DE102013020443B4

DE102013020443B4 - Trommelbremsenvorrichtung umfassend eine Bremszylindereinheit und Bremszylindereinheit hierfür

Info

Publication number: DE102013020443B4
Application number: DE102013020443.7A
Authority: DE
Inventors: Jakob Isaak; Oliver Haack
Original assignee: ZF Active Safety GmbH
Current assignee: ZF Active Safety GmbH
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2023-08-17
Anticipated expiration: 2033-12-07
Also published as: DE102013020443A1

Abstract

Trommelbremsenvorrichtung (10), umfassend eine Bremszylindereinheit (12) mit- wenigstens einem in einem Bremszylindergehäuse (18) entlang einer Längsachse (L) verlagerbaren Betätigungskolben (22),- einer Schutzmanschette (28), die über einen ersten Befestigungsabschnitt (30) am Bremszylindergehäuse (18) festgelegt ist und über einen zweiten Befestigungsabschnitt (32) am Betätigungskolben (22) festgelegt ist, wobei der erste und zweite Befestigungsabschnitt (30, 32) über einen deformierbaren Verbindungsabschnitt (33) miteinander verbunden sind; und- einer Sicherungskappe (34), die einen in Richtung eines Bremsschuhs (16) weisenden axialen Endabschnitt (24) des Betätigungskolbens (22) zumindest abschnittsweise umgibt,wobei der zweite Befestigungsabschnitt (32) der Schutzmanschette (28) und die Sicherungskappe (34) in radialer Richtung betrachtet zumindest teilweise axial überlappend angeordnet sind,dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringabschnitt (40) der Sicherungskappe (34) doppelwandig ausgeführt ist, wobei eine innere Wand (42) an der Außenumfangsfläche des Betätigungskolbens (22) anliegt und eine äußere Wand (44) eine Außenumfangsfläche des Ringabschnitts (40) bildet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trommelbremsenvorrichtung, umfassend eine Bremszylindereinheit mit wenigstens einem in einem Bremszylindergehäuse entlang einer Längsachse verlagerbaren Betätigungskolben, einer Schutzmanschette, die über einen ersten Befestigungsabschnitt am Bremszylindergehäuse festgelegt ist und über einen zweiten Befestigungsabschnitt am Betätigungskolben festgelegt ist, wobei der erste und zweite Befestigungsabschnitt über einen deformierbaren Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind; und einer Sicherungskappe, die einen in Richtung eines Bremsschuhs weisenden axialen Endabschnitt des Betätigungskolbens zumindest abschnittsweise umgibt.
Derartige Trommelbremsenvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden beispielsweise zum Abbremsen einzelner Räder eines Fahrzeugs eingesetzt. Dabei ist das Bremszylindergehäuse typischerweise zylindrisch ausgebildet und als eine feststehende Komponente in der Trommelbremsenvorrichtung angeordnet. Im Innenraum des Bremszylindergehäuses sind an den beiden axialen Enden jeweils dichtend geführte Bremskolben angeordnet, die nach Maßgabe eines in das Bremszylindergehäuse eingeleiteten Bremsflüssigkeitsvolumen verlagerbar sind. In Folge solcher Verlagerungen werden die Betätigungskolben um ein vorbestimmtes Maß entlang der Längsachse des Bremszylindergehäuses bewegt. Dabei stützen sich die Betätigungskolben mit deren axialen Endabschnitten jeweils an einem zum Erzeugen einer Bremswirkung auslenkbaren Bremsschuh ab, so dass die Verlagerungsbewegungen des Betätigungskolbens auf den Bremsschuh übertragen werden und eine Bremswirkung erzielt werden kann.
Um die hierbei entstehenden Kontakt- bzw. Reibkräfte zwischen den Betätigungskolben und Bremsschuhen mit einem geringem Verschleiß zu kompensieren, werden Sicherungskappen eingesetzt, die an den axialen Endabschnitten der Betätigungskolben beispielsweise durch Aufpressen befestigt werden. Die Sicherungskappen sind typischerweise aus einem Material mit hoher Festigkeit bzw. Abriebfestigkeit hergestellt, so dass sie im Betrieb der Trommelbremsvorrichtung lediglich geringe Verschleißerscheinungen erfahren. Dies ermöglicht, dass der Betätigungskolben aus einem allgemein weniger festen und leichteren Material hergestellt werden kann, wodurch eine Gewichtsreduzierung der Trommelbremsenvorrichtung erreicht wird.
