DE3243093A1

DE3243093A1 - Kraftverstaerker, insbesondere fuer eine fahrzeug-bremsanlage

Info

Publication number: DE3243093A1
Application number: DE19823243093
Authority: DE
Inventors: Keith Neville Sheldon Birmingham Oakes
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1981-11-23
Filing date: 1982-11-22
Publication date: 1983-05-26
Also published as: AU9079082A; IT1153083B; IT8224331A1; ES8400307A1; ES517583A0; IT8224331A0; FR2516880A1; JPS58110359A

Description

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WUESTHOFF-v. PECHMANN-BEHIlEWS-GOETZ- Ά*«*™«'* ^esthopp U₉₁₇.

DIPL.-1NG. GERHARD PULS (19J2-I971) EUROPEAN PATENTATTORNEYS »,pl.chem.dk. e.pke,he». von phchmann

___ K^ DR.-1NG. DIETER BEHRENS

DIPL.-ING.; DIPL.-WIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

ΊΑ-56 747 D-8000 MÜNCHEN 90

SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 66 20 ji

TELEGRAMM: PROTECTPATENT TELEX: J 24 070

Kraftverstärker, insbesondere für eine Fahrzeug-Bremsanlage

Die Erfindung betrifft einen Kraftverstäeker, insbesondere für eine Fahrzeug-Bremsanlage, zum Einbau zwischen einen durch den Fahrzeugführer betätigbaren Pedalmechanismus und einen Hauptzylinder der Bremsanlage.

Derartige Kraftverstärker haben gewöhnlich ein Gehäuse, das eine Servovorrichtung enthält, die zur Betätigung an eine Niederdruckquelle, z.B. den Motoransaugkrümmer, angeschlossen ist, wobei das Gehäuse ein axiales Verlängerungsstück aufweist, das ein Ventil zum Betätigen des Kraftverstärkers enthält und von einer mit dem Pedalmechanismus verbundenen Betätigungsstange zum Betätigen des Ventils durchdrungen ist. Das Verlängerungsstück bildet auch einen Luftströmungskanal zwischen der Atmosphäre und dem Gehäuseinnenraum. Zur Milderung unerwünschten Geräusches, das durch eine rasche Luftströmung in diesem Kanal entsteht, ist bisher vorgeschlagen worden, einen oder mehrere Geräuschdämpfer je in Form einer kreisringförmigen Zwischenscheibe aus Schaumstoff zu verwenden, der bzw. die die Betätigungsstange eng umschließen und ringsum an der Innenfläche des Verlängerungsstückes anliegen.

Dieser ältere Vorschlag hat sich als nicht zufriedenstellend

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erwiesen, weil der Filter ein Strömungshindernis bildet, das den Luftstrom durch den Kanal bis zu einem bestimmten Grad drosselt und die Ansprechzeit des Kraftverstärkers verlängert. . Diese Schwierigkeit kann sich besonders stark bei einem Tandem-Kraftverstärker auswirken, der wegen der gewundenen Strömungswege zwischen seinen Innenkammern für eine Luftdrosselung empfindlicher ist als ein Einkreis-Kraftverstärker.

Eine andere Schwierigkeit ergibt sich daraus, daß die Betätigungsstange normalerweise quer zum Verlängerungsstück eine begrenzte Hin- und Herbewegung ausführen kann, welche die um die Betätigungsstange herum angeordnete geräuschdämpfende 'Zwischenscheibe radial fort- und dabei entweder von der um- " gebenden Innenwand des Verlängerungsstückes, von der Außenfläche der Betätigungsstange oder von beiden wegbewegt, wodurch Luftdurchtritt an der Zwischenscheibe vorbei ermöglicht wird. Dadurch kann ein Geräusch entstehen, beispielsweise ein Pfeifen von hoher Frequenz, das wegen der häufigen Anordnung des Lufteinlasses des Verlängerungsstückes vom Kraftverstärker auf der dem Fahrgastraum zugewandten Seite der vorderen Hauptspritzwand des Fahrzeuges eine Belästigung für die Fahrzeuginsassen darstellen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftverstärker zu schaffen, bei dem die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten auf ein Geringstmaß reduziert oder völlig vermieden sind.

