DE3348000C2 - Tandem-bremskraftverstaerker - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tandem-Bremskraftverstärker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher ist aus der DE-OS 28 11 865 bekannt.

Diese Druckschrift beschreibt einen Tandem-Bremskraftverstärker, bei welchem das Buchsenteil und der Steuerkolben mittels eines Sicherungsteils miteinander verbunden sind. Der Endabschnitt eines ersten Kolbens, der dem Zwischenstück entspricht, liegt zwischen dem Buchsenteil und einem zweiten Kolben, der dem Ventilgehäuse entspricht, um den ersten Kolben mit dem zweiten Kolben zu verbinden.

Zwischen dem Sicherungsteil und der gegenüberliegenden Seite einer Ausnehmung im zweiten Kolben, in die das Sicherungseil eingesetzt ist, befindet sich ein Spalt. Ein solcher ist auch zwischen dem Sicherungsteil und der gegenüberliegenden Fläche einer Ausnehmung im Buchsenteil vorhanden. Die genannte Fläche am Buchsenteil ist bündig mit der vorerwähnten Fläche der ersten Ausnehmung im zweiten Kolben, der das Sicherungsteil gegenübersteht. Das nach innen verlaufende Ende des ersten Kolbens ist durch das Sicherungsteil zwischen dem Buchsenteil und dem zweiten Kolben gehalten, wobei das Sicherungsteil zwischen den zweiten Kolben und das Buchsenteil eingesetzt ist.

Bei dem so aufgebauten Bremskraftverstärker wird im Vollastzustand bei Betätigung der Bremse eine dem Eingangsorgan zugeführte Kraft vom Steuerkolben über das Sicherungsteil auf den zweiten Kolben und von diesem auf das Buchsenteil, eine Reaktionsscheibe und das Ausgangsorgan übertragen. Dementsprechend wird die Eingangskraft dem dem Ventilgehäuse entsprechenden zweiten Kolben zugeführt, der somit Kräften ausgesetzt ist, die zum Bruch führen können.

Bremskraftverstärker der vorgenannten Art bestehen zum Teil aus Kunststoffteilen. Ist auch das Ventilgehäuse aus Kunstharz geformt, besteht Bruchgefahr, sofern die Wandstärke übermäßig verringert wird. Einer Vergrößerung der Wandstärke stehen aber im allgemeinen Beschränkungen hinsichtlich der Abmessungen und des Gewichts entgegen.

Bei Untersuchungen von Ursachen der an bekannten Brems­ kraftverstärkern aufgetretenen Brüche wurde festgestellt, daß eine über das Eingangsorgan auf den Steuerkolben ausgeübte übermäßige Bremsbetätigungskraft vom Steuerkolben über das Sicherungsteil auf das Ventilgehäuse übertragen wird und tatsächlich zum Bruch desselben führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremskraftverstärker der eingangs genannten Art zu schaf­ fen, bei dem ein Bruch des Ventilgehäuses aufgrund über­ mäßiger Bremsbetätigungskraft vermieden wird, ohne das Ge­ wicht des Bremskraftverstärkers deshalb zu steigern.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Aufgrund der Tatsache, daß zwischen der dem Ausgangsorgan zugewandten Oberfläche des Sicherungsteils und dem Ventil­ gehäuse ständig ein gewisser Abstand aufrechterhalten bleibt, ist ausgeschlossen, daß die auf das Sicherungs­ teil übertragene Kraft des Eingangsorgans des Bremskraft­ verstärkers von diesem auf das Ventilgehäuse übertragen wird. Ein Bruch desselben kann daher durch diese Betäti­ gungskraft nicht hervorgerufen werden.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Bremskraftverstär­ ker mit den Merkmalen der Erfindung;

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Sicherungsteils und eines damit in Eingriff befindlichen Halterings, und

Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt längs der Linie X-X von Fig. 2.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 bilden eine vordere und eine hintere Schale 1 bzw. 2 ein geschlossenes Gehäuse, welches durch eine Trennwand 3, eine vordere Membran 4 und eine hintere Membran 5 in vier Kammern A bis D unterteilt ist. Die vordere Schale 1 ist im wesentlichen etwa becher­ förmig und hat im mittleren Teil ihrer Längserstreckung eine Stufe 1 a. Diese bildet den Übergang zwischen einem sich zum offenen Ende der Schale 1 hin erstreckenden, zy­ lindrischen Abschnitt 1 b mittleren Durchmessers und einem sich zur anderen Seite hin erstreckenden Abschnitt 1 c klei­ neren Durchmessers. Am offenen Ende der Schale 1 bildet eine weitere Stufe 1 d einen Übergang von dem den mittleren Durchmesser aufweisenden Abschnitt 1 b zu einem zylindri­ schen Abschnitt 1 e größeren Durchmessers.