Um ein Eindringen von Schmutz zu vermeiden, sind an den beiden axialen Enden des Bremszylindergehäuses Schutzmanschetten über Befestigungsabschnitte am Bremszylindergehäuse und Betätigungskolben festgelegt. Unter Deformation eines die Befestigungsabschnitte verbindenden Verbindungsabschnitts können die Schutzmanschetten den axialen Verlagerungsbewegungen des Betätigungskolbens folgen. Zum Festlegen der Befestigungsabschnitte können unterschiedliche Fügeverfahren zum Einsatz kommen. Typischerweise ist vorgesehen, dass der erste Befestigungsabschnitt in eine Ausnehmung im Bremszylindergehäuse eingesetzt wird. Die Festlegung am Betätigungskolben kann dadurch erfolgen, dass der zweite Befestigungsabschnitt in analoger Weise zwischen zwei Anschlagflächen angeordnet wird. Dabei können gegenüberliegende Stirnflächen des Betätigungskolbens und der Sicherungskappe jeweils eine Anschlagfläche bereitstellen.
In 3 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Einheit aus einem Betätigungskolben 10a und daran angeordneter Sicherungskappe 22a und Schutzmanschette 14a dargestellt. Der Betätigungskolben 10a ist allgemein zylindrisch ausgebildet und weist eine Längsachse L auf sowie einen bezüglich seines Außendurchmessers zurückgesetzten axialen Endabschnitt 12a. Eine Schutzmanschette 14a umfasst einen ersten Befestigungsabschnitt 16a, der in einem nicht dargestellten Bremszylindergehäuse festlegbar ist, einen Verbindungsabschnitt 18a sowie einen zweiten Befestigungsabschnitt 20a. Ferner erkennt man eine Sicherungskappe 22a, die auf den axialen Endabschnitt 12a aufgepresst ist. Die Festlegung der Schutzmanschette 14a am Betätigungskolben 10a erfolgt im gezeigten Fall dadurch, dass der zweite Befestigungsabschnitt 20a zwischen zwei Anschlagflächen 24a, 26a angeordnet ist. Dabei bildet eine Stirnfläche des Betätigungskolbens 10a die erste Anschlagfläche 24a und eine Stirnfläche der Sicherungskappe 22a die zweite Anschlagfläche 26a.
Um eine ausreichend sichere Befestigung der Sicherungskappe 22a am axialen Endabschnitt 12a des Betätigungskolbens 10a zu gewährleisten, muss diese zur Erzeugung ausreichender Haltekräfte über eine gewisse Mindeststrecke L_1a entlang der Längsachse L des Betätigungskolbens 10a den axialen Endabschnitt 12a umfassen. Ferner muss die Sicherungskappe 22a um eine Mindeststrecke L_2a von der Anschlagfläche 24a des Betätigungskolbens 10a beabstandet sein, um den zweiten Befestigungsabschnitt 20a aufnehmen zu können. Die Strecke L_2a entspricht somit der Breite des zweiten Befestigungsabschnitts 20a im angebrachten Zustand. Bei der in 3 gezeigten Anordnung wird die axiale Länge L_3a des axialen Endabschnitts 12a daher durch die Strecken L_1a und L_2a definiert bzw. setzt sich aus einer Addition von deren vollständigen Beträgen zusammen. Die axiale Länge L3a des axialen Endabschnitts 12a ist jedoch allgemein gering zu halten, um den Materialbedarf und das Gewicht des Betätigungskolbens 10a und somit der gesamten Trommelbremsenvorrichtung zu reduzieren. Da das leichte Material des Betätigungskolbens 10a in der Regel vergleichsweise teuer ist, ist eine Reduzierung des Materialbedarfs insbesondere auch unter wirtschaftlichen Geschichtspunkten relevant.
Als weiteren Stand der Technik sei auf das Dokument US 3,552,528 A verwiesen. Dieses zeigt einen deutlich aufwändiger profilierten und daher entsprechend kompliziert herzustellenden axialen Endabschnitt eines Betätigungskolbens, bei dem ein Aufnahmeabschnitt für eine Sicherungskappe und einen zweiten Befestigungsabschnitt einer Schutzmanschette durch eine hohlzylindrische Ausnehmung in einer Stirnfläche des Betätigungskolbens gebildet wird. Analog zum Beispiel aus 3 setzt sich die erforderliche Länge des Aufnahmeabschnittes wiederum durch die von dem zweiten Befestigungsabschnitt sowie der Sicherungskappe definierte Streckenbeträge zusammen und nimmt entsprechend große Werte an.
Die nachfolgend genannten Dokumente aus dem Stand der Technik betreffen ebenfalls jeweils Bremszylindereinheiten für Trommelbremsen: DE 86 21 414 U1 , DE 11 47 857 A , GB 750 598 A , DE 11 37 331 A.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Trommelbremsenvorrichtung bereitzustellen, die kostengünstig herzustellen ist und die ein geringes Gewicht aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Trommelbremsenvorrichtung der eingangs bezeichneten Art gelöst, bei der vorgesehen ist, dass der zweite Befestigungsabschnitt der Schutzmanschette und die Sicherungskappe in radialer Richtung betrachtet zumindest teilweise axial überlappend angeordnet sind.
