WO2001076926A1 - Schwingungsdämpfer für eine hydraulische fahrzeug-bremsanlage - Google Patents

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WO2001076926A1
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membrane
carrier body
vibration damper
membranes
damper according
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Imre Nagy
Ernst Maier
Johann Mitterer
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4068—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system the additional fluid circuit comprising means for attenuating pressure pulsations
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    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
    • F16F9/04—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum in a chamber with a flexible wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/02—Fluid-pressure mechanisms
    • F16D2125/06—Pistons

Definitions

  • the invention relates to a vibration damper for a hydraulic vehicle brake system with a membrane facing the hydraulic medium that transmits the braking force, which membrane is ultimately attached with its edge region to a carrier body, which acts in particular as a brake piston in the brake caliper of a vehicle brake, and which, at least slightly, with its central region Carrier body can move towards or away from this.
  • a carrier body which acts in particular as a brake piston in the brake caliper of a vehicle brake, and which, at least slightly, with its central region Carrier body can move towards or away from this.
  • vibration damper in a hydraulic brake system according to the preamble of claim 1, in order to thereby reduce undesirable vibrations in the hydraulic system, or to prevent small vibrations caused by any disturbing forces from building up to an intolerable intensity.
  • a vibration damper can also be referred to as a “pressure smoother.”
  • spring-loaded vibration dampers can be used, which, however, are relatively complex.
  • a vibration damper known from DE 195 44 223 A1 mentioned above, which has a housing or a carrier body, is considerably simpler with a concave recess, which is closed off by a disc-shaped membrane made of spring plate. This membrane, which is acted upon on the outside by the hydraulic medium of the brake system, is bordered with the carrier body.
  • the solution to this problem is characterized in that the membrane, together with another membrane, forms a membrane unit, the two membranes arranged essentially one above the other being fastened to one another in their annular edge section and lying close to one another, and a cavity between them in the central region within this edge section inclusive.
  • Advantageous training and further education are included in the subclaims.
  • a so-called membrane unit which consists of two membranes and between which the said cavity, the volume of which is changed by pressure fluctuations in the outside of at least one of the membranes hydraulic medium, is located.
  • the membrane While in the known prior art the membrane must be tightly connected on the outside to the carrier body in order to create the cavity hermetically sealed for successful vibration damping or pressure smoothing, the fastening of the membrane unit to the carrier body can be made much simpler in the present invention.
  • the membrane is welded to the support body in its edge region, which is relatively complex because of the required tightness, while according to the present invention the membrane unit can simply be held in a suitable groove or the like in the support body.
  • the membrane unit can be fastened in a simple manner in a groove or the like provided in the carrier body, in particular in the edge of a recess, namely by pushing it in or inserting it, but also, for example, in the manner of a bayonet lock.
  • This connection between the membrane unit and the carrier body or brake piston can preferably be designed such that the membrane facing the carrier body or its surface apart from the so-called fastening section of the membrane unit on the carrier body from the surface of the carrier. is spaced from the body and that the space between the surface of the carrier body and the membrane facing it and spaced from it is in fluid communication with the hydraulic medium.
  • the diaphragm unit is acted upon from both sides, ie on the outer sides of the two diaphragms forming this unit, with the pressure vibrations in the hydraulic medium, so that the entire surface of the diaphragm or diaphragm unit causing the desired vibration damping with unchanged dimensions of the carrier body / brake piston significantly enlarged, almost doubled.
  • the two membranes of the membrane unit thus deform.
  • the measure just described can almost double the material thickness of the membrane compared to a membrane which is only loaded on one side according to the known prior art, which is extremely beneficial to the fatigue strength of this vibration damping system. Nevertheless, it may be advisable to largely evacuate the cavity between the two membranes even in the case of a membrane unit according to the invention, in order to prevent air from entering the hydraulic medium in the event of a membrane tear or rupture.
  • the effective surface with regard to the desired effect namely the vibration damping
  • the damping effect can thus be further increased if the membranes are at least partially corrugated or undulating.
  • This waveform can be provided synchronously or asynchronously to one another on the two membranes.
  • FIG. 1a showing the cross section (section A-A from FIG. 1b) of a first vibration damper according to the invention, of which the view is shown in FIG. 1b.
  • a second exemplary embodiment is shown in a corresponding manner in FIGS. 2a, 2b.
