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Unterdruckgehäuse für einen Bremskraftverstärker
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Die Erfindung betrifft ein Unterdruckgehäuse für einen Bremskraftverstärker
für Kraftfahrzeuge, bestehend aus zwei am Gehäuseumfang dichtend miteinander verbundenen
Gehäuseschalen aus Blech mit zwei gegenüberliegenden Gehäusestirnwänden, an denen
Befestigungsschrauben zur Verbindung des Unt-erdruckgehäuses mit einem Hauptbremszylinder
und mit dem Fahrzeug angreifen.
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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.
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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 Ubertragung dieser verhältnismäßig hohen Zugkräfte
über das Unterdruckgehäuse wurde das Unterdruckgehäuse bisher verhältnismäßig dickwandig
ausgeführt, was jedoch einer allgemein angestrebten Gewichtsverminderung des Bremskraftverstärkers
entgegensteht.
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Eine 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 (GB-PS 20 22 209). Hierbei ist eine Abdichtung der axial beweglichen
Wand des Bremskraftverstärkers an der Durchführungsstelle dieser Zugelemente erforderlich.
Diese Abdichtung bedingt einen zusätzlichen konstruktiven Aufwand und stellt eine
Störungsquelle dar.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Unterdruckgehäuse der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß eine leichte Bauweise durch die Verwendung von
verhältnismäßig dünnem Blech ermöglicht wird, wobei jedoch eine ausreichende Steifigkeit
des Unterdruckgehäuses 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.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden
Gehäusestirnwände doppelwandig mit einer Innenwand und einer Außenwand ausgeführt
sind. Die doppelwandigen Gehäusestirnwände bilden dabei jeweils einen auch bei der
Verwendung von sehr dünnem Blech in sich formsteifen Kasten, der die an den Nabenteilen
der Stirnwände angreifenden Kräfte nach außen zu einem im wesentlichen zylindrischen
Gehäusewandabschnitt überträgt und dabei auf Biegung beansprucht wird.
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Infolge der Formsteifigkeit der so ausgeführten Stirnwände bleiben
die durch die Biegebeanspruchung verursachten Dehnungen sehr gering. Das gesamte
Unterdruckgehäuse bildet in sich eine leichte, gleichwohl aber steife Baueinheit.
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Da keine zur Versteifung notwendigen Bauteile durch den Gehäuse-Innenraum
ragen, kann der Aufbau der inneren Teile des Bremskraftverstärkers unverändert beibehalten
werden. Im Gehäuseinnenraum können die Radien am Übergang von den Gehäusestirnwänden
in den zylindrischen äußerenGehäusewandabschnitt sehr klein gewählt werden; dadurch
steht auch noch an dem zylindrischen Gehäusewandabschnitt ausreichender Platz für
den Hub der beweglichen Wand des Bremskraftverstärkers bzw. die zugehörige Dichtung
zur Verfügung. Der Durchmesser des Gehäuseinnenraums kann daher weitestgehend als
wirksame Fläche für die bewegliche Wand des Bremskraftverstärkers ausgenutzt werden.
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Das Unterdruckgehäuse kann aus sehr dünnem Blech gefertigt werden,
wodurch sich nicht nur der Materialaufwand, sondern auch der Arbeitsaufwand für
die Herstellung sowie das Gewicht des Bremskraftverstärkers verringert.
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In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß die Innenwand
und/oder die Außenwand Vertiefungen aufweist, deren Vertiefungsboden mit der zugeordneten
Außenwand bzw.
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Innenwand verbunden, vorzugsweise verschweißt ist. Die dadurch mit
geringem Material- und Arbeitsaufwand erreichte Verbindung zwischen der Innenwand
und der Außenwand vergrößert die Steifigkeit des aus der Innenwand und der Außenwand
bestehenden, kastenförmigen Gebildes wesentlich, weil dadurch Schubkräfte übertragen
werden, wodurch die Anforderungen an die
Biegesteifigkeit der Ecken
des kastenförmigen Gebildes wesentlich herabgesetzt werden.
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In fertigungstechnisch besonders einfacher Weise können die Vertiefungsböden
der Vertiefungen der Innenwand und der Außenwand miteinander verbunden, vorzugsweise
verschweißt werden. Die Vertiefungen beider Wände brauchen dabei nur die Hälfte
des Abstands zwischen den beiden Wänden zu überbrücken; dadurch ist nur eine verhältnismäßig
geringe Verformung bei der erstellung der Vertiefungen erforderlich.
