DE3230316A1

DE3230316A1 - Spreizkeilbetaetigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3230316A1
Application number: DE19823230316
Authority: DE
Inventors: Manfred 8781 Eußenheim Brandenstein; Hans Ing.(grad.) 8721 Niederwerrn Rüdiger
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1982-08-14
Filing date: 1982-08-14
Publication date: 1984-02-16
Also published as: JPS5958242A; FR2531761A1; US4549442A; FR2531761B1; GB2125128A; GB8321428D0; GB2125128B

Description

SKF KUGELLAGERFABRIKEN GMBH __ _: ·„9crhyeinfjir.t^. 11.08.1982

η DE 82 038 DE TPA/vh.fk'

Spreizkeilbetätigungsvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spreizkeilbetätigungsvorrichtung, insbesondere für Innenbackenbremsen von Fahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches. 1

Zürn Stand der Technik gehört eine Spreizkeilbetätigungs-Vorrichtung, bei der die beiden Enden der Rollen des Rollenkäfigs mit einem über die Stirnfläche der Rolle axial vorragenden Führungszapfen versehen sind, welche jeweils in einer axial durchgehenden öffnung im betreffenden Schenkel des Rollenkäfigs eingreifen (DE-PS 23 56 075). Diese bekannte Betätigungsvorrichtung hat den Nachteil, daß die Führungsköpfe der Rollen in der öffnung des Rollenkäfigs nur eine kleine radiale Führungsfläche besitzen und deshalb bei schwerer Belastung im Betrieb durch Gleitverschleiß beschädigt werden können. Nachteilig ist außerdem, daß diese mit Führungszapfen versehenen Rollen schwierig herzustellen sind, weil die Führungszapfen zusammen mit der wirksamen Rollfläche der Rolle konzentrisch bearbeitet werden müssen.

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Beim Härten der Rollen dieser bekannten Spreizkeilbetätigungsvorrichtung können leicht schädliche Eigenspannungen und Härterisse am Übergang der Stirnfläche der Rolle zum Führungszapfen entstehen.

Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spreizkeilbetätigungsvorrichtung der genannten Art zu schaffen, welche trotz hoher Belastbarkeit einen geringen Verschleiß und dementsprechend eine relativ lange Gebrauchsdauer aufweist. Überdies soll die Spreizkeilbetätigungsvorrichtung kompakt (platzsparend) gebaut sein und auf wirtschaftliche Art und Weise herstellbar sein.

Mit der Spreizkeilbetätigungsvorrichtung der Erfindung wird erreicht, daß jede Rolle am Übergang ihrer Stirnfläche zur Roll fläche am Rand der auf der Innenseite des betreffenden Schenkels des Rollenkäfigs eingearbeiteten Vertiefung anläuft und geführt wird. Also werden die Rollen auf einer relativ großen Fläche in Längsrichtung festgehalten und am Rand der Vertiefung in Querrichtung,

d. h. in Richtung der komplementären Schrägfläche des zugehörigen Druckstößels, geführt. Die Rollen der Spreizkeilbetätigungsvorrichtung können als normale Rollen der Wälzlagerfertigung in der Massenfertigung wirtschaftlich hergestellt werden. Eine schädliche Schiefstellung der Rollen im Rollenkäfig ist verhindert, weil beide Enden der Rollen auf der (ebenen) Grundfläche und am Rand der Vertiefung, abgestützt sind.

Vorteilhafte zusätzliche Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 bewirkt, daß die Rollen zusammen mit dem zugehörigen Rollenkäfig und den Spreizkeil eine selbsthaltende Baueinheit bilden, denn beide

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Rollen worden durch die einander geqenüberlieqenden Randflächen, welche an ihren zur komplementären Schr-'igf lächR des betreffenden Druckstößels weisenden Enden jeder Vertiefunq qeqenseitig nach innen zusammenaehend angeordnet sind, radial von außen umfaßt und somit am Heraasfallen aus dem Rollenkäfig aehindert.

Mit der Ausqestaltuna nach Anspruch 3 wird der Vorteil erzielt, daß die länascjerichteten Kanten der beiden Keilflächen des Soreizkeils im Betrieb nicht überlastet werden. Obwohl die Rollfläche der Rollen diese längsgerichteten Kanten ZOt Einqreifen in die Vertiefuna des betreffenden Schenkels des Rollenkäfigs überraat, ist eine niedrige Kantenbelastuaa aeaeben, weil die überraaenden Enden der Rollen federnd nachqiebig ausqebildet sind. Eine qefährliche

It Kantenbelastung zwischen Rolle und Soreizkeil wird auch mit der Ausgestaltung nach Anspruch 4 abgewendet, weil die ■ seitlichen Ränder der Keilflächen des Soreizkeils federnd nachgiebig ausqebildet sind.

