DE10342452A1 - Bremskraftverstärker mit Notbremsassistentfunktion - Google Patents

Bremskraftverstärker mit Notbremsassistentfunktion Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker (10), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Steuerventil (22) zum Steuern der vom Bremskraftverstärker erzeugten Verstärkungskraft. Das Steuerventil (22) weist ein Steuerventilgehäuse (18), ein Eingangsglied (24), ein Ausgangsglied (34) und ein zwischen dem Eingangsglied (24) und dem Ausgangsglied (34 angeordnetes, auf das Ausgangsglied (34) wirkendes Druckstück (38) auf. Das Druckstück (38) ist in Abhängigkeit einer vom den Eingangsglied (24) hervorgerufenen Relativbewegung zwischen dem Druckstück (38) und dem Steuerventilgehäuse (18) mittels eines von einer Feder vorgespannten Kupplungselementes lösbar an dem Steuerventilgehäuse (18) abgestützt. Zur Vereinfachung des konstruktiven Aufbaus ohne Funktionsnachteile sind die Feder und das Kupplungselement als einstückiges Kopplungsbauteil (52) ausgeführt, das am Druckstück (38) oder einem unmittelbar auf das Druckstück (38) wirkenden Bauteil festgelegt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Bremskraftverstärker, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie z.B. aus der WO 99/26826 A2 bekannt sind. Solche Bremskraftverstärker sind in der Regel als Unterdruckbremskraftverstärker ausgeführt und dienen dazu, dem Fahrer eines Fahrzeuges beim Bremsen eine Hilfskraft zur Verfügung zu stellen, um die vom Fahrer aufzubringende Bremsbetätigungskraft auf einem komfortablen Niveau zu halten. Es sind auch rein hydraulisch arbeitende Bremskraftverstärker bekannt und die vorliegende Erfindung ist deshalb nicht auf Unterdruckbremskraftverstärker beschränkt.
  • Unabhängig von der Art der Hilfskrafterzeugung, z.B. mittels Unterdruck oder auf hydraulische Art und Weise, weist ein Bremskraftverstärker üblicherweise ein Steuerventil zum Steuern der von ihm erzeugten Verstärkungskraft, also des Maßes der Hilfskraft, sowie ein Steuerventilgehäuse auf. In das Steuerventilgehäuse erstreckt sich zumindest teilweise ein Eingangsglied, mit Hilfe dessen ein Bremswunsch des Fahrers dem Bremskraftverstärker mitgeteilt wird. Die über das Eingangsglied in den Bremskraftverstärker eingeleitete Eingangskraft und die vom Bremskraftverstärker daraufhin erzeugte Hilfskraft werden an einem Ausgangsglied zusammengeführt und von diesem an einen dem Bremskraftverstärker nachgeschalteten Hauptzylinder einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage abgegeben. Ist der Bremskraftverstärker ein Unterdruckbremskraftverstärker, besteht das Ausgangsglied in der Regel aus einem gummielastischen Material in Scheibenform, das in einem Endstück des Steuerventilgehäuses eingekammert ist und sich flüssigkeitsähnlich verhält. Zwischen dem Ausgangsglied und dem Eingangsglied befindet sich ein relativ zum Steuerventilgehäuse axial bewegbares Druckstück. Die in einen Bremskraftverstärker eingeleitete Betätigungskraft fließt also über das Eingangsglied und von dort, gegebenenfalls über zwischengeschaltete Bauteile wie Ventilkolben oder ähnliches, zum Druckstück und weiter zum Ausgangsglied.
  • Schon seit längerem ist bekannt, dass die meisten Fahrer eines Kraftfahrzeuges in einer Notbremssituation die Bremse nicht stark genug betätigen. Dieses Verhalten ist insbesondere dann von Nachteil, wenn die Fahrzeugbremsanlage mit einem Antiblockiersystem ausgerüstet ist, denn die maximale Bremswirkung einer mit Antiblockiersystem ausgerüsteten Bremsanlage kann nur erreicht werden, wenn jedes Fahrzeugrad beim Bremsen in einen schlupfgeregelten Zustand gerät, d.h. wenn jedes Fahrzeugrad so stark abgebremst wird, dass die Schlupfregelung des Antiblockiersystems aktiv wird. Dieser Zustand wird nur erreicht, wenn jedem Fahrzeugrad ein ausreichend hoher hydraulischer Betätigungsdruck zugeführt wird, was in der Praxis häufig nicht der Fall ist.
