DE3025314C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Bremskraftverstärkern für Kraftfahrzeuge wird eine leichte Bauweise bei möglichst geringer Baulänge angestrebt. Um das Unterdruckgehäuse möglichst leicht ausführen zu können, wird die bei der Bremsbetätigung auftretende Kraft, die vom Hauptzylinder auf die Befestigungsstelle des Bremskraftverstärkers am Kraftfahrzeug, bspw. an der Spritzwand, übertragen wird, nach neueren Vorschlägen nicht mehr über das Unterdruckgehäuse, sondern über ein zentrales Versteifungsrohr übertragen. Da das Steuerventilgehäuse innerhalb dieses Versteifungsrohrs liegt und die axial bewegliche Wand mit dem Steuerventilgehäuse in kraftübertragende Verbindung gebracht werden muß, müssen radiale Stege von der außerhalb des Versteifungsrohrs geführten beweglichen Wand durch Längsschlitze im Versteifungsrohr hindurch zur Verbindung mit dem Steuerventilgehäuse geführt werden. Zugleich ist eine bewegliche Abdichtung zwischen der axial beweglichen Wand und dem Versteifungsrohr erforderlich.

Bei einem aus der DE-OS 29 49 811 bekannten Bremsverstärker der eingangs genannten Art sind das Unterdruckgehäuse des Bremskraftverstärkers mit seinem darin angeordneten Versteifungsrohr und der an den Bremskraftverstärker angeschlossene Tandemhauptbremszylinder zwei getrennte Bauteile, die durch eine Gewindeverbindung einstellbar miteinander verbunden sind.

Eine Druckstange überträgt die vom Bremskraftverstärker aufgebrachte Bremskraft von der im Steuerventilgehäuse angeordneten Reaktionsscheibe auf den Betätigungskolben des Tandemhauptbremszylinders. Die Druckstange stützt sich über eine Kugelfläche am Betätigungskolben ab. Um eine ausreichende Führung des Betätigungskolbens im Tandemhauptbremszylinder zu erreichen, müssen der Betätigungskolben und der Hauptbremszylinder ausreichend lang ausgeführt sein, was eine verhältnismäßig große Baulänge bedingt. Die Baulänge beider Bauteile muß nämlich mindestens dem Arbeitshub des Bremskraftverstärkers entsprechen, denn die dem Unterdruckgehäuse zugewandte Führungsstelle des Hauptzylinderkolbens darf die zum Nachlaufbehälter führende Nachlaufbohrung nicht überfahren und der Kopf des Ausgangsgliedes und das ihn aufnehmende Ventilgehäuse können sich nicht über das Ende des Rohres des Tandemhauptbremszylinders hinausbewegen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Bremskraftverstärker der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau eine möglichst geringe Baulänge bei möglichst leichter Bauweise erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Da zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Versteifungsrohr keine Verbindungselemente, wie Verbindungsflansche, erforderlich sind, wird einerseits eine leichte Bauweise erreicht, andererseits entfällt die Notwendigkeit, einen Toleranzausgleich zwischen der Reaktionsscheibe und dem Betätigungskolben vorzusehen, was bei der herkömmlichen Bauweise mit einer Druckstange mit einem erheblichen Arbeitsaufwand bei der Montage verbunden war.

Der Betätigungskolben im Hauptzylinder, der bei einer Tandemausführung des Hauptzylinders der Primärkolben ist, kann sehr kurz ausgeführt werden, ebenso auch der den Betätigungskolben aufnehmende Abschnitt des Hauptzylinders, da die Führung des Betätigungskolbens zugleich über den in axial größerem Abstand angeordneten Führungskolben im Versteifungsrohr erfolgt. Gleichwohl ist eine genaue Führung des Betätigungskolbens sichergestellt, da die beiden Bohrungen, in denen die Führung erfolgt, nämlich die Hauptzylinderbohrung und die Führungsbohrung im Versteifungsrohr, in einem einstückigen Bauteil ausgeführt sind. Die Verringerung der axialen Baulänge im Bereich des Betätigungskolbens im Hauptzylinder ermöglicht eine Kompensation der durch die Bauweise mit einem zentralen Versteifungsrohr bedingten Baulängenvergrößerung, so daß die Vorteile der Bauweise mit einem zentralen Versteifungsrohr, d. h. insbesondere die damit erzielbare Leichtbauweise, ausgenutzt werden können, ohne daß eine unerwünschte Baulängenvergrößerung des gesamten Bremskraftverstärkers einschließlich des Hauptzylinders in Kauf genommen werden müßte.

In Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß der Führungskolben an seiner dem Steuerventilgehäuse zugekehrten Seite zur Aufnahme der Reaktionsscheibe topfartig ausgeführt ist. Dabei wird der innerhalb des Führungskolbens zur Verfügung stehende Raum in besonders platzsparender Weise zur Aufnahme der Reaktionsscheibe ausgenutzt, was wiederum zu einer Verringerung der Baulänge beiträgt. Außerdem ist die Montage der Reaktionsscheibe an dieser Stelle besonders einfach.

Eine weitere Vereinfachung der Montage und eine Verringerung der Anzahl der notwendigen Bauteile wird in Weiterbildung des Erfindungsgedankens dadurch erreicht, daß die Längsschlitze am arbeitskammerseitigen Ende des Versteifungsrohrs offen sind und daß das arbeitskammerseitige Ende des Versteifungsrohrs mit Gewinde versehen und mit einem Gewinde an der Stirnwand des Unterdruckgehäuses verbunden ist. Hierdurch wird nicht nur eine die Montage erleichternde Befestigungsmöglichkeit geschaffen; zugleich wird auch das durch die Längsschlitze unterteilte arbeitskammerseitige Ende des Versteifungsrohrs zusammengehalten, so daß auch bei einer besonders dünnwandigen und deshalb leichten Ausführung des Versteifungsrohrs keine Gefahr besteht, daß sich das Versteifungsrohr an seinem freien Ende aufweitet.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausführung erwiesen, bei der das arbeitskammerseitige Ende des Versteifungsrohrs in eine Nut der Stirnwand des Unterdruckgehäuses ragt, wobei die Nut an einer Nutinnenwand das Gewinde und an der gegenüberliegenden Nutinnenwand eine Zentrierfläche für das Versteifungsrohr aufweist. Dadurch wird eine besonders gute Zentrierung des Endes des Versteifungsrohrs erreicht, ohne daß das Gewinde zur Zentrierung herangezogen werden müßte.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Bremskraftverstärker mit Hauptzylinder, wobei der untere Teil des Unterdruckgehäuses weggelassen ist, und

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Der Bremskraftverstärker weist ein Unterdruckgehäuse 1 auf, das durch eine axial bewegliche Wand 2 in eine Arbeitskammer 3 und eine Unterdruckkammer 4 unterteilt wird. Die axial bewegliche Wand 2 besteht aus einem Membranteller 5, der einen napfartigen Nabenabschnitt 6 aufweist, und einer am Membranteller 5 anliegenden flexiblen Membran 7, die im Bereich zwischen dem äußeren Umfang des Membrantellers 5 und der Umfangswand des Unterdruckgehäuses 1 eine Rollmembran 8 als bewegliche Dichtung bildet.

Eine unterdruckseitige Stirnwand 9 des Unterdruckgehäuses 1 wird von einer Kunststoffschale gebildet. Eine arbeitskammerseitige Stirnwand des Unterdruckgehäuses 1 besteht aus einer zentralen Schraubplatte 10 und einer an deren Umfang dichtend befestigten, ringförmigen Gehäusewand 11 aus Kunststoff.

An der unterdruckseitigen Stirnwand 9 des Unterdruckgehäuses 1 ist ein Hauptzylinder 12 der Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeuges angebracht, der in Fig. 1 nur teilweise dargestellt ist. In einer Hauptzylinderbohrung 13 des Hauptzylinders 12 ist ein Betätigungskolben 14 geführt, der bei einer Tandemausführung des Hauptzylinders 12 den Primärkolben bildet.

Ein zylindrischer Fortsatz des Gehäuses des Hauptzylinders 12 bildet ein Versteifungsrohr 15, das axial durch das Unterdruckgehäuse 1 ragt und an seinem freien Ende mit der Schraubplatte 10 verschraubt ist. In einer Führungsbohrung 16 des Versteifungsrohrs 15 ist ein Führungskolben 17 dichtend geführt, der über eine Kolbenstange 18 einstückig mit dem Betätigungskolben 14 verbunden ist. Der Führungskolben 17 ist napfförmig ausgeführt und nimmt eine aus gummielastischem Material bestehende Reaktionsscheibe 19 auf.

