WO1997015482A1 - Unterdruckbremskraftverstärker für kraftfahrzeuge - Google Patents

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Claudia HÄNSCHEN
Wilfried Wagner
Kai-Michael Graichen
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Itt Automotive Europe Gmbh
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    • B60T13/569—Vacuum systems indirect, i.e. vacuum booster units characterised by piston details, e.g. construction, mounting of diaphragm

Definitions

  • the invention relates to a vacuum brake booster for motor vehicles with a first and a second booster chamber, which are separated from one another by means of a partition, a first and a second movable wall, which divide the first and the second booster chamber into a first vacuum chamber and a first working chamber Subdivide the second vacuum chamber and a second working chamber and are each formed by a diaphragm plate and a rolling diaphragm lying in it, the first movable wall on a control housing accommodating a control valve and the second movable wall on a control housing in which extends through the dividing wall force-transmitting connection standing connecting tube are arranged.
  • Such a vacuum brake booster is known from DE-OS 43 41 838.
  • the special feature of the known brake booster is that the first rolling diaphragm is connected to the edge of its radially inner bead which is remote from the first diaphragm plate or the area of the attachment of the connecting tube to the control housing in such a way that it delimits a pneumatic space with the first diaphragm plate , which can be acted upon by the pressure prevailing in the vacuum chambers.
  • the excess material of the roll membrane due to radial expansion of the bead is brought into a structurally predetermined position.
  • clearly audible friction noises are felt to be less advantageous, caused by the return spring or its being bent
  • This object is achieved in that a sleeve made of slidable plastic is provided in the radial direction within the connecting tube.
  • the sleeve is formed in one piece with a guide plate which is axially in contact with the control housing and which serves to guide a push rod which transmits the output force of the brake booster and on which the return spring is supported.
  • a rapid evacuation of the working chambers is achieved in a further advantageous embodiment of the invention in that the sleeve is provided with venting cutouts in the area of the connection to the guide plate.
  • FIG. 1 shows an axial section through an embodiment of the vacuum brake booster according to the invention
  • FIG. 2 and the sleeve shown in Fig. 1 in a view Fig. 3 from the direction "A" of Fig. 1 or in a side view.
  • the tandem brake booster shown in the drawing has an booster housing which is formed by two shell-shaped housing halves 1, 2 which are held together on their circumference, for example by launches.
  • the interior of the booster housing is divided into a rear (brake pedal-side) booster chamber 24 and a front (master cylinder-side) booster chamber 25 by means of a partition 16 arranged therein, the rear booster chamber 24 being separated by a first movable wall 4 into a first vacuum chamber 28 of constant pressure and one first working chamber 29 of variable pressure and the front booster chamber 25 are divided by a second movable wall 5 into a second vacuum chamber 30 and a second working chamber 31.
  • the front housing half 1 is provided with a vacuum connection 37, by means of which the second vacuum chamber 30 can be connected to a suitable vacuum source, for example an intake manifold of the motor vehicle engine.
  • a control valve 6 which can be actuated by an actuating rod 7 is accommodated in a control housing 3 which is sealed in the rear housing half 2 and comprises a first sealing seat 9 which is formed on the control housing 3 and a second sealing seat 10 which is formed on an axially displaceable valve piston 8 connected to the actuating rod 7 and a poppet valve body 11 which interacts with both sealing seats 9, 10 and which is pressed by means of a valve spring 34 against the sealing seats 9, 10, which is supported on a holding sleeve 33 which holds the poppet valve body 11 in the control housing 3.
  • a sealing ring 17 arranged in the radially inner region of the dividing wall 17 provides for the sealing of the dividing wall 16 with respect to the connecting pipe 18.
  • a piston rod return spring 36 is provided, which is effectively arranged between the holding sleeve 33 and the actuating rod 7 and whose force biases the valve piston 8 or whose valve seat 10 provides with respect to the poppet valve body 11.
  • valve piston 8 The restoring movement of the valve piston 8 is limited by a transverse member 19, preferably U-shaped, laterally inserted into the control housing 3 perpendicular to the longitudinal axis of the brake booster according to the invention, which in the release position rests axially on an annular region of the rear or brake pedal-side housing half 2, its cylindrical extension a sealing ring 20 which seals the control housing 3 from the atmosphere.
  • the second movable wall 5 consists of a second membrane plate 14 and a second one Roll membrane 15 and is arranged on the front, or in the second vacuum chamber 30 protruding end of a, preferably metallic connection tube 18 in power transmission connection with the control housing 3.
  • Both vacuum chambers 28, 30 are connected to one another by means of openings 35 formed in the fastening area of the connecting tube 18 on the control housing, while a pneumatic connection between the two working chambers 29, 31 via the fastening area of the partition 16 in the booster housing or in the connection area of the two housing halves 1 , 2 trained channels 38 takes place.
  • the output force of the brake booster is transmitted to an actuating piston of a master brake cylinder of the brake system (not shown), which is attached to the vacuum-side or front housing half 1 of the brake booster housing, via a rubber-elastic reaction disk 21 accommodated in an end recess of the control housing 3 and a pressure rod 22 having a head flange 23 .
  • a return spring 32 holds the movable walls 4 and 5 in the starting position shown. It is supported, on the one hand, on the vacuum-side housing half 1 and, on the other hand, on a guide plate 26 which bears axially against the control housing 3 and which serves for the radial guidance of the previously mentioned push rod 22.
  • the guide plate 26, which is preferably made of a slidable plastic, merges in its radially outer region into a cylindrical sleeve 27 which bears in the radial direction on the inner wall of the connecting tube 18 and thus radially encompasses the part of the return spring 32 which projects into the interior of the connecting tube 18. As can be seen in particular from FIGS.
  • the guide plate 26 has openings 39 in its axially abutting area on the end face of the control housing 3, which, interacting with vacuum channels 40 formed in the control housing 3, rapidly evacuate the working chambers 29, 31 enable.
  • ventilation cutouts 41 are provided in the transition area between the guide plate 26 and the sleeve 27, which form a pneumatic connection between the first (28) and the second vacuum chamber 30.
  • Centering ribs 42 are preferably formed between the ventilation recesses 41, which ensure precise centering of the return spring 32 within the sleeve 27.