Die Trennwand 3 ist ebenfalls etwa becherförmig mit etwa der halben Tiefe der vorderen Schale 1 ausgeführt. Sie hat eine zylindrische Umfangswand 3 a, die in den zylindrischen Abschnitt 1 b mittleren Durchmessers der vorderen Schale 1 eingepaßt ist und an ihrem offenen Ende einen radial aus­ wärts hervorstehenden Rand 3 b hat. Dieser befindet sich in Anlage an der Stufe 1 d, um die Trennwand 3 in ihrer Stellung zu halten. Zwischen der zylindrischen Umfangs­ wand 3 a und einem Bodenteil 3 c der Trennwand 3 ist eine im wesentlichen radial auswärts gewandte Rille 3 d geformt. Die vordere Membran 4 hat einen äußeren Randwulst 4 a, welcher zwischen der Innenfläche der Rille 3 d und der Innenfläche des den kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitts 1 c der vorderen Schale 1 festgehalten ist, um einen gasdichten Abschluß zwischen den genannten Teilen zu bilden.

Die hintere Schale 2 ist im wesentlichen etwa tellerförmig und hat an ihrem äußeren Rand eine ringförmige Rille 2 a, deren Form derjenigen der Rille 3 d entspricht. An die Rille 2 a der hinteren Schale 2 schließt sich ein radial auswärts hervorstehender Rand 2 b an. Die hintere Membran 5 hat einen äußeren Umfangswulst 5 a, welcher zwischen der Innenfläche der Rille 2 a und der Innenfläche der Um­ fangswand 3 a der Trennwand 3 festgehalten ist, um einen gasdichten Abschluß zwischen den genannten Teilen zu bil­ den. Der abstehende Rand 2 b der hinteren Schale 2 ist in Anlage am abstehenden Rand 3 b der Trennwand 3 und wird durch an der Innenseite des den größeren Durchmesser auf­ weisenden Abschnitts 1 e der vorderen Schale 1 hervorste­ hende Vorsprünge 1 f festgehalten, so daß die vordere und die hintere Schale 1 bzw. 2 fest miteinander verbunden sind.

Ein aus Kunstharz geformtes, einen herkömmlichen Steuer­ mechanismus 7 enthaltendes Ventilgehäuse 6 hat ein zylindrisches Endstück 6 a, welches verschieblich in einer in das offene Ende 2 c eines axialen Ansatzes der hinteren Schale 2 eingesetzten Dichtung 8 geführt ist. Zwischen dem offenen Ende 2 c der hinteren Schale 2 und dem äußeren Ende des zylindrischen Endstücks 6 a erstreckt sich eine Staubschutzmanschette 9, und in das mittlere Teil des Ventilgehäuses 6 ist ein einen verkleinerten Durch­ messer aufweisendes Endstück 10 a eines metallenen Buch­ senteils 10 verschieblich eingesetzt. Das den verklei­ nerten Durchmesser aufweisende Endstück 10 a ist mit einem Anschlag 11 verbunden, welcher sich an einer Stufe des Ventilgehäuses 6 in Anlage befindet, so daß die Bewe­ gung des Buchsenteils 10 aus dem Ventilgehäuse 6 her­ aus, d. h. also in Fig. 1 nach links, begrenzt ist. Auf dem äußeren Umfang des Buchsenteils 10 ist ein aus Kunst­ harz geformtes Zwischenstück 12 verschieblich geführt. Die inneren Umfangsränder der hinteren Membrane 5 und eines dieser zugeordneten hinteren Membranteller 13 sind zwischen der rechtsseitigen Stirnfläche des Zwischen­ stücks 12 und der linksseitigen Stirnfläche des Ventil­ gehäuses 6 festgehalten. In ähnlicher Weise sind die inneren Umfangsränder der vorderen Membrane 4 und eines vorderen Membrantellers 15 zwischen der linksseitigen Stirnfläche des Zwischenstücks 12 und einer auf das Buch­ senteil 10 geschraubten Mutter 14 eingespannt. Durch Fest­ ziehen der Mutter 14 sind das Ventilgehäuse 6, die hin­ tere Membrane 5, der hintere Membranteller 13, das Zwi­ schenstück 12, die vordere Membrane 4 und der vordere Membranteller 15 zwischen der Mutter 14 und dem Anschlag 11 zusammengespannt. Das Zwischenstück 12 ist verschieb­ lich in einer mit einer Dichtung 16 ausgekleideten Mittel­ öffnung der Trennwand 3 geführt.

