DE3423031A1

DE3423031A1 - Mechanisch gesteuertes bremsgeraet

Info

Publication number: DE3423031A1
Application number: DE19843423031
Authority: DE
Inventors: Nabil 6100 Darmstadt Henein; Gerd 6382 Friedrichsdorf Klostermann
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1984-06-22
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1986-01-02
Anticipated expiration: 2004-06-23
Also published as: FR2566354A1; GB2160603A; DE3423031C2; GB8514426D0; GB2160603B; IT8521223A0; IT1184242B; FR2566354B1

Description

ALFRED TEVES GMBH P 5592

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Me chanisch gesteuertes Bremsgerät

Die Erfindung betrifft ein mechanisch gesteuertes Bremsgerät für ein Kraftfahrzeug, das einen Hauptzylinder und einen Verstärker, der die Druckdifferenz zwischen einem Unterdruck und dem atmosphärischen Druck nutzt, umfaßt, wobei der Verstärker im wesentlichen aus einem aus zwei über eine Falz- oder Bördelverbindung zusammengefügten Gehäuseschalen gebildeten Unterdruckgehäuse, einem Doppelventil und einem Stößel, der zur Einleitung des Bremsvorgangs dient, besteht und Mittel aufweist, die der Befestigung des Verstärkers an der Spritzwand dienen.

Aus der US-PS 3 222 868 ist ein Bremsgerät bekannt, das im wesentlichen aus einem zweischaligen Unterdruck-Gehäuse, einem darin beweglichen Arbeitskolben mit Membran und einer Druckstange besteht. An der Stirnseite der einen Gehäuseschale ist ein Hauptzylinder einer hydraulischen Bremsanlage angeflanscht. An der anderen Gehäuseschale sind Bolzen vorgesehen, die zur Befestigung der gesamten Einheit - Bremsgerät und Hauptzylinder - an der Spritzwand des Fahrzeugs dienen.

Bei einer derartigen Anordnung bestehen die Teile des Unterdruck-Gehäuses üblicherweise aus Stahlblech und der Hauptzylinder aus Grauguß oder Leichtmetallguß. Zur Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit können die Teile des Gehäuses mit Verstärkungen versehen sein. Beim Betätigen des Bremspedals wirken in der Druckstange die vom Brems-

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pedal übertragene Kraft und die Verstärkerkraft. Die Gesamtkraft wirkt auf den Kolben des Hauptzylinders, wobei jedoch aufgrund des Widerstandes der komprimierten Hydraulikflüssigkeit im Hauptzylinder eine entgegengerichtete Kraftkomponente vorhanden sein muß, die den Hauptzylinder annähernd in seiner Lage hält. Diese Rückwirkungskraft verläuft vom Hauptzylinder über die Teile des Unterdruck-Gehäuses zur Spritzwand, an der üblicherweise auch die Halterung für das Pedalwerk befestigt ist. Die Rückwirkungskraft hat zur Folge, daß das Unterdruck-Gehäuse in axialer Richtung gedehnt und damit der Hauptzylinder verschoben wird, was zu einem zusätzlichen Leerweg des Bremspedals führt.

Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden (DE-OS 28 14 372), das Unterdruckgehäuse in einem korbartigen Gerüst anzuordnen und das korbartige Gerüst direkt an der Spritzwand zu befestigen, wobei das korbartige Gerüst einen Flansch aufweist, an dem sowohl das Unterdruckgehäuse, als auch der Hauptzylinder befestigt sind. Dieses bekannte Bremsgerät hat jedoch den Nachteil, daß das korbartige Gerüst ein verhältnismäßig hohes Gewicht aufweist, wenn es die gewünschte Steifigkeit und Festigkeit aufweisen soll. Darüber hinaus vergrößert gerade der Teil des korbartigen Gerüsts, der sich im Motorraum befindet, das Bauvolumen des Aggregats erheblich, so daß eine solche Lösung aus Platzgründen oftmals ausgeschlossen werden muß.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Aggregate zu beseitigen und ein Bremsgerät zu schaffen, das bei geringem Gewicht äußerst formsteif ist, leicht am Fahrzeug montierbar ist, und bei

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dem der Hauptzylinder ausgetauscht werden kann, ohne daß der Verstärker von der Spritzwand getrennt werden muß.

Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch einen dxe eine Gehäuseschale des Unterdruckgehäuses umgreifenden, zu ihrer Rotationsachse parallelen etwa hohlzylindrischen Kragen, dessen eines Ende mit der Spritzwand verbunden, beispielsweise verschraubt, vernietet oder verschweißt ist und dessen anderes Ende mit dem radial äußeren Rand einer Gehäuseschale verlappt, verfalzt oder einstückig mit dieser ausgebildet ist. Dadurch, daß die Länge des hohlzylindrischen Kragens ohne nennenswerten fertigungstechnischen Aufwand in der laufenden Produktion geändert werden kann, ist es möglich, für verschiedene Fahrzeugtypen einen einzigen Verstärkertyp (jedoch mit verschieden bemessenen Kragen) vorzusehen. Der im Motorraum befindliche Teil des Verstärkers ist in diesem Falle nur gerade so groß bemessen, wie es aus physikalischen Gründen erforderlich ist. Die Gehäuseschalen des Verstärkergehäuses selbst können glattflächig und ohne Rücksichtnahme auf eine Halterung des Verstärkers gestaltet sein. Die sonst üblichen Bohrungen für Befestigungsschrauben an der pedalseitigen Gehäuseschale entfallen bei dem Verstärker nach der Erfindung vollständig, was den Vorteil hat, daß sich die Gefahr verringert, daß das Gehäuse undicht ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist eine der beiden Gehäuseschalen im Bereich ihres radial äußeren umlaufenden Randes einen hohlzylindrischen Kragen auf, der sich bis an die Spritzwand erstreckt und an seinem einen Ende mit einem Flansch versehen ist, der mit der Spritzwand verschraubt oder vernietet ist, wobei am anderen Ende

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des etwa hohlzylindrischen Kragens Lanzierungen oder Ausklinkungen vorgesehen sind, die hinter den äußeren Rand oder in Sicken oder Falze der anderen Gehäuseschale fassen.

Mit Vorteil ist der hohlzylindrische Kragen mit seinem einen Ende mit der Spritzwand verschraubt, vernietet oder verschweißt und übergreift mit seinem am anderen Ende vorgesehenen, umgebördelten Rand die Bördel- oder Falzverbindung der beiden Gehäuseschalen (3d, 4d) und ist mit Ausklinkungen oder Lanzierungen versehen, die mit dem äußeren Rand der einen Gehäuseschale zusammenwirken, wobei der Rand dieser Gehäuseschale seinerseits formschlüssig mit dem Rand der anderen Gehäuseschale, beispielsweise über Lanzierungen, verbunden ist.

Bei einer Ausführungsform mit einem Kragen, der von den beiden Gehäuseschalen getrennt ausgebildet ist, weist der die Bördel- oder Falzverbindung der beiden Gehäuseschalen umschließende hohlzylindrische Kragen sich radial nach innen zu erstreckende Sicken, Bördelungen oder Einscherungen auf, die an den Rändern der radial nach außen zu abgebogenen Kanten oder Bördelungen der Gehäuseschalen anliegen und den Kragen gegen axiales Verschieben sichern.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Einige davon sind in den anhängenden Zeichnungen schematisch dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 Einen Längsschnitt durch den mit der Spritzwand verschraubten Bremskraftverstärker mit Befestigungsvorrichtung und

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Fig. 2-5 Teilschnitte durch die Randpartien der Gehäuseschalen verschiedener Bremskraftverstärker mit unterschiedlichen Ausführungsformen für deren Befestigung an der Spritzwand eines Fahrzeugs.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht der Bremskraftverstärker aus dem zweischaligen Verstärkergehäuse 3, 4, der den Gehäuseinnenraum in die Kammern 5, 6 aufteilenden Rollmembrane 7, dem Membranteller 8, dem Vakuumanschluß 9, der mxt einem nicht näher dargestellten Hauptzylinder zusammenwirkenden Gerätefeder 10 und der in Lösestellung dargestellten Steuergruppe 2.

