DE3337894A1

DE3337894A1 - Vakuumbetriebener bremskraftverstaerker

Info

Publication number: DE3337894A1
Application number: DE19833337894
Authority: DE
Inventors: Juan 6083 Walldorf Belart
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1983-10-19
Filing date: 1983-10-19
Publication date: 1985-05-09
Also published as: FR2553727A1; US4598625A; JPS6099759A; GB2148427B; SE8405111L; DE3337894C2; GB2148427A; SE450762B; GB8425234D0; ES282079Y; FR2553727B1; IT8423231A0; IT8423231A1; IT1175867B; ES282079U; JPH0541463B2; SE8405111D0

Description

ALFRED TEVES GMBH : --| - ; ; - -"F-5450

Vakuumbetriebener Bremskraftverstärker

Die Erfindung betrifft einen vakuumbetriebenen Bremskraftverstärker rait einer gegenüber dem Unterdruckgehäuse abgedichteten axial beweglichen Wand und einer mit einem Bremspedal gekoppelten Kolbenstange zum Betätigen eines Steuerventils, durch welches eine Arbeitskammer des Bremskraftverstärkers wahlweise mit Unterdruck oder höherem Differenzdruck verbindbar ist, indem ein erstes Ventil durch einen Ventilsitz am Steuerventilgehäuse und ein in Richtung des Ventilsitzes vorgespanntes Tellerventil und ein zweites Ventil durch dasselbe Tellerventil und einem mit der Kolbenstange verbundenen Steuerventilkolben gebildet ist, wobei die axial bewegliche Wand mit dem Steuerventilgehäuse in Wirkverbindung steht und mit einem sich quer zur Längsachse des Steuerventilgehäuses erstreckenden, im Steuerventilgehäuse vorgesehenen Schacht und einem den Schacht durchgreifenden Querglied, dessen eines über die Umfangsfläche des Steuerventilgehäuses hervorstehendes freies Ende in der Bremslösestellung am Unterdruckgehäuse anschlägt.

Herkömmliche vakuumbetriebene Bremskraftverstärker weisen in der Regel ein Gehäuse auf, in dem sich eine axial bewegliche Viand befindet, die im Unterdruckgehäuse hin und her bewegbar ist und das Innere des Gehäuses in zwei Kammern unterteilt, nämlich in je eine Kammer auf jeder Seite der axial beweglichen Wand. Mittels der beiden Kammern kann auf den entgegengesetzten Seiten der beweglichen Wand eine Druckdifferenz erzeugt werden, die dazu führt, daß die bewegbare Wand vom

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höheren Druck in Richtung zum niedrigeren Druck verschoben wird. Ein derartiger vakuumbetriebener Bremskraftverstärker umfaßt ferner ein Steuerventil, das über das Bremspedal betätigt wird und das die Stärke des Unterdrucks steuert, der auf die eine Seite der axial beweglichen Wand einwirkt. Die axial bewegliche Wand ist in der Regel mit dem Hauptbremszylinder einer hydraulischen Bremsanlage des Kraftfahrzeuges derart verbunden, daß dann, wenn an der beweglichen Wand die Druckdifferenz wirkt und somit eine Bewegung der beweglichen Wand erzwungen wird, Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder in die hydraulische Bremsanlage verdrängt wird, damit die Bremsen des Fahrzeuges angelegt werden.

Bei der Konstruktion von Bremsanlagen für Kraftfahrzeuge ist es zweckmäßig, den vakuumbetriebenen Bremskraftverstärker derart auszubilden, daß die Ansprechphase, in der der Fahrer das Bremspedal bewegt, und über das Steuerventil die Strömungverbindung zwischen den beiden Seiten der axial beweglichen Wand unterbricht, auf ein Minimum verkürzt ist.

