DE2822101A1

DE2822101A1 - Vakuumbremskraftverstaerker

Info

Publication number: DE2822101A1
Application number: DE19782822101
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Boehm; Rolf Weiler
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1978-05-20
Filing date: 1978-05-20
Publication date: 1979-11-22
Also published as: IT7922731A0; JPS54153966A; FR2425966B1; ES243339Y; GB2021716B; SE7903948L; GB2021716A; BR7902953A; US4233884A; SE440471B; ES243338U; ES243339U; IT1114263B; FR2425966A1; ES243338Y

Description

ALPR^-SD TEVES GMBH P 4622

_ A. —

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vakuumbremskraf"fever stärker der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung.

Aus der US-PS 2 826 041 ist ein Vakuumbremskraftverstärker bekannt, der eine Kammer konstanten atmosphärischen Druclces und eine Arbeitskammer unterschiedlichen Druckes sowie eine die Kammern trennende bewegliche Wand, die auf einer Druckstange befestigt ist, und ein von einem Bremspedal betätigbares Steuerventil umfaßt. Das Steuerventil steuert die auf die bewegliche Wand wirkenden Druckdifferenzen. Das dem Steuerventil zugewandte Ende der Druckstange ist mit einer Stützplatte versehen, deren äußerer Rand in Richtung auf das Steuerventil gebogen ist. Zwischen der Druckstange und dem Steuerventil sind mehrere Reaktionshebel angeordnet, die auf der einen Seite radial außen gegen die bewegliche Wand und radial innen gegen eine Feder und auf der anderen Seite gegen den Rand der Stützplatte abgestützt sind. Dabei liegt der Punkt, an dem die Reaktionshebel mit der Stützplatte in Eingriff stehen, radial zwischen den Auflagepunkten an der Feder und der beweglichen Wand. Die Feder ist zwischen dem Steuergehäuse und den Reaktionshebeln angeordnet, die sich direkt an den Reaktionshebeln oder unter Zwischenschaltung einer Scheibe an diesen abstützen kann. Durch die Vorspannung der Feder wird der sogenannte Springer-Effekt bewirkt, wobei unter "Springer-Effekt" die Verzögerung der Kraftriickwirkung auf das Bremspedal zu verstehen ist.

Bei der bekannten Ausführung ist für die Feder nur geringer Raum vorhanden, dies gilt sowohl für die axiale Länge als auch für den Durchmesser. Eine radiale

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Vergrößerung ist nicht möglich, denn dadurch verkleinert sich der Hebelarm, über den die Feder der Reaktionskraft entgegenwirkt. Außerdem muß der Punkt, an dem die Feder mit den Reaktionshebeln im Eingriff steht, in geringerem Radius angeordnet sein als der Rand der Stützplatte. Bei radial größerer Feder müßte also das gesamte Hebelsystem radial mit%fachsen oder die Federkraft durch ein Zwischenglied auf einen kleineren Radius verlagert werden. Eine axiale Erweiterung hätte eine Vergrößerung der Gesamtlänge des Bremskraftverstärkers zur Folge.

Die Höhe des Springer-Effektes ist abhängig von der Hebelübersetzung des Gerätes, der Stärke der Springerfeder und dem Kraftangriffspunkt der Springerfeder. Aufgrund des geringen Bauraumes für die Springerfeder ist die Größe der Springerwirkung begrenzt.

Da nur kleine Federn eingesetzt werden können, ist man gezwungen, die Federsteife groß zu wählen, was jedoch den Nachteil hat, daß die Federkraft beim Spannen der Feder sta.rk zunimmt. Dies bedeutet, daß die Kraft der Feder im Lösezustand der Anordnung geringer ist als beim Anliegen des Ventilkolbens an den Reaktionshebeln. Die Kraftänderung ist abhängig vom Abstand des Ventilkolbens von den Hebeln im Lösezustand, der sehr toleranzbehaftet ist. Diese Toleranzen wirken sich direkt auf die Springerhöhe aus. Demzufolge kann mit einer Springerfeder mit großer Federsteife keine definierte Springerwirkung erreicht werden.