  • Reference number 1 denotes the so-called carrier body of the vibration damper, which is at the same time the brake piston provided in the brake caliper of an otherwise conventional motor vehicle brake system.
  • the end face 1c opposite the end face 1a is acted upon as usual by the hydraulic medium which transmits the braking force.
  • a circular recess 2 is provided in the carrier body 1, which is quasi trough-shaped, ie the edge 2a of the recess 2 or also recess 2 is inclined towards the central axis 3 of the carrier body.
  • a so-called membrane unit 5 ' Inserted into this recess 2 or recess 2 is a so-called membrane unit 5 ', which consists of two essentially circular membranes 5a, 5b arranged one above the other in the direction of the central axis 3. These two membranes 5a, 5b lie closely on one another in their annular edge section 8a and are fastened to one another in this annular edge section 8a, while in the central region 8b they are spaced apart from one another within this edge section 8a and enclose a cavity 7 'between them. Said fastening of the two membranes 5a, 5b to one another or their tight connection to one another is achieved by means of a circumferential weld seam 6.
  • the membrane unit 5 ' is fastened to the carrier body 1 in the manner of a bayonet lock or is inserted with the webs 9 into the groove 10 in this way.
  • these webs 9 have corresponding recesses 13 in the edge 2a of the depression 2, via which the webs 9 (together with the membrane unit 5 ') can initially be inserted into the groove 10 from above. Thereafter, the membrane unit 5 'is rotated about the central axis 3 by a certain angular amount, after which the webs 9 come to rest in the position shown in the figure, from which they cannot slide out of the groove 10.
  • An anti-rotation device not shown, prevents the webs 9 from being rotated back into the so-called insertion position with the membrane unit 5 '.
  • the (lower) membrane 5b facing the surface of the carrier body 1 is apart from the so-called fastening section.
  • tes 6 ' which is formed by the webs 9 in cooperation with the groove 10, spaced from the surface of the carrier body 1 (in the region of the recess 2).
  • the space 12 formed in this way is in fluid communication with the hydraulic medium between the surface of the carrier body 1 and the membrane 5b facing it and at a distance therefrom, namely via the spaces 11 between the webs 9.
  • this is because of the (upper) end face 1c of the carrier body 1 / brake piston 1 and thus also on the outside of the (upper) diaphragm 5a facing away from the cavity 7 'on the hydraulic medium transmitting the brake pressure.
  • the diaphragm 5a is spaced from the diaphragm 5b, because on the latter - quasi via the spaces 11 Coming from the carrier body 1 - likewise no forces act.
  • the already mentioned cavity 7' is the already mentioned cavity 7', which is preferably largely evacuated, ie there is essentially a vacuum in this cavity T.
  • the two diaphragms 5a, 5b are thereby moved towards one another while simultaneously reducing the cavity T.
  • the two membranes 5a, 5b of the membrane unit 5 are deformed until they finally rest on one another (more or less over the full area).
  • the braking force from the hydraulic medium continues to be transmitted to the entire surface or end face 1c of the carrier body 1 or brake piston 1, ie, regardless of the described deformation of the membranes 5a, 5b, the brake piston 1 is in the Brake caliper along the center ralachse 3 moved with its end face 1c in the direction of its end face 1a.
  • the thickness of the membranes 5a, 5b made of nickel steel or NiBe can be in the order of 0.3 mm to 1.0 mm.
  • the membranes 5a, 5b are designed to be wave-shaped in some areas. Since it is - as already mentioned - not only a circular depression 2 in the cylindrical carrier body 1 but also essentially circular membranes 5a, 5b when viewed from above, the wave tips 4a and the wave troughs 4b of these wave-shaped membrane surfaces naturally also describe circles.
  • the membranes 5a, 5b are designed in such a manner or are arranged synchronously relative to one another in such a way that their shaft tips 4a are aligned with one another, i.e. engage with each other by reducing the cavity 7 '.
  • the opposing wave peaks 4a are quasi asynchronous, i.e. when the cavity 7 'is reduced, the wave tips 4a meet one another.
  • the distance is the distance between the membranes 5a, 5b not subjected to hydraulic pressure (ie in the essentially unloaded state of the same) larger in the center of the central area 8b (ie in the immediate vicinity of the central axis 3) than near the ring-shaped edge section 8a, in which case it should finally be pointed out that a large number of details differ from the exemplary embodiment shown can without leaving the content of the claims.
