DE3307880A1 - VACUUM HOUSING FOR A BRAKE AMPLIFIER - Google Patents
VACUUM HOUSING FOR A BRAKE AMPLIFIERInfo
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Description
ALFRED TEVES GMBH · '.:.. I : .- -..· P.-5330ALFRED TEVES GMBH · '.: .. I : .- - .. · P.-5330
Unterdruckgehäuse für einen BremskraftverstärkerVacuum housing for a brake booster
Die Erfindung betrifft ein Unterdruckgehäuse für einen Bremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge/ bestehend aus zwei am Gehäuseumfang dichtend miteinander verbundenen Gehäuseschalen aus Blech, mit einer das Unterdruckgehäuse in eine Unterdruckkammer und eine Arbeitskammer dichtend unterteilenden, axial beweglichen Wand, die aus einem starren Membranteller und einer flexiblen Membran besteht, die zwischen dem äußeren Umfang des Membrantellers und dem Unterdruckgehäuse eine Rollmembrane bildet, deren äußere Randwulst an der Verbindungsstelle der beiden Gehäuseschalen eingespannt ist, wobei die beiden Gehäuseschalen durch einen umlaufenden Ring miteinander verbunden sind.The invention relates to a vacuum housing for a brake booster for motor vehicles / consisting of two housing shells made of sheet metal sealingly connected to one another at the housing circumference, with one the vacuum housing in a vacuum chamber and a working chamber sealingly dividing, axially movable wall, which consists of a rigid diaphragm plate and a flexible membrane between the outer periphery of the diaphragm plate and the vacuum housing forms a rolling membrane, the outer edge of which is at the connection point of the two housing shells is clamped, the two housing shells by a circumferential ring are connected to each other.
Bei derartigen Unterdruckbremskraftverstärkern für Kraftfahrzeuge ist der Hauptbremszylinder an einer Stirnwand des Unterdruckgehäuses angebracht, während die andere Stirnwand am Kraftfahrzeug befestigt ist, vorzugsweise an der Spritzwand. Die beim Bremsen auf den Betätigungskolben des Hauptbremszylinders übertragenen Bremskräfte müssen als Reaktionskräfte wieder vom Hauptzylinder auf die Befestigungsstelle des Bremskraftverstärkers am Kraftfahrzeug übertragen werden. Mit Rücksicht auf die Übertragung dieser verhältnismäßig hohen Zugkräfte über das Unterdruckgehäuse wurde das Unterdruckgehäuse bisher aus Stahlblech gefertigt, was jedoch einer allgemein angestrebten Gewichtsverminderung des Bremskraftverstärkers entgegensteht.In vacuum brake boosters of this type for motor vehicles, the brake master cylinder is on an end wall attached to the vacuum housing, while the other end wall is attached to the motor vehicle, preferably on the bulkhead. The braking forces transmitted to the actuating piston of the master cylinder during braking have to act as reaction forces again from the master cylinder to the fastening point of the brake booster on Motor vehicle are transmitted. With consideration for the Transmission of these relatively high tensile forces via the vacuum housing was previously the vacuum housing made of sheet steel, which, however, is a generally desired weight reduction of the brake booster opposes.
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Eine wesentliche Gewichtsverminderung durch eine dünnwandige Ausführung des Unterdruckgehäuses läßt sich dadurch erreichen, daß die Zugkräfte über gesonderte Zugelemente übertragen werden, beispielsweise Zugbolzen (DE-OS 2845794) oder ein zentrales Versteifungsrohr, das die beiden Stirnwände des Unterdruckgehäuses miteinander verbindet (DE-OS 2837911). In jedem Fall bedingt die Abdichtung der axial beweglichen Wand an der Durchführungsstelle dieser Zugelemente einen zusätzlichen konstruktiven Aufwand.A significant weight reduction thanks to a thin-walled one Execution of the vacuum housing can be achieved in that the tensile forces via separate tension elements be transferred, for example tie bolts (DE-OS 2845794) or a central stiffening tube that the connects both end walls of the vacuum housing with each other (DE-OS 2837911). In any case, the Sealing of the axially movable wall at the point where these tension elements pass through an additional one constructive effort.