Außerdem sind bei der bekannten Anordnung Leerwege im Reaktionshebelsystem vorhanden, die bei Einleitung des Bremsvorganges zunächst überwunden werden müssen.

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Ferner treten "bei starken Federn Montageprobleme auf, da die einzelnen Teile, die mit den Reaktionshebeln in Eingriff stehen, unter großem Kraftaufwand zusammengebaut werden müssen.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Vakuumbremskraftverstärker der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung zu schaffen, der den Springer-Effekt aufweist und der nicht mit den Nachteilen der bekannten Ausführungen behaftet ist, die vor allem im geringen Bauraum für die Feder und in den Montageproblemen zu sehen s,ind.

Diese Aufgabe wird durch einen Vakuumbremskraftverstärker mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.

Die Grundidee des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers ist insbesondere darin zu sehen, daß die Feder in einem ohnehin vorhandenen Raum angeordnet ist, wobei dieser Raum sowohl in radialer als auch in axialer Richtung um ein Vielfaches größer ist als der bei den bekannten Anordnungen zur Aufnahme der Feder vorgesehene Raum. Daraus ergeben sich wesentliche Vorteile, die beispielsweise darin bestehen, daß keine Leerwege im Reaktionshebelsystem auftreten, große Federn mit beliebiger Pedersteife eingesetzt werden können, die Federn beim Einbau nur geringe Vorspannung erhalten, der Hebelarm, mit dem die Feder der Reaktionskraft entgegenwirkt, größer ist und durch Variation der Feder jede beliebige Springerwirkung erreicht werden kann.

Eine bevorzugte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß zwei symmetrisch angeordnete Reaktionshebel vorgesehen sind. Durch diese Anordnung wird die Zahl der notwendigen Einzelteile auf ein Minimum

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reduziert, womit Material- und Montagekosten gespart werden. Es ist von Vorteil, daß die den Springer-Effekt bewirkende Feder eine Schrauben- oder Tellerfeder ist, die zwischen den Reaktionshebeln und einer vakuumseitig an der "beweglichen Wand befestigten Haube gespannt ist. Durch die Haube wird für die Feder eine Auflagefläche geschaffen, die einen unveränderlichen Abstand zum Steuergehäuse aufweist. Die Federkraft, mit der die Reaktionshebel beaufschlagt werden, ist daher stets gleich groß, d.h. die Charakteristik des Springers ist nicht von der Stellung oder Lage des Steuergehäuses oder Ventilkolpens abhängig.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist zwischen der Feder und den Reaktions- hebeln ein Federteller angeordnet, wobei der Federteller auf der den Reaktionshebeln zugewandten Seite mindestens im Bereich der Reaktionshebel mit schmalen Vorsprüngen versehen ist, durch die der Federteller eine punkt- oder linienförmige Auflage an den Reaktionshebeln erhält. Diese Maßnahme gestattet eine genaue Definition des Kraftangriffspunktes der Feder an den Reaktionshebeln. Es ist dabei möglich, verschiedene Federteller anzufertigen, bei denen die Vorsprünge in unterschiedlichen Radien angeordnet sind. Somit kann durch den Einsatz eines anderen Federtellers die Wirkung des Springers geändert werden.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Druckstange mit einer Reaktionsplatte versehen ist, welche mit den Reaktionshebeln an der zweiten Stelle in Eingriff steht. Durch die Größe der Reaktionsplatte wird die Stelle, an der die Reaktionshebel mit der Druckstange in Eingriff stehen, bestimmt

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und damit ergibt sich die Länge des wirksamen Hebelarmes. Die Befestigung der Reaktionsplatte am Ende der Druckstange kann beispielsweise durch eine Schweißverbindung oder durch Aufstecken der Platte auf einen am Ende der Druclcstange befindlichen Zapfen erfolgen.

