DE3837549C2 - Zusammenbau eines Tandem-Unterdruckverstärkers mittels Durchsteckbolzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tandem-Unterdruckverstärker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein herkömmlicher Tandem-Unterdruckverstärker verwendet eine Kolbennabe, welche in ihrer Axialrichtung in zwei Teile unterteilt ist, wobei diese abgeteilten Teile dazu dienen, dazwischen den hinteren Verstärkerkolben und die hintere Membran einzuklemmen und zu halten, und wobei die abgeteilten Teile bei ihren Mittelabschnitten miteinander verbunden sind durch ein Schraubglied, welches auch zum Befestigen der Endwandplatte eines Verbindungszylinders verwendet wird, der sich von dem vorderen Verstärkerkolben bis auf eine Endfläche der Kolbennabe erstreckt. Siehe zum Beispiel japanische Gebrauchsmusteranmeldung, Offenlegungsnummer 205859/1986.

Bei einem Aufbau nach dem Stand der Technik ist jedoch die Kolbennabe im allgemeinen innen mit einer Mehrzahl von Kanä­ len versehen, um die Arbeitskammern mit den Vakuumkammern und der Atmosphäre in Verbindung zu setzen, und wenn die Kolbennabe axial in zwei Teile unterteilt ist, wie oben vor­ geschlagen, dann wird es nötig, ein Dichtungsglied zwischen die angepaßten Flächen der unterteilten Teile so zwischenzu­ schalten, daß es zum Zeitpunkt des Koppelns der beiden Teile jeden Verbindungskanal umgibt. Das macht den Aufbau kompli­ ziert. Außerdem kann bei dem Vorgang des Befestigens des Verbindungszylinders des vorderen Verstärkerkolbens an dem Mittelabschnitt der Kolbennabe durch ein Schraubglied das Anziehmoment des Schraubgliedes eine Drehung des vorderen Verstärkerkolbens bewirken, was dazu führt, daß die vordere Membran unerwünscht verdreht wird. Eine solche Verdrehung der vorderen Membran würde das Dichtungsvermögen und die Dauerhaftigkeit unerwünscht verschlechtern.

Aus der US-PS 36 03 208 ist ein Tandem-Unterdruckverstärker mit einer Kolbennabe und einem Ventilzylinder aus zwei getrennten Teilen vorgesehen, die durch Schrauben miteinander verbunden sind. Diese Schrauben dringen durch die Kolbennabe ein und ragen nach vorne hervor, wodurch der Hub des vorderen Verstärkerkolbens beschränkt wird, da die Schrauben die Vorderwand des Verstärkergehäuses berühren, bevor der vordere Verstärkerkolben die Vorderwand des Verstärkergehäuses erreicht.

Aus der US-4,658,704 und US-4,718,328 sind Tandem- Unterdruckverstärker bekannt, die Verbindungszylinder aufweisen, die kontinuierlich von dem vorderen Verstärkerkolben ausgebildet sind und einem vorderen Ende der Kolbennabe überlagert sind.

Aus der GB-21 76 856-A ist bekannt, einen Verbindungszylinder kontinuierlich an dem vorderen Verstärkerkolben anzuordnen und einem vorderen ende der Kolbennabe zu überlagern.

Aus der US-4,587,884 ist ein Tandem-Unterdruckverstärker gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt mit einem einstückig mit der Kolbennabe geformten Ventilzylinder mit nahtlosem ersten und zweiten Zweigkanal, wobei ein Verbindungszylinder einen zylindrischen Teil mit Boden und einer rückwärtigen Endplatte an diesem Boden aufweist und dieser hinten an dem vorderen Verstärkerkolben angeordnet und einem vorderen Ende der Kolbennabe überlagert ist, um den hinteren Verstärkerkolben in Zusammenarbeit mit der Kolbennabe zu verbinden.

Aus der US-4,043,251 ist es bekannt, Durchsteckschrauben zur Verbindung der rückwärtigen Endplatte mit einer Druckplatte eines Tandem-Unterdruckverstärkers vorzusehen.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, einen Tandem- Unterdruckverstärker von einfachem Aufbau zu schaffen, dessen Kolbennabe in einem einheitlichen Aufbau ausgebildet werden kann, und bei welchem jeweilige Membranen in ihrem richtigen Zustand gehalten werden können, ohne bei dem Zusammensetzen verdreht zu werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Tandem-Unterdruckverstärkers, weicher eine verbesserte Verstärkercharakteristik aufweist, indem die Verminderung der Druckaufnahmefläche des vorderen Verstärkerkolbens minimiert wird, welche herkömmlich durch das Vorsehen der Kolbennabe bewirkt würde.

Um die genannten Aufgaben zu lösen, sieht die Erfindung einen Tandem-Unterdruckverstärker, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Die Unteransprüche bilden den Gedanken der Erfindung besonders vorteilhaft weiter.

Aufgrund der obigen Anordnungen ist es möglich, den vorderen und den hinteren Verstärkerkolben sowie die vordere und die hintere Membran an der Kolbennabe zu befestigen, ohne die Kolbennabe in Teile zu unterteilen. Dies führt zu einem ver­ einfachten Aufbau des Verstärkers. Außerdem wird die fixierte Lagebeziehung dieser Komponenten erzielt durch eine Mehrzahl von Durchsteckbolzen, welche um die Achse der Kolbennabe herum so angeordnet sind, daß der vordere Verstärkerkolben und die Druckplatte durch die Durchsteckbolzen an einer Dreh­ bewegung gehindert werden. Dementsprechend werden die vordere und die hintere Membran bei dem Montagevorgang nicht verdreht, was das Dichtungsvermögen und die Dauerhaftigkeit der Membranen sicherstellt.

