DE10222866A1

DE10222866A1 - Unterdruckbremskraftverstärker und Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit

Info

Publication number: DE10222866A1
Application number: DE2002122866
Authority: DE
Inventors: Peter Schlueter; Gerd Puscher; Monika Matthei
Original assignee: Lucas Automotive GmbH
Current assignee: ZF Active Safety GmbH
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2003-12-04
Also published as: WO2003099625A1; AU2003250818A1

Abstract

Ein Unterdruckbremskraftverstärker (10) umfasst ein Verstärkergehäuse (58), dessen Innenraum durch zumindest eine bewegliche Wand (76) in eine Unterdruckkammer (78) und eine Arbeitskammer (80) unterteilt ist, und ein in das Verstärkergehäuse (58) ragendes Steuerventil (82) zur Steuerung einer auf die bewegliche Wand (76) wirkenden Druckdifferenz. Das Steuerventil (82) ist durch ein Eingangsglied (32) betätigbar und weist ein kraftübertragend mit der beweglichen Wand (76) verbundenes, axial relativ zum Verstärkergehäuse (58) verschiebbares Steuerventilgehäuse (84) auf. Zwischen einer das Steuerventilgehäuse (84) umgebenden Außenfläche (92) und dem Verstärkergehäuse (58) ist ein Spalt (96) vorhanden, der durch einen ersten, elastisch verformbaren Balg (98) gegen die Umgebungsatmosphäre abgedichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterdruckbremskraftverstärker mit einem Verstärkergehäuse, dessen Innenraum durch zumindest eine bewegliche Wand in eine Unterdruckkammer und eine Arbeitskammer unterteilt ist, und einem in das Verstärkergehäuse ragenden Steuerventil zur Steuerung einer auf die bewegliche Wand wirkenden Druckdifferenz, das durch ein Eingangsglied betätigbar ist und ein kraftübertragend mit der beweglichen Wand verbundenes Steuerventilgehäuse aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine Bremskraftverstärker/Hauptzylinder- Einheit mit einem derartigen Unterdruckbremskraftverstärker und einem Hauptzylinder, der ein Hauptzylindergehäuse aufweist, das eine Bohrung begrenzt, in der zur Ausbildung einer ersten Druckkammer ein erster Kolben abdichtend und axial verschiebbar geführt ist.

Derartige Unterdruckbremskraftverstärker und Bremskraftverstärker/Hauptzylinder- Einheiten, die in den unterschiedlichsten Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bekannt sind, werden üblicherweise entweder mechanisch, beispielsweise durch einen Tritt auf ein mit dem Eingangsglied verbundenes Bremspedal, oder elektronisch, beispielsweise mittels einer durch ein elektronisches Steuergerät gesteuerten Elektromagnetanordnung betätigt. Bei einer Betätigung des Bremskraftverstärkers öffnet ein Steuerventil eine Verbindung zwischen einer Arbeitskammer und der Umgebungsatmosphäre, so dass Luft in die Arbeitskammer strömen kann, woraufhin sich an einer beweglichen Wand ein Differenzdruck aufbaut. Dieser Differenzdruck verschiebt die bewegliche Wand sowie ein mit der beweglichen Wand verbundenes Steuerventilgehäuse axial in Betätigungsrichtung, woraus eine entsprechende Servokraft resultiert, die an einen dem Bremskraftverstärker funktionell nachgeschalteten Hauptzylinder weitergeleitet wird. Bei einer Beendigung der Bremsbetätigung schließt das Steuerventil die Verbindung der Arbeitskammer zur Umgebungsatmosphäre und öffnet statt dessen eine Verbindung zwischen einer Unterdruckkammer und der Arbeitskammer. Da die Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers ständig mit einer Unterdruckquelle, beispielsweise dem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors oder einer Unterdruckpumpe in Verbindung steht, führt dies zu einer Verringerung des Differenzdrucks an der beweglichen Wand, so dass die bewegliche Wand und das Steuerventilgehäuse in ihre Ausgangsstellung zurück bewegt werden. Bei derartigen Unterdruckbremskraftverstärkern weist ein Verstärkergehäuse auf seiner Krafteingangsseite üblicherweise einen hohlzylindrischen Kragen mit einer darin festgelegten Dichtungs- und Lagerbuchse auf, in der das Steuerventilgehäuse abgedichtet und axial verschiebbar geführt ist. Zur abgedichteten Führung des Steuerventilgehäuses sind in einer solchen Dichtungs- und Lagerbuchse üblicherweise Dichtelemente eingesetzt, die zur Verminderung von Reibung mit einem Silikonfett gefettet werden müssen.

Bei einem mit einer derartigen Dichtungs- und Lagerbuchse ausgestatteten Bremskraftverstärker kann das zur Reibungsverminderung eingesetzte Schmiermittel insbesondere bei hohen Außentemperaturen ausdünsten, so dass im Verlauf der Betriebszeit des Verstärkers die Reibung zwischen den Dichtelementen und dem Steuerventilgehäuse zunehmen kann. Darüber hinaus können durch die Ausdünstung des Schmierfetts das Innere des Bremskraftverstärkers und insbesondere im Inneren des Verstärkergehäuses angeordnete elektronische Bauelemente verschmutzt werden. Schließlich verlangt eine derartige Anordnung einen verhältnismäßig hohen Montage- und Fertigungsaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Unterdruckbremskraftverstärker sowie eine Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit bereitzustellen, bei denen die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei dem erfindungsgemäßen Unterdruckbremskraftverstärker zwischen einer das Steuerventilgehäuse umgebenden Außenfläche und dem Verstärkergehäuse ein Spalt vorhanden, der durch einen ersten, elastisch verformbaren Balg gegen die Umgebungsatmosphäre abgedichtet ist. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht auf diese Weise eine reibungsfreie Verschiebung des Steuerventilgehäuses relativ zum Verstärkergehäuse, der Einsatz eines Schmiermittels erübrigt sich. Der elastisch verformbare Balg kann beispielsweise als Rollbalg ausgeführt sein und sorgt für eine zuverlässige Abdichtung des Verstärkergehäuses gegen die Umgebungsatmosphäre. Der Balg weist eine Größe und eine Form auf, die so gestaltet ist, dass die axiale Verschiebung des Steuerventils relativ zum Verstärkergehäuse nicht behindert wird. Bei einer konstruktiv einfach gestalteten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers ist der Spalt zwischen der Außenfläche des im wesentlichen hohlzylindrischen Steuerventilgehäuses und einer gegenüberliegenden Innenfläche eines sich koaxial zum Steuerventilgehäuse erstreckenden Abschnitts des Verstärkergehäuses ausgebildet, d. h. es kann in kostensparender Weise ein herkömmliches Verstärkergehäuse verwendet werden.

Vorzugsweise ist ein erstes Ende des ersten Balgs an einer Außenfläche des Verstärkergehäuses und ein zweites Ende des ersten Balgs an der Außenfläche des Steuerventilgehäuses befestigt. Das erste Ende des vorzugsweise als Rollbalg ausgeführten Balgs kann beispielsweise zur sicheren Befestigung des Balgs am Verstärkergehäuse mit einem an der Außenfläche des Verstärkergehäuses ausgebildeten Vorsprung zusammenwirken, während das zweite Ende des Balgs in einer in der Außenfläche des Steuerventilgehäuses ausgebildeten Nut festgelegt sein kann.

Vorteilhafterweise besteht das Steuerventilgehäuse aus einem tiefgezogenen Blechteil. Alternativ dazu besteht das Steuerventilgehäuse aus Kunststoff und ist als Spritzgussteil ausgeführt. Das Steuerventilgehäuse läßt sich auf die genannten Arten einfach und kostengünstig fertigen und weist gleichzeitig ein geringes Gewicht auf.

Vorzugsweise ist das Steuerventilgehäuse durch eine Crimpverbindung an einem mit der beweglichen Wand verbundenen Membranteller befestigt. Eine derartige Crimpverbindung ist besonders einfach und kostengünstig herzustellen und sorgt für eine sichere Verbindung des Steuerventilgehäuses mit dem Membranteller. Dadurch kann die Bewegung der beweglichen Wand zuverlässig auf das axial relativ zum Verstärkergehäuse verschiebbare Steuerventilgehäuse übertragen werden, so dass sich das Steuergehäuse bei einer Betätigung des Bremskraftverstärkers gemeinsam mit der beweglichen Wand und dem Membranteller relativ zum Verstärkergehäuse verschiebt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers sind ein erstes und ein zweites Ventilglied in axialer Richtung relativ zueinander verschiebbar im Steuerventilgehäuse angeordnet, wobei das erste Ventilglied federnd in Betätigungsgegenrichtung vorgespannt ist. Vorzugsweise weisen das erste und das zweite Ventilglied jeweils einen hohlzylindrischen ersten Abschnitt, einen radial von dem ersten Abschnitt nach außen ragenden zweiten Abschnitt und einen sich in axialer Richtung von dem zweiten Abschnitt erstreckenden dritten Abschnitt auf, wobei zumindest ein Teil des hohlzylindrischen ersten Abschnitts des ersten Ventilglieds axial verschiebbar in dem hohlzylindrischen ersten Abschnitt des zweiten Ventilglieds geführt ist. Ein derartig aufgebautes Steuerventil ist konstruktiv einfach gestaltet und daher kostengünstig herstellbar. Da das zweite Ventilglied die Führung des ersten Ventilglieds übernimmt, kann auf ein zusätzliches Bauteil zur Erfüllung dieser Funktion verzichtet werden.

Vorzugsweise erstreckt sich ein zweiter, elastisch verformbarer und beispielsweise als Rollbalg ausgeführter Balg über Außenflächen der dritten Abschnitte des ersten und des zweiten Ventilglieds sowie über eine der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandte Stirnfläche des dritten Abschnitts des ersten Ventilglieds. Das erste und das zweite Ventilglied werden somit über den zweiten Balg miteinander verbunden, wobei der Balg eine Größe und eine Form aufweist, die so gestaltet ist, dass die axiale Verschiebung der ersten und zweiten Ventilglieder relativ zueinander nicht behindert wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Unterdruckbremskraftverstärkers wirkt die von dem zweiten Balg umgriffene Stirnfläche des dritten Abschnitts des ersten Ventilglieds zur Herstellung bzw. Unterbrechung einer Verbindung zwischen der Umgebungsatmosphäre und der Arbeitskammer mit einem an einer Stirnwand des Steuerventilgehäuses ausgebildeten ersten Ventilsitz zusammen. Bei dieser besonders einfach gestalteten Anordnung sorgt das die Stirnfläche des dritten Abschnitts des ersten Ventilglieds abdeckende, elastisch verformbare Material des zweiten Balgs dafür, dass sich das erste Ventilglied beim Schließen des ersten Ventilsitzes weich an den ersten Ventilsitz anlegt.

