DE3032049A1

DE3032049A1 - Unterdruckgehaeuse fuer einen bremskraftverstaerker

Info

Publication number: DE3032049A1
Application number: DE19803032049
Authority: DE
Inventors: Jochen Dipl.-Ing. 6050 Offenbach Burgdorf; Rolf 6230 Frankfurt Weiler
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1980-08-26
Filing date: 1980-08-26
Publication date: 1982-04-08
Also published as: ES8205678A1; IT8123251A0; SE8105005L; ZA815427B; SE448853B; GB2082704B; BR8105342A; ES504958A0; IT1138476B; US4655119A; FR2489228A1; GB2082704A; JPS5774261A; FR2489228B1; JPS6198667U

Description

ALFRED TEVES GMBH 22. August 1980

Frankfurt am Main

T 02 P 28

P 4974

J. Burgdorf -76 R. Weiler - 26

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 und mit an gegenüberliegenden Stirnwänden des Unterdruckgehäuses angreifenden Befestigungsschrauben zur Verbindung des Unterdruckgehäuses mit einem Hauptbremszylinder und mit dem Fahrzeug.

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 Rücksicht auf die Übertragung dieser verhältnismäßig hohen Zugkräfte über das Unterdruckgehäuse wurde das Unterdruckgehäuse

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bisher verhältnismäßig dickwandig ausgeführt, was jedoch einer allgemein angestrebten Gewichtsverminderung des Bremskraftverstärkers entgegensteht.

Eine wesentliche Gewichtsverminderung durch eine dünnwandige. Ausführung des Unterdruckgehäuses läßt sich dadurch erreichen, daß die Zugkräfte über durch den Innenraum des Unterdruckgehäuses geführte 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). Hierbei ist eine Abdichtung der axial beweglichen Wand an der Durchführungssteile dieser Zugelemente erforderlich. Diese Abdichtung bedingt einen zusätzlichen konstruktiven Aufwand und stellt eine Störungsquelle dar.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Unterdruckgehäuse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei einer dünnwandigen und daher leichten Ausführung des Gehäuses eine ausreichende Steifigkeit zur Übertragung der auftretenden Kräfte gegeben ist, ohne daß eine Abdichtung von durch die bewegliche Wand hindurchgeführten Kraftübertragungselementen, wie Zugbolzen oder ein zentrales Versteifungsrohr, erforderlich wäre.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Unterdruckgehäuse an mindestens zwei Stellen zur Bildung eines im wesentlichen in Achsrichtung verlaufenden Gehäusewandabschnitts eingeschnürt ist. Der in Achsrichtung verlaufende Gehäusewandabschnitt wird durch die am Unterdruckgehäuse angreifenden Kräfte nur auf Zug beansprucht. Diese Zugbeanspruchung kann auch bei dünnwandiger Ausführung aufgenommen werden,

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ohne daß dadurch wesentliche Verformungen oder Dehnungen der Gehäusewand auftreten. An den übrigen Stellen des Unterdruckgehäuses, die dann nicht zur übertragung der auftretenden Kräfte herangezogen werden müssen, wird das Gehäuse mit wesentlich größerem Radius ausgeführt, um die zur Erzeugung der Verstärkungskräfte notwendige, große wirksame Fläche zu erreichen.

Die ümfangsform des Gehäuses weicht also von der bisher üblichen Kreisform ab. Im Inneren des Gehäuses liegen keine Zugelemente, die durch die bewegliche Wand hindurchgeführt und dort abgedichtet werden müßten.

In bevorzugter Ausführung des Erfindungsgedankens werden zwei einander gegenüberliegende Einschnürungen vorgesehen. Dadurch wird einerseits eine symmetrische Krafteinleitung gewährleistet; andererseits wird vermieden, daß durch eine größere Zahl von Einschnürungen eine komplizierte und deshalb wieder schwerere Gehäuseausführung entsteht.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Befestigungsschrauben in den beiden Stirnwänden jeweils im Bereich einer Einschnürung anzuordnen und miteinander fluchten zu lassen. Dann liegen die für die Zugkraftübertragung vorgesehenen, in Achsrichtung verlaufenden Gehäusewandabschnitte im Bereich der Einschnürungen in Verlängerung der beiden miteinander fluchtenden Befestigungsschrauben, so daß die Kraft von der Einleitungsstelle weitestgehend geradlinig als Zugkraft im Gehäusewandabschnitt zur anderen Befestigungsschraube übertragen wird. In dem mit den Befestigungsschrauben üblicherweise verbundenen Flanschring in der Gehäusestirnwand treten dabei keine Biegebeanspruchungen auf.

