DE3031247A1

DE3031247A1 - Unterdruckgehaeuse fuer einen bremskraftverstaerker

Info

Publication number: DE3031247A1
Application number: DE19803031247
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Böhm; Wilfried 6000 Frankfurt Wagner; Rolf 6230 Frankfurt Weiler
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1980-08-19
Filing date: 1980-08-19
Publication date: 1982-03-25
Also published as: GB2082275A; JPH0120101B2; FR2493250B1; FR2493250A1; GB2082275B; JPS5774259A; IT8123249A0; IT1138902B

Description

ALFRED TEVES GMBH -|3. August 1980

Frankfurt am Main

T 02 P 25

P 4958

R. Weiler - 24 P. Böhm - 13 W. Wagner - 4

Unterdruckgehäuse für einen Bremskraftverstärker

Die Erfindung betrifft ein Unterdruckgehäuse für einen Bremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge, bestehend aus zwei am Gehäuseumfang dichtend miteinander verbundenen Gehäuseschalen aus Blech, mit einer das Unterdruckgehäuse in eine Unterdruckkammer und eine Arbeitskammer dichtend unterteilenden, axial beweglichen Wand, die aus einem starren Membranteller und einer flexiblen Membran besteht, die zwischen dem äußeren Umfang des Membrantellers und dem Unterdruckgehäuse eine Rollmembran bildet, deren äußerer Randwulst an der Verbindungsstelle der beiden Gehäuseschalen eingespannt ist.

Bei derartigen Unterdruck-Bremskraftverstärkern für Kraftfahrzeuge ist der Hauptbremszylinder an einer Stirnwand des Unterdruckgehäuses angebracht, während die andere Stirnwand am Kraftfahrzeug befestigt ist, vorzugsweise an der Spritzwand. Die beim Bremsen auf den Betätigungskolben des Hauptbremszylinders übertragenen Bremskräfte müssen als Reaktionskräfte wieder vom Hauptbremszylinder auf die Befestigungsstelle des Bremskraftverstärkers am Kraftfahrzeug übertragen werden. Mit

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Rücksicht auf die Übertragung dieser verhältnismäßig hohen Zugkräfte über das Unterdruckgehäuse wurde das Unterdruckgehäuse bisher verhältnismäßig dickwandig ausgeführt, was jedoch einer allgemein angestrebten Gewichtsverminderung des Bremskraftverstärker s entgegensteht.

Eine wesentliche Gewichtsverminderung durch eine dünnwandige Ausführung des Unterdruckgehäuses läßt sich dadurch erreichen, daß die Zugkräfte über gesonderte Zugelemente übertragen werden, beispielsweise Zugbolzen (DE-OS 28 45 794) oder ein zentrales Versteifungsrohr, das die beiden Stirnwände des Unterdruckgehäuses miteinander verbindet (DE-OS 28 37 911). In jedem Fall bedingt die Abdichtung der axial beweglichen Wand an der Durchführungsstelle dieser Zugelemente einen zusätzlichen konstruktiven Aufwand.

Es hat sich gezeigt, daß auch bei einer Übertragung der Reaktions-Zugkräfte über das Unterdruckgehäuse, d. h. ohne gesonderte Zugelemente, eine sehr dünnwandige und deshalb leichte Ausführung des Unterdruckgehäuses möglich ist, wenn in den beiden Stirnwänden Versteifungen vorgesehen werden, die eine erhöhte Biegebeanspruchung der Stirnwände ermöglichen, während der Umfangsabschnitt des Unterdruckgehäuses im wesentlichen nur Zugbelastungen ausgesetzt ist, die auch von einem dünnwandigen Bauteil ausreichend übertragen werden können. In diesem Zusammenhang hat sich eine innere Versteifung des Unterdruckgehäuses im Bereich der beiden Gehäusekanten am übergang zwischen den Stirnwänden und der zylindrischen Umfangswand als wichtige Maßnahme erwiesen.