  • Als Lösung dieses Problems wurde eine in der Fachliteratur zumeist als "Bremsassistent" bezeichnete Einrichtung vorgeschlagen. Kurz gesagt sorgt dieser Bremsassistent dafür, dass in einer Notbremssituation, also dann, wenn das Eingangsglied sehr schnell relativ weit in Betätigungsrichtung bewegt wird, der Bremskraftverstärker seine maximale Hilfskraft zur Verfügung stellt. Frühe Bremsassistent-Lösungen verwendeten einen Elektromagnet, der nach Erkennen einer Notbremssituation das Luftsteuerventil eines Unterdruckbremskraftverstärkers unabhängig von der tatsächlichen Eingangskraft in Offenstellung hielt, so dass sich im Unterdruckbremskraftverstärker die maximale Druckdifferenz zwischen einer Unterdruckkammer und einer Arbeitskammer und damit die maximal mögliche Hilfskraft aufbauen konnte. Um ohne einen kostenaufwendigen Elektromagneten dieselbe Wirkung zu erreichen, schlagen spätere Lösungen vor, dass sich das bereits genannte Druckstück in einer Notbremssituation am Steuerventilgehäuse abstützt, so dass die vom Hauptzylinder in den Bremskraftverstärker zurück übertragenen hydraulischen Reaktionskräfte nicht auf das Eingangsglied des Bremskraftverstärkers und damit auf das Bremspedal zurückwirken, sondern vom Bremskraftverstärker aufgenommen werden. Auf diese Weise kann mit einer relativ geringen Eingangs- bzw. Betätigungskraft eine hohe Ausgangskraft erzielt werden, was in einer Notbremssituation erwünscht ist. Lösungen der zuletzt genannten Art sind aus der bereits erwähnten WO 99/26826 A2 und der EP 0 901 950 B1 bekannt.
  • Die zuletzt angesprochenen Lösungen sind allerdings mechanisch relativ aufwendig und deshalb nicht viel kostengünstiger als die ebenfalls erwähnte elektromagnetische Lösung.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Bremskraftverstärker mit Bremsassistentfunktion bereitzustellen, der mechanisch einfacher und damit kostengünstiger als bisher bekannte Lösungen ist.
  • Diese Aufgabe ist ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik, der die Abstützung des Druckstücks realisiert, indem sich das Druckstück mittels eines von einer Feder vorgespannten Kupplungselementes lösbar an dem Steuerventilgehäuse abstützt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Feder und das Kupp lungselement als einstückiges Kopplungsbauteil ausgeführt sind, das am Druckstück oder einem unmittelbar auf das Druckstück wirkenden Bauteil festgelegt ist. Ohne Beeinträchtigung der gewünschten Funktion wird auf diese Weise eine deutlich verminderte Komplexität des mechanischen Aufbaus und damit eine spürbare Kostenreduktion erreicht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung hat das Kopplungsbauteil eine im wesentlichen hohlzylindrische Form mit einer Basis, die zur Festlegung des Kopplungsbauteiles dient. Die Festlegung erfolgt vorzugsweise an einem Ansatz, der sich von dem Druckstück in Richtung auf das Eingangsglied erstreckt. Der Ansatz kann einstückig mit dem Druckstück ausgebildet oder als separates, unmittelbar auf das Druckstück wirkendes Teil ausgestaltet sein. Konstruktiv vorteilhaft ist es, wenn der Durchmesser des Ansatzes kleiner als der Durchmesser des Druckstückes ist, denn dann kann das Kopplungsbauteil den Ansatz konzentrisch umgeben, ohne dass zusätzlicher Bauraum in radialer Richtung benötigt wird.
  • Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers weist das Kopplungsbauteil vorzugsweise mehrere radial auswärts vorgespannte federnde Arme auf. Bei einer solchen Ausführungsform übernehmen die Arme sowohl die Funktion der federnden Vorspannung als auch die Kopplungsfunktion. Wenn das Kopplungsbauteil die oben erwähnte Basis aufweist, erstrecken sich die federnden Arme vorzugsweise von der Basis ausgehend in Richtung des Druckstücks.