Vorzugsweise wirkt ein an dem Eingangsglied ausgebildeter, radial nach außen ragender Flansch zur Öffnung des ersten Ventilsitzes mit dem hohlzylindrischen ersten Abschnitt des ersten Ventilglieds zusammen. Wenn der an dem Eingangsglied vorhandene Flansch bei einer Betätigung des Eingangsglieds gegen eine Stirnfläche des ersten Abschnitts des ersten Ventilglieds stößt, wird das erste Ventilglied gegen seine federnde Vorspannung axial relativ zum zweiten Ventilglied verschoben.

Dadurch hebt die von dem zweiten Balg umgriffene Stirnfläche des dritten Abschnitts des ersten Ventilglieds von dem ersten Ventilsitz ab, wodurch die Verbindung zwischen der Umgebungsatmosphäre und der Arbeitskammer des Bremskraftverstärkers geöffnet wird. Der an dem Eingangsglied vorhandene Flansch ist vorzugsweise kugelig ausgebildet, um im eingebauten Zustand des Bremskraftverstärkers eine Auslenkung eines mit dem Eingangsglied verbundenen Bremspedals zu kompensieren.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers wirkt ein an dem zweiten Balg ausgebildeter Dichtwulst zur Herstellung bzw. Unterbrechung einer Verbindung zwischen der Unterdruckkammer und der Arbeitskammer mit einem zweiten Ventilsitz zusammen, der an einem radial nach innen ragenden Flansch des Membrantellers ausgebildet ist. Da der zweite Balg aus einem elastisch verformbaren Material besteht, wird der Dichtwulst bei Schließen des zweiten Ventilsitzes weich an den zweiten Ventilsitz angelegt. Der Dichtwulst ist vorzugsweise an einem Abschnitt des zweiten Balgs ausgebildet, der sich zumindest über eine von der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers abgewandte Stirnfläche des dritten Abschnitts des zweiten Ventilglieds erstreckt. Alternativ dazu kann die Verbindung zwischen der Unterdruckkammer und der Arbeitskammer auch durch das Zusammenwirken der von der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers abgewandten und von einem Abschnitt des zweiten Balgs abgedeckten Stirnfläche des dritten Abschnitte des zweiten Ventilglieds mit dem zweiten Ventilsitz geöffnet bzw. geschlossen werden.

Vorzugsweise sind der erste und der zweite Ventilsitz jeweils kreisringförmig ausgebildet und weisen gleiche Durchmesser auf, um das Auftreten von aus Druckunterschieden resultierenden Reaktionskräften zu vermeiden.

Die federnde Vorspannung des ersten Ventilglieds wird vorzugsweise mittels einer Rückstellfeder erzeugt, deren entgegengesetzte Enden sich an dem ersten Ventilglied und dem zweiten Ventilglied abstützen. Dadurch werden das erste und das zweite Ventilglied durch die Kraft der Rückstellfeder in entgegengesetzte Richtungen gedrängt, so dass das zweite Ventilglied in Betätigungsrichtung auf den zweiten Ventilsitz vorgespannt wird. Zum Öffnen des zweiten Ventilsitzes muss daher die von der Rückstellfeder auf das zweite Ventilglied ausgeübte Kraft überwunden werden.

Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers stützen sich die entgegengesetzten Enden der Rückstellfeder, die das erste Ventilglied in Betätigungsgegenrichtung vorspannt, an dem ersten Ventilglied und an einem im Steuerventilgehäuse angeordneten Stützelement ab. Das Stützelement kann durch die Kraft der Rückstellfeder entweder gegen den radial nach innen ragenden Flansch des Membrantellers oder gegen eine Stirnfläche eines ersten Kolbens gedrängt werden, der axial verschiebbar in einem Gehäuse eines dem Unterdruckbremskraftverstärker funktionell nachgeschalteten Hauptzylinders angeordnet ist. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass beim Freigeben des Bremspedals zur Herstellung der Verbindung zwischen der Arbeitskammer und der Unterdruckkammer nicht länger die Kraft der Rückstellfeder überwunden werden muss. Dadurch kann z. B. eine Feder, die ein Bauteil der Fahrzeugbremsanlage, welches zum Öffnen des Vakuumdichtsitzes mit dem zweiten Ventilglied zusammenwirkt, beim Lösen der Bremse in seine Ruhestellung zurück verschiebt, entsprechend schwächer ausgelegt werden.

Vorzugsweise ist ein der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandtes Ende des zweiten Balgs an dem Eingangsglied befestigt. Bei dieser konstruktiv einfach gestalteten Ausführungsform kann das Ende des Balgs beispielsweise in einer an einer Umfangsfläche des Eingangsglieds ausgebildeten Nut festgelegt sein.

Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers weist der zweite Balg statt dessen eine mit einer Umfangsfläche des Eingangsglieds zusammenwirkende Dichtfläche auf. Das Eingangsglied ragt dann abgedichtet in den zweiten Balg hinein und ist axial relativ zu dem zweiten Balg verschiebbar. Ein der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandtes Ende des zweiten Balgs ist dann vorzugsweise an einem mit dem Steuerventilgehäuse verbundenen Halteelement befestigt. Zur Festlegung des zweiten Balgs an dem Halteelement kann das der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandte Ende des zweiten Balgs beispielsweise einen radial nach außen ragenden Flansch aufweisen, der mit einem radial nach innen ragenden Flansch des Halteelements zusammenwirkt. In der Lösestellung der Bremse herrscht bei geschlossenen ersten und zweiten Ventilsitzen im Innenraum des Steuerventilgehäuses ein Unterdruck vor. Dadurch entsteht an einer der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandten Stirnfläche des zweiten Balgs eine Druckdifferenz zwischen dem außerhalb des Steuerventils herrschenden Atmosphärendruck und dem im Inneren des Steuerventilgehäuses vorliegenden Unterdruck. Wenn der zweite Balg kraftübertragend mit dem Eingangsglied verbunden ist, wird dieser in Betätigungsrichtung wirkende Differenzdruck auf das Eingangsglied übertragen, so dass beispielsweise eine Rückstellkraft einer das Eingangsglied in Betätigungsgegenrichtung vorspannenden Feder um den durch den Differenzdruck in Betätigungsrichtung ausgeübten Kraftbetrag erhöht werden muss, um eine selbsttätige Ansteuerung des Bremskraftverstärkers aus der Ruhestellung heraus zu verhindern. Wenn das Ende des zweiten Balgs an einem mit dem Steuerventilgehäuse verbundenen Halteelement befestigt ist, ist keine kraftübertragende Verbindung zwischen dem zweiten Balg und dem Eingangsglied vorhanden, so dass die auf die Stirnfläche des zweiten Balgs wirkende Differenzdruckkraft über das Haltelement in das Steuerventilgehäuse und nicht in das Eingangsglied eingeleitet wird. Dadurch kann die das Eingangsglied in Betätigungsgegenrichtung vorspannende Feder um den Betrag der Differenzdruckkraft schwächer ausgelegt werden, so dass eine durch die Federkraft dieser Feder bestimmte Ansprechkraft einer Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit entsprechend verringert werden kann.

Eine erfindungsgemäße Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit umfasst einen erfindungsgemäßen Unterdruckbremskraftverstärker sowie einen Hauptzylinder, der ein Hauptzylindergehäuse aufweist, das eine Bohrung begrenzt, in der zur Ausbildung einer ersten Druckkammer ein erster Kolben abdichtend und axial verschiebbar geführt ist, wobei ein die Bohrung in Richtung ihres freien Endes verlängernder, im wesentlichen hohlzylindrischer Fortsatz des Hauptzylindergehäuses den ersten Kolben axial führt. Bei einer derartigen Anordnung sind keine weiteren der Führung des ersten Kolbens dienenden Bauteile im Hauptzylinder oder im Bremskraftverstärker erforderlich. Wenn der Hauptzylinder mit einem Bremskraftverstärker zu einer erfindungsgemäßen Hauptzylinder/Bremskraftverstärker-Einheit montiert ist, ist der hohlzylindrische Fortsatz vorzugsweise vollständig im Inneren des Bremskraftverstärkergehäuses angeordnet.

Vorzugsweise ist der erste Kolben hohlzylindrisch ausgebildet und im Normalfall nur mittelbar von einem Kraftabgabeglied des dem Hauptbremszylinder vorgeschalteten Bremskraftverstärkers betätigbar. Mit "Normalfall" ist hier gemeint, dass der erste Kolben immer dann ausschließlich durch den dem Hauptbremszylinder vorgeschalteten Bremskraftverstärker betätigt wird, wenn letzterer ordnungsgemäß funktioniert und bei einer Bremsung nicht voll ausgesteuert ist, d. h. nicht seine maximale Hilfskraft bereitstellt. Zur unmittelbaren Betätigung des ersten Kolbens ist vorzugsweise ein Betätigungskolben axial verschiebbar in dem ersten Kolben geführt. Bei dieser Ausführungsform ist der erfindungsgemäße Hauptzylinder als Hauptzylinder mit rein hydraulischer Rückwirkung ausgebildet, dessen Betätigung ohne eine zwischengeschaltete, gummielastische Reaktionsscheibe erfolgt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit ist der am Membranteller des Bremskraftverstärkers ausgebildete, radial nach innen ragende Flansch mit einem radial nach außen ragenden Flansch des ersten Kolbens verbunden. Dadurch kann die durch den Aufbau der Druckdifferenz an der beweglichen Wand erzeugte Kraft zur Betätigung des ersten Kolbens über den am Membranteller ausgebildeten Flansch unmittelbar auf den am ersten Kolben ausgebildeten Flansch übertragen werden.

