DE102020214986A1 - Impact-damped braking device for a hydraulic motor vehicle brake system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Bremsgerät (1) für eine Kraftfahrzeugbremsanlage, mit wenigstens einem in eine Betätigungsrichtung (B) betätigbaren Kolben (3), mit einem Dämpfungselement (4), welches zur Definition einer unbetätigten Ausgangslage des Kolbens (3) und zur Einleitung von einer aus dem Kolben (3) entgegen der Betätigungsrichtung (B) gerichteten Kraft (F) in eine Gehäusekomponente (2) eingerichtet ist.Um insbesondere Montage und dauerhafte Fixierung des Dämpfungselements (4) zu verbessern wird erfindungsgemäßes es vorgeschlagen, dass das Dämpfungselement (4) formschlüssig durch ein plastisches Verformen der Gehäusekomponente (2) unlösbar darin fixiert ist.The invention relates to a brake device (1) for a motor vehicle brake system, with at least one piston (3) that can be actuated in an actuating direction (B), with a damping element (4) which is used to define an unactuated initial position of the piston (3) and to initiate a force (F) from the piston (3) directed counter to the direction of actuation (B) in a housing component (2). In order to improve assembly and permanent fixing of the damping element (4), it is proposed according to the invention that the damping element (4) is positively fixed by a plastic deformation of the housing component (2) therein inseparably.
Description
Die Erfindung betrifft ein Bremsgerät für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit einer Vorrichtung zur Dämpfung eines Kolbenanschlags.The invention relates to a brake device for a hydraulic motor vehicle brake system with a device for damping a piston stop.
Insbesondere moderne elektronisch ansteuerbaren Bremsgeräte benötigen für die zuverlässige Ansteuerung, Kalibrierung und Wegerfassung des Fahrerwunsches die Kenntnis über die exakte relative Position eines den Bremsdruck aufbauenden Zylinderkolbens in seiner unbetätigten Ausgangslage - den Null- oder Referenzpunkt. Um den Aufwand für eine komplexe Sensierung und räumliche Kalibrierung zu vermeiden, ist es bekannt, einen ortsfesten mechanischen Anschlag für den Zylinderkolben vorzusehen, welcher den vorgenannten Nullpunkt definiert und als Messursprung für die elektronischen Steuerungssysteme dient.In particular, modern electronically controllable brake devices require knowledge of the exact relative position of a cylinder piston building up the brake pressure in its non-actuated initial position - the zero or reference point - for reliable control, calibration and position detection of the driver's request. In order to avoid the expense of complex sensing and spatial calibration, it is known to provide a stationary mechanical stop for the cylinder piston, which defines the aforementioned zero point and serves as the measurement origin for the electronic control systems.
Solche unterdruckverstärkerlosen Aggregate weisen jedoch im Unterschied zu einem konventionellen Bremsgerät konzeptbeding eine eher geringe Eigendämpfung. Dies führt dazu, dass es beispielsweise bei schnellem Losen des Bremspedals nach einer Bremsung zu einer hohen Rücklaufgeschwindigkeit des Zylinderkolbens mit den daran gekoppelten massiven mechanischen Betätigungskomponenten wie beispielsweise Betätigungsstange und Bremspedal kommt, wodurch beim Auftreffen auf den mechanischen Anschlag ein Anschlaggeräusch entsteht, welches als störend empfunden werden kann.In contrast to a conventional brake device, however, such aggregates without a vacuum booster have a rather low level of self-damping due to the concept. This means that, for example, if the brake pedal is released quickly after braking, the cylinder piston with the massive mechanical actuating components coupled to it, such as the actuating rod and brake pedal, will return at a high speed, which will result in a knocking noise when it hits the mechanical stop, which is perceived as annoying can be.
Eine allgemein bekannte, grundsätzliche Methode, eine Gummischeibe zur Anschlagsdämpfung zu verwenden ist im vorliegenden Fall ungeeignet, weil aufgrund der hohen Elastizität der Nullpunkt nicht innerhalb der erforderlichen engen Toleranz eingehalten werden kann.A well-known, basic method of using a rubber disc for impact damping is unsuitable in the present case because the zero point cannot be maintained within the required narrow tolerance due to the high elasticity.
Es ist daher bekannt, beispielsweise aus
Montage sowie eine zuverlässige und Fixierung von derartigen Dämpfungselementen in dem engen und schwer zugänglichen Gehäuseinnenraum im Bereich des rückwärtigen Kolbenendes stellt jedoch eine Herausforderung dar. Ein einfaches radiales Verklemmen erscheint hinsichtlich Dauerhaltbarkeit und Maßhaltigkeit verbesserungswürdig. Eine durch ein Sicherungsring gesicherte Fixierung erscheint ebenfalls verbesserungswürdig, sowohl in Hinblick auf konstruktiv bedingte Toleranzen als auch den erforderlichen Aufwand zur Herstellung einer radialen Not für den Sicherungsring und das Montieren eine zusätzliche Komponente.However, assembly and reliable fixing of such damping elements in the narrow and difficult-to-access housing interior in the area of the rear piston end represents a challenge. Simple radial jamming appears to be in need of improvement in terms of durability and dimensional accuracy. A fixation secured by a circlip also appears in need of improvement, both with regard to design-related tolerances and the effort required to produce a radial emergency for the circlip and to mount an additional component.
