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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Bremskraftverstärker
mit einem Krafteingangsglied zum Einleiten einer Bremsbetätigungskraft,
einem Kraftausgangsglied zum Ableiten einer gegenüber der
Bremsbetätigungskraft
verstärkten
Bremskraft zu einer Bremsanlage, einer Unterdruckkammer sowie einer
von der Unterdruckkammer durch eine bewegliche Wand fluiddicht getrennten
Arbeitskammer, einem Steuerventil mit einem Steuerventilgehäuse und einem
relativ zu diesem axial bewegbaren Ventilelement, wobei das Steuerventilgehäuse einen
Dichtsitz aufweist, mit welchem ein korrespondierender an dem Ventilelement
vorgesehener Ventilsitz zusammenwirkt, wobei weiter das Steuerventilgehäuse zur kraftübertragenden
Kopplung mit der beweglichen Wand ausgeführt ist, wobei ferner das Ventilelement zur
kraftübertragenden
Kopplung mit dem Krafteingangsglied ausgeführt und auf das Steuerventilgehäuse zu in
eine Bereitschaftsstellung vorgespannt ist, in welcher der Ventilsitz
an dem Dichtsitz fluiddicht anliegt, und wobei zur Erzielung einer
die Bremskraft bestimmenden Druckdifferenz zwischen Arbeitskammer
und Unterdruckkammer in Abhängigkeit
einer von der Bereitschaftsstellung abweichenden Axialstellung des
Ventilelements durch Abheben des Ventilsitzes vom Dichtsitz zumindest
Atmosphärendruck
zur Arbeitskammer zuführbar
ist.
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Ein derartiger Bremskraftverstärker ist
beispielsweise aus der
EP
0 327 997 B1 bekannt. Derartige Bremskraftverstärker ermöglichen
es einem Fahrer eines Kraftfahrzeugs, mit einer Bremsbetätigungskraft
verhältnismäßig geringen
Betrages eine hinreichend große
Bremskraft zu erzeugen, um eine angestrebte Bremswirkung zu erzielen.
Hierfür
wird das Steuerventil genutzt, welches bei Betätigung der Bremse derart angesteuert
wird, dass es den Aufbau einer Druckdifferenz zwischen Arbeitskammer
und Unterdruckkammer zulässt,
welche Druckdifferenz dann zur Verstärkung der Bremsbetätigungskraft über die
bewegliche Wand genutzt wird. In der Folge kann eine gegenüber der
Bremsbetätigungskraft
verstärkte
Bremskraft zur Bremsanlage abgeleitet werden.
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Das Steuerventil gemäß der
EP 0 327 997 B1 ist
allerdings verhältnismäßig aufwendig
aufgebaut, um die vorstehend beschriebene Funktionalität zuverlässig gewährleisten
zu können.
Es erfordert eine Vielzahl verschiedener Vorspannmittel, welche verschiedene
Steuerventilkomponenten in bestimmte Stellungen vorspannen und somit
gewährleisten sollen,
dass sich das Ventilelement an seinen Dichtsitz anlegt. Ferner weist
das Steuerventil gemäß diesem
Stand der Technik ein kompliziert aufgebautes mehrteiliges Ventilelement
auf, was sich auf dessen Herstellungskosten und Montageaufwand niederschlägt. Zudem
nimmt das Steuerventil aus diesem Stand der Technik großen Bauraum
ein, was bei der Konzeption moderner Fahrzeuge unerwünscht ist.
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Auch aus der
DE 28 45 794 C3 sowie der WO
99/43526 sind Bremskraftverstärker
mit verhältnismäßig aufwändig aufgebautem,
groß bauendem Steuerventil
bekannt.