  • Bei Ausführungsformen mit einem Kopplungsbauteil, das in einer Ausgangstellung radial auswärts vorgespannte Arme aufweist, wirken die freien Enden der Arme vorzugsweise mit einem am Steuerventilgehäuse ausgebildeten Rastbund zusammen. Hierzu weisen die freien Enden der Arme hakenförmige Rastvorsprünge auf, die bei Überschreiten einer vorbestimmten in Richtung auf das Ausgangsglied erfolgenden Verschiebung des Druckstücks relativ zum Steuerventilgehäuse hinter dem Rastbund verrasten können.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers ist, um den zuvor beschriebenen Verrastungszustand wieder lösen zu können, auf der Außenseite jedes federnden Armes wenigstens eine Erhebung vorhanden und auf dem Kopplungsbauteil ist eine Entkoppelungshülse gleitend angeordnet, deren eines, dem Eingangsglied zugewandtes Ende dazu ausgebildet ist, sich an einem mit einem Ventilkolben verbundenen Querriegel abstützen zu können, und deren anderes Ende dazu ausgebildet ist, sich bei einer in Richtung auf das Eingangsglied erfolgen den Verschiebung des Steuerventilgehäuses relativ zur Entkoppelungshülse über die außen auf den federnden Armen ausgebildeten Erhebungen zu schieben, um die freien Enden der Arme radial einwärts zu drücken und sie aus ihrer Raststellung hinter dem Rastbund des Steuerventilgehäuses zu lösen. Um diese Aufgabe erfüllen zu können, muss die Entkoppelungshülse starr genug ausgeführt sein, d.h. sie muss der radial auswärts gerichteten Federvorspannung der Arme des Kopplungsbauteils ohne weiteres widerstehen können. Das mit den federnden Armen zusammenwirkende Ende der Entkoppelungshülse ist vorzugsweise ringförmig, wenn das Kopplungsbauteil hohlzylindrisch ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform gleitet die Entkoppelungshülse nicht nur auf dem Kopplungsbauteil, sondern ist darüber hinaus in einem Bohrungsabschnitt des Steuerventilgehäuses gleitend aufgenommen. Auf diese Weise kann sich die Entkoppelungshülse an der Wandung des Bohrungsabschnitts im Steuerventilgehäuse abstützen, und die Wanddicke der Entkoppelungshülse kann dünner gewählt werden.
  • Die Entkoppelungshülse ist vorzugsweise federnd in Richtung auf das Eingangsglied vorgespannt, so dass sie stets in Anlage an dem Querriegel gehalten ist.
  • An dem zuvor erwähnten Ventilkolben, der in der Regel unmittelbar mit dem Eingangsglied in Verbindung steht, ist ein Ventilsitz ausgebildet, der sogenannte Atmosphärendichtsitz, dessen durch eine Verschiebung des Eingangsgliedes in Betätigungsrichtung bewirktes Öffnen dazu führt, dass Atmosphärendruck in die Arbeitskammer eines Unterdruckbremskraftverstärkers einströmt und sich demzufolge eine Verstärkungskraft aufbaut.
  • Bei allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers besteht das Kopplungsbauteil vorzugsweise aus Federstahl. Damit ist gewährleistet, dass das Kopplungsbauteil zum einen die gewünschte federnde Vorspannung erzeugt und zum anderen dazu in der Lage ist, die Abstützkräfte auf das Steuerventilgehäuse zu übertragen, ohne selbst zerstört zu werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers wird im folgenden anhand der schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 den hier interessierenden Bereich eines Steuerventils eines erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers im Längsschnitt, wobei 1 eine Ausgangsstellung wiedergibt,
  • 2 eine Ansicht entsprechend 1 unmittelbar nach dem Einleiten einer Notbremsung,
  • 3 eine Ansicht entsprechend 1 in eine sogenannten Haltestellung, in der die Bremsassistentfunktion aktiv ist, und
  • 4 die Ansicht aus 3 bei Beendigung der Notbremsung, jedoch noch aktiver Bremsassistentfunktion.
