DE2908516A1

DE2908516A1 - Bremskraftverstaerker fuer ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2908516A1
Application number: DE19792908516
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Boehm; Rolf Weiler
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1979-03-05
Filing date: 1979-03-05
Publication date: 1980-10-16
Also published as: JPS55160649A; ES249117U; SE443540B; FR2450727B1; GB2044376B; SE8001631L; IT8020354A0; FR2450727A1; GB2044376A; ZA801023B; US4418613A; ES249116U; JPS5924021B2; ES249116Y; BR8001255A; DE2908516C2; ES249117Y; AR223366A1; IT1130288B

Description

ALFRED TEVES GMBH - >T - 27. Februar 1979

Frankfurt am Main ZL Sz/Fü

P 4739

R. Weiler - 14 P. Böhm - 2

Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug, der die Druckdifferenz zwischen einem Unterdruck und dem atmosphärischen Druck nutzt und der im wesentlichen aus einem Unterdruckgehäuse mit mindestens einer darin angeordneten, beweglichen Wand besteht, wobei die aus Rollmembran und Membranteller bestehende bewegliche Wand das Unterdruckgehäuse in eine Unterdruckkammer und eine Arbeitskammer teilt und auf eine in axialer Richtung des Bremskraftverstärkers geführte Druckstange wirkt und mindestens zwei mit den Stirnseiten des Unterdruckgehäuses verbundene, im wesentlichen parallel zu der Druckstange laufende und die bewegliche Wand durchsetzende und gegen die bewegliche Wand abgedichtete Stäbe vorgesehen sind.

Derartige Bremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge, bei denen durch die Druckdifferenz zwischen einem Unterdruck und dem atmosphärischen Druck eine Zusatzkraft erzeugt wird, sind bekannt, z.B. aus der DE-AS 23 45 314. Der Bremskraftverstärker besteht im wesentlichen aus einem Unterdruckgehäuse. , einer darin angeordneten, darin beweglichen Wand und einem Steuerventil. Das Unterdruckgehäuse ist rohrförmig ausgebildet, wobei die beiden Stirnflächen zur Befestigung dienen. Der Bremskraftverstärker wird im allgemeinen mit der Stirnwand, an der das Steuerventil vorgesehen ist, an der Spritzwand im Kraftfahrzeug befestigt, während an der anderen Stirnwand des Bremskraftverstärkers der Hauptbremszylinder befestigt wird. Die Befestigung erfolgt

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im allgemeinen mit Bolzen, die in den Stirnseiten des Bremskraftverstärkers angeordnet sind. Das Innere des Unterdruckgehäuses wird durch eine bewegliche Wand in eine Unterdruckkammer mit konstantem Unterdruck und in eine Arbeitskammer, in der der Druck in Abhängigkeit von dem Steuerventil unterschiedliche Werte annehmen kann, unterteilt. Die bei einer Druckdifferenz auf die bewegliche Wand wirkende Kraft wird über eine Druckstange, die axial im Unterdruckgehäuse angeordnet ist, auf den Hauptbremszylinder ebenso übertragen wie die Pedalkraft, die über das Steuerventil auf die Druckstange einwirkt.

Das Unterdruckgehäuse besteht üblicherweise aus Stahlblech. Bei nicht betätigtem Steuerventil herrscht in der Unterdruckkammer und in der Arbeitskammer der gleiche Unterdruck.

Durch den Druckunterschied zwischen dem ausserhalb des Unterdruckgehäuses herrschenden atmosphärischen Druck und dem Unterdruck entstehen Kräfte, die eine Verformung des Unterdruckgehäuses hervorrufen. Da diese Verformung begrenzt sein muss, müssen die Gehäuseteile entsprechend stark ausgebildet sein. Dies ist wegen der erhöhten Materialkosten unwirtschaftlich und ein bestimmtes Gewicht des Bremskraftverstärkers lässt sich daher nicht unterschreiten. Daher konnte den Forderungen der Fahrzeugherstel^er, auch bei Bremsanlagen ein möglichst geringes Gewicht bei gleicher Sicherheit und Funktionsfähigkeit der Bremskraftverstärker wie bisher zu ermöglichen, nicht entsprochen werden.

