DE3728659A1 - Unterdruck-bremskraftverstaerker - Google Patents
Unterdruck-bremskraftverstaerkerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Unterdruck-Brems
kraftverstärker für ein Kraftfahrzeug.
Ein derartiger Unterdruck-Bremskraftverstärker ist Gegen
stand der US-PS 45 87 885. Dieser Bremskraftverstärker umfaßt
ein Gehäuse mit einer Öffnung an seinem einen Ende, einen
Arbeits- oder Stellkolben, der sich durch diese Öffnung er
streckt, eine das Innere des Gehäuses in eine Konstantdruck
kammer und eine Verstelldruckkammer (Kammer mit veränderli
chem Druck) unterteilende Membran, einen in eine enge, im
Stellkolben ausgebildete Bohrung eingesetzten Ventilstößel,
der in dieser Bohrung verschiebbar ist, und ein im Stellkol
ben angeordnetes Steuerventil, das in der Öffnung hermetisch
abgedichtet verschiebbar ist. Der äußere Rand der Membran
ist hermetisch am Gehäuse festgelegt, während der innere
Rand hermetisch am Außenumfang des Stellkolbens befestigt
ist. Der Ventilstößel ist mit einer Schubstange verbunden,
die mit dem Bremspedal des Automobils in Verbindung steht.
Wenn der Bremskraftverstärker unbetätigt ist, so liegt das
Steuerventil am rückwärtigen Ende des Ventilstößels an. Der
Bremskraftverstärker umfaßt des weiteren einen Steuerventil
mechanismus, einen einen Druck übertragenden Zapfen (Druck
abgabezapfen) mit einem rückwärtigen Endabschnitt oder Stirn
teil und eine Reaktionsplatte oder -scheibe, die zwischen
dem rückwärtigen Endabschnitt des Druckabgabezapfens und dem
Stellkolben in einer in diesem ausgebildeten weiten Bohrung,
die mit der engen Bohrung in Verbindung steht, gehalten ist.
Der rückwärtige Endabschnitt des Druckabgabezapfens ist ver
schiebbar in die weite Bohrung eingesetzt. Der Steuerventil
mechanismus verbindet die Verstelldruckkammer entweder mit
der Konstantdruckkammer oder mit der Atmosphäre, was davon
abhängt, ob das Bremspedal niedergedrückt wird oder nicht.
Um die Axialbewegung des Druckabgabezapfens innerhalb der
weiten Bohrung im Stellkolben zu begrenzen, ist in der Kon
stantdruckkammer ein Halteglied angeordnet, von dem ein Ende
an einer Hülse, die am Stellkolben fest ist, verankert ist,
während das andere Ende mit der Stirnfläche des Druckabgabe
zapfens, die sich auf der Seite der Konstantdruckkammer be
findet, zur Anlage kommen kann.
Wenn der herkömmliche Unterdruck-Bremskraftverstärker mit
dem obigen Aufbau nicht betätigt wird, so wird zwischen einem
Hauptbremszylinderkolben und dem frontseitigen Ende des Druck
abgabezapfens ein vorgegebener Raum gebildet, um ein Nachzie
hen oder Schleppen der Bremsen zu verhindern. Das Halteglied
wirkt lediglich derart, daß es ein Freikommen des Druckabga
bezapfens unterbindet, es wirkt nicht so, daß der Druckabga
bezapfen gegen den Kolben gedrückt wird. Im unbetätigten Zu
stand des Bremskraftverstärkers wird deshalb der Druckabgabe
zapfen kippen, wodurch ein Spalt zwischen der Reaktionsschei
be und der Endfläche des Stellkolbens hervorgerufen wird.
