DE3241164C2

DE3241164C2 - Hydraulische Betätigungseinheit

Info

Publication number: DE3241164C2
Application number: DE3241164A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim 6000 Frankfurt Anders; Uwe 6231 Schwalbach Kley; Karl 6072 Dreieich Störzel
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1982-11-08
Filing date: 1982-11-08
Publication date: 1986-10-23
Also published as: FR2535797B1; BR8305881A; GB2129878B; GB8323308D0; DE3241164A1; ES275540U; GB2129878A; JPS59144834A; IT1169677B; ES275540Y; IT8323623A0; FR2535797A1

Abstract

Die hydraulische Betätigungseinheit besteht aus einem Zylindergehäuse (8) und einem axial aus dem offenen Ende (13) des Zylindergehäuses (8) herausbewegbaren Kolben (7) und einer ringförmigen Dichtung (9), die in einer in dem Zylindergehäuse (8) ausgebildeten Ringnut (10) angeordnet ist. Die radial äußere Wand (22) der Ringnut (10) verläuft kegelstumpfförmig und erweitert sich zum offenen Ende (13) hin. Die Ringnut (10) wird von der Rückwand (24) und der Vorderwand (25) begrenzt. An der Vorderwand (25) erstreckt sich eine in Richtung des offenen Endes (13) des Zylindergehäuses (8) verlaufende Stufe (28). Die Stufe (28) ermöglicht größere Kolbenwege, ohne daß dabei der Kolben (7) an der Dichtung (9) vorbeigleitet und allzufrüh eine Nachstellung der hydraulischen Betätigungseinheit erfolgt (Fig. 1).

Description

45 Ringnut stehen, so daß bei Druckbeaufschlagung der radial äußere Bereich der Dichtung einen ersten axialen

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Betätigungs- Anschlag in Betätigungsrichtung des Kolbens hat und

einrichtung mit mindestens einem Zylindergehäuse und bei weiterer Druckerhöhung ein Teil der Dichtung in

einem axial aus dem offenen Ende des Zylindergehäuses den durch die Stufe und die Mantelfläche des Kolbens

herausbewegbaren Kolben und einer ringförmigen- 50 gebildeten Raum elastisch hineingedrückt wird, der

Dichtung, die den Kolben gegenüber dem Gehäuse ab- nach Beendigung der hydraulischen Betätigung sich

dichtet und die in einer in dem Zylindergehäuse ausge- wieder zurückverformt.

bildeten Ringnut angeordnet ist, welche am radial äuße- Vorteilhafterweise verläuft die radial äußere Wand ren Rand mit einer Ringfläche abschließt und seitlich der Stufe parallel zur Zylinderachse. Hierdurch wird das von kreisringförmigen Wänden begrenzt ist, wobei die 55 beim Druckaufbau der hydraulischen Betätigungseinradiale Wand der Ringnut eine kegelstumpfförmige, richtung in die Stufe hinfließende Dichtungsmaterial sich zum offenen Ende des Zylindergehäuses erweitern- vorwiegend parallel zur Mantelfläche des Kolbens verde Mantelfläche bildet und wobei an einer Stirnwand schoben, so daß radial auf die Dichtfläche des Kolbens der Ringnut eine sich in axialer Richtung des Zylinder- einwirkende Kräfte weitgehendst vermieden werden gehäuses erstreckende Stufe ausgebildet ist. 60 und dadurch die Reibung zwischen Dichtring und KoI-

Bei einer bekannten hydraulischen Betätigungsein- ben gering ist, wodurch die Lebensdauer des Dichtrings richtung dieser Art (DE-OS 23 26 047), die zur Betäti- erhöht wird. Es ist aber auch möglich, die radial äußere gung der Bremsbeläge gegen eine Bremsscheibe dient, Wand der Stufe schräg oder mit Radienübergang auszuist an der dem geschlossenen Ende des Zylindergehäu- bilden.