  • the cavity T between the membranes 5a, 5b can also be filled with a suitable compressible medium, furthermore the carrier body 1 does not have to be a brake piston, but can also be located at other suitable locations in the hydraulic system or in the hydraulic brake system.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für eine hydraulische Fahrzeug-Bremsanlage mit einer dem die Bremskraft übertragenden Hydraulikmedium zugewandten Membrane (5a), die mit ihrem Randbereich letztlich an einem insbesondere als Bremskolben (1) im Bremssattel einer Fahrzeugbremse fungierenden Trägerkörper (1) befestigt ist und die sich mit ihrem Zentrumsbereich (8b) zumindest geringfügig zum Trägerkörper hin oder von diesem weg bewegen kann, wobei die Membrane zusammen mit einer weiteren Membrane (5b) eine Membraneinheit (5) bildet, und wobei die beiden im wesentlichen übereinander angeordneten Membranen in ihrem ringförmigen Randabschnitt (8a) aneinander befestigt sind und dabei dicht aufeinander aufliegen, und im Zentralbereich innerhalb dieses Randabschnittes zwischen sich einen Hohlraum (7') einschliessen. Bevorzugt ist die dem Trägerkörper zugewandte Membrane abseits des Befestigungsabschnittes (6') der Membraneinheit von der Oberfläche des Trägerkörpers beabstandet, so dass der Raum zwischen der Oberfläche des Trägerkörpers und der dieser zugewandten und dabei von dieser beabstandeten Membrane mit dem Hydraulikmedium in Fluid-Verbindung steht.

Description

Schwingungsdämpfer für eine hydraulische Fahrzeug-Bremsanlage
Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für eine hydraulische Fahr- zeug-Bremsanlage mit einer dem die Bremskraft übertragenden Hydraulikmedium zugewandten Membrane, die mit ihrem Randbereich letztlich an einem insbesondere als Bremskolben im Bremssattel einer Fahrzeugbremse fungierenden Trägerkörper befestigt ist und die sich mit ihrem Zentralbereich zumindest geringfügig zum Trägerkörper hin oder von diesem weg bewegen kann. Zum bekannten Stand der Technik wird auf die DE 195 44 223 A1 verwiesen, ferner auf die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung 100 05 588.5.
Es kann erforderlich sein, in einer hydraulischen Bremsanlage einen Schwingungsdämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorzusehen, um hiermit unerwünschte Schwingungen im Hydrauliksystem zu vermindern, bzw. zu verhindern, daß sich kleine, durch irgendwelche Störkräfte angefachte Schwingungen zu einer nicht mehr tolerierbaren Intensität aufschaukeln. Dabei kann ein derartiger Schwingungsdämpfer auch als „Druckglätter" bezeichnet werden. Hierfür können bspw. federbelastete Schwingungsdämpfer zum Einsatz kommen, die jedoch relativ aufwendig sind. Wesentlich einfacher ist ein aus der o.g. DE 195 44 223 A1 bekannter Schwingungsdämpfer, der ein Gehäuse oder einen Trägerkörper mit einer konkav ausgebildeten Ausnehmung aufweist, welche durch eine scheibenförmige Membrane aus Federblech abgeschlossen ist. Diese außenseitig vom Hydraulikmedium der Bremsanlage beaufschlagte Membrane ist randseitig mit dem Trägerkör- per verschweißt und der zwischen der Membrane und der genannten Ausnehmung gelegene Hohlraum ist mit Luft gefüllt. Entstehende Druckschwingungen im Hydrauliksystem veranlassen die Membrane, sich mit ihrem Zentrumsbereich in den Hohlraum hinein und wieder vom Trägerkörper wegzu- bewegen, wodurch bei geeigneter Auslegung eine Schwingungsdämpfung erzielt werden kann.
Um zu vermeiden, daß dann, wenn die zwangsläufig relativ dünn und somit schwach ausgebildete Membrane reißt, Luft aus dem Hohlraum zwischen Membrane und Trägerkörper in das Hydrauliksystem gelangen kann, wird in der eingangs zweitgenannten nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung vorgeschlagen, daß der für die Membran-Bewegung erforderliche Hohlraum zwischen der Membrane und dem Trägerkörper weitestgehend evakuiert ist.