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Es ist demgegenüber eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Bremskraftverstärker
der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, welcher bei einfachem
und platrsparendem Aufbau einen zuverlässigen Betrieb gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird durch einen Bremskraftverstärker gelöst mit einem
Krafteingangsglied zum Einleiten einer Bremsbetätigungskraft, einem Kraftausgangsglied
zum Ableiten einer gegenüber
der Bremsbetätigungskraft
verstärkten
Bremskraft zu einer Bremsanlage, einer Unterdruckkammer sowie einer
von der Unterdruckkammer durch eine bewegliche Wand fluiddicht getrennten
Arbeitskammer, einem Steuerventil mit einem Steuerventilgehäuse und einem
relativ zu diesem axial bewegbaren Ventilelement, wobei das Steuerventilgehäuse einen
Dichtsitz aufweist, mit welchem ein korrespondierender an dem Ventilelement
vorgesehener Ventilsitz zusammenwirkt, wobei weiter das Steuerventilgehäuse zur kraftübertragenden
Kopplung mit der beweglichen Wand ausgeführt ist, wobei ferner das Ventilelement zur
kraftübertragenden
Kopplung mit dem Krafteingangsglied ausgeführt und auf das Steuerventilgehäuse zu in
eine Bereitschaftsstellung vorgespannt ist, in welcher der Ventilsitz
an dem Dichtsitz fluiddicht anliegt, und wobei zur Erzielung einer
die Bremskraft bestimmenden Druckdifferenz zwischen Arbeitskammer
und Unterdruckkammer in Abhängigkeit
einer von der Bereitschaftsstellung abweichenden Axialstellung des
Ventilelements durch Abheben des Ventilsitzes vom Dichtsitz zumindest
Atmosphärendruck
zur Arbeitskammer zuführbar
ist. Bei diesem Bremskraftverstärker
ist erfindungsgemäß zur Lösung der
Aufgabe vorgesehen, dass dem Ventilelement ein flexibles Betätigungselement
zugeordnet ist, welches mit dem Krafteingangsglied zur gemeinsamen
Axialbewegung gekoppelt ist und welches sich in Abhängigkeit
von der aktuellen Lage des Krafteingangsglieds derart verformt,
dass es in der Bereitschaftsstellung den wenigstens einen Ventilsitz an
den wenigstens einen Dichtsitz anlegt und in der von der Bereitschaftsstellung
abweichenden Axialstellung den wenigstens einen Ventilsitz von dem
wenigstens einen Dichtsitz abhebt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker kann
das Steuerventil dadurch platzsparend und verhältnismäßig einfach aufgebaut werden,
dass die Betätigung
des Ventilelements über
das flexible Betätigungselement
erfolgt. Dieses flexible Betätigungselement
verformt sich nach Maßgabe
der von dem Krafteingangsglied ausgeführten Bewegungen und führt damit
den Ventilsitz aus einer Stellung, in welcher er in gegenseitiger
Anlage mit dem Dichtsitz ist, in eine Stellung über, in welcher er von dem
Dichtsitz abgehoben ist, und wieder zurück. Durch die Verwendung eines
flexiblen Betätigungselements,
welches unmittelbar mit dem Eingangsglied und dem Ventilelement
zusammenwirkt und alle Betätigungsfunktionen übernimmt,
kann ein aufwändiger
Aufbau des Steuerventils, wie er beispielsweise in der
EP 0 327 997 B1 gezeigt
ist, vermieden werden.
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In einer Weiterbildung der Erfindung
ist vorgesehen, dass das Ventilelement flexibel ausgebildet ist.
Beispielsweise kann das Ventilelement aus einer Gummimischung oder
einem flexiblem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Aufgrund seiner
Flexibilität kann
sich das Ventilelement an die jeweilige Form des Betätigungselements
anpassen und somit seine verschiedenen Funktionsstellungen einnehmen.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass
das Ventilelement über
einen Dichtbalg fluiddicht mit dem Krafteingangsglied gekoppelt
ist. Durch diese Maßnahme
kann das Ventilelement auch dazu genutzt werden, die Unterdruckkammer
von der Atmosphäre zu
trennen.
