DE4020904A1

DE4020904A1 - Unterdruck-bremskraftverstaerker

Info

Publication number: DE4020904A1
Application number: DE19904020904
Authority: DE
Inventors: Guenther Eichler
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1990-06-30
Filing date: 1990-06-30
Publication date: 1992-01-02

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterdruck-Bremskraftver stärker für Fahrzeuge, mit einem Verstärkergehäuse, das durch eine axial bewegliche Wand in eine mit einer Unter druckquelle verbindbare Unterdruckkammer und eine Arbeits kammer dichtend unterteilt ist, mit einem durch einen mittels einer Betätigungsstange axial verschiebbaren Ven tilkolben mechanisch betätigbaren Steuerventil zur Verbin dung der Arbeitskammer mit der Unterdruckkammer bzw. mit der Atmosphäre, dessen axial bewegliches Steuerventil gehäuse in einer axialen Bohrung eine gummielastische Reaktionsscheibe aufnimmt, an der einerseits der Ventil kolben und andererseits ein Kopfflansch einer Druckstange anliegt, die die Bremskraft auf einen Betätigungskolben eines unterdruckseitig am Verstärkergehäuse angebrachten Hauptzylinders überträgt.

Ein derartiger Unterdruck-Bremskraftverstärker ist z. B. aus dem Bremsen-Handbuch der Anmelderin, 8. Neuauflage, bekannt. Die bei dem vorbekannten Unterdruck-Bremskraftverstärker verwendete zylindrische Reaktionsscheibe ist durch zwei parallel zueinander ausgebildete ebene Flächen begrenzt, an denen der Kopfflansch einerseits und der Ventilkolben andererseits axial anliegen, so daß eine eingangskraftproportionale Dosierung der aus dem im Druckraum des Hauptzylinders herrschenden Druck resultierenden Bremskraft ermöglicht wird.

Weniger vorteilhaft sind bei dem bekannten Unterdruck-Bremskraftverstärker die Folgen des bei der Betätigung bzw. dem Druckaufbau im Hauptbremszylinder in der Reaktionsscheibe entstehenden hohen Druckes anzusehen, der ein Verdrängen des inkompressiblen elastischen Materials der Reaktionsscheibe in den zwischen dem Ventilkolben und einer den Ventilkolben führenden Bohrungswand vorhandenen Ringraum verursacht. Infolgedessen tritt in diesem Bereich eine Beschädigung der Reaktionsscheibe durch Spaltextrusion auf, bei der der Gummi abgeschert wird. Durch die abgescherten Gummiteilchen wird der Ventilkolben bei seiner Betätigungsbewegung behindert, wodurch die Funktionssicherheit des Bremskraftverstärkers beeinträchtigt wird. Ein weiterer Nachteil besteht in der Gefahr, daß durch einen starken Verschleiß der Reaktionsscheibe ein Ausknicken der Druckstange verursacht wird, das zum Einquetschen bzw. Durchscheren einer die bewegliche Wand bzw. ihren Membranteller abdichtenden Rollmembran zwischen dem Membranteller und dem Verstärkergehäuse und somit zum Ausfall des Bremskraftverstärkers führen kann.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Funktionssicherheit eines gattungsgemäßen Unterdruck- Bremskraftverstärkers durch neuartige Gestaltung der Reaktionsscheibe zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die dem Ventilkolben zugewandte Fläche der Reaktionsscheibe mit einer ringförmigen axialen Entlastungsnut versehen ist, deren Mittelpunkt auf der Symmetrieachse des Ventilkolbens liegt. Dadurch wird in dem gefährdeten Bereich ein Freiraum geschaffen, den der Gummi bei Deformation ausfüllen kann, so daß er nicht in den erwähnten Ringspalt gedrückt und dabei durch hohe Scherbelastung zerstört werden kann. Dabei ist besonders sinnvoll, wenn der mittlere Durchmesser der Entlastungsnut dem Durchmesser des Ventilkolbens bzw. der den Ventilkolben führenden Bohrung entspricht.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß die Reaktionsscheibe auch auf ihrer dem Kopfflansch zugewandten Seite eine ringförmige axiale Entlastungsnut aufweist. Durch diese Maßnahme wird die Gefahr eines verkehrten Einbaus der Reaktionsscheibe eliminiert.

