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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bremskraftverstärkungseinrichtung
für eine
Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit einem Krafteingangsglied zum Einleiten
einer Pedalbetätigungskraft,
einem Ausgangsglied zum Abgeben einer verstärkten Betätigungskraft, einer Steuerventilanordnung
mit einem Steuerventilgehäuse
und einer über
die Steuerventilanordnung pneumatisch betätigbaren Kammeranordnung mit
wenigstens einer Arbeitskammer und wenigstens einer durch eine bewegliche
Wand von dieser getrennten Vakuumkammer, wobei das Steuerventilgehäuse mehrteilig
ausgebildet ist und mit der beweglichen Wand kraftübertragend
gekoppelt ist.
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Eine
derartige Bremskraftverstärkungseinrichtung
ist aus dem Stand der Technik bekannt. So zeigt das Dokument
DE 42 02 820 A1 einen
Bremskraftverstärker
mit einer Tandem-Kammeranordnung. Aufgrund der sich über eine
verhältnismäßig große axiale
Länge erstreckenden
Tandem-Kammeranordnung, bei der die beiden beweglichen Wände zwischen
der krafteingangsgliednahen Arbeitskammer und Vakuumkammer sowie
zwischen der hauptbremszylindernahen Arbeitskammer und Vakuumkammer
jeweils mit dem Steuerventilgehäuse
kraftübertragend
gekoppelt werden müssen,
ist das Steuerventilgehäuse
in axialer Richtung verhältnismäßig lang
auszubilden. Man erkennt beim Stand der Technik, dass die Geometrie
des Steuerventilgehäuses verhältnismäßig kompliziert
ist und insbesondere durch das Erfordernis der kraftübertragenden
Kopplung der beiden beweglichen Wände der Tandem-Kammeranordnung
noch weiter verkompliziert wird. Da derartige Steuerventilgehäuse in der
Regel durch Kunststoff-Urformen, insbesondere Spritzgießen, hergestellt
werden, ist es zu Gunsten einer kostengünstigen sowie einfachen Herstellung
wünschenswert,
die Geometrie möglichst
einfach zu halten. Aus diesem Grund wurde bei dem Stand der Technik
das Steuerventilgehäuse
zweiteilig ausgebildet, nämlich
mit einem Steuerventilgehäuse-Grundkörper und
einer mit diesem verrasteten Kopplungshülse. Hierzu sind an dem Steuerventilgehäuse-Grundkörper Rastnasen
angebracht, die in korrespondierende Rastausnehmungen in der Kopplungshülse eingreifen.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass trotz der zweiteiligen Ausbildung
diese Gestaltung in der Herstellung weiterhin verhältnismäßig kompliziert und
daher unerwünscht
teuer ist.
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Alternativ
hierzu sieht der Stand der Technik gemäß
DE 100 54 251 B4 ein Steuerventilgehäuse für einen
Tandem-Bremskraftverstärker
vor, bei dem das Steuerventilgehäuse
einstückig
ausgebildet ist. Wie bereits angedeutet, führt dies zu einem hinsichtlich
der Herstellung noch komplizierteren und daher teueren Aufbau.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremskraftverstärkungseinrichtung
der eingangs bezeichneten Art mit vereinfachtem Aufbau und daher
kostengünstiger
Herstellung bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Bremskraftverstärkungseinrichtung der eingangs
bezeichneten Art gelöst,
bei der vorgesehen ist, dass eine erste Komponente des Steuerventilgehäuses mit
einer zweiten Komponente des Steuerventilgehäuses unter Vermittelung eines
an beiden Komponenten angreifenden Federelements rastend verbunden
ist. Die Erfindung sieht demnach vor, statt einer aufwendig gestalteten
Geometrie der einzelnen Komponenten des Steuerventilgehäuses, die
Verrastung durch ein zusätzliches
Federelement zu erreichen. Dadurch können geometrisch komplizierte
und daher die Fertigung verteuernde Rastformationen, insbesondere
Rastarme weggelassen werden. Es hat sich gezeigt, dass dadurch die
Empfindlichkeit der einzelnen Komponenten erheblich reduziert wird.
