DE10019423A1 - Unterdruckbremskraftverstärker mit mechanischer Notbremshilfe - Google Patents
Unterdruckbremskraftverstärker mit mechanischer NotbremshilfeInfo
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Abstract
Es wird ein Unterdruckbremskraftverstärker (10) mit einer Unterdruckkammer (16) und einer davon durch eine bewegliche Wand (14) getrennten Arbeitskammer (18) sowie einem Steuerventil (20), das ein mit der beweglichen Wand kraftübertragend gekoppeltes Gehäuse (22) aufweist und das zur Erzielung einer Druckdifferenz an der beweglichen Wand (14) die Zufuhr von Atmosphärendruck oder Überdruck zur Arbeitskammer (18) in Abhängigkeit von der Verschiebung eines Eingangsgliedes (26) des Bremskraftverstärkers (10) zu steuern vermag, beschrieben. Der Unterdruckbremskraftverstärker (10) besitzt eine Fühlscheibe (30), die innerhalb des Steuerventilgehäuses (22) axial verschieblich angeordnet ist, sowie eine Kopplungseinrichtung (66), die entgegen der Betätigungsvorrichtung auf die Fühlscheibe (30) wirkende Kräfte in einer gekoppelten Stellung in das Steuerventilgehäuse (22) und in einer entkoppelten Stellung über einen Betätigungskolben (28) in das Eingangsglied (26) einleitet. Die Kopplungseinrichtung (66) besitzt ein Kopplungselement (70) zur Einleitung von entgegen der Betätigungsrichtung wirkenden Kräfte in das Steuerventilgehäuse (22) sowie ein axial verschiebliches Betätigungselement (72). Die Kopplungseinrichtung (76) weist weiterhin ein in radialer Richtung bewegliches Rastelement (74), welches radial außerhalb des Kopplungselementes (70) angeordnet ist, und das Klemmelement (70) weist radial außen einen Anschlag (70B) für das Rastelement (74) auf, wobei in der gekoppelten ...
Description
Die Erfindung betrifft einen Unterdruckbremskraftverstärker mit
einer Unterdruckkammer und einer davon durch eine bewegliche
Wand getrennten Arbeitskammer, einem Steuerventil, das ein mit
der beweglichen Wand kraftübertragend gekoppeltes Gehäuse
aufweist und das zur Erzielung einer Druckdifferenz an der
beweglichen Wand die Zufuhr von Atmosphärendruck oder Überdruck
zur Arbeitskammer in Abhängigkeit von der Verschiebung eines
Eingangsgliedes des Bremskraftverstärkers zu steuern vermag,
einer Fühlscheibe, die innerhalb des Steuerventilgehäuses axial
verschieblich angeordnet ist, und einer Kopplungseinrichtung,
die entgegen der Betätigungsvorrichtung auf die Fühlscheibe
wirkende Kräfte in einer gekoppelten Stellung in das Steuerven
tilgehäuse und in einer entkoppelten Stellung über einen Betä
tigungskolben in das Eingangsglied einleitet, wobei die
Kopplungseinrichtung ein Kopplungselement zur Einleitung der
entgegen der Betätigungsrichtung wirkenden Kräfte in das Steu
erventilgehäuse sowie ein axial verschiebliches Betätigungsele
ment umfaßt.
Unterdruckbremskraftverstärker sind seit langem bekannt und
befinden sich millionenfach im Einsatz, um die Betätigungs
kräfte einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage zu unterstützen
und dadurch auf einem für den Fahrer eines Fahrzeuges angeneh
men Niveau zu halten. Ebenfalls bekannt sind sogenannte Not
bremshilfen, die häufig auch als "Bremsassistenten" bezeichnet
werden. Es handelt sich dabei um Einrichtungen, die einem
Fahrer im Fall einer Notbremsung bei im wesentlichen gleicher
Betätigungskraft eine erhöhte Bremsleistung zu Verfügung stel
len.
Notbremshilfen lassen sich in elektromagnetisch betätigte und
mechanisch betätigte Systeme unterscheiden. Aus Kostengründen
wird für Anwendungen in preiswerteren Fahrzeugen der Einsatz
eines mechanischen Systems angestrebt.