Um die axiale Länge eines aus einem Bremskraftverstärker und einem angeflanschten Hauptzylinder bestehenden Bremsgerätes zu verringern, ist es von Vorteil, daß der Hauptzylinder mit seinem Zentrierbund in den Bauraum der Feder eintaucht. Zur Vermeidung von Geräuschen ist es vorteilhaft, zwischen dem Ventilkolben und den ReaktiojLshebeln einen Ventilkolbendärapfez* anzuordnen. Eine einfache Art der Druckstangenlagerung besteht darin, daß in der Haube eine Führung für die Druckstange vorgesehen ist.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Vakuumbremskraftverstärkers ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Reaktionshebelanordnung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen leil eines Vakuumbremskraftverstärkers, wobei der Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 geführt ist, Fig. 3 einen Schnitt durch ein Reaktionshebelsystem

mit anderer Druckstangenanordnung,

Fig. 4 einen Schnitt durch ein Reaktionshebelsystem mit einer !tellerfeder.

In Fig. 1 ist ein Steuergehäuse 1 gezeigt, das eine längliche flache Vertiefung 2 aufweist, in der zwei Reaktionshebel 3 und 4 symmetrisch angeordnet sind. In

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eine ringförmige Vertiefung 5»nahe des äußeren Randes des Steuergehäuses 1, taucht eine Schraubenfeder 6 ein, die mit den Reaktionshebeln 3 und 4 in Wechselwirkung steht.

In Pig. 2 ist das Steuergehäuse 1 im Längsschnitt gezeigt, wobei der Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig.i geführt ist. Das Steuergehäuse 1 ist in einem Membranteller 7 befestigt, der eine Vakuumkammer 8 von einer Arbeitskammer 9 trennt. In einer flachen Vertiefung 2 im Steuergehäuse 1 sind zwei Reaktionshebel 3 und 4 angeordnet. Im Steuergehäuse 1 ist in einer koaxialen Bohrung' 10 ein,-Ventilkolben 11 geführt. Der Ventilkolben 11 nimmt auf der einen Seite ein kugelförmiges Ende 12 einer Kolbenstange 13 auf, die andere Seite des Ventilkolbens 11 ist mit einem Anschlagring 14 versehen, der die Axialbewegung des Ventilkolbens 11 in Richtung auf die Kolbenstange 13 begrenzt. In der Mitte der den Reaktionshebeln zugewandten Stirnseite des Ventilkolbens 11 ist ein Ventilkolbendämpfer 15 angeordnet.

Auf der der Vakuumkammer 8 zugewandten Seite des Meiabrantellers 7 ist eine Hatibe 16 befestigt, die sich am äußeren Rand des Steuergehäuses 1 abstützt. In einem Ringraum 17 der Haube 16 befindet sich eine Schraubenfeder 6, die sich auf einer Seite gegen die Stirnwand des Ringraumes 17 abstützt und auf der anderen Seite in die ringförmige Vertiefung 5 des Steuergehäuses 1 eintaucht und gegen die äußeren Enden der Reaktionshebel 3 und 4 drückt. Die Haube 16 ist mit einer koaxial zum Ventilkolben 11 verlaufenden Führungshülse 18 versehen, in der eine Druckstange 19 geführt ist, die auf den Kolben eines in der Zeichnung nicht dargestellten Hauptzylinders wirkt. An dem Ende der Druckstange 19, welches dem Steuergehäuse 1 zugewandt ist, ist eine

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Reaktionsplatte 20 angeschweißt. Mit A ist eine erste Stelle, an der die Reaktionshebel 3»4 mit dem Steuer— gehäuse 1 in Eingriff stehen, und mit B ist eine zweite Stelle, an der die Reaktionshebel 3,4 mit der Reaktionsplatte 20 in Eingriff stehen, bezeichnet. An einer dritten Stelle C wirkt die Kraft der Feder 6 auf die Reaktionshebel 3 und 4.

In der Ruhelage des Bremskraftverstärkers sind die Vakuumkammer 8 und die Arbeitskammer 9 durch Öffnungen (21,22,23) im Steuergehäuse 1 miteinander verbunden und gegen außen abgedichtet. Der Ventilkolben 11 befindet sich dabei' in seiner arbeitskammerseitigen Endstellung. In beiden Kammern 8 und 9 herrscht Unterdruck. Die Druckstange 19 befindet sich in der vakuumkanimerseitigen Endstellung, wobei die Reaktionshebel 3 und 4 durch die Kraft der Feder 6 so gehalten werden, daß sie an der Reaktionsplatte 20 anliegen.