Die Erfinder haben erkannt, dass bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen die Länge des axialen Endabschnittes unnötig hoch ist, da durch das axial aufeinanderfolgende bzw. serielle Anordnen von Sicherungskappe und zweitem Befestigungsabschnitt sich die jeweiligen von diesen Komponenten definierten Streckenabschnitte betragsmäßig vollständig addieren. Erfindungsgemäß ist dagegen vorgesehen, dass sich die Sicherungskappe und der zweite Befestigungsabschnitt zumindest teilweise axial überlappen, also zumindest abschnittsweise parallel angeordnet sind. Dies bewirkt, dass sich die erforderliche axiale Länge des axialen Endabschnitts nicht mehr aus einer vollständigen Addition der entsprechenden Streckenbeträge vom zweiten Befestigungsabschnitt und Sicherungskappe zusammensetzt, sondern zumindest um den Betrag der axialen Überlappung reduziert wird.
Entsprechend kann der axiale Endabschnitt mit einer geringeren Länge ausgebildet werden, wodurch sich der Materialbedarf und das Gewicht verringern.
Zur Unterstützung der Festlegung der Schutzmanschette kann in diesem Zusammenhang erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der erste und/oder zweite Befestigungsabschnitt elastisch ausgebildet ist. Somit kann die Festlegung bei dem vorstehenden beschriebenen Anordnen in einer Ausnehmung bzw. zwischen zwei Anschlagflächen durch ein Verklemmen der Befestigungsabschnitte unter einer axialen elastischen Deformation erfolgen. Wie nachfolgend noch ausführlicher beschrieben, kann die Festlegung auch unter einem elastischen Aufweiten der jeweiligen Befestigungsabschnitte erfolgen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Sicherungskappe eine Anschlagfläche aufweist, die eine Stirnfläche des axialen Endabschnitts zumindest teilweise abdeckt, einen Ringabschnitt, der eine Außenumfangsfläche des axialen Endabschnitts zumindest teilweise umgibt, und einen radial nach außen abstehenden Kragenabschnitt, der als ein Anschlag für den zweiten Befestigungsabschnitt der Schutzmanschette ausgebildet ist, wobei der Kragenabschnitt gegenüber einem von der Anschlagfläche abgewandten äußeren axialen Ende des Ringabschnittes in Richtung der Anschlagfläche axial zurückgesetzt ist.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Anschlagfläche flächig und kreisförmig ausgebildet ist, wobei der Durchmesser im Wesentlichen dem Durchmesser des axialen Endabschnitts des Betätigungskolbens entspricht. Der Ringabschnitt kann allgemein zylindrisch bzw. rohrförmig ausgebildet sein und der Kragenabschnitt kann als ein sich im Wesentlichen in radialer sowie in eine Umfangsrichtung um die Längsachse erstreckender Flächenabschnitt ausgebildet sein. Durch das zurückgesetzte Anordnen des Kragenabschnitts gegenüber dem von der Anschlagfläche abgewandten äußeren axialen Ende des Ringabschnitts wird ermöglicht, dass zumindest derjenige Abschnitt der Sicherungskappe zwischen Kragenabschnitt und äußerem axialem Ende des Ringabschnitts als ein axialer Überlappungsbereich von Sicherungskappe und zweiten Befestigungsabschnitt bereitgestellt ist. Dies ermöglicht eine sichere Festlegung der Sicherungskappe und des zweiten Befestigungsabschnitts am Befestigungskolben bei gleichzeitig geringer erforderlicher axialer Länge des axialen Endabschnitts. Um einen besonders kompakten Aufbau der Sicherungskappe zu gewährleisten, kann in diesem Zusammenhang ferner erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Kragenabschnitt in axialer Richtung betrachtet zwischen der Anschlagfläche und einem von der Anschlagfläche abgewandten äußeren axialen Ende des Ringabschnittes angeordnet ist.
