DE3728659C2 - Unterdruck-Bremskraftverstärker - Google Patents
Unterdruck-BremskraftverstärkerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Unterdruck-Brems
kraftverstärker gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Ein Unterdruck-Bremskraftverstärker ist Gegen
stand der US-PS 4 587 885. 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.
Aus der JP 58-164467 A ist ein gattungsgemäßer
Unterdruck-Bremskraftverstärker bekannt, der einen Stellkolben
aufweist, der in einem Gehäuse angeordnet ist, das er an einer
Öffnung durchdringt. Im Inneren des Gehäuses ist eine
Unterdruckkammer sowie eine Arbeitsdruckkammer vorgesehen, die
durch eine Membran voneinander getrennt werden, deren Außenrand
am Gehäuse abgedichtet gehalten, und deren Innenrand am
Außenumfang des Stellkolbens abgedichtet befestigt ist. In dem
Stellkolben ist eine enge Bohrung ausgebildet, in der ein
Ventilstößel vorgesehen ist, der mit einer mit dem Bremspedal
eines Fahrzeuges gekoppelten Schubstange verbunden ist und in
der Bohrung verschiebbar angeordnet ist. Des weiteren ist in dem
Stellkolben ein Steuerventil angeordnet, das im unbetätigten
Zustand des Bremskraftverstärkers an dem rückwärtigen Ende des
Ventilstößels anlegt. In Abhängigkeit von der Betätigung bzw.
der Ruhestellung des Bremspedals wird die Arbeitsdruckkammer
entweder mit der Unterdruckkammer oder mit der Atmosphäre in
Verbindung gebracht. In einer Bohrung des Stellkolbens ist ein
Druckabgabezapfen eingesetzt, der ein verschiebbares
rückwärtiges Endteil aufweist, zwischen dem und der Stirnfläche
des Stellkolbens eine Reaktionsplatte angeordnet ist. Des
weiteren ist ein Halteglied vorgesehen, das mit seinem mittigen
Teil am rückwärtigen Endteil des Druckabgabezapfens anlegt und
mit seinem äußeren Ende durch eine in der Unterdruckkammer
angeordnete den Stellkolben in Richtung seiner Ruhestellung
beaufschlagende Rückstellfeder am Stellkolben festgelegt ist.
Ein ähnlich aufgebauter Unterdruck-Bremskraftverstärker ist aus
der Patentschrift US 41 17 769 bekannt. Auch dieser Unterdruck-
Bremskraftverstärker weist ein Halteglied auf, das einerseits am
Stellkolben und andererseits mit seinem inneren Endteil an dem
Druckabgabezapfen zur Begrenzung dessen axialer Bewegung
vorgesehen ist. Dieses Halteglied ist elastisch ausgebildet, um
eine radial gerichtete Federkraft zu erzeugen.
Dem Anmeldungsgegenstand liegt die Aufgabe zugrunde, den
gattungsgemäßen Unterdruck-Bremskraftverstärker derart
weiterzubilden, daß auch außer Betrieb des Bremskraftverstärkers
eine zuverlässige Abdichtung der Druckkammern gegeneinander
gewährleistet ist.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1
gelöst. Der erfindungsgemäße Unterdruck-Bremskraftverstärker
weist ein Halteglied auf, das im montierten Zustand über seinen
elastisch verlagerten mittigen Teil einen Druck auf das
rückwärtige Endteil des Druckabgabezapfens ausübt, wobei die
Reaktionsplatte abdichtend gegen die Stirnfläche des
Stellkolbens gedrückt wird. Auf diese Weise wird gewährleistet,
daß auch außer Betrieb des Bremskraftverstärkers die
Reaktionsplatte abdichtend gegen die Stirnfläche des
Stellkolbens gedrückt wird.