Mit der vorliegenden Erfindung soll nun aufgezeigt werden, wie ein Schwingungsdämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 einfacher gefertigt bzw. hergestellt werden kann (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung). Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane zusammen mit einer weiteren Membrane eine Membraneinheit bildet, wobei die beiden im wesentlichen übereinander angeordneten Membranen in ihrem ringförmigen Randabschnitt aneinander befestigt sind und dabei dicht aufeinander aufliegen und im Zentralbereich innerhalb dieses Randabschnittes zwischen sich einen Hohlraum einschließenden. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
Während im bekannten Stand der Technik die Schwingungsdämpfung mittels einer einzigen Membrane erfolgt, die relativ zu einem sog. Trägerkörper, bei welchem es sich insbesondere um den Bremskolben im Bremssattel der Fahrzeugbremse handelt, bewegt wird, und wobei das Volumen eines zwi- sehen diesem Trägerkörper sowie der Membrane eingeschlossenenen Hohlraumes bei Veränderung des im Hydraulikmedium herrschenden Druckes verändert wird, ist nun erfindungsgemäß eine sog. Membraneinheit vorgesehen, die aus zwei Membranen besteht und zwischen denen sich der besagte Hohlraum, dessen Volumen durch Druckschwingungen im außenseitig an zumindest einer der Membranen anliegenden Hydraulikmedium verändert wird, befindet.
Während beim bekannten Stand der Technik die Membrane außenseitig dicht mit dem Trägerkörper verbunden werden muß, um den für eine erfolgreiche Schwingungsdämpfung oder Druckglättung hermetisch abgedichteten Hohlraum zu schaffen, kann bei der vorliegenden Erfindung die Befestigung der Membraneinheit am Trägerkörper wesentlich einfacher gestaltet sein. Beispielsweise wird beim bekannten Stand der Technik die Membrane in ihrem Randbereich mit dem Trägerkörper verschweißt, was wegen der geforderten Dichtheit relativ aufwendig ist, während nach der vorliegenden Er- fϊndung die Membraneinheit einfach in einer geeigneten Nut oder dgl. im Trägerkörper gehalten sein kann. Selbstverständlich ist es dabei erforderlich, die beiden Membranen der Membraneinheit in deren ringförmigem Randabschnitt dicht und fest miteinander zu verbinden, bspw. ebenfalls durch Verschweißen, jedoch kann diese Verbindung zwischen zwei übereinander lie- genden Membranen deutlich einfacher gefertigt werden als eine solche zwischen einer dünnen Membrane und einem demgegenüber deutlich massiveren Trägerkörper / Bremskolben.
Es wurde bereits erwähnt, daß die Membraneinheit auf einfache Weise in einer im Trägerkörper insbesondere im Rand einer Ausnehmung vorgesehenen Nut oder dgl. befestigt sein kann, nämlich durch Eindrücken oder Einstecken, aber bspw. auch nach Art eines Bajonettverschlusses. Bevorzugt kann diese Verbindung zwischen Membraneinheit und Trägerkörper bzw. Bremskolben dabei derart ausgebildet sein, daß die dem Trägerkörper bzw. dessen Oberfläche zugewandte Membrane abseits des sog Befestigungsabschnittes der Membraneinheit am Trägerkörper von der Oberfläche des Trä- gerkörpers beabstandet ist und daß der Raum zwischen der Oberfläche des Trägerkörpers und der dieser zugewandten und dabei von dieser beabstandeten Membrane mit dem Hydraulikmedium in Fluid-Verbindung steht. Dann wird nämlich die Membraneinheit von beiden Seiten, d.h. auf den Außensei- ten der beiden diese Einheit bildenden Membranen mit den Druckschwingungen im Hydraulikmedium beaufschlagt, so daß die gesamte die gewünschte Schwingungsdämpfung bewirkende Oberfläche der Membrane bzw. der Membraneinheit bei unveränderter Abmessung des Trägerkörpers / Bremskolbens erheblich vergrößert, nahezu verdoppelt wird. Bei Druck- Schwingungen im Hydrauliksystem verformen sich somit die beiden Membranen der Membraneinheit.