Vorzugsweise ist der hohlzylindrische erste Abschnitt des ersten Ventilglieds des Steuerventils axial verschiebbar auf dem Betätigungskolben geführt. Dadurch kann auf ein zusätzliches Bauteil zur Erfüllung einer Führungsfunktion für das erste Ventilglied verzichtet werden.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker, Hauptzylinder-Einheit wirkt eine der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandte Stirnfläche des Betätigungskolbens zur Öffnung des zweiten Ventilsitzes mit einem an dem hohlzylindrischen ersten Abschnitt des zweiten Ventilglieds ausgebildeten, radial nach innen ragenden Vorsprung zusammen. Wenn die Stirnfläche des Betätigungskolbens beim Lösen der Bremse und der daraufhin erfolgenden Rückbewegung des Betätigungskolbens in seine Ruhestellung gegen den an dem zweiten Ventilglied ausgebildeten Vorsprung stößt, wird das zweite Ventilglied axial in Betätigungsgegenrichtung relativ zum ersten Ventilglied verschoben. Dadurch hebt der an dem zweiten Balg ausgebildete Dichtwulst bzw. die Stirnfläche der zweiten oder dritten Abschnitte des zweiten Ventilglieds von dem zweiten Ventilsitz ab, wodurch die Verbindung zwischen der Unterdruckkammer und der Arbeitskammer des Bremskraftverstärkers geöffnet wird.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit ist die Ruhestellung des Betätigungskolbens durch einen in der Längsbohrung ausgebildeten Absatz definiert, der in der Ruhestellung des Betätigungskolbens mit einem am Betätigungskolben vorhandenen Anschlagelement zusammenwirkt. Der Absatz kann beispielsweise am Hauptzylindergehäuse ausgebildet sein, während das Anschlagelement in Form einer vom Betätigungskolben radial nach außen ragenden Anschlagscheibe ausgebildet sein kann. Durch die Festlegung der Ruhestellung des Betätigungskolbens ist auch die Ruhestellung des Steuerventilgehäuses des dem Hauptzylinder funktionell vorgeschalteten Bremskraftverstärkers definiert. Durch geeignete Positionierung des an dem Hauptzylindergehäuse ausgebildeten Vorsprungs kann das Steuerventilgehäuse in seiner Ruhestellung in eine sogenannte "Lost Travel Free"-Position gebracht werden, wodurch eine annähernd verlustwegfreie Aktivierung des Bremskraftverstärkers und somit ein rasches Ansprechen des Bremssystems erreicht werden kann.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung erlaubt somit den Verzicht auf einen bisher üblichen, der Einstellung der "Lost Travel Free"-Stellung des Steuerventilgehäuses dienenden Querriegel, der am Steuerventilgehäuse angeordnet war und mit einem an einer Wand eines Bremskraftverstärkergehäuses ausgebildeten Anschlag zusammmenwirkte. Die Verwendung eines derartigen Querriegels hatte den Nachteil, dass die Schalen des Bremskraftverstärkergehäuses sehr exakt positioniert werden mußten, da die Positionierung der Schalen aufgrund des an ihnen ausgebildeten Anschlags für die Festlegung der "Lost Travel Free"-Stellung des Steuerventilgehäuses und somit für die ordnungsgemäße Funktion des Bremskraftverstärkers von entscheidender Bedeutung war. Bei den üblicherweise eingesetzten, zweiteilig ausbildeten Bremskraftverstärkergehäusen war es daher zur Sicherstellung der ordnungsgemäßen Positionierung des Gehäuses zwingend erforderlich, die Gehäuseschalen in aufwendiger Weise miteinander zu verstemmen. Durch die Festlegung der "Lost Travel Free"- Stellung des Steuerventilgehäuses mittels eines im Hauptzylindergehäuse ausgebildeten Vorsprungs kann auf diesen aufwendigen und kostenintensiven Montageschritt verzichtet werden und die Gehäuseschalen des Bremskraftverstärkers können statt dessen beispielsweise mittels eines Zugbolzens miteinander verbunden werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Bremskraftverstärkers ist mindestens ein Bolzen abgedichtet durch das Verstärkergehäuse, den Membranteller sowie die bewegliche Wand hindurch geführt. Der Bolzen weist an seinem von der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers abgewandten und aus dem Verstärkergehäuse hinausragenden Ende eine Schlüsselfläche und an seinem der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandten und ebenfalls aus dem Verstärkergehäuse hinausragenden Ende ein Gewinde auf. Durch Drehen des Bolzens kann der Bremskraftverstärker dann in einfacher Weise in einer Aufnahme verschraubt werden, die beispielsweise in einer im Motorraum eines Kraftfahrzeugs angeordneten Spritzwand vorgesehen sein kann. An dem Bolzen kann ferner ein radial nach außen ragender Anlageflansch ausgebildet sein, der sich im montierten Zustand des Bolzens an einer Innenfläche einer der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandten Schale des Verstärkergehäuses abstützt. Zur besonders sicheren Befestigung des Bremskraftverstärkers sind vorzugsweise zwei Bolzen vorhanden, die das Verstärkergehäuse jeweils parallel zu dessen Längsachse durchsetzen. Diese Merkmale sowie die im folgenden beschriebenen Merkmale können im Zusammenhang mit den übrigen Merkmalen des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers verwirklicht sein. Es ist jedoch auch möglich, einen herkömmlichen oder anders als den erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker gestalteten Bremskraftverstärker mit den oben beschriebenen Bolzen auszustatten bzw. mit den im folgenden beschriebenen Merkmalen zu gestalten.

Bei einer alternativen Ausführungsform des Bremskraftverstärkers ist mindestens ein Bolzen abgedichtet durch eine der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandte Schale des Verstärkergehäuses in das Verstärkergehäuse hinein und durch den Membranteller sowie durch die bewegliche Wand hindurch geführt. Ein von der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers abgewandtes Ende des Bolzens ist in einer Aufnahme verschraubt, die in einem radial nach außen ragenden Flansch eines im Inneren des Verstärkergehäuses angeordneten Abschnitts des Hauptzylindergehäuses ausgebildet ist. Bei dieser Anordnung ist der Bolzen dazu in Lage, die während einer Bremsbetätigung auf den Hauptbremszylinder wirkenden Zugkräfte aufzunehmen, die andernfalls von den Schalen des Verstärkergehäuses aufgenommen werden müßten. Infolge dessen können die Schalen des Verstärkergehäuses entsprechend schwächer ausgelegt werden, woraus sich eine deutliche Reduzierung des Gewichts des Verstärkergehäuses ergibt. Da der Bolzen mit dem radial nach außen ragenden Flansch des im Inneren des Verstärkergehäuses angeordneten Abschnitts des Hauptzylindergehäuses verschraubt ist, muss der Bolzen auf der von der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers abgewandten Seite des Verstärkergehäuses nicht mehr aus dem Verstärkergehäuse hinaus geführt werden, so dass auf eine zusätzliche Dichtstelle zur Umgebungsatmosphäre verzichtet werden kann.

An seinem der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandten und aus dem Verstärkergehäuse hinausragenden Ende weist der Bolzen vorzugsweise ein Gewinde auf. Dadurch kann der Bremskraftverstärker beispielsweise mit Hilfe einer Mutter an einer im Motorraum eines Kraftfahrzeugs angeordneten Spritzwand befestigt werden. An dem Bolzen kann ferner ein radial nach außen ragender Anlageflansch ausgebildet sein, der sich im montierten Zustand des Bolzens an einer Innenfläche der der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandten Schale des Verstärkergehäuses abstützt.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform stützt sich der an dem Bolzen ausgebildete, radial nach außen ragende Anlageflansch im montierten Zustand des Bolzens nicht an der Innenfläche der der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandten Schale des Verstärkergehäuses, sondern an einer im Motorraum eines Kraftfahrzeugs angeordneten Spritzwand oder einem Halteelement bzw. einem Dichtelement ab, welches eine in dem Verstärkergehäuse ausgebildete und von dem Bolzen durchsetzte Öffnung gegen die Umgebungsatmosphäre abdichtet. Alternativ dazu kann sich der Anlageflansch auch an der Spritzwand oder dem Halteelement bzw. unmittelbar am Verstärkergehäuse abstützen. Die Befestigung des Bolzens an der Spritzwand oder dem Halteelement kann so erfolgen, dass das Verstärkergehäuse an der Spritzwand anliegt und sich an ihr abstützt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Befestigung des Bolzens an der Spritzwand oder dem Halteelement so, dass zwischen dem Verstärkergehäuse und der Spritzwand oder dem Halteelement ein Spalt vorhanden ist, wodurch eine freie Bewegung des Verstärkergehäuses infolge der auf die Verstärkergehäuseschalen wirkenden Druckdifferenz zwischen dem im Gehäuseinneren vorherrschenden Unterdruck und dem Atmosphärendruck ermöglicht wird. An einem an der beweglichen Wand ausgebildeten und zwischen Endabschnitten der Verstärkergehäuseschalen festgelegten Dichtwulst sind vorzugsweise radial nach außen ragende Dichtlippen angeordnet, so dass trotz der oben beschriebenen Bewegung der Verstärkergehäuseschalen eine zuverlässige Abdichtung des Verstärkergehäuses gegen die Umgebungsatmosphäre sichergestellt ist. Insbesondere wenn die Ruhestellung des Steuerventilgehäuses in einer "Lost-Travel Free" Position durch das oben beschriebene Zusammenwirken eines am Betätigungskolben des Hauptzylinders vorhandenen Anschlagelements mit einem am Hauptzylindergehäuse ausgebildeten Vorsprung festgelegt ist, kann auf eine Verstemmung der Verstärkegehäuseschalen verzichtet werden. Da bei einer derartigen Anordnung der bisher übliche, am Verstärkergehäuse befestigte Querriegel und damit die bisher erforderliche sehr exakte Positionierung der Schalen des Bremskraftverstärkergehäuses entfallen kann, können der Fertigungs- und Montageaufwand und somit die Kosten erheblich reduziert werden. Vorzugsweise sind zwei derartige Bolzen vorhanden, die das Verstärkergehäuse jeweils parallel zu dessen Längsachse durchsetzen.

Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform des Bremskraftverstärkers ist mindestens ein Bolzen abgedichtet durch das Verstärkergehäuse, den Membranteller, die bewegliche Wand sowie durch den radial nach außen ragenden Flansch des im Inneren des Verstärkergehäuses angeordneten Abschnitts des Hauptzylindergehäuses hindurch geführt. Der Bolzen weist an seinem von der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers abgewandten und aus dem Verstärkergehäuse hinausragenden Ende eine Schlüsselfläche und an seinem der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandten und ebenfalls aus dem Verstärkergehäuse hinausragenden Ende ein Gewinde auf. Durch Drehen des Bolzens kann der Bremskraftverstärker dann in einfacher Weise in einer Aufnahme verschraubt werden, die beispielsweise in der im Motorraum angeordneten Spritzwand vorgesehen sein kann. Der radial nach außen ragende Flansch des Hauptzylindergehäuses und eine von der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers abgewandte Schale des Verstärkergehäuses sind vorzugsweise mittels eines ersten und eines zweiten auf dem Bolzen angeordneten Befestigungsmittels miteinander verspannt. Dadurch ist der Bolzen dazu in Lage, die während einer Bremsbetätigung auf den Hauptbremszylinder wirkenden Zugkräfte aufzunehmen, so dass die Schalen des Verstärkergehäuses entsprechend schwächer und somit leichter gestaltet werden können. Das erste Befestigungsmittel kann beispielsweise eine Mutter sein, die auf das von der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers abgewandte und aus dem Verstärkergehäuse hinausragende Ende des Bolzens aufgeschraubt ist, während das zweite Befestigungsmittel beispielsweise eine drehfest mit dem Bolzen verbundene Einstellmutter sein kann, die im montierten Zustand des Bolzens im Inneren des Verstärkergehäuses angeordnet ist und sich an dem Flansch des Hauptzylindergehäuses abstützt. Vorzugsweise sind zwei derartige Bolzen vorhanden, die das Verstärkergehäuse, den Membranteller, die bewegliche Wand sowie den radial nach außen ragenden Flansch des Hauptzylindergehäuses jeweils parallel zur Längsachse des Verstärkergehäuses durchsetzen.