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 5a, 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 Unterdruckkammer 6 und
eine Arbeitsdruckkammer 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 Arbeits
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. Im 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 Unterdruckkammer 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 rückwärtige
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 Druckkammer 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 Unterdruckkammer 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 Arbeitsdruckkammer 7 flie
ßen kann. Insofern wird der Druck in der Kammer 7 zum Druck
in der Unterdruckkammer 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 38, das ein Freiwerden des Druckabgabezapfens 23 verhindert,
diesen Zapfen zum Kolben 5 hin, wobei das Halteglied 38 mit der
Stirnfläche des zylindrischen Teils des Druckabgabezapfens 23
in Anlage ist. Deshalb wird die Abdichtung zwischen der Reak
tionsplatte 25 und dem vorderen Ende des Stellkolbens 5 auch dann
gewährleistet, wenn der Bremskraftverstärker unbetätigt ist.
Folglich ist es unmöglich, daß Luft am Beginn einer Betäti
gung des Bremskraftverstärkers von der Arbeitsdruckkammer 7
an die Unterdruckkammer 6 strömt. Damit arbeitet der Brems
kraftverstärker schnell, und ist auch in der Lage, die
zwischen dem Druckabgabezapfen 23 und der Reaktionsplatte 25 einge
schlossene Luft, wenn der Bremskraftverstärker zusammengebaut
wird, abzuführen.
Claims (2)
1. Unterdruck-Bremskraftverstärker mit einem eine Öffnung an
seinem einen Ende aufweisenden Gehäuse, mit einem durch die
Öffnung sich abgedichtet erstreckenden Stellkolben, mit einer
den Innenraum des Gehäuses in eine Unterdruckkammer sowie eine
Arbeitsdruckkammer unterteilenden Membran, deren Außenrand am
Gehäuse abgedichtet gehalten und deren Innenrand am Außenumfang
des Stellkolbens abgedichtet befestigt ist, mit einer im
Stellkolben ausgebildeten engen Bohrung, mit einem
Ventilstößel, der mit einer mit dem Bremspedal eines
Kraftfahrzeuges gekoppelten Schubstange verbunden sowie
verschiebbar in die enge Bohrung eingesetzt ist, mit einem in
dem Stellkolben angeordneten Steuerventil, das im unbetätigten
Zustand des Bremskraftverstärkers an dem rückwärtigen Ende des
Ventilstößels in Anlage ist, wobei die Arbeitsdruckkammer in
Abhängigkeit von der Betätigung oder der Ruhestellung des
Bremspedals und damit des Ventilstößels entweder mit der
Unterdruckkammer oder mit der Atmosphäre in Verbindung kommt,
mit einer im Stellkolben auf der Seite der Unterdruckkammer
ausgebildeten weiten Bohrung, die mit der engen Bohrung in
Verbindung steht, mit einem Druckabgabezapfen, der ein in die
weite Bohrung des Stellkolbens verschiebbar eingesetztes
rückwärtiges Endteil hat, mit einer zwischen dem rückwärtigen
Endteil des Druckabgabezapfens sowie einer Stirnfläche des
Stellkolbens in dessen weiter Bohrung angeordneten
Reaktionsplatte, und mit einem Halteglied, das mit seinem
mittigen Teil am rückwärtigen Endteil des Druckabgabezapfens
anliegt und mit seinem äußeren Ende durch eine in der
Unterdruckkammer angeordnete, den Stellkolben in Richtung
seiner Ruhestellung beaufschlagende Rückstellfeder am
Stellkolben festgelegt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Halteglied (38) im montierten Zustand über seinen
elastisch verlagerten mittigen Teil einen Druck auf das
rückwärtige Endteil (24) des Druckabgabezapfens (23) ausübt,
wobei die Reaktionsplatte (25) abdichtend gegen die Stirnfläche
(5b) des Stellkolbens (5) gedrückt wird.
2. Unterdruck-Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das rückwärtige Endteil des
Druckabgabezapfens (23) einen Zylinderring (24) umfaßt, der in
eine am äußeren Rand des Bodens der im Stellkolben (5)
vorhandenen weiten Bohrung ausgebildete Ringkehle (22)
eingesetzt und in dem die Reaktionsplatte (25) aufgenommen ist.
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