  • 1 zeigt im Längsschnitt den hier interessierenden Teil eines allgemein mit 10 bezeichneten Unterdruckbremskraftverstärkers für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage. Der Bremskraftverstärker 10, dem ein hier nicht dargestellter Hauptbremszylinder nachgeschaltet ist, hat ein in der Figur nur ansatzweise gezeigtes Gehäuse 12 aus Blechschalen, in dem eine nicht dargestellte bewegliche Wand eine Arbeitskammer 14 und eine Unterdruckkammer 16 abdichtend voneinander trennt.
  • Die bewegliche Wand ist bei 17 mit einem Steuerventilgehäuse 18 fest verbunden, das in einem rohrförmigen Endabschnitt 20 des Bremskraftverstärkergehäuses 12 gleitend verschiebbar geführt ist. Das Steuerventilgehäuse 18 ist Teil eines Steuerventils 22 zum wahlweisen Verbinden entweder der Arbeitskammer 14 mit der Umgebungsatmosphäre oder der Unterdruckkammer 16 mit der Arbeitskammer 14.
  • Im Betrieb des Bremskraftverstärkers 10 steht die Unterdruckkammer 16 ständig in Verbindung mit einer Unterdruckquelle, beispielsweise dem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors, um in der Unterdruckkammer 16 fortwährend einen Unterdruck gegenüber der Umgebungsatmosphäre aufrechtzuerhalten. In dem in 1 dargestellten Ausgangszustand des Bremskraftverstärkers 10 ist auch die Arbeitskammer 14 auf diesen Unterdruck evakuiert. Wird nun das Steuerventil 22 durch Aufbringen einer Eingangskraft F auf ein Eingangsglied 24 betätigt, verschiebt sich das Eingangsglied 24 und ein mit diesem kraftübertragend gekoppelter Ventilkolben 26 in das Bremskraftverstärkergehäuse 12 hinein, d.h. in der Figur nach links. Ein am Ventilkolben 26 ausgebildeter ringförmiger Atmosphärendichtsitz 28 hebt dadurch von einem ringförmigen Ventildichtglied 30 ab und ermöglicht so, dass Atmosphärendruck durch einen Filter 32 in das Steuerventilgehäuse 18 hinein und am jetzt offenen Atmosphärendichtsitz 28 vorbei in die Arbeitskammer 14 strömt. An der die Arbeitskammer 14 von der Unterdruckkammer 16 trennenden beweglichen Wand baut sich somit eine Druckdifferenz auf, und die daraus resultierende Kraft trachtet danach, die bewegliche Wand und das mit ihr fest verbundene Steuerventilgehäuse 18 nach links zu verschieben. Diese Kraft ist die vom Bremskraftverstärker 10 erzeugte Hilfs- oder Servokraft. Sie wird über ein gummielastisches Ausgangsglied 34, das in einem dem Hauptzylinder zugewandten Endabschnitt des Steuerventilgehäuses 18 eingekammert ist, an den Hauptzylinder abgegeben, beispielsweise mittels des dargestellten Stößels 36.
  • Zwischen dem gummielastischen Ausgangsglied 34 und dem Ventilkolben 26 ist in einem Bohrungsabschnitt 37 (siehe 2) des Steuerventilgehäuses 18 ein Druckstück 38 mit einem sich in Richtung des Ventilkolbens 26 erstreckenden durchmesserkleineren Ansatz 39 axial verschieblich angeordnet, über das die auf das Eingangsglied 24 aufgebrachte Eingangskraft F auf das Ausgangsglied 34 übertragen wird. In dem Ausgangsglied 34 werden also die von einem Benutzer aufgebrachte Eingangskraft F und die vom Bremskraftverstärker 10 erzeugte Hilfskraft zusammengeführt und anschließend an den Hauptzylinder abgegeben. Der Ansatz 39 ist hier einstückig mit dem Druckstück 38 ausgebildet, kann jedoch auch als separates Teil ausgestaltet sein.
