DE4311263A1

DE4311263A1 - Dämpfungseinrichtung insbesondere für ein hydraulisches Bremssystem

Info

Publication number: DE4311263A1
Application number: DE4311263A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Maisch; Robert Mergenthaler; Harald Dipl Ing Hellmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-04-06
Filing date: 1993-04-06
Publication date: 1994-10-13
Also published as: GB2277128B; US5460438A; JPH0791401A; GB9406805D0; GB2277128A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Dämpfungseinrichtung nach der Gat tung des Hauptanspruchs.

Dämpfungseinrichtungen in Verbindung mit hydraulischen Bremssystemen sind durch die GB-PS 15 90 003 bekannt und weisen innerhalb eines Gehäuses je einen von einem Deckel verschlossenen Hohlraum sowie je einen Einlaßkanal und einen Auslaßkanal auf, wobei dem jeweiligen Auslaßkanal eine Drossel zugeordnet ist. Zur Dämpfung wird Gebrauch gemacht von der Volumenelastizität eines in dem jeweiligen Hohlraum befindlichen hydraulischen Druckmittels, hier der sogenannten Brems flüssigkeit. Durch die EP 0 479 962 A1 ist eine gleichartige Dämp fungseinrichtung bekannt, deren Deckel mit einem rohrartigen Stutzen versehen ist, der in eine zylindrische Bohrung, die sich im Gehäuse befindet, eingesteckt und relativ zu dieser abgedichtet und axial fixiert ist. Weil lediglich die Volumenelastizität des Druckmittels genutzt ist, ist ein gegebenenfalls störender Raumbedarf für solche Dämpfungseinrichtungen nicht ausschließbar.

Durch die WO 90/12713 ist eine weitere Dämpfungseinrichtung für ein hydraulisches Bremssystem bekannt. Diese Dämpfungseinrichtung weist einen ebenfalls von einem Deckel verschlossenen Hohlraum auf, in den jedoch nur ein Kanal mündet, der deshalb abwechselnd als Einlaßkanal und als Auslaßkanal dient. In dem Hohlraum befindet sich ein elasto meres Energiespeicherelement. Dieses ist ein beispielsweise ellip tisch geformter elastomerer Körper, dessen Gefügekern eine große Elastizität aufweist und dessen den Gefügekern umschließende Hülle aus einem Material großer Dichte und Steifigkeit mit elastischer Verformungseigenschaft besteht. Gemäß einem Vorschlag soll dabei die variable Volumenaufnahme des elastomeren Energiespeicherelements maximal 2 mm³ pro einem Bar Druck betragen. Nachteilig ist, daß bei intensiver elastischer Verformung das elastomere Energiespei cherelement gegebenenfalls stark erwärmt wird und dadurch seine Elastizität ändert. Auch ist nicht ausschließbar, daß infolge sol cher Erwärmung die Werkstoffe des elastomeren Energiespeicherele ments schnell altern und verspröden und dadurch Dämpfungsvermögen einbüßen.

Durch die DE-OS 22 08 491 ist eine weitere Dämpfungseinrichtung zur Pulsationsdämpfung bekannt, die einen Druckbehälter mit mindestens einer durch eine erste Knickkante begrenzten Druckbehälterwandung aufweist. Diese Druckbehälterwandung ist einerseits den Druckpul sationen im hydraulischen Druckmittel und andererseits der umgeben den Atmosphäre ausgesetzt und nach Art einer Metallmembran biege elastisch ausgebildet. Die Biegeelastizität bestimmt die Volumen aufnahme je Druckänderungseinheit. Falls durch fortlaufende pulsie rende Beanspruchung eine Druckbehälterwandung undicht wird, geht Druckmittel verloren und das zugeordnete hydraulische System versagt.