An dem die Mutter 14 tragenden Ende des Buchsenteils 10 sind zwei Ausschnitte 10 b geformt. Ein sich über die Mittelöffnung des vorderen Membrantellers 15 hinweg er­ streckender Steg 15 a findet in den Ausschnitten 10 b Auf­ nahme und verhindert so ein Verdrehen des vorderen Mem­ brantellers 15 zusammen mit der vorderen Membrane 4 beim Festziehen der Mutter 14.

Der Steg 15 a hat in seinem mittleren Bereich eine Öff­ nung 15 b, durch welche der Schaft 17 a eines Ausgangs­ stößels 17 frei verschieblich hindurchgeführt ist. Der Ausgangsstößel 17 hat ein einen vergrößerten Durchmesser aufweisendens Fußteil 17 b, welches verschieblich in einem einen vergrößerten Durchmesser aufweisenden Abschnitt 10 c des Buchsenteils 10 geführt ist und sich auf einer End­ fläche einer in den Abschnitt 10 c eingepaßten Reaktions­ scheibe 18 abstützt. Ein äußeres Endstück des Schafts 17 a des Ausgangsstößels 17 ist verschieblich in einer mit einer Dichtung 19 ausgekleideten Mittelöffnung der vor­ deren Schale 1 geführt.

Da das Buchsenteil 10 und der vordere Membranteller 15 durch den Eingriff des Stegs 15 a mit den Ausschnitten 10 b formschlüssig miteinander verbunden sind, kann sich der Membranteller 15 beim Festziehen der Mutter 14 nicht mit dieser zusammen drehen. Dementsprechend kann die an der Rückseite des Membrantellers 15 in Anlage befindliche vordere Membrane beim Festziehen der Mutter 14 nicht ver­ formt oder verzogen werden, was anderenfalls zu einer Ver­ kürzung ihrer Lebensdauer führen könnte. Ferner ist da­ durch, daß der Schaft 17 a des Ausgangsstößels 17 durch die Öffnung 15 b des Stegs 15 a hindurchgeführt ist, einem Herausfallen des verstärkten Fußteils 17 b des Stößels 17 aus dem Abschnitt 10 c des Buchsenteils 10 vorgebeugt.

Ein sich radial durch das Ventilgehäuse 6 und das Buch­ senteil 10 erstreckendes Sicherungsteil 20 dient dazu, ein Verdrehen des Buchsenteils 10 relativ zum Ventilgehäuse 6 zu verhindern und einen Steuerkolben 21 in seiner Stellung zu halten (Fig. 1). Der Steuerkolben 21 ist verschieblich in das den verkleinerten Durchmesser aufweisende Endstück 10 a des Buchsenteils 10 eingepaßt und hat ein gabelförmiges Endstück, welches mit einem Endstück eines Eingangsstößels 22 verbunden ist. Dieser ist mit einem (nicht gezeigten) Bremspedal verbindbar, und das andere Ende des Steuerkolbens 21 steht der Rückseite der Reaktionsscheibe 18 gegenüber. Das Sicherungsteil 20 ist durch einen Haltering 33 am Ventilgehäuse 6 festgehalten. Der Steuerkolben 21 stellt einen Teil des Steuermechanismus 7 dar.

Die Kammer A ist über eine an der vorderen Schale 1 ange­ schlossene Unterdruckleitung 23 mit einer (nicht gezeigten) Unterdruckquelle, z. B. einem Ansaugkrümmer, verbunden. Über eine Bohrung 24 in dem einen größeren Durchmesser aufweisenden Abschnitt 10 c des Buchsenteils 10, einen ersten Durchlaß 25 im Zwischenstück 12 und einen von die­ sem ausgehenden Radialdurchlaß 26 ist die Kammer A mit der Kammer C strömungsverbunden. In der dargestellten Ruhestellung des Bremskraftverstärkers sind die Kammern A und C über eine Öffnung 27 im hinteren Membranenteller 13, einen Durchlaß 28 im Ventilgehäuse 6, einen Spalt zwi­ schen einem Absperrglied und einem Sitz des Steuer­ mechanismus 7 und eine Radialbohrung 29 im Ventil­ gehäuse 6 mit der Kammer D strömungsverbunden. Ferner sind die Kammern A und C in der Ruhestellung des Bremskraft­ verstärkers über einen zweiten Durchlaß 30 im Ventilgehäuse 6 und einen weiteren Durchlaß 31 im Zwischenstück 12 auch mit der Kammer B strömungsverbunden, so daß also in allen vier Kammern A bis D der gleiche Überdruck herrscht und an einander gegenüberliegenden Seiten der Membranen 4 und 5 keinerlei Druckunterschiede auftreten. In diesem Zu­ stand werden die Membranen 4 und 5 von einer Rückstellfe­ der 32 in der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung gehalten.

