DE19805845A1

DE19805845A1 - Unterdruck-Bremskraftverstärker

Info

Publication number: DE19805845A1
Application number: DE19805845A
Authority: DE
Inventors: Nabil Henein; Juergen Faller
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1998-02-13
Filing date: 1998-02-13
Publication date: 1999-08-19
Also published as: EP1058638A1; US6314865B1; WO1999041122A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterdruck-Bremskraftverstärker für eine Fahrzeug-Bremsanlage, insbesondere mit einem zu sammen mit dem Bremskraftverstärker an einer Wand eines Kraftfahrzeuges befestigbaren Hauptbremszylinder, mit einem Gehäuse aus mindestens zwei aneinander befestigten Wandele menten sowie mit mindestens einem, das Innere des Gehäuses durchgreifenden Verstärkungselement, welches eine dünnwandi ge Rohrform aufweist.

Ein derartiger Unterdruck-Bremskraftverstärker ist bei spielsweise aus der EP 119 880 A1 bekannt. Grundsätzlich ist zu berücksichtigen, daß im Inneren eines Unterdruck-Brems kraftverstärkers zwei voneinander durch eine bewegliche Wand getrennt pneumatische Kammern vorgesehen sind, welche im unbetätigten Zustand der Bremsanlage evakuiert sind. Neben mechanischen Beanspruchungen verschiedenster Art hat das Gehäuse infolge des Differenzdruckes zwischen dem Restdruck im Inneren des Bremskraftverstärkers und dem äußeren Atmo sphärendruck Druckkräfte zu übertragen, so daß bestimmte Mindestwanddicken des aus zwei aneinander befestigten Wand elementen aufgebauten Gehäuses grundsätzlich unerläßlich sind. Im Zuge der Gewichtseinsparung bei allen, in einem Kraftfahrzeug angeordneten Bauelementen bestehen der Trend, als Werkstoff zunehmend Materialien mit geringem spezifi schem Gewicht, wie beispielsweise Aluminium oder Kunststoff, einzusetzen beziehungsweise höherfeste Stähle zu verwenden. Ergänzend wird permanent das Ziel verfolgt, die Wandstärke zu minimieren. Es ist daher seit längerem, beispielsweise auch aus der genannten Patentanmeldung bekannt, das Innere des Gehäuses durchgreifende Verstärkungselemente vorzusehen, welche eine dünnwandige Rohrform aufweisen. Dieses Mittel gewährleistet einerseits, daß die beiden Wandelemente selbst bei geringer Wanddicke und hohen Druckkräften in einem de finierten Abstand zueinander verbleiben, so daß das Gehäuse des Bremskraftverstärkers nicht nachgibt. Andererseits er möglicht es ein rohrförmiges Verstärkungselement, einen Be festigungsanker durch das Innere des Bremskraftverstärkers zu führen und den Bremskraftverstärker zusammen mit einem Hauptbremszylinder an einer Wand eines Kraftfahrzeuges zu befestigen.

Nachteilig ist bei einer derartigen Anordnung, daß die durch die Verwendung des rohrförmigen Verstärkungselementes ent stehenden Spalte und Ritzen druckdicht abgedichtet werden müssen. Dies gilt einerseits für Spalte in den Wandelemen ten, welche von dem Inneren des Bremskraftverstärkers nach außen führen und andererseits auch für Spalte zwischen den beiden pneumatischen Kammern.