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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegen die im Bereich zwischen den Gehäuseeinschnürungen angeordneten Gehäusewandabschnitte im wesentlichen auf einer gemeinsamen Zylinderfläche, deren Achse die Längsachse des Unterdruckgehäuses ist. Bei dieser Ausführung ist die Grundform der Gehäuseumf angswand ein Zylinder, der an zwei einander gegenüberliegenden Stellen eingeschnürt ist. Gegenüber der nicht eingeschnürten Form ist hierbei der Verlust an wirksamer Fläche verhältnismäßig gering; er kann durch eine nur geringfügige Durchmessererhöhung des Unterdruckgehäuses ausgeglichen werden.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung haben beiderseits der Einschnürungen liegende Gehäuseteile jeweils auf einer Zylinderfläche liegende Gehäuseumfangsabschnitte, deren Achsen im Abstand zueinander und parallel zur Gehäuselängsachse liegen. Grundform dieser Gehäuseausführung sind zwei achsparallele, ineinander übergehende Zylinderabschnitte, so daß das Gehäuse im Querschnitt angenähert Nierenform hat. Man könnte die Gehäuseform auch als eingeschnürte Ellipse bezeichnen. Hierbei sind die am Umfang auftretenden Radien verhältnismäßig groß, so daß es ohne besondere Schwierigkeiten noch möglich ist, zur Abdichtung zwischen der beweglichen Wand und dem Unterdruckgehäuse eine Rollmembran vorzusehen.

Eine besonders dünnwandige und daher besonders leichte Ausführung des Unterdruckgehäuses läßt sich in Weiterbildung des Erfindungsgedankens erreichen, wenn an den Einschnürungen an der Gehäuseaußenseite liegende Zuganker vorgesehen werden, die die einander zugeordneten Befestigungsschrauben der beiden Stirnwände miteinander verbinden. Hierbei werden sogar die

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im Bereich der Einschnürungen liegenden, in Achsrichtung verlaufenden Gehäusewandabschnitte weitgehend von Zugbeanspruchungen entlastet, wobei aber auch die außenliegenden Zuganker, da sie im wesentlichen in Achsrichtung verlaufen, ganz überwiegend nur auf Zug beansprucht werden; deshalb können auch diese Zuganker mit geringen Querschnittsabmessungen und somit leicht ausgeführt werden.

Die Zuganker können beispielsweise an der Gehäuseaußenseite anliegende, flache Laschen sein, die zu den Befestigungsschrauben hin abgewickelt sind. Diese Zuganker sind besonders leicht und außerdem einfach herzustellen.

Statt dessen können die Zuganker auch die beiden Befestigungsschrauben verbindende und mit diesen fluchtende Zugstangen sein, die beispielsweise sogar einstückig mit den Befestigungsschrauben ausgeführt sein können. Hierbei wird eine besonders günstige, nämlich eine von allen Biegebeanspruchungen freie Zugkraftübertragung erreicht, die eine besonders materialsparende Ausführung ermöglicht; gleichwohl sind keine Abdichtungen im Bereich der Zugstangen erforderlich, weil diese außerhalb des Unterdruckgehäuses liegen. Bei der durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichten, sehr dünnwandigen Gehäuseausführung wird eine fertigungstechnisch besonders einfache Verbindung der beiden Gehäuseschalen durch eine am Gehäuseumfang umlaufende Einroll- oder Falzverbindung erreicht.

Im Bereich dieser Einroll- oder Falzverbindung kann ein Randwulst einer Rollmembran zwischen den beiden Gehäuseschalen dichtend aufgenommen werden, die die bewegliche Wand gegenüber dem Unterdruckgehäuse abdichtet. Diese Befestigung und

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Abdichtung der Rollmembran gegenüber dem Unterdruckgehäuse läßt sich auch bei der erfindungsgemäß bedingten, von der Kreisform abweichenden Gestaltung der Verbindungsstelle zwischen den beiden Gehäuseschalen sehr einfach herstellen und montieren.

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

Es zeigt:

Fig. 1 einen Bremskraftverstärker in Stirnansicht von der Pedalseite her gesehen,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 in einem Teil-Längsschnitt ähnlich der Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform,

Fig. 4 in einer Stirnansicht entsprechend der Fig. 1 eine andere Ausführungsform des Unterdruckgehäuses,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4 und

Fig. 6 in einem Teil-Längsschnitt eine Ausführungsform mit einer die beiden Befestigungsschrauben verbindenden Zugstange.

Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen weist der Bremskraftverstärker ein Unterdruckgehäuse 1 aus verhältnismäßig dünnem Blech auf, das durch eine axial bewegliche Wand

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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 als Abdichtung bildet.

Ein durch eine Kolbenstange 8 betätigbares, in den Figuren nicht näher dargestelltes Steuerventil 9 gibt in der dargestellten, nichtbetätigten Stellung Ventilöffnungen in der Weise frei, daß die Arbeitskammer 3 mit der Unterdruckkammer 4 verbunden ist. Bei einer Betätigung des Steuerventils 9 durch axiale Verschiebung der Kolbenstange 8 durch ein Bremspedal wird die Verbindung von der Unterdruckkamer 4 zur Arbeitskammer 3 unterbrochen; die Arbeitskammer 3 wird mit der Atmosphäre verbunden, so daß sich die bewegliche Wand 2 zur Unterdruckkammer 4 hin bewegt.

Die Bremskraft wird über eine mit dem Gehäuse des Steuerventils 9 verbundene Druckstange 10 auf einen Betätigungskolben eines (nicht dargestellten) HauptbremsZylinders übertragen. Eine Druckfeder 11 hält die bewegliche Wand 2 in der gezeigten Au s gang s s te1lung.

Das Unterdruckgehäuse 1 weist zwei Gehäuseschalen 12,13 auf, die jeweils eine Stirnwand 14 bzw. 15 und einen gemeinsamen, zwischen den Stirnwänden 14,15 liegenden Gehäuseumfangsabschnitt 16 bilden. Annähernd in der Mitte des Gehäuseumfangsabschnitts 16 sind die beiden Gehäuseschalen 12,13 durch eine Einroll- oder Falzverbindung 17 miteinander verbunden. Die Falzverbindung 17 nimmt auch einen äußeren Randwulst 18 der

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Rollmembran 7 dichtend auf.

Die unterdurckseitige Stirnwand 14 ist über Befestigungsschrauben 19 mit einem Flansch des (nicht dargestellten) Hauptbremszylinders verbunden. Die arbeitskammerseitige Stirnwand ist über Befestigungsschrauben 20 mit der (ebenfalls nicht dargestellten) Spritzwand des Kraftfahrzeugs verbunden. Jede der beiden Befestigungsschrauben 19 fluchtet jeweils mit einer der beiden Befestigungsschrauben 20.

An zwei einander gegenüberliegenden Stellen weist das Unterdruckgehäuse 1 im Bereich der miteinander fluchtenden Befestigungsschrauben 19,20 eine Einschnürung 21 auf. Der im Bereich jeder Einschnürung 21 liegende Gehäusewandabschnitt 22 der Gehäuseumfangswand 16 verläuft parallel zur Gehäuselängsachse und verbindet die beiden Befestigungsschrauben 19,20 im wesentlichen geradlinig.

In einer gegenüber den Fig. 1 und 2 abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein die beiden Befestigungsschrauben 19 und 20 verbindender Zuganker 23 vorgesehen, der aus einer flachen Lasche hergestellt ist, die an ihren beiden Enden in die Ebenen der Stirnwände 14 und 15 abgewinkelt und mit den Befestigungsschrauben 19, 20 verbunden ist. Der Zuganker 23 liegt unmittelbar außerhalb des Gehäusewandabschnitts 22 und überträgt die Zugkräfte zwischen den Befestigungsschrauben 19 und 20.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Gehäuseform weist das Unterdruckgehäuse 1 zwei im Bereich der Einschnürungen 21 ineinander übergehende, teilzylindrische Gehäuseteile 24,25 auf, deren Zylinderachsen im Abstand zueinander und parallel zur Gehäuselängsachse liegen. Man erkennt aus Fig. 1 deutlich, daß bei

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dieser Ausführungsform nur verhältnismäßig große Krümmungsradien am Gehäuseumfang auftreten.

Hiervon unterscheidet sich die in den Fig. 4 und 5 gezeigte Gehäuseform dadurch, daß in den beiden Bereichen zwischen den Einschnürungen 21 Gehäuseumfangsabschnitte 26,27 des Unterdruckgehäuses 1 liegen, die auf einer gemeinsamen Zylinderfläche liegen, deren Achse die Längsachse des Unterdruckgehäuses 1 ist. Hierbei treten zwar etwas kleinere Krümmungsradien am Gehäuseumfang auf; die Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Gehäusefläche für die wirksame Verstärkerfläche ist dabei jedoch günstiger.