Aufgrund der Anordnung, daß die Mehrzahl von Durchsteckbolzen so geneigt sind, daß sie bei ihren Vorderenden der Kolbennabe näher kommen, wird es ermöglicht, den Durchmesser dieses Abschnitts der Kolbennabe zu vermindern, welcher an der Trennplatte gelagert ist, ohne durch die Durchsteckbolzen gestört zu werden. Folglich wird die Verminderung der Druck­ aufnahmefläche des vorderen Verstärkerkolbens, welche durch das Vorsehen der Kolbennabe bewirkt wird, minimiert, um die Verstärkercharakteristik des Unterdruckverstärkers zu verbessern.

Wenn die Durchsteckbolzen, die dazu dienen, die Kolbennabe, die Endwandplatte des Verbindungszylinders und die Druck­ glatte aneinander zu befestigen, von der Seite der Druckplatte eingeführt werden und dann Muttern auf die Spitzen der Bolzen aufgeschraubt werden, während die Kopf­ abschnitte der Bolzen in Eingriff mit Aussparungen angeordnet werden, die an der Druckplatte gegen Drehung ausgebildet sind, kann außerdem das Anziehen der Muttern, welche auf die Durchsteckbolzen aufgeschraubt werden, zuverlässig durchge­ führt werden, ohne ein gesondertes Werkzeug zum Festhalten der Durchsteckbolzen gegen Drehung zu verwenden, womit das Zusammensetzen des Verstärkers erleichtert wird. Da ferner das Anziehmoment der Muttern durch die Druckplatte aufgenommen wird und nicht auf die Kolbennabe ausgeübt wird, ist die Kolbennabe vorteilhafterweise stark ausgebildet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 bis 4 eine erste Ausführungsform eines Tandem- Unterdruckverstärkers gemäß der Erfindung, und zwar

Fig. 1 eine Seitenansicht des Verstärkers im Längsschnitt im Ruhezustand;

Fig. 2 und 3 Schnittansichten entlang den Linien II-II und III-III in Fig. 1; und

Fig. 4 eine teilweise längsgeschnittene Seitenansicht des Verstärkers in einem Zustand unmittelbar vor seiner Rückkehr in den Ruhezustand nach der Verstärker­ tätigkeit;

Fig. 5 bis 8 eine zweite Ausführungsform eines Tandem- Unterdruckverstärkers gemäß der Erfindung, und zwar

Fig. 5 eine Seitenansicht des Verstärkers im Längsschnitt im Ruhezustand;

Fig. 6 und 7 Schnittansichten entlang den Linien VI-VI und VII-VII in Fig. 5; und

Fig. 8 eine teilweise längsgeschnittene Seitenansicht des Verstärkers in einem Zustand unmittelbar vor seiner Rückkehr in den Ruhezustand nach der Verstärker­ tätigkeit.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform. Wie in Fig. 1 zu sehen, weist ein Tandem-Unterdruckverstärker B ein Verstärkergehäuse 1 auf, welches bei seiner Vorderfläche an einem Hauptbremszylinder M angebracht ist, der durch den Verstärker B zu betätigen ist.

Das Verstärkergehäuse 1 umfaßt eine vordere und eine hintere Gehäusehälfte 1a und 1b, welche an ihren gegenüberliegenden Enden miteinander verbunden sind, und eine ringförmige Trenn­ platte 1c, die zwischen die Gehäusehälften 1a, 1b eingeklemmt ist und das Innere des Verstärkergehäuses 1 in eine vordere Gehäusekammer 2 und eine hintere Gehäusekammer 3 unterteilt.

Die hintere Gehäusehälfte 1b wird an einem nicht gezeigten Fahrzeugkörper gehalten.

Die vordere Gehäusekammer 2 ist unterteilt in eine vordere Vakuumkammer 2a auf der Vorderseite und eine vordere Arbeits­ kammer 2b auf der Rückseite durch einen vorderen Verstärkerkolben 4, der in der Kammer 2 vorwärts und rückwärts hin- und herbewegbar untergebracht ist, sowie durch eine vordere Membran 5, welche dem vorderen Verstärkerkolben 4 überlagert und daran befestigt ist, und welche zwischen der vorderen Gehäusehälfte 1a und der Trennplatte 1c festgeklemmt ist. Die hintere Gehäusekammer 3 ist unterteilt in eine hintere Vakuumkammer 3a auf der Vorderseite und eine hintere Arbeitskammer 3b auf der Rückseite durch einen hinteren Verstärkerkolben 6, welcher vorwärts und rückwärts hin- und herbewegbar untergebracht ist, sowie durch eine hintere Membran 7, welche der hinteren Fläche des hinteren Verstärkerkolbens 6 überlagert und daran befestigt ist, und welche zusammen mit der Trennplatte 1c zwischen den beiden Gehäusehälften 1a und 1b gehalten wird.

Der vordere und der hintere Verstärkerkolben 4 bzw. 6 sind jeweils aus einer Stahlplatte zu einer ringförmigen Gestalt ausgebildet, und diese Kolben sind auf die nachfolgend beschriebene Art an entgegengesetzten Enden einer zylin­ drischen Kolbennabe 10 befestigt, welche aus einem Kunstharz­ material gebildet ist und verschiebbar an dem inneren Umfangsteil der Trennplatte 1c über eine Büchse 8 und ein Dichtungsglied 9 gelagert ist.

