DE3338448A1

DE3338448A1 - Housing for a brake booster

Info

Publication number: DE3338448A1
Application number: DE19833338448
Authority: DE
Inventors: Eckhart Dipl.-Ing. 8603 Ebern Rüdiger
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1983-10-22
Filing date: 1983-10-22
Publication date: 1985-05-02
Also published as: DE3338448C2

Abstract

In order to ensure on a housing for a brake booster that, for the lowest possible weight, a slight axial expansion occurs when a certain force is to be transmitted coaxially through the housing, the peripheral sections (5) exposed to a tensile force on the cover shell (2) and housing shell (3) are designed with a wall thickness decreasing radially outwards. <IMAGE>

Description

Gehäuse für einen BremskraftverstärkerHousing for a brake booster

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für einen Bremskraftverstärker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a housing for a brake booster according to the preamble of claim 1.

Bei derartigen Unterdruckverstärkern ist der Tandem-Hauptzylinder an einer Stirnwand der Gehäuseschale angebracht, während die andere Stirnwand des Gehäusedeckels am Chassis des Kraftfahrzeuges befestigt ist.In such vacuum boosters, the tandem master cylinder is attached to one end wall of the housing shell, while the other end wall of the Housing cover is attached to the chassis of the motor vehicle.

Die e beim Bremsen auf den Betätigungskolben des Td-Eauptbremszylinders eingebrachten Kräfte müssen je nachdem, ob mit oder ohne Vakuumunterstützung gefahren wird, teilweise oder ganz als Reaktionskräfte über dessen Befestigungsschrauben durch die am Chassis angeflanschte Gehäuse-und Deckelschale des Unterdruckbremskraftverstärkers übertragen werden.The e when braking on the actuating piston of the Td master brake cylinder The forces brought in must be driven with or without vacuum assistance is, partly or entirely, as reaction forces via its fastening screws through the housing and cover shell of the vacuum brake booster that is flanged to the chassis be transmitted.

Dabei entstehen im Gehäuse des Unterdruckbremskraftverstärkers und im Verbindungsbereich zum Td-Hauptzylinder und zum Fahrzeugchassis beträchtliche Spannungen, welche eine in axialer Richtung unerwünschte Dehnung bewirken. Man hat durch unterschiedliche konstruktive Maßnahmen am Unterdruckbremskraftverstärker versucht, diese Dehnung zu verringern. Eine stabilere Bauweise steht dabei einer allgemein angestrebten Gewichtsverminderung des Bremskraftverstärkers im Weg.This creates in the housing of the vacuum brake booster and considerable in the connection area to the Td main cylinder and to the vehicle chassis Stresses which cause undesirable elongation in the axial direction. One has through different design measures on the vacuum brake booster tries to reduce this stretch. A more stable construction is available generally desired weight reduction of the brake booster in the way.

Gewichtsverminderungen gegenüber bisherigen dickwandigen Ausführungen von Unterdruckbremskraftverstärkern wurden dadurch erreicht, daß die zu übertragenden Zugkräfte mittels Zugelemente übertragen werden, die durch den Innenraum des Unterdruckgehäuses geführt werden. Eine andere Möglichkeit, nämlich ein zentrales Versteifungsrohr, das die beiden Stirnwände des Unterdruckgehäuses miteinander verbindet, ist in der GB-PS 20 22 209 gezeigt. Hierbei ist eine Abdichtung des axial beweglichen Membrankolbens an der Durchführungsstelle dieser Zugelemente nötig, was einen zusätzlichen, konstruktiven Aufwand und eine Störquelle darstellt. Durch den hierbei über die Zugbolzen erreichten Kraftfluß wird zwar Gewicht durch Reduzierung der Gehäusewandung eingespart, jedoch wird dieser Vorteil durch das Eigengewicht der Zugbolzen teilweise wieder aufgehoben.Weight reduction compared to previous thick-walled designs of vacuum brake boosters were achieved that the to be transmitted Tensile forces are transmitted by means of tensile elements that pass through the interior of the vacuum housing be guided. Another option, namely a central stiffening tube, that connects the two end walls of the vacuum housing with each other is in the GB-PS 20 22 209 shown. This is a seal of the axially movable diaphragm piston at the implementation point of these tension elements, which is an additional, constructive Represents effort and a source of interference. By this reached via the tension bolts Power flow is saved weight by reducing the housing wall, however this advantage is partially canceled out by the dead weight of the tension bolts.

