DE2919535A1 - Dichtungsmanschette fuer die bremsbetaetigungseinrichtung einer scheibenbremse - Google Patents
Dichtungsmanschette fuer die bremsbetaetigungseinrichtung einer scheibenbremseInfo
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Description
KA-1o61 A
Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremse, insbesondere eine verbesserte
Abdichtung zwischen Kolben und Zylinder einer Scheibenbremse.
Bekannte, aus Gummi oder gummiartigem Material hergestellte Dichtungsmanschetten
sind häufig mangelhaft, weil sie schwierig einzubauen sind und oft spezielle Werkzeuge erfordern, um die zum
Festhalten erforderlichen Wulstabschnitte zu dehnen oder in anderer Weise an der Zylinderwandung zu befestigen, um den Eintritt
von Schmutz zwischen Kolben und Zylinder zu vermeiden. Solche Dichtungsmanschetten sind z.B. aus den US-PSen 39 42 611, 39 83
969, 4o 22 3o3 bekannt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht demgegenüber
darin, eine bessere Dichtungsmanschette zu schaffen, welche die vorgenannten Nachteile nicht aufweist, die insbesondere in einfacher
Weise, aber zuverlässig eingesetzt werden kann, ohne daß die Gefahr des Verlierens besteht, und die den Kolben besser vor
Schmutz und anderen Verunreinigungen schützt. Außerdem soll die Dichtungsmanschette unmittelbar auf der Außenseite der Zylinderöffnung
und außerhalb der Zylinderwandung eingesetzt werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Teilbe
lagscheibenbremse;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 1
dargestellten Bremse von der Innenseite;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Innenseite;
Fig. 4 eine Seitenansicht der Außenseite;
Fig. 5 eine Draufsicht;
Fig. 6 eine Explosionsdarstellung der hauptsächli-
chen Bremsteile;
Fig. 7 ,einen Achsenschnitt längs der Linie 7-7 in
Fig. 1; -·
Fig. 7A eine vergrößerte Teilansicht der in Fig. 7
gekennzeichneten Kolbendichtung;
Fig. 7B eine Darstellung der Abhängigkeit zwischen
der Kolberirückstellkraft und dem Kolbenrückhub;
Fig. 8 ein Querschnitt durch die Lagerung des
Bremssattels in vergrößertem Maßstab längs der Linie 8-8 in Fig. 5;
Fig. 9 eine Explosionsansicht der Lagerung;
Fig. 1o die Ansicht einer geräuschdämpfenden Federklam
mer in einem Schnitt längs der Linie 1o-1o der Fig. 5;
Flg. 11 die Federklammer in einem Schnitt längs der
Linie 11-11 der Fig. 5;
Fig. 12 eine Seitenansicht der Federklammer;
Fig. 13 eine Stirnansicht der Federklammer;
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ORIGINAL INSPECTED
Fig. 14 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab durch
die Kolbendichtungsmanschette;
Fig. 15 einen Schnitt längs der Linie 15-15 in Fig.
3; '·"■■■
Fig. 16 ' eine Seitenansicht des innenseitigen Brems
schuhes r
Fig. 17 eine Unteransicht des in Fig= 16 dargestell
ten Bremsschuhes;
Fig. 18 eine Stirnansicht des in Fig. 16 dargestell
ten Bremsschuhes;
Fig. 19 einen Schnitt längs der Linie 19-19 in Fig.
16;
Fig. 2o eine Seitenansicht des außenseitigen Brems
schuhes;
Fig. 21 eine Unteransicht des in Fig.2o dargestell
ten Bremsschuhes;
Fig. 22 einen Schnitt längs der Linie 22-22 von
Fig. 2o.
Die in den Fig. 1-7 dargestellte Teilbelagscheibenbremse besteht aus einem U-förmigen Bremssattel To, der auf Bolzen 15 verschiebbar
gelagert ist, die an der Bremsträgerplatte 11 befestigt sind, die
ihrerseits mit festen Fahrzeugteilen verbunden ist. Der Bremssattel 1o hat einen außenseitigen Schenkel 13 md einen innenseitigen Schenkel
12, die über den Steg 14 miteinander verbunden sind. Der innenseitige
Schenkel 12 weist eine hydraulische Betätigungseinrichtung
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mit einem in einem Zylinder 17 verschiebbaren Kolben 16 und einen
Bremsbelagträger 18 mit einem innenseitigen Bremsbelag 2o auf. Der außenseitige Bremsbelagträger 22 mit seinem Bremsbelag 21
stützt sich dagegen an dem außenseitigen Schenkel 13 ab. Wird der Betätigungseinrichtung über den Einlaß 23 Druckmittel zugeführt,
so gelangt der Bremsbelag 2o in Reibeingriff mit der Innenseite der Bremsscheibe 24, worauf der Bremssattel 1o auf
den Bolzen 15L und 15R verschoben wird und damit den Bremsbelag 21 über den Bremsbelagträger 22 in Reibeingriff mit der Außenseite
der Bremsscheibe 2 4 bringt.