Bei der vorderen Endfläche der Kolbennabe 10 ist ein kreis­ förmiger ausgesparter Teil 11 ausgebildet, welcher eine Tiefe von etwa der Hälfte der axialen Länge der Kolbennabe 10 besitzt, und ein Flansch 12 ragt radial von der äußeren Umfangsfläche der Kolbennabe 10 vor an einer Stelle, die von deren hinterem Ende ein wenig entfernt ist. In den ausgespar­ tem Teil 11 ist ein Verbindungszylinder 13 eingesetzt, wel­ cher kontinuierlich von dem inneren Umfangsende des vorderen Verstärkerkolbens 4 geformt ist und mit einer Endwandplatte 13a ausgerüstet ist. Eine Druckplatte 14 ist auf die hintere Endfläche der Kolbennabe 10 aufgelegt, um das innere Umfangsende der hinteren Verstärkerkolbens 6 in Zusammenar­ beit mit dem radialen Flansch 12 festzuklemmen. Die drei Komponenten, nämlich die Druckplatte 14, die Kolbennabe 10 und die Endwandplatte 13a sind miteinander verbunden zu einem einheitlichen Aufbau mittels einer Mehrzahl (drei in der dar­ gestellten Ausführungsform) von Durchsteckbolzen 15, welche die Achse der Kolbennabe 10 umgeben, und Muttern 16, die auf die jeweiligen Durchsteckbolzen 15 aufgeschraubt sind.

Bei der Montage der Komponenten werden ein innerer Umfangs­ wulst 5a der vorderen Membran 5 und ein ringförmiger Halter 17, der die äußere Umfangsfläche und die hintere Fläche des Umfangswulstes 5a umschließt, festgeklemmt zwischen dem vor­ deren Verstärkerkolben 4 und der vorderen Endfläche der Kolbennabe 10, während ein innerer Umfangswulst 7a der hinte­ ren Membran 7, der das innere Umfangsende des hinteren Verstärkerkolbens 6 umschließt, zwischen dem Flansch 12 und der Druckplatte 14 festgeklemmt wird. Wenn der vordere und der hintere Verstärkerkolben 4 bzw. 6 und die Kolbennabe 10 miteinander verbunden werden, werden dementsprechend die inneren Umfangswulste 5a und 7a der jeweiligen Membranen 5 und 7 an den entsprechenden Verstärkerkolben 4 und 6 befestigt.

In der Kolbennabe 10 sind Bolzenlöcher 18 zum Einfügen der Durchsteckbolzen 15 vorgesehen, und diese Bolzenlöcher sind mit einer Dichtungseinrichtung 19 ausgerüstet, um eine Verbindung zwischen der vorderen Vakuumkammer 2a und der hinteren Arbeitskammer 3b durch die Bolzenlöcher 18 hindurch zu ver­ hindern. Ferner ist ein Dichtungsglied 20 zwischen der End­ wandplatte 13a und der Kolbennabe 10 so vorgesehen, daß es die Mehrzahl der Durchsteckbolzen 15 umgibt, wodurch eine Verbindung eines ersten und eines zweiten Zweigkanals 30 und 31, die später beschrieben werden, durch Zwischenräume hindurch gesperrt wird, welche zwischen Anschlagflächen der Endwandplatte 13a und der Kolbennabe 10 gebildet werden.

Jeder Durchsteckbolzen 15 besitzt einen winkelig geformten Kopf, in der dargestellten Ausführungsform einen quadra­ tischen Kopf 15a, der in der montierten Stellung auf der Seite der hinteren Arbeitskammer 3b gelegen ist, und eine Aussparung 21, welche die gleiche Form wie der quadratische Kopf 15a aufweist (siehe Fig. 2), ist in der Druckplatte 14 ausgebildet, um den Kopf 15a gegen relative Drehung aufzunehmen.

Die Durchsteckbolzen 15 und Muttern 16 werden auch dazu ver­ wendet, eine Auflageplatte 22 an der Endwandplatte 13a der Verbindungszylinders 13 zu befestigen. Die Auflageplatte 22 ist bei ihren Abschnitten zwischen den benachbarten Muttern 16 teilweise angehoben auf ein Niveau über dem Niveau der Muttern 16, um dadurch eine Mehrzahl von Auflageteilen 22a vorzusehen (siehe Fig. 3). Eine Rückstellfeder 23 ist zusam­ mengedrückt zwischen diesen Auflageteilen 22a und der vorde­ ren Gehäusehälfte 1a angebracht. Die Federkraft der Rückstellfeder 23 drückt die Kolbennabe 10 und daher beide Verstärkerkolben 4 und 6 ständig in der Rückzugsrichtung. Die Grenze der Zurückziehung der Verstärkerkolben 4 und 6 ist festgelegt, indem zugelassen wird, daß eine Anzahl von Vorsprünge 24, die sich auf der hinteren Fläche der hinteren Membran 7 erheben, an die hintere Wand des Verstärkergehäuses 1 anschlagen.

Ein Ventilzylinder 25 erstreckt sich einteilig von dem hinte­ ren Ende der Kolbennabe 10, und dieser Ventilzylinder 25 ist über eine Büchse 27 und ein Dichtungsglied 28 verschiebbar gelagert an einem hinteren Verlängerungszylinder 26, welcher von der hinteren Wand des Verstärkergehäuses 1 derart vorragt, daß er den Ventilzylinder 25 überdeckt.