Es ist bereits ein Bremskraftverstärker der in Frage stehenden Art bekannt (DE-3042096 Al), bei dem ein Keil vorgesehen ist, der ia.it Spiel sowohl im Steuerventilkolben als auch im Steuerventilgehäuse sitzt und der in Anlage an das Gehäuse des Bremskraftverstärkers derart gelangen kann, daß in der Bremslösestellung der Unterdruckventilsitz vom Tellerventil um eine minimale Strecke abgehoben ist. Dieser bekannte Bremskraftverstärker hat den Nachteil, daß der mögliche Leerweg nicht vollständig auf null verkürzt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Bremskraftverstärker für eine Kraftfahrzeugbremsanlage zu

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schaffen, bei dem die Ansprechphase der Bremsbetätigung auf null verkürzbar ist und bei dem eine unmittelbare Beaufschlagung einer Seite der beweglichen Wand mit höherem Druck erfolgt, wenn der Fahrer während des Bremsens das Bremspedal bewegt um das Steuerventil des Bremskraftverstärkers zu betätigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das den Schacht des Steuerventilgehäuses durchgreifende Querglied unmittelbar mit dem Tellerventil in Wirkverbindung steht und mit. seinem radial inneren Ende in eine am Tellerventil vorgesehene Ausnehmung einfaßt. Vorzugsweise ist das radial innere Ende des Quergliedes gabelförmig ausgebildet und umgreift rnit seinen beiden sich radial erstreckenden Armen den Hals des Tellerventils.

In einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist das Tellerventil durch eine Einlage armiert, die die mit dem Ventilsitz des Steuerventilkolbens zusammenwirkende Stirnfläche des Tellerventils mit der mit dem Ventilsitz des Steuerventilgehäuses zusammenarbeitende Schulter des Tellerventils verbindet und damit eine relative Verschiebung der Stirnfläche zur Schulter ausschließt.

Zweckmäßigerweise ist die am Tellerventil vorgesehene Ausnehmung für das Querglied eine am dem Steuerventilkolben zugekehrten Ende des Tellerventils vorgesehene umlaufende Nut. Die das Tellerventil im Bereich seines Endteils versteifende Einlage ist mit Vorteil als ein in den gummielastischen Werkstoff des Tellerventils eingebettetes, aus Blech geprägtes spulenförmiges Teil ausgebildet, wobei die sich radil

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erstreckenden Flansche der Einlage die Schulter und die Stirnfläche des Tellerventils versteifen. Um ein einwandfreies Arbeiten des Steuerventils zu ermöglichen, weist die im Bereich des Halses des Tellerventils vorgesehene nutförmige Ausnehmung eine Breite auf, die größer bemessen ist als die Dicke des Quergliedes.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu, eine davon ist in den anhängenden Zeichnungen näher dargestellt und zwar zeigen:

Fig. 1 den Längsschnitt durch einen Unterdruckbremskraftverstärker ohne den dazugehörigen Hauptzylinder (in Lösestellung),

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch das Steuerventil des Unterdruckbremskraftverstarkers gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und

Fig. 3 einen Schnitt quer durch das Steuerventil des Bremskraftverstärkers mit Seitenansicht des Quergliedes.

Der in Fig. 1 gezeigte Bremskraftverstärker weist ein Unterdruckgehäuse 1 auf, das durch eine axial bewegliche Wand 2 in eine Arbeitskammer 3 und eine Unterdruckkammer 4 unterteilt ist. Die axial bewegliche Wand 2 besteht aus einem aus Blech tiefgezogenen Membranteller 5 und einer daran anliegenden flexiblen Membran 6, die zwischen dem äußeren Umfang des Membrantellers 5 und dem Unterdruckgehäuse 1 eine Rollmembrane 7 als Abdichtung bildet.

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Ein durch eine Kolbenstange 8 betätigbares Steuerventil 9 weist einen mit der Kolbenstange 8 verbundenen Steuerventilkolben 10 auf/ der in einem Steuerventilgehäuse 11 Ventil-Öffnungen so steuert, daß die Arbeitskammer 3 in der in Pig.