Bei Betätigung des Bremspedales verschiebt die Kolbenstange 13 den Ventilkolben 11 so weit in Richtung auf die Reaktionshebel, bis die Verbindung zwischen den Öffnungen 21 und 22 dux^ch ein Ventil verschlossen und gleichzeitig eine Verbindung der Arbeitskammer 9 über die Öffnungen 23 und 22 mit dem Atmosphärendruck hergestellt ist. Dazu ist nur ein geringer Weg des Ventilkolbens 11 notwendig. Die Druckdiffernz der in den Kammern 8 und 9 herrschenden Drücke bewirkt, daß sich der Membranteller 7 in Richtung auf die Vakuumkammer bewegt und mittels der Druckstange 19 auf den Hauptzylinder wirkt. Der sich im Hauptzylinder aufbauende Druck hat zur Folge, daß auf die Druckstange 19 eine Kraft wirkt, die der Bewegungsrichtung des Membrantellers 7 entgegen gerichtet ist. Es erfolgt eine relative Bewegung der Druckstange 19 gegenüber dem Membranteller

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"bzw. dem Steuergelläuse 1, wobei die Reaktionsplatte gegen die Reaktionshebel 3 und 4 drückt. Diese Kraft wird auf das Steuergehäuse 1 übertragen und ist daher nicht am Bremspedal zu spüren. Die Größe der auf das Steuergehäuse 1 wirkenden Reaktionskraft wird durch die Stärke der Feder 6 und die Abstände zwischen den Punkten A und B sowie den Punkten A und C bestimmt.

¥ird die Betätigungskraft am Bremspedal soweit erhöht, daß die Reaktionskraft nicht mehr völlig von der Jeder aufgenommen werden kann, so schwenken die Reaktionshebel 3 und 4 um den Punkt A und die inneren Enden der Reaktionshebel.-3,4 treten in Wechselwirkung mit dem Ventilkolben 11. Die Reaktionskraft ist nun am Bremspedal spürbar. Bei weiterer Steigerung der Betätigungskraft drückt der Ventilkolben 11 die Reaktionshebel 3 und 4 flach gegen die Reaktionsplatte 20 und wirkt somit auf die Druckstange 19 und den Hauptzylinderkolben.

In 3?ig. 3 ist ein Schnitt durch ein Reaktionshebelsystem mit anderer Druckstangenanordnung gezeigt, wobei der Schnitt im Gegensatz zu Fig. 2 nicht zweimal nach dem Radius im Winkel von 90°, sondern nach dem Durchmesser geführt ist. Soweit diese Anordnung mit der Fig.2 übereinstimmt, sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Haube 16 ist mit einer Öffnung versehen, durch die die Druckstange 19 in die Haube hineinreicht. Eine Führungshülse zur Lagerung der Druckstange 19 in der Haube 16 ist nicht vorgesehen. Die Druckstange 19 weist an ihrem steuergehäuseseitigen Ende einen Zapfen 25 auf, auf dem die Reaktionsplatte angeordnet, beispielsweise aufgesteckt ist. Der Zapfen greift in eine Bohrung 26 an der Stirnseite des Ventilkolbens 11 ein und ist in diesem verschiebbar gelagert.

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Die Wirkungsweise der Reaktionshebelanordnung ist gegenüber der zu Fig. 2 beschriebenen unverändert, es wird daher auf eine Wiederholung der Beschreibung verzichtet. Der Vorteil der in Pig. 3 gezeigten Anordnung gegenüber derjenigen in Pig. 2 ist in der einfacheren Ausgestaltung der Haube 16 zu sehen.

In Fig. 4 ist ein Schnitt durch ein Reaktionshebelsystem mit einer Tellerfeder dargestellt. Soweit diese Anordnung mit der Fig. 2 übereinstimmt, sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Haube 16 ist raativ flach und mit einer Führungshülse 18 zur Lagerung der Druckstange 19-versehen. In der Haube 16 ist eine Tellerfeder 27 angeordnet, die zwischen der Haube 16 und einem Federteller 28 eingespannt ist. Der Federteller ist auf der den Reaktionshebeln 3 und 4 zugewandten Seite im Bereich der Reaktionshebel 3,4 mit schmalen VorSprüngen 28* versehen, durch die der Federteller 28 an der dritten Stelle C eine punkt- oder linienförmige Auflage an den Reaktionshebeln erhält.