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Hinsichtlich der Ausbildung von Ventilsitz und
Dichtsitz ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass
das Ventilelement mit einem den Ventilsitz aufweisenden Ventilsitzflansch
ausgebildet ist, an dessen von dem Ventilsitz abgewandter Seite Vorspannmittel
angreifen, welche das Ventilelement in die Bereitschaftsstellung
zur Anlage an dem Dichtsitz vorspannen. Die Vorspannmittel drücken somit den
Ventilsitzflansch auf das Steuerventilgehäuse, so dass der Ventilsitz
an dem Dichtsitz in der Bereitschaftsstellung anliegt. Bei Betätigung des
Bremskraftverstärkers über das
Betätigungselement
wird dieses so stark deformiert, dass es entgegen der Wirkung der
Vorspannmittel den Ventilsitzflansch von dem Steuerventilgehäuse und
somit den Ventilsitz von dem Dichtsitz abhebt.
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Zur Ableitung der Reaktionskraft
von den Vorspannmitteln ist in einer Weiterbildung der Erfindung
vorgesehen, dass sich die Vorspannmittel an ihrer von dem Ventilelement
abgewandten Seite an dem Krafteingangsglied abstützen.
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Grundsätzlich gibt es verschiedene
Ausgestaltungsformen für
das flexible Betätigungselement. So
ist es denkbar, dieses in Form einer flexiblen federnden Ringscheibe
auszubilden, deren Innenrand in axialer Richtung gegenüber dem
Außenrand
federnd auslenkbar ist. Eine derartige Scheibe kann beispielsweise
aus einem elastischen Kunststoff- oder Gummimaterial hergestellt
sein. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch
vorgesehen, dass das flexible Betätigungselement einen Mäanderring
umfasst. Die Ausgestaltung des Betätigungselements in Form eines
Mäanderrings
hat den Vorteil, dass dieser aus einem Blechmaterial, insbesondere
aus Federstahl, hergestellt werden kann und somit bei einfacher
Fertigung eine verhältnismäßig große Lebensdauer
aufweist. Darüber
hinaus besitzt das Betätigungselement
bei Ausbildung als Mäanderring
gute Federeigenschaften. Schließlich
lässt sich
durch einen solchen Mäanderring
Bauraum und Gewicht einsparen.
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Die Funktionsweise und Zuverlässigkeit
eines derartigen als Mäanderring
ausgebildeten Betätigungselements
lässt sich
in einer Weiterbildung der Erfindung dadurch verbessern, dass an
den radial innen liegenden Bereichen des Mäanderrings nach innen ragende
Radialvorsprünge
ausgebildet sind, vermittels welchen das Betätigungselement in eine an dem
Krafteingangsglied vorgesehene Umfangsnut eingreift. Dadurch kann
erreicht werden, dass der Mäanderring
trotz seiner Flexibilität
zuverlässig
mit dem Krafteingangsglied gekoppelt ist und sich von diesem während des
Betriebs des Bremskraftverstärkers
nicht in unerwünschter
Weise lösen
kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ventilelement zwei Ventilsitze
und das Steuerventilgehäuse
zwei korrespondierende Dichtsitze aufweist. Beispielsweise können die
beiden Dichtsitze einen Zugang bzw. Kanal zu der Arbeitskammer umschließen. Bei
dieser Ausführungsform
kann dann weiter vorgesehen sein, dass in der Bereitschaftsstellung
des Ventilelements beide Ventilsitze an ihren korrespondierenden
Dichtsitzen anliegen, dass in einer von der Bereitschaftsstellung
abweichenden ersten Axialstellung lediglich einer der beiden Ventilsitze
an dem korrespondierenden Dichtsitz anliegt und der andere von seinem
korrespondierenden Dichtsitz abgehoben ist und dass in einer von
der Bereitschaftsstellung und der ersten Axialstellung abweichenden
zweiten Axialstellung der andere Ventilsitz an seinem korrespondierenden Dichtsitz
fluiddicht anliegt und der eine Ventilsitz von seinem korrespondierenden
Dichtsitz abgehoben ist. Diese verschiedenen Relativstellungen der
Ventilsitze und ihrer korrespondierenden Dichtsitze können beispielsweise
dadurch erreicht werden, dass in der ersten Axialstellung der Ventilsitzflansch
gegenüber der
Bereitschaftsstellung mit dem einen der beiden Dichtsitze als Kipplinie
verkippt ist und dass in der zweiten Axialstellung der Ventilsitzflansch gegenüber der
Bereitschaftsstellung mit dem anderen der beiden Dichtsitze als
Kipplinie verkippt ist. Durch die vorstehend beschriebenen Maßnahmen
kann erreicht werden, dass in der Bereitschaftsstellung Unterdruckkammer,
Arbeitskammer und Atmosphäre durch
das Ventilelement voneinander getrennt sind, dass in der ersten
Axialstallung Arbeitskammer und Atmosphäre zur Erzielung der die Bremskraft
bestimmenden Druckdifferenz zwischen der Arbeitskammer und der Unterdruckkammer
miteinander verbunden sind und dass in der zweiten Axialstellung
die Arbeitskammer mit der Unterdruckkammer zum Abbau der Druckdifferenz
miteinander verbunden sind.