I dargestellten, nicht betätigten Stellung von der Unterdruckkammer 4 abgetrennt ist, da der Durchgang durch die seitlich im Steuerventilgehäuse 11 verlaufenden Luftführungskanäle 12 die stirnseitig am Umfang des Steuerventilgehäuses

II ausmünden, unterbrochen ist. Bei der Betätigung des Steuerventils 9, d. h. bei einer axialen Verschiebung der Kolbenstange 8, bleibt die Verbindung von der Unterdruckkammer 4 zur Arbeitskammer 3 unterbrochen; die Arbeitskammer 3 wird aber mit der Atmosphäre verbunden, so daß sich die bewegliche Wand 2 zur Unterdruckkammer 4 hin bewegt.

Die Bremskraft wird über eine, in einer stirnseitigen Vertiefung des Steuerventilgehäuses 11 aufgenommene gununielastische Reaktionsscheibe 13 und über eine Druckstange 14, die einen Kopfflansch 15 aufweist, auf einen Betätigungskolben eines (nicht näher dargestellten) Hauptzylinders der Bremsanlage übertragen, der am unterdruckseitigen Ende des Bremskraftverstärkers angebracht ist.

Eine Druckfeder 16, die sich an der einen Innenwand 24 des Unterdruckgehäuses 1 und am Membranteller 5 abstützt, hält die bewegliche Viand 2 in der gezeigten Ausgangsstellung.

Der Membranteller 5 weist ein napfförmiges Nabenteil 17 auf, von dem ein Halteflansch 18 radial nach innen vorspringt und an einer Schulter 19 des Steuerventilgehäuses 11 anliegt.

Im Steuerventilgehäuse 11 ist der Steuerventilkolben 10

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derart gehalten und geführt, daß bei einer Verschiebung der Kolbenstange 8 in Pfeilrichtung A der Ventilsitz 20 vom Tellerventil 21 abhebt und das Einströmen von atmosphärer Luft von der Kammer 22 aus, die über einen Filter 23 mit der Umgebungsluft in Verbindung steht, in den Ringraum 25 gestattet. Der Ringraum 25 seinerseits steht über einen sich radial durch das Steuerventilgehäuse 11 erstreckenden Schacht 26 und einen von einer Nut gebildeten Kanal 38 mit der Arbeitskammer 3 in Verbindung, so daß die atmosphärische Luft bis in den Arbeitsraum 3 einströmt und die axial bewegliche Viand 2 gegen die Kraft der Feder 16 in Richtung auf die Innenwand 24 zu bewegt. Da die axial bewegliche Wand 2 fest mit dem Steuarventilgehäuse 11 verbunden ist, bewegt sich auch die Druckstange 14 nach links und beaufschlagt den nicht näher dargestellten Hauptzylinder, der mit Hilfe der Schraubbolzen 27 ara Flansch 28' des Unterdruckgehäuses 1 befestigt ist. Wird nun die Kolbenstange 8 in ihrer Ausgangsstellung entgegen der Pfeilrichtung A durch die Kraft der Rückzugsfeder 45 zurückbewegt, so setzt sich der Ventilsitz 20 des Steuerventilkolbens 10 wieder auf das Tellerventil 21 auf und schließt damit den Luftdurchgang von der Kammer 22 zum Ringraum 25 und damit zur Arbeitskammer 3 ab. Das Steuerventilgehäuse 11 bewegt sich dabei so weit nach rechts, daß das Tellerventil 21 mit seiner Schulter 29 vom Ventilsitz 3o des Steuerventilgehä'uses 11 abhebt und eine Verbindung von der Arbeitskammer 3 über den Schacht 26 bzw. den Kanal 38 und den Ringraum 25 zum Ringraum 31 und von hier aus über den Luftführungskanal 12 zur Unterdruckkammer 4 herstellt.

Infolge des Druckausgleichs zwischen der Unterdruckkammer 4 und der Arbeitskammer 3 bewegt sich die axial bewegliche Viand 2 zusammen mit dem Steuerventilgehäuse 11 so lange nach

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rechts, bis das Querglied 32 am gehäusefesten Dichtring 33 anschlägt und der Durchgang zwischen dem Ventilsitz 30 und der Schulter 29 des Tellerventils 21 geschlossen wird.

