DE3147556C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorrichtung für einen Unterdruck-Bremskraftverstärker gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei einer derartigen Befestigungsvorrichtung für einen Unterdruck-Bremskraftverstärker, wie sie aus dem JP-GM 55-48 547 bekannt und in Fig. 1 dargestellt ist, weisen die Schraubenbolzen 1 einen zweifachen gestuften Kopf 1 a auf, wobei die Kopfunterfläche des Kopfabschnittes mit größerem Durchmesser an einem Verstärkungselement 3 anliegt, während der Kopfabschnitt mit kleinerem Durchmesser eine Bohrung 3 a in dem Verstärkungselement 3 durchgreift und mit seiner Unterfläche dem Gehäuseabschnitt 4 des Unterdruck-Bremskraftverstärkers gegenüberliegt, der dann seinerseits über eine Bohrung 4 a vom Schaft 1 c des Schraubenbolzens 1 durchdrungen ist. Auf der Unterfläche des Kopfabschnittes mit kleinem Durchmesser ist ein ringförmiger Vorsprung 1 b vorgesehen, der zur Widerstands-Preßverschweißung des Schraubenbolzens 1 mit dem Gehäuseabschnitt 4 dient, wobei nach dieser Verschweißung der Kopfabschnitt mit größerem Durchmesser das Verstärkungselement 3 zwischen seiner Unterfläche und dem Gehäuseabschnitt 4 festklemmt. Dieser Aufbau hat abgesehen von einer nichtzufriedenstellenden Luftdichtigkeit den mechanischen Nachteil, daß bereits bei geringen Dehnungen im abgestuften Kopf 1 a des Schraubenbolzens 1 ein Abbau der Klemmkraft für das Verstärkungselement 3 auftritt, der soweit führen kann, daß Relativbewegungen zwischen diesem und dem Gehäuseabschnitt 4 bzw. dem Schraubenbolzen 1 möglich sind. Da hierdurch die Wirkung des Verstärkungselements 3 im wesentlichen aufgehoben ist, wird die Festigkeit dieser mechanischen Verbindung beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung für einen Unterdruck-Bremskraftverstärker zu schaffen, die hinsichtlich ihrer mechanischen Festigkeit dauerhaft hohen Belastungsanforderungen genügt und bei der die aussteifende Wirkung des Verstärkungselementes zuverlässig aufrecht erhalten ist. Dabei sollen Relativbewegungen des Verstärkungselementes bezüglich der anderen Bauteile, die zu Vibrationen führen, ausgeschlossen sein.

Diese Aufgabe wird bei einer Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs gelöst.

Durch die Ausbildung von Vorsprüngen sowohl zwischen der Kopfunterfläche der Schraubenbolzen und dem Verstärkungselement als auch zwischen dem Verstärkungselement und dem Gehäuseabschnitt ergibt sich ein einstückiger, gegenseitig verschweißter Aufbau der Befestigungsvorrichtung, der hohen Belastungen standhalten kann und gewährleistet, daß keine Relativbewegung zwischen den einzelnen Bauteilen sowie der damit verbundene Abbau der Aussteifungswirkung auftritt.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt einer Befestigungsvorrichtung für einen Unterdruck-Bremskraftverstärker, in herkömmlicher Ausbildung,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Unterdruck-Bremskraftverstärkers mit einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung und

Fig. 3 einen Teilschnitt der Befestigungsvorrichtung für einen Unterdruck-Bremskraftverstärker.

In Fig. 2 ist ein Unterdruck-Bremskraftverstärker B gezeigt, der an einem Hauptbremszylinder M befestigt bzw. angebracht ist. Der Unterdruck-Bremskraftverstärker B besitzt ein Gehäuse 13, welches einen Gehäusekörper 11 und einen Deckel 12 aufweist, der mit dem Gehäusekörper 11 verbunden ist. Der Gehäusekörper 11 besteht aus Metallblech-Material, welches im Preßform- bzw. im Tiefziehverfahren im wesentlichen in eine Tassenform umgeformt ist. Der Deckel 12 besteht ebenfalls aus Metallblech-Material, das im Preßform- bzw. im Tiefziehverfahren im wesentlichen in eine Schalen- bzw. Tellerform umgeformt ist. Das Gehäuse 13 ist an der nicht gezeigten Fahrzeugkarrosserie mittels Fixierbolzen 14 befestigt, die mit dem Deckel 12 fest verbunden sind.

