DE3024967C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen mechanisch steuerbaren Kraftver
stärker, insbesondere zur Betätigung eines Hauptbremszylinders
für eine hydraulische Bremsanlage, mit einem Gehäuse, dessen
Stirnwände durch ein den Gehäuseinnenraum durchquerendes
Versteifungselement mit einem rohrförmigen Abschnitt mitein
ander verbunden sind, mit einer axial beweglichen, den Ge
häuseinnenraum in eine Niederdruckkammer und eine Arbeitskammer
unterteilenden Kolbenanordnung, die aus einem das Versteifungs
element umgebenden Arbeitskolben und einem innerhalb des rohr
förmigen Abschnitts liegenden, mit dem Arbeitskolben verbun
denen Ventilgehäuse besteht, das eine Ventileinrichtung zur
Steuerung des in der Arbeitskammer herrschenden Drucks ent
hält, und mit einer Reaktionseinrichtung, die sich an einem
Kraftabgabeglied, dem Ventilgehäuse und einem Steuerelement
der Ventileinrichtung abstützt und bei Betätigung des Kraft
verstärkers einen Teil der Verstärkungskraft entgegen der
Betätigungsrichtung auf das Steuerelement überträgt.
Kraftverstärker der beschriebenen Art zeichnen sich vor allem
durch ein geringes Gewicht und eine hohe Steifigkeit des Ver
stärkergehäuses aus. Durch das den Gehäuseinnenraum durch
querende Versteifungselement werden die im Betrieb vom Ver
stärkergehäuse aufzunehmenden und zu übertragenden Kräfte zu
einem wesentlichen Teil von dem Versteifungselement aufge
nommen, so daß die Gehäusewände weitgehend entlastet sind und
dünnwandig und leicht ausgebildet werden können.
Bei einem bekannten Kraftverstärker dieser Art (GB-PS 20 22 209)
ist der Arbeitskolben starr mit dem Ventilgehäuse verbunden,
so daß beide Teile eine bauliche Einheit bilden. Im Ventilge
häuse ist das durch eine Druckstange gebildete Kraftabgabe
glied verschiebbar gelagert und an einer die Reaktionseinrich
tung bildenden Gummischeibe abgestützt. Die Reaktionseinrich
tung überträgt bei diesem bekannten Kraftverstärker die
gesamte Verstärkerkraft und muß daher entsprechend robust
dimensioniert sein. Ferner sind besondere Befestigungselemente
erforderlich, um Arbeitskolben und Ventilgehäuse starr mitein
ander zu verbinden.
Es ist ferner ein druckmittelbetätigter Servomotor zum Steuern
einer Kraftfahrzeug-Bremsvorrichtung bekannt (DE-AS 11 88 965),
der in einem Gehäuse durch zwei bewegbare Wände voneinander
getrennte Druckmittelkammern aufweist, von denen die beiden
außen liegenden Kammern unter einem konstanten Druck stehen,
während der Druck in der mittleren Kammer regelbar ist. Hierbei
wirkt die vordere bewegbare Wand auf die Bremsvorrichtung ein,
während die hintere bewegbare Wand eine Reaktionskraft auf ein
durch Muskelkraft zu betätigendes Steuerorgan einer den Druck
in der mittleren Kammer regelnden Ventileinrichtung hervorruft,
die in der hinteren Kammer angeordnet ist und einen hohlen
Ventilkörper aufweist, durch den hindurch sich das Steuerorgan
bis zur Anlage an die hintere bewegbare Wand erstreckt. Bei
diesem bekannten Servomotor kann die hintere, die Reaktions
kraft am Steuerorgan hervorrufende bewegbare Wand nur bei einem
Defekt in der Druckmittelversorgung mit der vorderen bewegbaren
Wand zusammenwirken, indem sie eine auf das Steuerorgan ein
wirkende Muskelkraft auf die vordere bewegbare Wand überträgt,
um eine Notbetätigung der Bremse zu ermöglichen. Während der
normalen Betätigung wird jedoch der Ventilkörper von der
hinteren bewegbaren Wand gegen die hintere Gehäusewand in
Anlage gehalten, so daß unter Normalbedingung keine Folge
steuerbewegung des Steuerorgans in bezug auf die vordere beweg
bare Wand auftritt und das Steuerorgan im wesentlichen in einer
konstanten Lage bleibt. Der Bedienende kann daher bei diesem
bekannten Servormotor die Bewegung der die Bremsvorrichtung
betätigenden, vorderen bewegbaren Wand nicht verfolgen und
