DE19910100A1 - Oscillation damper for use in hydraulic braking device for car, has membrane arranged around foam rubber compressible element - Google Patents
Oscillation damper for use in hydraulic braking device for car, has membrane arranged around foam rubber compressible elementInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schwingungsdämp fungseinrichtung zur Dämpfung von Flüssigkeitsschwingungen, insbesondere in einer hydraulischen, schlupfgeregelten Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs.The present invention relates to a vibration damper device for damping liquid vibrations, especially in a hydraulic, slip-controlled Brake system of a motor vehicle.
Derartige Schwingungs- bzw. Pulsationsdämpfungseinrichtun gen sind im Stand der Technik bekannt. Aus der DE 43 36 464 A1 ist eine Bremsanlage bekannt, die in jedem Bremskreis in der Bremsleitung zwischen Hauptzylinder und Trennventil oder in einer Saugverbindung zwischen Hauptzylinder und der Saugseite einer Rückförderpumpe einen drucklosen, passiven Membrandämpfer aufweist. Dieser Membrandämpfer besitzt eine tellerartige Membran, die sich in beide axiale Richtungen wölben kann. Damit ist der Membrandämpfer in der Lage, Druckspitzen von der Druckseite der Pumpe her aufzufangen. Allerdings ergeben sich durch die verhältnismäßig große Querschnittsfläche einer Tellermembran beim Einbau, bei spielsweise in den Ventilblock eines hydraulischen Bremsag gregates, Schwierigkeiten, da der Ventilblock in der Regel mit ziemlich eng benachbarten Bohrungen versehen ist, so daß die große Querschnittsfläche einer Tellermembran schlecht in einem derartigen Block Platz findet. Such vibration or pulsation damping device gene are known in the art. From DE 43 36 464 A1 a brake system is known which in each brake circuit the brake line between master cylinder and isolating valve or in a suction connection between the master cylinder and the The suction side of a return pump is an unpressurized, passive one Has membrane damper. This diaphragm damper has one plate-like membrane that extends in both axial directions can arch. This enables the diaphragm damper to Catch pressure peaks from the pressure side of the pump. However, the relatively large Cross-sectional area of a plate membrane during installation, at for example in the valve block of a hydraulic braking system gregates, difficulties since the valve block usually is provided with fairly closely adjacent holes, so that the large cross-sectional area of a plate membrane badly fits in such a block.
Aus der DE 196 26 305 A1 ist ein Membrandämpfer bekannt, dessen Membran einen druckmittelgefüllten Raum von einem gas- oder luftgefüllten Raum trennt, und der an eine hy draulische Leitung angeschlossen ist, in welcher zumindest zeitweilig Druckpulse auftreten, wobei die Membran topfar tig ausgebildet ist, und wobei das Innenvolumen des Topfes an die hydraulische Leitung angeschlossen ist. Die topfar tige Form der Membran ist dahingehend vorteilhaft, daß sie bei großer Oberfläche nur eine geringe Querschnittsfläche erfordert.A membrane damper is known from DE 196 26 305 A1, whose membrane is a pressure-filled space of one separates gas or air-filled space, and that to a hy draulic line is connected, in which at least intermittent pressure pulses occur, the membrane being in top shape is formed, and wherein the inner volume of the pot is connected to the hydraulic line. The topfar term form of the membrane is advantageous in that it with a large surface area only a small cross-sectional area required.
