DE3337894C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen vakuumbetriebenen Bremskraftver­ stärker mit einer gegenüber dem Unterdruckgehäuse abgedichte­ ten 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 verbind­ bar ist und in welchem ein erstes Ventil durch einen Ventilsitz am Steuerventilgehäuse und ein in Richtung dieses Ventilsitzes vorgespanntes Tellerventil und ein zweites Ventil durch dasselbe Tellerventil und einem mit der Kolbenstange verbun­ denen Steuerventilkolben gebildet ist, wobei die axial beweg­ liche Wand mit dem Steuerventilgehäuse in Wirkverbindung steht, und mit einem sich quer zur Längsachse des Steuerven­ tilgehäuses erstreckenden, im Steuerventilgehäuse vorgesehe­ nen Schacht und einem den Schacht durchgreifenden Querglied, dessen radial äußeres, über die Umfangsfläche des Steuerventilgehäuses hervorstehendes Ende in der Bremslösestellung am Unterdruckgehäuse anschlägt.

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 Strö­ mungverbindung zwischen den beiden Seiten der axial bewegli­ chen Wand unterbricht, auf ein Minimum verkürzt ist.

Es ist bereits ein Bremskraftverstärker der eingangs genannten Art bekannt (DE 30 42 096 A1), bei dem ein Querglied vorgesehen ist, das mit Spiel sowohl im Steuerventilkolben als auch im Steuerventilgehäuse sitzt und das in Anlage an das Gehäuse des Bremskraftverstärkers derart gelangen kann, daß in der Bremslösestellung der Unterdruckventilsitz vom Tellerventil nur 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 Brems­ kraftverstärker für eine Kraftfahrzeugbremsanlage zu schaffen, bei dem die Ansprechphase der Bremsbetätigung auf Null verkürzbar ist und bei dem eine unmittelbare Beauf­ schlagung einer Seite der beweglichen Wand mit höherem Druck erfolgt, wenn der Fahrer zu Beginn des Bremsens das Bremspedal bewegt um das Steuerventil des Bremskraftverstärkers zu betätigen.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Bremskraftverstärker erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Querglied unmittelbar mit dem Tellerventil in Wirkverbindung steht und hierzu mit seinem radial inneren Ende in eine am Tellerventil vorgesehene Ausnehmung einfaßt. Vorzugsweise ist das radial innere Ende des Quergliedes gabelförmig ausgebildet und umgreift mit seinen beiden sich radial erstreckenden Armen den Hals des Tellerventils im Bereich der Ausnehmung.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Tellerventil durch eine Einlage armiert, die die mit dem Ventilsitz des Steuerventilkolbens zusammenwirkende Stirnfläche des Teller­ ventils 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 Ausneh­ mung für das Querglied eine am dem Steuerventilkolben zuge­ kehrten Ende des Tellerventils vorgesehene umlaufende Nut. Die das Tellerventil im Bereich seines Endteils versteifende Einlage ist mit Vorteil als ein in den gummielastischen Werk­ stoff des Tellerventils eingebettetes, aus Blech geprägtes spulenförmiges Teil ausgebildet, wobei die beiden sich radial erstreckenden Flansche der Einlage die Schulter und die Stirnfläche des Tellerventils versteifen. Um ein einwand­ freies Arbeiten des Steuerventils zu ermöglichen, weist die im Bereich des Halses des Tellerventils vorgesehene nutförmi­ ge Ausnehmung eine Breite auf, die größer bemessen ist als die Dicke des Quergliedes.

Eine Ausführungsmöglichkeit der Erfindung ist in den Zeichnungen näher dargestellt und zwar zeigt

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

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch das Steuerventil des Unterdruckbremskraftverstärkers 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 Unter­ druckgehäuse 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 Rollmem­ brane 7 als Abdichtung bildet.

