DE19524921B4

DE19524921B4 - Schwingungsdämpfer zur Dämpfung von Flüssigkeitsschwingungen in einem hydraulischen, schlupfgeregelten Bremssystem von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE19524921B4
Application number: DE1995124921
Authority: DE
Inventors: Norbert Alaze
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-07-08
Filing date: 1995-07-08
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2015-07-09
Also published as: DE19524921A1

Abstract

Schwingungsdämpfer (10) zur Dämpfung von Flüssigkeitsschwingungen 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 Radbremszylinder erzeugbar ist,
– der Schwingungsdämpfer (10) weist eine in einer Bohrung (11) eines Gehäuses (12) angeordnete, randseitig mit einem Verschlußelement (21) der Bohrung dicht eingespannte Membrane (17) aus einem Elastomer auf, welche auf ihrer einen Seite der Bremsflüssigkeit ausgesetzt ist und mit ihrer anderen Seite einen Hohlraum (31) begrenzt, 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 radialem Abstand einen axial gerichteten Bund (23) des...

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 Antriebsschlupfregelbetrieb durch den im Bremssystem verwendeten Pumpentyp verursachte Längsschwingungen der in der Saugleitung der Pumpe befindlichen Bremsflüssigkeit sowie Schwingkavitation zu vermeiden, damit von der Pumpe ein ausreichend großer Volumenstrom für einen schnellen Druckaufbau in Radbremszylindern gefördert werden kann. Außerdem wird mit dem Schwingungsdämpfer bezweckt, den in der Leitung zum Hauptbremszylinder auftretenden Druckstoß beim Beenden des Antriebsschlupfregelbetriebs 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 Umständen vermieden werden, daß ein Bruch der Membrane zu einem Flüssigkeitsverlust und damit zu einem Ausfall des Bremssystems führt.