Ein Unterdruckbremskraftverstärker mit einer derartigen mecha
nischen Notbremshilfe ist beispielsweise aus der DE 198 31 962 A1
bekannt. Dieser Unterdruckbremskraftverstärker besitzt eine
Unterdruckkammer und eine davon durch eine bewegliche Wand
druckdicht getrennte Arbeitskammer. Ein Steuerventil, welches
ein mit der beweglichen Wand kraftübertragend gekoppeltes
Gehäuse aufweist, umfaßt einen Atmosphären-Ventilsitz, der zur
Erzielung einer Druckdifferenz an der beweglichen Wand die
Zufuhr von Atmosphärendruck zur Arbeitskammer in Abhängigkeit
von der Verschiebung eines Eingangsgliedes des Bremskraftver
stärkers zu steuern vermag.
Das Eingangsglied ist in Betätigungsrichtung mit einem Betäti
gungskolben gekoppelt. Mit "Betätigungsrichtung" ist im Rahmen
der vorliegenden Erfindung immer die Betätigungsrichtung des
Bremskraftverstärkers gemeint. In Betätigungsrichtung hinter
dem Betätigungskolben ist eine mit der Reaktionsscheibe eines
Kraftabgabegliedes zusammenwirkende Fühlscheibe angeordnet.
Diese axial verschiebliche Fühlscheibe gestattet die Übertra
gung einer Kraft vom und zum Betätigungskolben.
Zur besseren Bremskraftunterstützung bei Notbremsungen ist in
dem Steuerventilgehäuse eine mechanische Notbremshilfe angeord
net. Die Notbremshilfe umfaßt eine Kopplungseinrichtung, die
entgegen der Betätigungsrichtung auf die Fühlscheibe wirkende
Rückwirkkräfte des Hauptbremszylinders in einer gekoppelten
Stellung in das Steuerventilgehäuse und in einer entkoppelten
Stellung über den Betätigungskolben in das Eingangsglied ein
leitet. In einer Notbremssituation nimmt die Kopplungseinrich
tung die Koppelungsstellung ein, so daß die Rückwirkkräfte des
Hauptbremszylinders in das Steuerventilgehäuse eingeleitet
werden und die vom Fahrer aufzubringende, über das Eingangs
glied in den Bremskraftverstärker eingeleitete Haltekraft um
die Rückwirkkräfte verringert ist. Zum Aufrechterhalten des
Bremsdruckes muß vom Fahrer dann nur noch eine relativ geringe
Betätigungskraft aufgebracht werden.
Die Kopplungseinrichtung gemäß der DE 198 31 961 A1 umfaßt ein
Kopplungselement mit zwei radial nach außen verlagerbaren, mit
Schrägflächen versehenen Hälften, die mit korrespondierenden
Schrägflächen eines axial verschieblichen Betätigungselementes
zusammenwirken, um ein Verschieben der Kupplungselementhälften
radial nach außen zu bewirken. In gekoppeltem Zustand hinter
greifen die verschobenen Kopplungselementhälften einen Anschlag
des Steuerventilgehäuses, so daß entgegen der Betätigungsrich
tung auf die Fühlscheibe wirkende Rückwirkkräfte von der Fühl
scheibe auf die Kopplungselementhälften und von diesen auf das
Steuerventilgehäuse übertragen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremskraftver
stärker mit mechanischer Notbremshilfe anzugeben, welcher einen
anderen Aufbau aufweist.
Ausgehend von einem Bremskraftverstärker der eingangs beschrie
benen Art ist die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Kopplungseinrichtung ein in radialer Richtung bewegliches
und radial außen bezüglich des Kopplungselementes angeordnetes
Rastelement aufweist und das Kopplungselement radial außen
einen Anschlag für das Rastelement besitzt, wobei in der gekop
pelten Stellung die entgegen der Betätigungsrichtung wirkenden
Kräfte vom Kopplungselement über den Anschlag und das Rastele
ment in das Steuerventilgehäuse eingeleitet werden.
Die vorstehenden und alle nachfolgenden Bezugnahmen auf radiale
Positionen und Richtungen beziehen sich auf eine Längsachse des
Steuerventilgehäuses und haben keinen Aussagegehalt bezüglich
der Gestalt der einzelnen Komponenten der Kopplungseinrichtung.
Die einzelnen Komponenten der Kopplungseinrichtung sind zwar
vorzugsweise, nicht jedoch notwendigerweise z. B. ringförmig,
zylindrisch oder hohlzylindrisch ausgestaltet.
