DE2951309A1 - Bremskraftverstaerker fuer hydraulisch bremsanlagen von kraftfhrzeugen - Google Patents

Description

• Bremskraftverstärker für hydraulisch betätigte Bremsanlagen
• von Kraftfahrzeugen.
• Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremskraftverstärker für hydraulisch betätigte Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen.
• Bekannt sind Bremskraftverstärker, die mit Saugluft oder mit Druckluft oder hydraulisch betrieben werden. Solche Verstärker sind gebräuchlich und haben sich im allgemeinen auch bewährt. Vornehmlich die mit Saugluft betriebenen Verstärker, bei denen als Kraftquelle das Druckgefälle zwischen dem im Ansaugrohr eines Viertakt-Otto-Motors erzeugten Unterdruck und dem atmosphärischen Außendruck genutzt wird, haben seit einiger Zeit insbesondere für Personenkraftwagen der Mittelklasse eine immer größere Verbreitung gefunden. Letztere haben jedoch einige Nachteile.
• So entstehen häufig Schwierigkeiten bei der Unterbringung dieses Bremskraftverstärkers. Er erfordert im Motorraum verhältnismäßig viel Platz, der sich in Zukunft noch vergrößern wird, weil die Abgasentgiftungsmaßnahmen eine Herabsetzung des Unterdruckes im Motor zur Voraussetzung haben. Dieser Platz ist nicht immer ausreichend vorhanden.
• Eingeengt werden die Einbaunöglichkeiten auch dadurch, daß das Gerät keiner übermäßigen Motorwärme ausgesetzt sein soll.
• Zudem erfordern alle Unterdruck-Bremskraftverstärker Leitungen und Ventile zur Steuerung des Mediums sowie zur Entlüftung und auch einen Luftfilter. Undichtheiten der Leitungen und Ventile oder Verschmutzen des Luftfilters können zum Ausfall des Bremskraftverstarkers führen.
• Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß nach dem Abstellen des Motors nur noch zwei oder höchstens drei Bremsungen mit Kraftverstärkung möglich sind, so daß hiernach die gesamte Bremskraft von der Fußkraft aufgebracht werden muß.
• Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese und andere Nachteile des bekannten Unterdruck-Bremskraftverstärkers zu vermeiden.
• Es soll ein Bremskraftverstärker geschaffen werden, der vollkommen mechanisch arbeitet und damit von Druckiedien unabhängig ist. Er soll einfach im Aufbau sein und nur verhältnismäßig geringen Einbauraum benötigen. Weiter soll auch bei Motorstillstand die Verstärkerwirkung dauernd verfügbar sein.
• Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst. In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 den Bremskraftverstärker im Längsschnitt, wobei die obere Hälfte die Anfangsstellung die untere Hälfte die maximale Hubstellung zeigt, Fig. 2 den Kupplungskörper teilweise im Schnitt, Fig. 3 Ausschnitt X aus Eupplungsdruckstück (gekuppelt und ungekuppelt) (Variante I) Maßstab 5:1, Fig. 4 Schnitt A-B durch Kupplungsdruckstück (gekuppelt und ungekuppelt) (Variante II) Maßstab 5:1, Fig. 5 ein Bremskraftverstärkerdiagramm.
• Der zwischen dem Hauptbremszylinder einer hydraulischen Bremsanlage und dem Fußbremspedalwerk angeordnete im Motorraum befestigte Bremskraftverstärker besteht aus einem Gehäuse 1, in dem ein pedalbetätigbarer Kupplungskörper 2 längsverschieblich geführt und mit dem Gehäuse 1 kuppelbar ist. Der Kupplungskörper besteht aus drei aufrecht und mit Abstand voneinander auf einem geschlossenen Ring 2c angeordneten federnden Zungen 2d, welche an ihren Enden Je ein Kupplungsdruckstück 2a tragen. Zur Kupplung dient eine Kupplungsquerverzahnung 3 (Variante I) oder eine Kupplungslängsverzahnung 3a (Variante II), die zwischen den Kupplungsdruckstücken 2c des EupplungskörpeÇ 2 und einer an der Gehänseinnenwand festgelegten Kupplungshülse 4 vorgesehen ist. Die Betätigung des Kupplungsörpers 2 erfolgt vom Fußbreaspedal aus (nicht besonders dargestellt) über eine im Gehäuse 1 geführte Druckstange 5. Der Kupplungskörper 2 ist ferner auf einer Druckhülse 6 gleitend angeordnet. Sowohl die Kupplungsdruckstücke 2a des Kupplungskörpers 2 als auch die Druckhülse 6 weisen ßchrägflächen 2b bzw. 6a auf, die einander entgegengesetzt gerichtet sind, d.h. die Schrägfläche 2b nach außen ansteigend (Winkel 9) und die Schrägfläche 6a nach innen ansteigend (winkeln). Es ist weiter eine Druckplatte 7 mit Bund 7a und am Bund nach innen gerichteter Schräge 7b vorgesehen, an der sich die Kupplungsdruckstücke 2a des Kupplungskörpers 2 im entkuppelten Zustand (obere Hälfte der Fig. 1) zentrieren, wobei der erforderliche Anpreßdruck von der Feder 8 erzeugt wird, die gleichzeitig die Massenträgheit des Kupplungskörpers 2 überwinden muß.