Ein durch eine Kolbenstange 8 betätigbares Steuerventil 9 weist einen mit der Kolbenstange 8 verbundenen Steuerventil­ kolben 10 auf, der in einem Steuerventilgehäuse 11 Ventil­ öffnungen so steuert, daß die Arbeitskammer 3 in der in Fig. 1 dargestellten, nicht betätigten Stellung von der Unter­ druckkammer 4 abgetrennt ist, da der Durchgang durch die seitlich im Steuerventilgehäuse 11 verlaufenden Luftführungs­ kanäle 12 die stirnseitig am Umfang des Steuerventilgehäuses 11 ausmünden, unterbrochen ist. Bei der Betätigung des Steuerventils 9, d. h. bei einer axialen Verschiebung der Kolbenstange 8, bleibt die Verbindung von der Unterdruck­ kammer 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 Ver­ tiefung des Steuerventilgehäuses 11 aufgenommene gummi­ elastische Reaktionsscheibe 13 und über eine Druckstange 14, die einen Kopfflansch 15 aufweist, auf einen Betätigungs­ kolben 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 Wand 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 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 Wand 2 gegen die Kraft der Feder 16 in Richtung auf die Innenwand 24 zu bewegt. Da die axial bewegliche Wand 2 fest mit dem Steuerventilgehäuse 11 verbunden ist, bewegt sich auch die Druckstange 14 nach links und beaufschlagt den nicht näher dargestellten Hauptzylinder, der mit Hilfe der Schraub­ bolzen 27 am Flansch 28 des Unterdruckgehäuses 1 befestigt ist. Wird nun die Kolbenstange 8 in ihrer Ausgangsstellung entgegen der Pfeilrichtung A durch die Kraft der Rückzugs­ feder 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 Ring­ raum 25 und damit zur Arbeitskammer 3 ab. Das Steuerventil­ gehäuse 11 bewegt sich dabei so weit nach rechts, daß das Tellerventil 21 mit seiner Schulter 29 vom Ventilsitz 30 des Steuerventilgehäuses 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 Luft­ führungskanal 12 zur Unterdruckkammer 4 herstellt.

Infolge des Druckausgleichs zwischen der Unterdruckkammer 4 und der Arbeitskammer 3 bewegt sich die axial bewegliche Wand 2 zusammen mit dem Steuerventilgehäuse 11 so lange nach 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 Steuerventil­ gehäuse 11 gesichert. In axialer Richtung, also in Pfeil­ richtung A (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 Quer­ gliedes 32 ist auch der maximale Öffnungsweg des Tellerven­ tils 21 relativ zu den beiden Ventilsitzen 20 und 30 vorher­ bestimmt, da die Bewegung des Endteils e des Tellerventils 21 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 A 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 21 im Schließsinne gegen den Ventilsitz 30 drückt. Sofort nach Bremsbetätigung, d. h. sobald sich die Kolbenstange im Betätigungssinne (nach links) bewegt, wird der Ventildurch­ gang zwischen der Stirnfläche 40 und dem Ventilsitz 20 des Steuerventilkolbens 10 geöffnet; eine Folgebewegung des End­ teils 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 Rückzugs­ feder 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 Dicht­ ring 33 anschlägt, wird auch der Durchgang zwischen dem Ventilsitz 30 und der Schulter 29 geschlossen.

Claims (6)

1. Vakuumbetriebener Bremskraftverstärker mit einer gegen­ über dem Unterdruckgehäuse (1) abgedichteten axial beweg­ lichen Wand (2) und einer mit einem Bremspedal gekoppel­ ten Kolbenstange (8) zum Betätigen eines Steuerventils (9), durch welches eine Arbeitskammer (3) des Bremskraft­ verstärkers wahlweise mit Unterdruck oder höherem Differenzdruck verbindbar ist und in welchem ein erstes Ventil durch einen Ventilsitz (30) am Steuerventilgehäuse (11) und ein in Richtung dieses 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 radial äußeres, über die Umfangsfläche des Steuerventilge­ häuses (11) hervorstehendes Ende in der Bremslösestellung am Unterdruckgehäuse (1) anschlägt, dadurch gekennzeichnet, daß das 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 Ansprü­ chen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tellerventil (21) durch eine Einlage (39) armiert ist, die die mit dem Ventilsitz (20) des Steuerventil­ kolbens (10) zusammenwirkende Stirnfläche (40) des Tellerventils (21) mit der mit dem Ventilsitz (30) des Steuerventilgehäuses (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 vorher­ gehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeich­ net, daß die am Tellerventil (21) vorgesehene Ausneh­ mung (g) für das Querglied (32) eine an dem Steuerventil­ kolben (10) zugekehrten Ende des Tellerventils (21) vorgesehene umlaufende Nut ist.

5. Vakuumbetriebener Bremskraftverstärker nach Anspruch 3, 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. Vakuumbetriebener Bremskraftverstärker nach Anspruch 4, 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).