axialem Abstand hinter der genannten Ringnut eine zweite Ringnut aufweist, die den radial inneren Rand der Manschette in an sich bekannter Weise aufnimmt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt einer Teilbelagscheibenbremse für Kraftfahrzeuge,

F i g. 2 den Ausschnitt II aus F i g. 1 in größerem Maßstab,

Fig.3 die Vorderansicht eines in Fig. 1 und 2 dargestellten Schutzblechs,

F i g. 4 eine der F i g. 3 entsprechende Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform des Schutzblechs, F i g. 5 eine Variante zu F i g. 2 und Fig.6 eine Teilansicht in Richtung des Pfeils VI in Fig.5.

Die dargestellte Bremse ist einer Bremsscheibe 10 zugeordnet und hat einen Bremsträger 12, der sich an einem nicht dargestellten Achsschenkel oder Achsgehäuse eines Kraftfahrzeugs befestigen läßt und den

äußeren Rand der Bremsscheibe 10 umgreift. Am Bremsträger 12 ist ein Schwimmsattel 14 parallel zur Drehachse der Bremsscheibe 10 verschiebbar geführt. Der Schwimmsattel 14 greift ebenfalls über den äußeren Rand der Bremsscheibe 10; auf der einen, fahrzeuginneren Seite des Schwimmsattels 14 ist ein Zylinder 16 mit zur Drehachse der Bremsscheibe paralleler Achse A ausgebildet, auf der anderen, fahrzeugäußeren Seite dagegen ein in bezug auf die Bremsscheibe radial nach innen ragender Schenkel 18.

Innerhalb des Schwimmsatteis 14 sind auf je einer Seite der Bremsscheibe 10 zwei Bremsbacken 20 und 22 angeordnet, die je eine Rückenplatte 24 aus Stahl und einen Bremsbelag 26 aufweisen. Beide Bremsbacken 20 und 22 sind jeweils mit ihrer Rückenplatte 24 gegen Bewegungen in Umfangsrichtung der Bremsscheibe 10 unmittelbar am Bremsträger 12 abgestützt. Ferner sind beide Bremsbacken 20 und 22 in üblicher Weise an einem Paar nicht dargestellter achsparalleler Stifte aufgehängt, die am Schwimmsattel 14 lösbar befestigt sind und radiale Bewegungen der Bremsbacken verhindern. In einem vom Bremsbelag 26 freien Teil der Rückenplatte 24 jeder Bremsbacke 20 und 22 ist ein Hohlniet 28 achsparallel befestigt, und dieser trägt eine Niederhaltefeder 30, deren Schenkel sich in ebenfalls bekannter Weise an den genannten Stiften abstützen, um zu verhindern, daß die Bremsbacken 20 und 22 bei Erschütterungen rattern.

Im Zylinder 16 ist, mit einem Dichtungsring 32 abgedichtet, ein becherförmiger Kolben 34 geführt, dessen offenes vorderes Ende aus dem Zylinder herausragt und einen Absatz 36 aufweist, dessen Außendurchmesser Ehe kleiner ist als der Außendurchmesser Du des Hauptteils des Kolbens 34. In den Absatz 36 ist eine Ringnut 38 eingearbeitet, die von einer hinteren Nutseitenfläche 40 und einer vorderen Nutseitenfläche 42 begrenzt ist. Gemäß F i g. 2 liegt die hintere Nutseitenfläche 40 in einer zur Achse A normalen Ebene, während die vordere Nutseitenfläche 42 eine sich nach hinten, in der Zeichnung also nach links, verjüngende Kegelfläche ist und somit zur hinteren Nutseitenfläche 40 konvergiert. Der Grund der Ringnut 38 ist gemäß Fig.2 ausgerundet, damit Kerbspannungen vermieden werden.

Gemäß Fig. 5 kann in den Absatz 36 des Kolbens 34 anstelle der in Fig.2 dargestellten Ringnut 38 eine Ringnut 38' eingearbeitet sein, die beidseits von Kegelflächen begrenzt ist. Als weitere Alternative kann eine im Querschnitt U-förmige, also von parallelen Nutseitenflächen begrenzte Ringnut vorgesehen sein. Die in Fig.2 dargestellte Ausführungsform hat sich jedoch als besonders zweckmäßig erwiesen.

Mit Abstand hinter der Ringnut 38 bzw. 38' ist in den Kolben 34 eine zweite Ringnut 44 eingearbeitet, die in den dargestellten Beispielen einen U-förmigen Querschnitt aufweist. Diese zweite Ringnut 44 nimmt den wulstartigen radial inneren Rand einer Manschette 46 auf, die aus Gummi oder elastischem Kunststoff besteht und deren radial äußerer Rand in eine Ringnut 48 des Zylinders 16 eingebettet ist

Die Manschette 46 ist gemäß F i g. 1 gegen unmittelbare Berührung der Rückenplatte 24 der benachbarten Bremsbacke 20 sowie gegen Wärmestrahlung durch ein vor ihr auf dem Absatz 36 des Kolbens 34 befestigtes Schutzblech 50 geschützt. Das Schutzblech 50 liegt im wesentlichen in einer zur Achse A normalen Ebene B und hat einen im wesentlichen kreisförmigen radial inneren Rand 52, dessen Mittelpunkt C auf der Achse A liegt. Der Durchmesser D₅₂ des inneren Randes 52 ist merklich kleiner als der Durchmesser D34 des Kolbens 34, jedoch etwas größer als der Durchmesser D₃₆ des Absatzes 36,

Das Schutzblech 50 weist mehrere in Winkelabständen angeordnete federnde Zungen 54 auf, die in bezug auf je eine radiale Achse Asymmetrisch gestaltet, durch je zwei zu dieser Achse E parallele Schlitze 56 begrenzt und aus der Ebene B herausgebogen sind. Die radial inneren Ränder der Zungen 54 liegen auf einem Kreis, dessen Durchmesser D54 kleiner als der Außendurchmesser D36 des Absatzes 36 ist, jedoch etwas größer als der Grunddurchmesser D38 der Ringnut 38.

