DE10008795B4

DE10008795B4 - Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10008795B4
Application number: DE10008795A
Authority: DE
Inventors: Gilbert Bischoff; Karl Breitwieser; Thomas Eichhorn; Pierre Grare; Guy Gallais
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG; Renault SAS
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG; Renault SAS
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2020-02-26
Also published as: DE10008795A1

Abstract

Bremskraftverstärker (1) mit wenigstens einem Verstärkergehäuseteil (2, 3) und einer Öffnung (7), in die ein Dichtungselement (9) aus flexiblem Werkstoff eingesetzt ist, welches Dichtungselement (9) eine Ausnehmung (10) aufweist, in die ein pneumatischer Anschluß (8) insbesondere für die Vakuumversorgung des Bremskraftverstärkers (1) einschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (9) eine einstückig daran angeordnete Membran (18) aufweist, die die Ausnehmung (10) des Dichtelementes (9) durch eine etwa rechtwinklig zu der Einschubrichtung vorgesehene Erstreckung verschließt, und dem montagebedingten Einschieben eines pneumatischen Anschluß keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruch 1.
Ein derartiger Bremskraftverstärker ist beispielsweise aus dem Bremsenhandbuch der Anmelderin, Auflage 9.1*, 1993, Autohaus Verlag GmbH, Ottobrunn bei München, Seite 101, 1–3 bekannt, und verfügt über wenigstens ein Verstärkergehäuseteil mit einer Öffnung, in die ein Dichtungselement aus flexiblem Werkstoff eingebracht ist, und mit einem pneumatischen Anschluß, welcher in eine Ausnehmung des Dichtungselementes einschiebbar ist. Bei dem pneumatischen Anschluß kann es sich beispielsweise um einen einfachen pneumatischen Anschluß oder um eine Baueinheit aus einem pneumatischen Anschluß mit einem integrierten Rückschlagventil handeln. Der Anschluß dient vorzugsweise der Vakuumversorgung des Bremskraftverstärkers.
Im Rahmen der Reduktion der Fertigungstiefe bei den Produktionsstätten der Automobilhersteller hat es sich grundsätzlich durchgesetzt, daß diese einen vormontierten Bremskraftverstärker mit daran montierten Anbauteilen und insbesondere auch einem daran montierten pneumatischen Anschluß von dem Zulieferbetrieb erhalten. Dabei wird ein ins Freie ragender Stutzen des pneumatischen Anschlusses üblicherweise durch eine abdichtende Schutzkappe verschlos sen (1). Diese Regel wird jedoch insoweit durchbrochen, als verschiedene Automobilhersteller die Montage des pneumatischen Anschluß aus unterschiedlichen Gründen im eigenen Werk vornehmen wollen. Weil es sich bei einem Bremskraftverstärker um ein sicherheitsrelevantes Bauteil handelt, welches vor Beschädigung, Verunreinigung durch Fremdstoffe oder unbefugte Manipulation zu schützen ist, wurde gemäß bisherigem, internem Stand der Technik das Dichtungselement in das Verstärkergehäuseteil eingebracht, sodann ein separater Dichtstopfen in die Durchgangsöffnung des Dichtungselementes eingebracht, und das Gerät in diesem Zustand ausgeliefert. Weil die Demontage des Dichtstopfens am Montageband des Fahrzeugherstellers nicht einfach vorgenommen werden kann, und der insoweit verursachte Aufwand zu Lasten des Fahrzeugherstellers geht, ist diese Lösung nicht mehr am Markt durchsetzbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Bremskraftverstärker zu schaffen, welcher mit geringem Aufwand sowie erst im Werk des Automobilherstellers komplettierbar, das heißt mit den notwendigen pneumatischen Anschlüssen ausrüstbar ist, wobei der Bremskraftverstärker insbesondere während des Transports dennoch zuverlässig vor Verunreinigung oder unbefugter Manipulation geschützt ist.
Diese Aufgabe wird zusammen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruch 1 dadurch gelöst, daß der Bremskraftverstärker ein Dichtungselement aufweist, welches eine einstückig daran angeordnete Membran aufweist, die die Durchgangsöffnung des Dichtelementes verschließt, und einem Einschieben eines pneumatischen Anschluß keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzt.
Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet insbesondere durch eine Vereinfachung des Montageprozeß aus, weil gesonderte Verschlußstopfen grundsätzlich nicht erforderlich sind, und somit auch deren Entsorgungsproblematik entfällt. Mit der Erfindung wird schließlich auch ausgeschlossen, daß irgendwelche Fremdkörper oder auch zu entfernende Teile (des Dichtungselementes) vor oder während der Montage des Anschluß in das Innere des Bremskraftverstärkers gelangen können, wo diese Teile eine Funktionsstörung hervorrufen könnten. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich somit auch durch Vorteile im Rahmen der FMEA (FMEA = Fehler-Möglichkeits-Einfluß-Analyse) aus.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigt, näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
1: Einen Bremskraftverstärker nach dem Stand der Technik
2: Eine Einzelheit bei einem Bremskraftverstärker gemäß der Erfindung in größerem Maßstab,
3: Eine Draufsicht auf ein Dichtungselement nach der Erfindung in vergrößertem Maßstab, und
4: Einen Schnitt entlang der Linie IV–IV in 3.