Erfindungsgemäß entscheidet die radiale und axiale Position des
Rastelementes relativ zum Kopplungselement darüber, ob sich die
Kopplungseinrichtung in einer gekoppelten oder einer entkoppel
ten Stellung befindet. Befindet sich das Rastelement relativ
zum Kopplungselement beispielsweise so weit radial innen bzw.
in einer solchen axialen Position, daß es in Anlage mit dem
Anschlag des Kopplungselementes gelangt (Rastposition), so ist
die Kopplungseinrichtung in einer gekoppelten Stellung und die
in das Kopplungselement eingeleiteten Rückwirkkräfte vom Haupt
bremszylinder werden vom Kopplungselement auf den Anschlag, vom
Anschlag auf das Rastelement und vom Rastelement auf das Steu
erventilgehäuse übertragen. In den Betätigungskolben und das
Eingangsglied hingegen werden dann keine Rückwirkkräfte einge
leitet.
Befindet sich das Rastelement hingegen relativ zum Kopplungs
element beispielsweise so weit radial außen bzw. in einer
solchen axialen Position, daß es nicht in Anlage mit dem An
schlag des Kopplungselementes ist, kann sich das Kopplungsele
ment nicht am Steuerventilgehäuse abstützen und die Rückwirk
kräfte des Hauptbremszylinders werden über die Fühlscheibe und
die Kopplungseinrichtung auf den Betätigungskolben und von
diesem auf das Eingangsglied übertragen. Die Kopplungseinrich
tung befindet sich dabei in einer entkoppelten Stellung.
Bevorzugt ist nicht nur das Rastelement, sondern auch das
Kopplungselement in radialer Richtung beweglich, so daß eine
radiale Bewegung des Kopplungselementes auf das Rastelement,
welches das Kopplungselement radial außen umgibt, übertragbar
ist. Durch eine Verschiebung des Kopplungselementes radial nach
außen kann das Kopplungselement dann beispielsweise in reib
schlüssigen Kontakt mit dem Rastelement gebracht werden, so daß
auch eine axiale Bewegung des radial nach außen bewegten Kopp
lungselementes auf das Rastelement übertragen werden kann.
Um das Kopplungselement in radialer Richtung zu bewegen, kann
beispielsweise eine axiale Bewegung relativ zum Betätigungsele
ment ausgenutzt werden. Zu diesem Zweck ist das Betätigungsele
ment beispielsweise mit Schrägflächen versehen, welche bei
einer Relativbewegung zwischen Betätigungselement und Kopp
lungselement mit dem Kopplungselement derart zusammenwirken,
daß das Kopplungselement radial nach außen bewegt wird. Ein
derart ausgestaltetes Betätigungselement weist vorzugsweise
Schrägflächen in Form eines konischen Abschnittes mit in Betä
tigungsrichtung zunehmendem Durchmesser auf und ist in Betäti
gungsrichtung hinter dem Kopplungselement und vor der
Fühlscheibe angeordnet. Besonders bevorzugt besitzt das Betäti
gungselement radial außen einen Anschlag für das Kopplungs
element, um zu verhindern, daß Betätigungselement und
Kopplungselement zu weit relativ zueinander verschoben werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind Kopplungselement
und/oder Rastelement im wesentlichen ringförmig ausgestaltet.
Das Kopplungselement kann beispielsweise ein radial nach innen
vorgespannter oder vorspannbarer Spannring sein, welcher in
seiner Ausgangsstellung z. B. form- und/oder kraftschlüssig mit
dem Betätigungskolben verbunden ist. Vorzugsweise weist der
Betätigungskolben einen Anschlag für das Kopplungselement auf,
damit letzteres nicht zu weit bezüglich des Betätigungskolbens
entgegen der Betätigungsrichtung verschoben werden kann. Auch
das Rastelement kann derart ausgestaltet sein, daß es radial
nach innen vorgespannt oder vorspannbar ist. Dadurch wird
gewährleistet, daß das Rastelement nach dem Zusammenwirken mit
dem Kopplungselement wieder selbsttätig seine radiale Ausgangs
position einnehmen kann.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der für
das Rastelement vorgesehene Anschlag des Kopplungselementes als
eine Stufe mit in Betätigungsrichtung zunehmender radialer
Erstreckung ausgestaltet und an einem dem Eingangsglied zuge
wandten Ende des Kopplungselementes ausgebildet. Zusätzlich zu
diesem z. B. als Stufe ausgebildeten Anschlag des Kopplungsele
ments kann für das Rastelement entgegen der Betätigungsrichtung
ein weiterer Anschlag z. B. in Gestalt einer Stufe im Steuerven
tilgehäuse vorgesehen sein. Das Rastelement ist vorzugsweise
entgegen der Betätigungsrichtung in Richtung auf den Anschlag
im Steuerventilgehäuse vorgespannt.