  • Löst der Benutzer die Bremse wieder, bewegt sich der Ventilkolben 26 zurück nach rechts, stößt gegen das Ventildichtglied 30 und drückt jenes etwas nach rechts, so dass das Ventildichtglied 30 von einem im Steuerventilgehäuse 18 ausgebildeten, ringförmigen Unterdruckdichtsitz 40 abhebt, wodurch eine Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 16 und der Arbeitskammer 14 hergestellt ist und die Arbeitskammer 14 wieder evakuiert wird, um den zu Beginn eines Bremsvorgangs erforderlichen Ausgangszustand wieder herzustellen. Diese allgemeine Funktion eines Unterdruckbremskraftverstärkers ist Fachleuten auf diesem Gebiet wohlbekannt und braucht daher nicht weiter erläutert zu werden.
  • Zur Bereitstellung einer sogenannten Bremsassistentfunktion sind im Steuerventil 22 weitere Bauteile angeordnet, die im folgenden näher erläutert werden. Mit "Bremsassistentfunktion" ist hier gemeint, dass der Bremskraftverstärker 10 einem Benutzer in einer Notbremssituation die höchstmögliche Bremskraftunterstützung, also die höchstmögliche Hilfskraft, zur Verfügung stellt, auch wenn der Benutzer eine entsprechende Eingangskraft F nicht oder jedenfalls nicht über den gesamten Bremsvorgang hinweg aufrechterhält.
  • Zur Realisierung dieser Bremsassistentfunktion ist am freien Ende des Ansatzes 39, d.h. an dem dem Ventilkolben 26 zugewandten Ende des Ansatzes 39, ein hier aus Federstahl bestehendes, allgemein hohlzylindrisches Kopplungsbauteil 42 angeordnet. Das Kopplungsbauteil 42 hat eine verdickt ausgeführte, kreisringförmige Basis 44, mit der es am freien Ende des Ansatzes 39 befestigt ist, beispielsweise durch Aufpressen oder Aufschrumpfen. Ausgehend von der Basis 44 erstrecken sich in Richtung auf das Druckstück 38 mehrere federnd elastische Arme 46, die im gezeigten Ausführungsbeispiel einstückig mit der Basis 44 ausgebildet sind. Die freien Enden der Arme 46 weisen hakenförmige Rastvorsprünge 48 zum später noch näher erläuterten Zusammenwirken mit einem in dem Bohrungsabschnitt 37 des Steuerventilgehäuses 18 ausgebildeten Rastbund 50 auf.
  • Auf der Außenseite jedes federnden Armes 46 ist ferner, im gezeigten Ausführungsbeispiel etwa in der Mitte der Längserstreckung eines jeden Armes 46, zumindest eine radial nach außen vorspringende Erhebung 51 (siehe 2) vorhanden, deren Zweck ebenfalls im folgenden noch näher erläutert werden wird. Die Erhebung 51 kann, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, ebenso wie der Rastvorsprung 48 einstückig mit dem zugehörigen federnden Arm 46 ausgebildet sein. Die genaue Form jeder Erhebung 51 muss nicht wie dargestellt sein, wichtig ist lediglich, dass eine radial nach außen vorstehende Erhebung auf jedem Arm 46 vorhanden ist, über die sich eine im weiteren beschriebene Entkoppelungshülse 52 schieben kann.
  • Diese konzentrisch zum Kopplungsbauteil 42 angeordnete, hohlzylindrische Entkoppelungshülse 52 ist axial verschieblich angeordnet, indem sie mit ihrer Innenseite auf der Außenseite der Basis 44 des Kopplungsbauteiles 42 und mit ihrer Außenseite in dem Bohrungsabschnitt 37 gleitet. An dem aus dem Bohrungsabschnitt 37 herausragenden Ende der Entkoppelungshülse 52 ist ein radial nach außen vorstehender Flansch 54 ausgebildet, an dem sich ein Ende einer Feder 56 abstützt, deren entgegengesetztes anderes Ende sich an einem von einer Durchmessererweiterung im Steuerventilgehäuse 18 gebildeten Ringbund 58 (siehe 3) abstützt. Die Feder 56 spannt die Entkoppelungshülse 52 in Richtung auf das Eingangsglied 24 vor.
