DE2739003A1

DE2739003A1 - Bremszylinder mit nachstellvorrichtung

Info

Publication number: DE2739003A1
Application number: DE19772739003
Authority: DE
Inventors: Pierre Baronnet; Rudolf Furtner
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1977-08-30
Filing date: 1977-08-30
Publication date: 1979-03-08

Description

Bremszylinder mit Nachste llvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremszylinder mit Nachstellvorrichtung, insbesondere zur Betätigung von Scheibenbremsen von Kraftfahrzeugen, mit einer auf einer zumindest während Bremsungen undrehbar gehaltenen Gewindespindel mittel s eines nicht selbsthemmenden Gewindes verschraubbaren Nachstellmutter, welche mittels einer Konuskupplung drehfest mit dem undrehbar geführten Bremskolben kuppelbar ist und welche in der der Bewegungsrichtung des Bremskolbens beim Bremsen entsprechenden Schließrichtung der Konuskupplung von einer Feder belastet ist.
Derartige Bremszylinder sind beispielsweise aus der DT-OS 1 941 080 bekannt. Bei diesen Bremszylindern stützt sich im gelösten Zustand der Bremskolben unter der Kraft einer Lösefeder gegen die seinen Rückhub begrenzende Nachstellmutter ab, wobei die Kupplungsflächen aneinander anliegen und die Konuskupplung somit geschlossen ist. Unter der Einwirkung von Erschütterungen kann es hierbei vorkommen, daß die Konuskupplung kurzzeitig gelockert wird und die Nachstellmutter sich in der einen oder anderen Richtung verschraubt, wodurch das Lösespiel der Bremsen in unerwünschter Weise verstellt wird. Falls, wie ebenfalls aus der DT-OS 1 941 080 bekannt, zusätzlich eine mechanische Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist, welche durch axiales Verschieben der drehfest gehaltenen Gewindespindel über die Nachstellmutter, die geschlossene Xonuskupplung und den Bremskolben ein Zuspannen der Bremsen bewirkt, kann im derart gebremsten Zustand bei einer durch Stöße bedingten Lockerung der Konuskupplung ein Zurück schrauben der Nachsomit stellmutter auftreten, welcheein ungewolltes Lockern bzw.
Lösen der mechanisch zugespannten Bremsen bewirkt. Zum Vermeiden des ungewollten Drehens der Nachstellmutter ist es bekannt, die Konuskupplung verzahnt mit ineinandergreifenden Zähnen an beiden Kupplungsflächen auszubilden. Die Zähne können hierbei jedoch nur relativ groß ausgebildet werden, wodurch die Nachstellvorrichtung ein für viele Anwendungsfälle zu großes Lüftspiel der Bremsen erfordert und zudem nur sehr ungenau mit großen Toleranzhüben wirkt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Bremszylinder der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei geringem Aufwand und allgemeiner Anwendbarkeit - auch bei nur kleinem Lüftspiel der Bremsen - eine genaue Funktionsweise mit genauem Einhalten des vorgesehenen Lösehebels aufweist, und bei welchem ein ungewolltes Verschrauben der Nachstellmutter, sei es im gelösten Zustand unter Verstellung des Lösespieles, sei es im mechanisch bewirkten Bremszustand unter Lockern bzw. Lösen der Bremse, mit Sicherheit ausgeschlossen ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens eine der Kupplungsflächen der Konuskupplung aufgerauht ist. Diese Aufrauhung gewährleistet eine sichere, drehfeste Halterung der Nachstellmutter bei geschlossener Konuskupplung auch während des Auftretens von Stößen, so daß keine gewollte Verschraubung der Nachstellmutter eintreten kann.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn die eine, aufgerauhte Kupplungsfläche an einem Teil aus einen werkstoff mit hohem Elastizitätsmodul und die andere, glatte Xupplungsfläche an einem Teil aus einem Werkstoff mit niedrigem Elastizitätsmodul ausgebildet ist. Hierdurch wird bei geringem Aufwand - es muß nur eine Eupplungsfläche aufgerauht werden - durch Eindrücken der Aufrauhung in die unter weitgehend elastischer Verformung sich dieser Aufrauhung anpassenden, an sich glatten Kupplungsfläche ein sicherer Kupplungsschluß erzielt.
Da in der Auswahl des Werkstoffes des Bremskolbens dessen Gleitführung im Zylinder und bei der Nachstellmutter deren Verschraubbarkeit auf der Gewindespindel zu berücksichtigen ist, kann es nach einem weiteren Neiaiial der Erfindung hierbei vorteilhaft sein, wenn zumindest eine der Kupplungsflächen sich an einem mit der Nachstellmutter bzw. den Bremskolben fest verbundenen Einsatzring aus einem für die aeweilige gupplungsfläche geeignetem Werkstoff befindet.
Eine besonders zweckmäßige Ausführung ergibt sich, wenn die ca. 0,2 bis 0,3 mm betragende Rauhigkeit der aufgerauhten Xupplungsfläche elektrophoretisch erzeugt ist.
In der Zeichnung ist ein nach der Erfindung ausgestalteter Bremszylinder dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 ein schematisches Schnittbild des Bremszylinders und Fig. 2 eine Stirnansicht der Nachstellmutter.