Die vordere Vakuumkammer 2a ist mit einer nicht gezeigten Vakuumdruckquelle verbunden (zum Beispiel mit dem Inneren eines Ansaugkrümmers eines Verbrennungsmotors) über ein Vakuumeinleitungsrohr 29 und ferner mit der hinteren Vakuum­ kammer 3a über den ersten Zweigkanal 30, der in der Kol­ bennabe 10 ausgebildet ist. Die vordere und die hintere Arbeitskammer 2b und 3b stehen in Verbindung miteinander über den zweiten Zweigkanal 31, der in der Kolbennabe 10 ausgebil­ det ist, und es ist so eingerichtet, daß diese Arbeitskammern 2b und 3b durch ein Steuerventil 32 in abwechselnde Verbindung gesetzt werden mit der vorderen und hinteren Vakuumkammer 2a bzw. 3a oder mit einer Einlaßöffnung 33 für Atmosphärenluft, welche sich an einer Endwand 26a des hinteren Verlängerungszylinders 26 öffnet.

Innerhalb des Ventilzylinders 25 sind eine Eingabestange 35, die zu einem Bremspedal 34 führt, sowie das Steuerventil 32 angeordnet, welches durch die Eingabestange 35 in folgender Weise gesteuert wird. Der Ventilzylinder 25 nimmt in seinem Vorderteil einen Ventilkolben 38 verschiebbar auf, welcher seinerseits mit dem Vorderende der Eingabestange 35 verbunden ist, die durch die Einlaßöffnung 33 hindurchragt, um so eine Schwingbewegung der Eingabestange 35 um ihr Vorderende herum zuzulassen. Die innere Umfangsfläche des Ventilzylinders 25 ragt teilweise radial nach innen vor, um einen ringförmigen ersten Ventilsitz 40₁ zu bilden, derart, daß er einen ring­ förmigen zweiten Ventilsitz 40₂ umgibt, welcher bei der hin­ teren Endfläche des Ventilkolbens 38 ausgebildet ist. Innerhalb des Ventilzylinders 25 ist ein Ventilkörper 41 zum Zusammenwirken mit den Ventilsitzen 40₁ und 40₂ angeordnet. Der Ventilkörper 41 besteht aus Gummi und besitzt eine rohr­ förmige Gestalt mit offenem Vorder- und Hinterende. Der hintere Endteil oder Basisendteil 41a des Ventilkörpers 41 wird in innigem Kontakt mit der inneren Umfangsfläche des Ventilzylinders 25 gehalten durch eine Haltehülse 42, welche an der inneren Umfangsfläche des Ventilzylinders 25 ange­ bracht ist. Der Ventilkörper 41 umfaßt ferner einen flexiblen Teil 41b geringer Dicke, der von dem Basisendteil 41a radial einwärts gebogen ist, und einen Ventilteil 41c großer Dicke, der sich von dem Vorderende des flexiblen Teiles 41b erstreckt. Der Ventilteil 41c ist gegenüber dem ersten und dem zweiten Ventilsitz 40₁ und 40₂ gelegen.

Der Ventilteil 41c ist aufgrund der Verformung des flexiblen Teiles 41b vorwärts und rückwärts verschiebbar und ist so ausgelegt, daß er in seiner vorgerückten Stellung auf dem ersten und zweiten Ventilsitz 40₁ und 40₂ aufliegt und zum Zeitpunkt seiner Zurückziehung durch das Vorderende der Haltehülse 42 aufgenommen wird.

Eine ringförmige Verstärkungsplatte 43 ist in dem Ventilteil 41c eingebettet, und eine Ventilfeder 44 ist zwischen der Verstärkungsplatte 43 und der Eingabestange 35 so zusammenge­ drückt, daß sie den Ventilteil 41c zu den beiden Ventilsitzen 40₁ und 40₂ hin vorspannt.

Zu der Innenfläche des Ventilzylinders 25 öffnen sich ein Ende des ersten Zweigkanals 30 bei einer Stellung außerhalb des-ersten Ventilsitzes 40₁ und ein Ende des zweiten Zweig­ kanals 31 bei einer Stellung innerhalb es Ventilsitzes 40₁.

Das Innere des- zweiten Ventilsitzes 40₂ steht mit der Einlaßöffnung 33 für Umgebungsluft in Verbindung durch das hohle Innere des Ventilkörpers 4 und der Haltehülse 42.

Der Ventilkörper 41, die Ventilfeder 44, der erste Ventilsitz 40₁ und der zweite Ventilsitz 40₂ bilden das Steuerventil 32.

Eine Rückstellfeder 45 ist zwischen der Eingabestange 35 und der Haltehülse 42 zusammengedrückt, um auf diese Weise die Eingabestange 35 zu ihrer Zurückziehungsgrenze zu drängen.

Die Grenze der Zurückziehung der Eingabestange 35 ist festge­ legt, indem eine Anschlagplatte 46, welche auf die Eingabe­ stange 35 derart aufgeschraubt ist, daß ihre Stellung relativ zu der Eingabestange in Vorrück- und Rückzugsrichtung verstellbar ist, zugelassen wird gegen die Innenfläche der Endwand 26a des hinteren Verlängerungszylinders 26. Daher führt das Drehen der Anschlagplatte 46 zu einer Veränderung der Aufschraubstellung der Anschlagplatte 46 auf der Eingabe­ stange 35, womit ermöglicht wird, die Rückziehungsgrenze der Eingabestange 35 nach vorn oder hinten zu verstellen. Das Fixieren der Anschlagplatte 46 nach ihrer Einstellung wird bewirkt durch Festziehen einer Sicherungsmutter 47, welche ebenfalls auf die Eingabestange 35 aufgeschraubt wird. Die Anschlagplatte 46 ist mit einem Lüftungsloch 48 versehen, um auf diese Weise die Einlaßöffnung 33 für die Umgebungsluft nicht zu blockieren.

