【発明の詳細な説明】
ブレーキブースタ及びその組立て方法
本発明は、請求項１の前提部分に記載のブレーキブースタと、ブレーキブース
タの組立て方法とに関する。
現在では乗物用のブレーキ装置は通常はブレーキブースタを備え、該ブレーキ
ブースタは、少なくとも乗用車の場合には、通常はバキュームブレーキブースタ
(Unterdruckbremskraftverstaerker)として設計され、運転者により加えられる
ブレーキ操作力を快適なレベルに、すなわち比較的低いレベルに維持するのに用
いられる。このようなブレーキブースタは複数の個別部品から成り、それぞれの
個別部品は寸法公差範囲を有する。従って作動行程に沿ってブレーキブースタの
中に長さ誤差が発生するのを回避することは不可能であり、一群のブレーキブー
スタにおける均一な特性を保証するため、これらの長さ誤差は補償されなければ
ならない。とりわけこの面で決定的であるのはブレーキブースタの入力部材と力
伝達部材との間の寸法であり、該入力部材は例えばバルブピストンとして設計さ
れ、該力伝達部材は前記入力部材に作動方向で後続し、エラストマ材料から形成
されているディスクであることが多く、従ってリアクションディスクと呼称され
る。前記入力部材と前記リアクションディスクとの間の前述の寸法は専門家によ
りｚ寸法（ｚ−Ｍａβ）とも呼称される。ｚ寸法は実質的にブレーキ作動の初期
段階におけるブレーキブースタの特性を定め、前記特性はロックイン特性（Eins
prungverhalten）としても知られている。ｚ寸法が小さい場合には乗物用のブレ
ーキ装置は予め定められたブレーキ操作力において、ｚ寸法が大きい場合に比し
て、より弱く応答する。ｚ寸法の僅かな変化によってさえもブレーキブースタの
応答特性の変化は、感知可能な程度の大きさとなるので、所望の特性が大量生産
においても高い信頼性を以て維持されるように、この点における可能な限り良好
な誤差補償が望ましい。
別の重要な寸法が、ブレーキブースタの出力部材と下流のサブアセンブリ、例
えばブレーキマスターシリンダとの間に生ずる。この場合にも不可避な長さ誤差
によりアイドル行程が多かれ少なかれ発生し、これらのアイドル行程は作動中に
、望ましくない影響をブレーキ装置の特性上に与える。
２つの異なる方法が、誤差補償を達成するために提案され、双方の提案は共に
実際の上で使用されている。第１の方法は寸法実際値と寸法目標値との間の偏差
を、部分的に組立てられたブレーキブースタについての測定により求め、次いで
、対応する距離補償部品、例えばディスタンスディスク(Distanzscheiben)を使
用することにより、予め定められた長さ目標値に可能な限り良好な近似が得られ
ることを保証する。この場合の前提条件は、距離補償部品すなわちディスク、リ
ング等が比較的大きい数の、段階化された寸法で使用可能であることである。し
かし寸法目標値に対する近似はただ１つしかこの方法では達成されない。更にこ
れらの距離補償手段をブレーキブースタの組立ての間に組み込むには時間がかか
り、従ってコストがかかる。何故ならば、組み込まれた厚さと、場合に応じて、
組み込み状態との検査が必要であるからである。複数のディスタンスディスク又
は同リングが使用されなければならない場合には、これらの部品の波状性により
ばねシステムが形成され、該ばねシステムが、望ましくない影響をブレーキブー
スタ或はブレーキ装置の特性に与える。
第２の方法は、ブレーキブースタの作動行程に沿って長さを調整できる特定の
部品を設計することであり、これにより、次いで特定の長さ目標値が設定され得
る。このような解決法は例えばドイツ特許出願公開明細書第４２０８３８４号か
ら公知である。ブレーキブースタが乗物の中に既に設置されている場合でも長さ
可変の部品の長さが設定されるようにドイツ特許出願公開明細書第４３１７４９
０号により提案される環状スリーブは延長部を有し、この延長部によりスリーブ
と、複数の部品から成るバルブピストンの、前記スリーブに結合されている部品
とが回転することが可能である。
距離補償のために実行される設定作業は同様に時間がかかり、長さ調整可能な
部品のいずれにせよ高い値段と相俟って、ブレーキブースタの生産コストを増す
効果を有する。
本発明が基礎とする目的は、入力部材及び、又は出力部材の長さが、所要の長
さ目標値に可能な限り正確に相当するブレーキブースタを提供することにある。
本発明が基礎とする目的は更に、前記入力部材及び、又は前記出力部材の長さが
、所要の長さ目標値に可能な限り正確に対応するブレーキブースタを可能な限り
小さいコストで生産することを可能にする、ブレーキブースタの組立て方法を提
供することにある。
この目的は本発明により、前記入力部材の長さ及び、又は前記出力部材の長さ
が、前記入力部材及び、又は前記出力部材の材料の圧縮成形(Druckumformuung)
すなわち据込みにより所望長さに寸法修正されているブレーキブースタにより達
成される。従って本発明のブレーキブースタにおいては入力部材の長さ及び、又
は出力部材の長さは所要の長さ目標値に単に近似されるのではなく、所要の所望
長さに相当する。このことの意味は、１つのシリーズの各ブレーキブースタの入
力部材の長さ及び、又は出力部材の長さが、その１つのブレーキブースタに正確
に適合させられるということである。
圧縮成形の意義は、本発明の範囲内では、プレス加工又は衝撃による材料成形
により、なかんずく、成形された部分の表面において材料締固めすなわち材料の
圧縮が発生し、従って耐摩耗性が高められることである。従って本発明によれば
入力部材又は出力部材から材料が除去されるのではなく、その代わりに既存の材
料が、所望の寸法修正(Kalibrierung)が達成されるように圧力により変形させら
れる。
前述の目的は、請求項９に記載のステップを有する、ブレーキブースタの組立
て方法によっても達成される。この組立て方法はなかんずく金属部品の寸法修正
に適する。何故ならば金属部品は圧縮成形により、所定の仕方で据込み加工され
、このようにして、所望長さに相当する寸法にされるからである。ブレーキブー
スタの従来の組立て方法に比して本発明の組立て方法においては、異なる寸法の
距離補償部品を保管しておく必要がなく、入力部材及び、又は出力部材自身が、
特定のブレーキブースタのために定められている寸法に応じて材料の圧縮成形に
より寸法修正装置において所要の長さ目標値に正確に形成される。この目的のた
めに、長さが少なくとも可及的最大の長さ目標値に相当する入力部材及び、又は
出力部材が供給される。寸法修正装置は、対応する部品の圧縮成形を迅速かつ正
確に実行するに用いられるプレスを備えている。
本発明の組立て方法の１つの好ましい実施形態においては、成形力は、求めら
れた寸法実際値と既定の寸法目標値との間の差の関数である。
ブレーキブースタの入力部材及び、又は出力部材が複数部品から成ることは特
に好ましい。何故ならぼ、このことにより、入力部材の、又は出力部材の１つの
端部部分のみが寸法修正処理を受けるだけでよいからである。例えばブレーキブ
ースタの入力部材は作動ピストン又はバルブピストンとして形成され、このよう
なピストンの、リアクションディスクに面する端部部分は別個の接触ディスク(F
uehlscheibe)として設計される。この場合にはこの接触ディスクのみが寸法修正
されればよい。ブレーキブースタの出力部材もリアクションピストンとして設計
されることが可能であり、このピストンの自由端、すなわちマスターシリンダに
面する端部は、別個のヘッド部品として設計され、従って、このヘッド部品のみ
が寸法修正されればよい。
寸法修正処理は、好ましくは、入力部材の、又は出力部材の自由端の形状が変
化しないか又はいずれにせよほぼ変化しないように実行される。従って例えば接
触ディスクの、リアクションディスクに面する端部、又は、ヘッド部品の、マス
ターシリンダに面する端部が特定の形状を有する場合には、この形状は可能な限
り寸法修正処理により変化させられてはならない。圧縮成形のためにはこのこと
は、寸法修正される部品を衝撃する又はプレスするプレスラムが、寸法修正され
る部品の、該プレスラムに面する端面の形状に従って形成されることを意味する
。
本発明による好ましい組立て方法においては前記寸法修正装置が自動的に前記
入力部材及び、又は前記出力部材を、寸法実際値と寸法目標値との間の差に従っ
て所望長さに寸法修正し、次いで前記部材を組込みのために準備するように設計
される。これは、結果のデータが前記測定装置に測定動作の時間の近くの時点で
供給されるように例えば、前記寸法修正装置を測定装置に、コンピュータ・ユニ
ットを介して接続することによって達成できる。寸法修正される部品が例えば寸
法修正装置に振動コンベヤにより搬送され、寸法修正された部品が寸法修正装置
から出されて例えば樋を介してブレーキブースタの組立ての場所に搬送されるこ
とが可能である。
本発明によるブレーキブースタの場合、入力部材の別個の端部部分、すなわち
接触ディスクとして形成されている端部部分は、圧縮成形、すなわち据込み加工
により寸法修正されることが可能であり、前記接触ディスクは少なくとも１つの
材料欠如部を有し、該材料欠如部は、前記接触ディスクの長さが該接触ディスク
の圧縮成形により変化させられる際に該ディスクの直径が同時に変化させられな
いことが可能であるように配置されている。このような材料欠如部は、好ましく
は接触ディスクの底部における環状凹みから成り、この環状凹みの中に材料は、
該接触ディスクが寸法修正処理中に圧縮されつつあるときに逃れることができる
。
本発明によるブレーキブースタにおいて出力部材が、例えば別個のリアクショ
ンピストンヘッドを有するリアクションピストンの形態で複数部品から成る場合
には、前記リアクションピストンの前記ヘッドは好ましくは基部(Basis)を有し
、該基部は環状カラーとして形成され、前記基部の直径は前記ヘッドの残りの部
分の直径に比して更に長い。この基部は、直径の変化が生じないように、圧縮成
形の間はプレスの中で完全に包囲される。このようにして、成形処理の間に発生
する力は同時に半径方向に逸らされ、このことにより基部の領域内に亀裂が発生
することが回避される。寸法修正の間のヘッドの成形によりヘッドの残りの部分
の直径が、圧縮成形後の環状カラーの直径よりも大きくなってはならないので、
前記環状カラーの前記直径によって更に最大許容変形に関し限界が設定される。
従って、全体として、本発明のブレーキブースタと本発明の組立て方法において
、ブレーキブースタの入力部材及び、又は出力部材の寸法修正が、対応する部品
における長さを変えることのみにより行われ、直径が同時に変化しないことが必
要である。不可避な場合にのみ直径は、ブレーキブースタの機能にとって決定的
でも危険でもない、正確に定められた領域内で、寸法修正処理の間に変化するこ
とが許される。
本発明のブレーキブースタ及びこのブレーキブースタの組立て方法の１つの好
ましい実施形態が以下において添付図を参照しながら詳細に説明される。
図１は別個に形成された接触ディスクと別個のリアクションピストンヘッドと
を有するバキュームブレーキブースタの部分断面図、図２は寸法修正されていな
いリアクションピストンヘッドの側面図、図３は図２に示されるものから僅かな
圧縮成形により得られた寸法修正された状態のリアクションピストンヘッドの側
面図、図４は図２に示されるものから最大に許容された圧縮成形により得られた
寸法修正された状態のリアクションピストンヘッドの側面図、図５は圧縮成形に
より図２のリアクションピストンヘッドを寸法修正するための寸法修正装置の概