ses näheren Rückwand eine Stufe ausgebildet. Durch 65 Die Stufe läßt sich besonders einfach herstellen, wenn

diese Stufe soll erreicht werden, daß der im ungebrem- sie einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt

sten Zustand einer Scheibenbremse während einer Kur- aufweist. Sind die Seiten des quadratischen Querschnitts

venfahrt durch Scheibenschlag am Kolben verursachte der Stufe z. B. 1 mm lang, so ergibt sich aus Versuchen

3 4

bei Scheibenbremsen, insbesondere bei Schwimmsattel- der Dichtung 9 ist geringfügig kleiner als der Abstand

Scheibenbremsen für Personenkraftwagen und Nutz- zv/ischen Vorder-und Rückwand 25,24 der Ringnut 10.

fahrzeuge, ein für diese Bremsen optima!?s Lüftspiel, Die Wirkungsweise der Dichtungsanordnung 21 bei

das auch durch die für PKW-Scheibenbremsen vorge- Betätigung des Kolbens 7 ist folgende:

schriebenen Lastkollektive nicht verändert wird. Auch 5 Bei hydraulischer Druckbeaufschlagung des Kolbens

die Lebensdauer der Dichtung wird hierdurch erhöht 7 wird die Dichtung 9 sowohl durch die Vorwärtsbewe-

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der gung des Kolbens 7 aufgrund des hydraulischen Drucks

Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher be- ds auch durch den hydraulischen Druck selbst gegen die

schrieben. Es zeigt Vorderwand 25 gedrückt Gleichzeitig wird ein Teil des

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Teilbelagschei- io radial inneren Bereichs der Dichtung 9 in den Raum der

benbremse. Stufe 28 elastisch hineingedrückt Nach Überwindung

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Dichtungs- des Lüftspiels werden nun die Bremsbacken 4, 5 im

anordnung im bremsfreien Zustand der Teilbelagschei- Verhältnis zum hydraulischen Druck entsprechend

benbremse gemäß F i g. 1 und stark gegen die Bremsscheibe 2 gepreßt Steigt auf-

F i g. 3 einen vergrößerten Ausschnitt der Dichtungs- 15 gniBd erforderlicher höherer Bremsmomente der hy-

anordnung im gebremsten Zustand der Teilbelagschei- draulische Druck der Bremse weiter an, so wandert

benbremse gemäß F i g. 1. auch der Kolben 7 aufgrund der Gehäusedehnung am

Die in F i g. 1 dargestellte Teilbelagscheibenbremse Bremssattel 3, der Kompressibilität und des Verschlei-

besteht aus einem an einem nicht dargestellten Radträ- ßes der Bremsbacken 4, 5 sowie der Bremsscheibe 2

ger oder Achsschenkel eines Fahrzeugs befestigten 20 weiter aus dem Zylindergehäuse 8 heraus. Damit der

Bremsträger 1, auf dem ein den Rand einer Bremsschei- Kolben 7 aufgrund dieses zusätzlichen Wegs nicht an

be 2 von außen umgreifender Bremssattel 3 axial ver- der Dichtung 9 vorbeigleitet, bietet der von der Stufe 28

schiebbar geführt ist Der Bremssattel 3 umgreift und gebildete Raum der Dichtung 9 einen optimalen Stau-

Bremsscheibe 2 U-förmig und schließt zu beiden Seiten raum, so daß dadurch der innere Bereich der Dichtung 9

der Bremsscheibe 2 je eine Bremsbacke 4, 5 ein. Zum 25 stets in Bewegungsrichtung des Kolbens 7 elastisch mit-

Betätigen der sich im Bremsträger 1 oder im Bremssat- wandert Die Stufe 28 ermöglicht eine bessere Nutzung

tel 3 abstützenden Bremsbacken 4, 5 dient ein in der der vorhandenen Federkennung. Nach Beendigung des

Zylinderbohrung 6 des BremssatteJs 3 axial verschieb- Bremsvorgangs zieht die Dichtung 9, die aufgrund ihrer

barer Kolben 7. Der Kolben 7 ist über eine nicht darge- Verformung eine entgegen der Betätigungsrichtung des

stellte Leitung mit einem ebenfalls nicht dargestellten, 30 Kolbens 7 gerichtete, axiale Verschiebekraft aufbringt,

bremsdruckerzeugenden Hauptzylinder verbunden. Die den Kolben 7 in seine Ausgangsstellung abzüglich des

