DE3303577A1

DE3303577A1 - Bremskraftverstaerker fuer ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE3303577A1
Application number: DE19833303577
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 6000 Frankfurt Böhm
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1983-02-03
Filing date: 1983-02-03
Publication date: 1984-08-09
Also published as: FR2540450B1; IT8419384A0; JPS59145656A; FR2540450A1; GB2135002A; GB8401526D0; US4729289A; GB2135002B; ES277064Y; ES277064U; IT1173176B

Description

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Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug mit einem durch eine Trennwand in zwei Räume aufgeteilten Gehäuse, in denen in einem bremspedalseitigen und einem hauptzylinderseitigen Verstärker jeweils eine Unterdruckkammer konstanten Drucks und eine Arbeitskammer veränderbaren Drucks vorhanden ist, wobei in einem in Betätigungsrichtung verschiebbaren Steuergehäuse eine Ventileinrichtung angeordnet ist, die mit dec Kolbenstange des Bremspedals zusammenwirkt und den Durchlaß der Außenluft in die Arbeitskammern steuert und wobei mit dem Steuergehäuse eine Druckstange in Wirkverbindung steht, die den Kolben des Hauptzylinders verschiebt.

Bei einem bekannten Bremskraftverstärker (FR-PS 1.537.497) ist die Verbindung der beiden Vakuumkammern dadurch gegeben, daß das Gehäuse des Bremskraftverstärkers hauptzylinderseitig einen größeren Durchmesser hat als bremspedalseitig. In den Abschnitt größeren Durchmessers ist ein Zylindertopf eingesetzt, dessen Boden die Trennwand des Bremskraftverstärkers bildet. Zwischen dem eingesetzten Zylindertopf und dem Gehäuseabschnitt größeren Durchmessers des Bremskraftverstärkers entsteht ein Ringraum, über den das Vakuum aus der einen Vakuumkammer zur anderen gelangen kann.

Der Nachteil des vorbekannten Bremskraftverstärkers 30

besteht darin, daß er verhältnismäßig aufwendig ist.

' Kostenmäßig von Nachteil ist-es vor allem, daß der Zylindertopf durch Abstandsteile innerhalb des Gehäuses des Bremskraftverstärkers gehalten werden muß. Der Einbau eines solchen Zylindertopfes bedingt einen beträchtlichen Aufwand, was zu einer Verteuerung des Bremskraftverstärkers führt. Der Außendurchmesser des Bremskraftverstärkers vergrößert sich und die Zahl der Bauteile nimmt zu.

Weiterhin ist ein Bremskraftverstärker der infrage stehenden Art bekannt, (DE-OS 2918915) bei dem der hauptzylinderseitige Verstärkerkolben durch eine Rollmembrane dichtend mit der Trennwand verbunden ist, wobei zwischen dem Gehäuse und der Rollmembrane in Längsrichtung verlaufende Kanäle zur Verbindung der beiden Vakuumkammern vorhanden sind und wobei die Rollmembrane auf der an der Außenwand des Gehäuses abrollenden Seite mit axial verlaufenden Stegen ausgestattet ist.

Auch dieser vorbekannte Bremskraftverstärker hat den Nachteil, vergleichsweise teuer in der Herstellung zu sein, wobei insbesondere auch die Montage der mit zahlreichen Stegen ausgestatteten Membrane Schwierigkeiten bereitet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Aggregate nicht aufweist und der darüberhinaus bei einem vorgegebenen Außendurchmesser einen möglichst großen wirksamen Durchmesser für die Verstärkerkolben ermöglicht. Der erfin-

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dungsgemäße Bremskraftverstärker soll schließlich eine Bauweise aufweisen/ die eine höchstmögliche Gewichtseinsparung, insbesondere auch durch die Ausbildung der Gehäuseschalen ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch ermöglicht, daß das Steuergehäuse einen Kanal, beispielsweise einen Ringspalt aufweist, der einerseits über eine Öffnung oder Bohrung mit der einen Arbeitskammer in Verbindung steht und andererseits in einen Raum, beispielsweise einen Ringraum einmündet, der mit dem Ventilraum hinter der Ventileinrichtung verbunden ist, der seinerseits über einen Kanal, beispielsweise eine Querbohrung, an die pedalseitige Arbeitskammer angeschlossen ist, wobei außerdem im Steuergehäuse ein zweiter Kanal vorgesehen ist, der die hauptzylinderseitige Unterdruckkammer mit der bremspedalseitigen Unterdruckkammer und mit dem den Ventilkörper, beispielsweise das Tellerventil umschließenden Raum, beispielsweise den Ringkanal verbindet, der über die vom Tellerventil und dem Ringsitz am Steuergehäuse gebildete Ventilöffnung mit dem hauptzylinderseitigen Ventilraum verbindbar ist. Vorzugsweise ist auf das bremspedalseitige Ende des Steuergehäuses ein Führungsrohr aufgeschoben und auf dem Steuergehäuse mit seinem bremspedalseitigen Ende fest angeordnet, das zusammen mit der äußeren Mantelfläche des Steuergehäuses und/oder einen konzentrisch zum Führungsrohr am Steuergehäuse befestigten Hülse kleineren Durchmessers einen Ringspalt bildet, wobei das hauptzylinderseitige Ende der Hülse mit dem hauptzylinderseitigen Ende des Führungsrohrs über ein Ringteil, beispielsweise die Rollmombranwulst verschlossen ist und wobei der Ringspalt einerseits mit der