略図、図６は圧縮成形によって寸法修正されるように設計された接触ディスクの
断面図、図７は圧縮成形により図６の接触ディスクを寸法修正するための寸法修
正装置の概略図である。
図１は自動車用ブレーキ装置のための、１０により示されているバキュームブ
レーキブースタを示し、前記ブレーキブースタにはブレーキマスターシリンダ１
２が後続し、該ブレーキマスターシリンダ１２は以下において単にマスターシリ
ンダと呼称される。
ブレーキブースタ１０はハウジング１０を有し、該ハウジング１０は軸心Ａに
関してほぼ回転対称であり、２つのセミモノコック構造のハウジング部分１６及
び１８から成る。動作室２０及び真空室２２がハウジング１４の中に可動壁２４
により形成され、該可動壁２４は２つの室２０及び２２を気密に分離している。
運転状態では真空室２２は常に真空源に接続され、動作室２０は選択的に真空源
又は大気圧に接続されることが可能である。この目的のために制御弁装置２６が
設けられ該制御弁装置２６のハウジング２８は前記可動壁２４に連結され、従っ
て、前記ハウジング２８と前記可動壁２４とは一緒に、ブレーキブースタ１０の
ハウジング１４に対して相対的に移動する。
棒状作動部材３０の、図示例では球状に設計されている端部は前記制御弁装置
２６に作用し、該作動部材３０の、図示されていない他端は自動車ブレーキ装置
のブレーキペダルに連結されている。ブレーキ装置が作動される場合に運転者に
よりブレーキペダルに加えられる作動力は前記作動部材３０を介して入力部材３
２に導入され、該入力部材３２は軸心Ａに沿って変位可能であり、図示の実施形
態ではバルブピストン３４と、作動状態において該バルブピストン３４に軸心方
向で隣接する別個の接触ディスク３６とから成る。
前記接触ディスク３６は力伝達部材と接触しており、該力伝達部材は図示の実
施形態ではリアクションディスク３８により形成され、該リアクションディスク
３８はエラストマ材料から成り、前記制御弁装置２６の前記ハウジング２８の端
部凹み４０の中に収容されている。出力部材４２がリアクションディスク３８に
ブレーキブースタの作用方向で軸心方向に隣接し、該出力部材はこの実施形態で
はＴ形長手方向断面のリアクションピストン４４と、リアクションピストン４４
に接続させられ自由半球端部４８を有する別個のリアクションピストンヘッド４
６とにより形成されている。
作動力が作動部材３０を介して入力部材３２の中に導入されると入力部材３２
は図１の左側へ変位させられ、このことにより、バルブピストン３４に形成され
ている弁座５０が弁閉鎖部材５２から離れるので、大気圧を動作室２０の中に供
給することが可能となる。これと同時に前記接触ディスク３６がエラストマ製リ
アクションディスク３８の中に押し込まれる。大気圧が動作室２０の中に供給さ
れることにより可動壁２４が制御弁装置２６のハウジング２８と一緒に左側へ変
位させられ、増加された作動力を出力部材４２に伝達し、次に出力部材４２がこ
の力をリアクションピストンヘッド４６の半球端部４８を介してマスターシリン
ダ１２の一次ピストン５４に伝達する。圧縮コイルばね５６がブレーキブースタ
１０のハウジング１４の中に組み込まれており、該圧縮コイルばね５６は、制動
動作が終了した後に可動壁２４を図１に示されている初期位置に戻すのに用いら
れ、該初期位置において２つの室２０及び２２は互いに制御弁装置２６により分
離されている。このように、ブレーキブースタ１０の機能及び構成はこのタイプ
の従来のブレーキブースタに対応しており、従ってこれ以上の説明は不要である
。
ブレーキブースタ１０の機能にとって重要な寸法、すなわちなかんずくブレー
キブースタの応答特性すなわちロックイン特性に顕著な影響を有する寸法が、図
１から分かるｚ寸法である、すなわち接触ディスク３６とリアクションディスク
３８との間の間隔である。自動車メーカはそれぞれの自動車モデルに対して特定
のｚ寸法を前もって定め、このｚ寸法により、自動車メーカにより所望されるブ
レーキブースタ特性が達成される。この場合、大きいｚ寸法はブレーキブースタ
１０による迅速かつ強力な応答を実現し、小さい前記寸法（ｚ＝０でさえも可能
である）は反対の効果を有する。
ブレーキブースタ１０の、別の重要な機能的寸法は同様に図１から分かる寸法
Ｂであり、この寸法Ｂは、出力部材４２の端部すなわちこの実施形態ではリアク
ションピストンヘッド４６の半球状端部４８により形成されている端部と、マス
ターシリンダ１２の締付け固定フランジ６０の、ブレーキブースタ１０に面する
面５８との間の間隔である。前述の当接面５８に対する自由半球状端部４８の軸
心方向位置は、ブレーキブースタ・マスターシリンダユニットの組立て済み状態
においてマスターシリンダ１２の中の一次ピストン５４の軸心方向位置を決定的
に定め、従って、存在するアイドル行程をも決定する。アイドル行程とは一次ピ
ストン５４が、圧力形成が開始するまでマスターシリンダ１２の長手方向孔の中
で辿らなければならない行程のことである。出力部材４２の軸心方向位置の僅か
な差でさえも、明瞭に検出できる効果を有する、何故ならば、存在する機械的伝
達系に起因して、ブレーキブースタの中の所与のアイドル行程に対応してブレー
キペダルにおいては、更に長いアイドル行程が惹起されるからである。
ブレーキブースタ１０の部品の不可避の生産公差に起因して長さ誤差がブレー
キブースタ１０の作動行程に沿って発生し、それぞれのブレーキブースタ１０が
組立てられるとこれらの長さ誤差により異なるｚ寸法又は異なる寸法Ｂが形成さ
れる。従って最終的な組立ての前にこれらの長さ誤差はできるだけ除去されなけ
ればならない、何故ならばこのことにより所望のｚ寸法又は所望の寸法Ｂと、従
って、所望のブレーキブースタ特性とが１つのシリーズの各ブレーキブースタに
おいて維持されることが保証されるからである。図示の実施形態では、このこと
は従来は一方では、結果としての長さ誤差に応じて更に厚い又は薄い接触ディス
ク３６が組み込まれてこの長さ誤差が補償されるように異なる厚さの接触ディス
ク３６が提供され、所望のｚ寸法が可能な限り近くまで近似されて来た。他方、
図１から分かるように、異なる厚さになるように同様に提供されている１枚以上
のディスタンスディスク６２がリアクションピストン４４とリアクションピスト
ンヘッド４６との間に設けられて来た。
本発明によれば、異なる厚さのディスタンスディスク６２又は同接触ディスク
３６を準備しておくことは不要である。その代わりに入力部材３２又は出力部材
４２のそれぞれの端部部分すなわち、接触ディスク３６及びリアクションピスト
ンヘッド４６が、少なくともそれぞれの場合に入力部材３２又は出力部材４２の
ために必要な最大の所望長さを達成するのに充分な長さで準備される。次いで接
触ディスク３６及びリアクションピストンヘッド４６はプレスの中で塑性加工(M
aterialumformung)を受け、これにより長さが短縮される。この場合に長さの短
縮は、特定のブレーキブースタ１０の前もって確かめられた長さ誤差に応じて行
われ、この長さ短縮は、正確に所望寸法値Ｂ又は所望ｚ寸法が、塑性加工により
長さが短縮されたリアクションピストンヘッド４６又は同接触ディスク３６が組
み込まれた後に実現されるように行われる。成形処理は連続的に進行する、すな
わちプレスの駆動電動機が、行程に依存する制御の下にプレススピンドルを回転
させる。所定の長さ短縮が達成されると、所定の長さ短縮に到ったことが行程測
定により検出され、駆動電動機が停止させられる。
以下の手順がブレーキブースタ１０を組立てるのに採用される。第一に制御弁
装置２６が接触ディスク３６、リアクションディスク３８及びリアクションピス
トン４４無しにブレーキブースタハウジング１４のセミモノコック構造ハウジン
グ部分１８の中に挿入される。前記ハウジング部分は図１の右側にある。次いで
制御弁装置２６は、図示されていない保持固定具の中にクランプされる。次いで
バルブピストン３４と第１の基準面６４との間の軸心方向間隔が測定装置により
求められる。この寸法は寸法実際値を形成し、この寸法実際値から接触ディスク
３６の必要な所望長さが、所望寸法を形成する既定の前記ｚ寸法を減算すること
により得られる。次いで後に詳細に説明される寸法修正装置で接触ディスク３６
の長さがプレス加工により短縮されることにより当該長さが既定の所望長さに等
しくされる。このようにして、寸法修正された接触ディスク３６は、ブレーキブ
ースタ１０の中に設置できるものとなる。
図示の実施形態では入力部材３２は２部分から形成されている。これにより寸
法修正が容易になる、何故ならば入力部材３２の接触ディスク３６の形による端
部部分のみが寸法修正されればよいからである。しかし、入力部材３２を１部分
から成るものとして形成し、この入力部材３２を適切なプレス装置で所望長さに
寸法修正することも可能である。
出力部材４２も類似の方法で寸法修正される。この目的のために、寸法修正さ
れた接触ディスク３６の組込みが先ず行われた後にリアクションディスク３８及
びリアクションピストン４４が組み込まれ、リアクションピストン４４は保持案
内クリッブ６６に助けられて制御弁装置２６のハウジング２８に保持される。次
いでブレーキブースタ１０のハウジング１４は、図１の左側のセミモノコック構
造ハウジング部分１６を右側のハウジング部分１８に結合させることにより完成
され、このようにして得られたユニットは図示されていない保持固定具の中に順
次クランプされる。リアクションピストン４４の自由端とハウジング部分１６の
外面の第２の基準面６８との間の距離は測定装置により求められ、マスターシリ
ンダ１２の締付け固定フランジ６０の面５８は、ブレーキブースタ・マスターシ
リンダユニットが組立てられると前記基準面に当接する。記号Ｂ0により示され
ているこの寸法は実際の寸法を形成し、リアクションピストンヘッド４６のため
の所要の所望長さが、この寸法実際値から既定の所望寸法Ｂを減算することによ
り得られる。次いで、同様に後に詳細に説明される構成を有する１つの更なる寸
法修正装置においてリアクションピストンヘッド４６がブレス加工により長さを
短縮され、この長さの短縮は、該リアクションピストンヘッド４６が既定の所望
長さを有するように行われる。次いで、寸法修正されたリアクションピストンヘ
ッド４６がリアクションピストン４４に接続されてブレーキブースタ１０の組立
てが完了する。
プレス加工により寸法修正されるリアクションピストンヘッド４６の構造は図
２ないし４から分かり、図５に示されているプレスは、リアクションピストンヘ
ッド４６を変形させるのに用いられ、自動寸法修正装置の一部である。
図２には圧縮成形前の状態のリアクションピストンヘッド４６が示され、圧縮
成形前の状態は、リアクションピストンヘッド４６がプレスに供給されている状
態であり、かつリアクションピストンヘッド４６が少なくとも可及的最大の所望
長さに相当する長さＬを有する状態である。リアクションピストン４４への接続
のためにリアクションピストンヘッド４６は、より小さい直径のスロット付円柱
形延長部７０を有し、該延長部７０はテーパ付き端部７２を有し、該テーパ付き
端部７２により、リアクションピストン４４の、対応する穴の中に導入され得る
。延長部７０のスロット付構造によりリアクションピストン４４の中への弾性的
な固定によるはめ込みが保証される。
図３は、初期長さＬが軸心方向でプレス加工によりいくらか短縮されているリ
アクションピストンヘッド４６を示す。プレス加工によりリアクションピストン
ヘッド４６の中央部分の材料が膨らんでいる。