Die Gleiteiaenschaften der Rollen im Kontakt zwischen der Vertiefunq des Rollenkäfiqs und der Stirnfläche des in diese' Vertiefunq einareifenden Rollenendes werden mit der Ausaestaltuna nach Ansoruch 5 verbessert, weil der zwischenqebrachte elastisch komoressible Werkstoff etwaiae Stöße der Rolle qeqen die abstützenden Gleitflächen des Rollenkäfiqs dämoft und abfängt.

^it der zusätzlichen Ausqestaltung nach Ansorach 6 wird erreicht, daß die Rolle bzw. der Soreizkeil soielfrei im Rollenkäfig festqehalten sind. Bei Pahrstößen im Betrieb werden die entsorechenden Haltekräfte im Kontakt zwischen 0 den Rollen und dem Rollenkäfiq bzw. zwischen dem Spreizkeil und dem Rollenkäfiq klein qehalten, weil keine mit Soiel behafteten (losen) Elemente im Rollenkäfig vorhanden

Die Ausgestaltung nach Anspruch 7 hat zum Ziel, die Fertigung des Rollenkäfigs wirtschaftlich zu gestalten.

Die erfindungsgemäße Spreizkeilbetätigungsvorrichtung wird in der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweise Längsschnitt durch eine Spreizkeilbetätigung svorrichtung,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 1,

Fig. 4 einen teilweisen Längsschnitt durch eine abgeänderte Spreizkeilbetätigungsvorrichtung und

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in Fig. 4.

Mit 1 ist in Fig. 1 und 2 das Gehäuse einer Spreizkeilbetätigungsvorrichtung bezeichnet. Durch das Gehäuse 1 ist eine Gehäusebohrung 2 in Längsrichtung hindurchgeführt. Durch die untere öffnung der Gehäusebohrung 2 greift ein in Längsrichtung 3 hin und her verschiebend betätigbarer Spreizkeil 4.

Zwei zylindrische Druckstößel 5 sind im Gehäuse 1 in einer gemeinsamen Querrichtung 6 zur Bewegungsrichtung des Spreizkeils 4 gleitend verschieblich gelagert.Zwischen je einer der beiden Keilflächen 7 des Spreizkeils 4 und einer dieser gegenüberliegenden komplementären Schrägfläche 8 des Druck-5 stößeis 5 ist jeweils eine Rolle 9 kraftschlüssig angeordnet. Beide Rollen 9 sind im vorliegenden Fall zwischen zwei Sei" tenflachen 10 des zugehörigen Druckstößels 5 geführt. Die Schrägfläche 8 jedes Druckstößels 5 ist durch den Grund

einer Nut 12 gebildet, welche in eine nach innen weisende, ebene Stirnfläche 11 des Druckstößels 5 eingearbeitet ist. Die zwei einander gegenüberliegenden Seitenwände dieser Längsnut 12 bilden die Seitenflächen 10.

Beide Rollen 9 der Spreizkeilbetätigungsvorrichtung sind in einem Rollenkäfig 13 geführt, der auf dem Spreizkeil 4 und zwischen den beiden Seitenflächen 10 jedes Druckstößels 5 in Längsrichtung 3 gleitend beweglich angeordnet ist.

Die ebenen Stirnflächen 11 der beiden Druckstößel 5 verlaufen im vorliegenden Fall ungefähr parallel zur jeweils gegenüberliegenden ebenen Keilfläche.7 des Spreizkeils 4. Der Rollenkäfig 13 weist zwei zur Querrichtung 6 parallel verlaufende Schenkel 15 auf. In jedem Schenkel 15 ist eine öffnung zum Führen von diesem zugewandten Enden der Rollen 9 eingearbeitet, welche durch eine Vertiefung 16 auf der Innenseite jedes Schenkels 15 des Rollenkäfigs 13 gebildet und zur zugehörigen komplementären Schrägfläche 8 der beiden Druckstößel 5 hin geöffnet ist (siehe Figur 2 und 3).

Jede Vertiefung 16 nimmt das betreffende Ende der beiden Rollen 9 auf.

Im vorliegenden Fall sind die zwei in Längsrichtung 3 einander gegenüberliegenden Randflächen 17 der Vertiefung 16 in Querrichtung 6 zum größter Teil parallel zueinander ausgerichtet. Nur die dem Druckstößel 5 gegenüberliegenden Enden 18 dieser Randflächen 17 sind gegenseitig nach innen etwas zusammengehend angeordnet, so daßjdie Rollen 9 in ihrer äußersten (voneinander wegbewegteiH) Stellung von den Enden 18 eng umgriffen und somit am Herausfallen aus dem Rollenkäfig 13 (bei ausgebauten Druckstößeln 5) gehindert werden.