Ein Zylinderkörper 15 des Hauptbremszylinders M ist mittels einer Vielzahl von Schraubenbolzen 16 aus Metall und Muttern 17 an einem Ankopplungs- bzw. Befestigungswandabschnitt 11 c des Gehäusekörpers 11 befestigt.

Jeder der Schraubenbolzen 16 weist einen Kopfabschnitt 16 a, der innerhalb des Innenraums des Gehäuses 13 angeordnet ist, und einen Schaftabschnitt 16 b auf, der durch eine innerhalb des Gehäusekörpers 11 vorgesehene Öffnung 11 a ragt bzw. verläuft. Zwischen eine innere Oberfläche des Befestigungswandabschnitts 11 c und den jeweiligen Sitz- bzw. Auflageoberflächen der Kopfabschnitte 16 a der Schraubenbolzen 16 ist ein platten- und ringförmiges Verstärkungselement 18 aus Metall eingesetzt, mittels dessen die von den Kopfabschnitten 16 a der Schraubenbolzen 16 auf den Befestigungswandabschnitt 11 c des Gehäusekörpers 11 übertragene Kraft verteilt wird.

Das Verstärkungselement 18 ist im Buckel- bzw. Warzenschweißverfahren an den Befestigungswandabschnitt 11 c des Gehäusekörpers 11 geschweißt, und die Kopfabschnitte 16 a der Schraubenbolzen 16 sind ebenfalls im Buckel- bzw. Warzenschweißverfahren an dem Verstärkungselement 18 angeschweißt. Fig. 3 zeigt einen Montagezustand der Bauteile vor dem Warzenschweißen. Dabei ist erkennbar, daß jeder Schraubenbolzen 16 auf seiner Anlageoberfläche des Kopfabschnitts 16 a mit einem ringförmigen Vorsprung 16 c versehen ist, der koaxial zum Schaftabschnitt 16 b angeordnet ist. Andererseits ist der Gehäusekörper 11 auf der inneren Oberfläche des Befestigungswandabschnitts 11 c ebenfalls mit einer entsprechenden Anzahl von ringförmigen Vorsprüngen 11 b versehen, die koaxial zu den Öffnungen 11 a angeordnet sind. Die Vorsprünge 16 c und die Kopfabschnitte 16 a der Schraubenbolzen 16 sind aus einem Stangenmaterial vorbestimmter Länge geformt, indem das bekannte Verfahren des Hammerschmiedens bzw. Stauchens Anwendung findet. Die Gewinde auf den jeweiligen Schaftabschnitten 16 b werden mittels des Gewinde-Rollverfahren ausgebildet.

Der Gehäusekörper 11 ist aus einem plattenförmigen Material hergestellt, das im Preßform- bzw. Tiefziehverfahren umgeformt ist. Die Vorsprünge 11 b werden beispielsweise zugleich mit dem Stanzarbeitsschritt der Öffnungen 11 a geformt.

Wenn unter Zugrundelegung der in Fig. 3 gezeigten Vormontageeinheit die Elektroden 19 und 20 einer Warzenschweißmaschine mit einem vorbestimmten Stromimpuls versorgt werden, wobei die Randbedingung gelten soll, daß der Befestigungswandabschnitt 11 c, das Verstärkungselement 18 und der Kopfabschnitt 16 a des Schraubenbolzens 16 durch die Elektroden 19 und 20 gegeneinander gepreßt bzw. geklemmt werden, wird der Vorsprung 16 c des Schraubenbolzens 16, ein ringförmiger Abschnitt des Verstärkungselementes 10, das mit dem Vorsprung 16 c in Kontakt steht, der Vorsprung 11 b des Gehäusekörpers 11 und ein ringförmiger Abschnitt des Verstärkungselementes 18, das mit dem Vorsprung 11 b in Berührung steht, aufgeschmolzen, wodurch der Kopfabschnitt 16 a, das Verstärkungselement 18 und der Befestigungswandabschnitt 11 c zusammengeschweißt werden, so daß keine Relativbewegung des Verstärkungselementes 18 bezüglich der anderen Bauteile mehr auftreten kann. Das Verstärkungselement 18 erfüllt somit äußerst zuverlässig die aussteigende Funktion. Die Öffnungen 11 a und 18 a werden durch das Verstärkungselement 18 und die jeweiligen Kopfabschnitte 16 a geschlossen, ohne daß irgendwelche Dichtelemente notwendig werden.