Dabei kann ferner erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Kragenabschnitt in axialer Richtung betrachtet näher an der Anschlagfläche als an dem von der Anschlagfläche abgewandten äußeren axialen Ende des Ringabschnittes angeordnet ist. Dadurch kann die Baugröße der Sicherungskappe erheblich verringert werden, bei gleichzeitigem Breistellen eines großen axialen Überlappungsbereiches und einer ausreichenden axialen Anlagelänge der Sicherungskappe am axialen Endabschnitt. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass der Kragenabschnitt nur geringfügig gegenüber der Anschlagfläche axial zurückgesetzt ist oder sich zumindest teilweise in einer gemeinsamen Ebene mit der Anschlagfläche erstreckt. In einer bevorzugten Variante ist der Kragenabschnitt um 1 mm und in einer besonders bevorzugten Variante um 0,5 mm gegenüber der Anschlagfläche axial zurückgesetzt.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kragenabschnitt einstückig mit dem Ringabschnitt ausgebildet und von diesem abgewinkelt ist. Dies ermöglicht einen kompakten Aufbau der Sicherungskappe und eine besonders einfache Herstellung, beispielsweise im Rahmen umformtechnischer Verfahren.
Zur zusätzlichen Vereinfachung der Herstellung kann ferner erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Sicherungskappe als ein einstückiges Bauteil ausgebildet ist. In diesem Fall kann die gesamte Sicherungskappe beispielsweise im Rahmen von Tiefziehverfahren und/oder Biegeverfahren besonders einfach hergestellt werden und das Gewicht der Sicherungskappe fällt besonders gering aus.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der zweite Befestigungsabschnitt der Schutzmanschette im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und mit seiner Innenumfangsfläche eine Außenumfangsfläche des Ringabschnittes zumindest abschnittsweise umgibt. In diesem Zusammenhang kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass der zweite Befestigungsabschnitt mit seiner Innenumfangsfläche an der Außenumfangsfläche des Ringabschnittes zumindest abschnittsweise anliegt. Ein derartiges Ausbilden des zweiten Befestigungsabschnitts ermöglicht in besonders einfacher und effektiver Weise das Herstellen einer axialen Überlappung mit der Sicherungskappe bei gleichzeitigem Sicherstellen einer ausreichenden Festlegung der Schutzmanschette am Betätigungskolben.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Ringabschnitt doppelwandig ausgeführt ist, wobei eine innere Wand an der Außenumfangsfläche des Betätigungskolbens anliegt und eine äußere Wand eine Außenumfangsfläche des Ringabschnitts bildet. Durch das doppelwandige Ausbilden des Ringabschnittes kann eine besonders kompakt aufgebaute Sicherungskappe bereitgestellt werden. Ferner können die innere und äußere Wand im Sinne einer Funktionstrennung besonders präzise an etwaige korrespondierende Gegenflächen angepasst werden, also beispielsweise an die Außenumfangsfläche des axialen Endabschnittes und eine Innenumfangsfläche des zweiten Befestigungsabschnitts.
In diesem Zusammenhang kann ferner erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die innere und äußere Wand des Ringabschnitts in einem Übergangsabschnitt ineinander übergehen. Zur Vermeidung von Spannungsspitzen kann darüber hinaus erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Übergangsabschnitt gerundet ausgeführt ist. Um einen besonders kompakten Aufbau der Sicherungskappe zu erreichen, kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, dass der Übergangsabschnitt das von der Anschlagfläche abgewandten äußere axiale Ende des Ringabschnittes bildet. Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die äußere Wand einstückig in den Kragenabschnitt übergeht. Auch dies ermöglicht ein Ausbilden der Sicherungskappe mit einer besonders geringen Baugröße.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Kragenabschnitt mit einer konvexen Wölbung ausgebildet ist. Die konvexe Wölbung des Kragenabschnitts ist dahingehend vorteilhaft, dass der zweite Befestigungsabschnitt der Sicherungsmanschette in radialer Richtung betrachtet vom Kragenabschnitt zumindest teilweise umgriffen werden kann. Dadurch kann die Festlegung des zweiten Befestigungsabschnitts am Betätigungskolben auch unter Einbindung eines zusätzlichen Formschlussanteils erfolgen. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der zweite Befestigungsabschnitt korrespondierend zur konvexen Wölbung geformt ist und entsprechend in den Kragenabschnitt eingreift und/oder unter elastischer Deformation darin eingesetzt wird und sich der Form der konvexen Wölbung anpasst.
Die Erfindung betrifft ferner eine Bremszylindereinheit für eine Trommelbremsvorrichtung, wobei sämtliche der vorstehend genannten Merkmale hinsichtlich der Bremszylindereinheit und deren Komponenten einzeln oder in beliebiger Kombination untereinander vorgesehen sein können.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:

1 eine Prinzipansicht einer erfindungsgemäßen Trommelbremsvorrichtung darstellt;
2 eine Detailansicht der Bremszylindereinheit aus der Trommelbremsvorrichtung gemäß 1 darstellt, wobei die Bremszylindereinheit in Teilschnittansicht gezeigt ist;
3 einen Betätigungskolben mit daran befestigter Sicherungskappe und Schutzmanschette gemäß Stand der Technik zeigt;
4 eine Detailansicht des erfindungsgemäßen Betätigungskolbens aus 2 mit daran angebrachter Sicherungskappe und Schutzmanschette zeigt;
5 eine Darstellung der Sicherungskappe aus 2 und 4 in Einzelteildarstellung sowie in Schnittansicht zeigt; und
6 eine Schutzkappe gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in Einzelteildarstellung sowie in Schnittansicht zeigt.