Um ein weicheres Ansteuern des Bremskraftverstärkers zu ermöglichen, ist bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Reaktionsscheibe in ihrem dem Ventilkolben axial gegenüberliegenden Bereich eine kalottenartige, konvexen Erhebung aufweist.

Um einen zusätzlichen Freiraum im Anlagenbereich der Druckstange zu schaffen, sieht eine andere vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vor, daß die Reaktionsscheibe im Übergangsbereich zwischen der dem Kopfflansch der Druckstange zugewandten Fläche und ihrer zylindrischen Mantelfläche abgerundet ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme wird eine weitere Erhöhung der Funktionssicherheit des Bremskraftverstärkers erreicht.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von drei Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Unterdruck-Bremskraftverstärker;

Fig. 2 eine erste Ausführung der bei dem Unterdruck-Bremskraftverstärker nach Fig. 1 verwendeten Reaktionsscheibe im Axialschnitt, stark vergrößert; und

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der bei dem Unterdruck-Bremskraftverstärker nach Fig. 1 verwendeten Reaktionsscheibe im Axialschnitt, stark vergrößert.

Der in Fig. 1 gezeigte Unterdruck-Bremskraftver stärker weist ein durch zwei miteinander verbundene Gehäuseteile 22, 23 gebildetes Verstärkergehäuse 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 nicht näher dargestellt zwischen dem äußeren Umfang des Membrantellers 5 und dem Verstärkergehäuse 1 eine Rollmembran als Abdichtung bildet.

Ein durch eine Betätigungsstange 8 betätigbares Steuer ventil 9 weist einen mit der Kolbenstange 8 verbundenen, einen ersten Ventilsitz 18 tragenden Ventilkolben 10 auf, der in einem Steuergehäuse 11 axial geführt ist, das mit einem zweiten Ventilsitz 19 versehen ist. Die beiden Ven tilsitze 18, 19 wirken mit einem Tellerventil 7 zusammen, das über eine Vorspannhülse 21 mittels einer sich an der Betätigungsstange 8 abstützenden Druckfeder 20 gegen den Ventilsitz 18 gedrückt wird. Die Arbeitskammer 3 ist in der dargestellten, nicht betätigten Stellung mit der Unterdruckkammer 4 über einen seitlich im Steuergehäuse 11 verlaufenden Kanal 12 verbunden.

Die Bremskraft wird über eine in einer stirnseitigen Aus nehmung 24 des Steuergehäuses 11 aufgenommene gummielastische Reaktionsscheibe 13 sowie eine einen Kopfflansch 15 aufweisende Druckstange 14 auf einen Betätigungskolben eines nicht dargestellten Hauptzylinders der Bremsanlage übertragen, der am unterdruckseitigen Gehäuseteil 22 des Bremskraftverstärkers angebracht ist.

Eine in der Zeichnung schematisch dargestellte Rückstell feder 16, die sich an der unterdruckseitigen Stirnwand des Verstärkergehäuses 1 an einem Flansch abstützt, hält die bewegliche Wand 2 in der gezeigten Ausgangsstellung.

Außerdem ist eine zweite Druckfeder 26 vorgesehen, die zwischen einer im Steuerventilgehäuse 11 angeordneten metallischen Hülse 17 und der Kolbenstange 8 angeordnet ist und deren Kraft für eine Vorspannung des Ventilkolbens 10 bzw. dessen ersten Ventilsitzes 18 gegenüber dem Tellerventil 7 sorgt.

Wie insbesondere den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, besteht die Reaktionsscheibe 13 aus einem vorzugsweise aus Gummi hergestellten zylindrischen Block, der von zwei parallel zueinander verlaufende Flächen 27, 28 begrenzt ist. Die Anordnung der Reaktionsscheibe 13 in der Ausnehmung 24 des Steuergehäuses 11 ist dabei vorzugsweise derart getroffen, daß die in der Zeichnung rechts gezeigte Fläche 27 zum Zweck der Übertragung der von der beweglichen Wand 2 aufgebrachten Verstärkungskraft einerseits an einer im Steuergehäuse 11 ausgebildeten Ringfläche 29 und andererseits an der vorzugsweise abgerundet ausgebildeten Stirnfläche des Ventilkolbens 10 anliegt, wodurch in die Reaktionsscheibe 13 die Betätigungskraft eingeleitet wird. An der dem Ventilkolben 10 abgewandten Fläche 28 stützt sich dabei der Kopfflansch 15 der Druckstange 14 axial ab, wobei die Reaktionsscheibe 13 in ihrem Übergangsbereich von der Fläche 28 zur Mantelfläche kleine Radien 30 aufweist, so daß Freiräume entstehen, die bei einer Druckbeaufschlagung der Reaktionsscheibe ausgefüllt werden. Die axial gegenüberliegende Fläche 27 der Reaktionsscheibe 13 ist vorzugsweise mit einer ringförmigen Entlastungsnut 31 versehen, deren Breite bei einem Durchmesser der Reaktionsscheibe 13 von etwa 30 mm beispielsweise 2 mm betragen kann und deren Mittelpunkt auf der Symmetrieachse des Ventilkolbens 10 liegt.