Leitung endet im nicht dargestellten Strömungsmittel- Nachstellschritts zurück und nimmt wieder weitge-

einlaß, der in das geschlossene Ende des Zylindergehäu- hendst ihre Ursprungsform ein.

ses 8 führt Der Kolben 7 gleitet erst dann während einer Brem-

Eine in einer ringförmigen Nut 10 des Zylindergehäu- 35 sung an der Dichtung 9 vorbei, d. h, die Scheibenbremse ses 8 ausgebildete Dichtung 9 liegt mit ihrer radial inne- stellt nach, wenn der für eine Bremse festgelegte Kolren, zylindrischen Mantelfläche dichtend auf der zylin- benweg bis zum Beginn einer Nachstellung überschritdrischen Mantelfläche 12 des Kolbens 7 an. Der Kolben ten wird. Dieser festgelegte Kolbenweg setzt sich im 7 ragt aus dem offenen Ende 13 des Zylindergehäuses 8 wesentlichen aus dem Lüftspiel, der zulässigen Gehäuhervor und liegt mit seiner Stirnfläche 14 an der Stirnflä- 40 sedehnung, sowie der Belagkompressibilität zusammen, ehe 15 der Trägerplatte 16 der Bremsbacke 4 an. Mit dieser Dichtungsanordnung 21 können besonders

Das Lüftspiel der Teilbelagscheibenbremse, das in der Teilbelag-Scheibcnbremsen in Leichtbauart realisiert

Zeichnung nicht dargestellt ist, wird nach Betätigung werden, da durch diese Dichtungsanordnung besonders

der Bremse durch das Abstandsmaß zwischen der Stirn- große Dehnungen im Bremssattel kompensiert werden

fläche 14 des Kolbens 7 und der Stirnfläche 17 des 45 können.

Bremssattels 3 abzüglich der Dicke der Bremsscheibe 2

und der beiden Bremsbacken 4,5 definiert. Die Stirnflä- Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

chen 14,15 sowie die Bremsbacken 4,5 verlaufen paral-

IeI zu den Reiboberflächen 18, 19 der Bremsscheibe 2.

Die Zylinderachse 20 verläuft senkrecht zu den Reib- 50
oberflächen 18,19.

In F i g. 2 und 3 ist nur die oberhalb der Zylinderachse
20 ausgebildete Hälfte der Dichtungsanordnung 21 dargestellt. Die radial äußere'Wand 22 der Ringnut 10 bildet eine kegelstumpfförmige, sich zum offenen Ende 13 55
des Zylindergehäuses 8 erweiternde Mantelfläche, die
am geschlossenen Ende 23 von der Rückwand 24 und
am offenen Ende 13 von der Vorderwand 25 begrenzt
ist. Am Übergang von der Rückwand 24 zur Zylinder-

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äußeren Wand 22 der ringförmigen Nut 10 ist eine in
Richtung zur Dichtung 9 sich öffnende, V-förmige Nut
27 ausgebildet, die zur Vereinfachung der Herstellung
der ringförmigen Nut 10 dient. An der Vorderwand 25
der Ringnut 10 schließt sich eine sich in Richtung des 65
offenen Endes 13 des Zylindergehäuses 8 erstreckende
Stufe 28 an. Am Übergang von der Stufe 28 zur Vorderwand 25 ist eine Phase 29 ausgebildet. Die axiale Breite

Claims

ι 2 Kolbenweg durch die Dichtung nach Beendigung der Patentansprüche: Kurvenfahrt wieder rückgängig gemacht wird, d. iu die Dichtung wieder den Kolben in seine Ausgangsstellung