In 1 ist eine Trommelbremsenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt und allgemein mit 10 bezeichnet. In bekannter Weise umfasst die Trommelbremsenvorrichtung 10 eine zentrale Bremszylindereinheit 12 sowie zwei in einem unteren Scharnier 14 verschwenkbar gelagerte Bremsschuhe 16. Die Bremszylindereinheit 12 ist in 1 lediglich schematisch als weitestgehend zylindrischer Körper dargestellt. Die einzelnen Komponenten, wie beispielsweise Schutzmanschette oder Sicherungskappe, werden anhand der folgenden detaillierten Darstellungen gesondert beschrieben.
In an sich bekannter Weise umfasst die Bremszylindereinheit 12 ein zylindrisches Bremszylindergehäuse 18 und weist eine zentrale Längsachse L auf. Im Bereich der beiden axialen Enden des Bremszylindergehäuses 18 ist jeweils ein 1 nicht dargestellter Betätigungskolben 22 angeordnet. Unter Einleiten eines Bremsflüssigkeitsvolumen in das Bremszylindergehäuse 18 über nicht dargestellte Fluidleitungen können die Betätigungskolben 22 derart entlang der Längsachse L der Bremszylindereinheit 12 verlagert werden, dass sie um ein vorbestimmtes Maß aus dem Bremszylindergehäuse 18 hervorstehen. Dabei stützen sich die Betätigungskolben 22 jeweils an einer gegenüberliegenden Stirnflächen 19 eines Bremsschuhs 16 ab, so dass die Bremsschuhe 16 um das untere Scharnier 14 nach außen verschwenkt werden. Dadurch können die Bremsschuhe 16 in Anlage zu einer gemeinsam mit einem Rad eines Fahrzeugs rotierenden Bremstrommel 20 gebracht werden, um eine Abbremswirkung zu erzielen.
In 2 ist eine Detailansicht der Bremszylindereinheit 12 aus 1 gezeigt, wobei die Bremszylindereinheit 12 in Teilschnittschnittansicht dargestellt ist. Am in 2 linken Ende sind sämtliche Komponenten geschnitten dargestellt sind und am in 2 rechten Ende sind einige der Komponenten ungeschnitten dargestellt. Da die Bremszylindereinheit 12 allgemein symmetrisch um eine Mittelachse M aufgebaut ist, sind die relevanten Bezugszeichen aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich am in 2 linken Ende vollständig eingetragen.
In 2 erkennt man, dass das Bremszylindergehäuse 18 einen zylindrischen Innenhohlraum 21 einschließt und eine Bohrung 23 zum Zuführen von Bremsflüssigkeit in den Innenhohlraum 21 umfasst. Ferner geht aus 2 die Anordnung der beiden Betätigungskolben 22 an den axialen Enden des Bremszylindergehäuses 18 hervor. Die Betätigungskolben 22 sind entlang der Längsachse L im Bremszylindergehäuse 18 verlagerbar geführt und über eine Druckfeder 25 miteinander verbunden, welche die Betätigungskolben 22 in Anlage zu den Bremsschuhen 16 vorspannt. An den Außenumfangsflächen der Betätigungskolben 20 ist jeweils eine Dichtung 26 angeordnet, um den von den Betätigungskolben 22 sowie dem Innenraum 21 des Bremszylindergehäuses 18 definierten Raum zur Aufnahme von Bremsflüssigkeit fluidisch abzudichten.
An ihren in Richtung eines jeweils gegenüberliegenden Bremsschuhs 16 weisenden axialen Enden, sind die Betätigungskolben 22 mit einem axialen Endabschnitt 24 ausgebildet, der bezüglich seines Durchmessers gegenüber den übrigen Abschnitten des Betätigungskolbens 22 zurückgesetzt ist.
Ferner erkennt man in 2, dass an den axialen Enden des Bremszylindergehäuses 18 jeweils eine Schutzmanschette 28 angeordnet ist. Wie bereits vorstehend im Zusammenhang mit 3 beschrieben, weisen die Schutzmanschetten 28 einen ersten und zweiten Befestigungsabschnitt 30, 32 auf, mit denen sie am Bremszylindergehäuse und am Betätigungskolben festgelegt sind. Die Befestigungsabschnitte 30, 32 sind über einen Verbindungsabschnitt 33 miteinander verbunden, der elastisch deformierbar ausgebildet ist. Schließlich erkennt man in 2 auch Schutzkappen 34, die die axialen Endabschnitt 24 zumindest teilweise umgeben und an einer jeweiligen gegenüberliegenden Stirnfläche 19 eines Bremsschuhs 16 anliegen.