Um eine bestimmte Dämpfungswirkung zu erzielen, kann mit der soeben beschriebenen Maßnahme gegenüber einer lediglich einseitig beaufschlag- ten Membran nach dem bekannten Stand der Technik die Materialstärke der Membran nahezu verdoppelt werden, was der Dauerfestigkeit dieses Schwingungsdämpfungssystemes äußerst förderlich ist. Dennoch kann es empfehlenswert sein, auch bei einer erfindungsgemäßen Membraneinheit den Hohlraum zwischen den beiden Membranen weitestgehend zu evakuie- ren, um im Falle eines Membranrisses oder -Bruches ein Eintreten von Luft in das Hydraulikmedium zu vermeiden.
Die hinsichtlich des gewünschten Effektes, nämlich der Schwingungsdämpfung, wirksame Oberfläche kann bspw. bei vorgegebenen Abmessungen des Trägerkörpers noch weiter vergrößert und somit die Dämpfungswirkung nochmals gesteigert werden, wenn die Membranen zumindest bereichsweise gewellt bzw. wellenförmig ausgebildet sind. Dabei kann an den beiden Membranen diese Wellenform synchron oder asynchron zueinander vorgesehen sein. Insbesondere aus Festigkeitsgründen kann es ferner empfeh- lenswert sein, die geometrischen Abmessungen derart zu wählen, daß im im wesentlichen unbelasteten Zustand der Membraneinheit, d.h. wenn kein Bremsdruck in das Hydraulikmedium eingeleitet wird, der den Hohlraum bildende Abstand zwischen den beiden Membranen im Zentrum des Zentralbereiches größer ist nahe des bereits erwähnten sog. Randringes, an welchem die beiden Membranen aufeinanderliegend aneinander befestigt sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert, wobei die beigefügte Figur 1a den Querschnitt (Schnitt A-A aus Fig.1b) eines ersten erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers zeigt, von dem in Figur 1b die Aufsicht dargestellt ist. In den Figu- ren 2a, 2b ist in entsprechender Weise ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt.
Mit der Bezugsziffer 1 ist der sog. Trägerkörper des Schwingungsdämpfers bezeichnet, der gleichzeitig der im Bremssattel einer ansonsten üblichen Kraftfahrzeug-Bremsanlage vorgesehene Bremskolben ist. An der (in den Figuren 1a, 2a unteren) Stirnseite 1a dieses zylindrischen Bremskolbens 1 bzw. Trägerkörpers 1 , der mit seiner Zylinder-Mantelfläche 1b in einem nicht dargestellten Zylinder verschiebbar geführt ist, liegt wie üblich ein Bremsbelag-Träger an. Die der Stirnseite 1a gegenüberliegende Stirnseite 1c wird wie üblich vom die Bremskraft übertragenden Hydraulikmedium beaufschlagt.
In der Stirnseite 1c ist eine kreisförmige Vertiefung 2 im Trägerkörper 1 vorgesehen, die quasi wannenförmig ausgebildet ist, d.h. der Rand 2a der Vertiefung 2 oder auch Ausnehmung 2 ist zur Zentralachse 3 des Trägerkörpers hin geneigt. In diese Vertiefung 2 oder Ausnehmung 2 eingesetzt ist eine sog. Membraneinheit 5', die aus zwei in Richtung der Zentralachse 3 übereinander angeordneten, im wesentlichen kreisförmigen Membranen 5a, 5b besteht. Diese beiden Membranen 5a, 5b liegen in ihrem ringförmigen Randabschnitt 8a dicht aufeinander auf und sind in diesem ringförmigen Randabschnitt 8a aneinander befestigt, während sie im Zentralbereich 8b innerhalb dieses Randabschnittes 8a voneinander beabstandet sind und zwischen sich einen Hohlraum 7' einschließen. Die besagte Befestigung der beiden Membranen 5a, 5b aneinander bzw. deren dichte Verbindung miteinander ist dabei mittels einer umlaufenden Schweißnaht 6 realisiert.