Eine weitere durch die DE-OS 21 27 685 bekannte Dämpfungseinrichtung besitzt einen ersten Hohlraum, der mit dem hydraulischen Druckmittel des zugeordneten hydraulischen Systems gefüllt ist, einen zweiten Hohlraum mit einer Luftsäule und eine die beiden Hohlräume voneinan der trennende elastische Metallmembran. Es ist nicht ausschließbar, daß eine solche Metallmembran ermüdet und dadurch undicht wird. Dies führt zu dem Nachteil, daß infolge von zu dämpfenden Druckschwankun gen flüssiges Druckmittel in den zweiten Hohlraum gerät und daß dann bei Drucksenkungen Luft aus den zweiten Hohlraum in den ersten und schließlich in das hydraulische System gelangt. Insbesondere wenn das hydraulische System eine Fahrzeugbremsanlage ist, die mit einen Hauptbremszylinder zu betreiben ist, kann in die Bremsanlage gelang tes Druckmittel zu verminderter Bremsleistung und dadurch zu einem Unfall führen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß bei Undichtwerden der Metallmembran keine Luft oder kein Polstergas in das hydraulische Druckmittel gelangt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Dämp fungseinrichtung möglich. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 ergeben eine raumsparende Bauweise insbesondere mit Blick auf den Durchmesseranspruch für die Dämpfungseinrichtung. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3 ermöglichen es, die den zweiten Hohlraum umschließenden Metallmembranen beispielsweise in vorbekannten Hohl räumen unterzubringen. Die Weiterbildung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 4 hat den Vorteil, daß zum Zweck der verein fachten mechanischen Montage die Metallmembranen und der Deckel in einem einzigen Arbeitsgang einbaubar sind. Die kennzeichnenden Merk male des Anspruchs 5 haben den Vorteil, daß bei einer vorbekannten Konstruktion lediglich geringfügige Änderungen am Deckel notwendig sind, um zu dem Vorteil zu gelangen, den die kennzeichnenden Merk male des Anspruchs 4 ergeben.

Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 geben einen bevorzugten Werkstoff für die Metallmembran an. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 7 geben einen Bemessungsvorschlag an zur Gestaltung der wenigstens einen Metallmembran für die Verwendung in einer Fahrzeug bremsanlage, die typischerweise für Personenkraftwagen geeignet ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Gehäuse in Seitenansicht zum Teil im Schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1 und

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein mit vier Ausgängen für den Anschluß von vier nicht dargestellten Rad-Bremszylindern versehenes Gehäuse 1, das vier Regelkanäle auf nimmt, hat eine Grundplatte 2, in der von der in der Zeichnung un teren Schmalseite her vier Aufnahme-Bohrungen 3, 4, 5, 6 für je zwei Dämpfer 7 und 8 und für je zwei Speicher 9 und 10 vorgesehen sind. Andererseits trägt die Grundplatte 2 auf ihrer senkrechten Breit seite acht Aufnahmebohrungen 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 für acht Magnetventile der vier Regelkanäle, je vier Einlaß-Magnetventile 20, 21, 22, 23 und je vier Auslaß-Magnetventile 24, 25, 26, 27. Etwa auf halber Höhe der Breitseite der Grundplatte 2 sind zwei sich gleich achsig einander gegenüberliegende Rückförderpumpen 28 und 29 paral lel zur Breitseite sowie dazwischen ein Antriebsexzenter 30 und für diesen ein Motor 31 vorgesehen.

Die Grundplatte 2 hat desweiteren an ihren anderen drei Schmalseiten sechs Anschluß-Bohrungen 32, 33, 34, 35, 36, 37, zwei (32, 33) für zwei nicht dargestellte Hauptzylinder (in Tandem- oder Parallelan ordnung) und zwei (34, 35) für die beiden Rad-Bremszylinder der Vor derräder und zwei (36, 37) für die Rad-Bremszylinder der Hinterräder.

Wie die Fig. 1 und die Schnittdarstellungen gemäß den Fig. 2 und 3 erkennen lassen, sind bei dieser Bauart die Speicher und Dämpfer in Einbaulage des Gehäuses 2 unten angeordnet und von den darüber liegenden Magnetventilen 20 bis 27 liegen die Auslaß-Magnetventile 24, 25, 26, 27 höher als die ihnen jeweils zugeordneten Einlaß-Mag netventile 20, 21, 22, 23. Das hat den Vorteil, daß beim Entlüften des hydraulischen Systems die Luft durch die Auslaß-Magnetventile 24, 25, 26, 27 zu den Rad-Bremszylindern hin abströmen kann. Ande rerseits ist zum Speicher 9 bzw. 10 hin durch einen Kanal 44 ein Gefälle geschaffen, durch das die Flüssigkeit automatisch zurück fließen kann. Ebenfalls durchströmt ist durch einen Kanal 45 der Dämpfer 7 bzw. 8 von der Rückförderpumpe her, wobei die Flüssigkeit durch eine Drossel 46 und einen Kanal 47 zum Hauptzylinder-Anschluß 32 gelangt (vergleiche Fig. 2).

