DE4240061A1 - Schutzkappe für den Bremszylinder einer Scheibenbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzkappe für den Bremszylin­ der einer Scheibenbremse gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Schutzkappe ist aus der EP-A 0366505 bekannt. Bei dieser bekannten Schutzkappe ist eine Verstei­ fungseinlage vollständig in das elastomere Material eines Faltenbalgs eingebettet und durch Vulkanisieren mit dem elastomeren Material verbunden. Dies bedingt ein ver­ gleichsweise teures Herstellungsverfahren und erschwert ei­ ne automatische Montage der Schutzkappe, da das Montage­ werkzeug nicht unmittelbar an der Versteifungseinlage abge­ stützt werden kann.

In der Hauptanmeldung P 41 27 830.5 wurde deshalb vorge­ schlagen, einen Versteifungsring mit Perforationen zu ver­ sehen, die von dem elastomeren Material des Faltenbalgs durchdrungen sind und einen aus der Tasche hervorstehenden radialen Kragen an den Versteifungsring anzuformen, der ei­ ne Anlagefläche für ein Montagewerkzeug bildet. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß ein derart ausgestalteter Ver­ steifungsring aufgrund der im montierten Zustand auftreten­ den Spannungen zu Verformungen neigt, die unter bestimmten Umständen ein Lösen der Klemmverbindung des Faltenbalgs am Bremszylinder bewirken können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzkappe der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich für eine automatische Montage eignet und hinsichtlich ihrer Befesti­ gung am Bremszylinder verbessert ist.

Zwei alternative Lösungen ergeben sich entweder aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 oder 7.

Die Lösung gemäß Anspruch 1 nutzt die beim montierten Ver­ steifungsring auftretenden Spannungen und Verformungen dazu aus, den Halt des Faltenbalgs am Bremszylinder und die Dichtwirkung zu verbessern, indem der unter radialer Vor­ spannung stehende Versteifungsring sich in axialer Richtung verbiegt und dabei das Ende des Faltenbalgs axial an den Bremszylinder fest andrückt. Die Ausnehmungen des Verstei­ fungsrings gemäß Anspruch 2 erleichtern die erfindungsge­ mäße Verformung. Geeignete Materialien für den Verstei­ fungsring ergeben sich aus den Ansprüchen 3 und 4. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Anspruch 5 wird die Dichtwirkung noch durch eine zusätzliche Dichtlip­ pe oder einen Dichtwulst des Faltenbalgs verbessert. Um sicherzustellen, daß sich der Versteifungsring axial in Richtung auf den Bremszylinder zu verformt wird eine Aus­ gestaltung gemäß Anspruch 6 empfohlen.

Eine alternative Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich aus den Ansprüchen 7 bis 10. Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 7 wird eine unerwünschte Verformung des Verstei­ fungsrings durch Ausnehmungen vermieden, die über den Um­ fang verteilt sind. Durch diese gezielte Schwächung des Versteifungsrings an mehreren Stellen wird er elastischer und eine ansonsten drohende Schrägverformung wird verhin­ dert. Die erfindungsgemäßen Ausnehmungen sind gleichzeitig zum Eingriff des Montagewerkzeugs bei der automatischen Montage vorgesehen und werden auch zur Zentrierung der Schutzkappe verwendet. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der zweiten Lösung ergeben sich aus den Ansprüchen 8 bis 10.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an­ hand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine geschnittene Teilansicht einer am Bremszylin­ der montierten Schutzkappe in einer ersten Aus­ führungsform,

Fig. 2 dieselbe Schutzkappe während der Montage,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Schutzkappe in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 4 einen Versteifungsring der Schutzkappe von Fig. 3,

Fig. 5 eine geschnittene Teilansicht derselben Schutzkap­ pe im montierten Zustand.

In Fig. 1 ist das offene Ende eines Bremszylinders 1 einer Scheibenbremse mit einem aus der Zylinderbohrung 2 heraus­ ragenden Bremskolben 3 im Schnitt teilweise dargestellt. Im Bremszylinder 1 ist eine ringförmige Ausnehmung 4 vorgese­ hen, in der eine Schutzkappe 5 angeordnet ist. Die Schutz­ kappe 5 besteht aus einem den Bremskolben 3 ringförmig um­ gebenden, mehrfach gefalteten Faltenbalg 6, der an seinem radial inneren Ende mit einem Befestigungswulst 7 in eine Ringnut 8 des Bremskolbens 3 eingeknöpft ist. Das radial äußere Ende 9 der Schutzkappe 5 ist durch einen Verstei­ fungsring 10 aus rostfreiem Stahlblech versteift, der in einer radial nach innen offenen Tasche des radial äußeren Endes 9 angeordnet ist.