Der Bremsträger 11 weist zwei sich axial und auswärts erstreckende
Arme 2 6L,2 6R auf, welche den Umfang der Bremsscheibe übergreifen und die sowohl den innenseitigen Bremsbelagträger 18 als auch den
außenseitigen Bremsbelagträger 22 an Vorsprüngen 3oL,3oR abstützen, welche in Nuten 32L,32R des innenseitigen Bremsbelagträgers und
die Nuten 3 3L,33R des außenseitigen Bremsbelagträgers greifen. Somit werden alle Bremskräfte unmittelbar vom Bremsträger 11 aufgenommen,
während der Bremssattel 1o in erster Linie zum übertragen
der Bremsbetätigungskräfte dient, ohne daß auf ihn ein Bremsmoment
einwirkt.
Der Bremssattel 1o ist auf den Bolzen 15L,15R verschiebbar gelagert,
die vorzugsweise mit dem Bremsträger 11 verschraubt sind. Die Bolzen 15L,15R sind jeweils in einer in Fig. 9 dargestellten Buchse
aufgenommen, die sich durch entsprechende Bohrungen des innenseitigen Schenkels 12 im Bremssattel erstrecken.
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is ist im einzelnen in den Fig. 8,9 dargestellt. Die Buchse 4o
: aus einem elastomeren Werkstoff-wie Gummi hergestellt und um-Jt
zwei Bereiche. Der in Fig. '8 dargestellte Bereich A zwischen
ι außenseitigen Flansch 45 und dem innenseitigen Flansch 4 6 rchgreift die Bohrung 34 im Schenkel 12. Die Flansche 45,4 6
.ten die Buchse 4o in der Bohrung 34 fest und verhindern so ie axiale Verschiebung der Buchse. Innerhalb des Bereiches A
r Buchse 4o liegt eine Hülse 5o, die aus einem reibungsarmen •kstoff (Teflon) oder einem anderen entsprechenden Kunststoff
•gestellt ist. Die Hülse 5o dient als reibungsarmes Lager inner-.b
der Buchse 4o und ist axial zwischen dem sich radial erstrekiden Abschnitt 49 des Flansches 45 und einer ringförmigen Ausimung
43 gehalten. Die innere zylindrische Fläche des Bereiches A ■ Buchse 4o kann mit ringförmigen Ausnehmungen 42 versehen sein,
ein radiales Verdrängen von Werkstoff beim Einsetzen des Bolzens in die Hülse 5o zu gestatten. Die Hülse 5o '.ist vorzugsweise
einem Längsschlitz 51 versehen, um das Einsetzen in die Buchse zu erleichtern. Der Bereich B der Buchse 4o, der sich innenseitig
Schenkel 12 erstreckt, ist mit mehreren, vorzugsweise drei gförmigen Rippen 41 versehen, die einen kreisförmigen Querschnitt
weisen.
den Zusammenbau der Bremse wird der Bolzen 15 in die Buchse 4o der Innenseite her eingesteckt, also zuerst durch den Bereich
dann durch die Hülse 5o, und wird mit der Bremsträgerplatte 11
s.chraubt oder in 'anderer Weise befestigt. Die ringförmige nehmung 43 läßt dabei ein radiales Ausweichen der Hülse 5o in
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die Ausnehmung 4 3 zu und gestattet somit den Durchgang der Bolzen
vor der Kante durch die Hülse 5o ohne daß die Hülse von dem Bolzen in der Buchse weggeschoben wird und damit ihren. Sitz innerhalb
des Bereichs A verläßt. Nach dem Einstecken des Bolzens 5o in die Buchse 4o gelangen die Rippen 41 im Bereich B in Gleitberührung
mit dem Bolzen 15 und werden wie in Fig. 8 gezeigt leicht komprimiert und deformiert.
Nach dem Zusammenbau kann nun der Bremssattel bei einer Bremsbetätigung
axial auf den Bolzen 15 gleiten. Die Lippe 44 des Flansches '45 dient als Dichtung und verhindert den Eintritt von Schmutz
oder anderen Verunreinigungen in die Buchse. Die ringförmigen Rippen 48, die an dem Bolzen 15 dichtungsartig anliegen, bilden
ringförmige Schmutzkammern 47,48, und vermeiden den Eintritt von Schmutz und Verunreinigungen von der Innenseite in die Buchse.