Bei einer besonders bevorzugten, alternativen Ausführungsform des Bremskraftverstärkers ist mindestens ein Bolzen abgedichtet durch die von der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers abgewandte Schale des Verstärkergehäuses, den radial nach außen ragenden Flansch des im Inneren des Verstärkergehäuses angeordneten Abschnitts des Hauptzylindergehäuses sowie durch eine Hülse hindurch geführt, die ihrerseits abgedichtet den Membranteller, die bewegliche Wand sowie eine der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandte Schale des Verstärkergehäuses durchsetzt. An seinem der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandten und aus dem Verstärkergehäuse hinausragenden Ende weist der Bolzen vorzugsweise ein Gewinde auf. Durch Drehen des Bolzens kann der Bremskraftverstärker dann in besonders einfacher Weise in einer Aufnahme verschraubt werden, die beispielsweise in der im Motorraum eines Kraftfahrzeugs angeordneten Spritzwand vorgesehen sein kann. Gleichzeitig ist der Bolzen dazu in Lage, die während einer Bremsbetätigung auf den Hauptbremszylinder wirkenden Zugkräfte aufzunehmen, so dass die Schalen des Verstärkergehäuses entsprechend schwächer und somit leichter gestaltet werden können.

Ein von der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers abgewandtes Ende der Hülse ragt vorzugsweise in eine Ausnehmung, die in dem Flansch des Hauptzylindergehäuses ausgebildet ist. Das Ende der Hülse kann beispielsweise mit einem Gewinde versehen sein, so dass die Hülse in die in dem Flansch des Hauptzylindergehäuses ausgebildete Ausnehmung geschraubt werden kann. Dabei kann das Außengewinde der Hülse und/oder ein in der Ausnehmung ausgebildetes Innengewinde mit einer aus einem Kunststoffmaterial bestehenden Dichtmasse überzogen werden. Alternativ dazu kann die Hülse auch durch das Einführen des Bolzens in die Hülse luftdicht in der in dem Flansch des Hauptzylindergehäuses ausgebildeten Ausnehmung verspannt werden.

Zur besonders sicheren Verbindung der Hülse mit dem Verstärkergehäuse weist die Hülse an ihrem der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandten Ende vorzugsweise einen radial nach außen ragenden Flansch auf, der an dem Verstärkergehäuse oder an einem Dichtelement anliegt, welches eine in dem Verstärkergehäuse ausgebildete und von der Hülse durchsetzte Öffnung gegen die Umgebungsatmosphäre abdichtet.

Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines mit einem Hauptzylinder verbundenen Unterdruckbremskraftverstärkers,
Fig. 2 eine Detailansicht eines Steuerventils des in Fig. 1 dargestellten Unterdruckbremskraftverstärkers,
Fig. 3 eine Detailansicht eines Steuerventils eines zweiten Ausführungsbeispiels eines mit einem Hauptzylinder verbundenen Unterdruckbremskraftverstärkers,
Fig. 4 eine Detailansicht eines Steuerventils eines dritten Ausführungsbeispiels eines mit einem Hauptzylinder verbundenen Unterdruckbremskraftverstärkers,
Fig. 5 einen Längsschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels eines mit einem Hauptzylinder verbundenen Unterdruckbremskraftverstärkers,
Fig. 6 einen Längsschnitt eines fünften Ausführungsbeispiels eines mit einem Hauptzylinder verbundenen Unterdruckbremskraftverstärkers,
Fig. 7 einen Ausschnitt eines sechsten Ausführungsbeispiels eines mit einem Hauptzylinder verbundenen Unterdruckbremskraftverstärkers im Längsschnitt,
Fig. 8 einen Ausschnitt eines siebten Ausführungsbeispiels eines mit einem Hauptzylinder verbundenen Unterdruckbremskraftverstärkers im Längsschnitt,
Fig. 9 einen Längsschnitt eines achten Ausführungsbeispiels eines mit einem Hauptzylinder verbundenen Unterdruckbremskraftverstärkers,
Fig. 10 einen Längsschnitt eines neunten Ausführungsbeispiels eines mit einem Hauptzylinder verbundenen Unterdruckbremskraftverstärkers.
In Fig. 1 ist ein Unterdruckbremskraftverstärker 10 für eine Fahrzeugbremsanlage in seiner Ruhestellung dargestellt. Dem Bremskraftverstärker 10 ist funktionell ein Hauptzylinder 12 nachgeschaltet.
Der Hauptzylinder 12 hat ein Gehäuse 14 mit einer Längsbohrung 16, in der ein hohlzylindrischer erster Kolben 18 axial verschiebbar und abdichtend geführt ist. Der erste Kolben 18 wirkt auf eine erste Druckkammer 20, die auch als Primärdruckkammer bezeichnet wird und in der Bohrung 16 des Hauptzylindergehäuses 14 axial zwischen dem ersten Kolben 18 und einem schwimmend in der Bohrung 16 angeordneten zweiten Kolben 22 begrenzt ist. Der zweite Kolben 22 ist ebenfalls gegenüber dem Hauptzylindergehäuse 14 abgedichtet und wirkt auf eine zwischen dem zweiten Kolben 22 und einer Stirnwand 24 des Hauptzylindergehäuses 14 begrenzte, auch als Sekundärdruckkammer bezeichnete zweite Druckkammer 26. Im eingebauten Zustand des Hauptzylinders 12 ist die erste Druckkammer 20 mit einem ersten Bremskreis der Fahrzeugbremsanlage verbunden, während die zweite Druckkammer 26 mit einem zweiten Bremskreis der Fahrzeugbremsanlage in Verbindung steht.
Ein Betätigungskolben 28 durchsetzt den ersten Kolben 18 und ist mittels eines sich radial nach außen erstreckenden Ringbundes 30 axial verschiebbar in dem ersten Kolben 18 geführt. Der Hauptzylinder 12 und der Bremskraftverstärker 10 werden mittels eines stangenförmigen Eingangsgliedes 32 betätigt, das mit seinem kugelig ausgeführten Ende 34 in dem Betätigungskolben 28 befestigt ist. An seinem anderen Ende ist das Eingangsglied 32 mit einem nicht gezeigten Betätigungsglied der Fahrzeugbremsanlage verbunden, beispielsweise mit einem Bremspedal, über das eine Axialkraft auf das Eingangsglied 32 ausgeübt werden kann.
An seinem von dem Eingangsglied 32 abgewandten, in der Figur linken Ende weist der Betätigungskolben 28 einen in die erste Druckkammer 20 ragenden stabförmigen Fortsatz 36 verringerten Durchmessers auf. Auf diesem stabförmigen Fortsatz 36 des Betätigungskolbens 28 ist eine hohlzylindrische Hülse 38 axial verschiebbar angeordnet, die an ihrem dem Eingangsglied 32 zugewandten, in der Figur rechten Ende einen radial nach außen ragenden Flansch 40 aufweist. Die Hülse 38 ist sowohl gegenüber dem Betätigungskolben 28 als auch gegenüber dem ersten Kolben 18 abgedichtet, wobei der Betätigungskolben 28 in der Hülse 38 geführt ist. Der an der Hülse 38 ausgebildete Flansch 40 wird von einer Schraubenfeder 42, deren Enden sich an dem Flansch 40 bzw. am Ringbund 30 des Betätigungskolbens 28 abstützen, in Betätigungsrichtung gegen eine an dem ersten Kolben 18 ausgebildete, radial nach innen ragende Stufe 44 gedrückt.
In der ersten Druckkammer 20 ist auf dem in die erste Druckkammer 20 ragenden stabförmigen Fortsatz 36 des Betätigungskolbens 28 ein federnd in Betätigungsrichtung vorgespanntes erstes Anschlagelement 46 axial verschiebbar geführt. Der auf die zweite Druckkammer 26 wirkende zweite Kolben 22 ist federnd in seine Ruhestellung vorgespannt. An seinem von dem Eingangsglied 32 abgewandten, in der Figur linken Ende weist der zweite Kolben 22 einen radial nach außen ragenden Flansch 48 auf.
Das Hauptzylindergehäuse 14 ist bezüglich der Längsbohrung 16 in drei Abschnitte 50, 52, 54 quergeteilt, die durch zwei sie in Längsrichtung durchsetzende, in der Figur nicht dargestellte Schrauben miteinander verspannt sind, wobei zwischen dem ersten, in der Figur rechts dargestellten Abschnitt 50 und dem zum ersten Abschnitt 50 benachbarten zweiten Abschnitt 52 des Hauptzylindergehäuses 14 eine Schale 56 eines Bremskraftverstärkergehäuses 58 eingespannt ist. Die Dicke der Schale 56 legt einen axialen Abstand zwischen dem ersten Abschnitt 50 und dem zweiten Abschnitt 52 des Hauptzylindergehäuses 14 fest. An dem ersten Abschnitt 50 ist ein in den Bremskraftverstärker 10 hinein ragender, hohlzylindrischer Fortsatz 60 zur Führung des ersten Hauptkolbens 18 in dem Hauptzylindergehäuse 14 ausgebildet.
Ein erstes Ventil 62 ist in dem ersten Abschnitt 50 des Hauptzylindergehäuse 14 radial außerhalb der Längsbohrung 16 angeordnet. An dem Ventil 62 ist ein radial nach innen ragendes zweites Anschlagelement 64 vorhanden, das in der Ruhestellung des Hauptbremszylinders 12 mit dem ersten Anschlagelement 46 zusammenwirkt, um das federnd in seine Schließstellung vorgespannte erste Ventil 62 in seiner geöffneten Stellung zu halten. Das auf dem stabförmigen Fortsatz 36 des Betätigungskolbens 28 angeordnete erste Anschlagelement 46 liegt in der Ruhestellung des Hauptbremszylinders 12 ferner an einem stufenförmigen Absatz 66 an, der am ersten Abschnitt 50 des Hauptzylindergehäuses 14 ausgebildet ist.
In seiner Schließstellung verschließt das erste Ventil 62 eine in dem zweiten Abschnitt 52 des Hauptzylindergehäuses 14 ausgebildete erste Nachlaufbohrung 68, die fluidleitend mit einem nicht gezeigten Hydraulikfluidbehälter verbunden ist. Der durch die Dicke der Verstärkergehäuseschale 56 festgelegte Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt 50, 52 des Hauptzylindergehäuses ist mittels eines ersten, auf eine Stirnfläche des ersten Gehäuseabschnitts 50 aufvulkanisierten Dichtelements 72 abgedichtet. Ferner ist in dem ersten Anschlagelement 64 ein Hydraulikfluiddurchlass 74 ausgebildet.
In dem zweiten Abschnitt 52 des Hauptzylindergehäuses 14 ist ein federnd in seine Schießstellung vorgespanntes zweites Ventil 62' mit einem radial nach innen ragenden dritten Anschlagelement 64' angeordnet. In der Ruhestellung des Hauptbremszylinders 12 wirkt das dritte Anschlagelement 64' mit dem radial nach außen ragenden Flansch 48 des zweiten Kolbens 22 zusammen, um das zweite Ventil 62' in seiner geöffneten Stellung zu halten. In seiner Schließstellung verschließt das zweite Ventil 62' eine in dem dritten Abschnitt 54 des Hauptzylindergehäuses 14 ausgebildete zweite Nachlaufbohrung 68', die wie die erste Nachlaufbohrung 68 fluidleitend mit dem nicht gezeigten Hydraulikfluidbehälter verbunden ist. Ein zweites Dichtelement 72' ist auf eine Stirnfläche des dritten Gehäuseabschnitts 54 aufvulkanisiert.
Der Innenraum des Bremskraftverstärkergehäuses 58 ist von einer beweglichen Wand 76 in eine Unterdruckkammer 78 und eine Arbeitskammer 80 unterteilt. Die Unterdruckkammer 78 steht im Betrieb des Bremskraftverstärkers 10 ständig mit einer Unterdruckquelle in Verbindung, beispielsweise mit dem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors oder mit einer Unterdruckpumpe. In das Verstärkergehäuse 58 ragt längs einer Achse L ein Steuerventil 82 zur Steuerung einer auf die bewegliche Wand 76 einwirkenden Druckdifferenz.
Wie am besten in Fig. 2 zu erkennen ist, weist das Steuerventil 82 ein aus einem tiefgezogenen Blechteil bestehendes, hohlzylindrisches Steuerventilgehäuse 84 auf, das durch eine Crimpverbindung 86 mit einem Membranteller 88 verbunden ist. Das Steuerventilgehäuse 84 ragt in einen hohlzylindrischen Abschnitt 90 des Verstärkergehäuses 58 hinein, der sich koaxial zum Steuerventilgehäuse 84 erstreckt. Zwischen einer Außenfläche 92 des Steuerventilgehäuses 84 und einer Innenfläche 94 des hohlzylindrischen Abschnitts 90 des Verstärkergehäuses 58 erstreckt sich ein Ringspalt 96, der durch einen ersten, elastisch verformbaren Rollbalg 98 gegen die Umgebungsatmosphäre abgedichtet ist. Ein erstes Ende 100 des ersten Rollbalgs 98 ist an einer Außenfläche 102 des hohlzylindrischen Abschnitt 90 des Verstärkergehäuses 58 befestigt, während ein zweites Ende 104 des ersten Rollbalgs 98 in einer in der Außenfläche 92 des Steuerventilgehäuses 84 ausgebildeten Nut 106 festgelegt ist.
In dem Steuerventilgehäuse 84 sind ein erstes und ein zweites Ventilglied 108, 110 axial relativ zueinander verschiebbar angeordnet, wobei das erste Ventilglied 108 durch die Kraft einer Rückstellfeder 112, deren entgegengesetzte Enden sich an dem ersten bzw. dem zweiten Ventilglied 108, 110 abstützen, in eine der Betätigungsrichtung entgegengesetzte Richtung vorgespannt ist, während das zweite Ventilglied 110 durch die Kraft der Rückstellfeder 112 in Betätigungsrichtung vorgespannt ist. Das erste Ventilglied 108 umfasst einen sich axial erstreckenden, hohlzylindrischen ersten Abschnitt 114, einen radial von dem ersten Abschnitt 114 nach außen ragenden zweiten Abschnitt 116 sowie einen sich in axialer Richtung von dem zweiten Abschnitt 116 erstreckenden dritten Abschnitt 118. Das zweite Ventilglied 110 umfasst ebenfalls einen sich axial erstreckenden, hohlzylindrischen ersten Abschnitt 120, einen radial von dem ersten Abschnitt 120 nach außen ragenden zweiten Abschnitt 122 sowie einen sich in axialer Richtung von dem zweiten Abschnitt 122 erstreckenden dritten Abschnitt 124. Der hohlzylindrische erste Abschnitt 120 des zweiten Ventilglieds 110 ist axial verschiebbar auf dem Betätigungskolben 28 geführt, während der hohlzylindrische erste Abschnitt 114 des ersten Ventilglieds 108 axial verschiebbar in dem hohlzylindrischen erste Abschnitt 120 des zweiten Ventilglieds 110 geführt ist.
Ein zweiter, elastisch verformbarer Rollbalg 126 erstreckt sich über Außenflächen 128, 130 der dritten Abschnitte 118, 124 der ersten und zweiten Ventilglieder 108, 110 und umgreift eine der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandte Stirnfläche 132 des dritten Abschnitts 118 des ersten Ventilglieds 108. Ein der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandtes Ende 134 des zweiten Rollbalgs 126 ist in einer an dem Eingangsglied 32 ausgebildeten Ringnut 136 aufgenommen. Zur Herstellung bzw. Unterbrechung einer Verbindung zwischen der Umgebungsatmosphäre und der Arbeitskammer 80 des Bremskraftverstärkers 10 wirkt die von dem zweiten Rollbalg 126 umgriffene Stirnfläche 132 des dritten Abschnitts 118 des ersten Ventilglieds 108 mit einem ersten Ventilsitz 138 zusammen, der an einer Stirnwand 140 des Steuerventilgehäuses 84 ausgebildet ist. Eine Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 78 und der Arbeitskammer 80 wird durch das Zusammenwirken eines an dem zweiten Rollbalg 126 ausgebildeten Dichtwulsts 142 mit einem zweiten Ventilsitz 144 hergestellt bzw. unterbrochen, welcher an einem radial nach innen ragenden Flansch 146 des Membrantellers 88 ausgebildet ist. Der erste und der zweite Ventilsitz 138, 144 weisen jeweils gleiche Durchmesser auf, um das Auftreten von aus Druckunterschieden resultierenden Reaktionskräften zu vermeiden.
An einer Außenseite der Stirnwand 140 des Steuerventilgehäuses 84 ist ein hohlzylindrisches, von dem Eingangsglied 32 axial durchsetztes Luftfilterelement 150 mittels einer ersten Klebescheibe 152 befestigt. An einer äußeren Stirnfläche 154 des Filterelements 150 ist eine weitere Klebescheibe 155 angebracht, die im wesentlichen die gesamte äußere Stirnfläche 154 des Filterelements 150 abdeckt. Bei einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform erstreckt sich die weitere Klebescheibe 155 nur über Teilbereiche der äußeren Stirnfläche 154 des Filterelements 150.