Es stellt sich somit eine Aufgabe, ein gattungsgemäßes Bremsgerät mit einer Kolbenanschlagdämpfung vorzuschlagen, bei welchem insbesondere Montage und dauerhafte Fixierung der dämpfenden Komponente im Hinblick auf die vorgenannten Nachteile verbessert ist.It is therefore an object to propose a generic braking device with piston stop damping, in which in particular the assembly and permanent fixing of the damping component is improved with regard to the aforementioned disadvantages.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Bremsgerät mit der Merkmalskombination nach Anspruch 1 gelöst. Unteransprüche geben weitere vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung an.The object is achieved according to the invention by a braking device with the combination of features according to claim 1. Subclaims specify further advantageous embodiments and developments of the invention.
Die Erfindung sieht vor, dass das Dämpfungselement formschlüssig durch ein plastisches Verformen der Gehäusekomponente, insbesondere durch das Verstemmen unlösbar darin fixiert ist.The invention provides that the damping element is non-detachably fixed therein in a form-fitting manner by plastic deformation of the housing component, in particular by caulking.
Dadurch wird eine dauerhaft stabile und nachhaltige formschlüssige Verbindung für das Dämpfungselement realisiert. Unterschiedliche Typen von Dämpfungselementen können in einer standardisierten Sitzgeometrie beziehungsweise Schnittstelle ohne gesonderte Anpassungen und ohne zusätzliche Sicherungselemente montiert und fixiert werden. Dadurch kann auch das Gesamtgewicht der Vorrichtung kann reduziert werden. Ebenso ist keine komplexe Erzeugung von Hinterschnittelementen erforderlich, denn der Formschluss kann unmittelbar bei Montage des Dämpfungselements mit erzeugt werden. Das Dämpfungselement kann zudem durch eine einfache axiale Bewegung eingesetzt und fixiert werden. Eine vorherige Verformung des Dämpfungselements ist nicht erforderlich, wodurch eine präzisere Lage- und Formtoleranzen erreicht werden können.As a result, a permanently stable and sustainable form-fitting connection for the damping element is realized. Different types of damping elements can be mounted and fixed in a standardized seat geometry or interface without separate adjustments and without additional securing elements. As a result, the overall weight of the device can also be reduced. Likewise, no complex production of undercut elements is required, because the form fit can be produced directly when the damping element is installed. The damping element can also be inserted and fixed by a simple axial movement. A previous deformation of the damping element is not necessary, which means that more precise position and shape tolerances can be achieved.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels. Nachstehend zeigten:
-
1 eine vereinfachte Teilansicht eines beispielhaften gattungsgemäßen Bremsgeräts in Längsschnitt. -
2 eine vergrößerte Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Bremsgeräts im Bereich des Kolbenanschlags. -
3 eine Teilansicht einer Gehäusekomponente gemäß2 mit eine ersten (Ansicht a) und einer zweiten (Ansicht b) Ausführung des Dämpfungselements in einem montierten jedoch noch nicht fixierten Zustand. -
4 die Ansicht gemäß3 , jedoch nach einer dauerhaften Fixierung des Dämpfungselements durch Verstemmen. -
5 eine vergrößerte Detailansicht einer formschlussbildenden Einkerbung zur Fixierung des Dämpfungselements gemäß4b . -
6 eine Draufsicht auf ein in der Gehäusekomponente fixiertes Dämpfungselement. -
7 eine Ausführung gemäß4a bei Montage und Befestigung des Dämpfungselements mittels eines gesonderten Montagewerkzeugs.
-
1 a simplified partial view of an exemplary generic braking device in longitudinal section. -
2 an enlarged view of an embodiment of the braking device according to the invention in the area of the piston stop. -
3 a partial view of a housing component according to FIG2 with a first (view a) and a second (view b) embodiment of the damping element in a mounted but not yet fixed state. -
4 according to theview 3 , but after a permanent fixation of the damping element by caulking. -
5 an enlarged detailed view of a form-fitting notch for fixing the damping element according to FIG4b . -
6 a top view of a damping element fixed in the housing component. -
7 an execution according to4a when assembling and fastening the damping element using a separate assembly tool.