Somit wird der Bereich zwischen dem Bolzen 15 und der Hülse 5o im wesentlichen schmutzfrei gehalten.
Der von den Bolzen 15L,15R auf der Innenseite der Trägerplatte 11
getragene Bremssattel 1o besitzt keine andere hauptsächliche Abstützung
mehr. Der äußere Schenkel 13 erstreckt sich zwischen den Abstützkanten 3oL,3oR und ist an diesen mittels der senkrechten
Anschläge 35,36 abgestützt. Der Bremssattel 1o ist durch das Zusammenwirken der Anschläge 35,36 mit den Abstützkanten 3oL;3oR
der Trägerplatte hauptsächlich an einer Bewegung in ümfangsrichtung gehindert, die möglicherweise von Bremsschuhreibkräften herrührt,
die auf den Bremssattel 1o einwirken. An einer möglichen radialen
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oder vertikalen Bewegung ist der Bremssattel durch das Zusammenwirken
der waagrechten Anschlagfläche 37 und dem Vorsprung 3oR der Trägerplatte gehindert,
Auf diese Weise ist.der Bremssattel 1o abgestützt und kann sich
axial frei auf den Bolzen 15L,15R bewegen, die sich durch den innenseitigen Schenkel 12 erstrecken. Durch die an dem außenseibigen
Schenkel angeordneten Abstutζflächen ist dagegen eine Bewegung
vertikal und in Umfangsrichtung vermieden. Alle bei einer
3remsbetätigung auf den Bremssattel 1o einwirkenden Kräfte sind
inmittelbar an der' Trägerplatte 11 abgestützt und werden nicht aber die Bolzen 15L,15R abgeleitet.
Der Querschnitt nach Fig. 15 längs der Linie 15-15 in Fig. 3 zeigt
iine Einzelheit der Rückseite des hydraulischen Zylinders im Lnnenseitigen Schenkel 12. Die Zylinderrückwand 52 ist am Drucklitteleinlaß
2 3 mit einem Vorsprung versehen, so daß eine Ausnehmung 53 auf der Zylinderrückwand 17 untergebracht werden kann.
)er Einlaß 54 kann unmittelbar in die Ausnehmung 53 führen, ohne laß die.Zylinderrückwand 52 auf der Innenseite bearbeitet werden
iuß.
>ie Fig. 16-19 zeigen die vorzugsweise Ausführung des inneren
iremsschuhes 19. Der Bremsbelag 2o ist mittels bekannter Befetigungstechniken
mit der Bremsbelagträgerplatte 18 verbunden oder .uf dieser einstückig aufgeformt. Die.Bremsbelagträgerplatte
esitzt mehrere Ausnehmungen bzw. Öffnungen, wie die mit einem
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doppelten Absatz versehene Bohrung 27 in Fig. 19. Beim Anformen
des Bremsbelages 2o auf die Bremsbelagträgerplatte 18 wird Belagwerkstoff
in und durch die öffnungen gedrückt und dient nach dem Aushärten zum Aufnehmen von Scherkräften zwischen dem Bremsbelag
2o .und der Trägerplatte 18 bei der Bremsbetätigung.
Der Bremsbelag 2o ist mit einer·doppelten vorderen und hinteren
Abschrägung 28,29 versehen. Solange der Bremsbelag neu ist bzw. sich gleichmäßig abnützt, fällt sein Mittelpunkt mit dem von der
c Geometrie des Kolbens bestimmten Druckpunkt P zusammen. Dadurch
wird die Bremsscheibe durch den Bremsbelag 2o gleichmäßig belastet. Nützt sich jedoch der vordere Abschnitt des Bremsbelags 2o ungleichmäßig
oder schneller ab als der in Drehrichtung hinten liegende Abschnitt,' so vergrößert sich infolge der Abschrägung
2ο die Reibfläche und wird so der Symmetrie-mittelpunkt der Reibfläche
abhängig vom Verschleißmuster nach C oder C" verschoben. Der Druckmittelpunkt P, der durch die axiale Verlängerung des
Kolbenmittelpunktes festgelegt ist, bleibt erhalten, wodurch sich am vorderen Abschnitt des Bremsbelags ein vergrößerter Flächendruck
und am hinteren Abschnitt, des Bremsbelages 2o eine Verringerung der Flächenbelastung einstellt. Auf diese Weise korrigiert
, der Bremsbelag das Verschleißmuster und rückt den Symmetriepunkt
zurück in den Druckmittelpunkt P, so daß sich die Belagabnutzung und Belastung vergleichmäßigen.Da die Abschrägung doppelt ist, wird
die ungleichmäßige Abnutzung des Bremsbelages 2o sowohl in Umfangsrichtung
als auch in radialer Richtung korrigiert.
