DE19528860A1 - Pneumatischer Brennkraftverstärker mit plastisch verformtem Gehäuse und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Bremskraftverstär­ ker. Derartiger Verstärker haben die Aufgabe, die von einer Bedienungsperson auf das Bremspedal und zur Betätigung eines Hauptzylinders dienende Betätigungskraft zu vervielfältigen oder anders ausgedrückt, die zur Bedienung des Hauptzylinders notwendige Fußkraft herabzusetzen. Der Hauptzylinder ist da­ bei mit mindestens zwei Schrauben an einem Gehäuseteil des Bremskraftverstärkers befestigt. Zur Betätigung des Hauptzy­ linders drückt die Druckstange des Bremskraftverstärkers ge­ gen den Kolben des Hauptzylinders, dessen Gehäuse wiederum wie weiter oben erläutert, mit dem Gehäuse des Bremskraftver­ stärkers verschraubt ist. Bei der Betätigung des Bremskraft­ verstärkers können erhebliche Kräfte auftreten (4000 N), die die Verschraubung des Hauptzylinders am Bremskraftverstärker aushalten muß. Da andererseits die Bremskraftverstärker aus Gewichtsgründen aus möglichst dünnem Blech gefertigt werden sollen, kann es hier leicht zu elastischen und plastischen Verformungen am Gehäuse des Verstärkers kommen. Derartige Verformungen haben aber wiederum Auswirkungen hinsichtlich des Pedalweges und des Ansprechverhaltens der Bremse. Von der Deutschen Automobilindustrie wird daher vielfach vorgeschrie­ ben, daß bei einer sehr hohen von der Druckstange ausgeübten Kraft (10000 N) nur eine kleine elastische Verformung (1,4 mm) und eine noch sehr viel kleinere plastische Verformung (0,4 mm) zulässig sein sollen.

Mit den verwendeten dünnen Blechen konnten diese Forderungen bisher nur dadurch erreicht werden, daß im Bereich der Veran­ kerung der Halteschrauben an dem Boostergehäuse sogenannte Versteifungsscheiben eingesetzt wurden, mit denen das Gehäuse örtlich verstärkt wurde. Die Herstellung und der Einbau die­ ser Scheiben erfordert Kosten, die eingespart werden sollen. Außerdem haben die eingesetzten Verstärkungsscheiben ein be­ achtliches Gewicht, so daß mit der Einsparung dieser Scheiben zusätzlich auch noch eine Gewichtsreduzierung erreicht wird.

Die Erfindung geht daher aus von einem Bremskraftverstärker der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gat­ tung. Aufgabe der Erfindung ist es, die plastische Verformung eines Boostergehäuses bei hohen von dem Verstärker abgegebe­ nen Kräften besonders niedrig zu halten und ohne Versteifungsscheiben auszukommen. Die Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ergebende Merkmalskombination gelöst. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, schon vorab bei der Herstellung der Boostergehäu­ se die bei maximaler Belastung des Verstärkers sich ergebende Verformung schon zu berücksichtigen. Dabei folgt diese Erfin­ dung der Idee, daß die plastische Verformung eine bleibende Verformung ist, so daß es weitgehend gleichgültig ist, ob die Verformung durch eine Notbremsung, durch ein Testverfahren des Bremskraftverstärkers oder schon vorher bei der Herstel­ lung des Verstärkergehäuses erzielt wird. Um sicher zu sein, daß aufgrund der Materialeigenschaften und der auftretenden Zugkräfte an den Schrauben nicht gleichwohl eine geringe plastische Verformung auftreten kann, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach An­ spruch 2. Danach soll das Gehäuse des Verstärkers schon bei seiner Herstellung eine Form erhalten, die auftreten würde, wenn man im Testfall die Schrauben der geforderten Belastung aussetzt.

Um die gewünschte Verformung bei der Herstellung des Verstär­ kergehäuses bzw. eines Gehäuseteils des Bremskraftverstärkers zu erhalten, empfiehlt sich das in Anspruch 3 angegebene Ver­ fahren.

Ausführungsbeispiele zur Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 ein Gehäuseteil mit Verschraubung für den Hauptzylin­ der, bei der in an sich bekannter Weise eine Verstär­ kungsscheibe eingesetzt wird

Fig. 2 der tendenzielle Verlauf einer Dehnungsmessung bei erster Normbelastung (10000 N) ohne Versteifungs­ scheibe im Gehäuseteil

Fig. 3 eine Dehnungsmessung entsprechend Fig. 2 bei der zweiten Normbelastung (10000 N)

Fig. 4 die Draufsicht auf das erste Gehäuseteil mit bei der Herstellung optimierten Form

Fig. 5 eine Seitenansicht des ersten Gehäuseteils entspre­ chend Fig. 4 mit optimierter Form

Fig. 6 eine Dehnungsmessung entsprechend den Fig. 2 und 3 des optimierten Gehäuseteils bei der ersten Normbelastung.

