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Die Erfindung betrifft Unterdruckbremskraftverstärker und insbesondere einen
Bremskraftverstärker, bei dem Wert des Sprunges einstellbar ist.
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Im folgenden wird mit "vorne" die Richtung bezeichnet, die in den Zeichnungen
nach links zeigt, d.h. nach vorne in einem Fahrzeug, in dem ein solcher
Servomotor angebracht ist.
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Ein Unterdruckbremskraftverstärker enthält ein Gehäuse, in dessen Inneren sich
ein Kolben befindet, der mit einer Membran eine vordere, permanent mit einer
Unterdruckquelle verbundene Kammer und eine hintere, im Ruhezustand mit der
Unterdruckquelle verbundene Kammer definiert, und ein Ventilmittel, das
zwischen den beiden Kammern einen Druckunterschied bei der Betätigung der
Steuerstange ausbildet, die sich über einen Tauchkolben an einer der Seiten einer
Reaktionsscheibe abstützen kann, die fest mit einer Schubstange zum Betätigen
eines Hauptzylinders verbunden ist.
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Im Ruhezustand ist zwischen dem Mittenbereich der anderen Seite der Scheibe
und dem Tauchkolben ein Spiel bestimmt. Dieses Spiel erlaubt dem Tauchkolben,
sich sofort nach vorne zu verstellen, um die Servomittel zu steuern und ein
sofortiges Ansprechen der Bremsen zu gewährleisten, wenn der Fahrzeugführer
mit der Betätigung des Bremspedals beginnt.
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Die Übertragung der auf den Kolben aufgebrachten Servounterstützungskraft über
die Rcaktionsscheibe auf die Schubstange bewirkt eine axiale, zur
Servounterstützungskraft proportionale Kompression des Umfangsbereiches der
Reaktionsscheibe. Diese Kompression des Umfangsbereiches der Reaktionsseheibe führt zu
einer Verformung des Mittenbereiches dieser Scheibe in Richtung zur vorderen
Seite des Tauchkolbens. Wenn die Servounterstützungskraft einen bestimmten
Wert überschreitet, ist das ursprünglich in der Ruhestellung zwischen der
Reaktionsscheibe und der vorderen Seite des Tauchkolbens existierende Spiel
beseitigt, so daß der Tauchkolben die Reaktionsscheibe berührt und diese auf
das Bremspedal eine Reaktionskraft überträgt, die die auf die Fahrzeugbremsen
aufgebrachte Bremskraft repräsentiert. Diese gut bekannte Bauweise erlaubt dem
Fahrer, die von ihm auf das Pedal aufgebrachte Bremskraft in Abhängigkeit von
dem von ihm wahrgenommenen Widerstand zu dosieren, der sich mit der Bremskraft
erhöht.
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Ein solcher Bremskraftverstärker ist in der EP-A-0 340 059 beschrieben.
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Aus der vorangegangenen Beschreibung ergibt sich, daß die Reaktion auf das
Pedal erst dahn auftritt, wenn die durch die Betätigung des Bremspedals erzeugte
Servounterstützungskraft einen bestimmten Wert überschreitet. Dieser Wert
heißt der "Sprung" des Bremskraffverstärkers. Er stellt ein wichtiges
Kennzeichen des Bremskraftverstärkers dar. Wenn für ein sofortiges Ansprechen der
Bremse bei einer Betätigung des Pedals die Existenz des Sprunges notwendig
ist, wünschen die Konstrukteure von Kraftfahrzeugen nämlich im allgemeinen,
daß der Wert dieses Sprunges in bestimmten Grenzen bleibt, damit die
Servounterstützung keinen zu großen Wert erreicht, ohne daß sich die Rektion auf das
Pedal erhöht.
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Jedoch können speziell aufgrund der Fertigungstoleranzen der unterschiedlichen
Bauteile, aus denen der Bremskrartverstärker besteht, große Unterschiede im
Wert des Sprunges von einem Bremskraftverstärker zum anderen existieren.
Außerdem gibt es zur Zeit kein Mittel, um schnell und praktisch den Wert des
Sprunges des Bremskraftverstärkers zu kontrollieren oder einzustellen, so daß
die obengenannten Forderungen nicht immer erfüllt werden, es sei denn, es
werden komplexe und kostspielige Steuerungen verwendet.
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Diese Lücke betrifft in der Praxis Bremskraftverstärker des im Oberbegriff des
Hauptanspruchs genannten Typs, von denen im Dokument DE-A-1 902 673 ein
Beispiel gegeben wird.