Im folgenden wird die Funktion der Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit näher erläutert. Wenn über das nicht gezeigte Betätigungsglied der Fahrzeugbremsanlage eine Kraft auf das Eingangsglied 32 aufgebracht wird, überträgt das Eingangsglied 32 diese Kraft auf den Betätigungskolben 28, wodurch sich dieser gegen die Kraft der Schraubenfeder 42 relativ zum ersten Kolben 18 und zur Hülse 38 in Fig. 1 nach links verschiebt. Dabei taucht der stabförmige Fortsatz 36 des Betätigungskolbens 28 in die erste Druckkammer 20 ein.
Gleichzeitig führt die Verschiebung des Betätigungskolbens 26 nach links dazu, dass ein radial nach außen ragender, kugelig ausgebildeter Flansch 156 des Eingangsglieds 32 mit einer Stirnfläche 157 des ersten Abschnitts 114 des ersten Ventilglieds 108 zusammenwirkt, so dass das erste Ventilglied 108 gegen die Kraft der Feder 112 in Betätigungsrichtung axial relativ zum zweiten Ventilglied 110 verschoben wird. Dadurch verliert die von dem zweiten Rollbalg 126 umgriffene Stirnfläche 132 des dritten Abschnitts 118 des ersten Ventilglieds 108 den dichtenden Kontakt mit dem ersten Ventilsitz 138, so dass die Verbindung zwischen dem Atmosphärendruck und der Arbeitskammer 80 geöffnet wird. Da die weitere Klebescheibe 155 im wesentlichen die gesamte äußere Stirnfläche 154 des Filterelements 150 abdeckt, strömt Luft zunächst in radialer und anschließend in axialer Richtung durch das Filterelement 150 in das Steuerventilgehäuse 84 und von dort durch eine in dem Steuerventilgehäuse 84 ausgebildete Öffnung 158 in die Arbeitskammer 80. Wenn die weitere Klebescheibe 155 nur Teilbereiche der äußeren Stirnfläche 154 des Filterelements 150 abdeckt, kann die Luft das Filterelement 150 sowohl radial als auch axial durchströmen, wodurch ein erhöhter Luftdurchsatz durch das Luftfilterelement 150 erreicht wird. Durch das Einströmen von Luft in die Arbeitskammer 80 baut sich an der beweglichen Wand 76 ein Differenzdruck auf, der eine Verschiebung der beweglichen Wand 76 nach links bewirkt, so dass sich das über den Membranteller 88 mit der beweglichen Wand 76 verbundene Steuerventilgehäuse 84 ebenfalls nach links verschiebt. Die vom Bremskraftverstärker 10 erzeugte Kraft wird über eine an dem Membranteller 88 ausgebildete Kraftabgabefläche 160 auf eine gegenüberliegende Stirnfläche 162 eines an dem ersten Kolben 18 ausgebildeten, radial nach außen ragenden Flansches 164 übertragen, so dass der erste Kolben 18 beginnt, sich ebenfalls nach links und somit in die erste Druckkammer 20 hinein zu verschieben.
Durch die Verschiebung des Betätigungskolbens 28 nach links wird das erste Ventil 62 infolge seiner federnden Vorspannung in seine Schließstellung verschoben, in der es die erste Nachlaufbohrung 68 verschließt. Dabei verschieben sich das erste und das zweite Anschlagelement 46, 64 zunächst gemeinsam nach links bis der Schließweg des ersten Ventils 62 überwunden ist, woraufhin sich das erste Anschlagelement 46 von dem zweiten Anschlagelement 64 des ersten Ventils 62 löst. Wenn die Fluidverbindung zwischen dem Hydraulikfluidbehälter und der ersten Druckkammer 20 unterbrochen ist, baut sich in der ersten Druckkammer 20 ein Hydraulikdruck auf. Aufgrund des sich in der ersten Druckkammer 20 aufbauenden Drucks verschiebt sich der zweite Kolben 22 ebenfalls nach links, wodurch das zweite Ventil 62' infolge seiner federnden Vorspannung in seine Schließstellung verschoben wird. Dabei verschieben sich der am zweiten Kolben 22 ausgebildete Flansch 48 und das dritte Anschlagelement 64' zunächst gemeinsam nach links bis der Schließweg des zweiten Ventils 62' überwunden ist, woraufhin sich der Flansch 48 des zweiten Kolbens 22 von dem dritten Anschlagelement 64' des zweiten Ventils 62' löst. Wenn auch die Fluidverbindung zwischen der mit dem Hydraulikfluidbehälter in fluidleitender Verbindung stehenden zweiten Nachlaufbohrung 68' und der zweiten Druckkammer 26 unterbrochen ist, baut sich in der zweiten Druckkammer 26 ebenfalls ein Hydraulikdruck auf.
Der sich im Zuge der Verschiebung des Betätigungskolbens 28 und des ersten Kolbens 18 nach links in der ersten Druckkammer 20 aufbauende Hydraulikdruck wirkt sowohl auf die hydraulisch wirksame Fläche des Betätigungskolbens 28, als auch auf die hydraulisch wirksame Fläche der Hülse 38. Da die auf den ersten Kolben 18 wirkende Reaktionskraft über den Membranteller 88 und das Steuerventilgehäuse 84 in den Bremskraftverstärker 10 eingeleitet wird und daher am Bremspedal nicht spürbar ist, sind für eine Rückmeldung des sich in der ersten Druckkammer 20 aufbauenden Hydraulikdrucks an das Bremspedal und damit an den Fahrzeugführer die hydraulisch wirksamen Flächen des Betätigungskolbens 28 und der Hülse 38 maßgeblich. Bezüglich der vom Fahrer bei einer Betätigung der Bremse am Bremspedal verspürten Reaktionskraft lassen sich mehrere Phasen unterscheiden. Zu Beginn der Bremsbetätigung ist die Fluidverbindung zwischen der ersten Druckkammer 20 und dem Hydraulikfluidbehälter noch geöffnet, so dass die Reaktionskraft der Federkraft der Schraubenfeder 42 entspricht (Phase 1).
Sobald die Fluidverbindung zwischen der ersten Druckkammer 20 und dem Hydraulikfluidbehälter unterbrochen ist und sich infolgedessen in der ersten Druckkammer 20 ein Hydraulikdruck aufbaut, wird zusätzlich eine hydraulische Reaktionskraft erzeugt, die über eine Stirnfläche des stabförmigen Fortsatzes 36 des Betätigungskolbens 28 auf das Bremspedal zurückwirkt. Demzufolge setzt sich dann die am Bremspedal verspürte Reaktionskraft aus der auf die Stirnfläche des stabförmigen Fortsatzes 36 wirkenden Hydraulikkraft und der Federkraft der Schraubenfeder 42 zusammen (Phase 2). Da der hydraulisch wirksame Durchmesser der Stirnfläche des stabförmigen Fortsatzes 36 relativ klein ist, kann in dieser Phase der Bremsung der Hydraulikdruck in der ersten und der zweiten Druckkammer 20, 26 rasch erhöht werden.
Wenn der Druck in der ersten Druckkammer 20 im Verlauf des Bremsvorgangs weiter ansteigt und einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird die Hülse 38 relativ zum ersten Kolben 18 und zum Betätigungskolben 28 gegen die Kraft der Feder 42 nach rechts verschoben, bis der Flansch 40 der Hülse 38 in Anlage an einen am Betätigungskolben 28 ausgebildeten Vorsprung 168 gerät. Dadurch entsteht eine mechanische Kopplung zwischen der Hülse 38 und dem Betätigungskolben 28, so dass die Hülse 38 bei einer weiteren Verschiebung des Betätigungskolbens 28 nach links gemeinsam mit dem Betätigungskolben 28 verschoben wird. Für den hydraulischen Anteil der am Bremspedal verspürten Reaktionskraft ist dann die Summe der hydraulisch wirksamen Flächen des Betätigungskolbens 28 und der Hülse 40 maßgeblich (Phase 3). In dieser Phase des Bremsvorgangs erhält der Fahrer eine stärkere Rückmeldung über den tatsächlich in der ersten Druckkammer 20 vorherrschenden Druck.
Das Verhältnis, in dem ein Fahrzeugführer den Anstieg des Hydraulikdrucks in der ersten Druckkammer 20 als Anstieg der zu überwindenden Gegenkraft am Bremspedal verspürt, wird als Übersetzungsverhältnis bezeichnet. Bei einem großen Übersetzungsverhältnis kann sich der Betätigungskolben 28 bei gleicher Betätigungskraft relativ zum Steuerventilgehäuse 84 weiter nach links verschieben, als bei einem kleineren Übersetzungsverhältnis. Gleichzeitig führt ein größeres Übersetzungsverhältnis zu einem größeren Öffnungshub des Steuerventils 82 des Bremskraftverstärkers 10 und damit zu einem stärkeres Ansprechen des Bremskraftverstärkers 10.
Bei Beendung des Bremsvorgangs durch Freigeben des Bremspedals wird der Betätigungskolben 28 durch die Kraft der Feder 42 nach rechts verschoben, so dass die oben beschriebenen Phasen in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen werden. Infolge der Rückverschiebung des zweiten Kolbens 22 nach rechts gerät der am zweiten Kolben 22 ausgebildete Flansch 48 wieder in Anlage mit dem am zweiten Ventil 62' ausgebildeten dritten Anschlagelement 64', so dass das zweite Ventil 62' die Fluidverbindung zwischen der zweiten Druckkammer 26 und der zweiten Nachlaufbohrung 68' freigibt. Das erste Ventil 62 wird ebenfalls wieder geöffnet, wenn das erste Anschlagelement 46 infolge der Rückverschiebung des Betätigungskolbens 28 nach rechts gegen das am ersten Ventil 62 ausgebildete zweite Anschlagelement 64 stößt.
Im Steuerventil 82 des Bremskraftverstärkers 10 gerät bei einer Rückbewegung des Betätigungskolbens 28 nach rechts die von dem von dem zweiten Rollbalg 126 umgriffene Stirnfläche 132 des dritten Abschnitts 118 des ersten Ventilglieds 108 aufgrund der Kraft der Feder 112 wieder in dichtende Anlage mit dem ersten Ventilsitz 138, so dass die Verbindung zwischen dem Atmosphärendruck und der Arbeitskammer 80 unterbrochen wird. Anschließend stößt eine Stirnfläche 170 des Betätigungskolbens 28 an einen radial nach innen ragenden Vorsprung 172, der an dem hohlzylindrischen ersten Abschnitt 120 des zweiten Ventilglieds 110 ausgebildet ist. Dadurch wird der Dichtwulst 142 gegen die Kraft der Feder 112 von dem zweiten Ventilsitz 144 angehoben, so dass die Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 78 und der Arbeitskammer 80 geöffnet wird. Da die Unterdruckkammer 78 ständig mit einer Unterdruckquelle verbunden ist, führt dies zu einer Abnahme des auf die bewegliche Wand 76 wirkenden Differenzdrucks, so dass sich die bewegliche Wand 76, der erste Kolben 18 und das Steuerventilgehäuse 84 wieder in ihre Ruhestellung verschieben. Bei Erreichen einer Gleichgewichtsstellung legt sich zweite Ventilsitz 144 wieder dichtend an den Dichtwulst 142 an.
Die Rückbewegung des Betätigungskolbens 28 nach rechts wird begrenzt, indem das erste Anschlagelement 46 an den am ersten Abschnitt 50 des Hauptzylindergehäuses 14 ausgebildeten Absatz 66 anstößt. Der Absatz 66 definiert die Ruhestellung des Betätigungskolbens 28 und damit die Ruhestellung des Steuerventilgehäuses 84 des dem Hauptzylinder 12 vorgeschalteten Bremskraftverstärkers 10 in einer sogenannten "Lost Travel Free"-Position, die eine annähernd verlustwegfreie Aktivierung des Bremskraftverstärkers 10 aus seiner Lösestellung heraus ermöglicht.
In Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform des Steuerventils 82 gezeigt, dessen Funktion der im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform erläuterten Funktion entspricht. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform stützt sich jedoch ein von der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers 10 abgewandtes Ende der Feder 112 nicht am zweiten Ventilglied 110 sondern an einem Stützelement 174 ab. Das Stützelement 174 weist einen hohlzylindrischen Körper 176 sowie einen radial nach außen ragenden Flansch 178 auf und wird durch die Kraft der Feder 112 gegen die Stirnfläche 162 des am ersten Kolben 18 ausgebildeten Flansches 164 gedrückt.
Das in der Fig. 3 gezeigte Steuerventil 82 weist den Vorteil auf, dass beim Freigeben des Bremspedals und der daraufhin erfolgenden Rückverschiebung des Betätigungskolbens 28 nach rechts zur Herstellung der Verbindung zwischen der Arbeitskammer 80 und der Unterdruckkammer 78 nicht länger die Kraft der Feder 112 überwunden werden muss. Dadurch kann die Feder 42, die den Betätigungskolben 28 beim Lösen der Bremse in seine Ruhestellung zurück verschiebt und deren Federkraft durch das Zusammenwirken der Stirnfläche 170 des Betätigungskolbens 28 mit dem an dem hohlzylindrischen ersten Abschnitt 120 des zweiten Ventilglieds 110 ausgebildeten, radial nach innen ragenden Vorsprung 172 auch das Anheben des Dichtwulsts 142 von dem zweiten Ventilsitz 144 bewirkt, entsprechend schwächer ausgelegt werden. Infolge dessen kann die Ansprechkraft der Bremskraftverstärker/Hauptzylinder- Einheit, die sich in der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform aus der Summe der Federkräfte der beiden Federn 42, 112 ergibt, bei der in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsform um die Kraft der Feder 112 verringert werden. Das Ansprechverhalten des Bremssystems kann dann durch geeignete Wahl der Federsteifigkeit der Feder 42 in gewünschter Weise eingestellt werden.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform des Steuerventils 82 gezeigt, dessen Funktion ebenfalls der im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform erläuterten Funktion entspricht. Das der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandte Ende 134 des zweiten Rollbalgs 126 ist bei der in der Fig. 4 gezeigten Ausführungsform jedoch nicht wie bei den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen im Inneren des Steuerventilgehäuses 84 an dem Eingangsglied 32 befestigt. Statt dessen ragt das der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandte Ende 134 des zweiten Rollbalgs 126 aus dem Steuerventilgehäuse 84 hinaus und weist eine mit einer Umfangsfläche 180 des Eingangsglieds 32 zusammenwirkende Dichtfläche 182 auf, um den von dem Eingangsglied 32 durchsetzten Innenraum des Steuerventilgehäuses 84 gegen die Umgebungsatmosphäre abzudichten. Das Eingangsglied 32 ist axial relativ zu dem zweiten Rollbalg 126 verschiebbar. An dem Ende 134 des Rollbalgs 126 ist ein radial nach außen ragender Flansch 184 ausgebildet, der an einem Halteelement 186 befestigt ist, welches an einer Außenfläche der Stirnwand 140 des Steuerventilgehäuses 84 angebracht ist.