Am Beginn einer Betätigung wird der Spalt zwischen dem Steu
erventil und dem Sitz des Stellkolbens geschlossen, womit
ein Einströmen von Luft in die Verstelldruckkammer bewirkt
wird. Zu diesem Zeitpunkt muß der Druck innerhalb der Ver
stelldruckkammer zum Druck innerhalb der Konstantdruckkammer
verschiedenartig sein. Jedoch strömt Luft von der Verstell
druckkammer durch den oben erwähnten Spalt zwischen der Reak
tionsplatte und der Stirnfläche des Kolbens in die Konstant
druckkammer. Das hat zum Ergebnis, daß der Bremskraftverstär
ker zu Beginn der Betätigung nicht schnell arbeitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Unterdruck-
Bremskraftverstärker zu schaffen, der von dem oben angespro
chenen Problem frei ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Unterdruck-Bremskraftverstär
ker mit einem eine Öffnung an seinem einen Ende aufweisenden
Gehäuseteil, mit einem durch die Öffnung sich in hermetisch
abgedichteter Weise erstreckenden Stellkolben, mit einem den
Innenraum eines Gehäuses in eine Konstantdruckkammer sowie
eine Verstelldruckkammer unterteilenden Membran, deren Außen
rand am Gehäuse hermetisch abgedichtet befestigt ist, mit
einer im Stellkolben ausgebildeten engen Bohrung, mit einem
Ventilstößel, der mit einer mit dem Bremspedal eines Kraft
fahrzeugs gekoppelten Schubstange verbunden sowie verschieb
bar in die enge Stellkolbenbohrung eingesetzt ist, mit einem
in den Stellkolben eingebauten Steuerventil, das im unbetä
tigten Zustand des Bremskraftverstärkers mit dem rückwärti
gen Ende des Ventilstößels in Anlage ist, mit einem das
Steuerventil betätigenden Mechanismus, so daß die Verstell
druckkammer in Abhängigkeit von der Betätigung oder der Ruhe
stellung des Bremspedals entweder mit der Konstantdruckkammer
oder mit der Atmosphäre in Verbindung kommt, mit einer im
Stellkolben ausgebildeten weiten Bohrung, die mit der engen
Stellkolbenbohrung in Verbindung steht, mit einem Druckab
gabezapfen, der ein in die weite Bohrung des Stellkolbens
verschiebbar eingesetztes rückwärtiges Endteil hat, und mit
einer zwischen das rückwärtige Endteil des Druckabgabezap
fens sowie den Stellkolben in dessen weite Bohrung eingebau
ten Reaktionsplatte erfindungsgemäß durch ein Halteglied,
dessen eines Ende am Stellkolben befestigt ist, dessen ande
res Ende unter Druck gegen das rückwärtige Endteil des Druck
abgabezapfens anliegt, so daß der Druckabgabezapfen die Reak
tionsplatte gegen den Stellkolben drückt, und das am Stell
kolben auf der Seite der Konstantdruckkammer angeordnet ist,
gelöst.
Da das die Axialbewegung des Druckabgabezapfens begrenzen
de Halteglied derart belastet ist, daß es den Druckabgabe
zapfen gegen den Kolben hin drückt, wenn der Bremskraftver
stärker unbetätigt ist, wird die Reaktionsplatte gegen die
Stirnfläche des Kolbens durch den Druckabgabezapfen gepreßt,
so daß die Abdichtung aufrechterhalten wird. Insofern strömt
keinerlei Luft in die Unterdruckkammer, wenn am Beginn der
Betätigung des Bremskraftverstärkers Luft in die Verstell
druckkammer einfließt. Folglich arbeitet der Bremskraftver
stärker am Beginn der Betätigung schnell.
Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die ein
zige Figur, die einen Längsschnitt durch einen erfindungs
gemäßen Unterdruck-Bremskraftverstärker zeigt, erläutert.
Der gemäß der Erfindung ausgebildete Unterdruck-Bremskraft
verstärker weist ein linkes Gehäuseteil 1 und ein rechtes
Gehäuseteil 2 auf, die gemeinsam eine Kammer 3 bilden, in
welcher eine Membran 4 angeordnet ist,deren äußerer Rand
zwischen die Gehäuseteile 1 und 2 eingeklemmt ist. Ein Ar
beits- oder Stellkolben 5 aus Kunstharz hat ein erweitertes
Teil 5 a, an dem der innere Rand der Membran 4 hermetisch be
festigt ist. Durch die Membran 4 und den Stellkolben 5 wird
das Innere der Kammer 3 in eine Konstantdruckkammer 6 und
eine Verstelldruckkammer 7 unterteilt.