Es ist ferner aus EP 0 539 898 A1 ein Bremsflüssigkeitsspeicher in einer Leitung zwischen dem Hauptbremszylinder einer schlupfgeregelten Bremsanlage und der Saugseite einer pulsierend fördernden Pumpe bekannt. Dieser Speicher soll ebenfalls zum schnellen Einsatz des Antriebsschlupfregelbetriebs durch Bereitstellung von Bremsflüssigkeit beitragen. Außerdem soll er von der Pumpe im Blockierschutzregelbetrieb hervorgerufene Druckschwingungen dämpfen. Eine im Bremsflüssigkeitsspeicher angeordnete, topfförmige Membrane ist mit ihrem Boden auf einer membranseitig konvex gekrümmten Metallplatte abgestützt, welche zu einem Hohlraum führende Bohrungen aufweist. Der Hohlraum steht mit der Außenluft in Verbindung. Auch bei diesem Speicher besteht die Gefahr der Membranbeschädigung an den Bohrungskanten.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der zum Luftaustausch des Hohlraums mit der Außenluft erforderliche Durchgang auf einen Querschnitt relativ 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 geschützt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Patentanspruch 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 Hohlraums auf den umfangsseitigen Teil des von der Membrane umhüllten Verschlußelements und des Stützkörperkopfes begrenzt, zum anderen wird aufgrund der wulstförmigen Ausbildung der Vorsprünge ein abrupter, für die Membrane nicht beanspruchungsgerechter Übergang in den Hohlraum vermieden.
Die Maßnahme nach Anspruch 5 begünstigt die Montage der in die Bohrung des Gehäuses zu fügenden Teile des Schwingungsdämpfers, weil diese zu einer Baugruppe vereinigbar sind.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 einen Längsschnitt des Schwingungsdämpfers und 2 einen Querschnitt durch den Schwingungsdämpfer entlang der Linie II-II in 1.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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 Schwingungsdämpfer 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 Leitungsabschnitt 14 mit der Saugseite einer selbstansaugenden Hubkolbenpumpe sowie mit wenigstens einem Radbremszylinder in Verbindung. Mit der Pumpe ist im Antriebsschlupfregelbetrieb Bremsdruck im Radbremszylinder erzeugbar.
Der Schwingungsdämpfer 10 weist ein als Membrane wirkendes Formteil 17 aus dem gegen Bremsflüssigkeit resistenten Elastomer Äthylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) auf. Aus dem in 1 dargestellten Längsschnitt des Schwingungsdämpfers 10 ist erkennbar, daß das hohlzylindrisch ausgebildete Formteil 17 eine von einem im Querschnitt verstärkten Öffnungsrand 18 ausgehende Mantelwand 19 hat, welche in einem Boden 20 des Formteils endet. Der Öffnungsrand 18 des Formteils 17 ist gas- und flüssigkeitsdicht mit einem die Bohrung 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 Verschlußelement 21 von einer Durchgangsbohrung 25 durchdrungen.
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 haben 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 seiner 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 befindet sich ein umlaufender Spalt 38 geringer axialer Breite. Der Spalt 38 ist mit Hilfe von vier Noppen 39 gebildet, welche an der Stirnseite 37 des Stützkörperkopfes 30 erhaben ausgebildet sind (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 Rastverbindung 40 des Stützkörper-Schafts 28 in der Durchgangsbohrung 25 des Verschlußelements 21 ist sichergestellt, daß die Noppen 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 verlaufender Kanal 41, der durch eine Abflachung des Schaftes, eine Nut oder dergleichen gebildet sein kann. Der Hohlraum 31 steht daher durch den Spalt 38 und den Kanal 41 mit der Außenluft in Verbindung. Anzumerken ist ferner, daß das Formteil 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 Antriebsschlupfregelung können in den mit Bremsflüssigkeit gefüllten Leitungsabschnitten 13 und 14 zwischen dem Hauptbremszylinder und der Saugseite der Pumpe Flüssigkeits-Längsschwingungen sowie Schwingkavitation auftreten. Die periodische Anregung 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 Bremsflüssigkeitssäule zwischen dem Hauptbremszylinder und der Hubkolbenpumpe zu sehr kleinen Werten hin zu verschieben, bis die Anregung durch die Pumpe im überkritischen Bereich erfolgt. Flüssigkeits-Längsschwingungen sowie Schwingkavitation werden vermieden. Der Volumenstrom der von der Pumpe geförderten Bremsflüssigkeit wird vergleichmäßigt und erhöht.

Claims

Schwingungsdämpfer (10) zur Dämpfung von Flüssigkeitsschwingungen 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 Radbremszylinder erzeugbar ist, – der Schwingungsdämpfer (10) weist eine in einer Bohrung (11) eines Gehäuses (12) angeordnete, randseitig mit einem Verschlußelement (21) der Bohrung dicht eingespannte Membrane (17) aus einem Elastomer auf, welche auf ihrer einen Seite der Bremsflüssigkeit ausgesetzt ist und mit ihrer anderen Seite einen Hohlraum (31) begrenzt, 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 radialem Abstand einen axial gerichteten Bund (23) des Verschlußelements (21) sowie den einen Spalt (38) zum Bund bildenden zylindrischen Kopf (30) eines mit seinem Schaft (28) in den Bund gesteckten Stützkörpers (29), an dem der Formteilboden (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 (23) und Kopf (30) sowie entlang dem Schaft (28) des Stützkörpers (29) an Außenluft angeschlossen.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (23) des Verschlußelements (21) und der Kopf (30) des Stützkörpers (29) mit stirnseitig angeformten Noppen (39) gegeneinander abgestützt sind.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (17) im Bereich des Spaltes (38) außen einen umfangsseitig umlaufenden, verdickten Querschnitt (42) hat.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (31) beidendig durch umlaufende, wulstförmige Vorsprünge (32, 33) von Verschlußelement (21) und Stützkörper (29) begrenzt ist.
Schwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (23) des Verschlußelements (21) eine auf seinen wulstförmigen Vorsprung (33) folgende Nut (24) aufweist, in welche das Formteil (17) mit seinem bodenabgewandten, im Querschnitt verstärkten Öffnungsrand (18) eingeknöpft ist.