Fig.1Fig.1
Das gattungsgemäße Bremsgerät 1 weist ein mehrteiliges Gehäuse auf, in dem eine Zylinderbohrung mit einer Mittelachse M zur Aufnahme eines Kolbens 3 angeordnet ist. Der Kolben 3 wird bei einer Bremsung durch ein Betätigungsglied 5 in die Betätigungsrichtung B und nach der Beendigung eines Bremsvorgangs durch Federkraft in die entgegengesetzte Löserichtung L linear verschoben. Das Betätigungsglied 5 ist von außen durch einen axialen Durchbruch in der Gehäusekomponente 2 in den Kolben 4 hineingeführt und mittels eines Zwischenstücks 12 darin fixiert. In der hier gezeigten unbetätigten Ausgangslage stützt sich der Kolben-Betätigungsglied-Verbund in Löserichtung L an einem Dämpfungselement 4 ab, womit das Dämpfungselement 4 den Nullpunkt beispielsweise Nulllage des Kolbens 3 definiert.The generic braking device 1 has a multi-part housing in which a cylinder bore with a central axis M for receiving a
Fig.2Fig.2
Innerhalb der Gehäusekomponente 2 befindet sich ein rotationssymmetrischer Innenraum 6, welcher im zusammengebauten Zustand des Bremsgeräts 1 einen rückwärtigen Abschnitt des Kolbens 3 aufnimmt. Darin ist eine radial nach innen abgesetzte umlaufende Abstufung 7 mit seinem radialen Innendurchmesser Di ausgebildet. Das Dämpfungselement 4 ist radial innerhalb der Abstufung 7 positioniert und stützt sich an dieser in radiale Richtung ab.Inside the
In Löserichtung L unmittelbar hinter der Abstufung 7 ist in der Gehäusekomponente 2 ein radial nach innen ragender umlaufender Kragen 14 ausgebildet, an welchem das Dämpfungselement 4 anliegt und sich in Löserichtung L axial abstützt.In the release direction L immediately behind the
Der Kolben 3 stützt sich in Löserichtung L an dem Dämpfungselement 4 ab. In der gezeigten Ausführungsform geschieht dies mittelbar über einen an dem Zwischenstück 12 ausgebildeten radialen Flansch 13. Innerhalb der Erfindung ist es jedoch ebenso zulässig, dass der Kolben 3 sich in seinem rückwärtigen Ende auch unmittelbar an dem Dämpfungselement 4 abstützt, wie es beispielsweise in der
Das Dämpfungselement 4 ist der gezeigten Ausführung einteilig massiv aus einem Werkstoff mit einer ausreichend hohen Innendämpfung beziehungsweise Materialdämpfung ausgebildet, beispielsweise aus einem Polyetheretherketon (PEEK) oder einem anderen thermoplastischen Kunststoff oder weiteren Werkstoffen mit vergleichbaren Dämpfungseigenschaften.In the embodiment shown, the
Fig.3Fig.3
in der
Fig.4Fig.4
Im Unterschied zu
Fig.5Fig.5
Fig.6Fig.6
Fig.7Fig.7
Das Dämpfungselement 4 wird in die Gehäusekomponente 2 mit einem kombinierten Montagewerkzeug 15 eingebracht und fixiert. Das Montagewerkzeug 15 weist einen Stufenkolben 16 auf, welcher zum Einbringen des Dämpfungselements 4 seinen Aufnahmesitz und das Festdrücken mit einer vordefinierten Vorspannkraft vorgesehen ist. Des Weiteren verfügt das Montagewerkzeug 15 über einen ringförmigen Deformationsschieber 17 mit stirnseitig angeordneten Spitzen 18,18', welcher den Stufenkolben 16 radial außen umschließt. Nach dem Positionieren und Verspannen des Dämpfungselements 4 mittels des Stufenkolbens 16 wird der Deformationsschieber 17 vorgeschoben, sodass die Spitzen 18,18' in die Frontfläche 8 eindringen und unter Bildung von Einkerbungen 9, ... Werkstoff Gehäusekomponente 2 verdrängen und so den Formschluss zu dauerhafter Fixierung der Dämpfungskomponente 4 erzeugen.The damping
Im nächsten Schritt wird das Montagewerkzeug 10 aus der Gehäusekomponenten 2 entfernt sodass diese zum Aufbau des Bremsgerät 1 zur Verfügung steht.In the next step, the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Bremsgerätbraking device
- 22
- Gehäusekomponentehousing component
- 33
- KolbenPistons
- 44
- Dämpfungselementdamping element
- 55
- Betätigungsgliedactuator
- 66
- Innenrauminner space
- 77
- Abstufunggradation
- 88th
- Frontflächefront face
- 99
- Einkerbungnotch
- 1010
- Trägerelementcarrier element
- 1111
- Absorptionselementabsorption element
- 1212
- Zwischenstückspacer
- 1313
- Flanschflange
- 1414
- Kragen ichcollar i
- 1515
- Montagewerkzeugassembly tool
- 1616
- Stufenkolbenstepped piston
- 1717
- Deformationsschieberdeformation slider
- 1818
- SpitzeTop
- BB
- Betätigungsrichtungoperating direction
- LL
- Löserichtungrelease direction
- MM
- Mittelachsecentral axis
- DiTue
- Innendurchmesserinner diameter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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