DE8417146U1 - Pneumatischer Kraftverstärker, insbesondere für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen - Google Patents
Pneumatischer Kraftverstärker, insbesondere für Bremsanlagen von KraftfahrzeugenInfo
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Description
WUESTHOFF-v.PECHMAnW-6EHR£NS'-GOE?Z ' ·>«·»·"·»"*^esthop,(,9i7.,9,6)
DIPL.-ING. GERHARD FULS (19JI-I971)
DR.-ING. DIETEX BFHRENS
DIPL.-INC.; D1PL.-T1RTJCH.-ING. RUPERT GOET
1G-58 410 D-8000 MÜNCHEN 90
Lucas Ind. Schweigerstrasse2
05. Juni 1984 telefon: (089)« aoji
TELEX: 514070
Pneumatischer Kraftverstärker/ insbesondere für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Kraftverstärker, insbesondere für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen,
mit
- einem Gehäuse, das einen Gehäusehals aufweist, von dem eine rohrförmige Verlängerung axial nach außen ragt,
- mindestens einer beweglichen Trennwand, die im Gehäuse zwei Kammern voneinander trennt, welche mit Quellen unterschiedlichen
Druckes verbindbar sind,
- zwei Steuerkörpern, die innerhalb des Gehäuses und seiner rohrförmigen Verlängerung in bezug zueinander
axial verstellbar angeordnet sind, je einen Ventilsitz aufweisen und mit der beweglichen Trennwand und einem
Kraftabgabeglied bzw. mit einem Betätigungsglied verbunden sind,
- einem Ventilschließkörper, der über mindestens eine Feder am Betätigungsglied abgestützt ist und, abhängig von
den Stellungen der Ventilsitze, an dem einen oder anderen von ihnen oder an beiden anliegt, wodurch die Drücke in
den beiden Kammern gesteuert werden, und
- einem Anschlag am Betätigungsglied, der im Ruhezustand des Kraftverstärkers von der genannten Feder an einem Anschlag
am vom Gehäuse entfernten Ende der rohrförmigen Verlängerung anliegend gehalten ist.
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Bei einem bekannten Kraftverstärker dieser Gattung (US-A 4 227 371) ist die rohiförmige Verlängerung an einer hinteren
Gehäusehälfte derart einstückig ausgebildet oder befestigt, daß der am hinteren Ende der rohrförmigen Verlängerung
ausgebildete Anschlag einen vorbestimmten Abstand vom Gehäusehals hat. Das Betätigungsglied hat einen
nach hinten aus der rohrförmigen Verlängerung axial herausragenden Abschnitt, der beim Betätigen des Kraftverstärkers
in die rohrförmige Verlängerung hineinverechoben wird und deshalb eine Länge hat, die mindestens
ebenso groß ist wie der größtmögliche Weg des Betätigungsgliedes. Erst hinter diesem verhältnismäßig langen
im Ruhezustand aus der rohrförmigen Verlängerung herausragenden Abschnitt kann ein Bremspedal od.dgl. am Betätigungsglied
angelenkt sein. Die gesamte Baulänge des Kraftverstärkers einschließlich Betätigungsglied ist deshalb
groß.
Bei einem anderen bekannten pneumatischen Kraftverstärker,
der weitgehend der eingangs beschriebenen Gattung entspricht (DE-A 3 232 664) ist am Gehäusehals anstelle
einer rohrförmigen Verlängerung ein Faltenbalg befestigt, der sich nach hinten erstreckt und hinter einem zylindrischen
Ventilgehäuse, das zu einem der Steuerkörper gehört, dicht an dem Betätigungsglied befestigt ist. Das
Betätigungsglied ragt nach hinten nur geringfügig aus dem Faltenbalg heraus und trägt unmittelbar hinter diesem
eine Lasche zur Anlenkung an einem Bremspedal. Bei Betätigung dieses Kraftverstärkers wird der Faltenbalg nach
vorne zusammengedrückt, so daß er dem Betätigungsglied nicht im Wege steht. Nach einer Betätigung dieses bekannten
Kraftverstärkers bewegt sich das Betätigungsglied soweit zurück, daß der mit ihm verbundene Steuerkörper mit
seinem Ventilsitz den Ventilschließkörper um eine erhebliche Strecke vom Ventilsitz des anderen Steuerkörpers ab-
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hebt. Dies hat «ur Folge, daß die beiden Kammern des Gehäuses
miteinander verbunden werden und ein in der vorderen dieser Kammern herrschender Unterdruck sich uneingeschränkt
auch in der hinteren Kammer ausbreitet. Bei erneuter Betätigung des Kraftverstärker muß das Betätigungsglied
die genannte Strecke in umgekehrter Richtung zurücklegen, ehe das Ventilschließglied die Verbindung
zwischen den beiden Kammern unterbricht und anschließend die hintere von ihnen mit der umgebenden Atmosphäre verbindet,
um zwischen den beiden Kammern einen Druckunterschied zu erzeugen, aus dem sich die gewünschte Kraftverstärkung
ergibt.