Die Kopplungseinrichtung kann weiterhin eine Halterung für das
Rastelement umfassen, welche radial außerhalb bezüglich des
Rastelementes angeordnet ist. Die Halterung ist vorzugsweise
radial innen mit einer Nut versehen, in der das Rastelement
führbar ist. Weiterhin ist es möglich, die Halterung in axialer
Richtung beweglich auszugestalten, so daß das in der Nut aufge
nommene Rastelement von der Halterung in axialer Richtung
mitgenommen werden kann. Im Falle einer beispielsweise reib-
oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Kopplungselement
und dem Rastelement kann die Halterung somit einer axialen
Verschiebung des Kopplungselementes folgen.
Die Halterung kann entgegen der Betätigungsrichtung beispiels
weise in Richtung auf einen Anschlag im Steuerventilgehäuse
vorgespannt sein. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß nach
einer axialen Verschiebung der Halterung diese im Anschluß an
das Lösen der Verbindung zwischen Rastelement und Kopplungsele
ment wieder in ihre axiale Ausgangsstellung zurückkehrt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit
weiteren Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten,
schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Steuerventil eines erfin
dungsgemäßen Unterdruckbremskraftverstärkers in Be
reitschaftsstellung;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Steuerventil gemäß Fig. 1
bei einer Normalbremsung;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Steuerventil gemäß Fig. 1
bei einer Normalbremsung nach Überschreiten des Aus
steuerdrucks; und
Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Steuerventil gemäß Fig. 1
mit aktivierter Notbremshilfe.
In Fig. 1 ist ein Unterdruckbremskraftverstärker 10 mit einem
Gehäuse 12 gezeigt, in dem eine bewegliche Wand 14 eine Unter
druckkammer 16 druckdicht von einer Arbeitskammer 18 trennt.
Die Unterdruckkammer 16 steht im Betrieb des Bremskraftverstär
kers 10 ständig mit einer Unterdruckquelle in Verbindung,
beispielsweise mit dem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors
oder mit einer Unterdruckpumpe. Ein Steuerventil 20 mit einem
Gehäuse 22 kann wahlweise die Arbeitskammer 18 mit der Unter
druckkammer 16 verbinden, um die Arbeitskammer 18 zu evakuie
ren, oder die evakuierte Arbeitskammer 18 mit der Umgebungs
atmosphäre, d. h. dem Umgebungsdruck, verbinden, um eine Druck
differenz an der beweglichen Wand 14 zu erzeugen. Die bewegli
che Wand 14 ist kraftübertragend mit dem Steuerventilgehäuse 22
gekoppelt.
Der Bremskraftverstärker 10 wird mittels eines stangenförmigen,
von einer Feder 24 in seine Ausgangsstellung vorgespannten
Eingangsgliedes 26 betätigt, das längs einer Achse A in das
Steuerventilgehäuse 22 ragt und mit seinem einen, kugelig
ausgeführten Ende in einem Betätigungskolben 28 befestigt ist.
Das dem kugelig ausgeführten Ende des Eingangsgliedes 26 gegen
überliegende Ende des Betätigungskolbens 28 steht über eine
weiter unten näher beschriebene Kopplungseinrichtung 66 in
Kontakt mit einer Fühlscheibe 30, die eine über das Eingangs
glied 26 in den Bremskraftverstärker 10 eingeleitete Betäti
gungskraft über eine Reaktionsscheibe 32 aus Elastomermaterial
auf einen Reaktionskolben 34 eines dem Bremskraftverstärker 10
funktionell nachgeschalteten, hier nicht gezeigten Hauptzylin
ders einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage überträgt. Die
Reaktionsscheibe 33 führt die vom Fahrer aufgebrachte Betäti
gungskraft sowie die Verstärkerkraft zusammen.
