DE19539780A1

DE19539780A1 - Schwingungsdämpfer zur Dämpfung von Flüssigkeitsschwingungen in einem hydraulischen, schlupfgeregelten Bremssystem von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE19539780A1
Application number: DE19539780A
Authority: DE
Inventors: Steffen Dipl Ing Schneider; Ernst-Dieter Dipl Ing Schaefer; Guenter Dipl Ing Krenz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1997-04-30
Also published as: JPH09132126A; US5718488A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Schwingungsdämpfer nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

Es ist schon ein derartiger Schwingungsdämpfer mit einem kreisförmigen, im wesentlichen ebenen Membrankörper bekannt (DE 43 36 464 A1). Ein den Membrankörper in der Gehäuseboh rung haltender Stützkörper dient als feste Begrenzungswand für den von der Membrane gegen die Bremsflüssigkeit abge grenzten Hohlraum des Schwingungsdämpfers. Der zur Atmosphä re führende Kanal ist bei der bekannten Ausführungsform als von der konkav ausgebildeten Stirnfläche des Stützkörpers ausgehende Bohrung gestaltet.

Der Schwingungsdämpfer dient dazu, im Antriebsschlupfregel betrieb durch den im Bremssystem verwendeten Pumpentyp ver ursachte Längsschwingungen der in der Saugleitung der Pumpe befindlichen Bremsflüssigkeit sowie Schwingkavitation zu vermeiden, damit von der Pumpe ein ausreichend großer Volu menstrom für einen schnellen Druckaufbau in Radbremszylin dern gefördert werden kann. Außerdem wird mit dem Schwingungsdämpfer bezweckt, den in der Leitung zum Haupt bremszylinder auftretenden Druckstoß beim Beenden des Antriebsschlupfregelbetriebs zu mindern.

Da außerdem bei einer fahrerbetätigten Bremsung der vom Hauptbremszylinder erzeugte Bremsdruck auch auf die Membrane des Schwingungsdämpfers wirkt, wird diese gegen den Stütz körper gepreßt, so daß die Gefahr einer Beschädigung der Membrane an der hohlraumseitigen Kante der zur Außenluft führenden Bohrung im Stützkörper zunimmt. Es muß jedoch unter allen Umständen vermieden werden, daß ein Bruch der Membrane zu einer Flüssigkeitsverlust und damit zu einem Ausfall des Bremssystems führt.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer mit den kennzeich nenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der Kanal randseitig vom Hohlraum ausgehend um den Stützkörper herum zu dessen Rückseite geführt und von einer Querschnittsform ausgebildet ist, die eine Verletzung der Membrane ausschließt. Die konkav ausgebildete Stirn fläche des Stützkörpers ist frei von Durchbrüchen, so daß auch hier keine Gefahr einer Beschädigung besteht. Eine aus fallsichere Membrane kann dünner ausgebildet sein als dieje nige der bekannten Ausführungsform. Die Charakteristik des Schwingungsdämpfers kann hierdurch auf einfache Weise beein flußt werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Patentanspruch 1 angegebenen Schwingungsdämpfers möglich.

Mit der im Anspruch 3 gekennzeichneten Ausgestaltung des Schwingungsdämpfers wird im Pumpenbetrieb eine ungedrosselte Führung der zwischen dem Hohlraum und der Atmosphäre ver schobenen Luft erzielt, insbesondere wenn eine Vielzahl von Rinnen zum Durchbruch des Verschlußkörpers geführt sind.

Die im Anspruch 4 offenbarte Weiterbildung des Schwingungs dämpfers hat den Vorteil, daß der Stützkörper in den Membrankörper eingeknüpft werden kann und damit eine monta gegünstige Lagesicherung erfährt.

In gleicher Weise ist die Verbesserung des Schwingungsdämp fers nach Anspruch 5 vorteilhaft, weil auch hier mit ein fachen Mitteln ein Formschluß zwischen dem Membrankörper und dem Verschlußkörper durch den Eingriff des Membrankörper fußes in die Verschlußkörpernut erzielt und die derart gebildete Montageeinheit ohne die Gefahr einer Trennung der Teile in die Gehäusebohrung gefügt sowie in dieser befestigt werden kann.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei bung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt des Schwingungsdämpfers und Fig. 2 sowie 3 Querschnitte durch Bereiche des Schwingungsdämpfers entlang den Linien II-II und III-III in Fig. 1, in größerem Maßstab.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein in Fig. 1 der Zeichnung dargestellter Schwingungsdämp fer 10 für die Dämpfung von Flüssigkeitsschwingungen ist zur Verwendung in einem hydraulischen, schlupfgeregelten Brems system von Kraftfahrzeugen bestimmt, wie dies in der ein gangs erwähnten Druckschrift DE 43 36 464 A1 beschrieben ist. Der Schwingungsdämpfer 10 ist in einer abgestuften Boh rung 11 eines Gehäuses 12 angeordnet, in dem Ventile, Pumpen, Leitungen und weitere Elemente des vorstehend erwähnten Bremssystems (nicht dargestellt) aufgenommen sind. Die Bohrung 11 steht daher durch einen Leitungsabschnitt 13 mit einem Hauptbremszylinder mit einem Vorratsbehälter für Bremsflüssigkeit und durch einen Leitungsabschnitt 14 mit der Saugseite einer selbstansaugenden Hubkolbenpumpe sowie mit wenigstens einem Radbremszylinder in Verbindung. Mit der Pumpe ist im Antriebsschlupfregelbetrieb Bremsdruck im Rad bremszylinder erzeugbar.