Die 1 zeigt stark verkleinert einen im wesentlichen bekannten, und daher nur grob beschriebenen pneumatischen Bremskraftverstärker 1, welcher zwei aneinander gasdicht befestigte Gehäuseteile 2, 3 aufweist, und zwei mittels einer beweglichen Wand 4 voneinander getrennte pneumatische Kammern 5, 6 in einem Verstärkergehäuseinnenraum aufweist. Wenigstens eines der Gehäuseteile 3 weist eine Öffnung 7 auf, in die ein pneumatischer Anschluß 8 für die Vakuumversorgung von außen eingeschoben ist, und die mittels einem Dichtungselement 9 gasdicht abgedichtet ist. Der Anschluß 8 kann ein integriertes Vakuumrückschlagventil aufweisen. Es ist grundsätzlich in vergleichbarer Weise möglich, einen Wegsensor für einen elektrisch fremdbetätigbaren pneumatischen Bremskraftverstärker 1 in eine Gehäuseöffung einzusetzen, obwohl zu diesem Zweck derzeit Schnappverbindungen in Kombination mit einer Sensoraufnahme bevorzugt werden.
Wie die 1 ferner zeigt, ist das Dichtungselement 9 aus flexiblem Werkstoff vorgesehen, und weist eine Ausnehmung 10 auf, in die der pneumatische Anschluß 8, welcher vorteilhaft am Umfang seines Einschubstutzens 11 ein sägezahnförmiges Profil 12 aufweist, eingeschoben ist. Sofern der Bremskraftverstärker 1 an Fahrzeughersteller geliefert werden soll, die eine Montage des pneumatischen Anschluß 8 in den eigenen Fertigungsstätten wünschen, ist gemäß einem internen Stand der Technik ein Verschluß erforderlich, welcher die Ausnehmung 10 verschließt. Dieser Stopfen muß nicht nur entfernt sondern auch gezielt entsorgt werden. Schließlich können im Rahmen der Entfernung verlorene Dichtstopfen leicht zu Störungen eines Montagebandes führen oder einfach zu einem Sicherheitsrisiko für die betroffenen Werker werden, weil diese auf bisher unbemerkten und auf dem Fabrikboden liegenden Verschlußstopfen ausrutschen könnten.
2 zeigt einen Teilausschnitt eines Bremskraftverstärkers 1 gemäß der Erfindung sowie in größerem Maßstab. Es sind hierbei voneinander getrennte klappenartige Dichtungssegmente 13, 14, 15, 16 ersichtlich, welche elastisch federnd an dem Dichtungselement 9 vorgesehen sind, so daß sie für einen dichten Verschluß der Ausnehmung 10 und vor dem Einschub eines pneumatischen Anschluß 8 etwa rechtwinklig zu der Einschubrichtung 17 zueinander fluchtend angeordnet sind. Die Dichtungssegmente 13–16 werden durch das Einschieben des pneumatischen Anschluß 8 in den Verstärkergehäuseinnenraum nach innen sowie (bezüglich dem Anschluß) radial außen geschwenkt. Sofern der Anschluß 8 entfernt, das heißt wieder herausgezogen würde, schwenken die Dichtungssegmente 13–16 infolge einer in der Membran 18 eingebrachten, das heißt impliziten Rückstellkraft federnd in die Ausgangsstellung zurück.