Die Gerätefeder 10 drückt den Membranteller 8 mit dem Verstärkerkolben 11 über den Steuergehäusedichtsitz an das Tellerventil 12 bzw. die Dichtfläche 13 und über die Anschlagscheibe 17 an die Gehäuseschale 3 auf Anschlag, wobei sich die Gerätefeder 10 andererseits an der Innenwand der Gehäuseschale 4 abstützt.

Die Stößelrückholfeder 15 drückt den Ventilkolben 16 über den Ventilkolbendichtsitz an das Tellerventil 12 und über die Anschlagscheibe 17 an das Verstärkergehäuse 3 auf Anschlag (somit stützt sich die Stößelrückholfeder 15 über den Ventilkolbendichtsitz ab).

Bei Betätigung des Stößels 18 in Pfeilrichtung wird die Federkraft der Stößelrückholfeder 15 überwunden und der Ventilkolbendichtsitz, ohne Leerweg, sofort geöffnet. Auf den Steuergehäusedichtsitz wirkt jetzt die Federkraft der Tellerventilfeder 19 und hält ihn weiterhin dicht. Die Atmosphäre strömt über den Ventilkolbendichtsitz und den

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Kanal 20 in die Arbeitskammer 5 und baut durch den Druckunterschied zur Kammer 6 eine Ausgangskraft an der Druckstange 21 auf. Der Membranteller 8 mit Verstärkerkolben läuft in Pfeilrichtung und die Dichtsitze treten in die sogenannte "Schnüffelstellung" ein. Die Übersetzung wird durch eine Reaktionsscheibe 22 eingestellt, die wahlweise auch durch eine Hebelmechanik ersetzt werden kann. Über dem Aussteuerpunkt kommt der Ventilkolben 16 an der Fläche 25 des Verstärkerkolbens 11 zum Anschlag und die Eingangskraft wird direkt über den Anschlag übertragen. Hierbei ist der Ventilkolbendichtsitz ganz geöffnet.

Wenn das Gerät löst, das heißt, die Eingangskraft wegfällt, wird der Ventilkolben 16 durch die Stößelrückholfeder 15 zurückgedrückt, bis die Scheibe 23 im Verstärkerkolben 11 anschlägt. Über den Ventilkolbendichtsitz nimmt der Ventilkolben 16 das Tellerventil 12 mit zurück, so daß der Steuergehausedichtsitz öffnet und die Atmosphäre aus der Kammer 5 über den Kanal 20, den Steuergehausedichtsitz und den Kanal 24 in die Kammer 6 abgesaugt werden kann. Der Steuergehausedichtsitz bleibt solange geöffnet, bis der Verstärkerkolben 11 mit dem Ventilkolben 16 und dem Tellerventil 12 ganz zurückgefahren ist und gegen seinen Anschlag an der Scheibe 17 läuft. Nun wird der Steuergehausedichtsitz von der Gerätefeder 10, die sich über den Dichtsitz am Teil 17 abstützt, zugedrückt. Das Gerät ist wieder in Lösestellung und kann erneut ohne Leerweg betätigt werden.

Das zweischalige Verstärkergehäuse 11, 33 ist mit Hilfe von Lanzierungen 26 (Eindrückungen, Einprägungen) zusamu djp die. Kammer 5 umschließende Gehäuse-