An seinem dem Eingangsglied 26 zugewandten Ende des Betäti
gungskolbens 28 ist ein erster, ringförmiger Ventilsitz 54 des
Steuerventils 20 angeformt. Der erste Ventilsitz 54 wirkt mit
einem über eine Feder 60 gegen ihn vorgespannten, ebenfalls
ringförmigen Ventildichtglied 56 zusammen und kann die Verbin
dung zwischen der Umgebungsatmosphäre und der Arbeitskammer 18
des Bremskraftverstärkers 10 steuern. Radial außerhalb des
ersten Ventilsitzes 54 und konzentrisch zu diesem ist innen am
Steuerventilgehäuse 22 ein zweiter ringförmiger Ventilsitz 62
des Steuerventils 20 ausgebildet, der ebenfalls mit dem Ventil
dichtglied 56 zusammenwirkt und der die Verbindung zwischen der
Unterdruckkammer 16 und der Arbeitskammer 18 des Bremskraftver
stärkers 10 steuern kann.
In Betätigungsrichtung hinter dem Betätigungskolben 28 ist eine
Kopplungseinrichtung 66 in einer Bereitschaftsstellung, in
welcher der Fahrer keine Betätigungskraft in den Bremskraftver
stärker einleitet, dargestellt. Aus dieser Bereitschafts
stellung heraus kann die Kopplungseinrichtung in Abhängigkeit
von der Betätigungsgeschwindigkeit in eine gekoppelte Stellung
bewegt werden.
Die in Fig. 1 in einer Bereitschaftsstellung dargestellte
Kopplungseinrichtung 66 umfaßt ein Kopplungselement in Gestalt
eines Spannringes 70, welcher mit einem ihm in Betätigungsrich
tung vorgelagerten, als konisches Bauteil 72 ausgestalteten
Betätigungselement zusammenwirkt.
Der Spannring 70 kann sich bezüglich der Gehäuselängsachse A in
radialer Richtung aufweiten und ist zu diesem Zweck mit einem
nicht dargestellten, axialen Schlitz versehen. In der in Fig. 1
dargestellten Bereitschaftsstellung ist der Spannring 70 kraft-
und formschlüssig mit einer Stufe 28A des Betätigungskolbens
verbunden. Die Stufe 28A ist an einem der Unterdruckkammer 16
zugewandten Ende des Betätigungskolbens 28 ausgebildet und
weist einen in Betätigungsrichtung abnehmenden Durchmesser auf.
An seinem dem konischen Bauteil 72 zugewandten Ende weist der
Spannring 70 eine mit dem konischen Abschnitt 72A des konischen
Bauteils 72 zusammenwirkenden, abgeflachten Abschnitt 70A auf.
An seinem anderen, dem Eingangsglied 26 zugewandten Ende be
sitzt der Spannring 70 einen Anschlag in Gestalt einer Stufe
70B für ein den Spannring radial außen umgebendes Rastelement
in Gestalt eines metallischen Rastringes 74. Wie der Spannring
70 kann auch der Rastring 74 radial nach außen aufgedehnt
werden.
In der in Fig. 1 dargestellten Bereitschaftsstellung ist die
axiale Position des Rastringes 74 relativ zum Spannring 70
derart gewählt, daß der Rastring 74 sich radial außen bezüglich
des Spannringes 70 in Anlage mit demjenigen Bereich des Spann
ringes 70 befindet, welcher den größten Außendurchmesser auf
weist. Dies bedeutet, daß der Rastring 74 in der Bereitschafts
stellung sich zwar in Anlage mit dem Spannring 70 befindet,
nicht aber in die Stufe des Spannringes 70 eingerastet ist.
Das Rastelement 74 ist radial verschieblich innerhalb einer Nut
76A einer Halterung 76 geführt. Die Halterung 76 wiederum ist
axial verschieblich innerhalb des Steuerventilgehäuses 22
geführt und wird von einem elastischen Element in Gestalt einer
Rückstellfeder 78 entgegen der Betätigungsrichtung gegen einen
im Steuerventilgehäuse 22 befestigten, ringförmigen Anschlag 80
vorgespannt. Die Rückstellfeder 78 stützt sich mit ihrem einen
Ende in einer Ausnehmung 22A des Steuerventilgehäuses 22 und
mit ihrem anderen Ende an einem Anschlag 76B der Halterung 76
ab.