Im folgenden wird ein Versuchsdatensatz angegeben:
Die Materialien für das herzustellende Gehäuse wurden wie folgt ausgewählt:
Für den Gehäusekörper 11 wurde ein kaltgewalztes Kohlenstoffstahlblech verwendet, wie es in der japanischen Industrienorm (G 3141) in der Klasse 3 mit der Symbolbezeichnung SPCE angegeben ist. Für die Schraubenbolzen 16 wurde ein Qualitäts-Kohlenstoffstahl verwendet, wie er in der japanischen Industrienorm (G 4051) unter der Bezeichnung S10C oder S15C angegeben ist. Dieser Stahl entspricht in der Güteklasse beispielsweise dem in der DIN-Norm 17 210 aufgeführten Qualitätsstahl Ck10 bzw. Ck15. Für das Verstärkungselement 18 wurde eine Platte aus einem kaltgewalzten Kohlenstoffstahlblech verwendet, wie es in der japanischen Industrienorm (JIS) G 3141 in der Klasse 1 unter der Symbolbezeichnung SPCC aufgeführt ist.

Die in den Fig. 2 und 3 aufgeführten Abmessungen für die Gehäuseteile des Unterdruck-Bremskraftverstärkers wurden wie folgt gewählt:

t₁=1.0 mm t₂=2.0 mm t₃=3.0 mm h₁=0.5 mm h₂=0.9 mm R=90° d₁=14 mm d₂=18 mm

Die Schweißbedingungen wurden wie folgt ausgewählt:
Der Schweißstrom betrug 66 800 A, die Stromeinwirkungsdauer wurde durch vier Impulse festgelegt, wobei jeder Impuls die Dauer von 0,33 Sek. hatte, und die Anpreßlast betrug 610 kp.

Im Versuch wurde ein Unterdruck-Bremskraftverstärker mit einem wirksamen Durchmesser von 9 inch (ca. 23 cm) für den Test präpariert, wobei eine Belastung von 300 kp wiederholt auf den Zylinderkörper des Hauptbremszylinders aufgebracht wurden. Die Anzahl der Lastzyklen betrug 2 Millionen (2 × 10⁶).

Abschließend kann das Verstärkungselement 18 an dem Gehäusekörper 11 mittels Punktschweißens zusätzlich fixiert werden.

Claims (1)

1. Befestigungsvorrichtung für einen Unterdruck-Bremskraftverstärker, der mit einem Gehäuseabschnitt über Schraubenbolzen mit einem Flansch eines Hauptbremszylinders verschraubt ist, wobei der Gehäuseabschnitt auf seiner Innenseite ein Verstärkungselement in Anlage an eine Kopfunterfläche der den Gehäuseabschnitt und das Verstärkungselement durchgreifenden Schraubenbolzen aufweist und wobei dieser derart geschichtete Aufbau durch eine Widerstands-Preßverschweißung, für deren Durchführung am Kopfbereich der Schraubenbolzen ein ringförmiger Vorsprung vorgesehen ist, zusammengehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Vorsprung (16 c) mit dem Verstärkungselement (18) in Kontakt steht und daß ein weiterer ringförmiger Vorsprung (11 b), der ebenfalls mit dem Verstärkungselement (18) in Berührung steht, an dem Gehäuseabschnitt (11) angeordnet ist.