daher den Betätigungsvorgang schlecht überwachen. Die drei von
einander getrennten Druckmittelkammern machen den bekannten
Servomotor aufwendig und die Anordnung eines den Gehäuseinnen
raum durchquerenden Versteifungselemente, das die Gehäusestirn
wände miteinander verbindet, ist bei dem Aufbau des bekannten
Servormotors nicht ohne weiteres möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftverstärker
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Reaktions
einrichtung nur mit einem Teil der Verstärkungskraft belastet
ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der
Arbeitskolben unmittelbar an dem Kraftabgabeglied abgestützt
ist und daß das Ventilgehäuse einen getrennt vom Arbeitskolben
axial beweglichen Kolben bildet, dessen Verstärkungskraft
allein auf die Reaktionseinrichtung übertragen wird. Mit der
Erfindung wird erreicht, daß ein wesentlicher Teil der Ver
stärkungskraft vom Arbeitskolben unmittelbar zum Kraftabgabe
glied gelangt, ohne Ventilgehäuse und Reaktionseinrichtung zu
belasten. Diese Teile können daher weniger robust und leichter
ausgebildet werden, wodurch sich Gewicht und Herstellkosten des
Kraftverstärkers vermindern. Besonders bei Kraftverstärkern
mit großem, wirksamen Durchmesser führt dies zu einer erheblichen
Verbesserung. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin,
daß die Mittel zum starren Verbinden von Arbeitskolben und
Ventilgehäuse entfallen, wodurch die Montage des Kraftverstär
kers vereinfacht wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Ar
beitskolben starr mit dem als Druckstange ausgebildeten Kraft
abgabeglied verbunden. Auf diese Weise wird der Arbeitskolben
zusätzlich durch die in dem vom Kraftverstärker zu betätigenden
Zylinder gelagerte Kolbenstange geführt, so daß die Führung
des Arbeitszylinders am Versteifungselement einfach ausgebildet
sein kann. Ist das Kraftabgabeglied mit einem Kolben eines
vom Kraftverstärker zu betätigenden Zylinders biegesteif ver
bunden, so kann die Führung des Arbeitskolbens auch durch den
Kolben des Zylinders erfolgen. Diese Weiterbildung der Erfin
dung kann daher auch vorteilhaft dazu dienen, den Kolben des
Zylinders zusätzlich am Arbeitskolben zu führen und seine
Führung entsprechend zu vereinfachen. Dabei ergibt sich vor
teilhaft eine Führungslänge, die dem axialen Abstand der Füh
rungsflächen an Kolben und Arbeitskolben entspricht. Vorzugs
weise ist der Arbeitskolben am Versteifungselement gegen Ver
drehen gesichert.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht weiterhin
darin, daß der Arbeitskolben und das Ventilgehäuse in radialer
Richtung aneinander geführt sind. Hierdurch kann eine radiale
Führungsstelle des Arbeitskolbens oder des Ventilgehäuses ent
fallen. Da das Ventilgehäuse vorzugsweise aus einem thermo
plastischen Kunststoff hergestellt wird, der gute Gleiteigen
schaften hat, wird es in der Regel günstiger sein, den Arbeits
kolben über das Ventilgehäuse am Versteifungselement zu führen.
In einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung besteht
die Reaktionseinrichtung aus zwei plattenförmigen Hebeln, deren
radial äußere Enden im Ventilgehäuse und deren radial innere
Enden an dem Steuerelement gelagert sind und die mit ihrem
mittleren Bereich an eine Kippkante bildenden Stegen am Arbeits
kolben bzw. dem Kraftabgabeglied anliegen. Die Stege sind hier
bei vorteilhaft durch Schenkel eines im Profil U-förmigen
Lagerelements gebildet, das am Arbeitskolben zusammen mit dem
Kraftabgabeglied befestigt ist. Um eine genaue Ausrichtung der
Stege zu den plattenförmigen Hebeln zu gewährleisten, trägt
der Arbeitskolben quer zu den Stegen Blattfedern, die an den
Seitenkanten der Hebel anliegen. Diese Blattfedern bewirken
gleichzeitig eine Verdrehsicherung des Ventilgehäuses gegen
über dem Arbeitskolben.