1. Hydraulische Betätigungseinrichtung mit min- zurückbewegt, damit hierdurch sich bei der nächsten destens einem Zylindergehäuse und einem axial aus 5 hydraulischen Druckbeaufschlagung nicht ein allzu gro dem offenen Ende des Zylindergehäuses herausbe- ßer Leerweg am Bremspedal ergibt

wegbaren Kolben und einer ringförmigen Dichtung, Weniger vorteilhaft anzusehen ist bei der bekannten die den Kolben gegenüber dem Gehäuse abdichtet Betätigungseinrichtung der infolge einer hohen elasti- und die in einer in dem Zylindergehäuse ausgebilde- sehen Verformung des Bremssattels bei dessen hydrauten Ringnut angeordnet ist, welche am radial äuße- io tischen Druckbeaufschlagung auftretende große Kolren Rand mit einer Ringfläche abschließt und seitlich benweg, der sich auf die Rückstellung des Kolbens in von kreisringförmigen Wänden begrenzt is£, wobei seine Ausgangsstellung negativ auswirkt
die radiale Wand der Ringnut eine kegelstumpfför- Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eimige, sich zum offenen Ende des Zylindergehäuses ne hydraulische Betätigungseinrichtung der eingangs erweiternde Mantelfläche bildet und wobei an einer 15 genannten Gattung anzugeben, bei der der oben erStirnwand der Ringnut eine sich in axiale Richtung wähnte Nachteil weitgehend vermieden und eine Rückdes Zylindergehäuses erstreckende Stufe ausgebil- stellung des Kolbens in seine Ausgangslage auch bei detist, dadurch gekennzeichnet, daß die großen Kolbenwegen unter Verwendung einfacher Mh-Stufe (28) an der dem offenen Ende des Zylinderge- tel ermöglicht wird.

häuses (8) näheren Vorderwand (25) ausgebildet ist, 20 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

wobei das Längenverhältnis der Vorderwand (25) daß die Stufe an der dem offenen Ende des Zylinderge-

der Ringnut (10) zur Seitenwand der Stufe (28) etwa häuses näheren Vorderwand ausgebildet ist, wobei das

3 :1 beträgt Längenverhältnis der Vorderwand der Ringnut zur Sei-

2. Hydraulische Betätigungseinrichtung nach An- tenwand der Stufe etwa 3 :1 beträgt

spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den 25 Dadurch wird erreicht, daß der radial innere AbBoden der Stufe (28) ein Abschnitt (29) der Vorder- schnitt der Dichtung durch die Stufe eine druckabhängiwand (25) anschließt ge Deformation erfährt und dadurch einem größeren

3. Hydraulische Betätigungseinrichtung nach ei- Kolbenweg folgen kann, ohne daß dabei die Dichtfläche nem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekenn- des Kolbens am Dichtring vorbeigleitet Mit einer gerinzeichnet, daß die radial äußere Wand der Stufe (28) 30 gen axialen Baulänge der Stufe wird ein verhältnismäßig parallel zur Zylinderachse (20) verläuft großer Raum zwischen Stufe und Dichtungsfläche des

4. Hydraulische Betätigungseinrichtung nach ei- Kolbens geschaffen, in den sich verhältnismäßig viel nem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekenn- verformtes Dichtungsmaterial hineinbewegen kann, zeichnet, daß die Stufe (28) einen rechteckigen Quer- Nach Lösen der Bremse zieht die Dichtung aufgrund schnitt aufweist 35 ihrer zwischen dem Zylindergehäuse und dem Kolben

5. Hydraulische Betätigungseinrichtung nach An- vorhandenen Verspannung den Kolben in seine Ausspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe (28) gangsstellung zurück. Aufgrund der durch die Stufe geeinen quadratischen Querschnitt aufweist änderten Geometrie der Ringnut konnte der elastische

6. Hydraulische Betätigungseinrichtung nach An- Federweg der Dichtung bei größeren Kolbenwegen spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten 40 vergrößert werden, wodurch das »Roll-back-Verhaldes quadratischen Querschnitts der Stufe (28) 1 mm ten« von Dichtung und Kolben vergrößert wurde.

lang sind. Es ist vorteilhaft, daß sich an den Boden der Stufe ein

Abschnitt der Vorderwand der Ringnut anschließt.

Hierdurch bleibt noch ein Teil der Vorderwand der