Ein solcher Leerweg läßt sich bei dem zuerst beschriebenen bekannten Kraftverstärker (US-A 4 227 371) nahezu
vollständig vermeiden, indem die hintere Endstellung des Betätigungsgliedes durch den an diesem befestigten Anschlag
und den damit zusammenwirkenden Anschlag am vom Gehäuse entfernten Ende der rohrförmigen Verlängerung
derart festgelegt wird, daß beide Ventilsitze in einer Steuerstellung verharren, in der sie das Ventilschließglied
gleichzeitig berühren. Damit wird erreicht, daß der Kraftverstärker sofort anspricht, d.h. praktisch ohne
Leerhub des Betätigungsgliedes und ohne Zeitverlust.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Baulänge eines Kraftverstärkers der eingangs beschriebenen Gattunr
einschließlich seines Betätigungsgliedes zu verringern, ohne das beschriebene verzögerungslose Ansprechverhalten
preiszugeben.
Die Aufgabe ist, ausgehend von einem pneumatischen Kraftverstärker
der eingangs beschriebenen Gattung, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die rohrförmige Verlängerung
vom Gehäusehals umschlossen, aus einer Endstellung, die sie im Ruhezustand einnimmt, teleskopartig in das Ge-
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häuse einfahrbar und gegen den Gehäusehals abgedichtet ist.
Damit wird erreicht, daB die rohrförmige Verlängerung mit
ihrem hinteren Anschlag zwar im Ruhezustand die Stellung des Betätigungsgliedes und somit auch der Ventilsitze genau
festlegt, bei Betätigung jedoch im wesentlichen die gleiche Bewegung wie das Betätigungsglied ausführt, so
daß dieses keinen aus der rohrförmigen Verlängerung herausragenden Abschnitt von erheblicher Länge aufzuweisen
braucht.
Beim Gegenstand der Erfindung kann ebenso wie bei dem eingangs beschriebenen bekannten Kraftverstärker der mit
der beweglichen Trennwand verbundene Steuerkörper ein in die rohrförmige Verlängerung hineinragendes, gegen diese
abgedichtetes zylindrisches Ventilgehäuse aufweisen. Für diesen Fall ist die Erfindung zweckmäßigerweise dadurch
weitergebildet, daß die rohrförmige Verlängerung auf dem Ventilgehäuse geführt und zusammen mit diesem und dem zugehörigen
Steuerkörper gegenüber dem Gehäuse begrenzt kippbar ist. Dadurch wird jegliche Verspannung oder Verkleiranung
bei Achsfluchtungsfehlern zwischen dem Gehäuse und den ihm gegenüber axial verschiebbaren Bauteilen vermieden.
Ferner kann bei dem Erfindungsgegenstand auch das Merkmal des eingangs beschriebenen bekannten Kraftverstärkers
verwendet werden, daß der mit der beweglichen Trennwand verbundene Steuerkörper zwischen seinem Ventilsitz und
einer der beiden Kammern einen radialen Kanal aufweist. In diesem Fall ist der erfindungsgemäße Kraftverstärker
zweckmäßigerweise dadurch weitergebildet, daß die rohrförmige Verlängerung nahe ihrem gehSuseseitigen Ende
einen Vorsprung aufweist, der in den radialen Kanal hi-
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neinragt und axiale Relativbewegungen zwischen der rohrförmigen Verlängerung und dem mit der beweglichen Trennwand
verbundenen Steuerkörper begrenzt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung mit weiteren Einzelheiten
erläutert. In der Zeichnung ist ein pneumatischer Kraftverstärker für die Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs
in halbseitigem Axialschnitt dargestellt.
Der dargestellte Kraftverstärker ist insgesamt im wesentlichen rotationssymmetrisch in bezug auf eine Achse A und
hat ein Gehäuse 10, in dem eine bewegliche Wand 12 eine vordere Kammer 14 und eine hintere Kammer 16 voneinander
trennt und eine Ventilanordnung 18 beide Kammern wahlweise miteinander verbindet oder voneinander getrennt hält.