Aus der DE-OS 30 37 421 und der DE-OS 30 41 883 sind Lösungsvorschläge zur Gewichtsverminderung des Unterdruckgehäuses bei ausreichender Steifigkeit zur Übertragung der auftretenden Kräfte bekannt, wobei die Ge- häusestirnwände doppelwandig als formsteifer Kasten oder mit eiñgeslcktem Stützring und Versteifungselementen ausgeführt sind. Werden bei diesen Anordnungen die Wanddicken addiert, so ist festzustellen, daß neben zusätzlichen Bauteilen und größerem Montageaufwand ebenfalls keine wesentlichen Gewichtsersparnisse zu verzeichnen sind.From DE-OS 30 37 421 and DE-OS 30 41 883 are proposed solutions to reduce the weight of the vacuum housing with sufficient rigidity for Transfer of the forces that occur is known, whereby the house end walls double-walled as a rigid box or with a slotted support ring and stiffening elements are executed. If the wall thicknesses are added in these arrangements, it must be determined that in addition to additional components and greater installation effort also no essential Weight savings are recorded.

Eine Ausbildung der Gehäuseform nach Festigkeitsgesichtspunkten, wobei sich der Neigungswinkel des Umfangsabschnittes bezogen auf die Mittelachse, vom Aufflanschdurchmesser für den Hauptzylinder zum größten Gehäusedurchmesser hin stetig vergrößert, ist aus der SP-PS 0 021 969 bekannt. Deren Effektivität kommt jedoch durch eine größere, der Rechenfunktion entsprechenden, unerwünschten Baulänge zum Tragen. Darüberhinaus ist die Funktion auf den parabelförmig geformten Umfangsabschnitt begrenzt, was für die Festigkeitsbetrachtung bei gleicher Materialdicke am zylindrischen Ringteil eine tiberdimensionierung bedeutet, während die Schalenstirnwand ohne Verstärkungsflansch im Hinblick auf Steifigkeit unterdimensioniert ist.A design of the housing shape according to strength aspects, wherein the angle of inclination of the circumferential section in relation to the central axis, from The flange diameter for the main cylinder is steadily increasing towards the largest housing diameter enlarged is known from SP-PS 0 021 969. However, their effectiveness is coming due to a larger, undesirable overall length corresponding to the arithmetic function Wear. In addition, the function is on the parabolic shaped circumferential section limited what for the strength consideration with the same material thickness on the cylindrical Ring part means oversizing, while the shell front wall has no reinforcement flange is undersized in terms of rigidity.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, das Gehäuse eines Unterdruckbremskraftverstärkers so auszubilden, daß bei möglichst niedrigem Gewicht eine geringe axiale Dehnung auftritt, wenn eine bestimmte Kraft koaxial über die Befestigungsschrauben durch das Gehäuse zu übertragen ist.It is therefore the object of the invention to provide the housing of a vacuum brake booster to be designed in such a way that, with the lowest possible weight, there is little axial expansion occurs when a certain force passes through the fastening screws coaxially the housing is to be transferred.

Die Lösung der Aufgabe ist aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 zu entnehmen. Vorteilhafte Ausgestaltung enthalten die Ansprüche 2 und 3.The solution to the problem is from the characterizing part of the claim 1 can be found. Claims 2 and 3 contain an advantageous embodiment.

Dabei wird die unterschiedliche Spannungsverteilung in dem trichterförmigen Umfangsabschnitt der Gehäuse- bzw. Deckelschale durch eine sich verändernde Wanddicke von Gehäuse oder Deckel so ausgeglichen, daß in allen Querschnitten annähernd gleiche Zugspannungen auftreten. Das bedeutet, daß die Wanddicke ausgehend von der Schalenstirnwand am trichterförmigen Umfangabschnitt zum Ringteil hin radial nach außen abnimmt. Vorteilhaft erweist sich dabei, daß das zylindrische Ringteil dadurch auf den der Zugbelastung entsprechenden Querschnitt dimensioniert werden kann, was eine zusätzliche Gewichtsreduzierung ohne Funktionseinbuße bringt. Durch entsprechende Dickenbemessung kann die Auswölbung in Folge der an der Schalenstirnwand angreifenden Kräfte vorteilhaft unterbunden werden, ohne daß ein zusätzlicher Versteifungsflansch benötigt wird. Dabei ist der Neigungswinkel des trichterförmigen Unfangabschnittes konstant, was bei bekannter Vergleichsspannung D verglei¢h, bestehend aus Zug- und Scherspannung des verwendeten Bleches und konstanter 3elastung F eine Festlegung des kontinuierlich abnehmenden Dickenverlaufes der Wandung des Umfangsabschnittes vom Innendurchmesser di zum Außendurchmesser da, aus den Beziehungen gvergl. The different stress distribution in the funnel-shaped circumferential section of the housing or cover shell is compensated for by a changing wall thickness of the housing or cover in such a way that approximately the same tensile stresses occur in all cross-sections. This means that the wall thickness, starting from the shell end wall, decreases radially outward at the funnel-shaped circumferential section towards the ring part. It has proven to be advantageous that the cylindrical ring part can be dimensioned to the cross section corresponding to the tensile load, which results in an additional weight reduction without any loss of function. By appropriately dimensioning the thickness, the bulging as a result of the forces acting on the shell front wall can advantageously be prevented without the need for an additional stiffening flange. The angle of inclination of the funnel-shaped circumferential section is constant, which, given a known reference stress D compare, consisting of tensile and shear stress of the sheet metal used and constant 3load F, defines the continuously decreasing thickness profile of the wall of the circumferential section from the inner diameter di to the outer diameter da, from the Relationships compare