Fig. 1 zeigt ein schalenförmiges erstes Gehäuseteil für einen Bremskraftverstärker. Der Schnitt ist dabei so geführt, daß nur eine einzige der beiden Schrauben 2 am ersten Gehäuseteil 1 zu erkennen ist, welche zum Anschrauben des nicht darge­ stellten Hauptzylinders an den Bremskraftverstärker dienen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist im Inneren des Gehäuseteils 1 vor den Blechbereich, an dem die Schraube 2 angreift, eine Versteifungsscheibe 3 angebracht, die eine plastische Verfor­ mung weitgehend verhindert. Gemäß der Erfindung soll diese Versteifungsscheibe 3 vermieden werden, ohne daß es zu einer plastischen Verformung entsprechend Fig. 2 kommt. Bei einer zweiten Normbelastung (10000 N) wird entsprechend Fig. 3 die plastische Verformung zwar sehr viel geringer. Dementspre­ chend wäre es also möglich, durch eine einmalige große Bela­ stung (Normbelastung 10000 N) die spätere plastische Verform­ barkeit stark herabzusetzen. Ein derartiges Verfahren ist aber ebenfalls sehr aufwendig und teuer und würde darüber hinaus die in dem Bremskraftverstärker eingebauten Teile un­ nötig gefährden und verschleißen, da sie mit Kräften belastet werden, die in der Praxis nur sehr selten vorkommen.

Fig. 4 zeigt nun in Draufsicht ein erstes Gehäuseteil 1, bei welchem der die Schrauben 2 umgebende Bereich 4 plastisch verformt wurde indem dieser Bereich nach außen (in Fig. 5 und 6 nach links) herausgewölbt wurde.

Die ringförmige Fläche 5 stellt den Scherbereich der Schraube 2 dar, durch welchen sie in das erste Gehäuseteil 1 einge­ schert ist. Aus Fig. 4 ist weiterhin die Schnittführung für Fig. 5 und 6 zu erkennen.

Fig. 5 zeigt die durch plastische Verformung beim Ziehen her­ gestellte optimierte Form des ersten Gehäuseteils. Dabei ist die die Druckstange führende Öffnung 10 an ihrem Rand ring­ förmig versteift, wobei eine umlaufende Kante 11 gebildet wird. Aus Fig. 5 ist deutlich zu erkennen, daß der die Schraube 2 umgebende Bereich nach außen (in Fig. 5 nach links) herausgedrückt ist. Diese Herausformung geschieht durch das letzte Ziehwerkzeug beim Ziehvorgang des ersten Gehäuseteils 1. Fig. 6 zeigt die im Vergleich zu Fig. 2 star­ ke Verminderung der plastischen Verformung während der nach der Herstellung des ersten Gehäuseteils erfolgenden ersten Normbelastung ohne Verwendung einer Versteifungsscheibe.

Claims (4)

1. Pneumatischer Bremskraftverstärker, in dessen dem Haupt­ zylinder zugewandten Bodenfläche des Gehäuses (1) min­ destens zwei Schrauben (2) zur Befestigung des Hauptzy­ linders angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schrauben jeweils umgebende Bereich (4) der Bo­ denfläche eine nach außen gerichtete plastische Verfor­ mung aufweist (Fig. 4).

2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verformung etwa derjenigen entspricht, die auftritt, wenn der Bremskraftverstärker auf den Kol­ ben des Hauptzylinders mit einer definierten Kraft, vor­ zugsweise 10000 N, einwirkt.

3. Verfahren zur Herstellung eines Formwerkzeugs, insbe­ sondere Ziehwerkzeugs zur Herstellung eines Bremskraft­ verstärkergehäuses mit reduzierter plastischer Verfor­ mung bei hoher Betätigungskraft auf den Hauptzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß die Form eines Bremskraft­ verstärkers ausgemessen wird, der eine definierte hohe Kraft, vorzugsweise 10000 N, auf den Hauptzylinder aus­ geübt hat und daß das Ziehwerkzeug für das Gehäuse des Bremskraftverstärkers entsprechend dieser Form ausge­ staltet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur das letzte Ziehwerkzeug an die unter Normbelastung eines Bremskraftverstärkers entstandene Form eines Bremskraftverstärkers angepaßt wird.