DE2239667C3 - Durch Druckunterschied betätigbarer Verstärker, insbesondere Bremskraftverstärker für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen durch Druckunterschied betätigbaren Verstärker, insbesondere Bremskraftverstärker tür fahrzeuge, mit einem unter Belastung wirkenden Verstärkerkolben, welcher durch Aufbringen von unterschiedlichem Druckmitteldruck entsprechend der Steuerung eines zur Verstärkerachse koaxiaJ angeordneten Ventils über eine ringförmige, elastische Membran verschiebbar ist, und mit mehreren, starren, einzelnen, sich radial erstreckenden Fingern, die durchbiegbar abgestützt sind und eine raciial geschlitzte, ringförmige, elastisch verformbare Reaktionsscheibe bilden, wobei die Membran einen ersten Bereich, der sich von der Verstärkerachse weg im wesentlichen radial nach außen erstreckt, und einen zweiten axialen Bereich hat, der radial außerhalb der Reaktionsscheibe liegt und von einem sich axial erstreckenden Teil eines ringförmigen Randelemeiits abgestützt ist, und wobei die radial äußeren Enden mindestens einiger der die Reaktionsscheibe bildenden Finger in einem radial nach innen ragenden Teil des ringförmigen Randelements in ihrer Lage bestimmt sind.

Bei einem bekannten Verstärker dieser Art (GB-PS 11 44 566) sind die Finger in Taschen aus Kunststoff aufgenommen bzw. an radial nach innen ragenden Vorsprüngen des ringförmigen Randelementes befestigt. Diese Art der Fingerabstütznng ist aufwendig und bedingt insbesondere im Falle der Befestigung der Finger an den Vorsprüngen des Randelementes dessen Mitverformung beim Durchbiegen der Finger, was zu frühzeitiger Materialermüdung und damit verkürzter Lebensdauer des Rande'ementes führen kann.

Es ist auch ein Verstärker bekannt (FR-PS 1 3 87 124), bei welchem die mit einem gemeinsamen innenring einstückigen Finger ebenfalls nur einseitig an ihren äußeren Enden abgesetzt sind. Wegen des Zusammenhaltes der Finger über den gemeinsamen Innenring reicht die einseilige axiale Abstützung der radial äußeren Enden der Finger au*.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verstärker der eingangs beschriebenen Art mit einer unter allen Umständen zweckmäßigen und außerdem die Notwendigkeit von Taschen aus Kunststoff vermeidenden Abstützung für die einzelnen Finger auszubilden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der radial nach innen ragende Teil des ringförmigen Randelementes einen ersten Bund, mit dem diejenige Seite jedes der Finger in Eingriff steht, die dem Ventil zugewandt ist, und mindestens einen zweiten Bund hat, der mit der anderen Seite mindestens einiger der Finger in Eingriff steht.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindung'jgemäßen Verstärkers, bei der einige der Finger langer sind als andere und sich die längeren Finger radial weiter nach innen erstrecken als die kürzeren Finger, ,->t vorgesehen, c*aß der radial nach innen ragende Teil des ringförmigen Randelements rr ehrere gekrümmte Rippen hat, die am Körper des Randelements mit sich radial erstreckenden Armen befestigt und so in ihrer Lage bestimmt und bemessen sind, daß sie die axiale Bewegung der radial äußeren Enden der kürzeren Finger relativ zu derjenigen der radial äußeren Enden der längeren Finger in dichtung vom Ventil weg begrenzen.

Bei dieser Ausführung der Erfindung, bei der die längeren Finger über ein Ventilschließglied auf das Verstärkereingangsglied wirken, wird der zusätzliche Vorteil erzielt, daß die Hysterese der Verstärkercharakteristik günstig beeinflußt ist. Durch ihre ucidseitige Abstützung gemäß der Erfindung sind die Finger, — bei der bevorzugten Ausführung die kürzeren Fiiigci —, m ihrer Bewegung ibr^r äußeren Enden parallel zur Verstärkerachse begrenzt, wobei sie jedoch eine ausreichende Schwenkfreiheit behalten, um eine Verformung der Reakiionsscheibe in konischer Form zuzulassen. Das Randelement ermöglicht mit anderen Worten die notwendige Schwenkbewegung der Finger, durch welche eine Reaktion bei der Betätigung des Verstärkers auf die Bedienungsperson zurückübertragen wird, um dieser ein Gefühl für die Stärke der Bremsung zu vermitteln.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fi g. 1 einen Längsschnitt durch einen Bremskraft-

verstärker gemäß der Erfindung,

Fig.2 die Vorderansicht eines Teils des in Fig. 1 gezeigten Verstärkers in größerem Maßslab, aus der die Anordnung der eine Reaktionsscheibe bildenden Finger im einzelnen hervorgeht,