Zusätzlich zu den durch den Druckunterschied bedingten Kräften treten während der Bremsbetätigung die über die Druckstange übertragenen Kräfte auf, nämlich die Bremspedalkraft und die vom Bremskraftverstärker erzeugte Verstärkerkraft. Die Gesamtkraft wirkt auf den Kolben des Hauptzylinders und erzeugt im Hauptzylinder eine der Gesamtkraft ent-

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gegengerichtete gleichgrosse Reaktionskraft. Diese Reaktionskraft verläuft vom Hauptzylinder über die Blechteile des Unterdruckgehäuses zur Spritzwand, an der im allgemeinen auch das Pedalwerk befestigt ist. Diese Reaktionskraft hat zur Folge, dass das Unterdruckgehäuse bei Bremsbetätigung in axialer Richtung gedehnt wird und damit der Hauptzylinder verschoben wird, was zu einem zusätzlichen Leerweg des Bremspedals führt. Aufgrund des Übersetzungsverhältnisses des Bremshebels werden die Dehnungen des unteren Gehäuses um ein Vielfaches verstärkt auf das Bremspedal übertragen.

Durch die deutsche Patentanmeldung P 28 3o 262.7 ist vorgeschlagen worden, dass mindestens zwei mit den Stirnseiten des Unterdruckgehäuses verbundene Stäbe vorgesehen sind, die im wesentlichen parallel zu der Druckstange verlaufen und die bewegliche Wand durchdringen, wobei die bewegliche Wand auf den Stäben mittels Gleitdichtungen verschiebbar angeordnet ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgeschlagene Anordnung unter Beibehalten der Funktionsfähigkeit und Sicherheit sowohl durch Material- als auch durch Kosteneinsparung derart zu verbessern, dass eine sichere Dichtung der beweglichen Wand gegenüber den diese durchdringenden Stäbe erreicht wird und trotzdem die Kosten für diese Art Dichtung gesenkt werden.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäss der Erfindung dadurch, dass als Dichtelemente zwischen den Stangen und der beweglichen Wand an den Durchtrittsstellen kleine Roll membrane vorgesehen sind. Vorteilhaft wird die zur Abdichtung der beweglichen Wand gegenüber dem Gehäuse erforderliche Geräte-

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rollmembran im Bereich der Durchtrittsstellen der Stangen derart ausgebildet, dass an diesen Stellen kleine Rollmembrane vorhanden sind. Hierdurch wird eine besondere Bearbeitung der Stangen wie bei Gleitdichtungen vermieden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden im Bereich der Durchtrittsstellen der Stäbe durch die bewegliche Wand rohrförmige Teile zur Führung der kleinen Rollmembrane vorgesehen. Durch diese Führung der kleinen Rollmembrane werden Beschädigungen oder dergleichen vermieden und die Anordnung wird in sich steifer. Diese Steifigkeit wird noch dadurch verbessert, dass nach einem weiteren Gedanken der Erfindung die Führungshülsen einstückig mit einem, die Geräterollmembran teilweise aufnehmenden Tragring hergestellt werden.

Um eine eindeutige Fixierung der Rollmembran gegenüber dem Membranteller zu sichern, wird zweckmässig die Rollmembran an dem Tragring und dieser an dem Membranteller befestigt. Diese Befestigung erfolgt vorteilhaft durch Einknüpfen.

Die Figuren zeigen zwei schematische Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Bremskraftverstärker

gemäss der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht von der Pedalseite auf die vollständige Rollmembran,

Fig.3 eine Ansicht auf den Tragring von der Pedalseite, Fig. 4 einen Schnitt durch den Tragring entlang der Linie A-B, Fig. 5 und 6 einen Schnitt durch eine Ansicht des Grundkörpers mit den Stäben,
Fig. 7 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel ähnlich Fig. 1,

Fig. 8 eine Draufsicht auf den Tragring von der Pedalseite her und

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Fig. 9 einen Schnitt des Tragringes entlang der Linie C-D in Fig. 8,

Fig.io einen Schnitt durch die Rollmembran des zweiten Ausführungsbeispiels .