Ferner ist aus der EP 0 837 804 A1 ein Schwingungsdämpfer zur Dämpfung von Flüssigkeitsschwingungen in einem hydrau lischen, schlupfgeregelten Bremssystem von Kraftfahrzeugen bekannt. Der Schwingungsdämpfer besitzt eine hülsenförmige Elastomermembran, die innerhalb einer Bohrung eines Gehäu ses angeordnet ist, und eine Dichtung an ihrem offenen Ende vorsieht, wobei die Membran einen Vorsprung eines Hal teglieds in der Bohrung umgibt. Die Membran ist auf ihrer Außenseite Bremsflüssigkeit ausgesetzt und an der Innenwand bildet sie mit dem Vorsprung einen Hohlraum mit atmosphäri schem Druck.Furthermore, EP 0 837 804 A1 describes a vibration damper for damping liquid vibrations in a hydrau mische, slip-controlled braking system of motor vehicles known. The vibration damper has a sleeve-shaped Elastomeric membrane inside a bore of a casing ses is arranged, and a seal at its open end provides the membrane with a protrusion of a Hal teglieds surrounds in the hole. The membrane is on hers Outside exposed to brake fluid and on the inside wall with the protrusion it forms a cavity with atmosphere pressure.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, und insbesondere eine Schwingungsdämpfungseinrichtung der ein gangs genannten Art derart weiterzubilden, daß ein einfa cher Aufbau und eine einfache Montage, sowie eine gute Ein stellbarkeit des spendenden und des aufnehmenden Volumens der Schwingungsdämpfungseinrichtung sichergestellt wird. The object of the present invention is therefore to avoid the disadvantages of the prior art, and in particular a vibration damping device gangs mentioned type in such a way that a simple cher construction and easy assembly, as well as a good one adjustability of the donating and the receiving volume the vibration damping device is ensured.
Bei einer Schwingungsdämpfungseinrichtung der eingangs ge nannten Art wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 zusätzlich angegebenen Merkmale gelöst.In a vibration damping device of the beginning ge named type this task is characterized by in the Part of claim 1 additionally specified features solved.
Der Vorteil der Vorliegenden Erfindung besteht darin, daß durch die Einbringung eines gesonderten komprimierbaren Elements eine Aufgabenteilung im Hinblick auf anliegenden Über- bzw. Unterdruck vorgesehen wird. Dadurch kann die Dämpfungscharakteristik der erfindungsgemäßen Schwingungs dämpfungseinrichtung bedarfsgerecht variiert werden und diese an jede Stelle der hydraulischen Bremsanlage gesetzt werden, wo Druckpulsationen auftreten. Während sich im Fall eines Unterdrucks die Membran ausdehnt und von dem einge schlossenen komprimierbaren Element wegbewegt, werden Über druckspitzen durch das komprimierbare Element aufgenommen, das gleichzeitig dazu dient, daß die Membran nach einer Un terdruckspitze wieder in ihre ursprüngliche Form zurück kehrt, wobei eine Überdehnung der Membran verhindert wird. Ferner dient das komprimierbare Element dazu, die Ausdeh nung der Membran im Fall von Überdruck in der Zuleitung zu begrenzen. Dies ist ebenfalls vorteilhaft, um eine zu star ke Erwärmung des Raums auf der dem Strömungsmittel bzw. der Flüssigkeit abgewandten Seite der Membran zu vermeiden.The advantage of the present invention is that by introducing a separate compressible Elements a division of tasks with regard to pending Overpressure or underpressure is provided. This allows the Damping characteristic of the vibration according to the invention damping device can be varied as required and these are placed at every point of the hydraulic brake system wherever pressure pulsations occur. While in the case a negative pressure expands the membrane and from that closed compressible element is moved over pressure peaks absorbed by the compressible element, which also serves that the membrane after an Un back to its original shape returns, preventing the membrane from overstretching. Furthermore, the compressible element serves to expand membrane in the event of overpressure in the supply line limit. This is also beneficial to a star ke heating of the room on the fluid or Avoid liquid-facing side of the membrane.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das komprimierbare Element ein mit einem Gas geschäumtes Gummiteil bzw. Gummikörper. Zur Kompensation von Druckspitzen kann das in dem Gummikörper eingeschlosse ne Gas komprimiert werden. In a preferred embodiment of the present Invention is the compressible element with a gas foamed rubber part or rubber body. For compensation of pressure peaks that can be trapped in the rubber body ne gas can be compressed.