Vom Raπdabschnitt 8a der hier unteren Membran 5b ragen über deren Umfang gleichmäßig verteilt drei Stege 9 nach außen, d.h. vom Zentralbereich 8b weggerichtet, ab. Mit diesen Stegen 9 ist die Membraneinheit 5' am Trägerkörper 1 befestigt, und zwar derart, daß diese Stege 9 in eine im Rand 2a der Ausnehmung 2 vorgesehene umlaufende Nut 10 eingreifen. Beim Aus- führungsbeispiel nach Fig.1a, 1b ist die Membraneinheit 5' durch einfache elastische Umformung insbesondere der Stege 9 mit diesen Stegen 9 in die Nut 10 eingesetzt, d.h. die Abmessung der Nut 10 und die Gestaltung des Randes 2a ist derart gewählt, daß die Membraneinheit 5' einfach von oben her (d.h. längs der Zentralachse 3 zum Trägerkörper 1 hin) ähnlich einer Clipsverbindung eingedrückt werden kann. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.2a, 2b ist die Membraneinheit 5' nach Art eines Bajonettverschlusses am Trägerkörper 1 befestigt bzw. solchermaßen mit den Stegen 9 in die Nut 10 eingesetzt.
Wie Fig.2b zeigt sind mit diesen Stegen 9 korrespondierende Aussparungen 13 im Rand 2a der Vertiefung 2 vorgesehen, über welche die Stege 9 (zusammen mit der Membraneinheit 5') zunächst von oben her in die Nut 10 eingesetzt werden können. Danach wird die Membraneinheit 5' um die Zentralachse 3 um einen gewissen Winkelbetrag verdreht, wonach die Stege 9 in der figürlich dargestellten Position zum Liegen kommen, aus welcher sie nicht aus der Nut 10 herausgleiten können. Eine nicht dargestellte Verdrehsicherung verhindert dabei, daß die Stege 9 mit der Membraneinheit 5' zurück in die sog. Einsetzposition verdreht werden können.
Bei beiden Ausführungsbeispielen ist die der Oberfläche des Trägerkörpers 1 zugewandte (untere) Membrane 5b abseits des sog. Befestigungsabschnit- tes 6', der durch die Stege 9 im Zusammenwirken mit der Nut 10 gebildet wird, von der Oberfläche des Trägerkörpers 1 (im Bereich der Ausnehmung 2) beabstandet. Gleichzeitig steht der dadurch gebildete Raum 12 zwischen der Oberfläche des Trägerkörpers 1 und der dieser zugewandten und dabei von dieser beabstandeten Membrane 5b mit dem Hydraulikmedium in Fluid- Verbindung, und zwar über die Zwischenräume 11 zwischen den Stegen 9. Wie bereits erwähnt, liegt nämlich an der (oberen) Stirnseite 1c des Trägerkörpers 1 / Bremskolbens 1 und somit auch an der dem Hohlraum 7' abgewandten Außenseite der (oberen) Membrane 5a das den Bremsdruck über- tragende Hydraulikmedium an.
Wirken auf die freie, von außen zugängliche, d.h. dem Hydraulikmedium des Hydrauliksystemes der Bremsanlage zugewandte Oberfläche der Membrane 5a keine bzw. im wesentlichen keine Kräfte ein, so ist die Membrane 5a von der Membrane 5b beabstandet, da auf letztere - über die Zwischenräume 11 quasi vom Trägerkörper 1 her kommend - ebenfalls keine Kräfte einwirken. Zwischen den beiden Membranen 5a und 5b der Membraneinheit 5' befindet sich somit der bereits besagte Hohlraum 7', der bevorzugt weitestgehend evakuiert ist, d.h. in diesem Hohlraum T herrscht im wesentlichen Vakuum. Wird das Hydrauliksystem bzw. Hydraulikmedium jedoch unter Druck gesetzt, - nämlich durch Einleitung von Bremsdruck - , so werden hierdurch die beiden Membranen 5a, 5b unter gleichzeitiger Verkleinerung des Hohlraumes T aufeinander zubewegt. Mit weiterer Drucksteigerung im Hydrauliksystem werden die beiden Membranen 5a, 5b der Membraneinheit 5' soweit verformt, bis sie schließlich (mehr oder weniger vollflächig) aufeinander aufliegen. Dabei wird unabhängig von dieser beschriebenen Verformung der Membranen 5a, 5b weiterhin die Bremskraft vom Hydraulikmedium auf die gesamte Oberfläche bzw. Stirnseite 1c des Trägerkörpers 1 bzw. Bremskolbens 1 übertragen, d.h. unabhängig von der beschriebenen Verformung der Membranen 5a, 5b wird der Bremskolben 1 im Bremssattel längs der Zent- ralachse 3 mit seiner Stirnseite 1c in Richtung seiner Stirnseite 1a verschoben.