図４は、初期長さＬが圧縮成形により図３の状態に比して大幅に短縮され、従
って中央部分の材料がより大きく膨らんだリアクションピストンヘッド４６を示
す。
図３及び４から分かるように、リアクションピストンヘッド４６の半球状端部
の形状はプレス加工の間に変化させられない。端部４８の形状が変化させられな
いように、図５のプレスのプレスラム７４には対応するカップ状凹部が形成され
ているので、成形力がリアクションピストンヘッド４６の中に導入される際に半
球状ヘッドの形状は変化しない。更に、リアクションピストンヘッド４６をプレ
ス加工或は据込み加工する間に材料が制御されずに成形されるのを阻止するため
に、ヘッド４６の基部は、より大きい直径の、半径方向外方へ突出した環状カラ
ー７８として形成されている。プレスの中でこの環状カラー７８はプレス加工の
間、保護シリンダ８０により完全かつ密接に包囲され、ヘッド４６の下側はプレ
スホルダ８２により支持される。プレス加工による寸法修正が終了するとプレス
ホルダ８２は、ばね８４の力に抗して上方へ移動させられ、このようにして環状
カラー７８を保護シリンダ８０の中から押し出す。このように、プレスの中での
圧縮成形動作の間にリアクションピストンヘッド４６の材料の圧縮成形は半球状
端部４８と環状カラー７８との間の特定の領域でのみ行われる。これと同時に、
金属から成るリアクションピストンヘッド４６に導入されたプレス力により半球
状端部４８における材料が締固めされるので、この領域の耐摩耗性が高められる
。
図６は、軸心方向のプレス力を導入することにより長さが短縮されるのに適し
た接触ディスク３６を示す。接触ディスク３６の底部８６には矩形断面の環状凹
み８８が形成され、圧縮成形動作の間に該環状凹み８８の中に材料が移動させら
れることが可能である。円形の凹みの代りに別の形状の１つ以上の凹みが形成さ
れることも可能であり、ただ１つ重要なことは、好ましくは同様に金属から成る
接触ディスク３６の材料がこれらの凹みの中に移動させられることが可能であり
、これらの凹みが、意図される使用のために必要な、接触ディスクの丈夫さを損
なうことがあってはならないことである。
図７は第２のプレスを示し、該第２のプレスにより接触ディスク３６の材料の
圧縮成形が実行されることが可能であり、前記圧縮成形は長さの適応化のために
必要である。接触ディスク３６の場合においても、接触ディスクの直径も、リア
クションディスク３８に面する面の形状も変化しないことが重要である。本例の
場合、例えば接触ディスクの、リアクションディスク３８に面する面はレンズ状
隆起部９０を有し、該隆起部９０は、ブレーキが作動させられると先ず初めにリ
アクションディスク３８の中に侵入し、このことにより制動開始時点においてス
テップアップ比(Uebersetzungsverhaeltnis)が増加させられる。従ってプレスラ
ム７４’には、対応する凹みが形成され、これによりレンズ状隆起部９０は不変
のままである。リアクションピストンヘッド４６のためのプレスと同様に接触デ
ィスク３６のためのプレスも保護シリンダ８０’を有し、該保護シリンダ８０は
プレス動作の間に接触ディスクを密に包囲し、該接触ディスクの直径が変化する
のを阻止する。
図５及び図７のプレスはリアクションピストンヘッド４６と接触ディスク３６
との自動的寸法修正のための寸法修正装置の一部である。これら２つのプレスは
、対応する測定装置とコンピュータユニットとに電子的に接続され、それぞれの
場合に、特定のブレーキブースタに長さが適応させられているリアクションピス
トンヘッド４６又は同接触ディスク３６が、いかなる時間遅延の煩わしさもなし
に圧縮形成されることが可能である。寸法修正されていないリアクションピスト
ンヘッドと同接触ディスクとは、自動供給振動コンベヤによりプレスに供給でき
、寸法修正が行われた後に同様に自動的に搬送システムによりブレーキブースタ
の組立て場所に供給される。このことにより、ブレーキブースタが非常に小さい
コストで、障害無しに、そしてなかんずく小さい誤差で生産されることが可能で
ある。The present invention relates to a brake booster according to the preamble of claim 1 and a method for assembling the brake booster. At present, vehicle braking systems usually comprise a brake booster, which, at least in the case of passenger cars, is usually designed as a vacuum brake booster (Unterdruckbremskraftverstaerker) to provide a comfortable braking force applied by the driver. Used to maintain a level, ie, a relatively low level. Such a brake booster consists of a plurality of individual parts, each of which has a dimensional tolerance range. It is therefore not possible to avoid length errors in the brake booster along the actuation path, and these length errors must be compensated in order to ensure uniform characteristics in the group of brake boosters. Must. What is particularly important in this respect is the dimension between the input member and the force transmitting member of the brake booster, which input member is designed, for example, as a valve piston, which is connected to the input member in the direction of operation. Subsequent disks are often formed from an elastomeric material and are therefore called reaction disks. The aforementioned dimension between the input member and the reaction disc is also referred to by experts as the z dimension (z-Maβ). The z-dimension substantially defines the characteristics of the brake booster in the early stages of braking, which is also known as the lock-in characteristic (Eins prungverhalten). When the z dimension is small, the vehicle brake device responds weaker at a predetermined braking operation force than when the z dimension is large. Since even a small change in the z-dimension, the change in the response of the brake booster is appreciable, it is possible in this respect that the desired characteristic is reliably maintained in mass production. It is desirable to have as good an error compensation as possible. Another important dimension occurs between the output member of the brake booster and a downstream subassembly, such as a brake master cylinder. Here too, unavoidable length errors cause more or less idle strokes, which during operation have an undesired effect on the characteristics of the brake system. Two different methods have been proposed to achieve error compensation, both of which have been used in practice. The first method determines the deviation between the actual dimension value and the target dimension value by measuring the partially assembled brake booster, and then uses the corresponding distance compensating component, for example, a distance disc (Distanzscheiben). This ensures that the best possible approximation to the predetermined length target value is obtained. The prerequisite in this case is that the distance compensation components, ie disks, rings, etc., can be used in a relatively large number of stepped dimensions. However, only one approximation to the dimension target is achieved in this way. Furthermore, incorporating these distance compensation means during the assembly of the brake booster is time-consuming and therefore costly. This is because it is necessary to check the installed thickness and, if appropriate, the installed state. If multiple distance disks or rings have to be used, the undulations of these components