Vorteilhaft ist die Membran topfartig ausgebildet ist und weist eine Ausnehmung auf, in welcher der Gummikörper auf genommen ist. Durch die topfartige Ausbildung der Membran besitzt diese eine große Oberfläche bei einem geringen Querschnitt und ferner kann der Gummikörper darin zur Kom pensation von Druckstößen aufgenommen sein.The membrane is advantageously in the form of a pot and has a recess in which the rubber body is taken. Due to the pot-like design of the membrane it has a large surface area with a small one Cross section and also the rubber body therein to Kom compensation of pressure surges must be included.
Bevorzugt ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung, bei der die Ausnehmung an der strömungsmittelabge wandten Seite der Membran angeordnet ist. Dadurch kann sich die Membran im Fall eines Unterdrucks frei zum Strömungs mittel hin nach außen dehnen und wird im Fall eines Über drucks zur Druckübertragung auf das komprimierbare Element verwendet.An embodiment of the present invention is preferred dung, in which the recess on the fluid abge facing side of the membrane is arranged. This can the membrane is free to flow in the event of negative pressure medium stretch outwards and becomes in the case of an over pressure for transferring pressure to the compressible element used.
Um auftretende Schwingungen, insbesondere Druckspitzen, op timal zu dämpfen sind vorteilhafterweise das Gas und/oder die Steifigkeit und/oder die Form des Gummikörpers entspre chend angepaßt. Bei einer vorgegebenen Einbaustelle und ei nem vorgegebenen Bereich von Drücken kann durch die Anpas sung des komprimierbaren Elements Druckspitzen optimal ge dämpft werden.To avoid vibrations, especially pressure peaks, op The gas and / or should advantageously be damped the rigidity and / or the shape of the rubber body correspond adapted accordingly. At a given installation location and egg a predetermined range of pressures can be adjusted by the solution of the compressible element be dampened.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung ist auf der dem Strömungsmittel abge wandten Seite des Schwingungsdämpfers eine Entlüftungsboh rung vorgesehen. Durch die Entlüftungsbohrung wird die dem Strömungsmittel abgewandte Seite der Membran bzw. des kom primierbaren Elements hinterlüftet, d. h. auf Atmosphären druck gesetzt, wodurch die Dehnung der Membran (Unterdruck) bzw. die Kompression des komprimierbaren Elements (Überdruck) vergrößert wird, und damit die Dämpfungseigen schaften der Schwingungsdämpfungseinrichtung verbessert werden.In a further preferred exemplary embodiment, the above lying invention is based on the fluid side of the vibration damper has a vent hole tion provided. Through the vent hole, the Fluid side of the membrane or the com rear ventilatable element, d. H. on atmospheres pressure, which causes the membrane to expand (negative pressure) or the compression of the compressible element (Overpressure) is increased, and thus the damping properties Shafts of the vibration damping device improved become.
Eine baulich besonders bevorzugte, platzsparende Variante ergibt sich, wenn die Entlüftungsbohrung in einem Ver schlußteil ausgebildet ist. Das Verschlußteil wird einfach in dem Ventilblock befestigt und sorgt somit für die zuvor beschriebene Hinterlüftung.A structurally particularly preferred, space-saving variant results when the vent hole in a ver final part is formed. The fastener becomes easy fixed in the valve block and thus ensures the previously rear ventilation described.
Die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ausgestaltungen derselben wird bzw. werden nachfolgend anhand der beigefüg ten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention as well as further advantages and configurations the same will be based on the attached th drawings explained in more detail. The drawings show:
Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht der erfin dungsgemäßen Schwingungsdämpfungseinrichtung ge mäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung; und Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view of the vibration damping device according to the inven tion GE according to a first embodiment of the vorlie invention. and
Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht einer Wei terbildung der erfindungsgemäßen Schwingungsdämp fungseinrichtung nach Fig. 1. Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of a Wei terbildung the Schwingungsdämp invention fumigating device of FIG. 1.
