DE19524921A1 - Schwingungsdämpfer zur Dämpfung von Flüssigkeitsschwingungen in einem hydraulischen, schlupfgeregelten Bremssystem von Kraftfahrzeugen - Google Patents
Schwingungsdämpfer zur Dämpfung von Flüssigkeitsschwingungen in einem hydraulischen, schlupfgeregelten Bremssystem von KraftfahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Schwingungsdämpfer nach der
Gattung des Patentanspruchs 1.
Es ist schon ein derartiger Schwingungsdämpfer mit einer
kreisförmigen, im wesentlichen ebenen Membrane bekannt
(DE 43 36 464 A1). Ein die Membrane in der Gehäusebohrung
haltender Verschlußdeckel dient als feste Begrenzungswand
für den Hohlraum, der durch eine Bohrung des Deckels mit der
Außenluft in Verbindung steht.
Der Schwingungsdämpfer dient dazu, im Antriebsschlupfregel
betrieb durch den im Bremssystem verwendeten Pumpentyp ver
ursachte Längsschwingungen der in der Saugleitung der Pumpe
befindlichen Bremsflüssigkeit sowie Schwingkavitation zu
vermeiden, damit von der Pumpe ein ausreichend großer Volu
menstrom für einen schnellen Druckaufbau in Radbremszylin
dern gefördert werden kann. Außerdem wird mit dem Schwin
gungsdämpfer bezweckt, den in der Leitung zum Hauptbremszy
linder auftretenden Druckstoß beim Beenden des Antriebs
schlupfregelbetriebs zu mindern.
Da außerdem bei einer fahrerbetätigten Bremsung der vom
Hauptbremszylinder erzeugte Bremsdruck auch auf die Membrane
des Schwingungsdämpfers wirkt, wird diese gegen den Deckel
gepreßt, so daß die Gefahr einer Beschädigung der Membrane
an der hohlraumseitigen Kante der zur Außenluft führenden
Bohrung im Deckel zunimmt. Es muß jedoch unter allen Umstän
den vermieden werden, daß ein Bruch der Membrane zu einem
Flüssigkeitsverlust und damit zu einem Ausfall des Bremssy
stems führt.
Es ist ferner aus EP 0 539 898 A1 ein Bremsflüssigkeitsspei
cher in einer Leitung zwischen dem Hauptbremszylinder einer
schlupfgeregelten Bremsanlage und der Saugseite einer pul
sierend fördernden Pumpe bekannt. Dieser Speicher soll eben
falls zum schnellen Einsatz des Antriebsschlupfregelbetriebs
durch Bereitstellung von Bremsflüssigkeit beitragen. Außer
dem soll er von der Pumpe im Blockierschutzregelbetrieb her
vorgerufene Druckschwingungen dämpfen. Eine im Bremsflüssig
keitsspeicher angeordnete, topfförmige Membrane ist mit ih
rem Boden auf einer membranseitig konvex gekrümmten Metall
platte abgestützt, welche zu einem Hohlraum führende Bohrun
gen aufweist. Der Hohlraum steht mit der Außenluft in Ver
bindung. Auch bei diesem Speicher besteht die Gefahr der
Membranbeschädigung an den Bohrungskanten.
Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer mit den kennzeich
nenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den
Vorteil, daß der zum Luftaustausch des Hohlraums mit der Au
ßenluft erforderliche Durchgang auf einen Querschnitt rela
tiv großer Länge, aber sehr geringer Breite, nämlich auf den
Spalt zwischen dem Kopf des Stützkörpers und dem Bund des
Verschlußelements verteilt ist. Die Membrane ist daher auch
bei hohen Drücken vor der Gefahr des Abscherens am Spalt ge
schützt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Pa
tentanspruch 1 angegebenen Schwingungsdämpfers möglich.
Mit der im Anspruch 2 gekennzeichneten Ausgestaltung des
Schwingungsdämpfers ist auf einfache Weise eine bestimmte
Breite des Spaltes gegeben.
Die im Anspruch 3 angegebene Maßnahme trägt dazu bei, die
Membrane im Spaltbereich steifer als im übrigen Bereich des
Hohlraums auszubilden, um sie zusätzlich vor dem Verformen
in den Spalt zu schützen.