Um Arbeitskolben und Ventilgehäuse nach einer Betätigung des
Kraftverstärkers in ihre Ruhelage zurückzubewegen, ist gemäß
der Erfindung eine erste Rückstellfeder vorgesehen, von der
der Arbeitskolben gegen einen seine Ruhestellung definierenden
Anschlag gedrückt wird. Eine zweite Rückstellfeder, deren
Federkraft geringer ist als die der ersten Rückstellfeder, ist
zwischen Arbeitskolben und Ventilgehäuse eingespannt und drückt
das Ventilgehäuse an einen zweiten Anschlag. Besonders
vorteilhaft ist es, wenn Verstärkerkolben und Ventilgehäuse
in ihrer Ruhestellung an einem gemeinsamen Anschlag anliegen.
Hierdurch kann der Einfluß von Herstelltoleranzen auf den
Leerweg des Kraftverstärkers klein gehalten werden. Eine weitere
Vereinfachung des Kraftverstärkers nach der Erfindung wird vor
teilhaft dadurch erreicht, daß die zweite Rückstellfeder
zwischen dem Arbeitskolben und den Hebeln der Reaktionsein
richtung angeordnet ist, wobei das Steuerelement in der Ruhe
stellung an einem Anschlag am Ventilgehäuse anliegt. Die zweite
Rückstellfeder bewirkt nach dieser Ausgestaltung gleichzeitig
ein Zurückstellen des Steuerelements in seine Ruhestellung und
verhindert ein Klappern der in dieser Stellung unbelasteten
Hebel.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht
darin, daß das Ventilgehäuse mit einem ersten Abschnitt im
rohrförmigen Abschnitt des Versteifungselements und mit einem
zweiten, aus dem Verstärkergehäuse herausragenden Abschnitt
in einer gedichteten Gleitführung in der Wand des Verstärker
gehäuses geführt ist. Auf diese Weise wird eine günstige Aus
gestaltung des Versteifungselements ermöglicht und eine große
Führungslänge für das Ventilgehäuse erzielt.
Um den Durchmesser des aus dem Verstärkergehäuse herausragenden
Teils des Ventilgehäuses und damit die Verlustfläche des Kraft
verstärkers möglichst klein halten zu können, ist dieser Teil
durch eine getrennt vom Ventilgehäuse hergestellte Hülse ge
bildet, deren Befestigungsende einen Ringbund aufweist, der
im Ventilgehäuse befestigt ist und den Befestigungswulst eines
Ventilkörpers an einer Schulter des Ventilgehäuses hält. Dies
hat den Vorteil, daß die Verbindungsstelle zwischen Hülse und
Ventilgehäuse durch den Befestigungwulst des Ventilkörpers
abgedichtet wird und eine zusätzliche Haltevorrichtung für den
Ventilkörper entfallen kann.
Vorzugsweise sind das Ventilgehäuse und der Arbeitskolben
gegenüber dem rohrförmigen Abschnitt des Versteifungselements
mittels Rollmembranen abgedichtet, die mit einem Befestigungs
wulst jeweils an der inneren und äußeren Schulter einer ge
stuften Erweiterung des Versteifungselements gehalten sind.
Hierdurch wird eine einfache und sichere Befestigung der Roll
membranen an dem Versteifungselement geschaffen, und die durch
das Versteifungselement bedingte Verlustfläche klein gehalten.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.
Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Bremskraftverstärker,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Versteifungsele
ments des Bremskraftverstärkers gemäß Fig. 1,
Fig. 3 den Arbeitskolben des Bremskraftverstärkers gemäß
Fig. 1 in Betätigungsrichtung gesehen,
Fig. 4 einen Teilschnitt durch den Arbeitskolben entlang der
Linie IV-IV in Fig. 3 und
Fig. 5 das Ventilgehäuse mit Reaktionseinrichtung des Brems
kraftverstärkers gemäß Fig. 1 entgegen der Betätigungs
richtung gesehen.