Erfindungsgemäß hat ein Kraftverstärker, insbesondere für eine Fahrzeug-Bremsanlage, ein eine Servovorrichtung enthaltendes und an eine Betätigungsdruckquelle anschließbares Gehäuse, aus dem ein axiales Verlängerungsstück herausragt, das von einer Betätigungsstange, die mit einem durch den Fahrzeugführer betätigbaren Pedalmechanismus verbindbar ist, durch-

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drungen ist und dazu dient, zwischen der Atmosphäre und dem Gehäuse eine Verbindung herzustellen, und einen im Verlängerungsstück angeordneten Geräuschdämpfer, der die Betätigungsstange umgibt, mit einer Außenfläche ringsum an der Innenfläche des Verlängerungsstückes anliegt und wenigstens eine ununterbrochene, durchgehende Öffnung aufweist, die sich ungefähr in der Längsrichtung der Betätigungsstange erstreckt, um einen Luftströmungskanal durch den Geräuschdämpfer zu bilden.

Der Geräuschdämpfer kann zweckmäßigerweise aus Schaumstoff, vorzugsweise aus einem retikulierten Schaumstoff hergestellt sein. Retikulierter Schaumstoff ist ein besonders wirkungsvolles Geräuschdämpfungsmaterial, weil angenommen wird, daß die Vielzahl der miteinander verbundenen Zellen verschiedener Abmessungen, die an der Schaumstoffoberfläche offen sind, beim Durchströmen von Luft durch die Öffnung oder Öffnungen verschiedene Schallfrequenzen ausfiltern.

Bei einer vorteilhaften praktischen Ausführungsform des Geräuschdämpfers sind rings um die Betätigungsstange mehrere Öffnungen angeordnet; diese tragen zur Flexibilität des Geräuschdämpfers bei, wodurch dessen Fähigkeit zur Aufnahme von Hin- und Herbewegungen der Betätigungsstange vergrößert wird.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist im Zentrum des Geräuschdämpfers eine einzige kreisringförmige Öffnung ausgebildet, die von der Betätigungsstange mit Spiel durchdrungen wird, um den Strömungskanal zu bilden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine teilvieise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Ausführungsform des Kraftverstärkers gemäß der Erfindung,

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Fig. 2A eine vergrößerte Endansicht einer Ausführungsform eines Geräuschdämpfers für den Kraftverstärker

gemäß Fig. 1,
Fig. 2B einen vergrößerten Längsschnitt durch denselben

Geräuschdämpfer,
Fig. 3A und 3B den Fig. 2A und 2B ähnliche Ansichten einer

anderen Ausführungsform des Geräuschdämpfers, Fig. 4A und 4B den Fig. 2A und 2B ähnliche Ansichten einer noch anderen Ausführungsform des Geräuschdämpfers.

Der in Fig. 1 dargestellte Kraftverstärker hat ein Gehäuse 1, das eine Servovorrichtung in Gestalt einer beweglichen Wand enthält, die eine Membrane und ein Bauteil 2 aufweist und das Gehäuse 1 in üblicher Weise in zwei Kammern unterteilt. Die bewegliche Wand ist mit einer Abtriebsstange 2A betriebsmäßig verbunden, welche eine Ausgangskraft auf den Hauptzylinder einer Bremsanlage zu übertragen vermag. Das Bauteil 2 hat ein mit ihm fest bzw. einstückig verbundenes rohrförmiges Verlängerungsstück 3, das aus dem Gehäuse 1 herausragt und gegen es mit einer Manschette 4 abgedichtet ist. Das Verlängerungsstück 3 ist von einer Betätigungsstange 5 durchdrungen, die an ihrem inneren Ende mit einem Kolben 6 verbunden ist, welcher im Bauteil 2 verschiebbar ist und über eine Zwischenscheibe 7 aus Kautschuk auf die Abtriebsstange 2A wirkt. Die Betätigungsstange 5 und der Kolben 6 sind so miteinander verbunden, daß eine begrenzte Hin- und Herbewegung der Betätigungsstange 5 quer zum Verlängerungsstück 3 möglich ist. Die vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene Anordnung ist herkömmlich, und ihre Arbeitsweise bedarf für den Fachmann keiner näheren Erläuterung.