Die Umfangsform der beweglichen Wand 2 ist jeweils der Innenform des Unterdruckgehäuses 1 angepaßt, wobei am Rand ein ausreichender Spalt zur Aufnahme der Rollmembran 7 bleibt.

Bei der Ausführung nach Fig. 6 sind die jeweils miteinander fluchtenden Befestigungsschrauben 19,20 einstückig mit einem als Zugstange 28 gestalteten Zuganker ausgeführt. Die im Bereich der Einschnürungen 21 liegenden Umfangswandabschnitte 22 legen sich dabei unmittelbar an die Zugstangen 28 an. Der Hauptbremszylinder ist dabei über die Befestigungsschrauben 19, die Zugstangen 28 und die Befestigungsschrauben 20 unmittelbar mit der Spritzwand des Kraftfahrzeugs verbunden.

Man erkennt aus den Figuren, daß die Gehäusewandabschnitte 22, insbesondere wenn sie zur übertragung von Zugkräften dienen, möglichst nahe an der Verbindungslinie der Befestigungsschrauben 19,20 liegen, damit Biegebeanspruchungen in den Stirnwänden 14,15 weitgehend vermieden werden.

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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 Druckstange

11 Druckfeder

12 Gehäuseschale

13 Gehäuseschale

14 Stirnwand

15 Stirnwand

16 Gehäuseumfangsabschnitt

17 Einroll- oder Falzverbindung

18 Randwulst

19 Befestigungsschrauben

20 Befestigungsschrauben

21 Einschnürung

22 Gehäusewandabschnitt

23 Zuganker

24 Gehäuseteil

25 Gehäuseteil

26 Gehäuseumfangsabschnitt

27 Gehäuseumfangsabschnitt

28 Zugstangen

Claims

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Frankfurt am Main

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Unterdruckgehäuse für einen Bremskraftverstärker

Patentansprüche

.) Unterdruckgehäuse für einen Bremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge, bestehend aus zwei am Gehäuseumfang dichtend miteinander verbundenen Gehäuseschalen aus Blech, mit einer des Unterdruckgehäuse in eine Unterdruckkammer und eine Arbeitskammer dichtend unterteilenden, axial beweglichen Wand und mit an gegenüberliegenden Stirnwänden des Unterdruckgehäuses angreifenden Befestigungsschrauben zur Verbindung des Unterdruckgehäuses mit einem Hauptbremszylinder und mit dem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterdruckgehäuse (1) an mindestens zwei Stellen zur Bildung eines im wesentlichen in Achsrichtung verlaufenden Gehäusewandabschnitts (22) eingeschnürt ist.
2. Unterdruckgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende Einschnürungen (21) vorgesehen sind.

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3. Unterdruckgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschrauben (19,20) in den beiden Stirnwänden (14,15) jeweils im Bereich einer Einschnürung (21) liegen und miteinander fluchten.
4. Unterdruckgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen den Einschnürungen (21) Gehäuseumfangsabschnitte (26,27) liegen, die im wesentlichen auf einer gemeinsamen Zylinderfläche liegen, deren Achse die Längsachse des Unterdruckgehäuses (1) ist.
5. Unterdruckgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei beiderseits der Einschnürungen (21) liegende Gehäuseteile jeweils auf einer Zylinderfläche liegende Gehäuseumfangsabschnitte (24,25) aufweisen, deren Achsen im Abstand zueinander und parallel zur Gehäuselängsachse liegen.
6. Unterdruckgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Einschnürungen (21) an der Gehäuseaußenseite liegende Zuganker (23,28) vorgesehen sind, die die einander zugeordneten Befestigungsschrauben (19,20) der beiden Stirnwände (14,15) miteinander verbinden.
7. Unterdruckgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker an der Gehäuseaußenseite anliegende, flache Laschen (23) sind, die zu den Befestigungsschrauben (19,20) hin abgewinkelt sind.
8. Unterdruckgehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker die beiden Befestigungsschrauben (19,20)

ORIGINAL INSPECTED

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verbindende und mit diesen fluchtende Zugstangen (28) sind.
9. Unterdruckgehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschrauben (19,20) mit den Zugstangen (28) einstückig ausgeführt sind.
10. Unterdruckgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseschalen (12,13) durch eine am Gehäuseumfang umlaufende Einroll- oder Falzverbindung miteinander verbunden sind.
11. Unterdruckgehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Einroll- oder Falzverbindung (17) ein Randwulst (18) einer Rollmembran (7) zwischen den beiden Gehäuseschalen (12,13) dichtend aufgenommen ist, die die bewegliche Wand (2) gegenüber dem Unterdruckgehäuse (1) abdichtet.