Das Gehäuse 1 des dargestellten Bremskraftverstärkers besteht
aus zwei Gehäuseschalen 2, 3 aus dünnwandigem Blech, die an
ihrem Außenrand durch einen Bajonettverschluß miteinander ver
bunden sind. In der Mitte erstreckt sich zwischen den Gehäuse
schalen 2, 3 ein Versteifungselement 4, das aus einem rohrförmigen Abschnitt 5
gebildet ist, an dessen einem Ende ein Flansch 6 mit Befesti
gungsbolzen 7 und an dessen anderem Ende zwei Verbindungsstege 8
mit Befestigungsbolzen 9 angeformt sind. Die beiden Verbindungs
stege 8 sind durch eine Verlängerung des rohrförmigen Abschnittes 5 gebildet und
durch einen breiten Längsschlitz voneinander getrennt. Eine
stufenförmige Erweiterung 10 bildet den Übergang vom rohrförmigen Abschnitt 5 in
den Flansch 6. Das Versteifungselement 4 ist mit Hilfe der Be
festigungsbolzen 7, 9 mit den Gehäuseschalen 2, 3 verbunden. Die
Befestigungsbolzen 7 sind in Öffnungen in der Gehäuseschale 3
druckdicht verstemmt und dienen zum Anschrauben des Bremskraft
verstärkers an einem Trägerteil, beispielsweise der Spritzwand
eines Kraftfahrzeuges. Die Befestigungsbolzen 9 durchgreifen
Bohrungen in der Gehäuseschale 2 und dienen zur Befestigung
eines nicht dargestellten Hauptbremszylinders an der Befesti
gungsfläche 11. Dichtungen zwischen dem Hauptbremszylinder und
der Befestigungsfläche 11 sorgen für ein druckdichtes Ver
schließen der Gehäuseschale 2.
Der Innenraum des Gehäuses 1 ist durch einen Arbeitskolben 12
und ein Ventilgehäuse 13 in eine Unterdruckkammer 14 und eine
Arbeitskammer 15 unterteilt Die innerhalb und außerhalb des rohrförmigen
Abschnitts 5 liegenden Bereiche der Arbeitskammer 15 sind durch eine
Öffnung 5′ im Abschnitt 5 miteinander verbunden. Der Arbeitskolben 12
ist an seinem Außenumfang mit einer Rollmembran 16 abgedichtet,
deren Befestigungswulst 17 zwischen den Gehäuseschalen 2, 3 ein
gespannt ist. Am Arbeitskolben 12 ist die Rollmembran 16 mit
einem Wulst 18 gehalten, der in den umgebördelten Rand des Ar
beitskolben 12 eingelegt ist und dort von einem mäanderförmig
gebogenen, mit Vorspannung eingesetzten Drahtring 19 gehalten
wird. Eine zweite Rollmembran 20 dichtet den Arbeitskolben 12
gegenüber dem Abschnitt 5 ab. Der Außenumfang der Rollmembran 20
ist mit einem Krallring an einem Ringbuch 21 des Arbeits
kolbens 12 befestigt. Ihr innerer Befestigungswulst 22 wird von
einem Spannring 23 gegen die äußere Schulter der Erweiterung 10
gedrückt. In seiner Mitte weist der Arbeitskolben 12 zwei
Öffnungen 24 auf, durch die die Verbindungsstege 8 hindurch
ragen. An einem Steg 25 zwischen den Öffnungen 24 ist an dem
Arbeitskolben 12 eine Druckstange 26 befestigt, die das Kraft
abgabeglied des Bremskraftverstärkers bildet und den Kolben
des Hauptbremszylinders betätigt. Auf der entgegengesetzten
Seite ist an dem Steg 25 ein im Profil U-förmiges Lagerelement 27
mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Stegen 28 gehalten.
Zu beiden Seiten des Lagerelements 27 sind quer zu den Stegen 28
Blattfedern 29 angeordnet, die von einem gemeinsamen Feder
blech 30 abgebogen sind. Ein den Steg 25, das Federblech 30 und
das Lagerelement 27 durchragender Zapfen 31 der Druckstange 26
ist an seinem Ende vernietet und verbindet auf diese Weise die
genannten Teile starr miteinander.
Der Arbeitskolben 12 ist mit zylindrischen Flächenabschnitten 32,
die in den Öffnungen 24 ausgebildet sind, auf den Außenflächen
der Verbindungsstege 8 gleitend geführt. Die Kanten 33 an dem
Steg 25 liegen dabei den Seitenkanten 8′ der Verbindungsstege 8
gegenüber und sichern dadurch den Arbeitskolben 12 gegen Drehen.