form a spring system, which has an undesired effect on the properties of the brake booster or brake device. A second method is to design a specific part whose length can be adjusted along the operation stroke of the brake booster, so that a specific length target can then be set. Such a solution is known, for example, from DE-OS 42 08 384. The annular sleeve proposed by DE-A-43 17 490 has an extension so that the length of the variable-length component is set even if the brake booster is already installed in the vehicle. By means of this extension, it is possible to rotate the sleeve and the part of the multi-piece valve piston which is connected to said sleeve. The setting operation performed for the distance compensation is likewise time-consuming and has the effect of increasing the production costs of the brake booster, in combination with the high price of any length-adjustable parts. The object on which the invention is based is to provide a brake booster in which the length of the input member and / or the output member corresponds as closely as possible to the required length target value. The object on which the invention is based is furthermore to produce a brake booster in which the length of the input member and / or the output member corresponds as precisely as possible to the required length target value at the lowest possible cost. To provide a method of assembling a brake booster. This object is achieved according to the invention in that the length of the input member and / or the length of the output member is dimensioned to a desired length by compression molding of the material of the input member and / or the output member. Achieved by a modified brake booster. Therefore, in the brake booster of the present invention, the length of the input member and / or the length of the output member are not merely approximated to the desired length target value, but correspond to the required desired length. This means that the length of the input member and / or the length of the output member of each brake booster of a series is exactly adapted to that one brake booster. The significance of compression molding is that within the scope of the present invention, material compaction by pressing or impact causes, inter alia, compaction of the material, i.e., compression of the material, on the surface of the molded part, thus increasing the wear resistance. It is. Thus, according to the invention, the material is not removed from the input or output member, but instead the existing material is deformed by pressure so that the desired dimensional correction (Kalibrierung) is achieved. The above object is also achieved by a method for assembling a brake booster having the steps of claim 9. This assembling method is particularly suitable for dimensional correction of metal parts. This is because the metal part is upset in a predetermined manner by compression molding and is thus dimensioned to the desired length. Compared to the conventional method of assembling a brake booster, the assembly method according to the present invention does not require the storage of distance compensating parts of different sizes, and the input member and / or the output member itself can be used for a specific brake booster. The compression molding of the material in accordance with the dimensions specified in the above means is precisely produced in the dimension correction device to the required length target. For this purpose, an input element and / or an output element whose length corresponds to at least the maximum possible length setpoint is provided. The sizing device is equipped with a press that is used to perform the compression molding of the corresponding part quickly and accurately. In one preferred embodiment of the assembly method according to the invention, the forming force is a function of the difference between the determined actual dimension value and a predefined target dimension value. It is particularly preferred that the input member and / or the output member of the brake booster consist of a plurality of parts. This is because, by this, only one end portion of the input member or of the output member needs to undergo the dimensional modification process. For example, the input member of the brake booster is formed as a working piston or a valve piston, the end portion of such a piston facing the reaction disk being designed as a separate contact disk. In this case, only the contact disk needs to be dimensionally modified. The output member of the brake booster can also be designed as a reaction piston, whose free end, i.e. the end facing the master cylinder, is designed as a separate head part, so that only this head part has dimensions It only needs to be corrected. The dimension correction process is preferably performed such that the shape of the free end of the input member or of the output member does not change or in any case substantially does not change. Thus, for example, if the end of the contact disk facing the reaction disk or the end of the head part