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Es lässt sich also mit dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform
erreichen, dass in der Bereitschaftsstellung ein ausgeglichenes
Druckverhältnis zwischen
Unterdruckkammer und Arbeitskammer vorhanden ist, d.h. dass auch
in der Arbeitskammer derselbe Unterdruck herrscht wie in der Unterdruckkammer.
Gewünschtenfalls
kann auch in der Arbeitskammer ein leichter Überdruck gegenüber der
Unterdruckkammer herrschen, wobei das Ventilelement über die
Vorspannmittel in Anlage mit dem Steuerventilgehäuse gehalten wird. In der ersten
Axialstellung, d.h. beim Einleiten eines Bremsvorgangs, werden dann
die Arbeitskammer und die Atmosphäre miteinander verbunden, wobei
die Unterdruckkammer weiterhin von Atmosphäre und Arbeitskammer separiert
bleibt. Dadurch erhöht
sich der Druck in der Arbeitskammer – bei hinreichend langer Öffnung auf Atmosphärendruck,
wohingegen in der Unterdruckkammer weiterhin Unterdruck herrscht.
Somit kommt es zu der gewünschten
Druckdifferenz zwischen Unterdruckkammer und Arbeitskammer, welche
zur Verstärkung
der Bremsbetätigungskraft
führt.
Wird der Bremsvorgang beendet, so stellt sich zunächst die zweite
Axialstellung ein, in welcher nunmehr die Arbeitskammer von der
Atmosphäre
isoliert wird und mit der ebenfalls von der Atmosphäre separierten Unterdruckkammer
verbunden wird. Dies führt
dazu, dass es wieder in Arbeitskammer und Unterdruckkammer zu einem
Druckausgleich kommt (Unterdruck gegenüber der Atmosphäre), so
dass die Druckdifferenz zwischen Unterdruckkammer und Arbeitskammer
abgebaut wird und die Verstärkungswirkung
des Bremskraftverstärkers
bis auf null abnimmt. In der Folge nimmt das Steuerventil wieder
seine Bereitschaftsstellung ein.
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand
der beiliegenden Figuren erläutert.
Es stellen dar:
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1 eine
teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers;
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2 einen
achsenthaftenden Schnitt durch den erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker gemäß 1;
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3 einen
Ausschnitt aus dem achsenthaltenden Schnitt gemäß 2 in der Bereitschaftsstellung;
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4 einen
Ausschnitt entsprechend 3 in
einer ersten axialen Stellung;
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5 einen
Ausschnitt gemäß 3 und 4 in einer zweiten Axialstellung.
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In 1 ist
ein erfindungsgemäßer Bremskraftverstärker in
perspektivischer Darstellung gezeigt und allgemein mit 10 bezeichnet. 2 zeigt denselben Bremskraftverstärker 10 als
Schnitt, welcher dessen Längsachse
A enthält.
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Der Bremskraftverstärker 10 umfasst
ein Krafteingangsglied 12 sowie ein Kraftausgangsglied 14.
Das Krafteingangsglied 12 ist mit einem nicht gezeigten
Bremspedal gekoppelt, über
welches eine Bremsbetätigungskraft
F1 an das Karfteingangsglied 12 angelegt
werden kann. Über
das Kraftausgangsglied 14 wird dann eine gegenüber der
Bremsbetätigungskraft
F1 verstärkte
Bremskraft F2 zu einer beispielsweise hydraulischen
Fahrzeugbremsanlage übertragen.