Das Ventilgehäuse 13 ist im wesentlichen zylindrischen und be
steht aus thermoplastischen Kunststoff. An seinem dem Arbeits
kolben 12 zugewandten Ende weist es einen Ringbund 34 auf, mit
dem es innerhalb des rohrförmigen Abschnitts 5 und der Verbindungsstege 8 gleitend
geführt ist. An seinem entgegengesetzten Ende trägt das Ventil
gehäuse 13 einen hülsenförmigen Abschnitt 35, die eine Öffnung in der Gehäuse
schale 3 durchragt und in der Öffnung mit einem Gleitdicht
ring 36 geführt und abgedichtet ist. In eine Nut auf dem Außen
umfang des Ventilgehäuses 13 ist der innere Wulst einer Roll
membran 37 eingeknöpft. Der äußere Befestigungswulst der Roll
membran 37 liegt an einer durch die Erweiterung 10 gebildeten
Schulter des Abschnitts 5 an und wird durch einen Krallring in
dieser Lage gehalten. Das Ventilgehäuse 13 weist eine mittige
Bohrung 38 auf, in der ein Steuerelement 39 gleitend geführt
und abgedichtet ist. Zum Abschnitt 35 hin ist die Bohrung 38 in
drei Stufen erweitert. Die erste Erweiterung bildet eine Ventil
kammer 40, die über einen Kanal 41 mit der Arbeitskammer 15
verbunden ist. Die folgende Erweiterung bildet eine Ventilkammer
42, von der ein Kanal 43 zur Unterdruckkammer 14 führt. Die
Schulter zwischen den Ventilkammern 40, 42 bildet einen Ventilsitz 44.
Die Ventilkammer 42 wird durch einen Ventilkörper 45 verschlos
sen, der von dem Abschnitt 35 an der sich an die Ventilkammer 42
anschließenden Schulter gehalten wird. In der dargestellten
Ruhestellung liegt der Ventilkörper 45 an der einen weiteren
Ventilsitz bildenden Kante 46 des Steuerelements 39 an,
während er von dem Ventilsitz 44 abgehoben ist, so daß die
beiden Ventilkammern 40, 42 und damit auch Unterdruckkammer 14
und Arbeitskammer 15 miteinander verbunden sind. Der Ventil
körper 45 wird von einer Ventilfeder 47 gegen die Kante 46
gedrückt. Die Ventilfeder 47 stützt sich an einer Betätigungs
stange 48 ab, die mit dem Steuerelement 39 gelenkig verbunden
ist und mit ihrem aus dem hülsenförmigen Abschnitt 35 herausragenden, nicht dar
gestellten Ende zum Bremspedal führt.
Zwischen dem Arbeitskolben 12 und dem Ventilgehäuse 13 sind
plattenförmige Hebel 49 vorgesehen, die eine Reaktionseinrich
tung bilden. Die Hebel 49 liegen mit ihren radial äußeren Enden
in einer Vertiefung 50 im Ventilgehäuse 13 und stützen sich
dort auf einer Kante 51 ab. Mit ihren radial inneren Enden
liegen die Hebel 49 an einer Stirnfläche des Steuerelements 39
an, wobei sie durch einen Zapfen 52 am Steuerelement 39 zen
triert werden. Mit ihrem mittleren Bereich liegen die Hebel 49
den Stegen 28 gegenüber. Die Blattfedern 29 liegen an den
Seitenkanten der Hebel 49 an und sorgen dadurch für eine senk
rechte Ausrichtung der Hebel 49 zu den Stegen 28. Zwischen den
Hebeln 49 und dem Arbeitskolben 12 ist eine Rückstellfeder 53
eingespannt, die das Ventilgehäuse 13 in der dargestellten Lage
an eine Anschlagfläche 54 an der Gehäuseschale 3 drückt. Dabei
wird die Federkraft teilweise von dem Steuerelement 39 über
tragen, wodurch dieses mit einem Anschlagring 55 in Anlage
am Ventilgehäuse 13 gehalten wird. Zwischen dem Arbeitskolben 12
und der Gehäuseschale 2 ist eine weitere Rückstellfeder 56 ein
gespannt, die den Arbeitskolben 12 gegen die einen Anschlag
bildende Stirnfläche 57 des Abschnitts 5 drückt.