Da das Unterdruckgehäuse aus Fertigungsgründen und insbesondere

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aus Montagegründen geteilt ausgeführt werden muß, wobei die das Unterdruckgehäuse bildenden beiden Gehäuseschalen am Gehäuseumfang dichtend miteinander verbunden werden müssen, muß bei der genannten dünnwandigen Ausführung des Unterdruckgehäuses eine geeignete Verbindungsmöglichkeit gefunden werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Unterdruckgehäuse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Verbindung der beiden Gehäuseschalen fertigungstechnisch einfach ist, das Gewicht des Unterdruckgehäuses nur unwesentlich erhöht und trotz geringer Wanddicke des Unterdruckgehäuses die übertragung der auftretenden hohen Zugkräfte gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Gehäusehälften durch eine Einrollverbindung ihrer beiden Ränder miteinander verbunden sind. Diese Einrollverbindung ist fertigungstechnisch sehr einfach herzustellen und überträgt hohe Kräfte, wobei die Krafteinleitung in die anschließenden Gehäuseabschnitte ohne Ausbildung von Spannungsspitzen erfolgt. Gesonderte Verbindungselemente oder Materialanhäufungen, wie beispielsweise Verbindungsflansche, werden vermieden, was sich auf die Leichtbauweise des Unterdruckgehäuses besonders günstig auswirkt.

Auch bei sehr dünnwandiger Gehäuseausführung bereitet die erfindungsgemäße Einrollverbindung keine Schwierigkeiten; zweckmäßigerweise werden dann die Ränder in der Einrollverbindung gemeinsam umgebördelt, d. h. mehrfach eingerollt.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß die Einrollverbindung im

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Bereich einer Gehäusekante am Übergang zwischen einer Stirnwand des Unterdruckgehäuses, vorzugsweise der arbeitskammerseitigen Stirnwand, und einer zylindrischen Umfangswand angeordnet ist. Eine besonders geringe Wanddicke des ünterdruckgehäuses läßt sich verwirklichen, wenn im Bereich der beiden Gehäusekanten ein innerer Stützring eng eingepaßt wird, der in radialer und tangentialer Richtung Kräfte aufnimmt. Legt man in der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Weise die Einrollverbindung an eine solche Gehäusekante, so übernimmt die Einrollverbindung selbst die Funktion des Stützrings, der damit eingespart werden kann, wodμrch sich eine weitere Gewichtsverminderung ergibt.

Außerdem läßt sich bei der Anordnung der Einrollverbindung an einer Gehäusekante ohne zusätzlichen Materialaufwand und damit ohne Gewichtserhöhung eine fertigungstechnisch besonders günstige Gestaltung dadurch erreichen, daß die Stirnwand an ihrem Umfang einen entgegengesetzt zur zylindrischen Umfangswand abgewinkelten Zylinderabschnitt aufweist, der in einen nach außen gerichteten Randflansch übergeht, und daß der Randflansch von einem nach innen abgewinkelten Einrollflansch der zylindrischen Umfangswand hintergriffen wird.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß der äußere Randwulst der Rollmembran in einer Gehäusenut eingespannt ist, die zwischen der Einrollverbindung und einer an der anschließenden Stirnwand oder zylindrischen Umfangswand des Unterdruckgehäuses geformten, umlaufenden Falte gebildet ist. Mit sehr geringem Fertigungsaufwand wird dadurch die zur dichten Aufnahme des Randwulstes der Rollmembran benötigte Gehäusenut geschaffen.

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Wenn die Einrollverbindung an der Gehäusekante liegt, wird zweckmäßigerweise zwischen dem Zylinderabschnitt der Stirnwand und der zylindrischen ümfangswand die Gehäusenut zur Aufnahme des äußeren Randwulstes der Rollmembran gebildet. Dabei entfällt sogar die gesonderte, umlaufende Falte zur Bildung der Gehäusenut.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt:

Fig. 1 einen Bremskraftverstärker im Schnitt,

Fig. 2 einen Teilschnitt am Gehäuseumfang einer abgewandelten Ausführungsform des Bremskraftverstärkers nach Fig. 1, und

3-6 verschiedene Ausführungsbeispiele der Einrollverbindung, jeweils in mehreren Fertigungsstufen.

Der in Fig. 1 gezeigte Bremskraftverstärker weist ein Unterdruckgehäuse 1 auf, das durch eine axial bewegliche Wand 2 in eine Arbeitskammer 3 und eine Unterdruckkammer 4 unterteilt wird. Die axial bewegliche Wand 2 besteht aus einem aus Blech tiefgezogenen Membranteller 5 und einer daran anliegenden, flexiblen Membran 6, die zwischen dem äußeren Umfang des Membrantellers 5 und dem Unterdruckgehäuse 1 eine Rollmembran 7 als Abdichtung bildet.