Man stelle sich vor, dass aufgrund einer unsachgemäßen Fertigung
oder im Rahmen einer Wartung einzelne Rastarme des Steuerventilgehäuses gemäß dem Stand der
Technik abbrechen können
und so das gesamte Steuerventilgehäuse, sofern überhaupt
möglich,
ersetzt werden muss. Bei der Erfindung hingegen ist gewährleistet,
dass die einzelnen Komponenten des Steuerventilgehäuses eine
verhältnismäßig einfache Geometrie
aufweisen und somit einem reduzierten Risiko einer Zerstörung im
Rahmen der Erstmontage oder im Rahmen von Wartungsarbeiten unterliegen. Sollte
es dennoch im Rahmen der Erstmontage oder der Wartung zu einer unsachgemäßen Handhabung kommen,
so wird allenfalls das separate Federelement davon in Mitleidenschaft
gezogen, welches erfindungsgemäß als einfaches
Blechteil ausgeführt werden
kann, das ohne Weiteres unter geringem Kostenaufwand ersetzbar ist.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine von erster und
zweiter Komponente des Steuerventilgehäuses die jeweils andere von
erster und zweiter Komponente des Steuerventilgehäuses abschnittsweise
in sich aufnimmt, so dass sich beide Komponenten axial überlappen.
Dadurch kann die Stabilität
erhöht
werden und das Federelement besonders einfach ausgebildet werden.
In diesem Zusammenhang kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass
das Federelement im Bereich der axialen Überlappung der beiden Komponenten
zwischen diesen angeordnet ist.
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Somit
ist es möglich,
die Erfindung ohne Vergrößerung der
axialen Länge
der Gesamtanordnung zu realisieren.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Federelement ringförmig ausgebildet
und in radialer Richtung komprimierbar ist. Dadurch lässt sich
das Federelement durch radiale Komprimierung in die aufnehmende
Komponente des Steuerventilgehäuses
einsetzen. Nach Freigabe expandiert sich dieses aufgrund seiner
Federwirkung in eine Sollstellung, in der es dann mit der aufgenommenen
Komponente des Steuerventilgehäuses
rastend verbindbar ist. Die Komprimierbarkeit in radialer Richtung
lässt sich
beispielsweise dadurch erreichen, dass das Federelement über seinen
Umfang nicht vollständig
geschlossen ist, sondern eine Unterbrechung aufweist.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Federelement wenigstens
einen Rastarm aufweist, der mit einer korrespondierenden Rastnut in
einer von erster und zweiter Komponente des Steuerventilgehäuses kraftübertragend
verrastbar ist. Vorzugsweise sind eine Mehrzahl von krallenartigen
Rastarmen vorgesehen, die dann sicher mit der in Umfangsrichtung
verlaufenden korrespondierenden Rastnut an der entsprechenden Komponente des
Steuerventilgehäuses
rastend zusammenwirken. Vorzugsweise ist die Rastnut an der radial
innen liegendem, d.h. aufgenommenen Komponente des Steuerventilgehäuses vorgesehen,
so dass der wenigstens eine Rastarm radial einwärts schnappen kann. In diesem
Zusammenhang ist anzumerken, dass die aufgenommene Komponente an
ihrem freien Ende hierzu Einweisschrägen aufweist, die dann mit
einer senkrecht abfallenden Flanke an ihrer Rückseite zusammenwirken. Die
Rastarme können
so bei der Montage an der Einweisschräge entlang gleiten und aufgespreizt
werden. Bei hinreichend weitem Einschieben der aufgenommenen Komponente
in die aufnehmende Komponente des Steuerventilgehäuses schnappt
der wenigstens eine Rastarm dann an der senkrechten Flanke hinunter
und hintergreift diese, so dass eine sichere und kraftübertragende
Verbindung gewährleistet
ist.