Der erste Ventilsitz 54 des Steuerventils 20 wird bei einer
Betätigung des Bremskraftverstärkers 10 in Abhängigkeit von der
Verschiebung des Eingangsgliedes 26 relativ zum Steuerventilge
häuse 22 mehr oder weniger weit geöffnet, wodurch sich eine
entsprechende Unterstützungskraft des Bremskraftverstärkers 10
ergibt, die aus der aktuell an der beweglichen Wand 14 wirken
den Druckdifferenz resultiert. Eine solche Betriebsstellung des
Bremskraftverstärkers 10 mit infolge einer normalen Bremsbetä
tigung etwas geöffnetem Ventilsitz 54 ist in Fig. 2 darge
stellt.
Auf die bei einer Normalbremsung vergleichsweise langsame
Betätigungsgeschwindigkeit des Eingangsgliedes 26 und des mit
dem Eingangsglied 26 gekoppelten Betätigungskolbens 28 reagiert
der Hauptbremszylinder mit einer zunehmend höheren Rückwirk
kraft, welche über den Reaktionskolben 34, die Reaktionsscheibe
32 und die Fühlscheibe 30 auf das konische Bauteil 72 übertra
gen wird. Aufgrund dieser Kräftekonstellation wird der zwischen
dem Betätigungskolben 28 und dem konischen Bauteil 72 angeord
nete Spannring 70 in Richtung auf das konische Bauteil 72
verschoben. Gleichzeitig wirken die schrägen Flächen 70A des
Spannringes 70 mit dem konischen Abschnitt 72A des konischen
Bauteils 72 derart zusammen, daß sich der Spannring 70 radial
nach außen verformt. Die radiale Verformung des Spannrings 70
wird dadurch begrenzt, daß der Betätigungskolben 28 in Anlage
mit einer dem Eingangsglied 26 zugewandten Stirnseite des
konischen Bauteiles 72 gelangt bzw. der Spannring 70 in Anlage
mit einem an den Außendurchmesser des konischen Bauteiles 72
angeformten Anschlag 72B gelangt.
Die Bewegung des Spannringes 70 radial nach außen ist entlang
einer der Unterdruckkammer 16 zugewandten Stirnfläche der Stufe
28A des Betätigungskolbens 28 geführt. Gleichzeitig wird durch
diese Stirnfläche der Stufe 28A der Spannring 70 axial in
Betätigungsrichtung verschoben. Der Spannring 70 wird bei einer
Normalbremsung jedoch relativ zum Rastring 74 nicht so weit
verschoben, daß der Rastring 74 formschlüssig in den Absatz 70B
des Spannringes 70 einrasten kann.
Von der Bewegung des Spannringes 70 radial nach außen wird auch
der sich in Anlage mit dem Außendurchmesser des Spannringes 70
befindende Rastring 74 erfaßt. Der Rastring 74 wird dabei
innerhalb der Nut 76A der Halterung 76 radial nach außen ver
schoben.
In der in Fig. 2 dargestellten Betätigungsstellung des Brems
kraftverstärkers 10 befindet sich die Kopplungseinrichtung in
einer entkoppelten Stellung, da die eingangs erwähnten Rück
wirkkräfte des Hauptbremszylinders auf das konische Bauteil 72,
von diesem auf den Betätigungskolben 28 und vom Betätigungskol
ben 28 auf das Eingangsglied 26 übertragen werden. In Ermange
lung einer Kopplung von Rastelement 74 und Spannring 70
entgegen der Betätigungsrichtung werden keine Rückwirkkräfte in
das Steuerventilgehäuse 22 eingeleitet.
Wird aus der in Fig. 2 dargestellten Betriebsstellung des
Bremskraftverstärkers die Betätigungskraft weiter erhöht, so
kann der Fall auftreten, daß die Aussteuerstellung, in der die
maximal mögliche Druckdifferenz an der beweglichen Wand 14
erreicht ist, überschritten wird. Der Bremskraftverstärker 10
befindet sich dann in der in Fig. 3 dargestellten Betriebsstel
lung, in welcher der Betätigungskolben 28 noch weiter in Betä
tigungsrichtung verschoben und der Ventilsitz 54 noch weiter
geöffnet ist.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Betriebsstellung des Brems
kraftverstärkers 10 hat sich aufgrund der Ausdehnung des Spann
rings 70 radial nach außen dieser mit dem Rastring 74
reibschlüssig verklemmt. Die Halterung 76 ist folglich in
axialer Richtung über den Rastring 74 und den Spannring 70 mit
dem Betätigungskolben 28 gekoppelt. Eine weitere Erhöhung der
vom Fahrer aufgebrachten Betätigungskraft führt nun dazu, daß
die Halterung 76 von einer Bewegung des Betätigungskolbens 28
in Betätigungsrichtung erfaßt und gegen die Rückstellfeder 78
verschoben wird.