Die vordere Kammer 14 ist ständig mit einer Unterdruckquelle, beispielsweise einem Saugrohr eines Verbrennungsmotors
verbunden; die hintere Kammer 16 läßt sich durch die Ventilanordnung 18 wahlweise mit der vorderen Kammer
14 oder mit der umgebenden Atmosphäre verbinden.
Das Gehäuse 10 hat ein vorderes Gehäuseteil 20, mit dem achsparallele Gewindebolzen 22 zum Befestigen eines nicht
dargestellten Hauptbremszylinders vernietet sind, sowie ein hinteres Gehäuseteil 24, mit dem ebenfalls achsparallele
Gewindebolzen 26 zur Befestigung des Bremskraftverstärkers an einem Fahrzeugteil, beispielsweise einer
Spritzwand, vernietet sind. Das hintere Gehäuseteil 24 hat einen äußeren Bördelrand 28, der die beiden Gehäuseteile
20 und 24 zusammenhält, sowie einen nach hinten ragenden Gehäusehals 30.
Zur beweglichen Trennwand 12 gehören eine Membran 32 aus
einem Elastomer sowie eine Stützplatte 34. Die Membran hat einen äußeren Randwulst 36, der im Bereich des Bor-
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delrandes 28 zwischen den Gehäuseteilen 20 und 24 dicht eingespannt ist, sowie einen inneren Randwulst 38, der
zusammen mit der Stützplatte 34 an einem mittig angeordneten, äußeren Steuerkörper 40, befestigt ist und gegen
diesen ebenfalls abdichtet.
Am äußeren Steuerkörper 40 ist ein nach hinten weisender ringförmiger äußerer Ventilsitz 42 sowie ein diesen umschließendes,
nach hinten offenes Ventilgehäuse 44 cusgebildet. Der Ringraum zwischen äußerem Ventilsitz 42 und
Ventilgehäuse 44 ist durch mindestens einen achsparallelen Kanal 46 mit der vorderen Kammer 14 verbunden. Der
Raum unmittelbar innerhalb des ringförmigen äußeren Ventilsitzes 42 ist durch mindestens eiy>.en zunächst ebenfalls
achsparallel nach hinten führenden und dann radialen Kanal 48 mit der hinteren Kammer 16 verbunden.
Innerhalb des äußeren Steuerkörpers 40, gleichachsig mit diesem, ist ein innerer Steuerkörper 50 angeordnet, der
einen ebenfalls nach hinten weisenden ringförmigen inneren Ventilsitz 52 aufweist. Beide Steuerkörper 40 und 50
sind in bezug zueinander und zum Gehäuse 10 axial verschiebbar.
Dem äußeren Steuerkörper 40 ist ein axial angeordnetes, stangenförmiges Kraftabgabeglied 54 zugeordnet, das sich
mit einer an ihm ausgebildeten Fußplatte 56 an einem Elastomerkörper 58 abstützt. Der Elastomerkörper 58 ist im
äußeren Steuerkörper 40 zwischen der Fußplatte 56 und dem inneren Steuerkörper 50 hohlraumfrei aufgenommen und ist
im Durchmesser ebenso groß wie die Fußplatte 56 und erheblich größer als der innere Steuerkörper 50. Der Elastomerkörper
58 bildet somit einen quasihydraulischen Kraftübersetzer zwischen dem inneren Steuerkörper 50 und
der Fußplatte 56 des Kraftabgabegliedes 54.
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Das Kraftabgabeglied 54 wirkt mit dem erwähnten, nicht
dargestellten Hauptbremszylinder zusammen, der durch eine Aussparung 60 des vorderen Gehäuseteils 20 hineinragt.
Vor dem Einbau des Hauptbremszylinders ist das Kraftabgabe glied 54 durch eine am äußeren Steuerkörper 40 befestigte
Sicherungskappe 62 gegen Herausfallen gesichert.
Am inneren Steuerkörper 50 ist ein stangenförmiges Betätigungsglied
64 gelenkig befestigt. Das Betätigungsglied 64 erstreckt sich axial nach hinten und hat einen
Gewindeabschnitt. 65, auf den ein mutterartiger Anschlag 68 von radial nach außen offenem, annähernd U-förmigem
Querschnitt aufgeschraubt ist.