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Um
auch an der aufnehmenden Komponente eine sichere Anlage des Federelements
zu gewährleisten,
sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass das Federelement
wenigstens eine Anlagezunge aufweist, die kraftübertragend an eine Stirnfläche von
einer von erster und zweiter Komponente des Steuerventilgehäuses anlegbar
ist. Dadurch lässt
sich eine Axialkraftübertragung
erreichen. Vorzugsweise ist in diesem Zusammenhang ferner vorgesehen,
dass im Bereich der mit der wenigstens einen Anlagezunge zusammenwirkenden
Stirnfläche wenigstens
ein Haltevorsprung vorge sehen ist, der kraftübertragend mit dem Federelement
zusammenwirkt. Dies bedeutet, dass sich das Federelement mit Hilfe
der wenigstens einen Anlagezunge sowie des wenigstens einen Haltevorsprungs
sicher in axialer Position fixieren lässt und so ein axiales Spiel
zwischen den beiden zu verbindenden Komponenten des Steuerventilgehäuses unterbunden
werden kann.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kammeranordnung
als Tandem-Kammeranordnung
mit einer ersten Arbeitskammer und einer durch eine erste bewegliche
Wand von dieser getrennten ersten Vakuumkammer sowie einer zweiten Arbeitskammer
und einer durch eine zweite bewegliche Wand von dieser getrennten
zweiten Vakuumkammer ausgebildet ist. So ist vorzugsweise im Rahmen
der Erfindung vorgesehen, dass die erste Komponente des Steuerventilgehäuses in
Form eines Dichtsitze der Steuerventilanordnung aufweisenden Steuerventilgrundkörpers ausgebildet
und kraftübertragend
mit der ersten beweglichen Wand gekoppelt ist und dass die zweite
Komponente des Steuerventilgehäuses
als Kopplungshülse
ausgebildet und unter Vermittlung des Federelements kraftübertragend mit
dem Steuerventilgrundkörper
gekoppelt ist. Die Erfindung ist jedoch auf diese Ausführungsvariante nicht
beschränkt
und ist gleichermaßen
bei mehrteiligen Steuerventilgehäusen
einsetzbar, die eine Einzelkammeranordnung aufweisen, jedoch anderweitig aus
Gründen
der Vereinfachung mehrteilig ausgebildet sind.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kopplungshülse den
Steuerventilgrundkörper
in sich aufnimmt. Dies ist damit zu begründen, dass die Kopplungshülse oftmals
teleskopartig auf das der Kammeranordnung zugewandte Ende einer
Hauptbremszylinderanordnung aufschiebbar ist. Daher ist es erforderlich,
die Kopplungshülse
mit hinreichend großem
Innendurchmesser auszubilden, weshalb es sich anbietet, dass die Kopplungshülse zugleich
als aufnehmende Komponente ausgebildet wird, das heißt, dass
diese den Steuerventilgrundkörper
in sich aufnimmt. Ferner sei angemerkt, dass im Bereich der axialen Überlappung zwischen
den beiden Komponenten, Kopplungshülse und Steuerventilgrundkörper nur
ein verhältnismäßig kleiner
radialer Spalt vorgesehen ist, der gerade so dimensioniert ist,
dass er das Federelement mit geringem Radialspiel aufnehmen kann.
Dadurch ist auch gewährleistet,
dass das Federelement nicht in radialer Richtung ausknickt und sich
so unbeabsichtigter Weise die kraftübertragende Verbindung der beiden
Komponenten löst.
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Die
Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden
Figuren erläutert.
Es stellen dar:
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1 eine
erfindungsgemäße Bremskraftverstärkungseinrichtung
in achsenthaltendem Längsschnitt
als Übersichtsdarstellung,
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2 eine
perspektivische Darstellung der Kopplungshülse sowie der Verbindungsstelle
zu dem kopplungshülsennahen
Teil des Steuerventilgehäusegrundkörpers,
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3 eine
Explosionsansicht der Kopplungshülse
und des in diese eingesetzten Federelements;
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4 eine
Detaildarstellung des Zusammenwirkens zwischen dem kopplungshülsennahen Abschnitt
des Steuerventilgehäusegrundkörpers und des
Federelements.
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In 1 ist
ein erfindungsgemäßer Bremskraftverstärker allgemein
mit 10 bezeichnet und in einem die Achse A enthaltendem
Längsschnitt
dargestellt. Der Bremskraftverstarker 10 weist ein Verstärkergehäuse 12 auf,
in dem eine Tandem-Kammeranordnung 14 angeordnet ist. Die
Tandem-Kammeranordnung 14 weist eine erste Arbeitskammer 16 auf, die über eine
erste bewegliche Wand 18 von einer ersten Vakuumkammer 20 getrennt
ist. In dem Verstärkergehäuse 12 ist
eine fest installierte unbewegliche Trennwand 22 angeordnet.