Bei der vorstehend genannten Patentanmeldung ist das Ver stärkungselement in einer separat von den beiden pneumati schen Kammern mit Hilfe eines zusätzlichen Dichtungselemen tes abgetrennten dritten Kammer angeordnet. Eine derartige Maßnahme führt zu einer erheblichen, nicht tolerierbaren Kostensteigerung im Großserienbau. Außerdem steht die ge nannte dritte Kammer quasi permanent unter Atmosphärendruck, so daß deren Fläche nicht die Erzeugung der Verstärkungs kraft unterstützt. Dieser Mangel kann unter dem Gesichts punkt immer knapperer Einbauräume und der Notwendigkeit noch leistungsfähigerer Kraftfahrzeugbremseinrichtungen grund sätzlich nicht akzeptiert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen opti mal abgedichteten Unterdruck-Bremskraftverstärker zu schaf fen, welcher nicht nur kostengünstig in großen Stückzahlen herstellbar ist sondern auch die Anforderungen bezüglich Bauvolumen, Gewicht, Festigkeit und Leistungsvermögen er füllt. Eine besonders hervorzuhebende Aufgabe besteht darin, die Einheit aus Bremskraftverstärker und Hauptbremszylinder derart zu gestalten, daß sie einfach in ein Kraftfahrzeug eingebaut werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, daß das Verstärkungsele ment an mindestens einem Ende in einen sich radial erstrecken den Befestigungsabschnitt übergeht, welcher sich zumin dest in einem Teilbereich parallel zu dem zugeordneten Wand element erstreckt und an dem Wandelement derart abstützt, daß das Innere des Bremskraftverstärkers druckdicht von der Außenatmosphäre getrennt ist.

Erfindungsgemäß sorgt also das Verstärkungselement selbstän dig für die notwendige Abdichtung, ohne daß ein gesondertes Bauelement oder Dichtungselement erforderlich wäre.

Ausführungsformen der Erfindung gehen aus Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei spieles, welches in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer Ein heit aus einem Hauptbremszylinder mit einem Brems kraftverstärker;

Fig. 2 eine in Fig. 1 mit A gekennzeichnete Einzelheit in größerem Maßstab;

Fig. 3 eine in Fig. 1 mit B gekennzeichnete Einzelheit in größerem Maßstab.

An einem Unterdruck-Bremskraftverstärker 1 gemäß Fig. 1 ist an einer linken Stirnseite ein Hauptbremszylinder 2 zur Be tätigung einer Fahrzeugbremsanlage angeordnet. Die Einheit aus Unterdruck-Bremskraftverstärker und Hauptbremszylinder ist zur Befestigung an einer nicht gezeichneten Wand eines Kraftfahrzeuges vorgesehen und der Bremskraftverstärker be sitzt ein Gehäuse 3 aus mindestens zwei aneinander befestig ten Wandelementen 4, 5. Im Inneren des Gehäuses 3 befindet sich u. a. eine erste pneumatische Kammer 6, nämlich eine Arbeitskammer und eine zweite pneumatische Kammer 7, nämlich eine Vakuumkammer. Die beiden pneumatischen Kammern 6, 7 sind durch eine bewegliche Wand 8 voneinander getrennt und in Abhängigkeit von dem jeweiligen Betätigungszustand befindet sich in der ersten pneumatischen Kammer 6, welcher dem Druck in der zweiten pneumatischen Kammer 7, dem äußeren Atmosphä renluftdruck oder einem Druck zwischen diesen beiden Extrem werten entspricht. Auf die genaue Funktion des Unterdruck- Bremskraftverstärkers 1 muß in diesem Zusammenhang nicht weiter eingegangen werden. Das Innere des Bremskraftverstär kers 1, das heißt auch die beiden Kammern 6, 7 werden von einem dünnwandigen, rohrförmigen Verstärkungselement 9 durchgriffen. Ferner sorgt das Verstärkungselement 9 für eine Abstützung der beiden Wandelemente 4, 5 zueinander in Richtung der Achse 10. An einem ersten Ende 11 geht das Ver stärkungselement 9 in einen sich radial erstreckenden Be festigungsabschnitt 12 über, welcher, wie genau aus Fig. 3 hervorgeht, in einem Teilbereich parallel zu dem zugeordne ten Wandelement 5 sich erstreckt und sich an dem Wandelement 5 derart abstützt, daß das Innere des Bremskraftverstärkers 1 druckdicht von der Außenatmosphäre getrennt ist.