Die 3 und 4 zeigen das Dichtungselement 9 in unterschiedlichen Ansichten sowie in vergrößertem Maßstab. Ganz wesentlich ist, daß das Dichtungselement 9 eine einstückig daran angeordnete Membran 18 aufweist, die die Ausnehmung 10 des Dichtelementes 9 durch eine etwa rechtwinklig zu der Einschubrichtung 17 vorgesehene Erstreckung verschließt, und dem montagebedingten Einschieben eines pneumatischen Anschluß 8 keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzt. Es ist zwar ganz grundsätzlich denkbar, die Membran 18 gasdicht vorzusehen, so daß sie vollständig dicht an dem Durchmesser der Ausnehmung 10 angeordnet ist, und beispielsweise im Rahmen des Montagevorgangs des pneumatischen Anschluß 8 vorzugsweise mittels einer scharfen oder messerartigen Kante des Anschluß 8 durchstoßen wird. Ebenso ist es denkbar, eine Sollrißstelle für die Membran 18 durch eine Perforierung bereitzustellen, so daß diese an der gewünschten Stelle einoder abreißt und dennoch an mindestens einer Stelle fest an dem Dichtelement 9 verbleibt. Die 3 und 4 zei gen jedoch eine andere bevorzugte Ausführung, wobei die Membran 18 vier voneinander bereichsweise getrennte klappenartige Dichtungssegmente 13–16 aufweist, welche elastisch federnd an dem Dichtungselement 9 vorgesehen sind, so daß sie für einen dichten Verschluß der Ausnehmung 10 und vor dem Einschub eines pneumatischen Anschluß 8 etwa rechtwinklig zu der Einschubrichtung 17 zueinander fluchtend angeordnet sind. Diese Dichtungssegmente 13–16 verschwenken, wie es in 2 verdeutlicht ist, durch das Einschieben des pneumatischen Anschluß 8 in einen Verstärkergehäuseinnenraum und können schließlich nach einem Entfernen des Anschluß 8 infolge einer impliziten Rückstellkraft federnd in die abdichtende Ausgangsstellung zurückkehren.
Die Dichtungssegmente 13–16 sind durch insgesamt zwei Schlitze 19, 20 voneinander getrennt, welche sich ausgehend von der Mitte 21 der Membran 18 nach radial außen erstrecken. Die Schlitze 19, 20 verlaufen ferner ausgehend von einer Membranmitte 21 nach radial außen und enden noch vor dem Durchmesser der Ausnehmung 10. Je nach dem Außendurchmesser des Einschubstutzens 11 von dem pneumatischen Anschluß 8 reißen die Schlitze 19, 20 im Rahmen von dessen Montage noch weiter ein, oder es erfolgt eine elastische Verformung des Membranwerkstoff. Wie bereits oben beschrieben, ist die Anzahl der Dichtungssegmente 13, 16 und somit die Anzahl der Schlitze 19, 20 grundsätzlich beliebig. In weiterer Abwandlung ist es ebenfalls möglich, anstelle von vollständig durchtrennten Schlitzen 19, 20 lediglich eine Perforation für einen kontrollierten Reißvorgang im Rahmen der Montage vorzusehen, ohne die Erfindung zu verlassen. Wie insbesondere aus 3 zu ersehen ist, beträgt die Gesamtlänge jedes Schlitz 19, 20 mehr als die Hälfte des Durchmessers der Ausnehmung 10.
Auf diese Weise wird einerseits ein strammer und dichter Sitz der Membran 18 an dem Einschubstutzen 11 gewährleistet, ohne daß es zu unkontrollierbaren Rissen an der Membran 18 kommt.
Die Schlitze 19, 20 kreuzen sich schließlich in der Membranmitte 21, so daß die Dichtungssegmente 13–16 untereinander eine einheitliche Länge aufweisen. Das Einbringen der Schlitze 19, 20 erfolgt mittels einem Stanzmesser im halbwarmen oder erkalteten Zustand des aus EPDM oder SBR-Werkstoff gefertigten Dichtungselementes 9.
Wie bereits erwähnt wurde, weist jedes Dichtungssegment 13–16 durch seine einstückige Anbindung an einen Grundkörper 22 des Dichtungselementes 9 eine implizite Rückstellkraft auf, welche auch von der Dicke der Membran 18, insbesondere im Bereich ihrer Wurzel, das heißt dem Übergang zum Grundkörper 22 abhängig ist. Dieser Effekt läßt sich jedoch noch dadurch erhöhen, daß jedes Dichtungssegment 13–16 verstärkergehäuseinnenraumseitig mit wenigstens einer zumindest die Wurzel abstützenden Rippe versehen wird.
Ganz generell erstreckt sich das Dichtungselement 9 mit wenigstens einem Teilabschnitt 23 in den Verstärkergehäuseinnenraum, und die Dichtungssegmente 13–16 sind im wesentlichen am Ende 24 des in den Verstärkergehäuseinnenraum ragenden Teilabschnittes 23 angeordnet. Diese Anordnung verbessert die Dichtigkeit des eingeschobenen pneumatischen Anschluß 8, weil die Dichtungssegmente 13–16 frei in den Verstärkergehäuseinnenraum verschwenken können, und nicht störend zwischen Einschubstutzen 11 und dem Duchmesser der Ausnehmung 10 zu liegen kommen.