Es hat sich gezeigt, daß auch bei einer Übertragung der Reaktionskräfte über das Unterdruckgehäuse, d. h. ohne gesonderte Zugelemente eine leichte Ausführung des Unterdruckgehäuses aus vergleichsweise dickwandigen Leichtmetallblechen möglich ist, wenn die Verbindungsstelle der beiden Gehäuseschalenhälften derart gestaltet v/erden kann, daß der wirksame Kolbenquerschnitt des Verstärkers bei vorgegebenen Abmessungen für den Außendurchmesser des Bremskraftverstärkers gegenüber den herkömmlichen Ausführungen aus hochfestem Stahlblech nicht vermindert wird.It has been shown that even when the reaction forces are transmitted via the vacuum housing, i. H. without separate tension elements a light version of the vacuum housing made of comparatively thick-walled light metal sheets is possible if the connection point of the two housing shell halves is designed in this way can that the effective piston cross-section of the booster with given dimensions for the outer diameter of the Brake booster not reduced compared to the conventional designs made of high-strength sheet steel will.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein aus Leichtmetallblechen gefertigtes Unterdruckgehäuse so auszubilden, daß die Verbindung der beiden Gehäuseschalen fertigungstechnisch vereinfacht wird, daß das Gewicht des Unterdruckgehäuses vermindert und daß trotz vergleichsweise großer Wanddicke des Unterdruckgehäuses der wirksame Kolbenquerschnitt des Verstärkers gegenüber herkömmlichen mit aus Stahlblech gefertigten GehäuseschalenThe object of the invention is therefore to design a vacuum housing made of light metal sheets in such a way that that the connection of the two housing shells is simplified in terms of manufacturing technology, that the weight of the vacuum housing reduced and that despite the comparatively large wall thickness of the vacuum housing the effective one Piston cross-section of the booster compared to conventional housing shells made of sheet steel
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nicht verringert wird.is not decreased.
Diese. Aufgabe wird erfindungsgeraäß dadurch gelöst, daß die beiden Ränder der Gehäuseschalen im Bereich ihrer Verbindungsstelle kragenförmig nach außen zu abgebogen sind und ihre beiden Schnittflächen Zylindermantelflächen bilden, die gleiche Durchmesser aufweisen, wobei die beiden kragenförmig abgebogenen Ränder den Randwulst der Rollmembrane zwischen sich einspannen, und wobei ein die Gehäuseschalen umspannender Ring vorgesehen ist, der mit seiner zylindrischen Innenfläche an den Schnittflächen der Ränder anliegt und an dessen umlaufende Kanten sich radial nach innen zu erstreckende, die Ränder übergreifende Kragen oder Lancierungen aufweisen.These. The object is achieved according to the invention in that the two edges of the housing shells in the area of their junction are bent outwards in a collar-like manner are and their two cut surfaces form cylinder jacket surfaces that have the same diameter, the clamp the bead of the rolling diaphragm between the two collar-shaped bent edges, and a die Housing shells encompassing ring is provided with its cylindrical inner surface on the cut surfaces the edges rests and on its circumferential edges radially inwardly extending, overlapping the edges Have collars or lancings.
Vorzugsweise sind die beiden Ränder der Gehäuseschalen im Bereich ihrer Verbindungsstelle hakenförmig nach außen zu abgebogen, wobei die radial außenliegenden, die Zylinderflächen bildenden Schnittflächen mit den angrenzenden, Keyelmantelflachen bildenden Außenflächen der Gehäuseschalen Winkel einschließen, die kleiner als 90°, vorzugsweise 60° sind. Um eine vollständige Abdichtung im Bereich der Einspannstelle zu gewährleisten, ist der die beiden Ränder der Gehäuseschalen einspannende umlaufende Ring an seiner einen Kante rechtwinklig nach innen zu abgekröpft und an sseiner anderen Kante mit Lancierungen versehen, die sich am einen Rand der Gehäuseschale abstützen.Preferably, the two edges of the housing shells are hooked outward in the area of their connection point bent, whereby the radially outer cut surfaces forming the cylinder surfaces with the adjoining, The outer surfaces of the housing shells that form the outer surfaces of the housing shells include angles that are smaller than 90 °, are preferably 60 °. To ensure a complete seal in the area of the clamping point, the the two edges of the housing shells clamping circumferential ring at one edge at right angles inward too cranked and with launches on its other edge provided, which are supported on one edge of the housing shell.