F i g. 3 den Schnitt längs der Linie A -A in F i g. 2. VVie insbesondere aus F i g. 1 hervorgehl, gehören zu den zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Teilen des Bremskraftvcrsiärkers ein Ventil 10, eine Membran Jl₁ ein Ventils'tzglied 12. eine kreisringförmige. biegsame Reaktionsscheibe 14 und eir verformbares, ringförmiges Ventilverschlußglied 16, von denen die Reaktionsscheibe unter der Wirkung einer unter Federspannung stehenden ichalenförmigen "'atte 18 verformbar ist. Eine zusätzliche Feder 20 De. ,,„t die entsprechende Verformung des Venulve-'crii.-.igliedes 16. Das Ventil 10 hat eine Längsachs·. <⁷

Das Ventilsilzglied 12, welches ei· -Mule öffnung 22 hat, ist an seinem dem Vm .'.ivtrschluliglied 16 benachbarten Ende mit /.. ■ radial im Abstand voneinander liegenden, ringförmigen Ventilsitzen 24 und 26 versehen, die von der in Fig I gesehen linKen freien Stirnfläche vorstehen. Der ringförmige Raum zwischen den Ventilsitzen 24 und 26 steht über vier in Umfangrichtung im Abstand voneinander liegenden Durchlässen 28 mit der Rückseite des Vuntilsitzgliedes 12 das heißt mit der in F i g. 1 gesehen rechten Seite desselben in Verbindung.

Das Ventilvei Schlußglied 16 dient als gemeinsames Ventilverschlußglied für beide Ventilsitze 24 und 26 und -jo ist als ringförmige, elastische Scheibe mit einem in axialer Richtung weisenden Abschnitt in Form .-iner Hülse 30 ausgebildet. Das Ventilverschlußglied i6 ist mit beiden Ventilsitzen 24 und 26 in Eingriff bringbar, wobei seine Hülse mit dem Schaft 34 einer in axialer Richtung angeordneten Abgabestange 35 des Bremskraftverstärker abdichtend in Eingriff steht.

Die Anordnung ist normalerweise so, daß der von der Öffnung 22 im Ventilsi'zglied 12 gebildete radial innere Kanal ständig mit der Umgebungsluft in Verbindung steht. Während des Petricbes und bei einer Betriebsstel lung des Bremskraftverstärkers ist die Reaktionsscheibe 14 so verformt, daß sie das Ventilverschlußglied 16 um den gesamten Umfang des radial inneren Ventilsitzes 24 herum kippt. Durch das Kippen des VCuilverschlußglie des 16 um den inneren Ventilsitz 24 wird das Ventilverschlußglied 16 konisch verformt, wodurch es sich vom äußeren Ventilsitz 26 abhebt, so daß die Durchlässe 28 mit einer Kammer 36 in Verbindung treten können, die durch Öffnungen 33 in der schalenformigen Platte 18 an einen entlüfteten Bereich 37 des Bremskraftverstärkers angeschlossen ist. Bei dieser Stellung wird auf beide Seiten der Membran 11 des BremskrattverstarKers unterdruck auigebracm. Jci sich dann sozusagen in einem zeitweiligen Vakuumzustand befindet.