Ein Luftfilter 49 ist an dem Ventilzylinder 25 derart ange­ bracht, daß er die Eingabestange 35 umgibt zum Zweck der Filterung der Luft, die durch die Einlaßöffnung 33 in den Ventilzylinder 25 einzusaugen ist. Der Luftfilter 49 ist aus einem Material gebildet, das genügend weich ist, um eine relative Verstellung zwischen der Eingabestange 35 und dem Ventilzylinder 25 nicht zu verhindern.

An der Kolbennabe 10 ist eine größere Zylinderbohrung 37 ausgebildet, die sich zu deren vorderem Mittelabschnitt öffnet, sowie eine kleinere Zylinderbohrung 36, die sich bei ihren gegenüberliegenden Enden zu der größeren Zylinder­ bohrung 37 bzw. dem Ventilzylinder 25 öffnet. Innerhalb der kleineren Zylinderbohrung 36 gleitet ein Reaktionskolben 52, welcher einteilig mit dem Ventilkolben 38 ausgebildet ist oder an diesen anschlägt. Innerhalb der größeren Zylinder­ bohrung 37 gleiten ein elastischer Kolben 50, der dem Reak­ tionskolben 52 gegenüberliegt, und ein Ausgangskolben 51, der auf der Vorderfläche des elastischen Kolbens 50 aufliegt. Die innere Umfangskante der Endwandplatte 13a erstreckt sich derart, daß sie die Öffnung der größeren Zylinderbohrung 37 teilweise bedeckt, und dient dazu, zu verhindern, daß der Ausgangskolben 51 aus der größeren Zylinderbohrung 37 herausfällt.

Eine Ausgabestange 53 ragt von der Vorderfläche des Ausgangs­ kolbens 51 vor und ist betriebsmäßig mit einem Kolben 55 des oben erwähnten Hauptbremszylinders M verbunden.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform wird anschließend beschrieben. Wenn der Unterdruckverstärker B sich im Ruhezu­ stand befindet, nimmt das Steuerventil 32 eine Neutral­ stellung ein, wobei sein Ventilteil 41c auf den ersten und zweiten Ventilsitz 40₁ und 40₂ aufliegt, womit die vordere und die hintere Arbeitskammer 2b und 3b außer Verbindung sowohl mit den Vakuumkammern 2a und 3a als auch mit der Umgebungsluft-Einlaßöffnung 33 gesetzt werden. Wenn das Steuerventil 32 in dieser Stellung gehalten wird, wird Unter­ druck von der Vakuumdruckquelle durch das Vakuumeinlaßrohr 29 in die beiden Vakuumkammern 2a und 3a eingeleitet und gespei­ chert, während in den Arbeitskammern 2b und 3b Unterdruck gespeichert wird, welcher angemessen mit der Umgebungsluft verdünnt worden ist. Dadurch wird eine Druckdifferenz erzeugt zwischen der vorderen Vakuumkammer 2a und der Arbeitskammer 2b und ebenso zwischen der hinteren Vakuumkammer 3a und der Arbeitskammer 3b, und diese Druckdifferenz ergibt eine leichte Vorrückkraft auf den vorderen und den hinteren Verstärkerkolben 4 und 6. Diese Vorrückkraft ist mit der Federkraft der Rückstellfeder 23 so ausbalanciert, daß sie die Verstärkerkolben 4 und 6 in Stellungen hält, die gegenüber ihren jeweiligen Zurückziehungsstellungen leicht vorgerückt sind.

Wenn das Bremspedal 34 niedergedrückt wird, um ein Fahrzeug zu bremsen, und die Eingabestange 35 und der Ventilkolben 38 zum Vorrücken veranlaßt werden, bewegt sich der zweite Ventilsitz 40₂, da die Verstärkerkolben 4 und 6 in dem anfänglichen Betriebsstadium in Ruhe bleiben, prompt von dem Ventilteil 41c weg und bringt beide Arbeitskammern 2b und 3b in Verbindung mit der Umgebungsluft-Einlaßöffnung 33. Folg­ lich wird die Umgebungsluft sanft von der Einlaßöffnung 33 in die Arbeitskammern 2b und 3b eingeleitet zwischen dem zweiten Ventilsitz 40₂ und dem Ventilteil 41c hindurch und durch den zweiten Zweigkanal 31. Der Druck innerhalb der Arbeitskammern 2b und 3b steigt also auf ein Niveau über dem Druck in den Vakuumkammern 2a und 3a und bildet eine starke Vorrückkraft, welche auf einer Druckdifferenz zwischen den Kammern 2a, 3a und 2b, 3b beruht, und welche bewirkt, daß beide Verstärker­ kolben 4 und 6 gut ansprechend gegen die Kraft der Rückstell­ feder 23 vorrücken. Folglich wird der Kolben 55 des Hauptbremszylinders M mittels der Ausgabestange 53 nach vorn getrieben. Der Hauptbremszylinder M wird also ohne Verzögerung in Reaktion auf das Niederdrücken des Bremspedals 34 zum Bremsen des Fahrzeugs betätigt.