Über einen Anschlußstutzen 58 an der Gehäuseschale 2 ist die
Unterdruckkammer 14 des Bremskraftverstärkers mit einer
Unterdruckquelle, beispielsweise dem Ansaugkanal eines Fahr
zeugmotors, verbunden. Das von der Unterdruckquelle erzeugte
teilweise Vakuum pflanzt sich in der dargestellten Ruhestellung
des Bremskraftverstärkers in die Arbeitskammer fort.
Wird der Bremskraftverstärker durch Niedertreten des
Bremspedals betätigt, so wird die Betätigungsstange 48 und mit
ihr das Steuerelement 39 in Fig. 1 nach links verschoben.
Hierdurch gelangt der Ventilkörper 45 zunächst zur Anlage an
den Ventilsitz 44, wodurch die Verbindung zwischen den beiden
Ventilkammern 40, 42 unterbrochen wird. Die Kante 46 hebt darauf
hin von dem Ventilkörper 45 ab, wodurch die Ventilkammer 40
über das Innere des Abschnitts 35 mit der Atmosphäre verbunden wird.
Gleichzeitig kommen die von dem Steuerelement 39 gegen die
Kraft der Rückstellfeder 53 verschwenkten Hebel 49 zur Anlage
an den Stegen 28, wodurch die Öffnungsbewegung des Steuerele
ments 39 begrenzt wird. Die in die Ventilkammer 40 einströmende
Atmosphärenluft gelangt über den Kanal 14 in die Arbeitskammer
15 und beaufschlagt sowohl den Arbeitskolben 12 als auch das
Ventilgehäuse 13. Die Wirkfläche des Ventilgehäuses 13 ent
spricht dabei der Ringfläche, die sich aus der Differenz der
Flächen Fa und Fi ergibt.
Durch die über die Betätigungsstange 48 eingeleitete Betätigungs
kraft und die am Arbeitskolben 12 und dem Ventilgehäuse 13
wirksame Druckkraft werden Arbeitskolben 12 und Ventilgehäuse 13
nach links bewegt und betätigen über die Druckstange 26 den
Kolben des Hauptbremszylinders. Dieser Vorgang dauert an,
solange die an der Betätigungsstange 48 ausgeübte Betätigungskraft
größer ist, als die bei der Übertragung der Druckkraft des
Ventilgehäuses 13 von den Hebeln 49 erzeugte Reaktionskraft,
die bestrebt ist, das Steuerelement 39 in das Ventilgehäuse 13
hineinzuschieben. Sobald die Reaktionskraft aufgrund des fort
schreitenden Druckanstiegs in der Arbeitskammer 15 übersteigt, wird
das Ventilgehäuse 13 gegenüber dem Steuerelement 39 so weit nach
links verschoben, bis die Kante 46 am Ventilkörper 45 anliegt.
Hierdurch wird die weitere Zufuhr von Atmosphärendruck unter
brochen, so daß ein weiterer Druckanstieg in der Arbeitskammer 15
unterbleibt und der Bremskraftverstärker in seiner Betätigungs
stellung verharrt. Bei einer Verringerung der Betätigungskraft
an der Betätigungsstange 48 wird das Steuerelement 39 von der
Reaktionskraft an den Hebeln 49 weiter nach rechts bewegt,
wodurch der Ventilkörper 45 vom Ventilsitz 44 abhebt und ein
Druckabbau von der Arbeitskammer 15 zur Unterdruckkammer 14 hin
erfolgt, so daß die Betätigung des Hauptbremszylinders nach
läßt oder bei vollständigem Abbau der Betätigungskraft beendet
wird.
Bei fehlendem Unterdruck oder bei Überschreiten der maximalen
Reaktionskraft durch die Betätigungskraft im Aussteuerpunkt
kommt der Zapfen 52 in Anlage an den Nietkopf des Zapfens 31,
und ermöglicht dadurch eine direkte Übertragung der Betätigungs
kraft über die Druckstange 26 zum Hauptbremszylinder.