Das Unterdruckgehäuse 1o des in Fig.1 dargestellten Bremskraftverstärkers besteht aus den beiden Teilen 11 und 12, wobei nachfolgend das Teil 11 als Unterteil und Teil 12 als Oberteil bezeichnet wird. An dem Unterteil 11 ist ein hier nicht dargestellter Saugluftanschluss vorhanden, über den in der Unterdruckkammer 13 der erwünschte Unterdruck erzeugt wird. Von der Unterdruckkammer 13 ist die Arbeitskammer 14 durch die aus dem Membranteller 16 und der Rollmembran 15 bestehenden beweglichen Wand getrennt. Im Ruhezustand herrscht auch in der Arbeitskammer 14 ein Unterdruck. Bei Betätigung des Steuerventils 3o wird in Abhängigkeit von der Stärke der Betätigung mehr oder weniger Luft in die Arbeitskammer 14 eingelassen, die über den Membranteller 16 eine Kraftverstärkung der eingeleiteten Bremskraft auf den nicht dargestellten Hauptbremszylinder erzeugt.

An einer Stirnseite des Unterdruckgehäuses in dem gewählten Ausführungsbeispiel an der linken Stirnseite ist die Grundplatte 2o eines Grundkörpers angeordnet. In dem Grundkörper sind Bolzen 21 zur Befestigung des nicht dargestellten HauptbremsZylinders vorgesehen. Ausserdem sind Stäbe 22 mit der Grundplatte 2o verbunden oder einstückig mit ihr hergestellt, die an der Stirnseite des Unterdruckgehäuseoberteils 12 austreten. Innerhalb eines von den Stäben begrenzten Raumes ist die Kolbenrückstellfeder 23 vorgesehen. Die Druckstange 24 ist in dem Steuergehäuse des Ventils 3o unter Zwischenfügen einer Scheibe 25 axial verschiebbar gelagert. Die Scheibe 25 kann gleichzeitig auch als Dichtele-

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— zement wirken.

Das Steuergehäuse 31 des Steuerventils 3o ist mit dem Membranteller 16 verbunden und wird mit diesem axial bewegt. Gleichachsig zur Druckstange 24 ist die mit dem Bremspedal verbundene Kolbenstange 33 in dem Steuerventil 3o angeordnet. Über den Ventilkolben 39 und die Scheibe 25 kann die über die Kolbenstange 33 übertragene Kraft unmittelbar auf die Druckstange 24 einwirken. Durch die Druckfeder 34, die sich über den Haltering 35 abstützt, wird die Kolbenstange 33 in der Ruhelage gehalten. Über die Druckfeder 36 und

den Blechring 37 wirkt die Kolbenstange 33 auf das bewegliche Teil des Dichtungselementes 38 ein. Der Ventilkolben 39 und das elastische Dichtungselement 38 bilden ein Tellerventil 47, das in der dargestellten Ruhelage geschlossen ist. Über die Eintrittsöffnung 4o und das Filter 41 kann Aussenluft in den Vorraum 42 gelangen. Im Ruhezustand des Steuerventils 3o ist dieser Vorraum 42 durch das geschlossene Tellerventil 47 gegenüber dem Ringraum 43 für den Aussenluftkanal 44 geschlossen. Der Ringraum 43 ist über den Aussenluftkanal 44 mit der Arbeitskammer 14 des Bremsverstärkers verbunden. Die Unterdruckkammer 13 ist über den Vakuumkanal 45 mit dem Ringraum 46 für den Vakuumkanal verbunden. In der dargestellten Ruhelage ist der Vakuumkanal 45 über den Ringraum 43 und den Aussenluftkanal mit der Arbeitskammer 14 verbunden. Die Dichtungsmanschette 48 dichtet die Arbeitskammer 14 gegenüber der Aussenluft ab. Die Schutzkappe 32 schützt das Steuergehäuse 31 gegen Beschädigung. Der in den Fig. 3 und 4 näher dargestellte Tragring besitzt Führungsrohre 51. An ihren unteren Enden sind elastische Nasen 52 vorgesehen, um den Tragring in den Membranteller 16 einzuknüpfen. An dem Tragring und an