In den Zeichnungen bezeichnen dieselben bzw. ähnliche Be zugszeichen dieselben bzw. entsprechende Elemente.In the drawings denote the same or similar Be Zugszeichen the same or corresponding elements.
Der Fig. 1 entnimmt man, daß die erfindungsgemäße Schwin gungsdämpfungseinrichtung 1 an einem stirnseitigen Ende ei ner Bremsleitung 2 in einem Ventilblock 3, insbesondere ei ner hydraulischen, schlupfgeregelten Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, angeordnet ist. In der Bremsleitung 3 tre ten zumindest zeitweilig Schwingungen bzw. Pulsationen auf, die durch die erfindungsgemäße Schwingungsdämpfungseinrich tung 1 gedämpft werden. Die Schwingungsdämpfungseinrichtung 1 ist in einem im wesentlichen zylindrischen Hohlraum 4, der sich nach außen an die Bremsleitung 2 anschließt, ange ordnet. Die erfindungsgemäße Schwingungsdämpfungseinrich tung weist eine nach außen gewölbte, im wesentlichen topfförmige Membran 5 und ein darin, auf das Strömungsmit tel abgewandten Seite ausgebildeter Gummikörper 6 auf. In dem dargestellten Ausbildungsbeispiel besitzt der Gummikör per 6 eine der Innenform der Membran 5 weitestgehend ent sprechende, d. h. im wesentlichen zylindrische, Form auf. Die Membran 5 und der Gummikörper 6 sind vorzugsweise aus einem Gummimaterial hergestellt. Der Gummikörper 6 besteht insbesondere aus einem mit Gas geschäumten Gummimaterial und kann sowohl geschlossenporig als auch offenporig sein. Die topfartige Membran 5 wird von einem Verschlußteil 7 im Ventilblock 3 gehalten. Hierzu weist die Membran 5 einen verdickten, nach außen gewölbten Rand 8 auf, welcher von dem Verschlußteil 7 axial an einer radial nach außen ausge bildeten Stufe 9 des Ventilblocks 3 angepreßt wird. Das Verschlußteil 7 ist mit dem Ventilblock 3 durch eine Clinchverbindung bzw. Verstemmung verbunden. Da der Rand 8 der Membran 5 eine ausreichende Abdichtung bietet, eignet sich als Befestigung für das Verschlußteil 7 auch eine an dere Methode, wie z. B. Einschrauben in dem Ventilblock 3. In dem Verschlußteil 7 ist eine zentrale axiale Bohrung 10 ausgebildet, die zwischen dem aus dem Gummikörper 6 und dem Verschlußteil 7 gebildeten Raum 11 mit Atmosphärendruck verbindet und daher als Entlüftungsbohrung dient. One takes the Fig. 1 that the oscillations according to the invention supply damping device 1 to a front end ei ner brake pipe 2 in a valve block 3, in particular egg ner hydraulic slip-controlled brake system of a motor vehicle, is arranged. In the brake line 3 tre at least temporarily vibrations or pulsations, which are damped by the vibration damping device 1 according to the invention. The vibration damping device 1 is arranged in a substantially cylindrical cavity 4 , which adjoins the brake line 2 to the outside. The vibration damping device according to the invention has an outwardly bulging, essentially cup-shaped membrane 5 and a rubber body 6 formed therein, on the side remote from the flow medium. In the illustrated example, the Gummikör has 6 one of the inner shape of the membrane 5 largely speaking, ie essentially cylindrical, shape. The membrane 5 and the rubber body 6 are preferably made of a rubber material. The rubber body 6 consists in particular of a gas-foamed rubber material and can be both closed-pore and open-pore. The pot-like membrane 5 is held by a closure part 7 in the valve block 3 . For this purpose, the membrane 5 has a thickened, convex edge 8 , which is pressed axially by the closure part 7 on a radially outwardly formed step 9 of the valve block 3 . The closure part 7 is connected to the valve block 3 by a clinch connection or caulking. Since the edge 8 of the membrane 5 offers a sufficient seal, is also suitable as a fastening for the closure part 7 at another method, such as. B. screwing into the valve block 3 . In the closing part 7, a central axial bore 10 is formed, which connects between the out of the rubber body 6 and formed the closure part 7 space 11 with the atmospheric pressure and, therefore, serves as a vent hole.