Gemaß Fig. 1 befindet sich in einem Bremszylindergehäuse 1 ein durch nicht dargestellte Mittel drehfest gehaltener Bremskolben 2 mit einer sich zu seinem rückwärtigen Ende erweiternden Ausnehmung 3, in die eine im Gehäuse 1 gelagerte Gewindespindel 4 mit einem nicht selbsthemmenden Gewinde greift. Mit der Gewindespindel 4 ist eine Nachstellmutter 5 verschraubt. Zwischen dem Gewindeflanken der Gewindespindel 4 und der Nachstellmutter 5 befindet sich ein dem vorgesehenen Lösespiel der nicht dargestellten, vom Bremszylinder zu betätigenden Bremse entsprechendes Spiel s.
Die vordere Stirnfläche der Nachstellmutter 5 ist durch Abschrägung zu einer konischen Xupplungsfläche 5' ausgeformt.
An einer Verjüngung der Ausnehmung 3 weist der Bremskolben 2 eine zur Kupplungsfläche 5' komplementäre Kupplungsfläche 2' auf. Die beiden Kupplungsflächen 2' und 5' bilden miteinander eine Konuskupplung zur drehfesten Kupplung der Nachstellmutter 5 mit dem Bremskolben 2.
Das rückwärtige Ende der Nachstellmutter 5 trägt ein Axialkugellager 6, an welchem eine vorgespannte Feder 7 anliegt, die sich gegen einen am Bremskolben 2 vorgesehenen Flansch 8 abstützt.
Die Gewindespindel 4 ist an ihrem rückwärtigen Ende mittels eines Flansches 4' gegen das Bremszylindergehäuse abstützbar. Im Anschluß an den Flansch 4' trägt die Gewindespindel 4 eine zylindrische Verlängerung 9, welche abgedichtet verschieblich im Bremszylindergehäuse 1 gelagert ist und an ihrem rückwärtigen Ende mit einem Flansch 10 versehen ist, an dem sich eine an den äußeren Flächen des Bremszylindergehäuses 1 anliegende Feder abstützt. An dem als Vierkant ausgebildeten, äußeren Ende 11 der Gewindespindel 4 liegt ein Handbremshebel 12 an, welcher um ein Lager 13 schwenkbar ist.
Insoweit ist der Bremszylinder in seinem Aufbau und seiner Funktionsweise bekannt. Die Funktionsweise braucht daher hier nicht beschrieben zu werden.
Erfindungsgemäß ist wenigstens eine der beiden Kupplung flächen 2' und/oder 5' aufgerauht ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die an der Nachstellmutter 5 angeordnete Kupplungsfläche 5' aufgerauht und die andere Kupplungsfläche 2' in üblicher Weise glatt ausgeführt. In der Stirnansicht der Nachstellmutter 5 gemäß Fig. 2 ist die Aufrauhung der Kupplungsfläche 5' deutlich erkennbar: Sie kann, wie in der oberen Zeichnungshälfte der Fig. 2 dargestellt, eine unregelmäßige, vorzugsweise durch Elektrophorese oder Elektroerosion hergestellte Rauhigkeit mit einer Bauhtiefe von ca. 0,2 bis 0,3 mm sein. Abweichend hiervon ist es auch möglich, in die Kupplungsfläche 5' gemäß der unteren Hälfte von Fig. 2 eine radiale Mikroverzahnung bzw. -rändelung mit ebenfalls einer Rauhtiefe von vorzugsweise 0,2 bis 0,3 mm einzuprägen. Der Werkstoff der Nachstellmutter 5 weist dabei einen hohen Elastizitätsmodul auf, während der Werkstoff des Bremskolbens 2 zumindest im Bereich der Kupplungsfläche 2' einen wesentlich niedrigeren Elastizitätsmodul besitzt. Hierdurch ergibt sich im geschlossenen Zustand der durch die Kupplungsflächen 2' und 5' gebildeten Konuskupplung 2', 5' ein Eindrücken der Rauhigkeit der Kupplungsfläche 5' in die Kupplungsfläche 2', wobei sich letztere in ihrer Oberflächenstruktur unter elastischer Verformung der Rauhigkeit innerhalb gewisser Grenzen anpaßt und somit eine Mikroverzahnung der beiden Kupplungsflächen 2' und 5' bewirkt. Diese Mikroverzahnung gewährleistet, daß bei geschlossener Eonuskupplung, gleichgültig ob das Schließen durch eine nicht dargestellte, gemäß Fig. 1 nach rechts wirkende Federbelastung des Bremskolbens 2 im Lösezustand oder bei Betätigung des Handhebels 12 durch die von diesem nach links ausgeübte, von der Gewindespindel 4 über die Nachstellmutter 5 auf den Bremskolben 2 zu übertragende Eandbremskraft geschlossen gehalten wird, eine auch unter Stoß- und Rüttelbeanspruchungen sichere, drehfeste Halterung der Nachstellmutter 5 am Bremskolben 2. Dabei können die beiden Kupplungsflächen 2' und 5' in jeder relativen Drehlage von Nachstellmutter 5 und Bremskolben 2 zueinander in Eingriff gelangen, wodurch eine sehr genaue Funktionsweise der Nachstellvorrichtung ermöglicht wird. Zum Öffnen der gonuskupplung 2', 5' ist eine nur geringe relative Verschiebung von Nachstellmutter 5 und Bremskolben 2 zueinander erforderlich und die Nachstellvorrichtung ist daher auch verwendbar, wenn der vorgesehene Lösehub für die zu betätigende Bremse sehr klein ist.
Um günstige Werkstoffpaarungen einerseits zwischen Bremskolben 2 und Bremszylindergehäuse 1 sowie Nachstellmutter 5 und Gewindespindel 4 und andererseits an den Kupplungsflächen 2' und 5' zu ermöglichen, kann es vorteilhaft sein, wenigstens eine der beiden Kupplungsflächen 2' und/oder 5' an einen Einsatzring anzuordnen, der starr mit dem Bremskolben 2 bzw. der Nachstellmutter 5 verbunden ist und dessen Werkstoff den jeweils erforderlichen Elastizitätsmodul aufweist. In Fig. 1 ist für die Nachstellmutter 5 einderartiger, die Kupplungsfläche 5' tragender Einsatzring unter dem Bezugszeichen 14 angedeutet.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1.