Das Querglied 32 umgreift den Hals 34 des Tellerventils 21 teilweise mit Hilfe seiner Arme 35, 36 und ist mit Hilfe eines Stiftes 37 gegen radiales Verschieben am Steuerventilgehäuse 11 gesichert. In axialer Richtung, also in Pfeilrichtung Λ (bzw. entgegengesetzter Pfeilrichtung A) ist das Querglied 32 um ein genau vorher bestimmtes Maß, das sich aus der- Breite b des Schachtes 26 und der Dicke f des Quergliedes 32 ergibt, verschiebbar. Mit der Verschiebbarkeit des Quergliedes 32 ist auch der maximale Öffnungsweg des Tellerventils 21 relativ zu den beiden Ventilsitzen 20 und 30 vorherbestimmt, da die Bewegung des Endteils e des Tellerventils mit der Breite g des Halses 34 festgelegt ist.

Damit ein möglicher Leerweg an der Kolbenstange 8 völlig ausgeschaltet oder aber genau begrenzt ist, ist das Endteil e des Tellerventils 21 mit einer starren Einlage 39 armiert, so daß in der in Fig. 2 gezeigten Bremslösestellung sich die Stirnfläche 40 am hauptzylinderseitigen Ende des Endteils e des Tellerventils 21 nicht weiter als dargestellt gegenüber dem Steuerventilgehäuse 11 nach links zu verschieben kann.

Damit sichergestellt ist, daß das Tellerventil 21 in der Bremsstellung, d. h. wenn die Kolbenstange 8 in Pfeilrichtung Α verschoben ist, fest mit seiner Schulter 29 am Ventilsitz 30 anliegt, ist eine Druckfeder 41 vorgesehen, deren eines Ende sich an der Schulter 42 der Kolbenstange 8 abstützt und deren anderes Ende über ein Flanschteil 43 das Tellerventil

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21 im Schließsinne gegen den Ventilsitz 30 drückt. Sofort nach Bremsbetätigung, d. h. sobald sich die Kolbenstange im Betätigungssinne (nach links) bewegt, wird der Ventildurchgang zwischen der Stirnfläche 40 und dem Ventilsitz 20 des Steuerventilkolbens 10 geöffnet; eine Polgebewegung des Endteils e des Tellerventils 21 kann dabei nicht stattfinden, da die sich am Ventilsitz 30 abstützende Einlage 39 dafür Sorge trägt, daß die Stirnfläche 40 exakt in der Lage relativ zum Steuerventilgehäuse 11 verbleibt, in der sie sich auch in der Bremslösestellung befindet.

In der Lösestellung, d. h. wenn das Steuerventilgehäuse 11 sich entgegen der Pfeilrichtung A bewegt, kann die Rückzugsfeder über die Kolbenstange 8 und den Steuerventilkolben 10 das Endteil e des Tellerventils 21 so weit nach rechts drücken, daß sich die Schulter 29 des Tellerventils 21 vom Ventilsitz 30 abhebt. Sobald jedoch das Querglied 32 bei der Rücklaufbewegung des Steuerventilgehäuses 11 am ortsfesten, d. h. am fest mit dem Unterdruckgehäuse 1 verbundenen Dichtring 33 anschlägt, wird auch der Durchgang zwischen dem Ventilsitz 30 und der Schulter 29 geschlossen.