Der mittlere Durchmesser d entspricht vorzugsweise dem des Ventilkolbens 10 bzw. der den Ventilkolben 10 führenden Bohrung 32.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der erfindunggemäßen Reaktionsscheibe 13 ist auf ihrer dem Ventilkolben 10 zugewandten Seite eine kalottenförmige, konvexe Erhebung 33 ausgebildet, deren Höhe etwa 1/30 des Reaktionsscheibendurchmesser entspricht. Das Verhältnis des Durchmessers der Erhebung 33 zum Durchmesser der Reaktionsscheibe beträgt vorzugsweise 1 : 2. Um schließlich die Gefahr einer verkehrten Montage der Reaktionsscheibe 13 auszuschließen, weist auch die dem Kopfflansch 15 zugewandte Fläche 28 eine Entlastungsnut 34 auf, die vorzugsweise der ersten Entlastungsnut 31 axial gegenüberliegt.

Bezugszeichenliste

1 Verstärkergehäuse
2 bewegliche Wand
3 Arbeitskammer
4 Unterdruckkammer
5 Membranteller
6 Membran
7 Tellerventil
8 Betätigungsstange
9 Steuerventil
10 Ventilkolben
11 Steuergehäuse
12 Kanal
13 Reaktionsscheibe
14 Druckstange
15 Kopfflansch
16 Rückstellfeder
17 Hülse
18 erster Ventilsitz
19 zweiter Ventilsitz
20 Druckfeder
21 Vorspannhülse
22 Gehäuseteil
23 Gehäuseteil
24 Ausnehmung
26 Druckfeder
27 Fläche
28 Fläche
29 Ringfläche
30 Radius
31 Entlastungsnut
32 Bohrung
33 Erhebung
34 Entlastungsnut

Claims

1. Unterdruck-Bremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge, mit einem Verstärkergehäuse, das durch eine axial bewegliche Wand in eine mit einer Unterdruckquelle verbindbare Unterdruckkammer und eine Arbeitskammer dichtend unterteilt ist, mit einem durch einen mittels einer Betätigungsstange axial verschiebbaren Ventilkolben mechanisch betätigbaren Steuerventil zur Verbindung der Arbeitskammer mit der Unterdruckkammer bzw. mit der Atmosphäre, dessen axial bewegliches Steuergehäuse in einer axialen Bohrung eine gummi elastische Reaktionsscheibe aufnimmt, an der einer seits der Ventilkolben und andererseits ein Kopf flansch einer Druckstange anliegt, die die Bremskraft auf einen Betätigungskolben eines unterdruckseitig am Verstärkergehäuse angebrachten Hauptzylinders über trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ventilkolben (10) zugewandte Fläche (27) der Reaktionsscheibe (13) mit einer ringförmigen axialen Entlastungsnut (31) versehen ist, deren Mittelpunkt auf der Symmetrieachse des Ventilkolbens (10) liegt.

2. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Durchmesser des Ventilkolbens (10) bzw. der ihn führenden Bohrung (32) entspricht.

3. Unterdruck-Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Kopfflansch (15) zugewandte Fläche der Reaktionsscheibe (13) mit einer ringförmigen axialen Entlastungsnut (34) versehen ist.

4. Unterdruck-Bremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsscheibe (13) in ihrem dem Ventilkolben (10) axial gegenüberliegenden Bereich mit einer kalottenförmigen, konvexen Erhebung (33) versehen ist.

5. Unterdruck-Bremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsscheibe (13) im Übergangsbereich zwischen der dem Kopfflansch (15) zugewandten Fläche (28) und ihrer zylindrischen Mantelfläche abgerundet ausgebildet ist.