facing the master cylinder has a specific shape, this shape is changed as much as possible by a dimensional correction process. must not. For compression molding, this means that the press ram which impacts or presses on the part to be dimensioned is formed according to the shape of the end face of the part to be dimensioned facing the press ram. In a preferred assembling method according to the present invention, the sizing device automatically sizing the input member and / or the output member to a desired length according to a difference between a dimensional actual value and a dimensional target value. Designed to prepare the component for assembly. This can be achieved, for example, by connecting the sizing device to the measuring device via a computer unit, so that the resulting data is supplied to the measuring device at a time near the time of the measuring operation. It is possible that the part to be resized is conveyed, for example, by a vibratory conveyor to a resizing device, and the resized part is brought out of the resizing device and conveyed, for example, via a gutter to the location of the assembly of the brake booster. . In the case of the brake booster according to the invention, the separate end portion of the input member, i.e. the end portion formed as a contact disk, can be dimensionally modified by compression molding, i.e., upsetting. The disc has at least one missing material, which can be such that the diameter of the contact disc cannot be changed at the same time as the length of the contact disc is changed by compression molding of the contact disc. It is arranged to be. Such a lack of material preferably consists of an annular recess at the bottom of the contact disc, into which material can escape when the contact disc is being compressed during the dimensioning process. If the output member in the brake booster according to the invention consists of a plurality of parts, for example in the form of a reaction piston having a separate reaction piston head, the head of the reaction piston preferably has a base, Is formed as an annular collar, the diameter of the base being longer than the diameter of the rest of the head. The base is completely enclosed in the press during compression molding so that no change in diameter occurs. In this way, the forces generated during the molding process are simultaneously deflected in the radial direction, which avoids the formation of cracks in the region of the base. Since the diameter of the remaining part of the head must not be greater than the diameter of the annular collar after compression molding due to shaping of the head during the dimensional modification, the diameter of the annular collar further sets a limit on the maximum allowable deformation. Is done. Therefore, as a whole, in the brake booster of the present invention and the assembling method of the present invention, the dimension modification of the input member and / or the output member of the brake booster is performed only by changing the length of the corresponding part, and the diameter is simultaneously increased. It is necessary that it does not change. Only in the unavoidable case, the diameter is allowed to change during the dimensioning process within a precisely defined area, which is neither critical nor dangerous for the function of the brake booster. One preferred embodiment of the brake booster of the present invention and a method of assembling the brake booster will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. 1 is a partial cross-sectional view of a vacuum brake booster having a separately formed contact disk and a separate reaction piston head, FIG. 2 is a side view of the reaction piston head without dimensions modification, and FIG. 3 is shown in FIG. FIG. 4 is a side view of the reaction piston head in a modified state obtained by slight compression molding from the one shown in FIG. 4; Side view of a reaction piston head, FIG. 5 is a schematic view of a sizing device for sizing the reaction piston head of FIG. 2 by compression molding, and FIG. 6 is a view of a contact disk designed to be sized by compression molding. FIG. 7 is a schematic view of a size correcting device for correcting the size of the contact disk of FIG. 6 by compression molding. FIG. 1 shows a vacuum brake booster, indicated by 10, for a motor vehicle brake system, said brake booster being followed by a brake master cylinder 12, which brake master cylinder 12 is hereinafter simply referred to as the master cylinder. Is done. The brake booster 10 has a housing 10 which is substantially rotationally symmetrical about an axis A and consists of two semi-monocoque housing parts 16 and 18. An operating chamber 20 and a vacuum chamber 22 are formed in the housing 14 by a movable wall 24, which separates the two chambers 20 and 22 in an airtight manner. In the operating state, the vacuum chamber 22 is always connected to a vacuum source, and the working chamber 20 can be selectively connected to a vacuum source or atmospheric pressure. For this