Zur Verminderung von Verschleißerscheinungen bei gleichzeitigem Erreichen einer Gewichtseinsparung sind die Schutzkappen 34 aus einem allgemein verschleißfesten Material hergestellt, wohingegen die Betätigungskolben 22 aus einem allgemein weicheren und leichteren Material hergestellt sind. Im gezeigten Fall sind die Schutzkappen 34 aus Stahlblech und die Betätigungskolben 22 aus Aluminium hergestellt.
Wird ein ausreichend großes Bremsflüssigkeitsvolumen in den Innenhohlraum 21 eingeleitet, so bewegen sich die Betätigungskolben 22 jeweils in aus dem Bremszylindergehäuse hinaus weisende Richtungen entlang der Längsachse L. Der zweite Befestigungsabschnitt 32 der Schutzmanschetten 28 folgt dabei jeweils der Bewegung der Betätigungskolben 22, während der erste Befestigungsabschnitt 30 am feststehenden Bremszylindergehäuse 18 verbleibt. Dabei wird der Verbindungsabschnitt 33 elastisch deformiert. Ferner stützen sich die Betätigungskolben 22 an den Bremsschuhen 16 ab, die in der Folge, wie vorstehend beschreiben, unter Erzielen einer Bremswirkung verschwenkt werden. Dieses Verschwenken geht auch mit einer elastischen Dehnung von die Bremsschuhe 16 miteinander verbindenden Rückstellfedern einher, wobei in 2 beispielhaft eine obere Rückstellfeder 35 angedeutet ist.
Nach vollständigem oder teilweisem Ableiten des Bremsflüssigkeitsvolumen aus dem Innenhohlraum 21, werden die Bremsschuhe 16 gemeinsam mit den daran anliegenden Betätigungskolben 22 durch eine elastische Rückfederung der oberen Rückstellfeder 35 wieder in Ihre Ausgangstellungen bewegt. Es versteht sich, dass die obere Rückstellfeder 35 entsprechend stärker bezüglich ihrer Federkraft ausgebildet ist als die Druckfeder 25, so dass sämtliche Komponenten wieder ihre in 2 gezeigten Ausgangsstellungen einnehmen.
In 4 ist eine Einheit aus einem Betätigungskolben 22, einer Schutzmanschette 28 und einer Sicherungskappe 34 der Bremszylindereinheit aus 2 gesondert dargestellt. Man erkennt wiederum die Dichtung 26 sowie den axialen Endabschnitt 24 des Betätigungskolbens 22 und die Längsachse L. Die Sicherungskappe 34 liegt mit einer kreisförmigen Anschlagfläche 36 an einer Stirnfläche 38 des axialen Endabschnitts 24 an und deckt diese vollständig ab. Die Anschlagfläche 36 geht in einen im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Ringabschnitt 40 über, der im gezeigten Fall doppelwandig ausgebildet ist. Dabei weist der Ringabschnitt 40 eine innere Wand 42 sowie eine äußere Wand 44 auf, die in einem gerundet ausgeführten Übergangsabschnitt 46 ineinander übergehen. Von der äußeren Wand 44 ist ein Kragenabschnitt 48 radial nach außen abgewinkelt.
Man erkennt in 4, dass sich der Kragenabschnitt 48 im Wesentlichen parallel zur Anschlagfläche 36 erstreckt und gegenüber dieser nur geringfügig um eine Strecke d₁ zurückgesetzt ist. Im gezeigten Fall beträgt die Strecke d₁ 0,5 mm. Ferner bildet der Übergangsabschnitt 46 ein von der Anschlagfläche 36 abgewandtes äußeres axiales Ende des Ringabschnitts 40. Somit wird aus 4 ersichtlich, dass der Kragenabschnitt 48 gegenüber dem äußeren axialen Ende 46 des Ringabschnittes 40 in Richtung der Anschlagfläche 36 um eine Strecke d₂ axial zurückgesetzt ist, bzw. dass der Kragenabschnitt 48 in axialer Richtung betrachtet zwischen der Anschlagfläche 38 und dem äußeren axialen Ende des Ringabschnittes 40 angeordnet ist.