Da der Innenraum des Steuerventilgehäuses 84 über die Öffnung 158 mit der in der Lösestellung der Bremse mit einem Unterdruck beaufschlagten Arbeitskammer 80 verbunden ist, herrscht in der Ruhestellung des Steuerventils 82 bei geschlossenen ersten und zweiten Ventilsitzen 138, 144 auch im Innenraum des Steuerventilgehäuses 84 ein Unterdruck vor. Dadurch entsteht an einer der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandten, kreisringförmigen Stirnfläche 188 des zweiten Rollbalgs 126 eine Druckdifferenz zwischen dem außerhalb des Steuerventils 82 herrschenden Atmosphärendruck und dem im Inneren des Steuerventilgehäuses 84 vorliegenden Unterdruck. Bei den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen des Steuerventils 82 wird dieser in Betätigungsrichtung wirkende Differenzdruck auf das Eingangsglied 32 übertragen, da der zweite Rollbalg 126 kraftübertragend mit dem Eingangsglied 32 verbunden ist. Infolge dessen muss die Rückstellkraft der Feder 42, die den Betätigungskolben 28 und das mit dem Betätigungskolben 28 verbundene Eingangsglied 32 in Betätigungsgegenrichtung vorspannt, um den durch den Differenzdruck in Betätigungsrichtung ausgeübten Kraftbetrag erhöht werden, um eine selbsttätige Ansteuerung des Bremskraftverstärkers 10 aus der Ruhestellung heraus zu verhindern. Bei dem in der Fig. 4 gezeigten Steuerventil 82 ist keine kraftübertragende Verbindung zwischen dem zweiten Rollbalg 126 und dem Eingangsglied 32 vorhanden. Vielmehr wird die auf die Stirnfläche 188 des zweiten Rollbalgs 126 wirkende Differenzdruckkraft über das Haltelement 186 in das Steuerventilgehäuse 84 eingeleitet, so dass die Feder 42 um den Betrag der Differenzdruckkraft schwächer ausgelegt und die durch die Federkraft der Feder 42 bestimmte Ansprechkraft der Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit entsprechend verringert werden kann.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform eines mit einem Hauptzylinder 12 verbundenen Unterdruckbremskraftverstärkers 10 sind zwei Bolzen 190, 190' parallel zur Längsachse L durch das Verstärkergehäuse 58, den Membranteller 88 sowie die bewegliche Wand 76 hindurch geführt. Erste und zweite, in Schalen 56, 56' des Verstärkergehäuses 58 ausgebildete und von den Bolzen 190, 190' durchsetzte Öffnungen 192, 192', 194, 194' sind mittels erster und zweiter Dichtelemente 196, 196', 198, 198' gegen die Umgebungsatmosphäre abgedichtet. Die Bolzen 190, 190' weisen an ihrem von der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers 10 abgewandten und aus dem Verstärkergehäuse 58 hinausragenden Ende 200, 200' eine Schlüsselfläche 202, 202' und an ihrem der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers 10 zugewandten und ebenfalls aus dem Verstärkergehäuse 58 hinausragenden Ende 204, 204' ein Gewinde 206, 206' auf. An den Bolzen 190, 190' ist ferner ein radial nach außen ragender Anlageflansch 208, 208' ausgebildet, der sich im montierten Zustand der Bolzen 190, 190' an einer Innenfläche 210 der Schale 56' des Verstärkergehäuses 58 abstützt. Zur Montage des Bremskraftverstärkers 10 im Motorraum eines Kraftfahrzeugs können die Bolzen 190, 190' mittels des Gewindes 206, 206' in Aufnahmen verschraubt werden, die in einer nicht gezeigten, im Motorraum eines Kraftfahrzeugs angeordneten Spritzwand vorgesehen sind.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiels eines mit einem Hauptzylinder 12 verbundenen Unterdruckbremskraftverstärkers 10. Zwei parallel zur Längsachse L angeordnete Bolzen 190, 190' sind durch die Schale 56' des Verstärkergehäuses 58 in den Innenraum des Verstärkergehäuses 58 hinein und durch den Membranteller 88 sowie durch die bewegliche Wand 76 hindurch geführt. In der Schale 56' des Verstärkergehäuses 58 ausgebildete und von den Bolzen 190, 190' durchsetzte Öffnungen 192, 192' sind durch die Dichtelemente 196, 196' gegen die Umgebungsatmosphäre abgedichtet. Das von der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers 10 abgewandte Ende 204, 204' der Bolzen 190, 190' ist jeweils mittels eines Gewindes 212, 212' in Aufnahmen 214, 214' verschraubt, die in einem radial nach außen ragenden Flansch 216 eines im Inneren des Verstärkergehäuses 58 angeordneten Abschnitts 50 des Hauptzylindergehäuses 14 ausgebildet sind. Bei dieser Anordnung sind die Bolzen 190, 190' dazu in Lage, die während einer Bremsbetätigung auf den Hauptbremszylinder 12 wirkenden Zugkräfte aufzunehmen, die andernfalls von den Schalen 56, 56' des Verstärkergehäuses 58 aufgenommen werden müßten. An ihren der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers 10 zugewandten und aus dem Verstärkergehäuse 58 hinausragenden Enden 204, 204' weisen die Bolzen 190, 190' ein weiteres Gewinde 206, 206' auf. Dadurch kann der Bremskraftverstärker 10 beispielsweise mit Hilfe einer Mutter an einer nicht gezeigten, im Motorraum eines Kraftfahrzeugs angeordneten Spritzwand befestigt werden. An den Bolzen 190, 190' ist ferner ein radial nach außen ragender Anlageflansch 208, 208' ausgebildet, der sich im montierten Zustand der Bolzen 190, 190' an einer Innenfläche 210 der der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers 10 zugewandten Schale 56' des Verstärkergehäuses 58 abstützt.
Bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel des mit einem Hauptzylinder 12 verbundenen Bremskraftverstärkers 10 stützt sich der an dem Bolzen 190 ausgebildete, radial nach außen ragende Anlageflansch 208 im montierten Zustand des Bolzens 190 nicht an der Innenfläche 210 der der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers 10 zugewandten Schale 56' des Verstärkergehäuses 58, sondern an einer im Motorraum eines Kraftfahrzeugs angeordneten Spritzwand 218 bzw. einem Dichtelement 196 ab, welches eine in der Verstärkergehäuseschale 56' ausgebildete und von dem Bolzen 190 durchsetzte Öffnung 192 gegen die Umgebungsatmosphäre abdichtet. Die in der Fig. 7 nicht gezeigte, unterhalb der Längsachse L angeordnete Hälfte des Bremskraftverstärkers 10 ist in gleicher Weise aufgebaut, wie die gezeigte, oberhalb der Längsachse L angeordnete Hälfte des Bremskraftverstärkers 10. Die Befestigung des Bolzens 190 an der Spritzwand 218 erfolgt mittels einer auf das am Ende 204 des Bolzens 190 ausgebildete Gewinde 206 aufgeschraubten Mutter 220. In Fig. 7 ist der Bolzen 190 so an der Spritzwand 218 befestigt, dass das Verstärkergehäuse 58 an der Spritzwand 218 anliegt und sich an ihr abstützt. In der Spritzwand 218 ist eine Ausnehmung 222 zur Aufnahme des an dem Bolzen 190 ausgebildeten Anlageflanschs 208 ausgebildet.
Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform erfolgt die Befestigung des Bolzens 190 an der Spritzwand 218 so, dass zwischen dem Verstärkergehäuse 58 und der Spritzwand 218 ein Spalt S vorhanden ist. Dadurch wird eine freie Bewegung des Verstärkergehäuses 58 infolge der auf die Verstärkergehäuseschalen 56, 56' wirkenden Druckdifferenz zwischen dem im Gehäuseinneren vorherrschenden Unterdruck und dem Atmosphärendruck ermöglicht. An einem an der beweglichen Wand 76 ausgebildeten und zwischen Endabschnitten 223, 223' der Verstärkergehäuseschalen 56, 56' festgelegten Dichtwulst 225 sind vorzugsweise radial nach außen ragende Dichtlippen 227 angeordnet, so dass trotz der oben beschriebenen Bewegung der Verstärkergehäuseschalen 56, 56' eine zuverlässige Abdichtung des Verstärkergehäuses 58 gegen die Umgebungsatmosphäre sichergestellt ist. Insbesondere wenn die Ruhestellung des Steuerventilgehäuses 58 in einer "Lost-Travel Free" Position durch das Zusammenwirken des am Betätigungskolben 28 des Hauptzylinders 12 vorhandenen Anschlagelements 46 mit dem am ersten Abschnitt 50 des Hauptzylindergehäuses 14 ausgebildeten Absatz 66 festgelegt ist, kann auf eine Verstemmung der Verstärkegehäuseschalen 56, 56' verzichtet werden. Da bei einer derartigen Anordnung der bisher übliche, am Verstärkergehäuse 58 befestigte Querriegel und damit die bisher erforderliche sehr exakte Positionierung der Schalen 56, 56' des Bremskraftverstärkergehäuses 58 entfallen kann, können der Fertigungs- und Montageaufwand und somit die Kosten des Bremskraftverstärkers 10 erheblich reduziert werden.
Bei dem in Fig. 9 gezeigten, weiteren Ausführungsbeispiel eines mit einem Hauptzylinder 12 verbundenen Unterdruckbremskraftverstärkers 10 sind zwei Bolzen 190, 190' parallel zur Längsachse L durch die Schalen 56, 56' des Verstärkergehäuses 58, den Membranteller 88, die bewegliche Wand 76 sowie durch den radial nach außen ragenden Flansch 216 des im Inneren des Verstärkergehäuses 58 angeordneten Abschnitts 50 des Hauptzylindergehäuses 14 hindurch geführt. Die Bolzen 190, 190' weisen an ihrem von der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers 10 abgewandten und aus dem Verstärkergehäuse 58 hinausragenden Ende 200, 200' eine Schlüsselfläche 202, 202' und an ihrem der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers 10 zugewandten und ebenfalls aus dem Verstärkergehäuse 58 hinausragenden Ende 204, 204' ein Gewinde 206, 206' auf. Durch Drehen der Bolzen 190, 190' kann der Bremskraftverstärker 10 in Aufnahmen verschraubt werden, die in der nicht gezeigten, im Motorraum eines Kraftfahrzeugs angeordneten Spritzwand vorgesehen sind. Der radial nach außen ragenden Flansch 216 des Hauptzylindergehäuses 14 und die Schale 56 des Verstärkergehäuses 58 sind mittels einer Mutter 224, 224', die auf das Ende 200, 200' der Bolzen 190, 190' aufgeschraubt ist, sowie einer drehfest mit den Bolzen 190, 190' verbundenen Einstellmutter 226, 226' miteinander verspannt. Dabei stützt sich die Einstellmutter 226, 226' an dem Flansch 216 des Hauptzylindergehäuses 14 ab. Die Bolzen 190, 190' sind dazu in Lage, die während einer Bremsbetätigung auf den Hauptbremszylinder 12 wirkenden Zugkräfte aufzunehmen
In Fig. 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines mit einem Hauptzylinder 12 verbundenen Bremskraftverstärkers 10 dargestellt. Die in der Fig. 10 nicht gezeigte, unterhalb der Längsachse L angeordnete Hälfte des Bremskraftverstärkers 10 ist in gleicher Weise aufgebaut, wie die gezeigte, oberhalb der Längsachse L angeordnete Hälfte des Bremskraftverstärkers 10. Ein Bolzen 190 ist mittels des Dichtelements 198 abgedichtet durch die Schale 56 des Verstärkergehäuses 58, den radial nach außen ragenden Flansch 216 des im Inneren des Verstärkergehäuses 58 angeordneten Abschnitts 50 des Hauptzylindergehäuses 14 sowie durch eine Hülse 228 hindurch geführt. Die Hülse 228 durchsetzt ihrerseits den Membranteller 88, die bewegliche Wand 76 sowie die Schale 56' des Verstärkergehäuses 58. Die in der Schale 56' des Verstärkergehäuses 58 ausgebildete und von der Hülse 228 durchsetzte Öffnung 192 ist mittels des Dichtelements 196 gegen die Umgebungsatmosphäre abgedichtet. An seinem der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers 10 zugewandten und aus dem Verstärkergehäuse 58 hinausragenden Ende 204 weist der Bolzen 190 ein Gewinde 206 auf, so dass der Bremskraftverstärker 10 durch Drehen des Bolzens 190 in einer Aufnahme verschraubt werden kann, die in der nicht gezeigten, im Motorraum eines Kraftfahrzeugs angeordneten Spritzwand vorgesehen ist. Gleichzeitig ist der Bolzen 190 dazu in Lage, die während einer Bremsbetätigung auf den Hauptbremszylinder 12 wirkenden Zugkräfte aufzunehmen.
Ein von der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers 10 abgewandtes Ende 230 der Hülse 228 ragt in eine Ausnehmung 232, die in dem Flansch 216 des Hauptzylindergehäuses 14 ausgebildet ist. Das Ende 230 der Hülse ist mit einem Gewinde versehen, so dass die Hülse 228 in die in dem Flansch 216 des Hauptzylindergehäuses 14 ausgebildete Ausnehmung 232 geschraubt werden kann. Das Außengewinde der Hülse 228 ist mit einer aus einem Kunststoffmaterial bestehenden Dichtmasse überzogen. An ihrem der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers 10 zugewandten Ende 234 weist die Hülse 228 einen radial nach außen ragenden Flansch 236 auf, der an dem die Öffnung 192 abdichtenden Dichtelement 196 anliegt.