und A = dt*S mit der Funktion zuläßt.and A = dt * S with the function allows.

Die Erfindung soll anhand der Figur, die das Gehäuse 1 des Unterdruckbremskraftverstärker im Schnitt darstellt, erläutert werden. Die beiden Varianten sind dabei in einer Figur gezeichnet und durch die Symmetrielinie unterteilt. Die abbildung zeigt die Deckelschale 2 und die Gehäuseschale 3 des Unterdruckbremskraftverstärkers, bestehend aus den Schalenstirnwänden 4, den trichterförmigen Umfangsabschnitten 5 und den zylindrischen Ringteilen 6. In den Schalenstirnwänden 4 von Gehäuse 2 und Deckelschale 3 sind die Befestigungsschrauben 7 für den Hauptbremszylinder und zur Befestigung am Fahrzeugaufbau verankert. Ausgehend von den im wesentlichen kreisförmigen Stirnflächen 4 verringert sich die Wanddicke am Ubergang zu dem Winkelob geneigten Umfangsabschnitt 5 radial nach außen hin bis zum größten Durchmesser von Deckel 2 und Gehäuseschale 3. Das Querschnittsprofil 8 am Umfangsabschnitt zeigt die kontinuierliche Verjüngung, das Querschnittsprofil 9 als Variante die stufenweise Verringerung der Dicke des Umfangsabschnittes 6 am Gehäuse zum Ringteil 6 eines Bremskraftverstärkers.The invention is based on the figure, which the housing 1 of the vacuum brake booster represents in section, are explained. The two variants are in one Figure drawn and divided by the line of symmetry. The figure shows the Cover shell 2 and the housing shell 3 of the vacuum brake booster, consisting from the shell end walls 4, the funnel-shaped circumferential sections 5 and the cylindrical ring parts 6. In the shell end walls 4 of the housing 2 and cover shell 3 are the fastening screws 7 for the master cylinder and for fastening anchored to the vehicle body. Starting from the essentially circular end faces 4, the wall thickness is reduced at the transition to the inclined circumferential section 5 radially outwards to the largest diameter of cover 2 and housing shell 3. The cross-sectional profile 8 on the circumferential section shows the continuous taper, the cross-sectional profile 9 as a variant, the gradual reduction in the thickness of the Circumferential section 6 on the housing to the ring part 6 of a brake booster.

Claims

Protection claims housing Housing for a brake booster for Motor vehicles with one housing and cover shell each sealingly connected to one another, essentially consisting of a shell front wall, a circumferential section and a consisting of a cylindrical ring part, the coaxially arranged, flat, flat shell end wall Via a straightened, funnel-shaped circumferential section in the horizontal to flat shell front wall standing cylindrical ring part and through in fastening screws anchored to the shell end walls with a master brake cylinder and are connected to the vehicle chassis, characterized in that the (2) and housing shell (3) with axial force introduction via the fastening screws (7) circumferential sections (5) exposed to a load by the tensile force, beginning from the outer diameter of the shell end wall (4) radially outwards towards the ring part (6) have a decreasing wall thickness (8, 9) and as a component have the same strength are executed.

2. Housing for a brake booster according to claim 1, characterized characterized in that the change in wall thickness at the peripheral section (5) is continuous he follows.

3. Housing for a brake booster according to claim 1, characterized characterized in that the change in wall thickness (9) at the peripheral portion (5) in steps he follows.