Der Versteifungsring 10 besitzt einen radial inneren Rand 11 und einen radial äußeren Rand 12, der gegenüber dem in­ neren Rand 11 axial in Richtung Bremszylinder 1 versetzt ist, so daß der Versteifungsring 10 im Querschnitt wellen­ förmig bzw. in der Tendenz S-förmig ist. Der radial innere Rand 11 ist mit Ausnehmungen 13 versehen, die in Umfangs­ richtung in gleichmäßigem Abstand zueinander angeordnet sind. Die gemeinsame Achse 14 von Bremszylinder 1, Brems­ kolben 3 und Schutzkappe 5 ist durch Strichelung angedeutet.

In Fig. 2 erkennt man die Schutzkappe 5 während der auto­ matischen Montage durch ein Montagewerkzeug 15 kurz vor dem Aufschieben des radial äußeren Endes 9 auf eine zylindri­ sche Wandfläche 16 der Ausnehmung 4. Der radial innere Rand 11 weist dabei noch einen kleineren Innendurchmesser 17 auf als der Außendurchmesser 18 der zylindrischen Wandfläche 16. Während der Montage wird nun das radial äußere Ende 9 mittels des Montagewerkzeugs 15 in axialer Pfeilrichtung 19 gedrückt, wobei sich der Versteifungsring 10 beim Aufschie­ ben seines radial inneren Randes 11 auf die Wandfläche 16 radial aufdehnt und der radial äußere Rand 12 aufgrund der radialen Spannung in axialer Pfeilrichtung 19 verbogen wird. Wie man nun wieder in Fig. 1 erkennt, liegt nach er­ folgter Montage das radial äußere Ende 9 an einer Wand 20 des Bremszylinders 1 unter axialer Vorspannung an, wobei das elastische Material der Schutzkappe 5 verformt wird. Dadurch wird eine besonders gute Dichtwirkung zwischen dem radial äußeren Ende 9 der Schutzkappe 5 und dem Bremszylin­ der 1 erzielt.

Eine Verbesserung der Dichtwirkung in radialer Richtung wird durch eine umlaufende Dichtlippe 21 erreicht, die an der Schutzkappe 5 in unmittelbarer Nähe des radial inneren Randes 11 des Versteifungsrings 10 ausgebildet ist, radial nach innen vorsteht und die zylindrische Wandfläche 16 des Bremszylinders 1 angedrückt ist.

Eine alternative Ausführungsform ist in den Fig. 3 bis 5 dargestellt. Fig. 3 zeigt die alternative Schutzkappe 22 als solche vor der Montage in einer Seitenansicht. In Fig. 4 ist der alternative Versteifungsring 23 allein darge­ stellt. Der Versteifungsring 23 ist im wesentlichen zylin­ drisch geformt und besitzt auf der dem Bremszylinder 1 ab­ gewandten Axialseite vier Ausnehmungen 24, die in Umfangs­ richtung im gleichmäßigen Abstand zueinander angeordnet sind. Die axiale Abmessung a der Ausnehmungen 24 beträgt etwa 1/3 der axialen Breite b des Versteifungsrings 23. Der Versteifungsring 23 besteht wiederum aus rostfreiem Stahl.

In Fig. 5 ist das alternative Ausführungsbeispiel der Er­ findung entsprechend Fig. 1 detaillierter dargestellt. Hinsichtlich der Anordnung von Bremszylinder 1, Zylinder­ bohrung 2, Bremskolben 3, Ausnehmung 4, Faltenbalg 6, Be­ festigungswulst 7, Ringnut 8 und Wandfläche 16 wird auf die Beschreibung der Fig. 1 verwiesen.

Der Versteifungsring 23 ist in einem modifizierten radial äußere Ende 25 der Schutzkappe 22 ebenfalls in einer Tasche angeordnet, die aber zu der dem Bremszylinder 1 abgewandten Axialseite hin offen ist. Das elastische Material des ra­ dial äußeren Endes 25 ist mit vier Ausnehmungen 26 verse­ hen, die den Ausnehmungen 24 des Versteifungsrings 23 ent­ sprechen und genauso angeordnet sind. Die Ausnehmungen 26 erlauben den Zugriff eines nicht gezeigten Montagewerkzeugs auf den Versteifungsring 23, in dessen Ausnehmungen 24 das Montagewerkzeug eingreift, um den Versteifungsring 23 und damit das äußere Ende 25 der Schutzkappe 22 auf die zylin­ drische Wandfläche 16 der Ausnehmung 4 aufzuschieben und so die Schutzkappe 22 am Bremszylinder 1 zu befestigen. Durch Eingriff des Montagewerkzeugs in die Ausnehmungen 24 wird die Schutzkappe 22 in ihrer korrekten Lage zentriert. Wäh­ rend der Montage wird ein ringförmiger Bereich 27 des ra­ dial äußeren Endes 25 zwischen dem Versteifungsring 23 und der Wandfläche 16 unter radialer Spannung eingeklemmt. Auf­ grund dieser Vorspannung wird auch der Versteifungsring 23 minimal aufgeweitet. Dabei verhindern die Ausnehmungen 24 durch eine gezielte Schwächung des Versteifungsringes in dem Bereich, der axial über die zylindrische Wandfläche 16 hinausragt, daß sich der Versteifungsring 23 insgesamt schräg verformt. Eine solche Schrägverformung würde nämlich ein Heruntergleiten des radial äußeren Endes 25 von der Wandfläche 16 begünstigen. Damit tragen also die Ausnehmun­ gen 24 auch zu einem verbesserten Sitz der Schutzkappe 22 am Bremszylinder 1 bei.