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- Leerseite -

Claims

3337G34 ALFRED TEVES GMBH 18,10.1983 Frankfurt (M) ZL/Tu/r P 5450/0371Q J. Beiart - 191 Patentansprüche

1.) Vakuumbetriebener Bremskraftverstärker mit einer gegenüber dem Unterdruckgehäuse (1) abgedichteten axial beweglichen Wand (2) und einer mit einem Bremspedal gekoppelten Kolbenstange (8) zum Betätigen eines Steuerventils (9), durch welches eine Arbeitskammer (3) des Bremskraftverstärkers wahlweise mit Unterdruck oder höherem Differenzdruck verbindbar ist, in dem ein erstes Ventil durch einen Ventilsitz (30) am Steuerventilgehäuse (11) und ein in Richtung des Ventilsitzes (30) vorgespanntes Tellerventil (21) und ein zweites Ventil durch dasselbe Tellerventil (21) und einem mit der Kolbenstange (8) verbundenen Steuerventilkolben (10) gebildet ist, wobei die axial bewegliche Wand (2) mit dem Steuerventilgehäuse (11) in Wirkverbindung steht, und mit einem sich quer zur Längsachse des Steuerventilgehäuses (11) erstreckenden, im Steuerventilgehäuse (11) vorgesehenen Schacht (26) und einem den Schacht (26) durchgreifenden Querglied (32), dessen eines über die Umfangsfläche des Steuerventilgehäuses (11) hervorstehenden Ende in der Bremslösestellung am Unterdruckgehäuse (1) anschlägt, dadurch

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gekennzeichnet, daß das den Schacht (26) im Steuerventilgehäuse (11) durchgreifende Querglied (32) unmittelbar mit dem Tellerventil (21) in Wirkverbindung steht und hierzu mit seinem radial inneren Ende in eine am Tellerventil (21) vorgesehene Ausnehmung (g) einfaßt.

2. Vakuumbetriebener Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das radial innere Ende des Quergliedes (32) gabelförmig ausgebildet ist und mit seinen beiden sich radial erstreckenden Armen (35,36) den Hals (34) des Tellerventils (21) im Bereich der Ausnehmung (g) umgreift.

3. Vakuumbetriebener Bremskraftverstärker nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das Tellerventil (21) durch eine Einlage (39) armiert ist, die die mit dem Ventilsitz (20) des Steuerventilkolbens (10) zusammenwirkende Stirnfläche (40) des
Tellerventils (21) mit der mit dem Ventilsitz (30) des
Steuerventilgehauses (11) zusammenarbeitende Schulter
(29) des Tellerventils (21) verbindet und damit eine
relative Verschiebung der Stirnfläche (40) zur Schulter (29) ausschließt.

4. Vakuumbetriebener Bremskraftverstärker nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die am Tellerventil (21) vorgesehene Ausnehmung (g) für das Querglied (32) eine am dem Steuerventilkolben (10) zugekehrten Ende des Tellerventils (21)
vorgesehene umlaufende Nut ist.

5. Vakuumbetriebener Bremskraftverstärker nach einem oder

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mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß die das Tellerventil (21) im Bereich seines Endteils (e) versteifende Einlage (39) als ein in den gummielastischen Werkstoff des Tellerventils (21) eingebettetes, aus Blech geprägtes spulenförmiges Teil ausgebildet ist, wobei die beiden sich radial erstreckenden Flansche der Einlage (39) die Schulter (29) und die Stirnfläche (40) des Tellerventils (21) versteifen.

6. Vakuunibetriebener Bremskraftverstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich des Halses (34) des Tellerventils (21) vorgesehene nutförmige Ausnehmung eine Breite (g) aufweist, die größer bemessen ist als die Dicke (f) des Quergliedes (32).

7. Vakuumbetriebener Bremskraftverstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chnet, daß das kolbenstangenseitige Ende des Tellerventils (21) fest mit dem Steuerventilgehäuse (11) verbunden ist, wobei der balgenförmige Teil des Tellerventils (21) zwischen dem Endteil (e) und dem kolbenstangenseitigen Ende angeordnet ist.

8. Vakuumbetriebener Bremskraftverstärker nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chnet, daß das steuerventilkolbenseitige Ende (e) des Tellerventils (21) von der Kraft einer Feder (41) im Schließsinne beaufschlagt ist, wobei sich die Feder (41) einerseits an einer Schulter (42) der

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Kolbenstange (8) abstützt und andererseits an einer Stufe der Innenwandung des Tellerventils (21) im Bereich der Schulter (29).