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Das Krafteingangsglied 12 ist
axial verschiebbar in einem Steuerventilgehäuse 16 geführt. Das
Krafteingangsglied 12 weist an seinem in 2 linken Ende einen Axialfortsatz 18 auf,
der sich durch einen Axialdurchbruch innerhalb eines Kanalträgerabschnitt 20 des
Steuerventilgehäuses
axialverschiebbar hindurch erstreckt. Der Axialfortsatz 18 weist
an seinem in 1 und 2 linken Ende einen sphärisch geformten,
von dessen Stirnfläche 21 vorspringenden
Fühlbereich 19 auf,
mit welchem er stirnseitig mit einer Reaktionsscheibe 24 aus
gummielastischem Material zusammenwirkt. Die Reaktionsscheibe 24 ist
in einem Aufnahmezylinder 22 des Kraftausgangsglieds 14 aufgenommen.
Bei einer Betätigung
der Bremse taucht der sphärische
Fühlbereich 19 zunächst soweit
in die Reaktionsscheibe 24 ein, bis der den Fühlbereich 19 umgebende
Bereich der Stirnfläche 21 an
der Reaktionsscheibe 24 anliegt. Dadurch kommt es zu einem
progressiven Ansprechen der Bremsanlage. Mit der Form des Fühlbereichs 19 kann
also das Ansprechverhalten der Bremsanlage beeinflusst werden.
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Das Steuerventilgehäuse 16 ist
mit einem Hohlraum 26 ausgebildet, welcher mit der Atmosphäre in Verbindung
steht. Ferner weist das Steuerventilgehäuse 16 Kanäle 28 auf,
welche zu der Arbeitskammer des Bremskraftverstärkers führen. Diese Kanäle 28 werden
in radialer Richtung durch eine radial äußere Wand 30 und eine
radial innere Wand 32 begrenzt. Sowohl die radial innere
Wand 32 als auch die radial äußere Wand 30 sind
in axialer Richtung abgewinkelt und an ihren freien Enden konisch
zulaufend, so dass sie jeweils einen Dichtsitz 34 und 36 ausbilden.
Radial innerhalb der radial inneren Wand 32 ist das Steuerventilgehäuse 16 ebenfalls
mit einem Hohlraum 38 ausgebildet, welcher zu der nicht gezeigten
Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers 10 führt. Um
ein Kommunizieren des Hohlraums 38 mit der Unterdruckkammer
zu ermöglichen, sind
in dem Kanalträgerabschnitt 20 Kanäle 40 vorgesehen,
die sich sowohl in axialer Richtung zu dem Hohlraum 38 hin
als auch in radialer Richtung zur Unterdruckkammer hin öffnen.
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In dem Krafteingangsglied 12 ist
eine Umfangsnut 42 vorgesehen, in welchem ein flexibles Ventilelement 44 mit
einem korrespondierenden Abschnitt aufgenommen ist. Das Ventilelement 44 erfüllt die
Funktion eines Dichtbalgs. Es erstreckt sich ausgehend von der Umfangsnut 42 zunächst in
radialer Richtung, ist dann in axialer Richtung abgewinkelt und
geht dann in einen Ventilsitzflansch 46 über. Der Ventilsitzflansch 46 ist
an seiner den Dichtsitzen 34 und 36 zugewandten
Seite mit zwei runden Vertiefungen 48 und 50 versehen,
die als Ventilsitze mit den korrespondierenden Dichtsitzen 34 und 36 zusammenwirken.
Bei gegenseitiger Anlage von Dichtsitz 34 und Ventilsitz 48 bzw.
Dichtsitz 36 und Ventilsitz 50 besteht in diesem
Bereich eine fluiddichte Berührung
zwischen dem Steuerventilgehäuse 16 und
dem Ventilelement 44.
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Auf der von den Ventilsitzen 48 und 50 abgewandten
Seite des Ventilsitzflansches 46 greift eine Vorspannfeder 52 an.