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In diesem Zusammenhang hat die vorliegende Erfindung einen
Bremskraftverstärker dieses Typs zur Aufgabe, bei dem der Wert des Sprunges individuell
einstellbar ist, d. h., daß dieser Wert für jeden Bremskraftverstärker unabhängig
vom dem eines anderen Bremskraftverstärkers einfach und ohne eine wesentliche
Erhöhung der Kosten eines so eingestellten Bremskraftverstärkers eingestellt
werden kann.
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Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, die Position des Tauchkolbens zu
Beginn der Unterstützung und folglich das in diesem Moment vorliegende Spiel
zwischen der Reaktionsscheibe und der vorderen Seite des Tauchkolbens und
dadurch den Wert des Sprunges selbst einstellbar zu gestalten.
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Das Ventilmittel enthält ein erstes Ventilelement, das dazu vorgesehen ist, an
einem ersten, fest mit dem Kolben verbundenen Ventilelementsitz in Anlage zu
kommen und das in der Ruhestellung eine Verbindung zwischen der vorderen und
der hinteren Kammer bestimmt, und ein zweites Ventilelement, das sich in der
Ruhestellung an einem zweiten, fest mit dem Tauchkolben verbundenen Ventilsitz
in Anlage befindet, um eine Verbindung zwischen der hinteren Kammer und dem
Äußeren des Bremskraftverstärkers zu schließen. Gemäß der Erfindung ist das
zweite Ventilelement mit einem Anschlag versehen, der dazu vorgesehen ist,
seinen Mitbewegungsweg mit dem Tauchkolben zu begrenzen, und es versucht eine
Feder, das erste und das zweite Ventilelement voneinander zu entfernen. Die
Sitze und die Ventllelemente sind in der Weise angeordnet, daß beim Betrieb
das erste Ventllelement die Verbindung zwischen der vorderen und der hinteren
Kammer schließt, bevor das zweite Ventilelement die Verbindung zwischen der
hinteren Kammer und dem Äußeren des Bremskraftverstärkers öffnet.
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Vorzugsweise kommt der Anschlag zur Begrenzung des Bewegungsweges bei einer
Betätigung in Anlage an einen Gegenanschlag, der an einem Ende einer bei einer
Betätigung bezüglich des Kolbens feststehenden Buchse vorgesehen ist.
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Die Erfindung wird besser verstanden und ihre weiteren Ziele, Vorteile und
Merkniale ergeben sich besser durch das Lesen der folgenden Beschreibung einer
bevorzugten, beispielhaft und nicht einschränkend gegebenen Ausführungsform
mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:
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- die einzige Figur im Schnitt einen Abschnitt eines Bremskraftverstärkers mit
einem gemäß der Erfindung modifizierten Ventilmittel, der dazu vorgesehen ist,
in üblicher Weise zwischen dem Fahrzeugbremspedal und dem den Bremskreis
steuernden Hauptzylinder eingesetzt zu werden.
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In dieser Figur enthält der Servomotor ein Gehäuse 2, in dessen Inneren sich
ein Kolben 4 befindet, der mit einer Membran eine vordere, permanent mit einer
Unterdruckquelle verbundene Kammer 6 und eine hintere Kammer 8 definiert. Ein
Ventilmittel 10 bildet bei der Betätigung einer Steuerstange 12 zwischen den
beiden Kammern einen Druckunterschied aus, um den Kolben 4 und über eine
Reaktionsscheibe 14 eine Schubstange 16 nach vorne zu verstellen, um einen
(nicht dargestellten) Hauptzylinder zu betätigen.
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Das Ventilmittel 10 enthält einen ersten Ventilelementsitz 18, der Teil des
Kolbens 4 ist, einen Tauchkolben 20 mit einem zweiten Ventilelementsitz 22 und
eine Gruppe aus zwei getrennten Ventilelementen.
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Ein erstes Ventilelement 24 enthält eine elastische Dichtungsfläche 26, einen
starren Abschnitt, der den Anschlag 28 bildet und auch als erste Anlagefläche
für eine das Ventilelement nach vorne drückende Feder 30 dient und einen
nachgiebigen Abschnitt 32, der die Dichtigkeit zwischen dem ersten Ventilelement
24 und einem zweiten Venti1element 34 gewährleistet.
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Das zweite Ventilelement enthält eine elastische Dichtungsfläche 36, einen
starren Abschnitt, der einen Gegenanschlag 38 enthält, eine zweite
Anlagefläche für die Feder 30, eine erste Anlagefläche für eine das Ventilelement 34
nach vorne drückende Feder 40 und einen zylindrischen Abschnitt 42, der in
einem Anschlag 44 endet und zwei Dichtungsstreifen 46 bzw. 48 umschließt, die
die Verbindung mit dem ersten Ventilelement 24 bzw. mit einem anderen
Abschnitt 50 des Ventilmittels 10 gewährleisten.