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In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen,
daß die Befestigungsschrauben durch die Innenwand und die Außenwand hindurchgeführt
und mit diesen verbunden sind.
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Dadurch wird nicht nur eine günstigere Verteilung der über die Befestigungsschrauben
eingeleiteten Kräfte erreicht, sondern die Befestigungsschrauben bilden dabei auch
eine Schubkräfte übertragende Verbindung der Innenwand mit der Außenwand, wodurch
eine wesentliche Erhöhung der Steifigkeit auch bei der Verwendung sehr dünnen Blechs
erreicht wird.
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Zur noch weiteren Verbesserung der Krafteinleitung aus den Befestigungsschrauben
in das dünnwandige Unterdruckgehäuse kann vorgesehen sein, daß die Befestigungsschrauben
mit einem auf der Innenseite der Außenwand eingelegten. Stützring verbunden sind.
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Die Verbindung der Innenwand mit der Außenwand mittels der Befestigungsschrauben
kann auch so ausgeführt werden, daß zwischen der Innenwand und der Außenwand jeweils
die Befestigungsschrauben umgebende Distanzbüchsen eingelegt sind, gegen die die
Innenwand
und die Außenwand mittels der Befestigungsschrauben verspannt sind. Diese Bauweise
kann aus Herstellungsgründen vorteilhaft sein, weil die Befestigungsschrauben erst
eingesetzt werden, wenn die Außenwand und die Innenwand miteinander verbunden sind.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Innenwand einen sich im wesentlichen axial erstreckenden Nabenabschnitt
aufweist, der mit der Außenwand verbunden ist. Sowohl die Außenwand als auch die
Innenwand sind dabei einfach herzustellende Tiefziehteile.
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Eine besonders einfache Verbindung dieser beiden Tiefziehteile wird
dadurch erreicht, daß der Nabenabschnitt einen radial nach innen ragenden Randflansch
aufweist, der in eine umlaufende Nut greift, die durch den umgebördelten inneren
Rand der Außenwand gebildet wird. Damit entfällt im Bereich des Nabenabschnitts
eine Schweißverbindung, was besonders an der mit dem Hauptbremszylinder verbundenen
Gehäusestirnwand vorteilhaft ist.
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Für die gegenüberliegende, mit dem Fahrzeug verbundene Gehäusestirnwand
ist eine Ausführung besonders vorteilhaft, bei der der Nabenabschnitt der Innenwand
in einen sich ebenfalls axial erstreckenden Nabenabschnitt der Außenwand ragt und
mit diesem verschweißt ist.
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Die Verbindung am äußeren Rand der Innenwand erfolgt in konstruktiv
sehr einfacher Weise dadurch, daß die Innenwand einen sich axial erstreckenden Umfangsrand
aufweist, der mit einem sich einstückig an die Außenwand anschließenden, zylindrischen
äußeren Gehäusewandabschnitt verschweißt ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert,
die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeit: Fig. 1 ein Unterdruckgehäuse für
einen- Bremskraftverstä.rjNer im Schnitt, Fig. 2 einen Teilschnitt längs der Linie
II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie III-III in Fig. 1, Fig.
4 eine abgewandelte Ausführungsform in einem Teilschnitt ähnlich der Fig. 1 im Bereicheinerhauptzylinderseitiqen
Befestigungsschraube und Fig. 5 in einem Teilschnitt ähnlich der Fig. 4 eine weitere
abgewandelte Ausführungsform.
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-Das in Fig. 1 in einem Längsschnitt gezeigte Unterdruckgehäuse 1
eines Bremskraftverstärkers, dessen übrige Teile der Einfachheit halber weggelassen
sind, weist zwei Gehäuseschalen 2,3 auf, die am Gehäuseumfang an einer Einroll-
oder Falzverbindung 4 miteinander dichtend verbunden sind. In einer zwischen den
Rändern der beiden Gehäuseschalen 2,3 gebildeten Umfangsnut 5 ist ein Randwulst
6 einer in Fig. 1 oben nur teilweise dargestellten Rollmembran 7 aufgenommen, die
die Dichtung für eine (nicht dargestellte) bewegliche Wand des Bremskraftverstärkers
biluet.
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An den beiden Gehäusestirnseiten weisen die Gehäuseschalen 2,3 eine
jeweils aus einer Außenwand 8 bzw. 9 und einer Innenwand 10 bzw. 11 gebildete Stirnwand
auf, die außen in einen zylindrischen äußeren Gehäusewandabschnitt 12 bzw. 13 übergehen.