Ferner erkennt man in 4, dass die Schutzmanschette 28 im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die zentrale Längsachse L ausgebildet ist, so dass die Befestigungsabschnitte 30, 32 ringförmige Innenumfangsflächen 50, 52 aufweisen. Die Festlegung des zweiten Befestigungsabschnitts 32 am Betätigungskolben 22 erfolgt im gezeigten Fall maßgeblich durch eine Anlage der Innenumfangsfläche 52 und der äußeren Wand 44 des Ringabschnitts 40, wobei diese Anlage unter einer elastischen Deformation bzw. Aufweitung der Innenumfangsfläche 52 hergestellt wird. Ferner liegt der zweite Befestigungsabschnitt 32 an einer axialen Stirnfläche 60 des Betätigungskolbens 22 an und ist an seinem axial gegenüberliegenden Ende nur geringfügig vom Kragenabschnitt 48 beabstandet. Somit bildet der Kragenabschnitt 48 bereits bei geringer Relativverschiebung der Komponenten eine weitere Anschlagfläche für den zweiten Befestigungsabschnitt 32. Es versteht sich, dass auch eine derartige Anordnung vorgesehen sein kann, bei der die axiale Länge des zweiten Befestigungsabschnittes 32 in einem undeformierten Zustand zunächst den axialen Abstand von Stirnfläche 60 und Kragenabschnitt 48 überschreitet. Gemäß dieser Variante kann eine Festlegung zusätzlich oder alternativ unter einer elastischen Deformation des zweiten Befestigungsabschnittes 32 in axialer Richtung erfolgen, wenn dieser zwischen der Stirnfläche 60 und dem Kragenabschnitt 48 angeordnet wird.
Zur Befestigung der Schutzkappe 32 am axialen Endabschnitt 24 wird diese unter einem Aufweiten des Ringabschnitts 40 auf den axialen Endabschnitt 24 aufgepresst. Die erzeugte Befestigungswirkung bestimmt sich demnach maßgeblich durch die Anpresskraft sowie die Größe der Kontaktfläche zwischen dem Ringabschnitt 40 und dem axialem Endabschnitt 24. Die axiale Länge L₁ dieser Kontaktfläche stellt somit eine maßgebliche Größe dar und muss zum Erreichen einer ausreichenden Befestigungskraft einen gewissen Mindestbetrag aufweisen. Ebenso weist der zweite Befestigungsabschnitt 32 eine gewisse vorbestimmte axiale Länge L₂ auf.
Wie aus 4 ersichtlich, ist in Abweichung vom Stand der Technik erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schutzkappe 34 und der zweite Befestigungsabschnitt 32 axial überlappend angeordnet sind. Im in 4 gezeigten Fall umfasst diese axiale Überlappung eine Strecke L₃. Mit anderen Worten werden der Ringabschnitt 40 und der zweite Befestigungsabschnitt 32 zumindest teilweise parallel angeordnet und nicht wie im Stand der Technik üblich entlang der Längsachse aufeinanderfolgend bzw. in Serie. Die erforderliche axiale Länge L₄ des axialen Endabschnitts 24 setzt sich somit nicht wie bisher durch eine vollständige Addition der Streckenbeträge L_x und L₂ von Schutzkappe 34 und zweitem Befestigungsabschnitt 32 zusammen. Vielmehr kann die bisher erforderliche Länge L₄ des axialen Endabschnittes 24 um den Betrag der Überlappung L₃ reduziert werden, wodurch sich die Baugröße des Betätigungskolbens 22 und somit dessen Gewicht deutlich verringern. Die erfindungsgemäß erreichte Verkürzung der axialen Länge L₄ des axialen Endabschnittes 24 verdeutlicht sich insbesondere aus einer Gegenüberstellung der Lösungen aus 3 und 4 und den entsprechenden Strecken L_3a und L₄.
In 5 ist die vorstehend beschriebene Schutzkappe 34 in Einzelteildarstellung sowie in Schnittansicht gezeigt. Man erkennt wiederum die Anschlagfläche 36 sowie den doppelwandig ausgebildeten Ringabschnitt 40 mit innerer und äußerer Wand 42, 44 und den davon abgewinkelten Kragenabschnitt 48. Dabei ist Schutzkappe 34 einstückig ausgebildet und kann umformtechnisch beispielsweise durch ein Tiefziehverfahren zum Herstellen von Anschlagfläche 36 und innerer Wand 42 sowie einem darauffolgenden Biegen zum Herstellen der äußeren Wand 46 sowie des Kragenabschnitts 48 hergestellt werden.
Im Vergleich dazu zeigt 6 eine Schutzkappe 34 für eine Trommelbremsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Zur Vereinfachung des Verständnisses werden bei der Beschreibung dieser Ausführungsform die gleichen Bezugszeichen wie zuvor für die gleichen Bauteile und Merkmale verwendet.