Im folgenden wird nun die Funktionsweise der erfindungsge mäßen Schwingungsdämpfungseinrichtung 1 beschrieben. Liegt an der Bremsleitung 2 ein Unterdruck an, so kann sich die Membran 5 in dem durch den Hohlraum 5 vorgegebenen Ausmaß frei dehnen. Dabei ist die Dehnung bzw. das gespendete Vo lumen der Membran 5 unabhängig von dem eingebrachten Gummi körper 6 und hängt daher nur vom Dehnungsverhalten der Mem bran 5 und vom auftretenden Unterdruck ab. Die Hinterlüf tung des Raums 11 bzw. des Raums zwischen dem Verschlußteil 7 und dem Gummikörper 6 bzw. der Membran 5 dient dazu, ein größeres gespendetes Volumen vorzusehen.The operation of the vibration damping device 1 according to the invention will now be described. If there is a negative pressure on the brake line 2 , the membrane 5 can expand freely to the extent specified by the cavity 5 . The expansion or the dispensed volume of the membrane 5 is independent of the rubber body 6 introduced and therefore depends only on the expansion behavior of the membrane 5 and on the negative pressure that occurs. The rear ventilation of the space 11 or the space between the closure part 7 and the rubber body 6 or the membrane 5 serves to provide a larger dispensed volume.
In dem Fall, daß an der Bremsleitung 2 ein Überdruck an liegt, nimmt die erfindungsgemäße Schwingungsdämpfungsein richtung das Volumen auf, das aus der Kompression des in dem Gummikörper 6 eingeschlossenen Gases resultiert. Das aufgenommene Volumen hängt also von dem angelegten Über druck und von der Steifigkeit und dem Gasinhalt des ge schäumten Gummikörpers 6 ab. Wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt ist, kann, um dieses Volumen zu erhöhen, der Gummikörper 6 ferner eine besondere Gestalt, insbesondere eine im Querschnitt sternförmige Gestalt, aufweisen. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da auf diese Weise zwischen der Membran 5 und dem Gummikörper 6 ein Raum ge bildet wird, welcher der Membran 5 ermöglicht Druckstöße durch eine entsprechende Verformung zu dämpfen. Auch für den Fall, daß an der Bremsleitung 2 ein Überdruck anliegt, ist die zur Entlüftung dienende axiale Bohrung 10 vorteil haft. In the event that there is an overpressure on the brake line 2 , the vibration damping device according to the invention takes up the volume which results from the compression of the gas enclosed in the rubber body 6 . The volume absorbed thus depends on the applied pressure and on the rigidity and gas content of the foamed rubber body 6 . As is shown in particular in FIG. 2, in order to increase this volume, the rubber body 6 can also have a special shape, in particular a star-shaped shape in cross section. This is particularly advantageous because in this way a space is formed between the diaphragm 5 and the rubber body 6 , which enables the diaphragm 5 to dampen pressure surges through a corresponding deformation. Also in the event that an excess pressure is present on the brake line 2 , the axial bore 10 serving for ventilation is advantageous.
11
Schwingungsdämpfungseinrichtung
Vibration damping device
22nd
Bremsleitung
Brake line
33rd
Ventilblock
Valve block
44th
Hohlraum
cavity
55
Membran
membrane
66
Gummikörper
Rubber body
77
Verschlußteil
Closure part
88th
Rand
edge
99
Stufe
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1010th
axiale Bohrung
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1111
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