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hauptzylinderseitigen Arbeitskammer über eine radiale Bohrung und andererseits mit dem Ventilraum über einen Kanal verbunden ist.

Mit Vorteil ist das mit dem Steuergehäuse verbundene Führungsrohr dichtend in einer zentralen Öffnung der Trennwand längsverschiebbar gehalten und geführt, wobei zweckmäßigerweise das hauptzylinderseitige Ende des Führungsrohrs mit dem hauptzylinderseitigen Arbeitskolben fest verbunden ist.

Um eine besondere Schmierung des Führungsrohrs zu vermeiden und um ein preiswertes und leichtes Bauteil zu schaffen, ist das den Ringspalt nach außen zu begrenzende Führungsrohr aus einem nichtmetallischen Werkstoff, beispielsweise einem Kunststoff, gebildet.

Die Erfindung laßt die verschiedensten Ausfuhrungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in der anliegenden Zeichnung dargestellt, die den Längsschnitt durch einen Bremskraftverstärker mit einem durch eine Trennwand in zwei Räume aufgeteilten Gehäuse zeigt, wobei im bremspedalseitigen und im hauptzylinderseitigen Raum jeweils eine Unterdruckkammer und eine Arbeitskammer vorgesehen sind.

Der dargestellte Bremskraftverstärker weist zwei schalenförmige Gehäuseteile 1, 2 auf, die mit Hilfe eines Spannrings 3 zusammengehalten sind, wobei das bremspedalseitige Gehäuseteil 2 ein Steuergehäuse 4 hält, in dessen zentraler Bohrung 5 ein Ventilkolben 6 gelagert ist, der

3Q von der vom Bremspedal bewegbaren Kolbenstange langsverschiebbar ist und dessen gehauseseitiges Ende fest mit

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einem Druckstück 29 verbunden ist, über das der Ventilkolben 6 auf eine Reaktionsscheibe 9 einwirkt, die ihrerseits die Druckstange 10 verschiebt. Das Steuergehäuse 4 ist mit einem Ringraum 20 versehen, der über den Querkanal 19 mit dem Ringspalt 21 verbunden ist, der aus dem Führungsrohr 22 und einer Hülse 23 gebildet wird, wobei Führungsrohr 22 und Hülse 23 auf die Mantelfläche des Steuergehäuses 4 aufgeschoben sind. Die gehäuseseitigen Enden des Führungsrohrs 22 und der Hülse 23 sind mit Hilfe des Rollmembranwulstes 27 der am Arbeitskolben anliegenden Rollmembrane 30 gegeneinander abgedichtet, so daß der vom Führungsrohr 22 und der Hülse 23 gebildete Ringspalt 21 gegenüber den Unterdruckkammern 32 und 33 abgedichtet ist, während über die Bohrung 26 im Führungsrohr 22 eine Verbindung zwischen der Arbeitskammer 27 und dem Ringspalt 21 vorhanden ist. Das Steuergehäuse 4 weist einen Kanal 34 auf, der in Längsrichtung verläuft und einerseits die Unterdruckkammer 32 mit dem'Ringkanal 35 und andererseits über die Querbohrung 36 mit der Unterdruckkammer 33 verbindet. Der Ventilkolben 6 ist an seinem bremspedalseitigen Ende mit einem ringförmigen Ventilsitz 37 versehen, der mit dem aus elastischem Werkstoff gebildeten Tellerventil 8 zusammenwirkt, das mit Hilfe der Ventilfeder 17, je nach Stellung des Ventilkolbens 6, an dein Ventilsitz 37 des Ventilkolbens oder an dem Ringsitz 38 des Steuergehäuses 4 anliegt. Der Ringraum 20 im Steuergehäuse 4 ist nicht nur über den Querkanal 19 und dem Ringspalt 21 mit der Arbeitskammer 24 verbunden, sondern auch über die Querbohrung 39 mit der Arbeitskammer 25. Mit 11 ist der Saugluftanschluß am Gehäuseteil 1 bezeichnet, über den die Unterdruckkammer 32 an das Ansaugrohr des Kraftfahrzeugmotors angeschlossen ist.