Wie die Beschreibung des Bremskraftverstärkers zeigt, erfolgt
die Steuerung ausschließlich mit Hilfe der an dem Ventilge
häuse 13 wirksamen Verstärkungskraft, deren Größe im Verhältnis
der durch die Hebel 49 gebildeten Übersetzung die Größe der
an der Betätigungsstange 48 aufzubringenden Betätigungskraft
bestimmt. Es ist daher mit der erfindungsgemäßen Ausbildung
des Bremskraftverstärkers leicht möglich, durch Variation des
Durchmessers des Arbeitskolbens 12 unterschiedliche Verstärkungs
verhältnisse zu erzielen, ohne daß sich hierdurch Größe und
Belastung des Ventilgehäuses und der Steuerbauteile ändern.
Anstelle der beschriebenen Hebel 49 kann die Reaktionseinrichtung
auch durch eine Gummischeibe gebildet sein. Wegen der geringeren
Belastung könnte diese Gummischeibe vorteilhaft kleiner und
weicher als bei den bekannten Bremskraftverstärkern ausgeführt
werden.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuse
2 Gehäuseschale
3 Gehäuseschale
4 Versteifungselement
5 Abschnitt
5′ Öffnung
6 Flansch
7 Befestigungsbolzen
8 Verbindungsstege
8′ Seitenkanten
9 Befestigungsbolzen
10 Erweiterung
11 Befestigungsfläche
12 Arbeitskolben
13 Ventilgehäuse
14 Unterdruckkammer
15 Arbeitskammer
16 Rollmembran
17 Befestigungwulst
18 Wulst
19 Drahtring
20 Rollmembran
21 Ringbund
22 Befestigungswulst
23 Spannring
24 Öffnungen
25 Steg
26 Druckstange
27 Lagerelement
28 Stege
29 Blattfeder
30 Federblech
31 Zapfen
32 Flächenabschnitte
33 Kanten
34 Ringbund
35 Abschnitt
36 Gleitdichtung
37 Rollmembran
38 Bohrung
39 Steuerelement
40 Ventilkammer
41 Kanal
42 Ventilkammer
43 Kanal
44 Ventilsitz
45 Ventilkörper
46 Kante
47 Ventilfeder
48 Betätigungsstange
49 Hebel
50 Vertiefung
51 Kante
52 Zapfen
53 Rückstellfeder
54 Anschlagfläche
55 Anschlagring
56 Rückstellfeder
57 Stirnfläche
58 Anschlußstutzen
2 Gehäuseschale
3 Gehäuseschale
4 Versteifungselement
5 Abschnitt
5′ Öffnung
6 Flansch
7 Befestigungsbolzen
8 Verbindungsstege
8′ Seitenkanten
9 Befestigungsbolzen
10 Erweiterung
11 Befestigungsfläche
12 Arbeitskolben
13 Ventilgehäuse
14 Unterdruckkammer
15 Arbeitskammer
16 Rollmembran
17 Befestigungwulst
18 Wulst
19 Drahtring
20 Rollmembran
21 Ringbund
22 Befestigungswulst
23 Spannring
24 Öffnungen
25 Steg
26 Druckstange
27 Lagerelement
28 Stege
29 Blattfeder
30 Federblech
31 Zapfen
32 Flächenabschnitte
33 Kanten
34 Ringbund
35 Abschnitt
36 Gleitdichtung
37 Rollmembran
38 Bohrung
39 Steuerelement
40 Ventilkammer
41 Kanal
42 Ventilkammer
43 Kanal
44 Ventilsitz
45 Ventilkörper
46 Kante
47 Ventilfeder
48 Betätigungsstange
49 Hebel
50 Vertiefung
51 Kante
52 Zapfen
53 Rückstellfeder
54 Anschlagfläche
55 Anschlagring
56 Rückstellfeder
57 Stirnfläche
58 Anschlußstutzen
Claims (12)
1. Mechanisch steuerbarer Kraftverstärker, insbesondere zur
Betätigung eines Hauptbremszylinders für eine hydraulische
Bremsanlage, mit einem Gehäuse, dessen Stirnwände durch ein
den Gehäuseinnenraum durchquerendes Versteifungselement mit
einem rohrförmigen Abschnitt miteinander verbunden sind,
mit einer axial beweglichen, den Gehäuseinnenraum in eine Nie
derdruckkammer und eine Arbeitskammer unterteilenden Kolben
anordnung, die aus einem das Versteifungselement umgebenden
Arbeitskolben und einem innerhalb des rohrförmigen Abschnitts
liegenden, mit dem Arbeitskolben verbundenen Ventilgehäuse
besteht, das eine Ventileinrichtung zur Steuerung des in
der Arbeitskammer herrschenden Drucks enthält, und mit einer
Reaktionseinrichtung, die sich an einem Kraftabgabeglied,
dem Ventilgehäuse und einem Steuerelement der Ventileinrich
tung abstützt und bei Betätigung des Kraftverstärkers einen
Teil der Verstärkungskraft entgegen der Betätigungsrichtung
auf das Steuerelement überträgt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeitskolben (12) unmittelbar an dem Kraftabgabe
glied abgestützt ist und daß das Ventilgehäuse (13)
einen getrennt von dem Arbeitskolben axial beweglichen
Kolben bildet, dessen Verstärkungskraft allein auf die
Reaktionseinrichtung übertragen wird.
2. Kraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeitskolben (12) starr mit dem als Druckstange (26)
ausgebildeten Kraftabgabeglied verbunden ist.
3. Kraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckstange (26) biegesteif mit dem Kolben eines
vom Kraftverstärker zu betätigenden Geberzylinders verbunden
ist.
4. Kraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionseinrichtung aus
zwei plattenförmigen Hebeln (49) besteht, deren radial
äußere Enden an dem Ventilgehäuse (13) und deren radial
innere Enden an dem Steuerelement (39) gelagert sind
und die mit ihrem mittleren Bereich an eine Kippkante bil
denden Stegen (28) am Arbeitskolben (12) bzw. der Druckstange
(26) anliegen.
5. Kraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stege (28) durch Schenkel eines im Profil U-förmigen
Lagerelements (27) gebildet sind, das am Arbeitskolben (12)
gemeinsam mit der Druckstange (26) befestigt ist.
6. Kraftverstärker nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Arbeitskolben (12) quer zu den Stegen (28)
Blattfedern (29) trägt, die an den Seitenkanten der Hebel (49)
anliegen.
7. Kraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Ruhestellung der Ar
beitskolben (12) von einer ersten Rückstellfeder (56) an
einen ersten Anschlag (57) gedrückt wird und daß zwischen
dem Arbeitskolben (12) und dem Ventilgehäuse (13) eine zweite
Rückstellfeder (53) mit einer gegenüber der ersten Rück
stellfeder (56) geringeren Federkraft eingespannt ist, die das
Ventilgehäuse (13) gegen einen zweiten Anschlag (54) drückt.
8. Kraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (12) und das
Ventilgehäuse (13) in der Ruhestellung an einem gemeinsamen
Anschlag anliegen.
9. Kraftverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Rückstellfeder (53) zwischen dem Arbeits
kolben (12) und den Hebeln (49) der Reaktionseinrichtung
angeordnet ist und in der Ruhestellung das Steuerelement (39)
an einen Anschlag am Ventilgehäuse (13) drückt.
10. Kraftverstärker nach einem der vorhergehenden Anprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (13) mit
einem ersten Ringbund (34) im rohrförmigen Abschnitt (5)
des Versteifungselements (4) und mit einem zweiten aus dem
Gehäuse (1) herausragenden Abschnitt (35) in einer
gedichteten Gleitführung in der Gehäuseschale (3) des Ge
häuses (1) geführt ist.
11. Kraftverstärker nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der aus dem Gehäuse (1) herausragende Ab
schnitt des Ventilgehäuses (13) durch eine getrennt vom
Ventilgehäuse (13) hergestellte Hülse (35) gebildet ist, deren
Befestigungsende einen Ringbund (34) aufweist, der im
Ventilgehäuse (13) befestigt ist und einen Ventilkörper (45) in
Anlage an eine Schulter des Ventilgehäuses (13) hält.
12. Kraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (12) und
das Ventilgehäuse (13) an dem rohrförmigen Abschnitt (5)
des Versteifungselements (4) mittels Rollmembranen (20, 37)
abgedichtet sind, die jeweils mit einem Befestigungswulst
an der inneren bzw. äußeren Schulter einer gestuften Er
weiterung (10) des Versteifungselements (4) gehalten sind.
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