PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3338448C2 19.10.1989
Titel Gehäuse für einen Bremskraftverstärker
Anmelder FAG Kugelfischer Georg Schäfer KGaA, 8720 Schweinfurt, DE
Erfinder Rüdiger, Eckhart, Dipl.-Ing., 8603 Ebern, DE
DE-Anmeldedatum 22.10.1983
DE-Aktenzeichen 3338448
Offenlegungstag 02.05.1985
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 19.10.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.10.1989
IPC-Hauptklasse B60T 13/24
IPC-Nebenklasse F15B 9/12   
Zusammenfassung Um an einem Gehäuse für einen Bremskraftverstärker zu erreichen, daß bei möglichst niedrigem Gewicht eine geringe axiale Dehnung auftritt, wenn eine bestimmte Kraft koaxial durch das Gehäuse zu übertragen ist, werden die an Deckelschale (2) und Gehäuseschale (3) einer Zugkraft ausgesetzten Umfangsabschnitte (5) radial nach außen hin mit abnehmender Wanddicke ausgeführt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für einen Bremskraftverstärker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen Bremskraftverstärkern ist der Tandem-Hauptzylinder an einer Stirnwand der Gehäuseschale angebracht, während die andere Stirnwand des Gehäusedeckels am Chassis des Kraftfahrzeuges befestigt ist. Die beim Bremsen auf den Betätigungskolben des Tandem-Hauptzylinders eingebrachten Kräfte müssen je nachdem, ob mit oder ohne Vakuumunterstützung gefahren wird, teilweise oder ganz als Reaktionskräfte über dessen Befestigungsschrauben durch die am Chassis angeflanschte Gehäuse- und Deckelschale des Unterdruckbremskraftverstärkers übertragen werden. Dabei entstehen im Gehäuse des Unterdruckbremskraftverstärkers und im Verbindungsbereich zum Tandem-Hauptzylinder und zum Fahrzeugchassis beträchtliche Spannungen, welche eine in axialer Richtung unerwünschte Dehnung bewirken. Man hat durch unterschiedliche konstruktive Maßnahmen am Unterdruckbremskraftverstärker versucht, diese Dehnung zu verringern. Eine stabilere Bauweise steht dabei einer allgemein angestrebten Gewichtsverminderung des Bremskraftverstärkers im Weg.

Gewichtsverminderungen gegenüber bisherigen dickwandigen Ausführungen und Unterdruckbremskraftverstärkern wurden dadurch erreicht, daß die zu übertragenden Zugkräfte mittels Zugelemente übertragen werden, die durch den Innenraum des Unterdruckgehäuses geführt werden. Eine andere Möglichkeit, nämlich ein zentrales Versteifungsrohr, das die beiden Stirnwände des Unterdruckgehäuses miteinander verbindet, ist in der GB-PS 20 22 209 gezeigt. Hierbei ist eine Abdichtung des axial beweglichen Membrankolbens an der Durchführungsstelle dieser Zugelemente nötigt, was einen zusätzlichen, konstruktiven Aufwand und eine Störquelle darstellt. Durch den hierbei über die Zugbolzen erreichten Kraftfluß wird zwar Gewicht durch Reduzierung der Gehäusewandung eingespart, jedoch wird dieser Vorteil durch das Eigengewicht der Zugbolzen teilweise wieder aufgehoben.

Aus der DE-OS 30 37 421 und der DE-OS 30 41 883 sind Lösungsvorschläge zur Gewichtsverminderung des Unterdruckgehäuses bei ausreichender Steifigkeit zur Übertragung der auftretenden Kräfte bekannt, wobei die Gehäusestirnwände doppelwandig als formsteifer Kasten oder mit eingesicktem Stützring und Versteifungselementen ausgeführt sind. Werden bei diesen Anordnungen die Wanddicken addiert, so ist festzustellen, daß neben zusätzlichen Bauteilen und größerem Montageaufwand ebenfalls keine wesentlichen Gewichtsersparnisse zu verzeichnen sind.

Eine Ausbildung der Gehäuseform nach Festigkeitsgesichtspunkten, wobei sich der Neigungswinkel des Umfangsabschnittes bezogen auf die Mittelachse, vom Aufflanschdurchmesser für den Hauptzylinder zum größten Gehäusedurchmesser hin stetig vergrößert, ist aus der ein gattungsgemäßes Gehäuse betreffenden EP-PS 00 21 969 bekannt. Deren Effektivität kommt jedoch durch eine größere, der Rechenfunktion entsprechenden, unerwünschten Baulänge zum Tragen. Darüber hinaus ist die Funktion auf den parabelförmig geformten Umfangsabschnitt begrenzt, was für die Festigkeitsbetrachtung bei gleicher Materialdicke am zylindrischen Ringteil eine Überdimensionierung bedeutet, während die Schalenstirnwand ohne Verstärkungsflansch im Hinblick auf Steifigkeit unterdimensioniert ist.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, das Gehäuse eines gattungsgemäßen Bremskraftverstärkers so auszubilden, daß bei möglichst niedrigem Gewicht eine geringe axiale Dehnung auftritt, wenn eine bestimmte Kraft koaxial über die Befestigungsschrauben durch das Gehäuse zu übertragen ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 zu entnehmen. Vorteilhafte Ausgestaltungen enthalten die Ansprüche 2 und 3.