Ein durch eine Kolbenstange 20 durch ein (nicht dargestelltes) Bremspedal betätigbares Steuerventil 21 ist am arbeitskammerseitigen Ende des Versteifungsrohrs 15 angeordnet und weist einen mit der Kolbenstange 20 verbundenen Steuerventilkolben 22 auf, der in einem Steuerventilgehäuse 23, das in der Führungsbohrung 16 gleitend geführt ist, Ventilöffnungen in der Weise freigibt, daß die Arbeitskammer 3 in der in Fig. 1 dargestellten, nicht betätigten Stellung mit der Unterdruckkammer 4 verbunden ist. Bei einer Betätigung des Steuerventils 21, d. h. bei einer axialen Verschiebung der Kolbenstange 20, wird die Verbindung von der Unterdruckkammer 4 zur Arbeitskammer 3 unterbrochen; die Arbeitskammer 3 wird mit der Atmosphäre verbunden, so daß sich die bewegliche Wand zur Unterdruckkammer 4 hin bewegt.

Das Steuerventilgehäuse 23 stützt sich über einen ringförmigen Vorsprung 24 an der Reaktionsscheibe 19 ab. Der Steuerventilkolben 22 ragt durch das Steuerventilgehäuse 23 und stützt sich bei axialer Verschiebung ebenfalls an der Reaktionsscheibe 19 ab.

Das Versteifungsrohr 15 weist zwei einander gegenüberliegende Längsschlitze 25 auf, die zum arbeitskammerseitigen Ende des Versteifungsrohrs 15 offen sind. Aus dem in Fig. 2 mit I-I angegebenen Schnittverlauf für den Längsschnitt nach Fig. 1 ist zu erkennen, daß in Fig. 1 nur einer der beiden Längsschlitze 25 dargestellt ist. Durch die Längsschlitze 25 ragen mit dem Steuerventilgehäuse 23 verbundene radiale Stege 26, die mit einem das Versteifungsrohr 15 umgebenen Ring 27 verbunden sind. Der Ring 27 ist im Nabenteil 6 der beweglichen Wand 2 eingesetzt und durch eine Hülse 28 befestigt, die durch eine Einstanzung oder Lancierung 29 des Nabenteils 6 festgelegt ist. Die Hülse 28 weist einen zylindrischen Abschnitt 30 auf. Zwischen diesem zylindrischen Abschnitt 30 und dem Versteifungsrohr 15 ist als Dichtung eine Rollmembran 31 angeordnet. Die Rollmembran 31 wird durch einen Bund der Hülse 28 in einer Nut im Ring 27 druckdicht gehalten.

Durch die radialen Stege 26 und den Ring 27 verlaufen radiale Luftkanäle 32, die das Innere des Steuerventilgehäuse 23 über eine Öffnung 33 am Umfang der Hülse 28 mit der Unterdruckkammer 4 verbinden. Im entlasteten Zustand des Bremskraftverstärkers steht das Innere des Steuerventilgehäuses durch Luftkanäle 34 im Bereich der Längsschlitze 25 auch mit der Arbeitskammer 3 in Verbindung, die auf diese Weise mit der Unterdruckkammer 4 verbunden ist.

Zu Beginn einer Betätigung des Bremskraftverstärkers wird der Steuerventilkolben 22 so weit axial verschoben, daß ein beweglicher Steuerventilkörper 35, der durch eine Druckfeder 36 gegen den Steuerventilkolben 22 gedrückt wird, zur Anlage an einer Dichtfläche 37 des Steuerventilgehäuses 23 kommt und dadurch die Verbindung zwischen der Unterdruckkammer 4 und der Arbeitskammer 3 unterbricht. Wenn die Kolbenstange 20 über diese Bereitschaftsstellung des Bremskraftverstärkers hinaus bewegt wird, hebt sich der Steuerventilkolben 22 vom Steuerventilkörper 35 ab und stellt dadurch eine Verbindung der Luftkanäle 34 und somit der Arbeitskammer 3 mit dem die Kolbenstange 20 umgebenden und abgedichteten Raum 38 her, der über eine Lufteintrittsöffnung 39 mit der Atmosphäre verbunden ist. Dadurch stellt sich in der Arbeitskammer 3 Atmosphärendruck ein, so daß die bewegliche Wand 2 zur Unterdruckkammer 4 hin bewegt wird. Die bewegliche Wand 2 nimmt über das Nabenteil 6, den Ring 27 und die Stege 26 das Steuerventilgehäuse 23 mit, das über die Reaktionsscheibe 19 eine Axialkraft als Bremsverstärkungskraft auf den Führungskolben 17 und dadurch auf den Betätigungskolben 14 ausübt. Diese Bremsverstärkungskraft überlagert sich der unmittelbaren Bremsbetätigungskraft, die über die Kolbenstange 20 und den Steuerventilkolben 22 ebenfalls auf die Reaktionsscheibe 19 übertragen wird.

Eine Druckfeder 40, die sich an der Stirnwand 9 und der Hülse 28 abstützt, bewegt die bewegliche Wand 2 wieder in ihre Ausgangsstellung zurück.