Wie man aus vorstehender Erläuterung der Strömungsverbin­ dungen erkennt, müssen der erste und der zweite Durchlaß 25 bzw. 31 des Zwischenstücks 12 mit den Durchlässen 28 bzw. 30 des Ventilgehäuses 6 strömungsverbunden sein. Ferner ist eine Dichtung notwendig, um die nicht mitein­ ander zu verbindenden Durchlässe gasdicht gegeneinander abzuschließen. Diese Dichtung ist durch ein Teil der hin­ teren Membrane 5 gebildet, wodurch die Konstruktion des Bremskraftverstärkers sowie sein Zusammenbau erheblich vereinfacht werden.

Der Durchlaß 30 des Ventilgehäuses 6 hat an der Stirn­ fläche desselben eine erweiterte Ausmündung 6 e. Wie man in Fig. 1 erkennt, hat das Zwischenstück 12 an seiner rechtsseitigen Stirnfläche wenigstens einen Vorsprung 12 a, welcher mit der zugeordneten Ausmündung 6 e in Eingriff bringbar ist, um das Zwischenstück 12 in einer vorbestimm­ ten Stellung relativ zum Ventilgehäuse 6 zu halten. Das Ventilgehäuse 6 hat nur einen einzigen ersten Durchlaß 28, wel­ chem gegenüber eine Öffnung für das Sicherungsteil 20 im Ventilgehäuse 6 geformt ist. Das Zwischenstück 12 hat da­ gegen zwei erste Durchlässe 25, welche in bezug auf die Mittelachse symmetrisch angeordnet sind, so daß das Zwi­ schenstück beliebig in zwei um 180° zueinander verdrehten Stellungen mit dem Ventilgehäuse 6 verbindbar ist.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung unter Betätigung durch den Steuermechanismus 7 braucht hier nicht im einzelnen erläutert zu werden, da sie derjenigen eines bekannten Bremskraftverstärkers und der zugeord­ neten Gestängeverbindung entspricht.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform bilden das Buchsenteil 10 und das Zwischenstück 12 zusammen ein zylindrisches Teil, welches den vorderen Membranteller 15 mit dem Ventilgehäuse 6 verbindet. Die vordere Membrane 4 und der vordere Membranteller 15 sind zusammen am vor­ deren Ende des Zwischenstücks 12 festgehalten. Anstelle des Buchsenteils 10 und des dazugehörigen Zwischenstücks kann selbstverständlich auch ein einzelnes zylindrisches Teil verwendet werden.

Zwischen dem Ventilgehäuse 6 und der dem Ausgangsstößel 17 zugewandten Oberfläche des Sicherungsteils 20 bleibt jederzeit ein vorbestimmter Spalt δ erhalten. Das Sicherungsteil 20 ist durch einen Haltering 33 am Ventilgehäuse 6 festgehalten. Das Sicherungsteil 20 und der Haltering 33 sind im einzelnen in Fig. 2 und 3 dargestellt. Das Sicherungsteil 20 hat ein gegabeltes An­ griffsteil 20 a, welches durch das Ventilgehäuse 6 hin­ durch in das Buchsenteil 10 hineinragt und an einer Ein­ schnürung des Steuerkolbens 21 angreift. An das Angriffsteil 20 a schließt sich ein abgekröpfter Abschnitt 20 b an, von welchem aus sich zwei gekrümmte Arme 20 c entlang dem Um­ fang des Ventilgehäuses 6 erstrecken. Der Haltering 33 hat einen aus Federstahl geformten, C-förmigen Körper 33 a mit an beiden Enden geformten Haltefingern 33 b und zwei in Axialrichtung des Ventilgehäuses 6 hervorstehenden Anschlägen 33 c. Wie man in Fig. 2 und 3 erkennt, umgreift der Haltering 33 das Ventilgehäuse 6 zwischen dem An­ griffsteil 20 a und dem abgekröpften Abschnitt 20 b des Si­ cherungsteils 20, so daß die Haltefinger 33 b das Siche­ rungsteil 20 am Ventilgehäuse 6 festhalten. Die An­ schläge 33 c finden Aufnahme in (nicht gezeigten) Nuten an der Stirnfläche des Ventilgehäuses 6, so daß der Halte­ ring 33 relativ zu diesem unverdrehbar festgelegt ist.