Der Schwingungsdämpfer 10 weist einen in der Bohrung 11 des Gehäuses 12 angeordneten, topfförmigen Membrankörper 17 auf. Dieser hat eine bodenseitige, den beiden Leitungsabschnitten 13 und 14 zugewandte Membrane 18 relativ geringer, gleich mäßiger Dicke. Von der Membrane 18 geht eine Mantelwand 19 aus, welche an deren freiem Ende einen umlaufenden, radial nach innen und außen im Querschnitt verbreiterten Fuß 20 hat. Dieser sitzt in einer Stufe 21 der Gehäusebohrung 11. Auf der Innenseite seiner Mantelwand 19 hat der Membrankör per 17 einen radial nach innen ragenden, umlaufenden Vor sprung 22, welcher abschnittsweise wenigstens eine Durch brechung 23 aufweist. Der Membrankörper 17 besteht aus dem gegen Bremsflüssigkeit resistenten Elastomer Ethylen-Pro pylen-Dien-Kautschuk (EPDM). Leitungsseitig ist der Membran körper 17 der Bremsflüssigkeit ausgesetzt.

An die Membrane 18 angrenzend ist in den Membrankörper 17 ein scheibenförmiger Stützkörper 26 aufgenommen. Dieser füllt den Membrankörper 17 radial aus und erstreckt sich axial etwa über die halbe Länge der Mantelwand 19. Am Über gang zu seiner von der Membrane 18 abgewandten Rückseite 27 hat der Stützkörper 26 randseitig eine umlaufende, stufen förmige Ausnehmung 28, in welche der Vorsprung 22 an der Mantelwand 19 des Membrankörpers 17 eingreift. Der Stützkör per 26 ist also in dem Membrankörper 17 eingeknüpft. Die wenigstens eine Durchbrechung 23 erleichtert den Einknüpf vorgang.

Der Stützkörper 26, welcher aus Kunstoff oder Metall beste hen kann, greift mit seinem abgerundeten Rand 31 innen an der Membrane 18 des Membrankörpers 17 an. Innerhalb des Randes 31 hat der Stützkörper 26 eine konkav ausgebildete Stirnfläche 32, so daß zwischen dem Stützkörper und der Mem brane 18 ein luftgefüllter Hohlraum 33 gebildet ist. Die Membrane 18 ist durch den Bremsflüssigkeitsdruck an die Stirnfläche 32 des Stützkörpers 26 anlegbar. Von diesem Hohlraum 33 geht wenigstens eine Rinne 34 aus, welche sich radial über den Rand 31 erstreckt, axial entlang dem Mantel 35 des Stützkörpers 26 verläuft, sich durch die Ausnehmung 28 zieht und auf deren Rückseite 27 in radialer Richtung, also strahlenförmig verlaufend, in eine zentrale Vertiefung 36 des Stützkörpers 26 mündet. Die Rinne 34 ist relativ flach ausgebildet und weist abgerundete Übergänge zu den angrenzenden Flächen des Stützkörpers 26 auf (Fig. 2 und 3). Die Rinne 34 hat eine dem Mehrfachen ihrer Tiefe entspre chende Breite. Bei einer Verformung des Membrankörpers 17 in die Rinne 34 hinein besteht keine Gefahr der Beschädigung der Membrane 18 und der Mantelwand 19.

Der Stützkörper 26 grenzt mit seiner vom Hohlraum 33 abge wandten Seite 27 an einen scheibenförmigen Verschlußkörper 39 des Schwingungsdämpfers 10. Der Verschlußkörper 39 hat einen Ansatz 40, mit dem er am Stützkörper 26 angreifend in den Membrankörper 17 hineinragt. Gegen die Mündungsseite der Gehäusebohrung 11 hat der Verschlußkörper 39 einen Flansch 41, mit dem er an einem Absatz 42 der Bohrung abgestützt ist. Am Übergang zwischen dem Ansatz 40 und dem Flansch 41 weist der Verschlußkörper 39 eine Umlaufnut 43 auf, in wel che der Fuß 20 des Membrankörpers 17 eingreift. Aufgrund dieser Gestaltung ist der Verschlußkörper 39, ebenso wie der Stützkörper 26, in dem Membrankörper 17 einknüpfbar, bevor die miteinander verbundenen Teile in die Gehäusebohrung 11 eingefügt werden. Der Verschlußkörper 39 ist durch eine mittels Materialverdrängung des Gehäusewerkstoffs erzeugte Prägeverbindung 44 in der Bohrung 11 gehalten. In diesem Fügezustand ist der Fuß 20 des Membrankörpers 17 druckdicht in der Gehäusebohrung 11 eingespannt.