Durch die Kopplung des innerhalb der Haltung 76 angeordneten
Rastringes 74 in Betätigungsrichtung mit dem Spannring 70 wird
vermieden, daß sich der Spannring 70 relativ zum Rastring 74 in
Betätigungsrichtung verschiebt. Folglich wird ein formschlüssi
ges Einrasten der Halterung 74 in die Stufe 70B, welches gemäß
der nachstehenden Ausführungen mit einer unerwünschten Aktivie
rung der Kopplungseinrichtung einhergehen würde, verhindert.
Auch in der in Fig. 3 dargestellten Betriebsstellung des Brems
kraftverstärkers 10 bleibt die Kopplungseinrichtung 66 somit
entkoppelt und die auf das konische Bauteil 72 wirkenden Rück
wirkkräfte des Hauptbremszylinders werden vollständig in den
Betätigungskolben 28 eingeleitet.
Zum Lösen der Bremse reicht eine Zurücknahme der vom Fahrer
aufgebrachten Betätigungskraft aus. Das Eingangsglied 26 und
der Betätigungskolben 28 werden von der Rückstellfeder 24 dann
entgegen der Betätigungsrichtung in ihre Ausgangsstellung
verschoben. Weiterhin wird durch den Rückhub des an den Betäti
gungskolben 28 angeformten Ventilsitzes 54 das Ventildichtglied
56 vom Ventilsitz 62 abgehoben, so daß der übliche Druckaus
gleich an der beweglichen Wand 14 stattfinden kann.
Durch den Rückhub des Betätigungskolbens 28 verringert sich die
vom konischen Bauteil 72 in den Spannring 70 eingeleitete
Kraft, so daß sich der Spannring 70 radial nach innen bewegt.
Gleichzeitig wird der Reibschluß zwischen dem Spannring 70 und
dem Rastring 74 aufgehoben, und die Halterung 76 von der Rück
stellfeder 78 wieder gegen den Anschlag 80 vorgespannt.
Erfolgt in einer Notbremssituation eine Betätigung des Ein
gangsgliedes 26 mit einer hohen Betätigungsgeschwindigkeit und
vergleichsweise großem Hub, so wird der Spannring 70 zunächst
axial in Betätigungsrichtung verschoben. Aufgrund der Relativ
verschiebung zwischen dem Spannring 70 und dem Rastring 74 kann
der Rastring formschlüssig in die Stufe 70B des Spannringes 70
einrasten. Bei eingerastetem Rastring 74 befindet sich die
Kopplungseinrichtung 66 in einer gekoppelten Stellung. Diese
Betriebsstellung des Bremskraftverstärkers 10 ist in Fig. 4
dargestellt.
Nach dem Einrasten des Rastringes 74 in die Stufe 70B des
Spannringes 70 können die auf das konische Bauteil 72 übertra
genen Rückwirkkräfte des Hauptbremszylinders über den Anschlag
72B des konischen Bauteils 72, den Spannring 70, den Rastring
74, die Halterung 76 und den Anschlag 80 in das Steuerventilge
häuse 22, eingeleitet werden. Durch die Entlastung des Eingangs
gliedes 26 von den Rückwirkkräften des Hauptbremszylinders
verringert sich die vom Fahrer aufzubringende Betätigungskraft
zur Aufrechterhaltung des Bremsdruckes, die Notbremshilfe ist
aktiviert.
Erst nach oder kurz vor diesem Einrasten wird der Spannring 70
durch Zusammenwirken mit dem konischen Bauteil 72 radial nach
außen aufweitet. Auch der Rastring 74, welcher sich formschlüs
sig in Anlage mit der Stufe 70B des Spannringes 70 befindet,
wird von dieser radial nach außen gerichteten Bewegung des
Spannringes 70 erfaßt. Der Rastring 74 wird folglich innerhalb
der Nut 76A der Haltung der 76 radial nach außen verschoben.
Zum Lösen der Bremse reicht es wieder aus, die vom Fahrer
aufgebrachte Betätigungskraft zu reduzieren, woraufhin das
Eingangsglied 26 und der mit dem Eingangsglied 26 gekoppelte
Betätigungskolben 28 von der Rückstellfeder 24 entgegen der
Betätigungsrichtung verschoben werden.