Während dieser Bremstätigkeit wird der Ventilkolben 38 zusam­ men mit der Eingabestange 35 vorgerückt und schlägt über den Reaktionskolben 52 an den elastischen Kolben 50 an. Der elastische Kolben 50 ist zu dieser Zeit deformiert und ausge­ beult zu der kleineren Zylinderbohrung 36 bei Empfang der Operationsreaktionskraft von den beiden Verstärkerkolben 4 und 6, und ein Teil der Reaktionskraft wirkt auf den Reak­ tionskolben 52. Diese partielle Reaktionskraft wird über den Ventilkolben 38 und die Eingabestange 35 zu dem Bremspedal 34 rückgekoppelt. Diese Reaktionskraft erlaubt es der Bedienungsperson, die Ausgabegröße der Ausgabestange 53, daß heißt, die Größe der Bremskraft zu fühlen.

Wenn die Niederdrückkraft auf das Bremspedal 34 oder die Ein­ gabe an die Eingabestange 35 auf ein derartiges Niveau zunimmt, daß die Ausgabe von der Ausgabestange 53 die Grenze der Verstärkertätigkeit überschreitet, wird der Ventilkolben 38 dazu gebracht, mit seiner Vorderfläche an die Kolbennabe 10 anzuschlagen, und dann wird die gesamte Eingabegröße über den Ventilkolben 38, die Kolbennabe 10, den elastischen Kolben 50 und den Ausgangskolben 51 auf die Ausgabestange 53 übertragen. Infolgedessen wird die Summe einer Vorrückkraft, welche durch eine Druckdifferenz entsteht, die bei den Verstärkerkolben 4 und 6 veranlaßt wird, und einer Vorrückkraft, die von der Eingabegröße abgeleitet wird, von der Ausgangsstange 53 abgegeben.

Wenn dann die Niederdrückkraft von dem Bremspedal 34 gelöst wird, beginnt zunächst die Eingabestange 35, sich zusammen mit dem Ventilkolben 38 zurückzuziehen aufgrund der Feder­ kraft der Rückstellfeder 45, und läßt zu, daß der zweite Ventilsitz 40₂ auf dem Ventilteil 41c des Ventilkörpers 41 aufsitzt, und läßt gleichzeitig zu, daß sich der Ventilteil 41c von dem ersten Ventilsitz 40₁ trennt. Dadurch werden die Arbeitskammern 2b und 3b mit den Vakuumkammern 2a bzw. 3a in Verbindung gesetzt, um unmittelbar die Druckdifferenz in jeden der Verstärkerkolben 4 und 6 zu beseitigen. Dement­ sprechend werden die Verstärkerkolben 4 und 6 durch die Federkraft der Rückstellfeder 23 zurückgezogen, wobei die Tätigkeit des Hauptbremszylinders M ausgeschaltet wird. Wenn die Eingabestange 35 zu ihrer Zurückziehungsgrenze zurück­ kehrt, welche durch das Anschlagen der Anschlagplatte 46 an die Endwand 26a des hinteren Verlängerungszylinders 26 erhal­ ten wird, kehrt der hintere Verstärkerkolben 6 einmal zu seiner in Fig. 4 gezeigten Rückziehungsgrenze zurück, wobei zugelassen wird, daß die Vorsprünge 24 an der hinteren Membran 7 an die Rückwand des Verstärkergehäuses 1 anschla­ gen, und danach setzt sich der erste Ventilsitz 40₁ auf den Ventilteil 41c auf, während der zweite Ventilsitz 40₂ sich von dem Ventilteil 41c wegbewegt. Dies läßt wieder Umgebungs­ luft in beide Arbeitskammern 2b und 3b ein und bewirkt eine gewisse Druckdifferenz zwischen den Vakuumkammern und den Arbeitskammern in den Verstärkerkolben 4 und 6, um die Verstärkerkolben um eine kleine Strecke vorzurücken. Diese Vorrückbewegung beseitigt einen kleinen Spielraum, welcher zwischen dem zweiten Ventilsitz 40₂ und dem Ventil 41c vor­ handen gewesen ist, und dadurch wird das Steuerventil 32 in seine anfängliche Neutralstellung gebracht. Die Arbeits­ kammern 2b und 3b haben also einen Unterdruck gespeichert, welcher mit der Atmosphärenluft verdünnt worden ist, und der Unterdruckverstärker B nimmt den Ruhezustand von Fig. 1 an.

In dem so aufgebauten Tandem-Unterdruckverstärker B sind die drei Komponenten, nämlich die Kolbennabe 10, die Endwand­ platte 13a des Verbindungszylinders 13, welche einteilig mit dem vorderen Verstärkerkolben 4 ausgebildet ist, sowie die Druckplatte 14 zum Festklemmen des hinteren Verstärkerkolbens in Zusammenarbeit mit der Kolbennabe 10 miteinander verbunden durch eine Mehrzahl von Durchsteckbolzen 15, die die Achse der Kolbennabe 10 umgebend angeordnet sind, und auf die Durchsteckbolzen 15 aufgeschraubte Muttern 16, und außerdem wird der innere Umfangswulst 5a der vorderen Membran 5 fest­ geklemmt und gehalten zwischen dem vorderen Verstärkerkolben 4 und der Kolbennabe 10, während der innere Umfangswulst 7a der hinteren Membran 7 zwischen dem hinteren Verstärkerkolben 6 und der Druckplatte 14 festgeklemmt und gehalten wird. Bei dieser Anordnung können der vordere und hintere Verstärker­ kolben 4 und 6 sowie die vordere und hintere Membran 5 und 7 einheitlich mit der Kolbennabe 10 verbunden werden, ohne die Kolbennabe 10 in herkömmlicher Weise in Teile zu unterteilen. Da ferner die Drehbewegung der Endwandplatte 13a des Verbin­ dungszylinders 13 und der Druckplatte 14 durch die Mehrzahl von Durchsteckbolzen 15 unterdrückt wird, ist sichergestellt, daß die Platten sich während des Festziehens der Muttern 16 nicht drehen, wodurch ein Verdrehen der vorderen und hinteren Membran 5 und 7 vermieden wird.