Während die Gehäusebohrung 11 hermetisch durch den Membran körper 17 abgedichtet ist, steht dagegen der Hohlraum 33 mit der Atmosphäre in Verbindung. Hierzu weist der Verschlußkör per 39 einen zentralen Durchbruch 47 auf, mit dem die Ver tiefung 36 des Stützkörpers 26 korrespondiert. Es kann daher ein Luftaustausch zwischen dem Hohlraum 33 und der einen Kanal bildenden Rinne 34 sowie durch die Vertiefung 36 und den Durchbruch 47 stattfinden.

Der Schwingungsdämpfer 10 hat folgende Wirkungsweise:
Beim Betrieb der Hubkolbenpumpe zum Zwecke der Antriebs schlupfregelung können in den mit Bremsflüssigkeit gefüllten Leitungsabschnitten 13 und 14 zwischen dem Hauptbremszylin der und der Saugseite der Pumpe Flüssigkeits-Längsschwin gungen sowie Schwingkavitation auftreten. Die periodische Anregung der Schwingung ist durch die Bauart der Pumpe bedingt. Mit Hilfe des Schwingungsdämpfers 10, der mit dem Hohlraum 33 einen luftgefüllten Kompressionsraum und außer halb des Membrankörpers 17 mit der Bohrung 11 einen mit Bremsflüssigkeit gefüllten Expansionsraum bereitstellt, wird eine zusätzliche Elastizität bzw. Dämpfung in die Leitungs abschnitte 13 und 14 eingebracht, um die Eigenfrequenz der Bremsflüssigkeitssäule zwischen dem Hauptbremszylinder und der Hubkolbenpumpe zu sehr kleinen Werten hin zu verschie ben, bis die Anregung durch die Pumpe im überkritischen Bereich erfolgt. Flüssigkeits-Längsschwingungen sowie Schwingkavitation werden vermieden. Der Volumenstrom der von der Pumpe geförderten Bremsflüssigkeit wird vergleichmäßigt und erhöht.

Claims

1. Schwingungsdämpfer (10) zur Dämpfung von Bremsflüssig keitsschwingungen in einem hydraulischen, schlupfgeregelten Bremssystem von Kraftfahrzeugen, mit den folgenden Merkmalen:

- der Schwingungsdämpfer (10) weist einen in einer Bohrung (11) eines Gehäuses (12) angeordneten, randseitig dicht ein gespannten Membrankörper (17) aus einem Elastomer auf, welcher auf der einen Seite einer Membrane (18) der Brems flüssigkeit ausgesetzt ist und mit der anderen Seite der Membrane einen Hohlraum (33) begrenzt,
- der Hohlraum (33) wiederum ist durch einen randseitig an der Membrane (18) des Membrankörpers (17) angreifenden Stützkörper (26) mit einer konkav ausgebildeten Stirnfläche (32) begrenzt, an welche die Membrane (18) von der Brems flüssigkeit anlegbar ist,
- der Stützkörper (26) grenzt mit seiner hohlraumabgewandten Seite an einen Verschlußkörper (39) der Gehäusebohrung (11),
- der Hohlraum (33) steht durch wenigstens einen Kanal (34) des Stützkörpers (26) und einen Durchbruch (47) des Ver schlußkörpers (39) mit der Atmosphäre in Verbindung,

gekenn zeichnet durch die weiteren Merkmale:

- der Membrankörper (17) ist topfförmig gestaltet, wobei eine bodenseitige Wand des Membrankörpers die Membrane (18) bildet,
- der Stützkörper (26) ist innerhalb des Membrankörpers (17), diesen radial ausfüllend, angeordnet,
- der wenigstens eine Kanal des Stützkörpers (26) ist als flache Rinne (34) ausgebildet, welche vom Rand des Hohlraums (33) ausgehend entlang dem Mantel (35) und der hohlraumabge wandten Seite (27) des Stützkörpers (26) zum Durchbruch (47) des Verschlußkörpers (39) führt.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Rinne (34) eine dem Mehrfachen ihrer Tiefe ent sprechende Breite hat.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Stützkörper (26) im Zentrum seiner hohlraumab gewandten Seite (27) eine mit dem Durchbruch (47) des Ver schlußkörpers (39) korrespondierende Vertiefung (36) hat, in welche die wenigstens eine Rinne (34) strahlenförmig ver laufend einmündet.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Membrankörper (17) auf der Innenseite seiner Mantelwand (19) einen radial nach innen ragenden, wenigstens abschnittsweise umlaufenden Vorsprung (22) hat, der in eine verschlußkörperseitige Ausnehmung (28) des Stützkörpers (26) eingreift.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Membrankörper (17) am freien Ende seiner Mantelwand (19) einen umlaufenden, radial nach innen und außen im Querschnitt verbreiterten Fuß (20) hat, mit dem er in einer Umlaufnut (43) des mit einem Ansatz (40) bis zum Stützkörper (26) in den Membrankörper (17) eingreifenden Verschlußkörpers (39) und in einer Stufe (21) der Gehäuse bohrung (11) sitzt, in welcher der Verschlußkörper (39) durch eine Prägeverbindung (44) gehalten ist.