An einem zweiten Ende 13 greift das Verstärkungselement 9 in ein fest mit dem Wandelement 4 verbundenes Befestigungsteil 14, was detailliert aus Fig. 2 hervorgeht. Das Befestigungs teil 14 durchgreift mit einer Buchse 15 eine Bohrung in dem Wandelement 4 sowie eine Bohrung in einem Flansch 16 des Hauptbremszylinders 2. Die Buchse 15 verfügt über ein Außen gewinde und ragt über den Flansch 16 hinaus, so daß die Be festigung zwischen Wandelement 4 und Hauptbremszylinder 2 mit Hilfe einer Mutter 17 vorgenommen werden kann. Zur Be festigung der Einheit aus Unterdruck-Bremskraftverstärker 1 und Hauptbremszylinder 2 an der nicht gezeichneten Wand ei nes Kraftfahrzeuges dient schließlich ein Gewindebolzen 18, welcher derart durch die Einheit aus Hauptbremszylinder 2 und Bremskraftverstärker 1 geschoben wird, daß eine Ver schraubung an der nicht gezeichneten Wand mit Hilfe eines Gewindeabschnitts 19 an einem, dem Kopf gegenüberliegenden Ende vorgenommen werden kann.

Fig. 2 zeigt den Ausschnitt A in größerem Maßstab, so daß Einzelheiten der Erfindung deutlicher beschrieben werden können. Das Verstärkungselement 9, welches im übrigen eine genau definierte Länge aufweist, greift mit seinem zweiten Ende 13 in eine Bohrung 20 des hohlen Befestigungsteils 14. Zur Abdichtung des Verstärkungselementes 9 ist ein Dich tungselement, beispielsweise ein O-Ring 21 in einer Nut der Bohrung 20 angeordnet und beaufschlagt einen Außenumfang des Verstärkungselementes 9 und dichtet auf diese Weise die zweite pneumatische Kammer 7 gegenüber der Außenumgebung ab. Der Fig. 2 läßt sich ferner deutlich entnehmen, daß das Be festigungsteil 14 innerhalb der zweiten pneumatischen Kammer 7 einen Bund 22 aufweist, mit dem es die Bohrung in dem Wandelement 4 hintergreift. Schließlich ist das Be festigungsteil 14 mit dem Wandelement 4 dadurch form- und kraftschlüssig verbunden, daß ein Rand 23 der in dem Wand element 4 vorgesehenen Bohrung in eine schräge radial ver laufende, umlaufende Nut 24 des Befestigungsteils 14 einge prägt ist. Weiterhin ist innerhalb der Bohrung in dem Be festigungsteil 14 eine Bohrungsstufe angeordnet, an der ein Endstück des Verstärkungselementes 9 unter Zwischenordnung eines Distanzstückes 30 anliegt. Bei einer besonders vor teilhaften Ausführungsform der Erfindung vereinigt ein ein ziges Bauteil die Funktion der kraftübertragenden Distanz scheibe und die Funktion des Dichtungselementes 21, so daß eine Reduktion der notwendigen Bauteile erzielt wird. Dies wird prinzipiell dadurch erreicht, daß das Distanzstück 30 aus einem elastisch und/oder plastisch deformierbaren Werk stoff besteht und im unmontierten Zustand ein geringes Über maß zumindest in axialer Richtung (bezüglich seiner Dicke) aufweist. Wird nun der Bremskraftverstärker montiert, wobei das Verstärkungselement 9 mit seinem Endstück Kraft auf das Distanzstück 30 ausübt, macht das Distanzstück einen Anpaß vorgang durch, der zu einer vollständigen Abdichtung führt. Folglich kann ein separates, am Umfang des Verstärkungsele mentes 9 anliegendes Dichtungselement 21 grundsätzlich weg gelassen werden, oder wahlweise für anspruchsvolle Fälle zusätzlich vorgesehen werden.