An ihrem von dem Ventilelement 44 abgewandten Ende der
Vorspannfeder 52 stützt
sich diese an einem Halteelement 54 in axialer Richtung
ab, welches sich seinerseits auf dem Krafteingangsglied 12 über einen
Sicherungsring 56 abstützt.
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Das Ventilelement 44 ist über ein
flexibles Betätigungselement 58 zusätzlich mit
dem Krafteingangsglied 12 verbunden. Das Betätigungselement 58 ist,
wie in 1 ersichtlich,
in Form eines Mäanderrings
ausgebildet, an dessen radial inneren Bereichen Radialvorsprünge 60 ausgebildet
sind, mit welchen das Betätigungselement 58 in
eine an dem Krafteingangsglied 12 vorgesehene Umfangsnut 62 eingreift
und mit dieser zur gemeinsamen Axialbewegung gekoppelt ist.
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Im Folgenden soll die Funktionsweise
des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers mit
Bezug auf 3 bis 5 erläutert werden, welche jeweils
einen Bildausschnitt aus dem achsenthaltenden Schnitt gemäß 2 darstellen, der den Bereich
um das Ventilelement 44 herum darstellt.
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In 3 ist
die sogenannte Bereitschaftsstellung des Steuerventils gezeigt.
Diese wird repräsentiert
durch den Abstand zwischen einer Bezugskante 64 des Steuerventilgehäuses 16 nahe
den Dichtsitzen 34 und 36 und der in den 3 bis 5 gezeigten linken Begrenzungskante 66 der
Umfangsnut 62 des Krafteingangsglieds 12. Bei
der in 3 gezeigten Bereitschaftsstellung,
bei welcher der Abstand zwischen Begrenzungskante 66 und
Bezugskante 64 mit x0 bezeichnet
wurde, liegen beide Ventilsitze 48 und 50 an den
korrespondierenden Dichtsitzen 34 und 36 des Steuerventilgehäuses fluiddicht an.
Dies rührt
daher, dass das Betätigungselement 58 aufgrund
der Axialposition des Krafteingangsglieds 12 im Wesentlichen
in radiale Richtung verläuft und
dass der Ventilsitzflansch 46 durch die Vorspannfeder 52 auf
die Dichtsitze 34 und 36 gedrückt wird. Bei dieser Bereitschaftsstellung
kann bereits eine geringe Druckdifferenz zwischen Unterdruckkammer
und Arbeitskammer vorliegen.
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Bei Betätigung der Bremse, d.h. bei
Niederdrücken
des Bremspedals, wird das Krafteingangsglied 12 unter Wirkung
der Bremsbetätigungskraft
F1 in 4 nach
links gedrückt.
Dadurch schrumpft der Abstand zwischen der Bezugskante 64 und
der Begrenzungskante 66 auf einen Wert x1,
welcher kleiner ist als der Wert x0 der
Bereitschaftsstellung gemäß 3. Aufgrund der Kopplung über die
Radialvorsprünge 60 und
die Umfangsnut 62 bewegt sich das Betätigungselement 58 in
gleicher Weise in axialer Richtung mit dem Krafteingangsglied 12 mit.
Diese Bewegung wird jedoch durch den Dichtsitz 36 blockiert,
so dass das Betätigungselement 58 entsprechend 4 innerhalb der Umfangsnut 62 verkippt, wobei
an dem Dichtsitz 36 eine betragsmäßig der Bremsbetätigungskraft
F1 gleiche Reaktionskraft FR1 angreift
und zu dieser Verkippung führt.
Die Verkippung hat eine Deformation des flexiblen Betätigungselements 58 sowie
des flexiblen Ventilelements 44 über deren gesamten Umfang zur
Folge, wobei der Dichtsitz 36 über seinen gesamten Umfang
als Kipplinie dient, auf welchem der Ventilsitz 50 abrollt,
so dass sich der Ventilsitz 48 von dem Dichtsitz 34 abhebt.