Claims

1. Unterdruckbremskraftverstärker (10) mit

- einem Verstärkergehäuse (58), dessen Innenraum durch zumindest eine bewegliche Wand (76) in eine Unterdruckkammer (78) und eine Arbeitskammer (80) unterteilt ist, und

- einem in das Verstärkergehäuse (58) ragenden Steuerventil (82) zur Steuerung einer auf die bewegliche Wand (76) wirkenden Druckdifferenz, das durch ein Eingangsglied (32) betätigbar ist und ein kraftübertragend mit der beweglichen Wand (76) verbundenes, axial relativ zum Verstärkergehäuse (58) verschiebbares Steuerventilgehäuse (84) aufweist, wobei zwischen einer das Steuerventilgehäuse (84) umgebenden Außenfläche (92) und dem Verstärkergehäuse (58) ein Spalt (96) vorhanden ist, der durch einen ersten, elastisch verformbaren Balg (98) gegen die Umgebungsatmosphäre abgedichtet ist.

2. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (96) zwischen der Außenfläche (92) des im wesentlichen hohlzylindrischen Steuerventilgehäuses (84) und einer gegenüberliegenden Innenfläche (94) eines sich koaxial zum Steuerventilgehäuse (84) erstreckenden Abschnitts (90) des Verstärkergehäuses (58) ausgebildet ist.

3. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Ende (100) des ersten Balgs (98) an einer Außenfläche (102) des Verstärkergehäuses (58) und ein zweites Ende (104) des ersten Balgs (98) an der Außenfläche (92) des Steuerventilgehäuses (84) befestigt ist.

4. Unterdruckbremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventilgehäuse (84) aus einem tiefgezogenen Blechteil besteht.

5. Unterdruckbremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventilgehäuse (84) durch eine Crimpverbindung (86) an einem mit der beweglichen Wand (76) verbundenen Membranteller (88) befestigt ist.

6. Unterdruckbremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes und ein zweites Ventilglied (108, 110) in axialer Richtung relativ zueinander verschiebbar im Steuerventilgehäuse (84) angeordnet sind, wobei das erste Ventilglied (108) federnd in Betätigungsgegenrichtung vorgespannt ist.

7. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Ventilglied (108, 110) jeweils einen hohlzylindrischen ersten Abschnitt (114, 120), einen radial von dem ersten Abschnitt nach außen ragenden zweiten Abschnitt (116, 122) und einen sich in axialer Richtung von dem zweiten Abschnitt (116, 122) erstreckenden dritten Abschnitt (118, 124) aufweisen, wobei zumindest ein Teil des hohlzylindrischen ersten Abschnitts (114) des ersten Ventilglieds (108) axial verschiebbar in dem hohlzylindrischen ersten Abschnitt (120) des zweiten Ventilglieds (110) geführt ist.

8. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein zweiter, elastisch verformbarer Balg (126) über Außenflächen (128, 130) der dritten Abschnitte (118, 124) des ersten und des zweiten Ventilglieds (108, 110) sowie über eine der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers (10) zugewandte Stirnfläche (132) des dritten Abschnitts (124) des ersten Ventilglieds (108) erstreckt.

9. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem zweiten Balg (126) umgriffene Stirnfläche (132) des dritten Abschnitts (118) des ersten Ventilglieds (108) zur Herstellung bzw. Unterbrechung einer Verbindung zwischen der Umgebungsatmosphäre und der Arbeitskammer (78) mit einem an einer Stirnwand (140) des Steuerventilgehäuses (84) ausgebildeten ersten Ventilsitz (138) zusammenwirkt.

10. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein an dem Eingangsglied (32) ausgebildeter, radial nach außen ragender Flansch (156) zur Öffnung des ersten Ventilsitzes (138) mit dem hohlzylindrischen ersten Abschnitt (114) des ersten Ventilglieds (108) zusammenwirkt.

11. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein an dem zweiten Balg (126) ausgebildeter Dichtwulst (142) zur Herstellung bzw. Unterbrechung einer Verbindung zwischen der Unterdruckkammer (78) und der Arbeitskammer (80) mit einem zweiten Ventilsitz (144) zusammenwirkt, der an einem radial nach innen ragenden Flansch (146) des Membrantellers (88) ausgebildet ist.

12. Unterdruckbremskraftverstärker nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Ventilsitz (138, 144) jeweils gleiche Durchmesser aufweisen.

13. Unterdruckbremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich entgegengesetzte Enden einer Rückstellfeder (112), die das erste Ventilglied (108) in Betätigungsgegenrichtung vorspannt, an dem ersten Ventilglied (108) und dem zweiten Ventilglied (110) abstützen.

14. Unterdruckbremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich entgegengesetzte Enden einer Rückstellfeder (112), die das erste Ventilglied (108) in Betätigungsgegenrichtung vorspannt, an dem ersten Ventilglied (108) und an einem im Steuerventilgehäuse (84) angeordneten Stützelement (174) abstützen.

15. Unterdruckbremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers (10) zugewandtes Ende (134) des zweiten Balgs (126) an dem Eingangsglied (32) befestigt ist.

16. Unterdruckbremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Balg (126) eine mit einer Umfangsfläche (180) des Eingangsglieds (32) zusammenwirkende Dichtfläche (182) aufweist, und dass ein der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers (10) zugewandtes Ende (134) des zweiten Balgs (126) an einem mit dem Steuerventilgehäuse (84) verbundenen Halteelement (186) befestigt ist.

17. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit (10, 12), mit

- einem Unterdruckbremskraftverstärker (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, und

- einem Hauptzylinder (12), der ein Hauptzylindergehäuse (14) aufweist, das eine Bohrung (16) begrenzt, in der zur Ausbildung einer ersten Druckkammer (20) ein erster Kolben (18) abdichtend und axial verschiebbar geführt ist, wobei ein die Bohrung (16) in Richtung ihres freien Endes verlängernder, im wesentlichen hohlzylindrischer Fortsatz (60) des Hauptzylindergehäuses (14) den ersten Kolben (18) axial führt.

18. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolben (18) hohlzylindrisch ausgebildet und im Normalfall nur mittelbar von einem Kraftabgabeglied (88) des dem Hauptbremszylinder (12) vorgeschalteten Bremskraftverstärkers (10) betätigbar ist, und dass zur unmittelbaren Betätigung des ersten Kolbens (18) ein Betätigungskolben (28) axial verschiebbar in dem ersten Kolben (18) geführt ist.

19. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit nach Anspruch 11 und einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der am Membranteller (88) des Bremskraftverstärkers (10) ausgebildete, radial nach innen ragende Flansch (146) mit einem radial nach außen ragenden Flansch (164) des ersten Kolbens (18) verbunden ist.

20. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit nach Anspruch 7 und Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylindrische erste Abschnitt (114) des ersten Ventilglieds (108) axial verschiebbar auf dem Betätigungskolben (28) geführt ist.

21. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Krafteingangsseite des Bremskraftverstärkers zugewandte Stirnfläche (170) des Betätigungskolbens (28) zur Öffnung des zweiten Ventilsitzes (144) mit einem an dem hohlzylindrischen ersten Abschnitt (114) des zweiten Ventilglieds (110) ausgebildeten, radial nach innen ragenden Vorsprung (172) zusammenwirkt.

22. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Ruhestellung des Betätigungskolbens (28) durch einen in der Längsbohrung (16) ausgebildeten Absatz (66) definiert ist, der in der Ruhestellung des Betätigunsgkolbens (28) mit einem am Betätigungskolben (28) vorhandenen Anschlagelement (46) zusammenwirkt.

23. Bremskraftverstärker/Hauptzylinder-Einheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Absatz (66) am Hauptzylindergehäuse (14) ausgebildet ist.