Der Stellkolben 5 ist in seinem Zentrum mit einem Zylinderteil
8 ausgestattet, das sich durch eine im Zentrum des Gehäuses
2 ausgebildete Öffnung erstreckt, in der dieses Teil 8 ver
schiebbar ist. Eine Dichtung 9 stellt einen luftdichten Ab
schluß für die Öffnung her. Das rechte Ende einer Schubstange
10 ist mit einem (nicht gezeigten) Kraftfahrzeug-Bremspedal
verbunden, während das linke Ende als eine Kugel ausgebildet
und mit einem Ventilstößel 11 verbunden ist. Der Stellkolben
5 weist eine enge Bohrung auf, in der der Ventilstößel 11
verschiebbar gehalten ist. Mit dem Ventilstößel 11 arbeitet
ein Steuerventil 12 zusammen, das die Verbindung der Verstell
druckkammer 7 mit der Atmosphäre regelt. Das rechte Ende des
Steuerventils 12 ist am Zylinderteil 8 über einen Stützring
13 fest angebracht, so daß hier eine Abdichtung vorhanden
ist. Zwischen dem Stützring 13 und einer an der Schubstange
10 ausgebildeten Vertiefung ist eine Feder 14 gehalten, die
die Schubstange 10 und den Ventilstößel 11 nach rechts bela
stet.
Das linke Ende des Außenumfangs des Steuerventils 12 ist mit
dem Ventilstößel 11 in Anlage. Der Stellkolben 5 hat einen
dieses linke Ende umschließenden Ringsitz 15, der in Abhän
gigkeit vom Niederdrücken oder Freigeben des Bremspedals am
Steuerventil 12 anliegt oder von diesem gelöst ist. Die beiden
Druckkammern 6 und 7 werden miteinander durch Durchgänge
16 und 17 in Verbindung gebracht. Eine Rückstellfeder 18
drückt den Stellkolben 5 nach rechts, wenn der Bremskraftver
stärker unbetätigt ist. Der Stellkolben 5 ist mit einer Boh
rung 20 versehen, in die ein Keil 19 eingesetzt ist. Der
Außenumfang des Ventilstößels 11 ist mit einer Nut 21 ver
sehen, in die der Keil 19 so eingesetzt wird, daß sein
oberes Ende nicht festgehalten wird. lm unbetätigten Zustand
des Bremskraftverstärkers ist der Keil 19 mit der Wandfläche
der Bohrung 20 im Stellkolben 5, die vom Gehäuseteil 2 abge
wandt ist, in Berührung. Der Stellkolben 5 umfaßt des weiteren
eine weite Bohrung, die mit der engen Bohrung in Verbindung
steht. In der Wand der weiten Bohrung, die sich auf der Seite
der Konstantdruckkammer 6 befindet, ist eine Ringkehle 22
ausgebildet, in welche ein zylindrisches Endteil 24 des Druck
abgabezapfens 23 derart eingesetzt ist, daß dieses Endteil
24 den Stellkolben ringförmig einschließt. Eine aus Gummi
bestehende Reaktionsplatte 25 ist zwischen das zylindrische
Endteil 24 und den Ventilstößel 11 eingefügt.