Das Schnittbild nach der Fig. 4 zeigt, daß die Aufnahme-Bohrungen 11/12; 13/14; 15/16; 17/18 für je ein Paar (hier 11/12 und 15/16) von Einlaß- und Auslaß-Magnetventilen durch zwei Schrägkanäle 40/41 und 42/43 miteinander verbunden sind. Diese Schrägkanäle 40/41 und 42/43 haben keine nach außen führende Öffnungen. Stopfen und Kugel dichtungen sind deshalb hier überflüssig.

Zum Dämpfer 7 gehören innerhalb des Gehäuses 2 eine Bohrung 50, ein die Bohrung 50 nach außen verschließender Deckel 51, eine erste Wan dung 52 und eine zweite Wandung 53. Der Deckel 51 hat eine stirn seitige Wand 54, an die ein rohrförmiger Stutzen 55 angeformt ist. Der rohrförmige Stutzen 55 taucht in die Bohrung 50 ein und ist in einer axialen Richtung mittels seines Sicherungsringes 56 gesi chert. Ein Dichtungsring 57 verhindert den Verlust von hydraulischem Druckmittel aus dem Dämpfer 7.

Die Bohrung 50 und der Deckel 51 bis hin zur stirnseitigen Wand 54 umgrenzen einen ersten Hohlraum 58.

Die erste Wandung 52 und bevorzugt auch die zweite Wandung 53 sind als metallische Membranen ausgebildet und schließen zwischen sich einen zweiten Hohlraum 59 ein. Hierfür ist beispielsweise die zweite Wandung 53 tellerartig mit einem Rand 60 ausgebildet und mit einem Rand 61 der ersten Wandung 52 dicht verbunden. Das Verbinden kann beispielsweise durch Löten oder Schweißen oder in einer sonstigen für das Herstellen von Barometerdosen und Manometern bekannten Weise durchgeführt werden. Beispielsweise kann man die erste Wandung 52, die die erste metallische Membran bildet, gewellt ausbilden, so wie man dies bei sogenannten Plattenfedermanometern kennt.

In erfindungsgemäßer Weise ist der zweite Hohlraum 59 evakuiert. Dies ist erreichbar, wenn die erste Metallmembran 52 mit der zweiten Metallmembran 53 im Vakuum zusammengelötet oder zusammengeschweißt wird. Das Evakuieren kann aber auch nach dem dichten Vereinigen der zweiten Metallmembran 53 mit der ersten Metallmembran 52 durchge führt werden durch eine nachher zu verschließende Öffnung. Der er findungsgemäße Gedanke, an einer Seite von solchen metallischen Membranen 52, 53 ein Vakuum vorzusehen, ist nicht auf die in den Figuren dargestellte direkte Verbindung der Metallmembranen 52 und 53 entlang von deren Rändern 60 und 61 beschränkt.

Die Durchmesser der beiden Metallmembranen 52 und 53 sind so ge wählt, daß beim Verbringen von ihnen in die Bohrung 50 ein Ringspalt zur Bohrung 50 verbleibt. Um das Einbringen der Metallmembranen 52 und 53 zu erleichtern, ist die zweite Metallmembran 53 mit dem rohr artigen Stutzen 55 des Deckels 51 verbunden. Zu diesem Zweck besitzt angrenzend an die Metallmembran 53 der rohrartige Stutzen 55 einen Befestigungsrand 62, an den stirnseitig die zweite Metallmembran 53 angelötet oder angeschweißt ist. Zwischen der zweiten Metallmembran 53 und dem Dichtungsring 57 durchdringt wenigstens eine Öffnung 63 den rohrartigen Stutzen 55, so daß ein in die Bohrung 50 einleit barer Druck nicht nur die erste Metallmembran 52 sondern auch die zweite Metallmembran 53 beaufschlagen kann. Zur Zuführung eines hydraulischen Druckmittels und zum Aufbauen des genannten Druckes dient der in der Fig. 2 ersichtliche Kanal 45. Das hydraulische Druckmittel ist aus der Bohrung 50 ableitbar durch die Drossel 46 und den Kanal 47 zu irgendwelchen Empfängern wie einen Hauptbrems zylinder. Im Falle der Versorgung von Radbremszylindern ist das hydraulische Druckmittel die sogenannte Bremsflüssigkeit.