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Der Bremskraftverstärker arbeitet wie folgt:

In Lösestellung werden der Ventilkolben 6 und die Kolbenstange 7 durch die Druckfeder 18 und die Ventilfeder in der (in der Zeichnung) rechter Endstellung im Steuergehäuse 4 gehalten, wodurch der Außenlufteintritt 13 geschlossen und der Kanal 34 im Steuergehäuse 4 für den Unterdruckdurchlaß geöffnet ist. Bei laufendem Motor wird durch ein Vakuum-Rückschlagventil (nicht dargestellt) in dem bei 11 angeschlossenen Vakuumschlauch die vorhandene Luft auf der linken Seite der beiden Arbeitskolben 14,15 abgesaugt, da die beiden Unterdruckkammern 32, 33 über den Kanal 34 und die Querbohrung 36 verbunden sind. In der Lösestellung ist aber auch eine Verbindung zwischen dem Kanal 34 bzw. dem Ringkanal 35 und dem Ringraum 20 hergestellt, so daß auch aus den Arbeitskammern 24, 25 auf der rechten Seite der entsprechenden Arbeitskolben 14, 15 die Luft abgesaugt wird, bis jeweils beiderseits der Arbeitskolben 14, 15 Vakuumgleichgewicht herrscht. Der Arbeitskolben 15 wird hierbei durch die Kolbenrückholfeder 16 in seiner rechten Endstellung gehalten. Atmospährische Luft kann zwar in die Kammer 40 um die Kolbenstange 7 gelangen, sie wird jedoch vom Zugang zu den Arbeitskammern 24, 25 durch den vom Tellerventil 8 geschlossenen Außenluftdurchgang ferngehalten In Lösestellung wird auch der Kolben im hydraulischen Hauptzylinder (in der Zeichnung nicht dargestellt), auf den die Druckstange 10 einwirkt, durch eine Druckfeder in seiner Ausgangsstellung gehalten.

Bei Betätigung des Bremspedals wird die Kolbenstange 7 mit dem Ventilkolben 6 entgegen der Kraft der Federn 17,

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18 nach links verschoben. Dabei drückt die Ventilfeder des Tellerventils 8 dieses nach links auf den Ringsitz am Steuergehäuse 4 und der Durchgang vom Kanal 34 bzw. vom Ringkanal 35 zum Ringraum 20 wird geschlossen. Im weiteren Verlauf der Bewegung wandert der Ventilkolben vom Tellerventil 8 weg und der Außenluftdurchgang wird geöffnet. Jetzt ist für die atmosphärische Luft der Weg durch den Ringraum 20 im Steuergehäuse 4 zur rechten Seite der beiden Arbeitskolben 14, 15 frei, wodurch der hier vorher herrschende Unterdruck abgebaut wird. Die infolge der nun rechts und links der Arbeitskolben 14, herrschenden Druckdifferenz entstandenen Kraft verschiebt diese entgegen der Kraft der Kolbenrückholfeder 16 nach links, ebenso die Druckstange 10 und den Kolben im (nicht dargestellten) Hauptzylinder. Die nun auf die Reaktionsscheibe 9 einwirkende Reaktionskraft wird dabei auf den Ventilkolben 6 übertragen, wodurch dieser nach rechts verschoben wird und sich mit seinem Ventilsitz 37 dichtend auf das Tellerventil 8 aufsetzt. Damit sind der Vakuumdurchlaß vom Kanal 34 zum Ringraum 20 und gleichzeitig der Außenluftdurchtritt von der Kammer 40 zum Ringraum 20 geschlossen. Der Ventilkolben 6 hat hiermit eine Bereitschaftsstellung eingenommen.

Bei Vollbremsung erfolgt die ständige öffnung des Außenluftdurchtritts, wodurch sich die maximal erreichbare Druckdifferenz an den beiden Arbeitskolben 14, 15 und damit der maximale Unterstützungsdruck einstellt. Der Aussteuerdruck des beschriebenen Bremskraftverstärkers ist hiermit erreicht. Bei vollkommener Zurücknahme des Bremspedals kehrt der Ventilkolben 6 in seine Ausgangsstellung zurück, wobei der Vakuumdurchgang ständig

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-geöffnet ist. Infolge des sich zwangsläufig damit ergebenden Vakuumausgleichs an den beiden Arbeitskolben 14, 15 wird auf diese keine Kraft mehr ausgeübt und die Rückstellkraft der Kolbenrückstellfeder 16 reicht aus, diese in ihre Lösestellung zurückzubringen, womit auch der Kolben des Hauptzylinders in seine Lösestellung zurückkehrt.