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schale 3 an ihrem radial äußerem Rand mit einem hohlzylindrischen Kragen 27 versehen ist, der die radial nach außen zu abgebogene Kante 28 der anderen Gehäuseschale übergreift. Die beiden Gehäuseschalen 3, 4 schließen den Randwulst 29 der Rollmembrane 7 zwischen sich ein, wobei die Lanzierungen 26 am hohlzylindrischen Kragen 27 so angeordnet sind, daß sie die abgebogene Kante 28 der Gehäuseschale 4 mit einer bestimmten Vorspannung gegen den Randwulst 29 und diesen gegen die Sicke 30 der Gehäuseschale 3 drücken. Der hohlzylindrische Kragen 27 ist mit einem Flansch 31 versehen, der mit Hilfe von mehreren, gleichmäßig über seinen Umfang verteilt angeordneten Schrauben 32 mit der Spritzwand 33 verbunden ist. Die Befestigung des Verstärkers an der Spritzwand 33 des Fahrzeugs mit Hilfe eines am hohlzylindrischen Kragen an seiner einen Gehäuseschale 3 angeordneten Flanschteils 31 hat zum einen den Vorteil, daß die Gehäuseschalen 3, hinsichtlich der Konfiguration ihrer Stirnflächen ohne Rücksichtnahme auf Befestigungsmittel gestaltet werden können und zum anderen, daß zumindest eine der beiden Gehäuseschalen 3 oder 4 dünnwandiger und leichter ausgebildet sein kann, da die über das Bremspedal und den Stößel 18 eingeleiteten Kräfte über den Flansch direkt auf die Spritzwand 33 übertragen werden.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Gehäuseschalen 3, 4 ist die das Doppelventil bzw. die Steuergruppe 2 umschließende, dem Bremspedal zugewandte Gehäuseschale 3 mit Hilfe des Flansches 31 an der Spritzwand 33 gehalten und befestigt; demgegenüber zeigen die Figuren 4 und 5 Ausführungsformen von Gehäuseschalen, bei denen der an der Spritzwand 33 befestigte Flansch 31c, 31d

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nicht einstückig mit der jeweiligen Gehäuseschale 3c, 3d oder 4c, 4d verbunden ist, sondern als ein separates Teil ausgebildet ist, daß mit den Gehäuseschalen mit Hilfe von Lanzierungen 41 bzw. 42 verbunden ist. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist der Flansch 31d an seiner der Gehäuseschale 3d zugekehrten Seite mit einer nach innen zu umgebördelten Kante 34 versehen, die die umlaufende Bördelkante 43 der Gehäuseschale 3d umgreift. Die Gehäuseschale 3d ist außerdem mit Hilfe von Lanzierungen 35 mit der hauptzylinderseitigen Gehäuseschale 4d fest verbunden, wobei der Randwulst 29 der Rollmembrane 7 zwischen den außen liegenden Randpartien der Gehäuseschalen 3d, 4d fest eingespannt ist.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform entspricht derjenigen nach Fig. 1, jedoch mit dem wichtigen Unterschied,, daß der hohlzylindrische Kragen 36 nicht Teil der pedalseitigen Gehäuseschale 3a ist, sondern Teil der hauptzylinderseitigen Gehäuseschale 4a. In diesem Falle ist die Gehäuseschale 3a vollständig von Pedalkräften entlastet, da die vom Stößel 18 über den Ventilkolben 16 die Reaktionsscheibe 22 und die Druckstange 21 auf den Kolben des Hauptzylinders einwirkenden Pedalkräfte direkt über das Gehäuse des Hauptzylinder (nicht näher dargestellt) auf die Gehäuseschale 4a und damit auf den Flansch 37 und die Spritzwand 33 übertragen wird.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 2 dadurch, daß der zylindrische Kragen 44 nicht mit einem Flanschteil versehen ist, sondern daß der hohlzylindrische Kragen 44 direkt mit einem an dieser Stelle als Rohrstutzen 39 ausgebildeten Teil der Spritzwand 40 verbunden ist.

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Auflistung der Einzelteile

2 Steuergruppe

3 Gehäuseschale

4 Gehäuseschale

5 Kammer

6 Kammer

7 Rollmembrane

8 Membranteller

9 Vakuumanschluß

10 Ger'ätefeder

11 Verstärkerkolben

12 Tellerventil

13 Dichtfläche

14 Anschlagscheibe

15 Stößelrückholfeder

16 Ventilkolben

17 Anschlagscheibe

18 Stößel

19 Tellerventilfeder

20 Kanal

21 Druckstange

22 Reaktionsscheibe

23 Scheibe

24 Kanal

25 Anschlagfläche

26 Lanzierung

27 hohlzyl.Kragen (Fig.l)