Wenn das Bremspedal zum Betätigen der Bremsen heruntergedrückt wird, wird das Ventilsitzglied 12 von einer Eingabestange 13 in Fig. 1 gesehen nach links bewegt, mit dem ersten Ergebnis, daß durch diese Bewegung die vorhergehende Durchbiegung der Reaktionsscheibe 14 aulgehoben und es dem Ventilverschlußglied 16 ermög'icht wird, sich an beide Venti'sitze 24 und 26 anzulegen. Dann sind die beiden Seitei der Membran 11 voneinande getrennt. Durch weiteres ft? Herunterdrücken des Bremspedals mit daraus result ie render weiterer Bewegung des Ventilsitzgliedes 11 nach links wird die Reaktionsscheibe 14 in entgegengesetzter Richtung konisch verformt. wobei das Veniilverschluß glied 16 an den äußeren Ventilsitz 26 angelegt bleibt und sich vom inneren Ventilsitz 24 abhebt. Hierdurch werden d-e Durchlässe 28 mn der öffnung 22 in der Mitte und folglich mit der Umgebungsluft in Verbindung gebracht, so daß über die Membran 11 hinweg ein Druckunterschied erzeugt wird, der die Membran zusammen mit der Reaktionsscheibe 14 und der schalenförmigen Platte 18 nach links bewegt. Hierdurch wird auf die Abgabestange j5 eine Ausgungskra't aufgebracht, die gemeinsam mit der auf die Eingabe stange 13 aufgebrachten Eingangskrafi eine Betaugungskraft für den Kolben eines hier nicht gezeigten Hauptbremszylinder darstellt.

Wie im einzelnen aus F 1 g. 2 zu entnehmen ist. ist die Reaktionsscheibe 14 aus einer Anzahl \on radial nach außen divergierenden, sich durchbiegenden Fingern aufgebaut, von denen drei Finger 40 verhältnismäßig lang sind und sich nach innen bis ui die ^s. nie des Schaftes 34 der Abgubesiange 35 erstrecken, wahrend die restlichen Finger 42 verhältnismäßig kurz sind Die längeren Finger 40 haben teilkreisUs mige Aussparungen 46 (siehe F 1 g. J) in einem Absihmn 48 mit parallelen Seiten an ihrem sihmaleren I nde fv; 11 diesen Aussparungen 46 stehen .male Nasen 50 eines ringform' »en I ederhalte^hcdes 52 111 1 ingriff. dus die Hülse 30 des Venukerschlulighedes 16 umgreift und dazu dient, .ml das Veniilverschlußglied 16 die Vorspannkrafi der leder 20 (F ig 1) zu ubertiugen. Diese Voi-paniikrafl wirkt 111 solcher Richtung, daß sie das VeniiKersc hlußglied Ib gegen den radial inneren Ventilsitz 24 druckt I aisachl.ch tragen auch die inneren Fnden der längeren Finger 40 und eine ringförmige Platte 60 zt;m t beitrage.· der Vorspannkraft der Feder 20 bei.

Radial außerhalb des lederhaltegliedes 52 ist ein ringförmiges Glied 62 von nnnenartigem Quer\jhnitt angeordnet, das in IJmlangsrichtuiig im Absland voneinander liegende Schlitze hat. durch die sich die lä.igeren Finger 40 erstreiken Aufgabe des Gliedes ist es. Reaktionskräfte von den längeren Fingern 40 um den Umfang i'o VentiKerschl'ißgliedes 16 herum gleichmaßig zu verteilen.

Die kürzeren Finger 42 haben an inren r.idui miieien Enden teilkreislormigen Aussparungen 64. mit denen in axialer Richtung weisende Nasen oder Warzen 66 in Eingriff stehen, die ein als Reaktionsnng 68 bezeichnetes ringfo.miges Glied tragt. Der Reaktionsnng 68 hat einen ringförmigen t lausch 70. der in einem Feil der Membran 11 eingebettet ist. welcher am Vi-ntilsit/glicd 12 starr befestigt isi. Aufgrund dieser Konstruktion werden Reaklionskräfte the von den um ihren Berührungspunkt 72 mit der schalenformigen Platte »(.!iwCi-ikcndcr! kür/crcn i":»gern ^Λ2 pr/pusn werden, über den Reaktionsring 68. die Membran 11 und das Venulsitzglied 12 auf die 'jngabestange 13 zurückubertragen.

Der Reaktionsring 68 hat ferner drei in Umfangsrichtung im Abstand voneinander liegende Schlitze, durch die die drei längeren Finger 40 ragen.