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den Führungsrohren ist /Leiste 53 vorgesehen, um den Ab-

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dichtungsteil 54 der Rollmembran zu befestigen. Innerhalb der Führungsrohre sind kleine Rollmembrane 55 angeordnet, die zur Abdichtung der Stäbe 22 an der Durchtrittsstelle durch den Membranteller 16 dienen.

Die Funktionsweise des Bremskraftverstärkers ist folgende: Im dargestellten Ruhezustand befindet sich in der Unterdruckkammer 13 und in der Arbeitskammer 14 Unterdruck. Wird nun die Kolbenstange 33 axial nach links bewegt/ so wird zunächst von dem beweglichen Teil des Dichtelementes 38 der Ringraum 46 gegenüber dem Ringraum 43 abgeschlossen. Damit besteht keine direkte Verbindung mehr zwischen den beiden Kammern 13 und 14. Wird die Kolbenstange 3 3 noch weiter bewegt, so öffnet das Tellerventil 47 und die in dem Vorraum 42 vorhandene atmosphärische Luft kann über den Aussenluftkanal 44 in den Arbeitsraum 14 eintreten. Die durch die Druckdifferenz zwischen dem Unterdruckraum 13 und dem Arbeitsraum 14 bedingte Kraft wirkt auf das Gehäuse 31 des Steuerventils und damit auf die Druckstange 24 zusätzlich zu der von der Kolbenstange 33 übertragenen Kraft ein, so dass diese verstärkt wird. Bei der axialen Bewegung der aus Merabranteller 16 und Kolbenmembran 15 bestehenden beweglichen Wand entstehen an der Durchtrittsstelle der Stäbe 22 durch den Membranteller keinerlei Dichtprobleme.

Fig.2 zeigt eine Ansicht der Rollmembran. Die vorgesehenen kleinen Rollmembrane 55 und der Abdichtungsteil 54 der Rollmembran zum Einknüpfen in die Leiste 53 des Korbes 5o sind aus der Figur zu erkennen. In den Fig. 3 und 4 ist der Tragring 5o als Bauteil dargestellt. Die Führungshülse 51 ist ebenso wie die Nasen 52 und die Leisten 53 ohne weiteres zu erkennen.

Die Fig. 7 bis 1o zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel

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der Erfindung. Die Funktionsweise des Bremskraftverstärker ist die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 bis 6, so dass nachfolgend hierauf nicht mehr eingegangen werden muss.

Der Tragring mit den Führungshülsen ist, wie sich den Fig. 8 und 9 entnehmen lässt, anders gestaltet als in den Fig. 3 und 4. Die Führungshülsen 151 sind über Kreisringsegmente miteinander verbunden. Sie sind so angeordnet, dass sie auf dem schräg ansteigenden Membranteller 116 flach aufliegen und somit die Form einer vergrosserten Tellerfeder bilden. Die Führungshülsen sind mit VorSprüngen 157 versehen, die den Membranteller hintergreifen.

Fig. 7 lässt deutlich erkennen, wie die kreisringsegmentförmigen Verbindungsteile auf dem Membranteller 116 flach auf-

Vorsprünge
liegen. Ausser durch die / ' 157 wird der Tragring 15o noch durch die Rollmembran 115 gehalten, die ohne besondere Befestigungsmittel auf dem Tragring aufliegt. Sobald Druck in dem Arbeitsraum 114 herrscht, wird die Rollmembran von diesem Arbeitsdruck an den Membranteller angepresst.