purpose, a control valve device 26 is provided, the housing 28 of which is connected to the movable wall 24, so that the housing 28 and the movable wall 24 together with the housing 14 of the brake booster 10 Move relative to. The end of the rod-shaped actuating member 30, which is designed to be spherical in the illustrated example, acts on the control valve device 26, and the other end, not shown, of the actuating member 30 is connected to a brake pedal of an automobile brake device. I have. When the brake device is actuated, the actuation force applied to the brake pedal by the driver is introduced into the input member 32 via the actuation member 30, and the input member 32 is displaceable along the axis A. In the embodiment shown, it comprises a valve piston 34 and a separate contact disc 36 axially adjacent to the valve piston 34 in the operating state. The contact disk 36 is in contact with a force transmitting member, which in the embodiment shown is formed by a reaction disk 38, which is made of an elastomeric material and which comprises the housing 28 of the control valve device 26. Are housed in the end recesses 40 of the first. An output member 42 is axially adjacent to the reaction disk 38 in the direction of action of the brake booster, which in this embodiment is a reaction piston 44 having a T-shaped longitudinal section and a free hemispherical end connected to the reaction piston 44. Formed by a separate reaction piston head 46 having a portion 48. When an actuating force is introduced into the input member 32 via the actuating member 30, the input member 32 is displaced to the left in FIG. 1, thereby causing the valve seat 50 formed on the valve piston 34 to close the valve. The separation from the member 52 allows atmospheric pressure to be supplied into the working chamber 20. At the same time, the contact disk 36 is pushed into the reaction disk 38 made of elastomer. By supplying atmospheric pressure into the working chamber 20, the movable wall 24 is displaced to the left together with the housing 28 of the control valve device 26, transmitting the increased operating force to the output member 42, and Member 42 transmits this force to primary piston 54 of master cylinder 12 via hemispherical end 48 of reaction piston head 46. A compression coil spring 56 is incorporated in the housing 14 of the brake booster 10 and is used to return the movable wall 24 to the initial position shown in FIG. 1 after the braking operation is completed. In this initial position, the two chambers 20 and 22 are separated from each other by a control valve device 26. Thus, the function and configuration of the brake booster 10 correspond to a conventional brake booster of this type, so that no further description is necessary. The dimension which is important for the function of the brake booster 10, that is, in particular, the dimension which has a significant influence on the response characteristic, ie the lock-in characteristic, of the brake booster is the z dimension which can be seen from FIG. 1, ie between the contact disc 36 and the reaction disc 38. Is the interval. The vehicle manufacturer has predetermined a specific z-dimension for each vehicle model, which achieves the brake booster characteristics desired by the vehicle manufacturer. In this case, a large z-dimension provides a quick and powerful response by the brake booster 10, while a small said dimension (even at z = 0 is possible) has the opposite effect. Another important functional dimension of the brake booster 10 is also dimension B, which can also be seen in FIG. 1, which dimension B is the end of the output member 42, in this embodiment the hemispherical end 48 of the reaction piston head 46. Is the distance between the end formed by and the surface 58 of the fastening flange 60 of the master cylinder 12 facing the brake booster 10. The axial position of the free hemispherical end 48 with respect to the abutment surface 58 previously described determines the axial position of the primary piston 54 in the master cylinder 12 in the assembled condition of the brake booster master cylinder unit. Therefore, it also determines the idle path that exists. The idle stroke is the stroke that the primary piston 54 must follow in the longitudinal bore of the master cylinder 12 until pressure builds. Even a slight difference in the axial position of the output member 42 has a clearly detectable effect, because of the mechanical transmission system present, a given idle stroke in the brake booster This is because a correspondingly longer idle stroke is caused in the brake pedal. Due to the unavoidable production tolerances of the components of the brake booster 10, length errors occur along the operation stroke of the brake booster 10, and when the respective brake boosters 10 are assembled different z dimensions or different due to these length errors. A dimension B is formed. Therefore, before the final assembly, these length errors must be eliminated as much as possible, since this makes it possible to obtain the desired z-dimension or the desired dimension B and thus the desired brake booster characteristics in one series. Is maintained in each brake booster. In the illustrated embodiment, this is, on the one hand, this, on the other hand, depending on the resulting length error, a thicker or thinner contact disc 36 is incorporated to compensate for this length error. 