Da die quadratischen Köpfe 15a der jeweiligen Durchsteck­ bolzen 15 mit den zugeordneten quadratischen Aussparungen 21 an der Druckplatte 14 in drehfestem Eingriff stehen, wird kein besonderes Werkzeug zum Verhindern einer Drehung der Durchsteckbolzen 15 bei ihrer Montage erforderlich, und die Muttern 16 können zuverlässig angezogen werden. Ferner wird das Anziehmoment der Muttern 16 durch die Druckplatte 14 aufgenommen und wird nicht auf die Kolbennabe übertragen, so daß die Kolbennabe 10, selbst wenn sie aus Kunstharzmaterial gebildet ist, frei von Drehung und Bruch ist, welche anderen­ falls aufgrund eines starken Anziehmomentes der Muttern 16 bewirkt würde.

Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung anhand der Fig. 5 bis 8 beschrieben.

Wie aus den Figuren ersichtlich, unterscheidet sich diese zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform darin, daß jeweilige Durchsteckbolzen 15 und Bolzenlöcher 18′, durch welche die Bolzen eindringen, so geneigt sind, daß sie der Achse der Kolbennabe 10′ näher kommen bei ihrer vorderen Seite als bei ihrer hinteren Seite, daß die Bodenwand des kreisförmigen ausgesparten Teiles 11′ abgeschrägt derart geneigt ist, daß sie zu der Achse der Kolbennabe 10′ hin eine allmählich vergrößerte Tiefe aufweist, und daß die Endwand­ platte 13a′ des Verbindungszylinders 13′ sowie die Auflageplatte 22′ abgeschrägt geneigt sind in Übereinstimmung mit der Bodenwand des kreisförmigen ausgesparten Teiles 11′,ß und ferner darin, daß eine Ringnut 56 zwischen der inneren Umfangskante der Endwandplatte 13a′ des Verbindungszylinders 13′ sowie der gegenüberliegenden Flächen der Kolbennabe 10′ und der Auflageplatte 22′ festgelegt ist, um ein Herausfallen des Ausgangskolbens 51 zu verhindern, und in dieser Ringnut 56 ein Sprengring 57 angebracht ist, welcher zu der größeren Zylinderbohrung 37 offenliegt. Es sollte auch beachtet werden, daß Teile an der hinteren Fläche der Kolbennabe 10′ zum Halten der quadratischen Köpfe 15a der Durchsteckbolzen 15 und die Aussparungen 21′ an der Druckplatte 14′ gleich­ falls so geneigt sind, daß sie mit der geneigten Bodenwand des kreisförmigen ausgesparten Teiles 11′ übereinstimmen. Diese zweite Ausführungsform ist in den übrigen oben nicht erwähnten Abschnitten grundsätzlich ähnlich wie die erste Ausführungsform aufgebaut, und daher sind entsprechende Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Bei dieser zweiten Ausführungsform sind die Vorderenden der Durchsteckbolzen 15, auf welche die Muttern 16 aufgeschraubt sind, näher an der Achse der Kolbennabe 10′ gelegen als bei der ersten Ausführungsform, so daß es möglich wird, den Durchmesser dieses Abschnitts der Kolbennabe 10′ zu vermindern, welche durch die Trennplatte 1c gehalten wird, ohne durch die Durchsteckbolzen 15 gestört zu werden. Dies führt dazu, daß die Verminderung der Druckaufnahmefläche des vorderen Verstärkerkolbens 4, welche durch die Kolbennabe 10′ verursacht sein kann, minimiert werden kann.

Claims (10)