Die Rollmembran 115 selbst wird an dem Tragring 15o nicht befestigt, sondern sie überdeckt den Membranteller 116 vollständig. Am inneren Rand besitzt sie ein Abdichtungsteil 154, in das der Membranteller. 116 eingeschoben wird. Beide werden zusammen in einer Ringnut 16o des Steuergehäuses 131 eingebracht. Eine zusätzliche Dichtung zwischen dem Membranteller und dem Steuergehäuse ist also hier nicht erforderlich wie . bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1. Die Fig. 1o zeigt einen Querschnitt durch die Rollmembran. Auch in dieser Figur sind das Abdichtungsteil 154 und die kleinen RoIlmembrane 155 deutlich zu erkennen. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie kann auch bei anderen konstruktiven Ausführungsformen verwendet werden.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche

^r 1·.] Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug, der die V / Druckdifferenz zwischen einem Unterdruck und dem atmosphärischen Druck nutzt und der im wesentlichen aus einem Unterdruckgehäuse mit mindestens einer darin angeordneten, beweglichen Wand besteht, .wobei die aus Rollmembran und Membranteller bestehende bewegliche Wand das Unterdruckgehäuse in eine Unterdruckkammer und eine Arbeitskammer teilt und auf eine in axialer Richtung des Bremskraftverstärkers geführte Druckstange wirkt, und mindestens zwei mit den Stirnseiten des Unterdruckgehäuses verbundene, im wesentlichen parallel zu der Druckstange laufende und die bewegliche Wand durchsetzende und gegen die bewegliche Wand abgedichtete Stäbe vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass an den Durchtrittssteilen der Stäbe (22,122) durch die bewegliche Wand (15,16; 115,116) kleine Rollmembrane (55,155) als Dichtelemente zwischen den Stäben und der beweglichen Wand vorgesehen sind.
2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichne t,dass die Rollmembran (15,115) im Bereich der Durchtrittsstellen der Stäbe durch die bewegliche Wand als kleine Rollmembrane (55,155) zur Abdichtung gegenüber den Stäben ausgebildet ist.

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3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 und/oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Durchtrittsstellen der Stäbe durch die bewegliche Wand rohrförmige Teile (51/151) zur Führung der kleinen Rollmembrane vorgesehen sind.
4. Bremskraftverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet/ dass die rohrförmigen Teile (51/151) mit einem die Rollmembran aufnehmenden Tragring (5O/15o) einstückig hergestellt sind/ wobei die rohrförmigen Teile radial aussen an dem Tragring angeordnet sind.
5. Bremskraftverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet/ dass die rohrförmigen Teile mit einem Tragring (15o) einstückig hergestellt sind/ wobei die rohrförmigen Teile (15) axial an einer ringförmigen Kegelmantelfläche angeordnet sind.
6. Bremskra-ftverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring (5o) auf dem Membranteller (16) befestigt ist.
7. Bremskraftverstärker nach Anspruch A, dadurch gekennzeichnet/ dass die Rollmembran (15) an dem Tragring (5o) befestigt ist.
8. Bremskraftverstärker nach einem oder mehreren der Ansprüche 3,4,6/7/ dadurch gekennzeichnet, dass die Rollmembran (15) und die kleinen Rollmembrane

(55) an dem Tragring (5o) bzw. seinen radial aussen liegenden rohrförmigen Teilen (51) eingeknüpft sind.

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9. Bremskraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegenüberliegende rohrförmige Teile (zur Führung und Fixierung des Tragringes 5o) eine Schiebepassung und ein Langloch besitzen.
1ο. Bremskraftverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet/ dass die Rollmembran (115) an dem Membranteller -(116) befestigt ist (bei 154).
11. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet/ dass die am Membranteller (116) befestigte Rollmembran (115) gegen das Steuergehäuse (131) gepresst ist.
12. Bremskraftverstärker nach Anspruch 5/ dadurch gekennzeichnet/ dass die Rollmembran (115) die flächen Flächen (156) des Tragringes (15o) überdeckt und den Tragring in seiner Lage fixiert.

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