Die Verformung der Membranen 5a, 5b der Membraneinheit 5' bewirkt je- doch, daß Schwingungen im auf die Stirnseite 1c des Trägerkörpers 1 und somit auch auf die Membraneinheit 5' einwirkenden Hydrauliksystem der Fahrzeug-Bremsanlage mit dem durch diese Membraneinheit 5' mit dem dazwischen liegenden vorzugsweise evakuierten Hohlraum T gebildeten Schwingungsdämpfer solange erfolgreich gedämpft werden, bis die beiden Membranen 5a, 5b unter Einwirkung des Hydraulikdruckes im wesentlichen vollständig bzw. vollflächig aufeinander zum Aufliegen kommen. Ist der Hydraulikdruck jedoch geringer als dieser Wert, so werden Druckschwingungen im Hydrauliksystem die Membranen 5a, 5b zumindest in ihrem Zentralbereich 8b in Schwingung zu versetzen trachten, d.h. zeitlich betrachtet die Membranen 5a, 5b abwechselnd aufeinander zu und voneinander weg bewegen. Bei geeigneter Abstimmung der relevanten Dimensionen kann hieraus eine wirkungsvolle Schwingungsdämpfung resultieren.
Bspw. kann die Dicke der bspw. aus Nickelstahl oder NiBe bestehenden Membranen 5a, 5b in der Größenordnung von 0,3 mm bis 1 ,0 mm liegen.
Vorteilhafterweise spricht ein derartiger Schwingungsdämpfer nur in dem tatsächlich benötigten Wertebereich des im Hydrauliksystem herrschenden
(variablen) Druckes an, so bspw. im Bereich von ca. 2 bar bis ca. 20 bar. Bei höheren Hydraulikdrücken können - wie bereits erwähnt - die beiden Memb- ranen 5a, 5b im wesentlichen vollflächig aufeinander aufliegen, so daß keine
Beeinflussung des Bremsverhaltens des Gesamtsystemes zu befürchten ist.
Besonders erwähnt werden soll an dieser Stelle nochmals, daß der durch diese Membraneinheit 5' gebildete Schwingungsdämpfer die Übertragung der Bremskraft vom Hydraulikmedium auf den Trägerkörper 1 / Bremskolben 1 in keiner Weise verfälscht, da das Hydraulikmedium über die Zwischen- räume 11 zwischen den Stegen 9 auf die gesamte Oberfläche der Stirnseite 1c des Bremskolbens 1 einwirken kann.
Zur weiteren Vergrößerung der wirksamen Oberfläche des erfindungsgemä- ßen Schwingungsdämpfers sind die Membranen 5a, 5b im Querschnitt betrachtet bereichsweise wellenförmig ausgebildet. Da es sich - wie bereits erwähnt - nicht nur um eine kreisförmige Vertiefung 2 im zylindrischen Trägerkörper 1 sondern auch um in Aufsicht im wesentlichen kreisförmige Membranen 5a, 5b handelt, beschreiben die Wellenspitzen 4a bzw. die Wellentäler 4b dieser wellenförmigen Membranflächen selbstverständlich ebenfalls Kreise. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.2a, b sind die Membranen 5a, 5b dabei derart ausgebildet bzw. relativ zueinander derart synchron angeordnet, daß deren Wellenspitzen 4a einander gleichgerichet sind, d.h. mit Verkleinerung des Hohlraumes 7' ineinander eingreifen. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.1a, b hingegen liegen die einander entgegengerichteten Wellenspitzen 4a quasi asynchron, d.h. bei Verkleinerung des Hohlraumes 7' treffen die Wellenspitzen 4a aufeinander auf.