Die Betätigungsstange 5 ragt aus dem Verlängerungsstück 3 unter Durchdringung eines Filterelementes 8 heraus, auf dessen Innenseite ein vorzugsweise aus retikuliertem Schaumstoff hergestellter Geräuschdämpfer 9 angeordnet ist, der an einer

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Abstützung 10 anliegt. Die Abstützung 10 stützt sich an einer Innenschulter des Verlängerungsstückes 3 ab.

Gemäß Fig. 2A und 2B hat der Geräuschdämpfer 9 die Gestalt eines Rohres von zumindest annähernd kreisrundem Querschnitt und von solchen Abmessungen, daß er an der Innenwand des Verlängerungsstückes 3 abdichtend anliegt. Die Scheibe weist mehrere, beim gezeigten Beispiel vier ungefähr kreisrunde Öffnungen 11 auf, die um die Betätigungsstange 5 herum symmetrisch angeordnet sind und in eine zentrale Öffnung 12 des Geräuschdämpfers 9 münden. Die Öffnung 12 ist von der Betätigungsstange 5 durchdrungen, an der ihre intakten Innenwandabschnitte abdichtend anliegen. Die Öffnungen 11 bilden einen relativ ununterbrochenen Kanal für Luft, die im Betrieb des Kraftverstärkers das Verlängerungsstück 3 durchströmt.

Der Geräuschdämpfer 9 ist gegenüber z.B. dem Filterelement 8 von relativ großer axialer Erstreckung, und es wird angenommen, daß die Vielzahl der miteinander in Verbindung stehenden Hohlräume des aus retikuliertem Schaumstoff hergestellten Geräuschdämpfers 9, die von sehr verschiedenen Abmessungen sind, dazu dienen., verschiedene Frequenzen von beim Durchströmen von Luft durch den Geräuschdämpfer 9 entstehenden Geräuschen zu mildern und dadurch einen geräuscharmen Betrieb zustande kommen zu lassen.

Außerdem dienen die Öffnungen 11 dazu, die radiale Flexibilität des Geräuschdämpfers 9 zu erhöhen, der dadurch in die Lage versetzt ist, jede normale quergerichtete Hin- und Herbewegung der Betätigungsstange 5 im Betrieb des Kraftverstärkers leichter aufzunehmen. Dadurch wird die Gefahr, daß der Geräuschdämpfer 9 beim Hin- und Herbewegen der Betätigungsstange 5 von der Innenfläche des Verlängerungsstückes 3 oder von der Außenfläche der Betätigungsstange 5 weggezogen wird, so gering wie möglich gehalten, so daß es zu einem

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Durchtritt am Geräuschdämpfer 9 vorbei und zu dem damit verbundenen Geräusch sehr viel seltener kommt als bei einigen herkömmlichen Geräuschdämpfern. Aus der besonderen Anordnung der Öffnungen 11 beim gezeigten Beispiel ergibt sich auch der Vorteil, daß einige von ihnen stets nahezu völlig offen bleiben, um auch dann für einen freien Luftdurchlaß zu sorgen, wenn durch das Hin- und Herbewegen der Betätigungsstange 5 eine oder mehrere andere Öffnungen 11 teilweise geschlossen werden.

Fig. 3A und 3B zeigen eine andere Ausführungsform von Geräuschdämpfer. Sie weist sechs Öffnungen 11 auf, wenngleich mehr oder weniger gewählt sein können, und diese Öffnungen sind im Abstand sowohl vom Innen- als auch vom Außenumfang des Geräuschdämpfers 9 radial nach innen versetzt. Diese Ausführungsform des Geräuschdämpfers 9 hat dieselben Vorteile wie die zuvor beschriebene Ausführungsform.