Die ebene Grundfläche 19 der Vertiefung 16 stützt die gegenüberliegende ebene Stirnfläche 20 der beiden Rollen 9 ab.

Zum federnden Nachgeben der Rollfläche 21 an den Enden der beiden Rollen ist jeweils eine zentrische, bis in die Nähe der Rollfläche 21 reichende Mulde 22 in der Stirnfläche der Rollen 9 eingearbeitet.

Ira vorliegenden Fall ist in jeder zentrischen Mulde 22 der beiden Rollen 9 ein elastisch kompressibler, offenzellig geschäumter, mit Schmieröl gefüllter Kunststoff 23 eingeklebt, welcher hervorragende Gleiteigenschaften aufweist. Dieser Kunststoff ist mit elastischer Vorspannung zwischen dem zugehörigen Schenkel 15 des Rollenkäfigs 13 und der Rolle 9 eingebracht.

Der Rollenkäfig 13 ist aus Stahlblech gefertigt. Jede Vertiefung 16 im Schenkel 15 des Rollenkäfigs 13 ist im Preßverfahren spanlos eingearbeitet. Tm übrigen umschließt der Rollenkäfig 13 das mit gegenseitigen Keilflächen 7 versehene obere Ende des Spreizkeils 4 U-förmig (Fig. 1 und 3). Oer Spreizkeil 4 ist mit einem Betätigungsansatz 24 versehen, der durch eine untere öffnung des Rollenkäfigs 13 hindurchgeführt ist.

Die Gehäusebohrung 2 ist, wie aus der Zeichnung in.Fig. 1 hervorgeht, nach oben durch den Gehäusedeckel 25 verschlossen, der am Gehäuse 1 durch Schrauben oder dgl. (nicht gezeigt) befestigt ist.

In Fig. 4 und 5 ist eine abgeänderte Spreizkeilbetätigungsvorrichtung dargestellt, die ähnlich wie die in den Fig. 1 u,nd 2 gezeigte Spreizkeilbetätigungsvorrichtung gebaut ist.

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In die Gehäusebohrung 2 ragt wiederum der in Längsrichtung 3 betätigbare Spreizkeil 4. Außerdem sind zwei im Gehäuse 1 verschieblich gelagerte Druckstößel 5 vorhanden, welche durch gegenseitige Verschiebung in einer gemeinsamen Querrichtung 6 die Bremsbacken (nicht gezeigt) einer Innenbackenbremse für Fahrzeuge beaufschlagen. Jeweils eine Rolle 9 ist zwischen einer der beiden Keilflächen 7 des Spreizkeils 4 und einer dieser gegenüberliegenden komplementären Schrägfläche 8 des Druckstößeis 5 kraftschlüssig angeordnet. Beide Rollen 9 sind · in einem gemeinsamen Rollenkäfig 13 eingebaut, welcher auf dem Spreizkeil 4 in Längsrichtung 3 beweglich angeordnet ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die öffnung zum Führen der dem Schenkel 15 zugewandten Enden der Rolle 9 durch eine für jede einzelne Rolle 9 auf der Innenseite jedes Schenkels 15 des Rollenkäfigs 13 eingearbeitete Vertiefung 26 gebildet. Jede Vertiefung 26 ist zur komplementären Schrägfläche 8 des zugehörigen Druckstößels 5 hin geöffnet. Sie besitzt zwei in Längsrichtung 3 einander gegenüberliegende Randflächen 17, welche das Ende der betreffenden Rolle 9 längsseitig eng umgreifen. Die glatte, ebene Stirnfläche 27 jeder Rolle ist auf der ebenen Grundfläche 19 der Vertiefung 26 abgestützt. .

Der Spreizkeil 4 hat zwei, seine beiden Keilflächen 7 seitlich begrenzende, parallel zueinander angeordnete ebene Längsflächen 28. Zum federnden Nachgeben der seitlichen Ränder 29 der beiden Keilflächen 7 ist jeweils eine längsverlaufende, bis in die. Nähe der beiden Keilflächen reichende Rinne 30 in jeder Längsfläche 28 eingearbeitet. Tn bei-

den Rinnen 30 des Spreizkeils 4 ist ein elastisch kompressibler Kunststoff 31 mit Gleiteigenschaften eingebaut. Dieser Kunststoff 31 sitzt mit elastischer Vorspannung zwischen dem zugehörigen Schenkel 15 des Rollenkäfigs 13 und der zugehörigen Längsfläche 28 des Spreizkeils 4. Er ist durch Kleben in den Rinnen 30 des Spreizkeils 4 befestigt.