Bei Betätigung des Steuermechanismus 7 über den Ein­ gangsstößel 22 strömt Luft unter atmosphärischem Druck in die Kammern B und D, wodurch das Ventilgehäuse 6 und das Zwischenstück 12 vorwärts bewegt werden und einen Betätigungsdruck auf den Ausgangsstößel 17 übertragen, wie dies auch bei einem herkömmlichen Tandem-Bremskraft­ verstärker der Fall ist. Im mittleren Belastungsbereich der Vorrichtung befindet sich der Steuerkolben 21 in einer Umschaltstellung, in welcher die Kammern B und D entweder mit der freien Atmosphäre oder mit der Kammer A strömungsverbunden sind. Die über das Bremspedal auf den Eingangsstößel 22 ausgeübte Betätigungskraft wird dabei nicht kontinuierlich auf das Sicherungsteil 20 übertragen.

Bei voller Belastung des Tandem-Bremskraftverstärkers ist die weitere Vorwärtsbewe­ gung des Steuerkolbens 21 durch das Sicherungsteil 20 begrenzt, so daß die auf den Eingangsstößel 22 ausgeübte Betätigungskraft kontinuierlich auf das Sicherungsteil 20 übertragen wird. Infolge des erwähnten vorbe­ stimmten Spaltes wirkt die Betätigungskraft direkt auf das aus Metall gefertigte Buchsenteil 10 ein. Dadurch ist ein Bruch des Ventilgehäuses 6 ver­ mieden, selbst wenn seine Wandstärke erheblich verringert ist.

Claims (4)

1. Tandem-Bremskraftverstärker mit einem Gehäuse, das durch eine Trennwand in zwei Kammern unterteilt ist, einem in das Gehäuse einschiebbaren Ventilgehäuse, das einen von einem Eingangsorgan beaufschlagbaren Steuerkolben verschiebbar aufnimmt, einem mit dem Ventilgehäuse verbundenen hinteren Membranteller, der eine die hintere der Kammern in zwei Teilkammern teilende hintere Membran abstützt, einem mit dem Ventilgehäuse verbundenen, ein Ausgangsorgan abstützenden Buchsenteil, einem eine Öffnung in der Trennwand abgedichtet und verschiebbar durchsetzenden, hohlzylindrischen Zwischenstück, einem mit dem vorderen Ende des Zwischenstücks verbundenen vorderen Membranteller, der eine die vordere der Kammern in zwei Teilkammern teilende vordere Membran abstützt, und einem Sicherungsteil, das sich radial durch das Ventilgehäuse und das Buchsenteil erstreckt und den Steuerkolben in dem Ventilgehäuse in axialer Richtung sichert, wobei zwischen einer dem Ausgangsorgan zugewandten Oberfläche des Sicherungsteils und dem Ventilgehäuse wenigstens im unbetätigten Zustand des Bremskraftverstärkers ein Spalt vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Oberfläche des Sicherungsteils (20) ständig an einer Fläche des Buchsenteils (10) anliegt, die gegenüber der den Spalt (δ) begrenzenden Flächen des Ventilgehäuses (6) derart versetzt ist, daß der Spalt (δ) in allen Betriebszuständen des Bremskraftverstärkers aufrechterhalten bleibt.

2. Tandem-Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungsteil (20) durch einen Haltering (33) am Ventilgehäuse (6) festgehalten ist und ein gegabeltes Angriffsteil (20 a) aufweist, das sich durch das Ventilgehäuse (6) und das Buchsenteil (10) erstreckt und an einem verjüngten Abschnitt des Steuerkolbens (21) angreift.

3. Tandem-Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungsteil (20) einen aus der Ebene des Angriffsteils (20 a) heraus abgekröpften Abschnitt (20 b) und zwei sich von den Enden desselben entlang dem Umfang des Ventilgehäuses (6) erstreckende Arme (20 c) aufweist.

4. Tandem-Bremskraftverstärker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (33) einen C-förmigen Körper (33 a), jeweils einen an den Enden des C-förmigen Körpers geformten Haltefinger (33 b) und ein Paar am C-förmigen Körper (33 a) geformter, in Axialrichtung des Ventilgehäuses (6) vorstehender Anschläge (33 c) aufweist und unverdrehbar auf das Ventilgehäuse (6) aufgepaßt ist.