• Die Druckplatte 7 mit Bund 7a ist längsverschieblich in der Kupplungshülse 4 geführt und mit einem kugelig gelagerten Druckstößel 9 versehen, der die Verstärkerausgangskraft an den am Gehäuse 1 angeflanschten nicht besonders dargestellten Hauptbremszylinder weiterleitet. Zwischen den Eupplungsdruckstücken 2a des Kupplungskörpers 2 und der Druckhülse 6 sowie der Druckplatte 7 sind kugelige Gleitkörper 10 angeordnet, die an den Flächen 2b, 6a und an der Druckplatte 7 anliegen.
• Das Gehäuse 1 ist an seinem bremspedalseitigen Ende mit einem Deckel 11 geschlossen und zusätzlich mit einem elastischen Balg 12 abgedichtet. Der Deckel 11 ist mit einem gehäuseeinwärts gerichteten Rohrstutzen 13 versehen, der zur Führung einer verschiebbar auf ihm angeordneten Doppelbundbüchse 14 dient, an derem unteren Ende ein radial nach außen gerichteter Bund 14b vorgesehen ist, an dem die vom Bremspedal betätigbare Druckstange 5 über eine Eugelschale 15 und einen Sprengring 16 befestigt ist. tber den Bund 14a ist die Doppelbundbüchse 14 mit der Druckhülse 6 verbunden und durch einen Sprengring 17 gesichert. Die Druckplatte 7 hat neben dem bereits erwahnten Bund 7a mit Schräge 7b einen Zapfen 7c, der in einer zentralen Bohrung der Druckhülse 6 geführt ist und der an seinem Ende innerhalb der Druckhülse 6 einen Federteller 18 trägt, der mit einem Sprengring 19 gesichert ist. Zwischen diesem Federteller 18 und dem Bund 14a der Doppelbundbüchse 14 ist eine vorgespannte Feder 20 angeordnet.
• Zwischen dem Verstärkergehäuse 1 und der Druckhülse 6 ist eine weitere Feder 21 angeordnet, die einerseits gegen einen Bund 22 der Druckhülse 6 abgestützt ist und andererseits gegen einen an der Gehäuseinnenwand mit dem Sprengring 23 festgelegten Stützring 24 anliegt. Mit dieser Feder 21 erfolgt nach Beendigung des Bremsvorganges die Rückführung des gesamten Versttirkerinnenteils, bestehend aus Doppelbundbiichse 14, Druckhülse 6, Kupplungskörper 2, Feder 8, den Gleitkörpern 10, Druckplatte 7, Druckstoßel 9, Federteller 18 und Vorspannfeder 20, in die Anfangslage, wobei der Bund 22 der Druckhülse 6 auf den als elastische Gegenlage im Verschlußdeckel 11 angeordneten Gummiring 25 gedrückt wird.
• Der Bremskraftverstärker wirkt wie folgt: Beim Betätigen des Bremspedals wird über die Druckstange 5 und Kugelschale 15 der gesamte Verstärkerinnenteil auf dem gehäuseeinwärts gerichteten Rohrstutzen 13 in Richtung Bremskraftverstärkerausgang verschoben. Dabei wird die aufgebrachte Verstärkereingangskraft PE (Druckstangenkraft) zunächst über Doppelbundbüchse 14, Vorspannfeder 20, Federteller 18, Druckplattenzapfen 7c und Druckstößel 9 direkt, also ohne Kraftverstärkung, an den Verstärerausgang und damit an den nachgeschalteten Hauptbremszylinder weitergeleitet. Diese Direktübertragung bleibt erhalten, bis die Verstärkereingangskraft die Vorspannkraft der Feder 20 erreicht hat.
• Die Vorspannkraft der Feder 20 entspricht in etwa der Verstärkerausgangskraft, die notwendig ist, um die Bremsbacken an den Bremstrommeln bzw. Bremsscheiben lastfrei zur Anlage zu bringen. Beim tberschreiten der Vorspannkraft wird derjenige Teil der Verstärkereingangskraft, der der Federkraft der Feder 20 entspricht, wie bisher direkt an den Verst:-irkerausgang geleitet. Derjenige Teil der Verstärkereingangskraft, der die Federkraft der Feder 20 übersteigt, also die eigentliche Bremskraft, fließt über die Doppelbundbüchse 14 und die Druckhülse 6 zu den kugeligen Gleitkörpern 10, die mit ihrer Radialbewegung zunächst die Kupplung der Kupplungsdruckstücke 2a mit der gupplungshülse 4 bewirken und durch Abstützung auf den nun im Gehäuse 1 lagerfesten Kupplungsdruckstücken 2a die Kraftverstärkung ermöglichen. Die Größe der Kraftverstiirkung ist von den Winkeln a und ß von Druckhülse 6 und Kupplungsdruckstück 2a abhangig. Beia = ergibt sich eine Kraftverstärkung von 2:1 (siehe Fig. 1 und Fig. 5). BeiOL( P ergibt sich eine Kraftverstärkung, die größer als 2:1 ist. Für den Fall, daß die Kupplung versagt und damit die Kraftverstärkung ausfällt, legt sich Stirnfläche 6R der Druckhülse 6 gegen Stirnfläche 7d der Druckplatte 7 und ermöglicht so, daß der normalerweise über die Gleitkörper 10 laufende Teil der Verstärkereingangskraft nunmehr über die Stirnflächen 6b und 7d direkt zum Verstärkerausgang ließen kann.
• Im Diagramm Fig. 5 sind füra s (3 , also Verstärkung 2:1, der Verlauf des Teiles der Verstärkerausgangskraft, der über die vorgespannte Feder fließt, PA1, der Verlauf der Verstärkerausgangskraft ohne Kraftverstärkung PA2 und der Verlauf der Verstärkerausgangskraft mit Kraftverstärkung PA3 über der Verstärkereingangskraft PE aufgetragen.