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COPY
λα'
den Fig. 2o-22 ist die vorzugsweise Ausführung des außenseitigen emsschuhes 25 dargestellt. Ähnlich wie beim innenseitigen Bremshuh
19 wird der Reibbelag 21 auf der Bremsbelagträgerplatte 22
fgegossen und fließt wieder in Bohrungen mit Absätzen, um Scheräfte
zwischen dem Belag 21 und der Trägerplatte 22 aufzunehmen, wohl der Reibbelag 21 ebenfalls mit zweifach abgeschrägten
rderen und hinteren Kanten - in Drehrichtung der Bremsscheibe sehen - versehen sein kann, wird dies an sich für nicht erf order-"
ch gehalten, weil die Belagträgerplatte 22 durch den außenseijen
Schenkel 13 gleichmäßig beaufschlagt wird.
einer anderen Aus führ ungs form, bei der die Belagträgerplatten 18,
wieder verwendet werden sollen, können die Bohrungen 27 zum festigen von aufgenieteten Bremsbelägen dienen. Dann wird der
smsbelag auf die Rückseite der Trägerplatte aufgelegt und die
lrung 2 7 nimmt den Niet auf.
: außenseitige Bremsschuh 25 ist vorzugsweise so gestaltet, \ seine unabsichtliche Anordnung auf der Innenseite der Bremsieibe
24 verhindert ist. Deshalb ist die Breite W des Bremsbelags so groß, daß der Bremsbelag 21 an den Armen 26L,26R des Bremsigers
anstößt und damit der Bremsschuh 25 nicht innenseitig tgesetzt werden kann. Als weitere Maßnahme gegen ein versehent-
:hes Einbauen des außenseitigen Bremsschuhes auf der Innenseite • Bremsschuhe im Fall daß der Belag 21 abgenutzt ist, wird die
agträgerplattenbreite so gewählt, daß sie an den Stegen 38L, . (Fig. 6) der Bremsträgerplatte anstößt, wodurch ein Ausrichten
Nuten 33L,33R auf die Abstützkanten 3oL und 3oR vermieden ist.
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In den Fig. 12 und 13 ist eine Federklammer 6o dargestellt,
die ein Klappern der Bremsschuhe verhindern soll und die vorzugsweise aus Federstahldraht hergestellt ist. Die Federklammer besteht
aus zwei geraden Abschnitten 61,62 (s. auch Fig. 5) zu beiden Seiten einer öse 63. Der innenseitige Abschnitt 61 endet in änem
Haken 64, der zum Anfassen beim Einsetzen oder Ausbauen der Federklammer 6o dient. Die Klammer 6o ist in den Fig. 15 und 11 so
dargestellt, daß der innere Abschnitt 61 und der äußere Abschnitt 62 axial in Längsrichtung der Abstützkante 3oR und in Nuten 31,37
der innen- und außenseitigen Belagträgerplatten 18,22 liegen (Fig. 16,2o). Der hakenförmige Vorsprung 63 greift unter die Bodenfläche
des Bremssattelsteges 14 und vermittelt so eine Torsionskraft in den Abschnitten 61,62, welche die Belagträgerplatten 18,22 in
Reibeingriff mit den Abstützkanten 3oL,3oR hält, wodurch ein Klappern der Belagträgerplatten an den Abstützkanten 3oL,3oR vermieden
ist.
Um weitere Haltekräfte auf die Belagträgerplatten 18,22 aufzubringen,
werden vorzugsweise die Federabschnitte 61,62 vorbelastet, wie dies in Fig. 13 gestrichelt dargestellt ist. Andererseits können
die Federbeine 61,62 auch in der in Fig. 12 gestrichelt dargestellten Weise vorgespannt oder auch in beiden Richtungen vorgespannt
werden. Das Vorspannen in der in Fig. 13 dargestellten Weise hat sich jedoch als ausreichend erwiesen.
In Fig. 14 ist im vergrößerten Maßstab ein Querschnitt durch die Kolbendichtungsmanschette 7o dargestellt. Die Manschette 7o ist
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einstückig aus einem elastomeren Werkstoff wie Gummi gegossen und weist eine Ringwulst 71 auf, die in einer Ringnut 38 des Kolbens
17 aufgenommen ist, sowie einen flexiblen Balgen 72 der in einem
Ringflansch 73 endet, in dem ein Stützring 74 eingegossen ist, der in einer Ringnut 75 fest aufgenommen ist,welche in den innenseitigen
Schenkel 12 des Bremssattels um die Zylinderbohrung 17 eingearbeitet ist.