Auch durch die Weiterbildung des Schwingungsdämpfers nach
Anspruch 4 wird zum einen die axiale Erstreckung des Hohl
raums auf den umfangsseitigen Teil des von der Membrane um
hüllten Verschlußelements und des Stützkörperkopfes be
grenzt, zum anderen wird aufgrund der wulstförmigen Ausbil
dung der Vorsprünge ein abrupter, für die Membrane nicht be
anspruchungsgerechter Übergang in den Hohlraum vermieden.
Die Maßnahme nach Anspruch 5 begünstigt die Montage der in
die Bohrung des Gehäuses zu fügenden Teile des Schwingungs
dämpfers, weil diese zu einer Baugruppe vereinigbar sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei
bung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt
des Schwingungsdämpfers und Fig. 2 einen Querschnitt durch
den Schwingungsdämpfer entlang der Linie II-II in Fig. 1.
Ein in der Zeichnung dargestellter Schwingungsdämpfer 10 für
die Dämpfung von Flüssigkeitsschwingungen ist zur Verwendung
in einem hydraulischen, schlupfgeregelten Bremssystem von
Kraftfahrzeugen bestimmt, wie dies in der eingangs erwähnten
Druckschrift DE 43 36 464 A1 beschrieben ist. Der Schwin
gungsdämpfer 10 ist in einer abgestuften Bohrung 11 eines
Gehäuses 12 angeordnet, in dem Ventile, Pumpen, Leitungen
und weitere Elemente des vorstehend erwähnten Bremssystems
aufgenommen sind. Die Bohrung 11 steht daher durch einen
Leitungsabschnitt 13 mit einem Hauptbremszylinder mit einem
Vorratsbehälter für Bremsflüssigkeit und durch einen Lei
tungsabschnitt 14 mit der Saugseite einer selbstansaugenden
Hubkolbenpumpe sowie mit wenigstens einem Radbremszylinder
in Verbindung. Mit der Pumpe ist im Antriebsschlupfregelbe
trieb Bremsdruck im Radbremszylinder erzeugbar.
Der Schwingungsdämpfer 10 weist ein als Membrane wirkendes
Formteil 17 aus dem gegen Bremsflüssigkeit resistenten Ela
stomer Äthylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) auf. Aus dem
in Fig. 1 dargestellten Längsschnitt des Schwingungsdämp
fers 10 ist erkennbar, daß das hohlzylindrisch ausgebildete
Formteil 17 eine von einem im Querschnitt verstärkten Öff
nungsrand 18 ausgehende Mantelwand 19 hat, welche in einem
Boden 20 des Formteils endet. Der Öffnungsrand 18 des Form
teils 17 ist gas- und flüssigkeitsdicht mit einem die Boh
rung 11 abschließenden Verschlußelement 21 an einer Stufe 22
der Bohrung eingespannt. Das im wesentlichen scheibenförmige
Verschlußelement 21 ist in das Gehäuse 12 eingestemmt. Ein
zylindrischer Bund 23 des Verschlußelements 21 greift in das
Formteil 17 etwa bis zur halben axialen Länge der Mantelwand
19 ein. Der Bund 23 hat fußseitig eine ausgerundete Nut 24,
in welche das Formteil 17 mit seinem Öffnungsrand 18 einge
knüpft ist. Achsgleich zum Bund 23 verlaufend ist das Ver
schlußelement 21 von einer Durchgangsbohrung 25 durchdrun
gen.
In der Durchgangsbohrung 25 des Verschlußelements 21 ist der
Schaft 28 eines Stützkörpers 29 aufgenommen, welcher einen
sich zwischen dem Bund 23 und dem Boden 20 des Formteils 17
erstreckenden zylindrischen Kopf 30 besitzt. Der Kopf 30 des
Stützkörpers 29 und der Bund 23 des Verschlußelements 21 ha
ben den gleichen Außendurchmesser. Während der Boden 20 des
Formteils 17 am Stützkörperkopf 30 abgestützt ist, nimmt die
Mantelwand 19 des Formteils einen radialen Abstand zum Bund
23 des Verschlußelements 21 sowie zum Kopf des Stützkörpers
29 ein. Im unbelasteten Zustand des Formteils 17 erstreckt
sich daher zwischen dem Bund 23 des Verschlußelements 21 und
dem Kopf 30 des Stützkörpers 29 ein Hohlraum 31, der in sei
ner axialen Ausdehnung einerseits durch einen bodenseitigen
Wulst 32 des Kopfes 30 und andererseits durch einen an die
Nut 24 angrenzenden Wulst 33 des Bundes 23 begrenzt ist. Der
Bund 23 und der Kopf 30 sind am Übergang zu den Wülsten 32
und 33 ebenso wie die Wülste selbst aus- bzw. abgerundet.