Claims (1)

1. Patentansprüche: ( 9 Bremskraftverstärker für hydraulisch betätigte Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Fußbresspedal betätigbarer Kupplungskörper in einem dem hydraulischen Hauptbremszylinder vorgeschalteten Gehäuse axial verschieblich geführt und mit diesem kuppelbar ist, wobei die Kupplung durch nach außen drückbare kraftverstärkende Gleitkörper bewirkt wird.

   2.) Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkörper zwischen dem Kupplungskörper und der von diesem Mschlossenen Druckhülse und einer durch den Druckstößel vom Hauptbremszylinder beaufschlagten im Gehäuse längsverschieblichen Druckplatte angeordnet sind und an dieser und an einander entgegengesetzt gerichteten Gleitflächen des Kupplungskörpers und der Druckhülse anliegen, wobei der Kupplungskörper einerseits in einer im Verstärkergehäuse feststehenden, mit Längsnuten versehenen Kupplungshülse geführt und andererseits auf einer Druckhülse gleitend angeordnet ist.

   3.) Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Kraftverstärkung von der Zuordnung der Gleitflächenwinkel und der Druckhülse und des Kupplungskörpers abhängig ist.

   4.) Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskörper im entkuppelten Zustand an der Druckplatte zentriert ist, wobei der erforderliche Anpreßdruck von einer Feder geliefert wird.

   5.) Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskörper aus mehreren ringförmig angeordneten federnden Kupplungsdruckstücken besteht.

   6.) Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daB das Verstärkergehäuse an seinem dem Bremspedal zugekehrten Ende einen Verschlußdeckel aufweist, der mit einem gehäuseeinwärts gerichteten Rohrstutzen versehen ist, der zur Fuhrung einer verschiebbar auf ihm angeordneten Bundhülse dient, an der die vom Bremspedal betätigbare Druckstange kugelgelenkig befestigt ist.

   7.) Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhülse mit einer Stirnfläche versehen ist, gegen die eine an der Druckplatte vorgesehene Gegenfläche bei Ausfall der Kraftverstärkung abstützbar ist.

   8.) Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Doppelbundbüchse und der Druckplatte eine vorgespannte Feder angeordnet ist.

   9.) Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Verstärkergehäuse und Druckhülse eine Itückstellfeder angeordnet ist.

   70.) Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Supplungskörpe. und Druckhülse eine Druckfeder vorgesehen ist.