  • Im Folgenden wird die Funktion des Bremskraftverstärkers 10 und insbesondere des Steuerventils 22 erläutert. In der in 1 wiedergegebenen Ausgangsstellung des Bremskraftverstärkers 10 bzw. des Steuerventils 22 stützt sich der Flansch 54 der mittels der Feder 56 vorgespannten Entkoppelungshülse 52 an einem Querriegel 60 ab, der mit dem Ventilkolben 26 verbunden und in einer Nut 61 des Ventilkolbens 26 axial verschieblich ist. Der Querriegel 60 ist also in der Nut 61 des Ventilkolbens 26 schwimmend aufgenommen und dient dazu, eine Ausgangsstellung des Steuerventils 22 festzulegen, indem sein freies Ende sich in der Ausgangsstellung an einem An schlag 62 des Bremskraftverstärkergehäuses 12 abstützt. Diese Ausgangsstellung wird auch als LTF-Stellung (Lost-Travel-Free Stellung) bezeichnet. Aus dieser Ausgangsstellung heraus ist der Bremskraftverstärker 10 ohne Totweg betätigbar.
  • In der in 1 gezeigten Ausgangsstellung hat sich die Entkoppelungshülse 52 soweit über das Kopplungsbauteil 42 geschoben, dass die Erhebungen 51 der Arme 46 in Axialrichtung gesehen in der Entkoppelungshülse 52 zu liegen kommen. Auf diese Weise werden wie gezeigt die Arme 46 radial einwärts gedrückt, so dass die Arme 46 radial auswärts vorgespannt sind und die Rastvorsprünge 48 der Arme 46 sich in einer radial inneren Stellung befinden.
  • Wird nun ein Bremsvorgang eingeleitet, verschiebt sich der Ventilkolben 26 relativ zum Steuerventilgehäuse 18, wodurch der Atmosphärendichtsitz 28 geöffnet wird. Da die Entkoppelungshülse 52 durch die Kraft der Feder 56 ständig in Anlage am Querriegel 60 gehalten wird, bewegt sich der Querriegel 60 ausgehend von seiner in 1 dargestellten Position, in der er am bezüglich 1 linken Ende der Nut 61 anliegt, in der Nut 61 relativ zum Ventilkolben 26 nach rechts. Im weiteren Verlauf einer Bremsung folgt das Steuerventilgehäuse 18 aufgrund des Aufbaus der entsprechenden Hilfskraft im Bremskraftverstärker 10 der Bewegung des Ventilkolbens 26 nach, bewegt sich also bezüglich 1 nach links. Bleibt bei dem beschriebenen Vorgang die Relativverschiebung zwischen dem Kopplungsbauteil 42 und der Entkoppelungshülse 52 klein genug, bewegen sich bei einer solchen Normalbremsung die Erhebungen 51 auf den Armen 46 lediglich innerhalb der Entkoppelungshülse 52 hin und her. Ist die Relativverschiebung zwischen dem Kopplungsbauteil 42 und der Entkoppelungshülse 52 größer, löst sich der Querriegel 60 von dem Anschlag 62 am Bremskraftverstärkergehäuse 12. Der Querriegel 60 schlägt dann am bezüglich 1 rechten Ende der Nut 61 an (siehe 2). Erhöht ein Benutzer des Bremskraftverstärkers 10 die Eingangskraft F nicht weiter, stellt sich ein der jeweiligen Bremsintensität zugehöriger Gleichgewichtszustand ein, in dem der Atmosphärendichtsitz 28 wieder am Ventildichtglied 30 anliegt.
  • Die Axialerstreckung der Nut 61 ist ausreichend groß gewählt, um in Folge der bei dem Bremsvorgang eintretenden Relativverschiebung zwischen dem Kopplungsbauteil 42 und der Entkoppelungshülse 52 die Erhebungen 51 auf den Armen 46 des Kopplungsbauteils 42 axial aus der Entkoppelungshülse 52 hervortreten lassen zu können (siehe wiederum 2). Diese Stellung, zu der es während eines Bremsvorganges abhängig von der relativ zum Steuerventilgehäuse 18 erfolgenden Verschiebung des Ventilkolbens 26 kommen kann, aber nicht muss, wird als Bereitschaftsstellung bezeichnet, weil das Kopplungsbauteil 42 in dieser Stellung bereit zum Koppeln mit dem Rastbund 50 ist, da in der Bereitschaftsstellung die federnden Arme 46 nicht mehr von der Entkoppelungshülse 52 radial nach innen gedrückt werden. Die Rastvorsprünge 58 nehmen demnach jetzt eine radial äußere Stellung ein, in der sie durch Verrasten hinter dem Rastbund 50 mit Letzterem koppeln können.