Bei dem erfindungsgemäßen Gehäuse wird die unterschiedliche Spannungsverteilung in dem trichterförmigen Umfangsabschnitt der Gehäuse- bzw. Deckelschale durch eine sich verändernde Wanddicke so ausgeglichen, daß in allen Querschnitten annähernd gleiche Zugspannungen auftreten. Das bedeutet, daß die Wanddicke ausgehend von der Schalenstirnwand am trichterförmigen Umfangabschnitt zum Ringteil hin radial nach außen abnimmt. Vorteilhaft erweist sich dabei, daß das zylindrische Ringteil dadurch auf den der Zugbelastung entsprechenden Querschnitt dimensioniert werden kann, was eine zusätzliche Gewichtsreduzierung ohne Funktionseinbuße bringt. Durch entsprechende Dickenbemessung kann die Auswölbung in Folge der an der Schalenstirnwand angreifenden Kräfte vorteilhaft unterbunden werden, ohne daß ein zusätzlicher Versteifungsflansch benötigt wird. Dabei ist der Neigungswinkel des trichterförmigen Umfangsabschnittes konstant, was bei bekannter Vergleichsspannung δ vergleich, bestehend aus Zug- und Scherspannung des verwendeten Bleches und konstanter Belastung F eine Festlegung des kontinuierlich abnehmenden Dickenverlaufes der Wandung des Umfangsabschnittes vom Innendurchmesser di zum Außendurchmesser da aus den Beziehungen δ vergl. und A = d · π · S mit der Funktion



zuläßt.

Die Erfindung soll anhand der Figur, die das Gehäuse 1 eines Unterdruckbremskraftverstärkers im Schnitt darstellt, erläutert werden. Die beiden Varianten sind dabei in einer Figur gezeichnet und durch die Symmetrielinie unterteilt. Die Abbildung zeigt die Deckelschale 2 und die Gehäuseschale 3 des Unterdruckbremskraftverstärkers, bestehend aus den Schalenstirnwänden 4, den trichterförmigen Umfangsabschnitten 5 und den zylindrischen Ringteilen 6. In den Schalenstirnwänden 4 von Gehäuseschale 2 und Deckelschale 3 sind die Befestigungsschrauben 7 für den Hauptbremszylinder und zur Befestigung am Fahrzeugaufbau verankert. Ausgehend von den im wesentlichen kreisförmigen Stirnwänden 4 verringert sich die Wanddicke am Übergang zu dem im Winkel α geneigten Umfangsabschnitt 5 radial nach außen hin bis zum größten Durchmesser von Deckelschale 2 und Gehäuseschale 3. Das Querschnittsprofil 8 am Umfangsabschnitt zeigt die kontinuierliche Verjüngung, das Querschnittsprofil 9 als Variante die stufenweise Verringerung der Dicke des Umfangsabschnittes 5 am Gehäuse zum Ringteil 6 des Bremskraftverstärkers.


Anspruch[de]
  1. 1. Gehäuse für einen Bremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge, mit einer Gehäuseschale und einer Deckelschale, die miteinander dichtend verbunden sind und im wesentlichen aus je einer Schalenstirnwand, einem Umfangsabschnitt und einem zylindrischen Ringteil bestehen, wobei die koaxial angeordnete, planebene Schalenstirnwand über den abgestreckten, als Bauteil gleicher Festigkeit ausgeführten trichterförmigen Umfangsabschnitt in das senkrecht zur Schalenstirnwand stehende zylindrische Ringteil übergeht, und mit in den Schalenstirnwänden verankerten Befestigungsschrauben für einen Hauptbremszylinder bzw. zur Befestigung am Fahrzeugchassis, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsabschnitte (5) beginnend vom Außendurchmesser der Schalenstirnwand (4) radial nach außen bis zum Ringteil (6) eine abnehmende Wanddicke (S) aufweisen.
  2. 2. Gehäuse für einen Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddickenänderung der Umfangsabschnitte (5) kontinuierlich erfolgt (Querschnittsprofil 8).
  3. 3. Gehäuse für einen Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddickenänderung der Umfangsabschnitte (5) in Stufen erfolgt (Querschnittsprofil 9).






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com