Die radial äußeren Enden der längeren Finger 4C sind mit Hilfe der schalenformigen Platte 18 111 ihrer Lage fixiert und gehalten, denr diese Platte steht mit diesen Fingern am Berührungspunkt 72 (siehe Fig l) m Eingriff.

t-n '-fauptbereicb 11a der ringförmigen, elastischen Membran 11 erstreckt sich insgesamt radial nach außen von der Längsachse 17. Die Membran 11 hat aber auch

einen sich axial erstreckenden Bereich llfc, der radial außerhalb der Reaktionsscheibe 14 und im Bereich einer Umfangswand 100 eines Gehäuses 102 des Verstärkers liegt. Der sich axial erstreckende Bereich 116 der Membran ist von einem sich axial erstreckenden zylindrischen Teil 76a eines ringförmigen Randelements 76 abgestützt.

Die radial äußeren Enden der kürzeren Finger 42 sind /wischen einem sich radial nach innen erstreckenden Bund 76b des Randelements 76 und drei gekrümmten Rippen 74<7, 74έ> und 74c. die jeweils den drei Gruppen der kürzeren finger 42 zugeordnet und alle über radiale Arme 78 mit dem zylindrischen Teil 76a des Riifidclements 76 verbunden sind, in ihrer Lage fixiert und gehalten. Aufgrund dieser Anordnung ist die axiale Bewegung der äußeren Enden der kürzeren Finger 42 durch die gekrümmten Rippen 74 begrenzt, wodurch gewährleistet ist, daß die Hauptarbeit von den längeren Fingern 40 geleistet wird, deren äußere Enden von den gekrümmten Rippen unbeeinflußt und deshalb geeignet sind, über eine größere Strecke als die kürzeren Finger 42 eine axiale Bewegung auszuführen. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die gekrümmten Rippen 74 und die radialen Arme 78 in einem Stück mit dem ringförmigen Randelemenl 76 ausgebildet.
Wenn auch bei dem hier beschriebenen Ausführungsbcispicl lange und kurze Finger die Reaktionsscheibe bilden, kann doch bei anderen Ausführungsbeispielen die Reaktionsscheibe aus einer Vielzahl von Fingern gleicher Größe aufgebaut sein. Hierbei wären die gekrümmten Rippen von einem einzigen Bund ersetzt, welcher sich um 360° erstreckt und alle Finger in ihrer Lage bestimmt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Durch Druckunterschied betätigbarer Verstärker, insbesondere Bremskraftverstärker für Fahrzeuge, mit einrm unter Belastung wirkenden Verstärkerkolben, welcher durch Aufbringen von unterschiedlichem Druckmitteldruck entsprechend der Steuerung eines zur Verstärkerachse koaxial angeordneten Ventils über eine ringförmig·;, elastisehe Membran verschiebbar ist, und mit mehreren, starren, einzelnen, sich radial erstreckenden Fingern, die durchbiegbar abgestützt sind und eine radial geschlitzte, ringförmige, elastisch verformbar^ Reaktionsscheibe bilden, wobei die Membran einen ersten Bereich, der sich von der Verstärkerachse weg im wesentlichen radial nach außen erstreckt, und einen zweiten axialen Bereich hat, der radial außerhalb der Reaktionsscheibe liegt und von einem sich axial erstreckenden Teil eines ringförmigen Randelements ati^estützt ist. und wobei die radial äußeren Enden mindestens einiger der die Reaktionsscheibe bildenden Finger in einem radial nach innen ragenden Teil des 1 ingförmigen Randelements in ihrer Lage bestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der radial nach innen ragende Teil des ringförmigen Randelements (/6) einen ersten Bund (76b). mit dem diejenige Seite jedes der Finger (40; 42) in Eingriff steht, die dem Ventil (10) zugewandt ist, 'ind mindestens einen zweiten Bund (Rippen 74a, 74o und 74c^ hat, der mit der anderen Seite mindestens einiger der Finger (42) in Eingriff steht.

2. Verstärker nach Anspruch I, uei dem einige der Finger langer sind als andere und sich die längeren Finger radial weiter nach innen erstrecken als die kürzeren Finger, dadurch gekennzeichnet, daß der radial nach innen ragende Teil des ringförmigen Randelements (76) mehrere gekrümmte Rippen (74a; 746; 74c) hat, die am Körper des Randelements (76) mit sich radial erstreckenden Armen (78) befestigt und so in ihrer Lage bestimmt und bemessen -.ind. daß sie die axiale Bewegung der radial äußeren Enden der kürzeren Finger (42) relativ zu derjenigen der radial äußeren Enden der längeren Fi;;ger(40) in Richtung vom Ventil (10) weg begrenzen.