  • In der genannten Bereitschaftsstellung können sich die Rastvorsprünge 48 diesseits oder jenseits des Rastbundes 50 befinden, wobei mit "diesseits" eine Stellung gemeint ist, in der die Rastvorsprünge 48 den Rastbund 50 noch nicht in Betätigungsrichtung, d.h. in 1 nach links, passiert haben, während mit "jenseits" die in 2 gezeigte Stellung gemeint ist, in der die Rastvorsprünge 48 den Rastbund 50 bereits passiert haben.
  • Zu der in 2 gezeigten Stellung kommt es im Rahmen einer Notbremsung, bei der der Fahrer das Eingangsglied 24 schnell und mit hoher Kraft betätigt, so dass es zu einer großen Relativverschiebung des Ventilkolbens 26 und damit des Druckstückes 38 gegenüber dem Steuerventilgehäuse 18 kommt. Wird aus dieser Notbremsstellung heraus die auf das Eingangsglied 24 wirkende Betätigungskraft F etwas reduziert, beispielsweise weil ein Fahrer nicht dazu in der Lage ist, den anfangs aufgebrachten hohen Druck über längere Zeit aufrecht zu erhalten, bewegt sich das Kopplungsbauteil 42 etwas entgegen der Betätigungsrichtung zurück und die Rastvorsprünge 48 geraten in Eingriff mit dem Rastbund 50. Dieser Zustand ist in 3 dargestellt und wird als Haltestellung bezeichnet.
  • Die in der Haltestellung mittels der Rastvorsprünge 48 und des Rastbundes 50 erreichte mechanische Koppelung zwischen dem Kopplungsbauteil 42 und dem Steuerventilgehäuse 18 bewirkt, dass nun alle vom hydraulischen Bremssystem über das Druckstück 38 zurückwirkenden Reaktionskräfte nicht mehr auf den Ventilkolben 26 und damit über das Eingangsglied 24 zurück auf das Bremspedal wirken, sondern über das Drückstück 38 (einschließlich seines Ansatzes 39) und das Kopplungsbauteil 42 in das Steuerventilgehäuse 18 eingeleitet werden. Das bedeutet, dass sämtliche Reaktionskräfte vom Bremskraftverstärker 10 allein aufgefangen werden, solange der Ventilkolben 26 sich entweder vom Druckstück 38 gelöst hat oder kraftfrei am Druckstück 38 anliegt. In diesem Zustand kann deshalb der Atmosphärendichtsitz 28 geöffnet gehalten werden, ohne dass der Benutzer des Bremskraftverstärkers 10 nennenswerte Gegenkräfte überwinden muss. Anders ausgedrückt entspricht dieser Zustand einer Änderung des Kraftübersetzungsverhältnisses des Bremskraftverstärkers 10 gegen unendlich.
  • Will ein Benutzer des Bremskraftverstärkers 10 eine Notbremsung beenden, im Verlaufe derer es zu der beschriebenen starren Koppelung des Druckstücks 38 mit dem Steuerventilgehäuse 18 gekommen ist (durch die Koppelung des Kopplungsbauteils 42 mit dem Steuerventilgehäuse 18), reduziert er die auf das Eingangsglied 24 ausgeübte Eingangskraft F entsprechend, woraufhin sich der Ventilkolben 26 vom Druckstück 38 trennt, der Atmosphärendichtsitz 28 sich wieder an das Ventildichtglied 30 anlegt und Letzteres entgegen der Betätigungsrichtung etwas nach rechts verlagert, wodurch sich der Unterdruckdichtsitz 40 vom Ventildichtglied 30 abhebt und eine Verbindung zwischen der Arbeitskammer 14 und der Unterdruckkammer 16 hergestellt ist. Infolge dieser Verbindung wird die Druckdifferenz an der nicht dargestellten beweglichen Wand des Bremskraftverstärkers 10 verringert und das Steuerventilgehäuse 18 bewegt sich zurück nach rechts. Sobald sich der Querriegel 60 am Anschlag 62 abstützt, bleibt die Entkoppelungshülse 52 stehen, wohingegen sich das Steuerventilgehäuse 18 weiter zurück in Richtung seiner in 1 wiedergegebenen Ausgangsstellung bewegt, was dazu führt, dass das im Bohrungsabschnitt 37 befindliche Ende der Entkoppelungshülse 52 die Erhebungen 51 auf den Armen 46 des Kopplungsbauteils 42 überfährt, so dass die Arme 46 wieder radial nach innen gedrückt werden, wodurch sich die Rastvorsprünge 48 vom Rastbund 50 lösen und die Koppelung zwischen Kopplungsbauteil 42 und Steuerventilgehäuse 18 aufheben. Der Bremskraftverstärker 10 nimmt dann wieder seine in 1 gezeigte Ausgangsstellung ein.