Da dac Gewicht des umlaufenden Ringes, verglichen mit den übrigen Teilen des Bremskraftverstärkers, insbesondereSince the weight of the revolving ring, compared to the other parts of the brake booster, in particular
den voluminösen Gehä'useschalen kaum ins Gewicht fällt, ist dieser mit Vorteil aus hochfestem Werkstoff, beispielsweise aus Stahl gebildet, wobei die Gehäuseschalen aus Leichtmetall bestehen.The voluminous housing shells hardly matter, this is advantageously made of high-strength material, for example Made of steel, with the housing shells made of light metal.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die radial nach außen zu hakenförmig abgebogenen Ränder der beiden Gehäuseschalen Schnittflächen auf, deren Abstand zu den zylindrischen Außenflächen der Gehäuseschalen den ein- bis eineinhalbfachen der Wandstärke der Gehäuseschalen beträgt. In a preferred embodiment, the edges of the two, which are bent radially outward to form a hook, point Housing shells cut surfaces whose distance to the cylindrical outer surfaces of the housing shells is one to one and a half times the wall thickness of the housing shells.
Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu, zwei davon sind in der anhängenden Zeichnung s.chematisch dargestellt und zwar zeigen:The invention can be implemented in a wide variety of ways to, two of them are shown schematically in the attached drawing, namely show:
Fig. 1 einen Bremskraftverstärker im Längsschnitt,1 shows a brake booster in longitudinal section,
Fig. 2 einen Teilschnitt am Gehäuseumfang des Bremskraftverstärkers nach Fig. 1 undFig. 2 is a partial section on the housing circumference of the brake booster according to Fig. 1 and
Fig. 3 eine alternative Ausfuhrungsform der Verbindungsstelle der beiden Gehäusehälften im Längsschni tt.3 shows an alternative embodiment of the connection point of the two housing halves in the longitudinal section.
Der in Fig. 1 gezeigte Bremskraftverstärker weist ein Unterdruckgehäuse 1 auf, das durch eine axial bewegliche Wand 2 in einer Arbeitskammer 3 und einer Unterdruckkammer 4 unterteilt ist. Die axial bewegliche Wand 2 besteht aus einem aus Blech tiefgezogenen Membranteller und einer daran anliegenden flexiblen Membran 6, die zwischen dem äußeren Umfang des Menibrantellers 5 und dem Unterdruckgehäuse 1 eine Rollmembran 7 als AbdichtungThe brake booster shown in Fig. 1 has a Vacuum housing 1, through an axially movable wall 2 in a working chamber 3 and a vacuum chamber 4 is divided. The axially movable wall 2 consists of a membrane plate deep-drawn from sheet metal and an adjacent flexible membrane 6, which between the outer periphery of the Menibran plate 5 and the Vacuum housing 1 has a rolling membrane 7 as a seal
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bildet.forms.
Ein durch eine Kolbenstange 8 betätigbares Steuerventil 9 weist einen mit der Kolbenstange 8 verbundenen Steuerventilkolben 10 auf, der in einem Steuerventilgehä'use Ventilöffnungen in der Weise freigibt, daß die Arbeitskammer 3, in der in Fig. 1 dargestellten, nicht betätigten Stellung mit der Unterdruckkammer 4 über seitlich im Steuerventilgehäuse 11 verlaufende Luftführungskanäle verbunden ist, die stirnseitig am Umfang des Steuerventilgehäuses 11 ausmünden. Bei einer Betätigung des Steuerventils 9, d. h. bei einer axialen Verschiebung der Kolbenstange 8, wird die Verbindung von der Unterdruckkammer 4 zur Arbeitskammer 3 unterbrochen; die Arbeitskammer 3 wird mit der Atmosphäre verbunden, so daß sich die bewegliche Wand 2 zur Unterdruckkammer 4 hin bwegt.A control valve 9 which can be actuated by a piston rod 8 has a control valve piston connected to the piston rod 8 10, which is in a control valve housing Releases valve openings in such a way that the working chamber 3, in the one shown in FIG. 1, is not actuated Position with the vacuum chamber 4 via air ducts running laterally in the control valve housing 11 is connected, which open out on the front side on the circumference of the control valve housing 11. When the Control valve 9, d. H. with an axial displacement of the piston rod 8, the connection from the vacuum chamber 4 interrupted to the working chamber 3; the working chamber 3 is connected to the atmosphere, so that the movable wall 2 moves towards the vacuum chamber 4.
Die Bremskraft wird über eine, in einer stirnseitigen Vertiefung des Steuerventilgehäuses 11 aufgenommene, gummielastische Reaktionsscheibe 13 und über eine Druckstange 14, die einen Kopfflansch 15 aufweist, auf einen Betätigungskolben eines (nicht dargestellten) Hauptzylinders der Bremsanlage übertragen, der am unterdruckseitigen Ende des Bremskraftverstärkers angebracht ist.The braking force is absorbed via a recess in the end face of the control valve housing 11, rubber-elastic reaction disk 13 and a push rod 14, which has a head flange 15, on one Actuating piston of a (not shown) master cylinder transferred to the brake system, which is attached to the vacuum-side end of the brake booster.