Zwischen der kopfseitigen Stirnseite 36 des Bundes 23 und
der dem Bund zugewandten Stirnseite 37 des Kopfes 30 befin
det sich ein umlaufender Spalt 38 geringer axialer Breite.
Der Spalt 38 ist mit Hilfe von vier Noppen 39 gebildet, wel
che an der Stirnseite 37 des Stützkörperkopfes 30 erhaben
ausgebildet sind (Fig. 2). Sie besitzen die Form radial
verlaufender Kreiszylinder-Abschnitte; ihre Form und Anzahl
kann jedoch in weiten Grenzen variiert werden. Statt am
Stützkörperkopf 30 können die Noppen 39 auch am Bund 23 des
Verschlußelements 21 angeformt sein. Durch eine Rastverbin
dung 40 des Stützkörper-Schafts 28 in der Durchgangsbohrung
25 des Verschlußelements 21 ist sichergestellt, daß die Nop
pen 39 dauerhaft am Bund 23 angreifen und der Spalt 38 seine
vorgegebene Breite behält. Von wesentlicher Bedeutung ist
ferner ein axial entlang dem Stützkörper-Schaft 28 verlau
fender Kanal 41, der durch eine Abflachung des Schaftes, ei
ne Nut oder dergleichen gebildet sein kann. Der Hohlraum 31
steht daher durch den Spalt 38 und den Kanal 41 mit der Au
ßenluft in Verbindung. Anzumerken ist ferner, daß das Form
teil 17 im Bereich des Spaltes 38 außen an seiner Mantelwand
19 einen umfangsseitig umlaufenden, verdickten Querschnitt
42 hat.
Der Schwingungsdämpfer 10 hat folgende Wirkungsweise:
Beim Betrieb der Hubkolbenpumpe zum Zweck der Antriebs schlupfregelung können in den mit Bremsflüssigkeit gefüllten Leitungsabschnitten 13 und 14 zwischen dem Hauptbremszylin der und der Saugseite der Pumpe Flüssigkeits-Längsschwingun gen sowie Schwingkavitation auftreten. Die periodische Anre gung der Schwingung ist durch die Bauart der Pumpe bedingt. Mit Hilfe des Schwingungsdämpfers 10, der mit dem Hohlraum 31 einen luftgefüllten Kompressionsraum und außerhalb des Formteils 17 mit der Bohrung 11 einen mit Bremsflüssigkeit gefüllten Expansionsraum bereitstellt, wird eine zusätzliche Elastizität bzw. Dämpfung in die Leitungsabschnitte 13 und 14 eingebracht, um die Eigenfrequenz der Bremsflüssigkeits säule zwischen dem Hauptbremszylinder und der Hubkolbenpumpe zu sehr kleinen Werten hin zu verschieben, bis die Anregung durch die Pumpe im überkritischen Bereich erfolgt. Flüssig keits-Längsschwingungen sowie Schwingkavitation werden ver mieden. Der Volumenstrom der von der Pumpe geförderten Bremsflüssigkeit wird vergleichmäßigt und erhöht.