Claims (12)

  1. Bremskraftverstärker (10), insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Steuerventil (22) zum Steuern der vom Bremskraftverstärker erzeugten Verstärkungskraft, das ein Steuerventilgehäuse (18), ein Eingangsglied (24), ein Ausgangsglied (34) und ein zwischen dem Eingangsglied (24) und dem Ausgangsglied (34) angeordnetes, auf das Ausgangsglied (34) wirkendes Druckstück (38) aufweist, das in Abhängigkeit einer von dem Eingangsglied (24) hervorgerufenen Relativbewegung zwischen dem Druckstück (38) und dem Steuerventilgehäuse (18) mittels eines von einer Feder vorgespannten Kupplungselementes lösbar an dem Steuerventilgehäuse (18) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder und das Kupplungselement als einstückiges Kopplungsbauteil (42) ausgeführt sind, das am Druckstück (38) oder einem unmittelbar auf das Druckstück (38) wirkenden Bauteil festgelegt ist.
  2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsbauteil (42) eine im wesentlichen hohlzylindrische Form mit einer Basis (44) hat, die zur Festlegung des Kopplungsbauteiles (42) dient.
  3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (38) einen sich in Richtung des Eingangsgliedes (24) erstreckenden Ansatz (39) aufweist, an dem das Kopplungsbauteil (42) festgelegt ist.
  4. Bremskraftverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsbauteil (42) den Ansatz (39) konzentrisch umgibt.
  5. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsbauteil (42) mehrere radial auswärts vorgespannte federnde Arme (46) aufweist.
  6. Bremskraftverstärker nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (46) sich von der Basis (44) erstrecken.
  7. Bremskraftverstärker nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Arme (46) hakenförmige Rastvorsprünge (48) zum Zusammenwirken mit einem am Steuerventilgehäuse (18) ausgebildeten Rastbund (50) aufweisen.
  8. Bremskraftverstärker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastvorsprünge (48) bei Überschreiten einer vorbestimmten Verschiebung des Druckstücks (38) relativ zum Steuerventilgehäuse (18) in Richtung auf das Ausgangsglied (34) hinter dem Rastbund (50) verrasten.
  9. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (46) auf ihrer Außenseite je mindestens eine Erhebung (51) aufweisen und dass auf dem Kopplungsbauteil (42) eine Entkoppelungshülse (52) gleitend angeordnet ist, deren eines, dem Eingangsglied (24) zugewandtes Ende dazu ausgebildet ist, sich an einem mit einem Ventilkolben (26) verbundenen Querriegel (60) abzustützen, und deren anderes Ende dazu ausgebildet ist, sich bei einer Verschiebung des Steuerventilgehäuses (18) relativ zur Entkoppelungshülse (52) in Richtung auf das Eingangsglied (24) über die Erhebungen (51) zu schieben, um die Arme (46) radial einwärts zu drücken und sie aus ihrer Raststellung hinter dem Rastbund (50) zu lösen.
  10. Bremskraftverstärker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkoppelungshülse (52) federnd in Richtung auf das Eingangsglied (24) vorgespannt ist.
  11. Bremskraftverstärker nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkoppelungshülse (52) in einem Bohrungsabschnitt (37) des Steuerventilgehäuses (18) gleitend aufgenommen ist.
  12. Bremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsbauteil (42) aus Federstahl besteht.
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