(1 Bremszylinder mit Hachstellvorrichtung, insbesondere zur Betätigung von Scheibenbremsen von Eraftfabzeugen, mit einer auf einer zumindest während Bremsungen undrehbar gehaltenen Gewindespindel mittels eines nichtselbsthemmenden Gewindes verschraubbaren Nachstellmutter, welche mittels einer Eonuskupplung drehfest mit dem undrehbar geführten Bremskolben kuppelbar ist und welche in der der Bewegungsrichtung des Bremskolbens beim Bremsen entsprechenden Schließrichtung der Konuskupplung von einer Feder belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine (5') der Kupplungsflächen (2' und 5') der Konuskupplung aufgerauht ist.
2. Bremszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine, aufgerauhte gupplungsfläche (5') an einem Teil (5 bzw. 14) aus einem Werkstoff mit hohem Elastizitätsmodul und die andere, glatte Kupplungsfläche (2') an einem Teil (2) aus einem Werkstoff mit niedrigem Elastizitätsmodul ausgebildet ist.
3. Bremszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Kupplungsflächen (5') sich an einem mit der Nachstellmutter (5) bzw. dem Bremskolben (2) fest verbundenen Einsatzring (14) befindet.
4. Bremszylinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhigkeit der aufgerauhten Kupplungsfläche (5') ca. 0,2 bis 0,3 mm beträgt.
5. Bremszylinder nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhigkeit elektrophoretisch erzeugt ist.
6. Bremszylinder nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhigkeit mechanisch in die Eupplungsfläche eingeprägt ist.
7. Bremszylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhigkeit als radiale Mikroverzahnung bzw. -rändelung ausgebildet ist.