Die in Fig. 4A und 4B dargestellte noch andere Ausführungsform des Geräuschdämpfers 9 hat ein einzige kreisringförmige Öffnung 11, die zwischen dem Innenumfang 13 des Geräuschdämpfers 9 und der Betätigungsstange 5 einen Abstand läßt. Die Öffnung 11 bildet einen Strömungskanal für Luft durch das Verlängerungsstück 3 hindurch und löst durch ihren Abstand von der Betätigungsstange 5 das Problem einer Abhebung des Geräuschdämpfers 9 infolge einer Hin- und Herbewegung der Betätigungsstange 5.

Anzahl, Form und Anordnung der Öffnungen 11 können je nach Bedarf verschieden sein, vorausgesetzt daß ein angemessener Luftströmungskanal und eine angemessene Flexibilität des Geräuschdämpfers 9 erzielt werden. Wenngleich der bevorzugte Werkstoff für den Geräuschdämpfer 9 retikulierter Schaumstoff, gewöhnlich aus Kunststoff, ist, können andere geschäumte und möglicherweise ungeschäumte Werkstoffe vorgesehen werden.

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE .· .· . *· °· " W%fNC>RANZ wuesthopp WUESTHOFF-ν.PECHMANN-BEHRENS-Gofers- ° 'V-Wy8'«»* DIPL.-INC. GERHARD PULS (1952-I971) EUROPEANPATENTATTORNEYS »av^ πλ.*.. DIPt.-CHEM. DR. E. PREIHERR VON PECHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-1NG.; DIPL-WIRTSC^-INC RUPERT GOETZ 1A-56 747 D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2 telefon: (089) 66 20 51 telegramm: protectpatent telek: 524070 Patentansprüche :

1.J Kraftverstärker, insbesondere für eine Fahrzeug-Bremsanlage, mit einem eine Servovorrichtung enthaltenden und an eine Betätigungsdruckquelle anschließbaren Gehäuse, aus dem ein axiales Verlängerungsstück herausragt, das von einer Betätigungsstange, die mit einem durch den Fahrzeugführer betätigbaren Pedalmechanismus verbindbar ist, durchdrungen ist und dazu dient, zwischen der Atmosphäre und dem Gehäuse eine Verbindung herzustellen, dadurch gekennzeichnet , daß im Verlängerungsstück (3) ein Geräuschdämpfer (9) angeordnet ist, der die Betätigungsstange (5) umgibt, mit einer Außenfläche ringsum an der Innenfläche des Verlängerungsstückes (3) anliegt und wenigstens eine ununterbrochene, durchgehende Öffnung (11) aufweist, die sich ungefähr in der Längsrichtung der Betätigungsstange (5) erstreckt, um einen Luftströmungskanal durch den Geräuschdämpfer (9) zu bilden.

2. Kraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Geräuschdämpfer (9) aus Schaumstoff ist.

3. Kraftverstärker nach Anspruch 2 , dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Geräuschdämpfer (9) aus retikuliertem Schaumstoff ist.

4. Kraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Geräusch-

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dämpfer (9) mehrere rings um die Betätigungsstange (5) angeordnete durchgehende Öffnungen (11) aufweist.

5. Kraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichnet ,daß die Öffnungen (11) in eine zentrale Öffnung (12) des Geräuschdämpfers (9) münden, die von der
Betätigungsstange (5) durchdrungen ist.

6. Kraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Öffnungen (11) in radialem Abstand von der Betätigungsstange (5) angeordnet und von ihr durch Werkstoff des Geräuschdämpfers (9) getrennt sind.

7. Kraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Geräuschdämpfer (9) eine einzige, zentrale Öffnung (11) von größerem Durchmesser als die Betätigungsstange (5) aufweist, um die ununterbrochene, durchgehende Öffnung rings um die Betätigungsstange (5) zu belassen.