Die erste Metallmembran 52 und die zweite Metallmembran 53 sind bei spielsweise herstellbar aus einer aushärtbaren Kupfer-Berillium-Le gierung. Bei vorgegebenen Durchmessern der Metallmembranen 52 und 53 werden deren Dicken derart ausgewählt, daß bei der Verwendung in einem hydraulischen Bremssystem eines Personenkraftwagens eine Druckerhöhung von 100 bar in der Bohrung 50 einen Zustrom von etwa 0,05 cm³ bis 0,06 cm³ des hydraulischen Druckmittels ergibt. Wird die Dämpfungseinrichtung in einem anderen Bremssystem oder in einem anderen hydraulischen System verwendet, so kann eine andere als die genannte Volumenelastizität zu einer vorteilhaften Dämp fungswirkung führen.

Weil der zweite Hohlraum 59 verhältnismäßig klein ist, kann, falls eine der beiden Metallmembranen 52 bzw. 53 beschädigt und undicht wird, lediglich eine vergleichsweise geringe Menge des hydraulischen Druckmittels in den zweiten Hohlraum 59 eindringen. Und weil durch das erfindungsgemäße Evakuieren bedingt weder Luft noch Gas sich in dem zweiten Hohlraum 59 befindet, kann anläßlich von Druckpulsa tionen im ersten Hohlraum 58 in das dort befindliche hydraulische Druckmittel keine Luft und auch kein Gas eindringen. Insoweit bleibt das hydraulische Druckmittel frei von unerwünschten oder gar gefähr lichen Elastizitäten. Dies ist insbesondere dann von besonderem Vor teil, wenn das hydraulische System ein hydraulisches Bremssystem mit einem Hauptbremszylinder ist, dessen Förderkapazität bekanntlich durch den längstmöglichen Kolbenhub beschränkt ist.

Der Dämpfer 8 ist in gleicher Weise wie der Dämpfer 7 aufgebaut. Ergänzend sei noch bemerkt, daß der erfindungsgemäße Gedanke des Evakuierens des zweiten Hohlraums auch übertragbar ist in die Dämp fungseinrichtung gemäß der Fig. 1 der DE-OS 21 27 685 oder in ir gendeine andere konstruktive Ausführung.

Claims

1. Dämpfungseinrichtung mit einem Gehäuse, mit einem ersten Hohlraum im Gehäuse zur Aufnahme von hydraulischem Druckmittel eines hydrau lischen Systems, insbesondere eines hydraulischen Bremssystems mit einem zweiten Hohlraum, und mit einer elastischen Metallmembran, die den zweiten Hohlraum vom ersten Hohlraum trennt, dadurch gekenn zeichnet, daß der zweite Hohlraum (59) evakuiert ist.

2. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Abstand von der elastischen Metallmembran (52) eine zusätz liche Metallmembran (53) vorgesehen ist, und daß beide Metallmem branen (52, 53) zwischen sich den zweiten Hohlraum (59) einschließen.

3. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß beide Metallmembranen (52, 53) innerhalb des ersten Hohlraums (50, 58) untergebracht sind, und daß der erste Hohlraum (50, 58) von einem Deckel (51) verschlossen ist.

4. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Metallmembran (53) mit dem Deckel (51) vereinigt ist.

5. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (51) einen rohrartigen Stutzen (55) aufweist, der abge dichtet in eine im Gehäuse (2) befindliche Bohrung (50) eintaucht, und daß die Metallmembran (53) an dem eingetauchten Stutzen (55) befestigt ist, und daß ausgehend von der Bohrung (50) wenigstens eine Öffnung (63) in den rohrartigen Stutzen (55) mündet.

6. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Metallmembran (52, 53) aus einer Kupfer-Berillium-Legierung hergestellt ist.

7. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die wenigstens eine Metallmembran (52, 53) so gestaltet ist, daß bei Verwendung in einem Fahrzeugbremssystem bei einem Druckanstieg von 100 bar im ersten Hohlraum (58) dieser Hohlraum (58) zusätzlich ein Volumen von im wesentlichen 0,06 cm³ aufnimmt.