Im unbetätigten Zustand des Bremskraftverstärkers ist die
Basis des Keils 19 mit dem Gehäuseteil 2 in Anlage, um eine
Rückwärtsbewegung des Stellkolbens 5 zu verhindern. Wenn der
Bremskraftverstärker betrieben wird, so wird der Druckabgabe
zapfen 23 bewegt, wobei diese Bewegung auf einen ersten Kol
ben 27 eines Hauptbremszylinders 26 übertragen wird. Damit
wird der erste Kolben 27 vorwärts oder nach links bewegt,
um den Druck in der Druckkammer 28 des Hauptbremszylinders
26 zu erhöhen. Im unbetätigten Zustand des Bremskraftverstär
kers ist die Druckkammer 28 über eine kleine Bohrung 29 mit
einem Speicher 30 in Verbindung, weshalb in der Kammer 28
kein Druck vorhanden ist. Wird der erste Kolben 27 vorwärts
bewegt, um die Druckkammer 28 gegen die kleine Bohrung 29
abzusperren, dann wird der Druck in der Kammer 28 erhöht.
Zwischen dem ersten Kolben 27 und dem zweiten Kolben 32 ist
eine Feder 31 angeordnet, die den ersten Kolben 27 ständig
nach rechts hin belastet. Die Bewegung des zweiten Kolbens
32 wird durch eine Anschlagschraube 33 begrenzt. Der erste
Kolben 27 und der zweite Kolben 32 sind über eine Stange 34
miteinander verbunden. Im in der Zeichnung dargestellten Zu
stand ist der Kolben 27 an einer Bewegung nach rechts gehin
dert, er ist jedoch nach links frei bewegbar, weil die Stange
34 sich unabhängig vom zweiten Kolben 32 nach links bewegen
kann. An der Innenfläche eines Rings 36 gleitet eine Dich
tungsmanschette hermetisch, um die Konstantdruckkammer 6 luft
dicht abzuschließen. Durch die Rückstellfeder 18 wird das
eine Ende eines Halteglieds 38 zur Anlage am Stellkolben 5
gebracht. Das andere Ende des Halteglieds 38 stößt gegen
die Stirnfläche des Druckabgabezapfens 23, die sich auf der
Seite der Konstantdruckkammer 6 befindet, an, um die axiale
Bewegung des Druckabgabezapfens 23 zu begrenzen. Das Halte
glied 38 bringt den Druckabgabezapfen 23 unter Druck gegen
den Stellkolben 5. Im freien Zustand nimmt das Halteglied
38 eine Gestalt an, wie sie in der Figur mit gestrichelten
Linien angegeben ist. Nach dem Zusammenbau des Bremskraftver
stärkers befindet sich das Halteglied 38 in der mit ausgezo
genen Linien angegebenen Lage. In diesem Zustand wird der
mittige Teil des Halteglieds 38 nach links hin verlagert und
liegt gegen die Stirnfläche des zylindrischen Endteils 24
des Druckabgabezapfens 23 an, auf den es einen Druck ausübt.
Der Bremskraftverstärker mit dem oben beschriebenen Aufbau
arbeitet in der folgenden Weise. Im in der Zeichnung darge
stellten Zustand ist der Bremskraftverstärker unbetätigt.
Wenn das Bremspedal niedergedrückt wird, um die Schubstange
10 nach links zu verlagern, dann wird das Steuerventil 12
zusammen mit dem Ventilstößel 11 durch die Wirkung der Feder
14 bewegt, bis es mit dem Ringsitz 15 zur Anlage kommt. Dann
wird der Ventilstößel 11 vom Steuerventil 12 gelöst, so daß
Luft durch den Durchgang 17 in die Verstelldruckkammer 7 flie
ßen kann. Insofern wird der Druck in der Kammer 7 zum Druck
in der Konstantdruckkammer 6 unterschiedlich. Durch diesen
Druckunterschied wird der Stellkolben 5 nach links bewegt,
wodurch die Reaktionsplatte 25 den Druckabgabezapfen 23 vor
wärts und nach links bewegt. Der Druckabgabezapfen 23 vermit
telt dem ersten Kolben 27 des Hauptbremszylinders 26 einen
nach links gerichteten Druck, so daß der Druck in der Druck
kammer 28 erhöht wird.