Um die Kopplungseinrichtung 66 aus der gekoppelten Stellung
wieder in die Bereitschaftsstellung zurückzuführen ist es
notwendig, die entgegen der Betätigungsrichtung auf das koni
sche Bauteil 72 wirkenden Kräfte soweit zu reduzieren, daß das
konische Bauteil 72 in Betätigungsrichtung ausweichen kann. Das
konische Bauteil 72 drückt sich daraufhin aus dem Spannring 70
heraus und die Kopplungseinrichtung 66 nimmt wieder die in
Fig. 1 dargestellte Stellung ein.
Claims (17)
1. Bremskraftverstärker (10), mit
- - einer Unterdruckkammer (16) und einer davon durch eine beweg liche Wand (14) getrennten Arbeitskammer (18),
- - einem Steuerventil (20), das ein mit der beweglichen Wand (14) kraftübertragend gekoppeltes Gehäuse (22) aufweist und das zur Erzielung einer Druckdifferenz an der beweglichen Wand (14) die Zufuhr von Atmosphärendruck oder Überdruck zur Arbeitskam mer (18) in Abhängigkeit von der Verschiebung eines Eingangs gliedes (26) des Bremskraftverstärkers (10) zu steuern vermag,
- - einer Fühlscheibe (30), die innerhalb des Steuerventilgehäu ses (22) axial verschieblich angeordnet ist, und
- - einer Kopplungseinrichtung (66), die entgegen der Betäti gungsrichtung des Bremskraftverstärkers auf die Fühlscheibe (30) wirkende Kräfte in einer gekoppelten Stellung in das Steuerventilgehäuse (22) und in einer entkoppelten Stellung über einen Betätigungskolben (28) in das Eingangsglied (26) einleitet, wobei die Kopplungseinrichtung (66) ein Kopplungs element (70) zur Einleitung der entgegen der Betätigungsrich tung wirkenden Kräfte in das Steuerventilgehäuse (22) und ein axial verschiebliches Betätigungselement (72) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung (66) ein in radialer Richtung bewegliches, und radial außerhalb bezüglich des Kopplungselementes (70) angeordnetes Rastelement (74) umfaßt und das Kopplungselement (70) radial außen einen An schlag (70B) für das Rastelement (74) besitzt, wobei in der gekoppelten Stellung die entgegen der Betätigungsrichtung wirkenden Kräfte vom Kopplungselement (70) über dessen Anschlag (70B) und das Rastelement (74) in das Steuerventilgehäuse (22) eingeleitet werden.
2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement (70) in radia
ler Richtung beweglich ist.
3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (72) Schräg
flächen (72A) aufweist und über diese Schrägflächen (72A) mit
dem Kopplungselement (70) zusammenwirkt.
4. Bremskraftverstärker nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (72) einen
konischen Abschnitt (72A) mit in Betätigungsrichtung zunehmen
dem Durchmesser aufweist und in Betätigungsrichtung hinter dem
Kopplungselement (70) angeordnet ist.
5. Bremskraftverstärker nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (72) in
Betätigungsrichtung einen Anschlag (72B) für das Kopplungs
element (70) aufweist.
6. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement (70) eine im
wesentlichen ringförmige Gestalt aufweist.
7. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement (70) radial
nach innen vorgespannt oder vorspannbar ist.
8. Bremskraftverstärker nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement ein Spannring
(70) ist.
9. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangskolben (28) entgegen
der Betätigungsrichtung einen Anschlag (28A) für das Kopplungs
element (70) aufweist.
10. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (74) eine im we
sentlichen ringförmige Gestalt aufweist.
11. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (74) radial nach
innen vorgespannt oder vorspannbar ist.
12. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß für das Rastelement (74) entgegen
der Betätigungsrichtung ein Anschlag (80) im Steuerventilgehäu
se (22) vorgesehen ist.
13. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (74) axial ver
schieblich und entgegen der Betätigungsrichtung vorgespannt
ist.
14. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung (66) eine
Halterung (76) umfaßt, welche radial außerhalb des Rastelemen
tes (74) angeordnet ist.
15. Bremskraftverstärker nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (76) radial innen
eine Nut (76A) aufweist, in der das Rastelement (74) geführt
ist.
16. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (76) in axialer
Richtung beweglich ist.
17. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (76) entgegen der
Betätigungsrichtung vorgespannt ist.
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