Ein durch eine Kolbenstange 8 betätigbares Steuerventil 9

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weist einen mit der Kolbenstange 8 verbundenen Steuerventilkolben 10 auf, der in einem Steuerventilgehäuse 11 Ventilöffnungen in der Weise freigibt, daß die Arbeitskammer 3 in der in Fig. 1 dargestellten, nichtbetätigten Stellung mit der Unterdruckkammer 4 über seitlich im Steuerventilgehäuse 11 verlaufende Luftführungskanäle 12 verbunden ist, die stirnseitig am Umfang des Steuerventilgehäuses 11 ausmünden. Bei einer Betätigung des Steuerventils 9, d. h. bei einer axialen Verschiebung der Kolbenstange 8, wird die Verbindung von der Unterdruckkammer 4 zur Arbeitskammer 3 unterbrochen; die Arbeitskammer wird mit der Atmosphäre verbunden, so daß sich die bewegliche Wand 2 zur Unterdruckkammer 4 hin bewegt.

Die Bremskraft wird über eine in einer stimseitigen Vertiefung des Steuerventilgehäuses 11 aufgenommene, gummielastische Reaktionsscheibe 13 und über eine Druckstange 14, die einen Kopf flansch 15 aufweist, auf einen Betätigungskolben eines (nicht dargestellten) Hauptzylinders der Bremsanlage übertragen, der am unterdruckseitigen Ende des Bremskraftverstärkers angebracht ist.

Eine Druckfeder 16, die sich an der einen Stirnwand 24 des Unterdruckgehäuses 1 und am Membranteller 5 abstützt, hält die bewegliche Wand 2 in der gezeigten Ausgangsstellung.

Der Membranteller 5 weist ein napfförmiges Nabenteil 17 auf, von dem ein Halteflansch 18 radial nach innen vorspringt und an einer Schulter 19 des Steuerventilgehäuses 11 anliegt.

Ein aus Blech bestehender Halteteller 20 ist mittels aus dem

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Membranteller 5 herausgestanzter Zungen 21 (Lancierungen) am Membranteller 5 festgelegt und liegt an der Stirnfläche des Steuerventilgehäuses 11 an. Wenn die Bremse beim Ausfall des Unterdrucks nur mechanisch betätigt wird, überträgt der Halteteller 20 eine axiale Kraft vom Steuerventilgehäuse 11 auf den Membranteller 5 und nimmt diesen mit. Zugleich verhindert der Halteteller 20, daß die Druckstange 14 bei der Demontage des Hauptzylinders herausfällt; der innere Rand des Haltetellers 20 sichert den Kopfflansch 15 der Druckstange 14 in dsr Ausnehmung des Steuerventilgehäuses 11.

Das Unterdruckgehäuse 1 weist zwei Gehäuseschalen 22,23 aus verhältnismäßig dünnem Blech auf. An der hauptzylinderseitigen Stirnwand 24 der Gehäuseschale 22 liegt auf der Innenseite eine Versteifungsplatte 25 an. Der außerhalb der Versteifungsplatte liegende, ringförmige Abschnitt der Stirnwand 24 ist flach konisch ausgeführt und weist radiale Sicken 26 zur Versteifung auf. An einer Gehäusekante 27 geht die Stirnwand 24 der Gehäuseschale 22 in eine zylindrische Umfangswand 28 über. Im Bereich der Gehäusekante 27 ist innen ein Versteifungsring 29 eingelegt, der radiale und tangentiale Kräfte aufnimmt.

An der arbeitskammerseitigen Stirnwand 23.1 des Unterdruckgehäuses 1 liegt an der Innenseite ebenfalls eine Versteifungsplatte 30. Die Stirnwand 23.1 ist im ringförmigen Bereich außerhalb der Versteifungsplatte 30 flach konisch ausgeführt und weist radiale Sicken 31 auf.

An der arbeitskammerseitigen Gehäusekante 32 sind die beiden Gehäuseschalen 22,23 durch eine Einrollverbindung 33 miteinander verbunden. Die die Stirnwand 23.1 bildende Gehäuseschale 23 weist an

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ihrem Umfang einen entgegengesetzt zur zylindrischen Umfangswand 28 abgewinkelten Zylinderabschnitt 34 auf, der in einen nach außen gerichteten, schmalen Randflansch 35 übergeht. Der Randflansch 35 wird von einem nach innen abgewinkelten Einrollflansch 36 der zylindrischen Umfangswand 28 hintergriffen.