Auf der von der ersten Vakuumkammer 20 abgewandten Seite
der Trennwand 22 ist eine zweite Arbeitskammer 24 angeordnet,
die über
eine zweite bewegliche Wand 26 von einer zweiten Vakuumkammer 28 getrennt
ist.
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Der
Bremskraftverstärker 10 weist
ferner eine Steuerventilanordnung 30 auf, über die
sich in herkömmlicher
Weise in Abhängigkeit
vom Betätigungszustand
die Arbeitskammern 16 und 24 mit den Vakuumkammern 20 und 28 oder
mit der Umgebungsatmosphäre
verbinden lassen.
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Der
Bremskraftverstärker 10 wird über ein Krafteingangsglied 32 vermittels
eines mit diesem gekoppelten (nicht gezeigten) Bremspedals betätigt. Ferner
weist dieser ein Kraftausgangsglied 34 auf, mit dem eine über die
pneumatische Tandem-Kammeranordnung 14 verstärkte Betätigungskraft
an eine nicht gezeigte Hauptbremszylinderanordnung weitergeleitet
wird.
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Die
Erfindung beschäftigt
sich insbesondere mit dem Aufbau eines Steuerventilgehäuses 36.
Das Steuerventilgehäuse 36 ist
zweiteilig aufgebaut, nämlich
aus einem Steuerventilgehäuse-Grundkörper 38 und
einer mit diesem gekoppelten Koppelungshülse 40. Die Kopplung
erfolgt über
ein in 1 schematisch angedeutetes Federelement 42,
welches die Koppelungshülse 40 mit
dem Steuerventilgehäuse-Grundkörper 38 rastend
verbindet.
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Der
Bremskraftverstärker 10 funktioniert
in herkömmlicher
Weise wie ein Bremskraftverstärker mit
einer Tandem-Kammeranordnung, das heißt eine über das Krafteingangsglied 32 aufgebrachte
Betätigungskraft
wird unter Nutzung der Tandem-Kammeranordnung 14 verstärkt und
entsprechend verstärkt über das
Kraftausgangsglied 34 auf die Hauptbremszylinderanordnung
aufgebracht. Man erkennt, dass der Steuerventilgehäuse-Grundkörper 38 kraftübertragend
mit der ersten beweglichen Wand 18 verbunden ist, auf die
ein erster Teil der Verstärkungskraft ausgeübt wird.
Die Kopplungshülse 40 hingegen
ist mit der zweiten beweglichen Wand 26 kraftübertragend
gekoppelt, so dass die an dieser betriebsabhängig anliegende Druckdifferenz
und die sich daraus ergebende Verstärkungskraft über die
Koppelungshülse 40 auf
den Steuerventilgehäuse-Grundkörper 38 und
von diesem auf das Kraftausgangsglied 34 übertragen
werden kann.
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Im
Folgenden soll mit Bezug auf 2 bis 4 im
Detail auf die Verbindung von Kopplungshülse 40 und Steuerventilgehäuse-Grundkörper 38 eingegangen
werden. In 2 erkennt man die Kopplungshülse 40,
sowie den dieser zugewandten Endabschnitt des Steuerventilgehäuse-Grundkörpers 38 in
einer montierten Stellung. Die Kopplungshülse 40 weist an ihrem
in 2 linken Ende eine Konusformation 44 auf,
die zur Anbringung der in 2 nicht
gezeigten zweiten beweglichen Wand 26 genutzt wird. Wie
man in 2 anhand der strichlierten Linien erkennen kann,
ist die Kopplungshülse 40 hohl
ausgebildet. Sie nimmt das in 2 linke
freie Ende des Steuerventilgehäuse-Grundkörpers 38 in sich
auf. Zur Kopplung ist das mit Bezug auf 1 bereits
angesprochene Federelement 42 vorgesehen. Dieses erkennt
man auch in der Explosionsdarstellung gemäß 3 sowie
in der Detaildarstellung gemäß 4.