Der Dichtsitz 36 und der Ventilsitz 50 bleiben dabei
in gegenseitiger fluiddichter Anlage. Durch das Abheben des Dichtsitzes 34 von
dem Ventilsitz 48 kommt es zu einer Verbindung zwischen
dem mit der Arbeitskammer kommunizierenden Kanal 28 und
der Atmosphäre,
so dass in der Arbeitskammer der Druck ansteigt. Dies führt letztendlich
zu einer Druckdifferenz zwischen der Unterdruck kammer und der Arbeitskammer,
welche, wie eingangs bereits erläutert,
zur Bremskraftverstärkung über die
die Unterdruckkammer von der Arbeitskammer trennende bewegliche
Wand führt.
Bei hinreichend langem und weitem Abheben des Ventilsitzes 48 vom
Dichtsitz 34 stellt sich in der Arbeitskammer Atmosphärendruck ein,
was zu einer maximalen Druckdifferenz zwischen der Unterdruckkammer
und der Arbeitskammer und damit zu einer maximalen Verstärkungswirkung
führt.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass sich bei kurzzeitiger Betätigung der
Bremse auch Zwischenzustände
einstellen können,
bei welchen die Druckdifferenz zwischen der Unterdruckkammer und
der Arbeitskammer kleiner als die maximale Druckdifferenz ist.
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Wird der Bremsvorgang beendet, so
wird das Bremspedal freigegeben und die Bremsbetätigungskraft F1 auf
null reduziert. Aufgrund von nicht gezeigten Rückstellmechanismen seitens
der hydraulischen Bremsanlage sowie der Wirkung der Vorspannfeder 52 bewegt
sich das Krafteingangsglied 12 aus seiner in 4 gezeigten Axialstellung über die
in 3 gezeigte Axialstellung
in seine in 5 gezeigte
Axialstellung, wobei der sich einstellende Abstand x2 zwischen
der Bezugskante 64 des Steuerventilgehäuses und der Begrenzungskante 66 des Krafteingangsglieds 12 den
Abstand x0 gemäß der Bereitschaftsstellung
nach 3 übersteigt.
Dies führt
dazu, dass sich wieder der Ventilsitz 48 des Ventilsitzflansches 46 an
den korrespondierenden Dichtsitz 34 fluiddicht anlegt.
Aufgrund der Axialbewegung in 5 nach
rechts kommt es zu einer relativ zu 4 gegenläufigen Verkippung
des Ventilelements 44 sowie des Betätigungselements 58 derart, dass
sich der Ventilsitz 50 von dem Dichtsitz 36 abhebt.
Dabei dient der Dichtsitz 34 über seinen Umfang als Kipplinie.
Durch das Verkippen des Ventilelements 44 werden der Kanal 28 und
der Hohlraum 38 miteinander verbunden. Letztendlich kommt
es zu einer Verbindung zwischen der Arbeitskammer und der Unterdruckkammer,
so dass sich in der Arbeitskammer derselbe Unterdruck einstellen
kann wie in der Unterdruckkammer. Dadurch wird die Druckdifferenz
an der nicht gezeigten beweglichen Wand abgebaut und die Bremskraftverstärkungswirkung
aufgehoben.
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Nach hinreichendem Druckausgleich
zwischen Unterdruckkammer und Arbeitskammer, bewegt sich das Ventilelement 44 zusammen
mit dem Krafteingangsglied 12 in seine in 3 gezeigte Bereitschaftsstellung zurück, so dass
die beiden Ventilsitze 48 und 50 mit ihren korrespondierenden
Dichtsitzen 34 und 36 in fluiddichte Anlage treten.
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Die Erfindung zeigt einen Bremskraftverstärker mit
verhältnismäßig einfach
und platzsparend aufgebautem Steuerventil. Dieser einfache und platzsparende
Aufbau rührt
daher, dass die gesamte Funktionalität des Steuerventils mit dem
Ventilelement 44 und dem diesem zugeordneten Betätigungselement 58 steuerbar
ist. Diese Komponenten treten in einfache Wechselwirkung mit dem
Steuerventilgehäuse 16 und
dem Krafteingangsglied 12, wobei lediglich die Vorspannfeder 52 zur
Vorspannung in die Bereitschaftsstellung erforderlich ist.