Während beim Ausführungsbeispiel nach Fig.2a, b bei entsprechend hohem Hydraulikdruck die beiden Membranen 5a, 5b praktisch vollflächig aufeinander aufliegen können, ist dies beim Ausführunsbeispiel nach Fig.1a,b nicht der Fall. Bei der letztgenannten Ausführungsform kann somit auch bei sehr hohen Druckwerten im Hydraulikmedium zumindest noch eine geringe Schwingungsdämpfung erzielt werden, was bei der erstgenannten Ausfüh- rungsform bei im wesentlichen vollflächig aufeinander liegenden Membranen 5a, 5b nicht der Fall ist. Unabhängig von der jeweiligen Ausführungsform sei in diesem Zusammenhang nochmals darauf hingewiesen, daß unabhängig von der Höhe des im Hydraulikmedium herrschenden Druckes die Membraneinheit 5' als Ganzes hinsichtlich ihrer Befestigung im Bremskolben 1 / Trägerkörper 1 nicht nennenswert belastet wird, da dieser Hydraulikdruck auf beide Membranen 5a, 5b von außen und dabei in entgegengesetzter Rieh- tung einwirkt. An den sog. Befestigungsabschnitt 6' der Membraneinheit 5', d.h. im wesentlichen an die Stege 9 wird somit keine besonders hohe mechanische Anforderung gestellt.
Was die Abmessung des evakuierten Hohlraumes T betrifft, die auch durch die wellenförmige Gestaltung der Membranen 5a, 5b definiert wird bzw. gewünscht beeinflußbar ist, so ist der (in den Figurendarstellungen in Vertikalrichtung gemessene) Abstand zwischen den nicht mit Hydraulikdruck beaufschlagten Membranen 5a, 5b (d.h. im im wesentlichen unbelasteten Zustand derselben) im Zentrum des Zentralbereiches 8b (d.h. in direkter Umgebung der Zentralachse 3) größer als nahe des ringförmigen Randabschnittes 8a, wobei abschließend noch darauf hingewiesen sei, daß durchaus eine Vielzahl von Details abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. Bspw. kann der Hohlraum T zwischen den Membranen 5a, 5b auch mit einem geeigneten kompressiblen Medium befüllt sein, ferner muß der Trägerkörper 1 nicht ein Bremskolben sein, sondern kann sich auch an anderen geeigneten Stellen im Hydrauliksystem bzw. in der hydraulischen Bremsanlage befinden.

Claims

Patentansprüche
1. Schwingungsdämpfer für eine hydraulische Fahrzeug-Bremsanlage mit einer dem die Bremskraft übertragenden Hydraulikmedium zugewandten Membrane (5a), die mit ihrem Randbereich letztlich an einem insbesondere als Bremskolben (1) im Bremssattel einer Fahrzeugbremse fungierenden Trägerkörper (1) befestigt ist und die sich mit ih- rem Zentralbereich (8b) zumindest geringfügig zum Trägerkörper (1) hin oder von diesem weg bewegen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (5a) zusammen mit einer weiteren Membrane (5b) eine Membraneinheit (5) bildet, wobei die beiden im wesentlichen übereinander angeordneten Membranen (5a, 5b) in ihrem ringförmigen Randabschnitt (8a) aneinander befestigt sind und dabei dicht aufeinander aufliegen, und im Zentralbereich (8b) innerhalb dieses Randabschnittes (8a) zwischen sich einen Hohlraum (7') einschließen.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die dem Trägerkörper (1) zugewandte Membrane (5b) abseits des Befestigungsabschnittes (6') der Membraneinheit (5') von der Oberfläche des Trägerkörpers (1 ) beabstandet ist.
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 2, /76926
12
dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (12) zwischen der Oberfläche des Trägerkörpers (1) und der dieser zugewandten und dabei von dieser beabstandeten Membrane (5b) mit dem Hydraulikmedium in Fluid-Verbindung steht.
4. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (7') zwischen den beiden Membranen (5a, 5b) weitestgehend evakuiert ist.
5. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membraneinheit (5') in einer im Trägerkörper (1) im Rand einer Ausπehmung (2) vorgesehenen Nut (10) oder dgl. befestigt ist.
6. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membraneinheit (5') nach Art eines Bajonettverschlusses am Trägerkörper (1) befestigt ist.
7. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im im wesentlichen unbelasteten Zustand der den Hohlraum (7') bildende Abstand zwischen den beiden Membranen (5a, 5b) im Zentrum des Zentralbereiches (8b) größer ist nahe des ringförmigen Randbereiches (8a).
8. Schwingungsdämpfer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranen (5a, 5b) bereichsweise im Querschnitt wellenförmig ausgebildet sind.
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