Den beiden ringförmigen Ventilsitzen 42 und 52 ist ein gemeinsamer, ebenfalls ringförmiger Ventilschließkörper
70 zugeordnet, der rings um das Betätigungsglied 64 angeordnet und an diesem durch eine vordere Feder 72 in
Form einer Kegelschraubenfeder derart abgestützt ist, daß er stets an mindestens einem der beiden Ventilsitze 42
und 52 anliegt. Der Ventilschließkörper 70 ist als Elastomerkörper mit Metalleinlage einstückig mit einer
Schlauchmembran 74 ausgebildet, die einen Randwulst 76
aufweist und mit diesem über den hinteren Rand üqs Ventilgehäuses
44 greift. Zwischen dem Randwulst 76 und dem mutterartigen Anschlag 68 ist eine hintere Feder 78 eingespannt,
die ebenfalls die Form einer Kegelschraubenfeder hat und für eine dichte Anlage des Randwulstes am
Ventilgehäuse 44 sorgt.
Im Gehäusehals 30 ist teleskopartig verschiebbar eine
rohrförmige Verlängerung 80 geführt, die sich axial nach hinten erstreckt und an ihrem volleren Ende einen Flansch
82 aufweist, der in der abgebildeten Ruhestellung des BremskraftverstMrkers an einer Schulter 84 am Übergang
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zwischen Gehäusehals 30 und hinterem Gehäuseteil 24 anliegt. Unmittelbar hinter dem Flansch 82 ist an der rohrförmigen Verlängerung 80 ein radial nach innen ragender
Vorsprung 86 ausgebildet, der in den radialen Kanal 48 des Süßeren ßteuerkörpers 40 eingreift und diesem eine
begrenzte axiale Relativverschiebung in beiden Richtungen ermöglicht.
Der Hauptteil der rohrförmigen Verlängerung 80 ist ein innen und außen glatter Zylinder, der außen durch eine
handelsübliche Lippendichtung 88 gegen den Gehäusehals 30 und innen durch den Randwulst 76 gegen das Ventilgehäuse 44 abgedichtet ist.
Am hinteren Ende der rohrförmigen Verlängerung 80 ist ein Anschlag 90 in Form eines ungefähr radial nach innen ragenden Kragens ausgebildet, an dem der Anschlag 68 in der
abgebildeten Ruhestellung des Kraftverstärkers anliegt. Innerhalb des von den Anschlägen 68 und 90 umschlossenen
Raumes ist ein Staubfilter 92 angeordnet, durch den Umgebungsluft jedenfalls bis zum Ventilschließkörper 70 strömen kann.
Die abgebildete Ruhestellung der beschriebenen beweglichen Bauteile wird von einer Rückstellfeder 94 aufrechterhalten, die zwischen dem vorderen Gehäuseteil 20 und
dem äußeren Steuerkörper 40 mit einer axialen Vorspann-Kraft eingebaut ist, die erheblich größer ist als die
Summe der Kräfte der beiden Federn 72 und 78.
Wenn der Motor des Fahrzeugs, in das der dargestellte Kraftverstärker eingebaut ist, nach längerem Stillstand
in Betrieb gesetzt wird, entsteht in der vorderen Kammer 14 ein Unterdruck, während in der hinteren Kammer 16
zunächst noch Atmosphärendruck herrscht. Infolge dieses Druckunterschiedes wird die bewegliche Trennwand 12, und
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mit ihr der äußere Steuerkörper 40, um eine kaum wahrnehmbare Strecke nach vorne verschoben, so daß die hintere
Kammer 16 über den radialen Kanal 48, den sich öffnenden
Spalt zwischen dem äußeren Ventilsitz 42 und dem Ventilschließkörper 70 und schließlich über den achsparallelen
Kanal 46 in die vordere Kammer 14 entlüftet wird, bis der Druckunterschied zwischen den beiden Kammern
soweit vermindert ist, daß die Rückstellfeder 94 imstande ist, wieder den Ausgangszustand herzustellen, in
dem beide Ventilsitze 42 und 52 am Ventilschließkörper 70 anliegen.
Wenn nun zur Betätigung der Bremsen des Fahrzeugs das Betätigungsglied 64 nach vorne verschoben wird, löst sich
der innere Ventilsitz 52 sofort vom Ventilschließkörper 70, der daraufhin mit der gesamten Kraft der Feder 72 nur
noch gegen den äußeren Ventilsitz 42 gedrückt wird. Deshalb strömt ohne merkliche Verzögerung Umgebungsluft am
Ventilschließkörper 70 vorbei durch den radialen Kanal 48 in die hintere Kammer 16, während die vordere Easamer 14
entlüftet bleibt, so daß der zur Verstärkung der Bremsbetätigungskraft
erforderliche Druckunterschied zwischen den beiden Kammern schon von Beginn der axialen Vorwärtsbewegung
des Betätigungsgliedes 64 an aufgebaut wird.