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Die Außenwand 8 und die Innenwand 10 der linken, hauptzylinderseitigen
Gehäuseschale 2 weisen Vertiefungen 14,15 auf, die gegeneinander gerichtet und an
ihren Vertiefungsböden 16,17 miteinander verschweißt sind. An der Innenseite der
Außenwand 8 ist ein Stützring8.1 eingelegt, der mit der Außenwand 8 durch Punktschweißung
verbunden ist.
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Zwei der Anbringung des Hauptbremszylinders dienende Befestigungsschrauben
18 verbinden die Außenwand 8 mit der Innenwand 10.
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Die Verbindung des Schraubenkopfs der Befestigungsschraube 18 mit
der Außenwand 8 und der Innenwand 10 erfolgt vorzugsweise durch Schernieten, wobei
der Stützring 8.1 an einem Bund des Schraubenkopfs der Befestigungsschraube 18 anliegt.
Zur Gewichtsersparnis kann der Kopf der Befestigungsschraube 18 teilweise hohl ausgeführt
werden, wie in Fig. 1 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist.
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Der Kopf einer Befestigungsschraube 19, die zur Anbringung an der
Spritzwand des Kraftfahrzeuges dient, verbindet die Außenwand 9 mit der Innenwand
11 auf der anderen Gehäuseseite.
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Auch hier erfolgt die Verbindung der Befestigungsschrauben 19 mit
der Außenwand 9 und der Innenwand 11 durch Schernieten.
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Die.Innenwände 10,11 weisen jeweils sich im wesentlichen axial erstreckenden
Nabenabschnitt 20,21 auf, der jeweils mit der zugehörigen Außenwand verbunden ist.
Auf der Hauptzylinderseite greift der Nabenabschnitt 20 mit einem radial nach innen
ragenden Randflansch 22 in eine umlaufende Nut 23, die durch den axial nach innen
und anschließend radial nach auBen umgebördelten Innenrand der Außenwand 8 gebildet
wird. Der Stützring 8.1 greift mit seinem inneren Rand ebenfalls in die Nut 23.
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Bei der anderen Gehäuseschale 3 ragt der Nabenabschnitt 21 der Innenwand
11 passend in einen sich ebenfalls axial erstrekkenden Nabenabschnitt 24 der Außenwand
9 und ist mit dieser durch Rollschweißen verbunden. Die so gebildete Nabe nimmt
das (nicht dargestellte) Steuerventil des Bremskraftverstärkers auf.
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An ihrem äußeren Umfang weisen die Innenwände 10,11 jeweils einen
sich axial erstreckenden Umfangsrand 25,26 auf, der jeweils mit dem zylindrischen
äußeren Gehäusewandabschnitt 12 bzw 13 durch Rollschweißen verbunden ist.
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Bei der in Fig. 4 gezeigten, abgewandelten Ausführungsform liegt der
Kopf der Befestigungsschraube 18 nur an der Innenseite des Stützrings 8.1 an; der
Kopf der Befestigungsschraube 18 ragt nicht bis zu der Innenwand 10.
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Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist zwischen der Außenwand 8 und der
Innenwand 10 eine Distanzbüchse 27 eingelegt. Die Befestigungsschraube 18 ist hierbei
als Gewindebolzen ausgeführt, der durch die Außenwand 8, die Distanzbüchse 27 und
die InnenlXal 10 gesteckt und auf deren Innenseite mit einer Mutter 28 versel-len
ist. Die Befestigungsschraube 18 kann mit der Außenwand 8 durch Schernieten verbunden
sein.
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BEZUGS ZEICHENLISTE 1 Unterdruck gehäuse 2 Gehäuseschale 3 Gehäuse
schale 4 Einroll- oder Falzverbindung 5 Umfangsnut 6 Randwulst 7 Rollmembran 8 AuBenwand
8.1 Stützring 9 Außenwand 10 Innenwand 11 Innenwand 12 Gehäusewandabschnitt 13 Gehäusewandabschnitt
14 Vertiefung 15 Vertiefung 16 Vertiefungsboden 17 Vertiefungsboden 18 Befestigungsschraube
19 Befestigungsschraube 20 Nabenabschnitt 21 Nabenabschnitt 22 Randflansch 23 Nut
24 Nabenabschnitt 25 Umfangsrand 26 Umfangsrand 27 Distanzbüchse 28 Mutter