Claims (10)

1. Schutzkappe für den Bremszylinder einer Scheibenbremse, mit einem ringförmigen Faltenbalg, einem in eine Ringnut im Bremskolben des Bremszylinders eingreifenden Befesti­ gungswulst an einem ersten Ende des Faltenbalgs und ei­ nem das zweite Ende des Faltenbalgs gegen die Wandfläche einer ringförmigen Ausnehmung im Bremszylinder an­ drückenden Versteifungsringes, der zumindest teilweise von dem Material des Faltenbalgs umgeben ist, wobei das zweite Ende des Faltenbalgs eine einseitig offene, ring­ förmige Tasche bildet, in die der Versteifungsring ein­ gelegt ist, wobei der Versteifungsring innerhalb der Tasche Perforationen aufweist, und wobei ein aus der Ta­ sche hervorstehender Rand des Versteifungsringes eine Anlagefläche aufweist, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rand (11) des Versteifungsrings (10) ra­ dial nach innen aus der Tasche hervorsteht und im ent­ spannten Zustand einen kleineren Innendurchmesser (17) aufweist als der Außendurchmesser (18) einer zylin­ drischen Wandfläche (16) der Ausnehmung (4) des Bremszy­ linders (1), so daß der am Bremszylinder (1) montierte Versteifungsring (10) unter radialer Spannung steht, aufgrund derer sein radial äußerer Rand (12) in axialer Richtung (19) verbogen ist und das radial äußere Ende (9) der Schutzkappe (5) axial an eine Wand (20) des Bremszylinders (1) andrückt.

2. Schutzkappe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der radial innere Rand (11) des Versteifungsrings (10) Ausnehmungen (13) aufweist, die in Umfangsrichtung im Abstand zueinander angeordnet sind.

3. Schutzkappe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsring (10) aus rostfreiem Stahl besteht.

4. Schutzkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsring (10) aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht.

5. Schutzkappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das an der zylin­ drischen Wandfläche (16) der Ausnehmung (4) des Bremszy­ linders (1) anliegende Ende (9) der Schutzkappe (5) ei­ nen Dichtwulst oder eine Dichtlippe (21) aufweist.

6. Schutzkappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der radial äußere Rand (12) des Versteifungsrings (10) gegenüber dem ra­ dial inneren Rand (11) axial in Richtung Bremszylinder (1) versetzt ist.

7. Schutzkappe für den Bremszylinder einer Scheibenbremse mit einem ringförmigen Faltenbalg, einem in eine Ringnut im Bremskolben des Bremszylinders eingreifenden Befesti­ gungswulst an einem ersten Ende des Faltenbalgs und ei­ nem das zweite Ende des Faltenbalgs gegen die Wandfläche einer ringförmigen Ausnehmung im Bremszylinder an­ drückenden Versteifungsringes, der zumindest teilweise von dem Material des Faltenbalgs umgeben ist, wobei das zweite Ende des Faltenbalgs eine einseitig offene, ring­ förmige Tasche bildet, in die der Versteifungsring ein­ gelegt ist, wobei der Versteifungsring innerhalb der Ta­ sche Perforationen aufweist, und wobei ein aus der Ta­ sche hervorstehender Rand des Versteifungsrings eine An­ lagefläche aufweist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Tasche auf der dem Bremszylinder (1) ab­ gewandten Axialseite offen ist und der Versteifungsring (23) auf dieser Axialseite mit Ausnehmungen (24) verse­ hen ist, die in Umfangsrichtung im Abstand zueinander angeordnet sind.

8. Schutzkappe nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die axiale Abmessung a der Ausneh­ mungen (24) im wesentlichen 1/3 der axialen Breite b des Versteifungsrings (23) beträgt.

9. Schutzkappe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß vier Ausnehmungen (24) gleichmäßig über den Umfang des Versteifungsrings (23) verteilt sind.

10. Schutzkappe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungsring (23) aus Stahl oder Aluminium oder Kunststoff besteht.