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Dieser andere Abschnitt 50 enthält ein nachgiebiges Verbindungsstück 52, das
die Verbindung mit dem zweiten Element 34 gewährleistet, und einen
Befestigungsdichtungsstreifen 54, der in einer starren Buchse 56 zurückgehalten wird,
deren nach vorne gerichtetes Ende in einem als zweite Anlagefläche für die
Feder 40 dienenden Gegenanschlag 58 endet, wobei die Buchse im Kolben 4 durch
einen zylindrischen Abschnitt 60 gleitet und ihre nach hinten gerichtetes Ende
in einem eingezogenen Bereich 62 endet, der einen Gewindering 64 umschließt.
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Im Ring 64 ist wenigstens ein Loch 66 ausgebildet, um mit Hilfe des
zugehörigen Werkzeugs seine Drehung und sein Verschrauben im Kolben 4 zu ermöglichen.
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Der hintere Abschnitt des Kolbens 4 ebenso wie der Gewindering 64 sind durch
eine Verkleidung 68 abgedeckt, deren vorderer Abschnitt am Gehäuse 2 befestigt
ist. Zwischen der Steuerstange 12 und der Buchse 56 ist eine Feder 70
angeordnet, die letztere nach vorne in Anlage an den Gewindering 64 drückt.
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Der Betrieb des Bremskraftverstärkers ist der folgende:
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Wenn die Steuerstange 12 betätigt wird, rückt der Tauchkolben 20 vor, gefolgt
von dem durch die Feder 30 bzw. 40 gedrückten ersten Ventilelement 24 bzw.
zweiteri Ventilelement 34.
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Im Laufe dieser Bewegung gelangt das erste Ventilelement 24 an seiner Öffnung
26 am ersten Ventilelementsitz 18 in Anlage und trennt die Kammern 6 und 8
voneinander.
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Die Kammer 8 ist daher vom Unterdruck ebenso wie von der Umgebungsluft durch
die Fläche 36 des am zweiten Ventilelementsitz 22 des Tauchkolbens 20 in
Anlage befindlichen zweiten Ventilelementes 34 getrennt.
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Der weiter fortschreitende Tauchkolben wird vom zweiten Ventilelement 34 bis
zu dem Moment gefolgt, in dem dieses durch das Anliegen seines Anschlages 44
am Gegenanschlag 58 der Buchse 56 gestoppt wird. Damit die letztere Bewegung
des zweiten Ventilelementes 34 möglich ist, ist die Feder 40 ausreichend
gespannt, um die Feder 30 komprimieren zu können.
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Ein geringfügiges zusätzliches Vorrücken des Tauchkolbens 20 löst sie vom
zweiten Ventilelement 34 und erlaubt, mit dem Einlassen von Luft in die Kammer
8 zu beginnen. In diesem Moment beginnt die Servounterstützung, und der
resultierende "Sprung" wird durch das Spiel X bestimmt, das zwischen der vorderen
Seite des Tauchkolbens 20 und der Reaktionsscheibe 14 vorliegt.
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Der "Sprung" ist folglich von der Position des Gegenanschlags 58 der Buchse 56
abhängig, der die Position des zweiten Ventilelementes 34 beherrscht, wenn der
Tauchkolben 20 es verläßt.
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Da die Buchse 56 aufgrund der Feder 70 sich immer noch in Anlage am
Gewindering 64 befindet, reicht es aus, nach dem Lösen und Entfernen der Verkleidung
68 den Ring durch das Loch 66 oder die Löcher 66 zu drehen, um die Buchse 56
bis zur Erzielung des gewünschten "Sprunges" axial zu verstellen.
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Auf diese Weise wird durch ein Einstellen des Bremskrafterstärkers von außen
das angestrebte Ziel erreicht, nämlich das Erhalten eines Sprunges mit einem
gewünschten Wert.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die oben beispielhaft
beschriebene Ausführungsförm beschränkt, sondern deckt alle ihre Varianten ab. Man
erkennt also, daß die Erfindung sich auf alle Bremskraftverstärker unabhängig
von ihrem speziellen Aufbau bezieht.
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Gleichfalls können die ersten und die zweiten Ventilelemente 24, 34 und der
Abschnitt 50, Soweit es die nicht starren Abschnitte betrifft, ein einziges
und gleiches Teil sein.
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Gleichfälls kann der Gegenanschlag 58 bezüglich des Kolbens 4 feststehend
sein, wobei der zylindrische Abschnitt 42 in zwei teleskopischen Abschnitten
ausgeführt ist, was ein Einstellen seiner Länge erlaubt.