Eine Führungsfunktion und demzufolge eine vereinfachte Montage des pneumatischen Anschluß 8 wird dadurch erreicht, daß die Ausnehmung 10 im Bereich eines verstärkergehäuseäußeren Flansch 25 sowie konzentrisch zu der Ausnehmung 10 mit einem Konus 26 versehen ist. Mit anderen Worten ist, selbst bei leicht versetztem Ansetzen des Einschubstutzens 11 ein einfaches Einschieben möglich. Im übrigen ist mehr als die Hälfte der Länge von der Ausnehmung 10 im wesentlichen zylindrisch, und im Anschluß an einen ersten im wesentlichen zylindrischen Bereich 27 ist eine Konizität 28 vor den Dichtungssegmenten 13–16 vorgesehen. Diese Konizität 28 geht unmittelbar in einen zweiten zylindrischen Bereich 29 über, dessen Durchmesser gegenüber dem ersten Bereich 27 verringert ist, und eine wesentlich geringere axiale Länge als der erste zylindrische Bereich 27 aufweist. Auf diese Weise wird gewissermaßen eine nach radial innen ragende Dichtlippe im Bereich der Dichtungssegmente 13–16 gebildet, welche die Dichtungswirkung nochmals erhöht und dennoch gegen Beschädigung während dem Einschubvorgang des Anschluß geschützt ist. Im Vergleich zu dem Konus 26 ist die Konizität 28 bei im wesentlichen übereinstimmender Schräge in axialer Richtung wesentlich kürzer, als die axiale Länge des Konus 26.

Claims

Bremskraftverstärker (1) mit wenigstens einem Verstärkergehäuseteil (2, 3) und einer Öffnung (7), in die ein Dichtungselement (9) aus flexiblem Werkstoff eingesetzt ist, welches Dichtungselement (9) eine Ausnehmung (10) aufweist, in die ein pneumatischer Anschluß (8) insbesondere für die Vakuumversorgung des Bremskraftverstärkers (1) einschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (9) eine einstückig daran angeordnete Membran (18) aufweist, die die Ausnehmung (10) des Dichtelementes (9) durch eine etwa rechtwinklig zu der Einschubrichtung vorgesehene Erstreckung verschließt, und dem montagebedingten Einschieben eines pneumatischen Anschluß keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzt.
Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18) gasdicht an dem Dichtungselement (9) angeordnet ist.
Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (18) zumindest zwei, voneinander getrennte oder nur bereichsweise getrennte, klappenartige Dichtungssegmente (13, 14, 15, 16) aufweist, welche elastisch federnd an dem Dichtungselement (9) vorgesehen sind, so daß sie für einen dichten Verschluß der Ausnehmung (10) und vor dem Einschub eines pneumatischen Anschluß (8) etwa rechtwinklig zu der Einschubrichtung (17) zueinander fluchtend angeordnet sind, daß die Dichtungssegmente (13–16) durch das Einschieben des pneumatischen Anschluß (8) in einen Gehäuseinnenraum schwenkbar sind, und daß die Dichtungssegmente (13–16) nach einem Entfernen des Anschluß (8) infolge einer impliziten Rückstellkraft federnd in die abdichtende Ausgangsstellung zurückkehren.
Bremskraftverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungssegmente (13–16) durch wenigstens einen Schlitz (19, 20) voneinander getrennt sind, welcher sich ausgehend von der Mitte (21) der Membran (18) nach radial außen erstreckt.
Bremskraftverstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder Schlitz (19, 20), ausgehend von der Membranmitte (21) nach radial außen erstreckt, und vor dem Durchmesser der Ausnehmung (10) endet.
Bremskraftverstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtlänge jedes Schlitz (19, 20) mehr als die Hälfte des Durchmessers der Ausnehmung (10) beträgt.
Bremskraftverstärker einem oder mehreren der Ansprüche 1, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schlitze (19, 20) vorgesehen sind, welche sich in der Membranmitte (21) kreuzen.
Bremskraftverstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Dichtungssegment (13–16) verstärkerinnenraumseitig wenigstens eine Rippe aufweist.
Bremskraftverstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Dichtungselement (9) mit wenigstens einem Teilabschnitt (23) in den Verstärkergehäuseinnenraum erstreckt, und daß die Dichtungssegmente (13–16) im wesentlichen am Ende (24) des in den Verstärkergehäusein nenraum ragenden Teilabschnittes (23) angeordnet sind.
Bremskraftverstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (10) im Bereich eines verstärkergehäuseäußeren Flansch (25) sowie konzentrisch zu der Ausnehmung (10) einen Konus (26) aufweist.
Bremskraftverstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als die Hälfte der Länge von der Ausnehmung (10) im wesentlichen zylindrisch ist, und daß sich im Anschluß an einen ersten im wesentlichen zylindrischen Bereich (27) eine Konizität (28) vor den Dichtungssegmenten (13–16) anschließt, und unmittelbar in einen zweiten zylindrischen Bereich (29) übergeht, dessen Durchmesser gegenüber dem ersten Bereich (27) verringert ist, und eine wesentlich geringere axiale Länge als der erste zylindrische Bereich (27) aufweist.
Bremskraftverstärker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Konizität (28) bei im wesentlichen übereinstimmender Schräge wesentlich geringer ist, als die axiale Länge des Konus (26).