Zwischen dem Zylinderabschnitt 34 und der Umfangswand 28 ist im Bereich der Einrollverbindung 33 eine Gehäusenut 37 gebildet, die einen äußeren Randwulst 38 der Rollmembran 7 dichtend aufnimmt.

Wie man aus Fig. 1 deutlich erkennt, stehen für die Herstellung der Einrollverbindung 33 sowohl die Innenseite des Zylinderabschnitts 34 als auch die Außenseite der zylindrischen Umfangswand 28 zur Einleitung der Rollkräfte zur Verfügung und sind für die Rollwerkzeuge gut zugänglich.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Einrollverbindung zwischen den beiden Gehäuseschalen 22 und 23. Hierbei ist auch die Gehäuseschale 23 mit einer zylindrischen Umfangswand verbunden, wobei an der Gehäusekante 32 innen ebenfalls ein Stützring 40 eingelegt ist. Die Umfangswand 39 greift mit einem nach innen gerichteten Randflansch 41 hinter einen nach außen gerichteten Randflansch 42 der Umfangswand 28 der Gehäuseschale 22, wodurch eine zur Übertragung von Zugkräften geeignete Einrollverbindung 43 geschaffen wird.

Zwischen der Einrollverbindung 43 und einer in der Umfangswand ausgebildeten, umlaufenden Falte 44 ist hierbei die umlaufende Gehäusenut 37 gebildet, die den Randwulst 38 der Rollmembran 7 dichtend aufnimmt.

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Fig. 3 d zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Einrollverbindung 45, die ähnlich wie in Fig. 1 an der Gehäusekante 32 zwischen der Stirnwand 23.1 und der Umfangswand 28 gebildet ist. Aus der Stirnwand 23.1 ist eine doppeltliegende Falte 46 nach innen gerichtet und nach oben abgewinkelt. Dadurch entsteht die Gehäusenut 37, die den Randwulst 38 der Rollmembran 7 aufnimmt.

Den in den Fig. 3 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispielen von Einrollverbindungen ist gemeinsam, daß die zu verbindenden Gehäuseteile aus sehr dünnwandigem Blech bestehen. Deshalb sind die Blechränder zur Bildung der Einrollverbindung übereinandergeschlagen und anschließend noch einmal gemeinsam umgebördelt. Dieser Vorgang wird am Beispiel der Fig. 3 a bis d erläutert; diese Erläuterung gilt entsprechend auch für die Beispiele nach den Fig. 4, 5 und 6.

Wie Fig.3a zeigt, wird bei der Montage des Unterdruckgehäuses der Rand 47 der Umfangswand 28 zunächst über einen nach außen vorstehenden Randflansch 48 der Stirnwand 23.1 überstehend aufgelegt. Aus diesem Ausgangszustand nach Fig. 3 a wird im ersten Roll-Arbeitsgang (Fig. 3 b) der Rand 47 nach unten abgewinkelt. Im zweiten Roll-Arbeitsgang (Fig. 3 c) wird der Rand 47 vollständig um den Flansch 48 umgeschlagen. Gemeinsam werden diese Teile dann im dritten Roll-Arbeitsgang nach unten umgeschlagen und nehmen dann die in Fig. 3 d gezeigte, endgültige Lage ein.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist der Rand 47 der Umfangswand 28 zu einem radialen Flansch nach oben abgewinkelt. Die Stirnwand 23.1 ragt mit ihrem ebenfalls abgewinkelten Randflansch 48 über den Rand 47 ( Fig. 4 a). Anschließend wird der Flansch 48 über den Rand 47 gefaltet (Fig. 4 b) und gemeinsam

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umgebördelt (Fig. 4c).

Die Fig. 5 und 6 zeigen ähnlich wie Fig. 2 die Verbindung von zwei zylindrischen Umfangswänden 28 und 39 durch eine Einrollverbindung 49, wobei die zu verbindenden Ränder der Umfangswände 28 und.39 übereinandergeschlagen gemeinsam umgebördelt sind, wie dies an den Fig. 3 und 4 erläutert wurde.