1. Tandem-Unterdruckverstärker (B) mit einem Verstärkergehäuse (1) und einer Trennplatte (1c), die an dem Verstärkergehäuse (1) befestigt ist, um dessen Inneres in eine vordere Gehäusekammer (2) und eine hintere Gehäusekammer (3) zu unterteilen, wobei die vordere Gehäusekammer (2) in eine vorne gelegene vordere Vakuumkammer (2a) und eine hinten gelegene vordere Arbeitskammer (2b) unterteilt ist durch einen vorderen Verstärkerkolben (4) und eine vordere Membran (5), die an der Rückseite des vorderen Verstärkerkolbens (4) anliegt, und die hintere Gehäusekammer (3) in eine vorne gelegene hintere Vakuumkammer (3a) und eine hinten gelegene hintere Arbeitskammer (3b) unterteilt ist durch einen hinteren Verstärkerkolben (6) und eine hintere Membran (7), die an der Rückseite des hinteren Verstärkerkolbens anliegt, und
wobei der vordere Verstärkerkolben (4), die vordere Membran (5), der hintere Verstärkerkolben (6) und die hintere Membran (7) miteinander verbunden sind durch eine Kolbennabe (10; 10′), die verschiebbar an der Trennplatte (1c) gelagert ist und zu einer Ausgabestange (53) führt, wobei ein Ventilzylinder (25) kontinuierlich an dem hinteren Ende der Kolbennabe (10; 10′) angesetzt ist und mit dieser verschiebbar ist,
wobei in dem Ventilzylinder (25) eine hin- und herschiebbare Eingabestange (35) sowie ein Steuerventil (32) angeordnet sind, um die vordere und die hintere Arbeitskammer (2b, 3b) abwechselnd mit Umgebungsluft und mit der vorderen und hinteren Vakuumkammer (2a, 3a) in Verbindung zu setzen, dadurch gekennzeichnet,
daß ein topfförmiger Verbindungszylinder (13; 13′) kontinuierlich an dem vorderen Verstärkerkolben (4) angeformt ist und dem vorderen Ende der Kolbennabe (10; 10′) überlagert ist, daß eine ringförmige Druckplatte (14; 14′) dem hinteren Ende der Kolbennabe (10, 10′) überlagert ist um den hinteren Verstärkerkolben (6) in Zusammenarbeit mit der Kolbennabe (10, 10′) festzuklemmen′ wobei mehrere Durchsteckbolzen (15) um die Achse der Kolbennabe (10; 10′) herum angeordnet sind und die Kolbennabe (10; 10′), die bodenseitige Endwandplatte (13a; 13a′) des Verbindungszylinders (13; 13′) und die Druckplatte (14; 14′), diese jeweils durchsetzend, zu einem einheitlichen Aufbau verbinden und dabei einen inneren Umfangswulst (5a) der vorderen Membran (5) zwischen dem vorderen Verstärkerkolben (4) und der Kolbennabe (10; 10′) halten sowie auch einen inneren Umfangswulst (7a) der hinteren Membran (7) zwischen dem hinteren Verstärkerkolben (6) und der Druckplatte (14; 14′) halten,
daß der Ventilzylinder (25) einstückig mit der Kolbennabe (10; 10′) geformt ist, wobei in der Kolbennabe (10; 10′) ein erster Zweigkanal (30) zur Verbindung der Vakuumkammern (2a, 3a) mit dem Inneren des Ventilzylinders (25) und ein zweiter Zweigkanal (31) zur Verbindung der Arbeitskammern (2b, 3b) mit dem Inneren des Ventilzylinders (25) ausgeformt ist,
wobei eine Rückstellfeder (23) die Kolbennabe (10, 10′) an einem Auflageteil (22a; 22a′) in die zurückgezogene Stellung drückt, wobei das Auflageteil (22a; 22a′) in dem Verbindungszylinder (13a; 13a′) im Bereich dessen Boden jedoch vor diesem angeordnet ist.

2. Tandem-Unterdruckverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchsteckbolzen (15) so angeordnet sind,
daß sie an der Vorderseite der Kolbennabe (10′) dichter an der Achse derselben als an der Hinterseite der Kolbennabe (10′) liegen.

3. Tandem-Unterdruckverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bolzenlöcher (18) zum Einfügen der Durchsteckbolzen (15) in der Kolbennabe (10) so vorge­ sehen sind, daß sie diese axial durchdringen, und eine Dich­ tungseinrichtung (19) in jedem Bolzenloch (18) vorgesehen ist, um eine Verbindung zwischen der vorderen Vakuumkammer (2a) und der hinteren Arbeitskammer (3b) durch die Bolzen­ löcher (18) hindurch zu verhindern.

4. Tandem-Unterdruckverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchsteckbolzen (15) jeweils eine Spitze und einen Kopf (15a) aufweisen, wobei Muttern (16) auf die Spitzen aufgeschraubt sind und die Köpfe (15a) drehfest mit Aussparungen (21) in Eingriff stehen, die an der Druck­ platte (14) ausgebildet sind.

5. Tandem-Unterdruckverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Köpfe (15a) der Durchsteckbolzen (15) winkelig geformt sind und die Aussparungen (21) an der Druck­ platte (14) derart winkelig geformt sind, daß sie den Köpfen (15a) der Durchsteckbolzen (15) entsprechen.

6. Tandem-Unterdruckverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbennabe (10) an ihrem Vorderende mit einem kreisförmigen Aussparungsteil (11) versehen ist, der eine Tiefe von etwa der Hälfte der axialen Länge der Kolbennabe (10) aufweist, wobei der Verbindungszylinder (13) des vorderen Verstärkerkolbens (4) so geformt ist, daß er in das kreisförmigen Aussparungsteil (11) einzusetzen ist.

7. Tandem-Unterdruckverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein innerer Umfangswulst (5a) der vorderen Membran (5) zwischen dem vorderen Verstärkerkolben (4) und der Kolbennabe (10, 10′) zusammen mit einem ringförmigen Halter (17) der die äußere Umfangsfläche und die hintere Fläche des Umfangswulstes (5a) einschließt, eingeklemmt ist.

8. Tandem-Unterdruckverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungszylinder (13, 13′) mit dem vorderen Verstärkerkolben (4) über einen sich von dem freien Ende des mit dem Boden versehenen zylindrischen Teils radial auswärts erstreckenden Teil verbunden ist, und
daß der innere Umfangswulst (5a) der vorderen Membran (5) zwischen diesem sich radial auswärts erstreckenden Teil und der Kolbennabe (10, 10′) eingeklemmt ist.

9. Tandem-Unterdruckverstärker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangspositionen der Durchsteckbolzen (15) so sind, daß eine gegenseitige Beeinflussung des ersten (30) und zweiten Zweigkanals (31) verhindert wird.

10. Tandem-Unterdruckverstärker nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Auflageteile (22a, 22a′) um die Achse der Kolbennabe (10, 10′) umfangsmäßig voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei die Umfangspositionen der Auflageteile (22a, 22a′) so bestimmt sind, daß eine gegenseitige Beeinflussung mit den Durchsteckbolzen (15) und den Muttern (16) verhindert wird.