Der Fig. 3 ist im Detail das erste Ende 11 mit dem sich ra dial erstreckenden Befestigungsabschnitt 12 zu entnehmen. Der Befestigungsabschnitt 12 erstreckt sich quasi flansch förmig nach radial außen und ist zumindest in einem radial äußeren Teilbereich parallel zu dem zugeordneten Wandelement 5, wobei er sich derart an dem Wandelement 5 abstützt, daß das Innere des Bremskraftverstärkers, insbesondere die erste pneumatische Kammer 6, druckdicht von der Außenatmosphäre getrennt ist. Das flanschförmige Ende sorgt in diesem Zu sammenhang für eine gute Kraftübertragung in axialer Rich tung und es ist zu ersehen, daß der Befestigungsabschnitt 12 mit einer Unterseite 25 an einer Innenseite 26 des zugeord neten Wandelementes 5 anliegt. Ferner liegt ein zusätzliches Stützblech 27 auf einer Oberseite 28 des Befestigungs abschnitts 12 auf. Gemäß dem in der Figur gezeichneten, be vorzugten Ausführungsbeispiel ist das Verstärkungselement 9 mit dem Wandelement 5 stoffschlüssig mit Hilfe einer ring förmig umlaufenden Schweißnaht 29 verbunden. Die Fertigung und Montage ist besonders vereinfacht, wenn das Ver stärkungselement 9 zusammen mit dem Stützblech 27 druckdicht sowie stoffschlüssig mit dem Wandelement 5 verbunden ist.

Claims

1. Unterdruck-Bremskraftverstärker für eine Fahrzeug-Brems anlage, insbesondere mit einem, zusammen mit dem Brems kraftverstärker an einer Wand eines Kraftfahrzeuges be festigbaren Hauptbremszylinder (2), mit einem Gehäuse (3) aus mindestens zwei aneinander befestigten Wandele menten (4, 5) sowie mit mindestens einem, das Innere des Gehäuses (3) durchgreifenden Verstärkungselement (9), welches eine dünnwandige Rohrform aufweist, dadurch ge kennzeichnet, daß das Verstärkungselement (9) an minde stens einem Ende (11) in einen sich radial erstreckenden Befestigungsabschnitt (12) übergeht, welcher sich zu mindest in einem Teilbereich parallel zu dem zugeordne ten Wandelement (5) erstreckt und an dem Wandelement (5) derart abstützt, daß das Innere des Bremskraftverstär kers druckdicht von der Außenatmosphäre getrennt ist.

2. Unterdruck-Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement (9) eine definierte Länge aufweist.

3. Unterdruck-Bremskraftverstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsabschnitt (12) flanschförmig ist und in axialer Richtung abstützend wirkt.

4. Unterdruck-Bremskraftverstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsabschnitt (12) mit einer Unterseite (25) an einer Innenseite (26) des zugeordneten Wandele mentes (5) anliegt und daß ein zusätzliches Stützblech (27) auf einer Oberseite (28) des Befestigungsabschnitts (12) aufliegt.

5. Unterdruck-Bremskraftverstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement (9) stoffschlüssig mit dem Wandelement (5) verbunden ist.

6. Unterdruck-Bremskraftverstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungselement (9) zusammen mit dem Stütz blech (27) druckdicht sowie stoffschlüssig mit dem Wand element (5) verbunden ist.

7. Unterdruck-Bremskraftverstärker für eine Fahrzeug-Brems anlage, insbesondere mit einem, zusammen mit dem Brems kraftverstärker an einer Wand eines Kraftfahrzeuges be festigbaren Hauptbremszylinder (2), mit einem Gehäuse (3) aus mindestens zwei aneinander befestigten Wandele menten (4, 5) sowie mit mindestens einem, das Innere des Gehäuses (3) durchgreifenden Verstärkungselement (9), welches eine dünnwandige Rohrform aufweist, dadurch ge kennzeichnet, daß das Verstärkungselement (9) mit einem Ende (13) unter Zwischenlage eines Dichtungselementes (21) in eine Bohrung eines hohlen Befestigungsteils (14) eingreift, welches drehfest mit einem Wandelement (4) verbunden ist.

8. Unterdruck-Bremskraftverstärker nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (21) am Umfang des Verstärkungselementes (9) anliegt.

9. Unterdruck-Bremskraftverstärker nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung in dem Befesti gungsteil (14) mit einer Stufe versehen ist, an der ein Endstück des Verstärkungselementes (9) unter Zwischen ordnung eines Distanzstückes (30) anliegt.

10. Unterdruck-Bremskraftverstärker nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzstück (30) aus einem elastisch und/oder plastisch deformierbaren Werk stoff besteht und gleichzeitig als Dichtungselement (21) wirksam ist.