Eine Druckfeder 16, die sich an der einen Stirnwand 24 des Unterdruckgehäuses 1 und am Membranteller 5 abstützt, hält die bewegliche Wand 2 in der gezeigten Ausgangsstellung. A compression spring 16, which is supported on one end wall 24 of the vacuum housing 1 and on the diaphragm plate 5, holds the movable wall 2 in the starting position shown.
Der Membranteller 5 weist ein napfförmiges Nabenteil 17 auf, von dem ein Halteflansch 18 radial nach innen vor-The diaphragm plate 5 has a cup-shaped hub part 17 on, of which a retaining flange 18 is forward radially inwards
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springt und an einer Schulter 19 des Steuerventilgehäuses 11 anliegt.jumps and rests against a shoulder 19 of the control valve housing 11.
Ein aus Blech bestehender Halteteller 20 ist mittels aus dem Menibranteller 5 herausgestarapfter Zungen 21 (Lancierungen) am Membranteller 5 festgelegt und liegt an der Stirnfläche des Steuerventilgehäuses 11 an. Wenn die Bremse beim Ausfall des Unterdrucks nur mechanisch betätigt wird, überträgt der Halteteller 20 eine axiale Kraft vom Steuerventilgehäuse 11 auf den Membranteller 5 und nimmt diesen mit. Zugleich verhindert der Halteteller 20, daß die Druckstange 14 bei der Demontage des Hauptzylinders herausfällt; der innere Rand des Haltetellers 20 sichert den Kopfflansch 15 der Druckstange 14 in der Ausnehmung des Steuerventilgehäuses 11.A holding plate 20 made of sheet metal is secured by means of tongues 21 staring out of the Menibran plate 5 (Launchings) set on the diaphragm plate 5 and rests against the end face of the control valve housing 11. If the If the brake is only actuated mechanically when the negative pressure fails, the retaining plate 20 transmits an axial Force from the control valve housing 11 on the diaphragm plate 5 and takes it with it. At the same time, the retaining plate prevents 20 that the push rod 14 falls out when the master cylinder is dismantled; the inner edge of the retaining plate 20 secures the head flange 15 of the push rod 14 in the recess of the control valve housing 11.
Das Unterdruckgehäuse 1 weist zwei Gehäuseschalen 22, 23, aus verhältnismäßig dickwandigem Leichtmetallblech auf. An der hauptzylinderseitigen Stirnwand 24 der Gehäuseschale 22 liegt auf der Innenseite eine Versteifungsplatte 25 an. An einer Gehäusekante 27 geht die Stirnwand 24 der Gehäuseschale 22 in eine zylindrische Urnfangswand 28 über.The vacuum housing 1 has two housing shells 22, 23, made of relatively thick-walled light metal sheet. A stiffening plate is located on the inside of the end wall 24 of the housing shell 22 on the master cylinder side 25 at. At a housing edge 27, the end wall 24 of the housing shell 22 extends into a cylindrical peripheral wall 28 over.
An der arbeitskammerseitigen Stirnwand 23.1 des Unterdruckgehäuses 1 liegt an der Innenseite ebenfalls eine Versteifungsplatte 30.On the end wall 23.1 of the vacuum housing on the working chamber side 1 there is also a stiffening plate 30 on the inside.