Die Ausführung nach Fig. 5 ist für einen Bremskraftverstärker mit nur einer Arbeitskammer und einer Unterdruckkammer vorgesehen. Deshalb ist hier im Abstand zur Einrollverbindung 49 ähnlich wie bei Fig. 2 eine Falte 44 vorgesehen zur Bildung der hinterschnittenen Gehäusenut 37, die den Randwulst 38 der Rollmembran 7 aufnimmt. Im Gegensatz dazu fehlt eine solche Gehäusenut 37 bei der Einrollverbindung 49 nach Fig. 6, die für einem Tandem-Bremskraftverstärker bestimmt ist.

In den Fig. 5 und 6 zeigen die Teilfiguren a, b, c, d ebenfalls die aufeinanderfolgenden Arbeitsstufen.

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BEZUGSZEICHENLISTE

1 Unterdruckgehäuse

2 bewegliche Wand

3 Arbeitskammer

4 Unterdruckkammer

5 Membranteller

6 Membran

7 Rollmembran

8 Kolbenstange

9 Steuerventil

10 Steuerventilkolben

11 Steuerventilgehäuse

12 Luftführungskanäle

13 Reaktionsscheibe

14 Druckstange

15 Kopfflansch

16 Druckfeder

17 Nabenteil

18 Halteflansch

19 Schulter

20 Halteteller

21 Zungen (Lancierungen)

22 Gehäuseschale

23 Gehäuseschale 23.1 Stirnwand

24 Stirnwand

25 Versteifungsplatte

26 Sicken

27 Gehäusekante

28 Umfangswand

29 Versteifungsring

30 Versteifungsplatte

31 Sicken

32 Gehäusekante

33 Einrollverbindung

34 Zylinderabschnitt

35 Randflansch

36 Einrollflansch

37 Gehäusenut

38 Randwulst

39 Umfangswand

40 Stützring

41 Randflansch

42 Randflansch

43 Einrollverbindung

44 Falte

45 Einrollverbindung

46 Falte

47 Rand

48 Flansch

49 Einrollverbindung

Leerseite

Claims

ALFRED TEVES GMBH 13. August 1980 Frankfurt am Main T 02 P 25 P 4958 R. Weiler - 24 P. Böhm - 13 W. Wagner - 4 Unterdruckgehäuse für einen Bremskraftverstärker Patentansprüche

1.λUnterdruckgehäuse für einen Bremskraftverstärker für Kraft-V-/ fahrzeuge, bestehend aus zwei am Gehäuseumfang dichtend miteinander verbundenen Gehäuseschalen aus Blech, mit einer das Unterdruckgehäuse in eine Unterdruckkammer und eine Arbeitskammer dichtend unterteilenden, axial beweglichen Wand, die aus einem starren Membranteller und einer flexiblen Membran besteht, die zwischen dem äußeren Umfang des Membrantellers und dem Unterdruckgehäuse eine Rollmembran bildet, deren äußere Randwulst an der Verbindungsstelle der beiden Gehäuseschalen eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseschalen (22,23) durch eine Einrollverbindung (33,43,45,49) ihrer beiden Ränder miteinander verbunden sind.

2. Unterdruckgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (47,48) in der Einrollverbindung (45,49) gemeinsam umgebördelt sind.

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3. Unterdruckgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrollverbindung (33,45) im Bereich einer Gehäusekante (32) am übergang zwischen einer Stirnwand (23.1) des Unterdruckgehäuses (1), vorzugsweise der arbeitskammerseitigen Stirnwand, und einer zylindrischen Umfangswand (28) angeordnet ist.

4. Unterdruckgehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (23.1) an ihrem Umfang einen entgegengesetzt zur zylindrischen Umfangswand (28) abgewinkelten Zylinderabschnitt (34) aufweist, der in einen nach außen gerichteten Randflansch (35) übergeht, und daß der Randflansch (35) von einem nach innen abgewinkelten Einrollflansch (36) der zylindrischen Umfangswand (28) hintergriffen wird.

5. Unterdruckgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Randwulst (38) der Rollmembran (7) in einer Gehäusenut (37) eingespannt ist, die zwischen der Einrollverbindung (33,43,45,49) und einer an der anschließenden Stirnwand (23.1) oder zylindrischen Umfangswand (28) des .Unterdruckgehäuses (1) geformten, umlaufenden Falte (44,46) gebildet ist.

6. Unterdruckgehäuse nach Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zylinderabschnitt (34) und der zylindrischen Umfangswand (28) die Gehäusenut (37) zur Aufnahme des äußeren Randwulstes (38) der Rollmembran (7) gebildet wird.