Die federnden Zungen 54 können in verschiedener Weise aus der Ebene B des Hauptteils des Schutzblechs 50 herausgebogen sein. Besonders einfach herstellbar und zweckmäßig in ihrer Wirkung sind die Zungen 54, wenn sie gemäß F i g. 2 sämtlich nach vorne, also vom Zylinder 16 weg, aus der Ebene B abgebogen sind. In diesem Fall liegt das Schutzblech 50 mit ringsektorförmigen Flächen von nennenswerter Größe an der hinteren Nutseitenfläche 40 an, während die Zungen 54 sich mit ihrer radial inneren Kante an der vorderen Nutseitenfläche 42 abstützen und dadurch das Schutzblech 50 in bezug auf den Kolben 34 zentrieren und rüttelsicher festlegen.

Die Zungen 54 können aber auch alternierend nach vorne und nach hinten abgebogen sein, so daß sie abwechselnd an der hinteren bzw. vorderen Nutseitenfläche 40 bzw. 42 anliegen; diese verschränkte Anordnung der Zungen 54 ist besonders geeignet, Relativdrehungen des Kolbens 54 in bezug auf das Schutzblech 50 zu verhindern, was jedoch nur dann von Bedeutung ist, wenn die vordere Stirnfläche des Kolbens 34 eine beispielsweise sektorförmige Ausnehmung aufweist, die quietschende Geräusche verhindern soll und deshalb eine bestimmte Winkelstellung beibehalten muß. Das Schutzblech 50 ist durch an ihm ausgebildete äußere Vorsprünge 58 daran gehindert, sich in bezug auf den Schwimmsattel 14 um die Achse A zu drehen. Infolgedessen kann das Schutzblech 50 auch den Kolben 34 an einer Drehung um die Achse A hindern, wenn die Zungen 54 sich beispielsweise durch ihre beschriebene verschränkte Anordnung an den Nutseitenflächen 40 und 42 festkrallen.

Letzteres läßt sich auch dadurch erreichen, daß die federnden Zungen 54 gemäß der in Fig.5 und 6 dargestellten Variante jeweils in sich um ihre radiale Achse E verdreht sind. Sowohl diese Verdrehung als auch die beschriebene beidseitig verschränkte Anordnung der Zungen 54 verhindern jedoch die gemäß F i g. 2 erreichte, verhältnismäßig großflächige Anlage des Schutzblechs 50 an der hinteren Nutseitenfläche 40 und sind im Hinblick auf den damit erzielbaren, verhältnismäßig guten Wärmeübergang vom Kolben 34 auf das Schutzblech 50 im allgemeinen vorzuziehen.

Die ausschließliche Verwendung von Zungen 54, die gemäß Fig.2 nach vorne, also vom Zylinder 16 weg, abgebogen sind, ist auch im Hinblick auf die Montage des Schutzblechs 50 besonders zweckmäßig. Wenn das Schutzblech 50 ausschließlich nach vorne abgebogene Zungen 54 aufweist, läßt es sich nämlich leicht mit seinem radial inneren Rand 52 auf dem Absatz 36 zentrieren, ehe eine größere axiale Kraft ausgeübt wird, durch welche die federnden Zungen elastisch weiter nach vorne abgebogen werden, so daß sie beim Aufschieben des Schutzblechs 50 dem vorderen Teil des Absatzes 36 ausweichen, um dann in dessen Ringnut 38

einzurasten, sobald die zwischen den Zungen 54 liegenden Teile des radial inneren Randes 52 mit einer bestimmten Kraft an die hintere Nutseitenfläche 40 angedrückt worden sind.

Für eine Montage von Hand eignet sich besonders die in F i g. 4 dargestellte, gegenüber F i g. 3 abgewandelte Ausführungsform des Schutzblechs 50, bei der nur drei federnde Zungen 54 vorgesehen und sämtlich in einem Sektor von 120° angeordnet sind. Der Mittellinie dieses

Sektors gegenüber ist ein Bereich 60 vorgesehen, in dem der radial innere Rand 52 des Schutzblechs 50 nach innen hin von seiner Kreisform abweicht und eine Mindestentfernung F vom Mittelpunkt C erreicht, die kleiner als die Hälfte des Durchmessers Ds₂ ist. Mit dem Bereich 60 läßt sich das Schutzblech 50 in die Ringnut 38 einhängen, ehe die federnden Zungen 54 auf den Absatz 36 aufgedrückt und zum Einrasten in die Ringnut 38 gebracht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Betätigungsvorrichtung für eine Bremse, insbesondere Teilbelagscheibenbremse für Kraftfahrzeuge, mit

— einem Kolben (34), der an seinem vorderen, aus einem Zylinder (16) herausragenden Ende einen an eine Bremsbacke (20) anlegbaren Absatz (36) aufweist,

— einem ringförmigen Schutzblech (50), das von vorne her auf die äußere Mantelfläche des Absatzes (36) aufgesteckt ist,

— und einer ringförmigen elastischen Manschette (46), die hinter dem Schutzblech (50) angeordnet ist und mit ihrem radial inneren Rand gegen den Kolben (34) sowie mit ihrem radial äußeren Rand gegen den Zylinder (16) abdichtet,

dadurch gekennzeichnet, daß