36 have been provided and the desired z-dimension has been approximated as close as possible. On the other hand, as can be seen from FIG. 1, one or more distance disks 62, also provided for different thicknesses, have been provided between the reaction piston 44 and the reaction piston head 46. According to the present invention, it is not necessary to prepare distance disks 62 or contact disks 36 of different thicknesses. Instead, the respective end portions of the input member 32 or the output member 42, namely the contact disc 36 and the reaction piston head 46, are at least in each case the maximum desired length required for the input member 32 or the output member 42 Is prepared long enough to achieve The contact disk 36 and the reaction piston head 46 then undergo a plastic working in a press, which reduces their length. In this case, the length reduction is made in response to a previously determined length error of the particular brake booster 10, the length reduction being carried out exactly by the desired dimension value B or the desired z dimension by plastic working. Is performed after the shortened reaction piston head 46 or the contact disk 36 is installed. The molding process proceeds continuously, ie the drive motor of the press rotates the press spindle under stroke-dependent control. When the predetermined length reduction is achieved, the fact that the predetermined length reduction has been reached is detected by the stroke measurement, and the drive motor is stopped. The following procedure is employed to assemble the brake booster 10. First, the control valve device 26 is inserted into the semi-monocoque housing part 18 of the brake booster housing 14 without the contact disc 36, the reaction disc 38 and the reaction piston 44. The housing part is on the right side of FIG. The control valve device 26 is then clamped in a holding fixture, not shown. The axial distance between the valve piston 34 and the first reference plane 64 is then determined by the measuring device. This dimension forms the actual dimension value, from which the required desired length of the contact disk 36 is obtained by subtracting the predefined z dimension forming the desired dimension. The length of the contact disk 36 is then reduced by pressing in a dimensioning device, which will be described in detail later, so that the length is equal to the predetermined desired length. In this way, the dimensionally modified contact disk 36 can be installed in the brake booster 10. In the embodiment shown, the input member 32 is formed from two parts. This facilitates dimensional modification, since only the end portion of the input member 32 in the form of the contact disk 36 need be sized. However, it is also possible to form the input member 32 as a one-piece and to dimension this input member 32 to the desired length with a suitable pressing device. The output member 42 is sized in a similar manner. For this purpose, the reaction disc 38 and the reaction piston 44 are assembled after the assembly of the dimensionally modified contact disc 36 has first taken place, the reaction piston 44 being assisted by a holding guide clip 66 and housing the control valve device 26. 28. The housing 14 of the brake booster 10 is then completed by coupling the left semi-monocoque housing part 16 of FIG. 1 to the right housing part 18, the unit thus obtained being a holding fixture not shown. Are clamped in sequence. The distance between the free end of the reaction piston 44 and a second reference surface 68 on the outer surface of the housing part 16 is determined by a measuring device, and the surface 58 of the clamping flange 60 of the master cylinder 12 is connected to the brake booster master cylinder unit. When it is assembled, it comes into contact with the reference plane. Symbol B 0 Form the actual dimension, and the required desired length for the reaction piston head 46 is obtained by subtracting the predetermined desired dimension B from this actual value. The reaction piston head 46 is then reduced in length by breathing in one further dimensioning device, also having a configuration which will be described in more detail later, the reduction in length being such that the reaction piston head 46 is It is performed to have a desired length. Next, the dimensionally corrected reaction piston head 46 is connected to the reaction piston 44, and the assembly of the brake booster 10 is completed. The structure of the reaction piston head 46 whose dimensions are corrected by pressing can be seen from FIGS. 2 to 4, and the press shown in FIG. 5 is used to deform the reaction piston head 46, and is a part of the automatic size correction device. It