Das Versteifungsrohr 15 weist an seinem arbeitskammerseiten Ende, wo es durch die Längsschlitze 25 unterteilt ist, ein Außengewinde 41 auf, das in eine Nut 42 der Schraubplatte 10 eingeschraubt ist, deren eine Innenwand ein Innengewinde 43 trägt. Die gegenüberliegende Innenwand 44 der Nut 42 bildet eine Zentrierfläche für die Innenseite des Versteifungsrohrs 15. Die Schraubplatte 10 wird mittels Gewindebolzen 45 an der (nicht dargestellten) Spritzwand des Kraftfahrzeuges befestigt.

Ein innerer Randwulst 47 der Membran 7 wird durch einen Sprengring 46 auf dem Nabenteil 6 der beweglichen Wand 2 gehalten. Ein äußerer Randwulst 47 a der Rollmembran 8 ist zwischen den beiden Teilen des Unterdruckgehäuses 1 eingespannt.

Ein zwischen dem Führungskolben 17 und dem Hauptzylinder 12 liegender Zylinderraum 48 steht über eine Bohrung 49 mit einem Anschluß 50 für einen (nicht dargestellten) Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter in Verbindung.

Die Befestigung der unterdruckseitigen Stirnwand 9 des Unterdruckgehäuses 1 am Hauptzylinder 12 erfolgt durch einen ringförmigen Rastvorsprung 51 der Stirnwand 9, der in eine hinterschnittene Nut 52 am Hauptzylinder 12 einrastet.

Am pedalseitigen Ende des Versteifungsrohrs 15 ist innerhalb einer zentralen Bohrung der Schraubplatte 10 ein axial ausdehnbarer Faltenbalg 53 angeordnet, der mit seinem einen Ende an der Außenseite der Schraubplatte 10 und mit seinem anderen Ende am Steuerventilgehäuse 23 dichtend angebracht ist. Dieser Faltenbalg 53 dient zur Abdichtung der Arbeitskammer 3 gegenüber der Atmosphäre. Wegen seiner geringen axialen Länge im zusammengeschobenen Zustand (Fig. 1) trägt er zur Verringerung der axialen Baulänge bei.

Claims (4)

1. Bremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge, mit einem Unter­ durckgehäuse, das durch eine axial bewegliche Wand in eine Unterdruckkammer und eine Arbeitskammer dichtend unterteilt ist, mit einem axial durch das Unterdruckgehäuse ragenden und die beiden Stirnwände des Unterdruckgehäuses verbindenden Versteifungsrohr, an dem eine mit der beweglichen Wand ver­ bundene Dichtung anliegt, mit einem mechanisch betätigbaren Steuerventil zur Verbindung der Arbeitskammer mit der Unter­ druckkammer bzw. mit der Atmosphäre, dessen im Versteifungs­ rohr axial bewegliches Steuerventilgehäuse über eine gummi­ elastische Reaktionsscheibe mit einem Betätigungskolben eines unterdruckseitig am Unterdruckgehäuse angebrachten Hauptzy­ linders und über radiale Stege mit der beweglichen Wand ver­ bunden ist, die durch Längsschlitze des Versteigungsrohrs ragen, dadurch gekennzeichnet, daß das Versteifungsrohr (15) einstückig mit dem Hauptzylinder (12) ausgeführt ist, daß der Betätigungskolben (14) des Hauptzylinders (12) einstückig mit einem im Versteifungsrohr (15) längsverschieblich geführten Führungskolben (17) verbunden ist und daß die Reaktionsscheiber (19) an diesem Führungskolben (17) angeordnet ist.

2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Führungskolben (17) an seiner dem Steuerventil­ gehäuse (23) zugekehrten Seite zur Aufnahme der Reaktions­ scheibe (19) topfartig ausgeführt ist.

3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Längsschlitze (25) am arbeitskammersei­ tigen Ende des Versteifungsrohrs (15) offen sind und daß das arbeitskammerseitige Ende des Versteifungsrohrs (15) mit Ge­ winde versehen und mit einem Gewinde (43) an der Stirnwand (10, 11) des Unterdruckgehäuses (1) verbunden ist.

4. Bremskraftverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das arbeitskammerseitige Ende des Versteifungsrohrs (15) in eine Nut (42) der Stirnwand (10, 11) des Unterdruck­ gehäuses (1) ragt und daß die Nut (42) an einer Nutinnenwand das Gewinde (43) und an der gegenüberliegenden Nutinnenwand (44) eine Zentrierfläche für das Versteifungsrohr (15) auf­ weist.