Bei großer Hubbewegung des Betätigungsgliedes 64 bewegt sich die rohrförmige Verlängerung 80 ebenfalls nach vorne,
so daß die Vorwärtsbewegung des Betätigungsgliedes 64 nicht behindert wird. Im Gehäuse 10 wird der zur Aufnahme
eines größeren Teils der rohrförmigen Verlängerung 80 erforderliche Raum durch die Vorwärtsbewegung der beweglichen
Trennwand 12 und des äußeren Steuerkörpers 40 freigegeben .
Claims (6)
1. Pneumatischer Kraftverstärker, insbesondere für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen mit
- einem Gehäuse (10) , das einen Gehäusehals (30) aufweist,
von dem eine rohrförmige Verlängerung (80) axial nach aufieu ragt,
- mindesteis einer beweglichen Trennwand (12), die im
Gehäuse (10) zwei Kammern (14,16) voneinander trennt, welche mit Quellen unterschiedlichen Druckes verbindbar
sind,
- zwei Steuerkörpern (40,50), die innerhalb des Gehäuses (10) und seiner rohrförmigen Verlängerung (80) in bezug
zueinander axial verstellbar angeordnet sind, je einen Ventilsitz (42,52) aufweisen und mit der beweglichen
Trennwand (12) und einem Kraftabgabeglied (54) bzw. mit einem Betätigungsglied (64) verbunden sind,
- einem Ventilschließkörper (70) der über mindestens eine
Feder (72) am Betätigungsglied (64) abgestützt ist und abhängig von den Stellungen der Ventilsitze (42,52) an
dem einen oder anderen von ihnen oder an beiden anliegt, wodurch die Drücke in den beiden Kammern (14,16) gesteuert
werden, und
- einem Anschlag (68) am Betätigungsglied (64) , der im Ruhezustand des Kraftverstärker von der genannten Feder
(72) an einem Anschlag (90) am vom Gehäuse (10) entfernten Ende der rohrförmigen Verlängerung (80) anliegend ge-
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halten ist,
dadurch gekennzeichnet , daß die rohrförmige Verlängerung (80) vom Gehäusehals
(30) umschlossen, aus einer Endstellung, die sie im Ruhezustand einnimmt, teleskopartig in das Gehäuse (10)
einfahrbar und gegen den Gehäusehals (30) abgedichtet
2. Kraftverstärker nach Anspruch 1, bei dem der mit der beweglichen Trennwand (12) verbundene Steue.v^örper (40)
ein in die rohrförmige Verlängerung (80) hineinragendes, gegen diese abgedichtetes zylindrisches Ventilgehäuse
(44) aufweist,
dadurch gekennzeichnet , daß die rohrförmige Verlängerung (80) auf dem Ventilgehäuse
(44) geführt und zusammen mit diesem und dem zugehörigen Steuerkörper (40) gegenüber dem Gehäuse (10) begrenzt
kippbar ist.
3. Kraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der mit der beweglichen Trennwand (12) verbundene Steuerkörper
(40) zwischen seinem Ventilsitz (42) und einer der beiden Kammern (16) einen radialen Kanal (48) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Verlängerung (80) nahe ihrem gehäuseseitigen
Ende einen Vorsprung (86) aufweist, der in den radialen Kanal (48) hineinragt und axiale Relativbewegungen
zwischen der rohrförmigen Verlängerung (80) und dem mit der beweglichen Trennwand (12) verbundenen Steuerkörper
(40) begrenzt.
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4. Kraftverstärker nach Anspruch 1, bei dem der mit der beweglichen Trennwand (12) verbundene Steuerkörper (40)
ein in die rohrförmige Verlängerung (80) hineinragendes zylindrisches Ventilgehäuse (44) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Ventilgehäuse (44) gegen die rohrförmige Verlängerung (80) durch einen Randwulst (76) des
Ventilschließkörpers (70) abgedichtet ist.
5. Kraftverstärker nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet ,
daß der Randwulst (76) eine dichtende Rückbewegung
zwischen der rohrförmigen Verlängerung (80) und dem zylindrischen Ventilgehäuse (40) zuläßt.
6. Kraftverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet ,
daß der Randwulst (76) an einer mit dem Ventilschließkörper (70) einstückig verbundenen Sch lauchmeinbran (74)
ausgebildet ist.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8417146U1 true DE8417146U1 (de) | 1984-09-13 |
Family
ID=1333702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8417146U Expired DE8417146U1 (de) | Pneumatischer Kraftverstärker, insbesondere für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8417146U1 (de) |
-
0
- DE DE8417146U patent/DE8417146U1/de not_active Expired
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