Durch das Einsitzen des Stützringes 74 in dem elastomeren Werkstoff
erhält man einen Spannsitz der Manscheute in der Nut 75, wodurch sich eine besonders gute Befestigung ergibt» Ferner sind Stützring
74 und Nut 75 gegen Feuchtigkeit und Verunreinigungen abgedichtet,
die Korrosion verursachen und dann die Entfernung der Manschette erschweren, worauf die Nut vor dem Wiedereinsetzen der Manschette
7o nachgearbeitet werden muß.
Die Abdichtung des Kolbens 16 im Zylinder 17 erfolgt durch eine
Ringdichtung 55, die in einer Ringnut 56 in der Wandung des Zylinders 17 einsitzt, wie in Fig. 7A dargestellt ist. Der Boden der
Nut 56 besitzt einen zum Zylinder 17 axial parallel liegenden Abschnitt 57 und einen unter dem Winkel χ geneigten Abschnitt 58.
Vorzugsweise ist der Winkel χ 15° und das Verhältnis des Abschnitts
57 zum Abschnitt 58 beträgt 3:1.
Den Nutgrund um etwa 7° zu neigen ist gebräuchlich, um die Dichtung
unter Druck an den Kolben anzulegen, so daß einer nach innen gerichteten Bewegung des Kolbens beim.Lösen der Bremse Widerstand
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entgegengesetzt wird. Man kann jedoch feststellen, daß oft eine
zu große Widerstandskraft aufgebracht wird und dann die Bremsschuhe leicht schleifen. Indem man das Verhältnis des Bodenabschni'tts
57 zum Abschnitt 58 ändert, kann man unterschiedliche Kolbenwiderstandskräfte erhalten und diese an eine bestimmte
Bremse anpassen, ohne daß man speziell ausgesuchte elastomere Dichtungen benötigt. Ferner kann man zusätzlich den Winkel χ
ändern. Die Dichtung 55 kann entweder einen rechteckigen Querschnitt aufweisen oder kann entsprechend der Gestalt des Nutgrundes
geformt sein.
In Fig. 7B sind die Dichtungsdruckkräfte (senkrechter Ast) gegen den Kolbenhub (waagrechter Ast) aufgetragen. Die obere als "Standard"
bezeichnete Kurve stellt die Kraftverteilung für einen Nutgrund dar, der in üblicher Weise gleichmäßig unter 7° geneigt
ist. Der untere Kurvenzug zeigt dagegen die Kraftverteilung bei einem in Fig. 7A dargestellten Nütgrund mit einem Verhältnis
der Abschnitte 57 .zu 58 von 3:1 und mit einem Winkel χ von 15°.
Leerseite
Claims (4)
- PatentansprücheMi) Elastische Dichtungsmanschette für die hydraulische Bremsbetätigungseinrichtung einer Scheibenbremse, dadurch gekennzeichnet, daß ein innerer Wulstabschnitt (71) in einer ümfangsnut (38) des Kolbens (16) eingesetzt ist, daß ein äußerer streifenförmiger Abschnitt (73) in Reibeingriff mit einer Ringwandung der Zylinderöffnung (17) ist, wobei der Abschnitt einen Ring (74) zum radialen Zusammendrücken von elastischem Werkstoff zwischen dem Ring und der Ringwand aufweist, und daß zwischen der inneren Wulst (71) und dem äußeren Streifenabschnitt ein elastischer Balgen vorgesehen ist.
- 2. Dichtungsmanschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des inneren Wulstes (71) etwas kleiner ist als der Außendurchmesser der ümfangsnut (38) des Kolbens und der Außendurchmesser des äußeren Abschnitts (73) etwas03ÖÖ087059Agrößer ist als der Innendurchmesser der Ringwandung im Zylinder.
- 3. Dichtungsmanschette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring aus einem festen metallischen Werkstoff besteht, der in den Streifenabschnitt eingegossen ist.
- 4. Dichtungsmanschette nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (74) einen etwa S-förmigen Querschnitt aufweist, wobei ein Schenkel sich axial parallel zur Ringwandung erstreckt und elastischen Werkstoff zwischen dem Schenkel und der Ringwandung zusammendrückt.030008/0594
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/928,473 US4199159A (en) | 1978-08-01 | 1978-08-01 | Flexible sealing boot |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2919535A1 true DE2919535A1 (de) | 1980-02-21 |
DE2919535C2 DE2919535C2 (de) | 1983-12-22 |
Family
ID=25456280
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