Die beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung lassen sich konstruktiv abändern. Zum Beispiel braucht der Gleiteigenschaften aufweisende Kunststoff des in Figur 4 und 5 dargestellten Spreizkeilbetätigungsvorrichtung nicht in den Rinnen des Spreizkeils befestigt zu sein.. Stattdessen kann dieser als dünne Scheibe ausgebildet und am betreffenden Schenkel des Rollenkäfigs befestigt sein. Diese Scheibe ist dann ebenfalls als schwingungsdämpfendes Kissen zwischen dem Spreizkeil und dem Rollenkäfig wirksam. Die Befestigung der Scheibe kann durch druckknopfartige VorSprünge der Scheibe erfolgen, welche in entsprechende Löcher des Schenkels des Rollenkäfigs von innen nach außen elastisch einschnappen. Beide in Querrichtung weisenden Begrenzungsränder der Scheibe können gegen die betreffende Rolle elastisch andrücken und diese schwingungs- und spielfrei einstellen.

Claims

Patentansprüche

Spreizkeilbetätigungsvorrichtung, insbesondere für Innenbackenbremsen von Fahrzeugen, mit einem Gehäuse zur Aufnahme eines in eine Gehäusebohrung hineinragenden, in Längsrichtung betätigbaren Spreizkeils und zwei im Gehäuse verschieblich gelagerten, durch gegenseitige Verschiebung in einer gemeinsamen Querrichtung die Bremsbacken beaufschlagenden Druckstößeln, wobei jeweils eine Rolle zwischen einer der beiden Keilflächen des Spreizkeils und einer dieser gegenüberliegenden komplementären.Schrägfläche des Druckstößels kraftschlüssig angeordnet ist und beide Rollen in einem gemeinsamen, gegenüber dem Spreizkeil in Längsrichtung beweglichen Rollenkäfig eingebaut sind, weleher seinerseits zwei parallele, in Querrichtung verlaufende Schenkel mit in diesen in Richtung der Drehachse der Rollen eingearbeiteten Öffnungen zum Führen von dem Schenkel zugewandten Enden der Rollen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rollen (9) an ihren Enden eine in ihre Rollfläche (21) stufenlos übergehen-

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de Stirnfläche (20, 27) aufweisen und daß die öffnung im Rollenkäfig (13) durch eine für jede einzelne oder für beide Rollen (9) gemeinsame, auf der Innenseite jedes Schenkels (15) des Rollenkäfigs (13) eingearbeitete, zur komplementären Schrägfläche (8) des einen bzw. der beiden Druckstößel (5) geöffnete Vertiefung (16, 26) gebildet ist, deren zwei in Längsrichtung (3) einander gegenüberliegenden Randflächen (17) das Ende der einen bzw. der beiden Rollen (9) längsseitig eng umgreifend und deren Grundfläche (19) die gegenüberliegende Stirnfläche (20, 27) der einen bzw. der beiden Rollen (9) abstützend angeordnet ist.
2. Spreizkeilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei in Längsrichtung einander gegenüberliegenden Randflächen (17) jeder Vertiefung (16) an ihren zur komplementären Schrägfläche (8) des betreffenden Druckstößels (5) weisenden Enden (18) gegenseitig nach innen zusammengehend angeordnet sind.
3. Spreizkeilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stirnflächen (20) jeder Rolle (9) zum federnden Nachgeben der Rollfläche (21) der Enden der Rolle (9) eine zentrische, bis in die Nähe der Rollfläche (21) reichende Mulde (22) aufweisen.
4. Spreizkeilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizkeil (4) zwei, seine beiden Keilflächen (7) seitlich begrenzende Längsflächen (28) aufweist, in denen zum 0 federnden Nachgeben der seitlichen Ränder (29) der beiden Keilflächen (7) jeweils eine längsverlaufende, bis in die Nähe der beiden Keilflächen (7) reichende Rinne (30) eingearbeitet ist.
5. Spreizkeilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder zentrischen Mulde (22) der Rolle (9) und/oder in den beiden Rinnen (30) des Spreizkeils (4) ein elastisch kompressibler Werkstoff, z. B. Kunststoff (23, 32) mit Gleiteigenschaften angeordnet ist.
6. Spreizkeilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff (23) mit elastischer Vorspannung zwischen dem zugehörigen Schenkel (15) des Rollenkäfigs (13) und der Rolle (9) bzw. des Spreizkeils (4) eingebracht ist.
7. Spreizkeilbetätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenkäfig (13) aus Bandwerkstoff, z. B.

Stahlblech, gefertigt und jede Vertiefung (16) des Rollenkäfigs (13) im Preßverfahren spanlos eingeformt ist.