Die Schutzkappe 34 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der in 5 gezeigten dadurch, dass der Kragenabschnitt 48 mit einer konvexen Wölbung ausgebildet ist. Dabei ist der Krümmungsradius R im Wesentlichen in einer vom äußeren axialen Ende des Ringabschnittes 40 abgewandten Richtung gerichtet. Das Ausbilden des Kragenabschnitts 48 mit konvexer Wölbung ermöglicht, dass der in dieser Figur nicht dargestellte zweite Befestigungsabschnitt 32 einer Schutzmanschette in radialer Richtung betrachtet zumindest teilweise umgriffen wird und somit unter einem zusätzlichen Formschlussanteil am Betätigungskolben 22 festgelegt ist.

Claims

Trommelbremsenvorrichtung (10), umfassend eine Bremszylindereinheit (12) mit - wenigstens einem in einem Bremszylindergehäuse (18) entlang einer Längsachse (L) verlagerbaren Betätigungskolben (22), - einer Schutzmanschette (28), die über einen ersten Befestigungsabschnitt (30) am Bremszylindergehäuse (18) festgelegt ist und über einen zweiten Befestigungsabschnitt (32) am Betätigungskolben (22) festgelegt ist, wobei der erste und zweite Befestigungsabschnitt (30, 32) über einen deformierbaren Verbindungsabschnitt (33) miteinander verbunden sind; und - einer Sicherungskappe (34), die einen in Richtung eines Bremsschuhs (16) weisenden axialen Endabschnitt (24) des Betätigungskolbens (22) zumindest abschnittsweise umgibt, wobei der zweite Befestigungsabschnitt (32) der Schutzmanschette (28) und die Sicherungskappe (34) in radialer Richtung betrachtet zumindest teilweise axial überlappend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringabschnitt (40) der Sicherungskappe (34) doppelwandig ausgeführt ist, wobei eine innere Wand (42) an der Außenumfangsfläche des Betätigungskolbens (22) anliegt und eine äußere Wand (44) eine Außenumfangsfläche des Ringabschnitts (40) bildet.
Trommelbremsenvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungskappe (34) eine Anschlagfläche (36) aufweist, die eine Stirnfläche (38) des axialen Endabschnitts (24) zumindest teilweise abdeckt, einen Ringabschnitt (40), der eine Außenumfangsfläche des axialen Endabschnitts (24) zumindest teilweise umgibt, und einen radial nach außen abstehenden Kragenabschnitt (48), der als ein Anschlag für den zweiten Befestigungsabschnitt (32) der Schutzmanschette (28) ausgebildet ist, wobei der Kragenabschnitt (48) gegenüber einem von der Anschlagfläche (36) abgewandten äußeren axialen Ende des Ringabschnittes (40) in Richtung der Anschlagfläche (36) axial zurückgesetzt ist.
Trommelbremsenvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragenabschnitt (48) in axialer Richtung betrachtet zwischen der Anschlagfläche (36) und einem von der Anschlagfläche (36) abgewandten äußeren axialen Ende des Ringabschnittes (40) angeordnet ist.
Trommelbremsenvorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragenabschnitt (48) in axialer Richtung betrachtet näher an der Anschlagfläche (36) als an dem von der Anschlagfläche (36) abgewandten äußeren axialen Ende des Ringabschnittes (40) angeordnet ist.
Trommelbremsenvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragenabschnitt (48) einstückig mit dem Ringabschnitt (40) ausgebildet und von diesem abgewinkelt ist.
Trommelbremsenvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungskappe (34) als ein einstückiges Bauteil ausgebildet ist.
Trommelbremsenvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Befestigungsabschnitt (32) der Schutzman- schette (28) im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und mit seiner Innenumfangsfläche (52) eine Außenumfangsfläche des Ringabschnittes (40) zumindest abschnittsweise umgibt.
Trommelbremsenvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Befestigungsabschnitt (32) mit seiner Innenumfangsfläche (52) an der Außenumfangsfläche des Ringabschnittes (40) zumindest abschnittsweise anliegt.
Trommelbremsenvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere und äußere Wand (42, 44) des Ringabschnitts (40) in einem Übergangsabschnitt (46) ineinander übergehen.
Trommelbremsenvorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsabschnitt (46) gerundet ausgeführt ist.
Trommelbremsenvorrichtung (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsabschnitt (46) das von der Anschlagfläche (36) abgewandten äußere axiale Ende des Ringabschnittes (40) bildet.
Trommelbremsenvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Wand (44) einstückig in den Kragenabschnitt (48) übergeht.
Trommelbremsenvorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragenabschnitt (48) mit einer konvexen Wölbung ausgebildet ist.
Bremszylindereinheit (12) für eine Trommelbremsenvorrichtung (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.