Beim Betrieb der Hubkolbenpumpe zum Zweck der Antriebs schlupfregelung können in den mit Bremsflüssigkeit gefüllten Leitungsabschnitten 13 und 14 zwischen dem Hauptbremszylin der und der Saugseite der Pumpe Flüssigkeits-Längsschwingun gen sowie Schwingkavitation auftreten. Die periodische Anre gung der Schwingung ist durch die Bauart der Pumpe bedingt. Mit Hilfe des Schwingungsdämpfers 10, der mit dem Hohlraum 31 einen luftgefüllten Kompressionsraum und außerhalb des Formteils 17 mit der Bohrung 11 einen mit Bremsflüssigkeit gefüllten Expansionsraum bereitstellt, wird eine zusätzliche Elastizität bzw. Dämpfung in die Leitungsabschnitte 13 und 14 eingebracht, um die Eigenfrequenz der Bremsflüssigkeits säule zwischen dem Hauptbremszylinder und der Hubkolbenpumpe zu sehr kleinen Werten hin zu verschieben, bis die Anregung durch die Pumpe im überkritischen Bereich erfolgt. Flüssig keits-Längsschwingungen sowie Schwingkavitation werden ver mieden. Der Volumenstrom der von der Pumpe geförderten Bremsflüssigkeit wird vergleichmäßigt und erhöht.
Claims (6)
1. Schwingungsdämpfer (10) zur Dämpfung von Flüssigkeits
schwingungen in einem hydraulischen, schlupfgeregelten
Bremssystem von Kraftfahrzeugen,
mit den folgenden Merkmalen:
- - der Schwingungsdämpfer (10) ist in einer Leitung (13, 14) zwischen einem Hauptbremszylinder mit einem Vorratsbehälter für Bremsflüssigkeit und der Saugseite einer Hubkolbenpumpe angeordnet, mit der Bremsdruck in wenigstens einem Radbrems zylinder erzeugbar ist,
- - der Schwingungsdämpfer (10) weist eine in einer Bohrung (11) eines Gehäuses (12) angeordnete, randseitig mit einem Verschlußelement (21) der Bohrung dicht eingespannte Membra ne (17) aus einem Elastomer auf, welche auf ihrer einen Seite der Bremsflüssigkeit ausgesetzt und mit ihrer anderen Seite ein Hohlraum (31) begrenzt ist, der mit der Außenluft in Verbindung steht,
gekennzeichnet durch die weiteren Merkmale:
- - die Membrane ist als hohlzylindrisches Formteil (17) mit einer Mantelwand (19) und einem Boden (20) ausgebildet,
- - die Mantelwand (19) des Formteils (17) übergreift mit ra dialem Abstand einen axial gerichteten Bund (23) des Ver schlußelements (21) sowie den einen Spalt (38) zum Bund bil denden zylindrischen Kopf (30) eines mit seinem Schaft (28) in den Bund gesteckten Stützkörpers (29), an dem der Form teilboden (20) abgestützt ist,
- - der zwischen der Mantelwand (19) des Formteils (17) und dem Bund (23) des Verschlußelements (21) sowie dem Kopf (30) des Stützkörpers (29) gebildete Hohlraum (31) ist durch den Spalt (38) zwischen Bund und Kopf sowie entlang dem Schaft (28) des Stützkörpers an Außenluft angeschlossen.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Bund (23) des Verschlußelements (21) und der
Kopf (30) des Stützkörpers (29) mit stirnseitig angeformten
Noppen (39) gegeneinander abgestützt sind.
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Formteil (17) im Bereich des Spaltes (38) außen
einen umfangsseitig umlaufenden, verdickten Querschnitt (42)
hat.
4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Hohlraum (31) beidendig durch umlaufende,
wulstförmige Vorsprünge (32, 33) von Verschlußelement (21)
und Stützkörper (29) begrenzt ist.
5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß der Bund (23) des Verschlußelements (21) eine auf
seinen wulstförmigen Vorsprung (33) folgende Nut (24) auf
weist, in welche das Formteil (17) mit seinem bodenabgewand
ten, im Querschnitt verstärkten Öffnungsrand (18) einge
knöpft ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995124921 DE19524921B4 (de) | 1995-07-08 | 1995-07-08 | Schwingungsdämpfer zur Dämpfung von Flüssigkeitsschwingungen in einem hydraulischen, schlupfgeregelten Bremssystem von Kraftfahrzeugen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1995124921 DE19524921B4 (de) | 1995-07-08 | 1995-07-08 | Schwingungsdämpfer zur Dämpfung von Flüssigkeitsschwingungen in einem hydraulischen, schlupfgeregelten Bremssystem von Kraftfahrzeugen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE19524921B4 DE19524921B4 (de) | 2006-08-31 |
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Effective date: 20110201 |