Diese Reaktionshebelanordnung unterscheidet sich in ihrer Wirkungsweise nicht von der zu Fig. 2 beschriebenen Art. Die Vorteile dieser Ausführung sind insbesondere darin zu sehen, daß billigere Teile Anwendung finden und zur Änderung der Springerwirkung lediglich ein anderer Federteller 28 eingesetzt werden muß, bei dem die Vorsprünge 28* einen größeren oder kleineren Abstand vom Mittelpunkt des Federtellers 28 aufweisen. Dies ist bei der Herstellung von Vakuumbreniskraftverstärkern mit unterschiedlicher Springerwirkung deshalb zweckmäßig, weil für alle Typen gleiche Teile verwendet und nur verschiedene Federteller eingebaut werden.

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Leerseite

Claims

ALi¹RED TBVES GHBH 12. Mai 1978

Prankfurt am Main ZL/Ri/lhi

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Rolf Weiler - 12 Peter Böhm - 1

Vakuumbreniskraftverstärker

Patentanspräche

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f] J Vakuum br ex&skraf tverstärker mit einer Vakuumkammer konstanten Druckes und einer Arbeitskammer unterschiedlichen Druckes, die durch eine bewegliche Wand getrennt sind, und einem von einem Bremspedal betätigbaren Steuerventil, welches die auf die bewegliche Wand wirkenden Druckdifferenzen steuert, sowie einer auf einen Hauptzylinder wirkenden Druckstange und mit Reaktionshebeln, die an einer ersten Stelle mit der beweglichen viand und an einer zweiten Stelle mit der Druckstange in Singriff stehen, wobei die erste Stelle radial weiter außen angeordnet ist als die zweite Stelle, und die Reaktionshebel an einer dritten Stelle von einer Feder beaufschlagt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Jeder (6,27) auf der der Vakuumkammer (8) zugewandten Seite der Reaktionshebel (3,4) angeordnet ist und die dritte Stelle (0) einen größeren Radius als die erste Stelle (A) aufweist.
2. Vakuumbremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwei symmetrisch angeordnete Reaktionshebel (3,4) vorgesehen sind.

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3. YakuumbreDSkraftverstärker nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Schraubenfeder (6) oder eine Tellerfeder (27) ist.
4. Vakuumbremskraftverstärker nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (6,27) zwischen den Reaktionshebeln (3j4) und einer vakuumkammer sei tig an der beweglichen Wand (7) befestigten Haube (16) gespannt ist.
5. Yakuuiabreniskraf tverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennz.eich.net, daß zwischen der !feder (6,27) und den Reaktionshebeln (3,4) ein Federteller (28) angeordnet ist, wobei der Federteller (28) auf der den Reaktionshebeln (3,4) zugewandten Seite mindestens im Bereich der Reaktionshebel (3»4) mit schmalen VorSprüngen (28*) versehen ist, durch die der Federteller (28) eine punkt- oder linienförmige Auflage, an den Reaktionshebeln (3,4) erhält.
6. Vakuurabremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstange (13) mit einer Reaktionsplatte (20) versehen ist, welche mit den Reaktionshebeln (3,4) an der zweiten Stelle (B) in Eingriff steht.
7. Vakuumbremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptzylinder mit seinem Zentrierbund in den Bauraum der Feder (6) eintaucht.
8. Vakuuinbr emskrax t verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzei ohne t, daß zwischen einem Ventilkolben (11) und den Reaktionshebeln (3,4) ein Ventilkolbendämpfer (15) angeordnet ist.

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TEVES GIiBH ' P 4622
9. Vakuumbremskraftverstärker nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß in der Haube (16) eine 3?ührung (18) für die Druckstange (19) vorgesehen ist.

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