Ein wesentlicher Vorteil des beschriebenen Bremskraftverstärkers besteht darin, daß alle für die Steuerung des Vakuumdurchlasses von der Unterdruckkammer 32 zu den beiden Arbeitskammern 24, 25 erforderlichen Spalten und Kanäle 34, 35, 39, 20, 19, 21, 26 innerhalb des Steuergehäuses 4 mit seinem am Steuergehäuse 4 fest angeordneten Führungsrohr 22 und Hülse 23 untergebracht sind, weshalb der wirksame Durchmesser der Arbeitskolben 14, gebenüber Bremskraftverstärkern mit herkömmlichen Vakuumdurchlässen im Bereich der Membrandichtungen vergrößert werden kann.

- Leerseite -

Claims

ALFRED TEVES GMBH · 31.01.1983

Frankfurt (M) ZL/Tu/R

P 5313/0384Q P. Böhm -

Patentansprüche

!Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug mit einem - durch eine Trennwand (41) in zwei Räume aufgeteilten Gehäuse (1, 2), in denen in einem bremspedalseitigen und einem hauptzylinderseitigen Verstärker jeweils

eine Unterdruckkammer (32, 33) konstanten Drucks und eine Arbeitskammer (24, 25) veränderbaren Drucks
vorhanden ist, wobei in einem in Betatigungsrichtung verschiebbaren Steuergehäuse (4) eine Ventileinrichtung (8, 37, 38) angeordnet ist, die mit der Kolbenstange (7) des Bremspedals zusammenwirkt und den
Durchlaß der Außenluft in die Arbeitskammern (24, 25) steuert und wobei mit dem Steuergehäuse (4) eine
Druckstange (10) in Wirkverbindung steht, die den

Kolben des Hauptzylinders verschiebt, dadurch

gekennzeichnet, daß das Steuergehäuse (4) einen Kanal, beispielsweise einen Ringspalt (21) aufweist, der einerseits über eine Öffnung oder Bohrung (26) mit der einen Arbeitskammer (24) in Verbindung steht und andererseits in einen Raum, beispielsweise einen Ringraum (20) einmündet, der mit dem
Ventilraum (42) hinter der Ventileinrichtung (8, 37, 38) verbunden ist, der seinerseits über einen Kanal,

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beispielsweise eine Querbohrung (39), an die pedalseitige Arbeitskammer (25) angeschlossen ist, wobei außerdem im Steuergehäuse (4) ein zweiter Kanal (34) vorgesehen ist, der die hauptzylinderseitige Unterdruckkammer (32) mit der bremspedalseitigen Unter-druckkammer (33) und mit dem den Ventilkörper, beispielsweise das Tellerventil (8) umschließenden Raum, beispielsweise den Ringkanal (35) verbindet, der über die vom Tellerventil (8) und dem Ringsitz (38) am Steuergehäuse (4) gebildete Ventilöffnung mit dem hauptzylinderseitigen Ventilraum (42) verbindbar ist.
2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß auf das brernspedalseitige Ende des Steuergehäuses (4) ein Führungsrohr (22) aufgeschoben und auf dem Steuergehäuse (4) mit seinem bremspedalseitigen Ende fest angeordnet ist/ das zusammen mit der äußeren Mantelfläche des Steuergehäuses (4) und/oder einer konzentrisch zum Führungsrohr (22) am Steuergehäuse (4) befestigten Hülse (23) kleineren Durchmessers einen Ringspalt (21) bildet, wobei das hauptzlinderseitige Ende der Hülse (23) mit dem hauptzylinderseitigen Ende des Führungsrohrs (22) über ein Ringteil, beispielsweise die Rollmembranwulst (27) verschlossen ist und wobei der Ringspalt (21) einerseits mit der hauptzylinderseitigen Arbeitskammer (24) über eine radiale Bohrung (26) und andererseits mit dem Ventilraum (42) über einen Kanal (19, 20) verbunden ist.
3. Bremskraftverstärker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß das mit

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dem Steuergehäuse (4) verbundene Führungsrohr (22) dichtend in einer zentralen öffnung der Trennwand (41) längsverschiebbar gehalten und geführt ist.
4. Bremskraftverstärker nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das hauptzylindcrseitige Ende des Führungsrohrs (22) mit dem hauptzylinderseitigen Arbeitskolben (15) fest verbunden ist.
5. Bremskraftverstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das den Ringspalt

(21) radial nach außen zu begrenzende Führungsrohr

(22) aus einem nichtmetallischen Werkstoff, beispielsweise einem Kunststoff, gebildet ist.