is. FIG. 2 shows the reaction piston head 46 in a state before compression molding. The state before compression molding is a state in which the reaction piston head 46 is supplied to the press, and the reaction piston head 46 is at least as large as possible. This is a state having a length L corresponding to the maximum desired length. For connection to the reaction piston 44, the reaction piston head 46 has a smaller diameter slotted cylindrical extension 70, which has a tapered end 72; Thereby, it can be introduced into the corresponding hole of the reaction piston 44. The slotted structure of the extension 70 guarantees a secure fit into the reaction piston 44. FIG. 3 shows a reaction piston head 46 whose initial length L has been somewhat shortened by pressing in the axial direction. The material of the central part of the reaction piston head 46 is expanded by the press working. FIG. 4 shows a reaction piston head 46 in which the initial length L has been significantly reduced by compression molding compared to the situation of FIG. As can be seen from FIGS. 3 and 4, the shape of the hemispherical end of the reaction piston head 46 is not changed during the pressing. A corresponding cup-shaped recess is formed in the press ram 74 of the press of FIG. 5 so that the shape of the end 48 is not changed, so that when the forming force is introduced into the reaction piston head 46, the hemisphere The shape of the head does not change. In addition, the base of the head 46 has a larger diameter, projecting radially outward to prevent uncontrolled molding of the material during pressing or upsetting of the reaction piston head 46. It is formed as an annular collar 78. In the press, this annular collar 78 is completely and tightly surrounded by a protective cylinder 80 during the pressing, and the underside of the head 46 is supported by a press holder 82. When the dimension correction by the press working is completed, the press holder 82 is moved upward against the force of the spring 84, and thus pushes the annular collar 78 out of the protective cylinder 80. Thus, during the compression molding operation in the press, the compression molding of the material of the reaction piston head 46 takes place only in a specific area between the hemispherical end 48 and the annular collar 78. At the same time, the material at the hemispherical end 48 is compacted by the pressing force applied to the reaction piston head 46 made of metal, so that the wear resistance in this region is increased. FIG. 6 shows a contact disk 36 suitable for being reduced in length by introducing an axial pressing force. An annular recess 88 of rectangular cross section is formed in the bottom 86 of the contact disk 36 to allow material to be moved into the annular recess 88 during a compression molding operation. Instead of a circular depression, it is also possible for one or more depressions of another shape to be formed, the only important thing being that the material of the contact disk 36, which preferably also consists of metal, is used for these depressions. It is possible that they are moved in, so that these indentations must not impair the robustness of the contact discs necessary for the intended use. FIG. 7 shows a second press, by means of which a compression molding of the material of the contact disc 36 can be performed, said compression molding being necessary for a length adaptation. Even in the case of the contact disk 36, it is important that neither the diameter of the contact disk nor the shape of the surface facing the reaction disk 38 change. In the present case, for example, the surface of the contact disc facing the reaction disc 38 has a lenticular ridge 90 which first penetrates into the reaction disc 38 when the brake is actuated. As a result, the step-up ratio (Uebersetzungsverhaeltnis) is increased at the start of braking. Accordingly, a corresponding recess is formed in the press ram 74 ', so that the lenticular ridge 90 remains unchanged. As well as the press for the reaction piston head 46, the press for the contact disc 36 also has a protective cylinder 80 ', which tightly surrounds the contact disc during the pressing operation and has a diameter of the contact disc. To prevent changes. The press of FIGS. 5 and 7 is part of a sizing device for automatic sizing of the reaction piston head 46 and the contact disc 36. These two presses are electronically connected to the corresponding measuring device and computer unit, in each case a reaction piston head 46 or a contact disk 36 whose length is adapted to a particular brake booster, It can be compression formed without any time delay hassle. The unsized reaction piston head and the contact disk can be fed to the press by means of a self-feeding oscillating conveyor, which is likewise automatically fed to the brake booster assembly site by means of the transport system after the size has been adjusted. This makes it possible for the brake booster to be produced at very low cost, without obstacles and, inter alia, with small errors.