An der arbeitskammerseitigen Gehäusekante sind die beiden Gehäuseschalen 22, 23 miteinander verbunden. Die die Stirnwand 23.1 bildende Gehäuseschale 23 und die dieThe two housing shells 22, 23 are connected to one another at the edge of the housing on the working chamber side. The those End wall 23.1 forming housing shell 23 and the
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Unterdruckkammer 4 einschließende Gehäuseschale 22 weisen hierzu an ihrem Umfang einen zur zylindrischen Umfangswand 28 abgewinkelten Rand 49, 45 auf, die beide von einem mit abgewinkelten Kanten 43 44 ausgestatteten Ring 37 gegen den Randwulst 38 der Hohlmembran 7 gepresst werdenFor this purpose, the housing shell 22 enclosing the vacuum chamber 4 has a cylindrical peripheral wall on its periphery 28 angled edge 49, 45, both of a ring equipped with angled edges 43 44 37 are pressed against the bead 38 of the hollow membrane 7
Um eine optimale Abdichtung und größte mechanische Festigkeit zu erzielen, sind die beiden Ränder 45, 49 der Gehäuseschalen 22, 23 im Bereich ihrer Verbindungsstellen hakenförmig nach außen zu abgebogen, wobei die radial außenliegenden, die Zylindermantelflächen bildenden Schmalseiten bzw. Schnittflächen (41, 42) mit den angrenzenden, Kegelmantelflachen bildenden Außenflächen 47, 48 der Gehäuseschalen 22, 23 Winkel 0C bzw. ß einschließen, die 60 betragen. Der umlaufende Ring 37, 46 ist aus einem dünnwandigen, hochfesten Stahlband gebildet, während die Gehäuseschalen 22, 23 aus vergleichsweise dickwandigem Leichtmetallblech bestehen. Da die radial nach außen zu abgebogenen Ränder 45, 49 der Gehäuseschalen 22, 23 Schnittflächen 41, 42 aufweisen, deren Abstände a bzw. b zu den zylindrischen Außenflächen 47, 48 der Gehäuseschalen 22, 23 nur dem ein- bis eineinhalbfachen der Wandstärke c der Gehäuseschalen 22, 23 betragen, ist der wirksame Durchmesser f, verglichen mit dem Einbaudurchmesser g, vergleichsweise groß ausgebildet.In order to achieve optimum sealing and maximum mechanical strength, the two edges 45, 49 of the housing shells 22, 23 are bent outwards in the form of a hook in the area of their connection points, the radially outer narrow sides or cut surfaces (41, 42) forming the cylinder jacket surfaces. with the adjoining outer surfaces 47, 48 of the housing shells 22, 23, which form conical surface areas, enclose angles 0 C or ß, which are 60. The circumferential ring 37, 46 is formed from a thin-walled, high-strength steel strip, while the housing shells 22, 23 consist of comparatively thick-walled light metal sheet. Since the radially outwardly bent edges 45, 49 of the housing shells 22, 23 have cut surfaces 41, 42 whose distances a and b to the cylindrical outer surfaces 47, 48 of the housing shells 22, 23 are only one to one and a half times the wall thickness c of Housing shells 22, 23, the effective diameter f is made comparatively large compared to the installation diameter g.
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Claims (5)
(1.yUnterdruckgehäuse für einen Bremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge/ bestehend aus zwei/ am Gehäuseumfang dichtend miteinander verbundenen Gehäuseschalen (22, 23) aus Blech/ mit einer das Unterdruckgehäuse (1) in eine Unterdruckkammer (4) und eine Arbeitskammer (3) dichtend unterteilenden, axial beweglichen Wand (2), die aus einem starren Membranteller (5) und einer flexiblen Membran (6) becteht, die zwischen dem äußeren Umfang des Membrantellers (5) und dem Unterdruckgehäuse (1) eine Rollmembran (7) bildet, deren äußerer Randwulst (38) an der Verbindungsstelle der beiden Gehäuseschalen (22, 23) eingespannt ist, wobei die beiden Gehäuseschalen (22, 23) durch einen umlaufenden Ring (37, 4G) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Ränder (45, 49) der Gehäuseschalen (22, 23) im Bereich ihrer Verbindungsstelle kragenförmig nach außen zu abgebogen sind und ihre beiden Schnittflächen (41, 42) Zylinderwandmantolflachen bilden, die gleiche Durchmesser (d) aufweisen, wobei die beiden kragenförmig t -λ
(1.y vacuum housing for a brake booster for motor vehicles / consisting of two housing shells (22, 23) made of sheet metal / sealingly connected to one another at the housing circumference / with a sealingly dividing the vacuum housing (1) into a vacuum chamber (4) and a working chamber (3), axially movable wall (2), which consists of a rigid diaphragm plate (5) and a flexible membrane (6) which forms a rolling diaphragm (7) between the outer periphery of the diaphragm plate (5) and the vacuum housing (1), the outer bead of which (38) is clamped at the junction of the two housing shells (22, 23), the two housing shells (22, 23) being connected to one another by a circumferential ring (37, 4G), characterized in that the two edges (45, 49 ) the housing shells (22, 23) are bent to the outside in the form of a collar in the region of their connection point and their two cut surfaces (41, 42) form cylinder wall jacket surfaces which have the same diameter (d) sen, the two being collar-shaped
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