Wie aus der Beschreibung deutlich wird, drückt das Halte
glied, das ein Freiwerden des Druckabgabezapfens verhindert,
diesen Zapfen zum Kolben hin, wobei das Halteglied mit der
Stirnfläche des zylindrischen Teils des Druckabgabezapfens
in Anlage ist. Deshalb wird die Abdichtung zwischen der Reak
tionsplatte und dem vorderen Ende des Stellkolbens auch dann
gewährleistet, wenn der Bremskraftverstärker unbetätigt ist.
Folglich ist es unmöglich, daß Luft am Beginn einer Betäti
gung des Bremskraftverstärkers von der Verstelldruckkammer
an die Unterdruckkammer strömt. Damit arbeitet der Brems
kraftverstärker schnell, wie er auch in der Lage ist, die
zwischen dem Druckabgabezapfen und der Reaktionsplatte einge
schlossene Luft, wenn der Bremskraftverstärker zusammengebaut
wird, abzuführen.
Claims (4)
1. Unterdruck-Bremskraftverstärker
- - mit einem eine Öffnung an seinem einen Ende aufweisenden Gehäuseteil (2),
- - mit einem durch die Öffnung sich in hermetisch abgedich teter Weise erstreckenden Stellkolben (5, 8),
- - mit einer den Innenraum eines Gehäuses (2, 3) in eine Konstantdruckkammer (6) sowie eine Verstelldruckkammer (7) unterteilenden Membran (4), deren Außenrand am Ge häuse hermetisch abgedichtet gehalten und deren Innen rand am Außenumfang des Stellkolbens (5) hermetisch ab gedichtet befestigt ist,
- - mit einer im Stellkolben (5) ausgebildeten engen Bohrung,
- - mit einem Ventilstößel (11), der mit einer mit dem Brems pedal eines Kraftfahrzeugs gekoppelten Schubstange (10) verbunden sowie verschiebbar in die enge Stellkolben bohrung eingesetzt ist,
- - mit einem in den Stellkolben (5) eingebauten Steuerven til (12), das im unbetätigten Zustand des Bremskraft verstärkers mit dem rückwärtigen Ende des Ventilstößels (11) in Anlage ist,
- - mit einem das Steuerventil (12) betätigendem Mechanismus, so daß die Verstelldruckkammer (7) in Abhängigkeit von der Betätigung oder der Ruhestellung des Bremspedals entweder mit der Konstantdruckkammer oder mit der At mosphäre in Verbindung kommt,
- - mit einer im Stellkolben ausgebildeten weiten Bohrung, die mit der engen Stellkolbenbohrung in Verbindung steht,
- - mit einem Druckabgabezapfen (23), der ein in die weite Bohrung des Stellkolbens (5) verschiebbar eingesetztes rückwärtiges Endteil (24) hat, und
- - mit einer zwischen das rückwärtige Endteil (24) des Druckabgabezapfens (23) sowie den Stellkolben (5) in dessen weite Bohrung eingebauten Reaktionsplatte (25),
gekennzeichnet durch ein Halteglied (38), dessen eines
Ende am Stellkolben (5) befestigt ist, dessen anderes Ende
unter Druck gegen das rückwärtige Endteil (24) des Druck
abgabezapfens (23) anliegt, so daß der Druckabgabezapfen
die Reaktionsplatte (25) gegen den Stellkolben drückt,
und das am Stellkolben auf der Seite der Konstant
druckkammer (6) angeordnet ist.
2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das rückwärtige Endteil des Druckabgabezap
fens (23) einen Zylinderring (24) umfaßt, der in eine
am äußeren Rand des Bodens der im Stellkolben (5) vorhan
denen weiten Bohrung ausgebildete Ringkehle (22) einge
setzt und in dem die Reaktionsplatte (25) aufgenommen ist.
3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das eine Ende des Halteglieds (38)
am Stellkolben (5) durch eine in der Konstantdruckkammer
(6) angeordnete Feder (18) festgelegt ist, die bei ihrer
Ausdehnung den Stellkolben zur Verstelldruckkammer (7)
hin drückt.
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