28 abgebogene Kante

29 Randwulst

30 Sicke

31 Flansch

32 Schraube

33 Spritzwand

34 umgebördelte Kante (Fig.5)

35 Lanzierung (Fig.5)

36 hohlzyl.Kragen (Fig.2)

37 Flansch (Fig. 2)

38 hohlzyl.Kragen (Fig.5)

39 Rohrstutzen (Fig. 3)

40 Spritzwand (Fig. 4)

41 Lanzierung (Fig. 5)

42 Lanzierung (Fig. 4)

43 Bördelkante (Fig. 5)

44 hohlzyl.Kragen (Fig.3)

L e e r s e i t e

Claims

ALFRED TEVES GMBH 29.05.1984

Frankfurt (M) ZL/Tu/k

P 5592/ 0936Q

N. Henein -

G. Klostermann -

Patentansprüche

Mechanisch gesteuertes Bremsgerät für ein Kraftfahrzeug, das einen Hauptzylinder und einen Verstärker, der die Druckdifferenz zwischen einem Unterdruck und dem atmosphärischen Druck nutzt, umfaßt, wobei der Verstärker im wesentlichen aus einem aus zwei über eine Falzpder Bördelverbindung zusammengefügten Gehäuseschalen (3, 4) gebildeten Unterdruckgehäuse, einem Doppelventil (2) und einem Stößel (18), der zur Einleitung des Bremsvorgangs dient, besteht und Mittel aufweist, die der Befestigung des Verstärkers an der Spritzwand (33, 40) dienen, gekennzeichnet durch einen die eine Gehäuseschale des Unterdruckgehäuses (3, 4) umgreifenden, zu ihrer Rotationsachse parallelen, etwa hohlzylindrisch ausgeformter Kragen (27, 36), dessen eines Ende mit der Spritzwand (33, 40) verbunden, beispielsweise verschraubt, vernietet oder verschweißt ist und dessen anderes Ende mit dem radial äußeren Rand einer Gehäuseschale (3, 4) verbördelt, verlappt, verfalzt oder einstückig mit einer der Gehäuseschalen ausgebildet ist.

ALFRED TEVES GMBH ' ...P 5592
2. Mechanisch gesteuertes Bremsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine der beiden Gehäuseschalen (3, 4) im Bereich ihres radial äußeren umlaufenden Randes einen hohlzylindrischen Kragen (27, 36) aufweist/ der sich bis an die Spritzwand (33) erstreckt und an seinem einen Ende mit einem Flansch (31, 37) versehen ist, der mit der Spritzwand (33) verschraubt oder vernietet ist, wobei am anderen Ende des etwa hohlzylindrischen Kragens (27, 36) Lanzierungen oder Ausklinkungen (26, 41) vorgesehen sind, die hinter den äußeren Rand oder in Sicken oder Falze der anderen Gehäuseschale fassen.
3. Mechanisch gesteuertes Bremsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der hohlzylindrische Kragen (38) mit seinem einen Ende mit der Spritzwand (33) verschraubt, vernietet oder verschweißt ist und mit seinem am anderen Ende vorgesehenen, umgebördelten Rand (34) die Bördel- oder Falzverbindung (43) der beiden Gehäuseschalen (3d, 4d) übergreift und mit Ausklinkungen oder Lanzierungen (41) versehen ist, die mit dem äußeren Rand der einen Gehäuseschale (3d) zusammenwirken, wobei der Rand dieser Gehäuseschale (3d) seinerseits formschlüssig mit dem Rand der anderen Gehäuseschale (4d), beispielsweise über Lanzierungen (35) verbunden ist.
4. Mechanisch gesteuertes Bremsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Bördel- oder Falzver-

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bindung der beiden Gehauseschalenumschließende hohlzylindrische Kragen sich radial nach innen zu erstreckende Sicken, Bördelungen oder Einscherungen aufweist, die an den Rändern der radial nach außen zu abgebogenen Kanten oder Bördelungen der Gehäuseschalen anliegen und den Kragen gegen axiales Verschieben sichern.