Das Federelement 40 ist aus einem ringförmigen Federblech hergestellt,
wobei der Ring in einem Bereich 46 offen ist. Dadurch ist
das Federelement 42 in radialer Richtung leicht komprimierbar. Es
weist einen geschlossenen Ringabschnitt 48 auf, von dem
sich in axialer Richtung aus eine Mehrzahl von krallenartigen Rastarmen 50 erstrecken.
Die Rastarme 50 sind schräg radial einwärts geknickt. Das
Federelement 42 weist ferner abgewinkelte Anlagezungen 52 auf,
die ausgehend von einer Stirnflä che 54 des
Federelements 42 sich zunächst in axialer Richtung erstrecken
und sodann in radialer Richtung abgewinkelt sind.
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Ferner
sind an der Kopplungshülse 40 Haltevorsprünge 56 vorgesehen,
die sich ausgehend von einer Stirnfläche 58 aus radial
einwärts
erstrecken.
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Schließlich erkennt
man in 4, dass das in den Figuren linke freie Ende des
Steuerventilgehäuse-Grundkörpers 38 mit
einer weitren Konusformation 60 versehen ist, an deren
Rückseite
eine im Wesentlichen senkrecht in radialer Richtung abfallende Flanke 62 vorgesehen
ist, gefolgt von einer weiteren flacheren Konusformation 64.
Zur Montage der beiden Komponenten 38 und 40 des
Steuerventilgehäuses 36 wird
zunächst
das Federelement 42 in die Kopplungshülse 40 eingesetzt.
Im Einzelnen wird hierfür
das Federelement 42 in radialer Richtung unter Verkleinerung
des offenen Bereichs 46 komprimiert und an den Haltevorsprüngen 56 vorbei
in das Innere der Kopplungshülse 40 eingeschoben.
Dies erfolgt soweit, bis die radial verlaufenden Abschnitte der
Anlagezungen 52 in Anlage mit der Stirnfläche 58 der
Kopplungshülse 40 gelangen.
In diesem Zustand hintergreifen die Haltevorsprünge 56 die Stirnfläche 54 des
Federelements 42. Das Federelement 42 wird sodann
losgelassen und legt sich aufgrund seiner Eigenelastizität mit der
Außenoberfläche des
Ringkörpers 48 sowie
mit den in axialer Richtung verlaufenden Abschnitt der Rastarme 50 an
die Innenoberfläche
der Kopplungshülse 40 an.
Die abgewinkelten Abschnitte der Rastarme 50 stehen schräg radial
einwärts
vor. In der Folge wird dann das in 2 und 4 gezeigte
freie Ende des Steuerventilgehäuse-Grundkörpers 38 in
axialer Richtung in das Federelement 42 bzw. in die Kopplungshülse 40 eingeschoben.
Dabei gleiten schließlich
die schräg
einwärts
verlaufenden Abschnitte der Rastarme 50 an der Konusformation 60 ab
und werden elastisch radial auswärts
aufgespreizt. Schließlich
schnappen diese aufgrund ihrer Eigenelastizität wieder radial einwärts, sobald
sie über
die Konusformation 60 hinweggeglitten sind, und hintergreifen
die senkrechte Flanke 62. Die Kopplungshülse 40 ist
nun mit dem Steuerventilgehäuse-Grundkörper 38 gekoppelt.
Das Federelement 42 überträgt vermittels
der Rastarme 50 sowie unter Vermittlung der Anlagezungen 52 und Haltevorsprünge 56 jegliche
Axialkräfte
zwischen dem Steuerventilgehäuse-Grundkörper 38 und
der Kopplungshülse 40 zuverlässig und
sicher. Nichts desto trotz lässt
sich die Anordnung auch wieder demontieren, in dem die Rastarme 50 aufgespreizt
werden.
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Durch
die Erfindung ergibt sich eine einfach montierbare Verbindung für zwei Komponenten
eines mehrteiligen Steuerventilgehäuses. Das Steuerventilgehäuse kann
durch Nutzung des verhältnismäßig einfach
herstellbaren und daher kostengünstigen Federelements
gegenüber
der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung erheblich vereinfacht
werden, da keine besonderen Rastelemente zur Verbindung seiner Komponenten
unmittelbar bei der Herstellung der einzelnen Komponenten angebracht
werden müssen.