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Abstract

Um Reibgeräusche, die bei der Betätigung eines Tandemunterdruckbremskraftverstärkers auf Grund der Berührung zwischen einer die beweglichen Wände vorspannenden Rückstellfeder und einem die zweite bewegliche Wand tragenden Verbindungsrohr auftreten, zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß innerhalb des Verbindungsrohres (18) eine in radialer Richtung daran anliegende Hülse (27) aus gleitfähigem Kunststoff vorgesehen ist.

Description

Unterdruckbremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft einen Unterdruckbremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge mit einem ersten sowie einem zweiten Verstärkerraum, die mittels einer Trennwand voneinander getrennt sind, einer ersten sowie einer zweiten beweglichen Wand, die den ersten bzw. den zweiten Verstärkerraum in eine erste Unterdruckkammer und eine erste Arbeitskammer bzw. eine zweite Unterdruckkammer und eine zweite Arbeitskammer unterteilen und durch je einen Membranteller sowie je eine darin anliegende Rollmembran gebildet sind, wobei die erste bewegliche Wand auf einem ein Steuerventil aufnehmenden Steuergehäuse und die zweite bewegliche Wand auf einem sich durch die Trennwand hindurch erstreckenden, mit dem Steuergehäuse in kraftübertragender Verbindung stehenden Verbindungsrohr angeordnet sind.
Ein derartiger Unterdruckbremskraftverstärker ist aus der DE-OS 43 41 838 bekannt. Das Besondere an dem vorbekannten Bremskraftverstärker besteht darin, daß die erste Rollmembran am von dem ersten Membranteller bzw. dem Bereich der Befestigung des Verbindungsrohres am Steuergehäuse entfernt liegenden Rand ihres radial innen ausgebildeten Wulstes so angebunden ist, daß sie mit dem ersten Membranteller einen pneumatischen Raum begrenzt, der mit dem in den Unterdruckkammern herrschenden Druck beaufschlagbar ist. Duch diese Maßnahme wird das durch radiales Aufweiten des Wulstes überschüssige Material der Rollmembran in eine konstruktiv vorgegebene Lage gebracht. Als weniger vorteilhaft werden bei dem vorbekannten Bremskraftverstärker deutlich hörbare Reibgeräusche empfunden, die durch Ausknicken der Rückstellfeder bzw. ihre
Berührung mit dem Verbindungsrohr (Stahl/Stahl) entstehen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vor¬ stehenden Nachteile zu vermeiden und einen Unterdruck¬ bremskraftverstärker mit den gattungsgemäßen Merkmalen so auszugestalten, daß unter Beibehaltung der Bauart und der Geräte-Kenndaten eine Eliminierung der störenden Geräusche gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß daß innerhalb des Verbindungsrohres eine in radialer Richtung daran anliegende Hülse aus gleitfähigem Kunststoff vorgesehen ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegen¬ standes ist die Hülse einteilig mit einem am Steuergehäuse axial anliegenden Führungsteller ausgebildet, der der Führung einer die Ausgangskraft des Bremskraftverstärkers übertragenden Druckstange dient und an dem die Rückstellfeder abgestützt ist.
Eine schnelle Evakuierung der Arbeitskammern wird bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß die Hülse im Bereich der Verbindung mit dem Führungsteller mit Entlüftungsaussparungen versehen ist.
Eine besonders wirksame Zentrierung der Rückstellfeder insbesondere in ihrem innerhalb des Verbindungsrohres liegenden Bereich wird schließlich bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes dadurch erreicht, daß zwischen den Entlüftungsaussparungen Zentrierrippen angeordnet sind. Weitere Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemäßen Unterdruckbremskraftverstärkers ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung, das anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert ist. Es zeigt:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Ausführung des erfindungsgemäßen Unterdruckbremskraftverstärkers;
Fig. 2 und die in Fig. 1 gezeigte Hülse in einer Ansicht Fig. 3 aus der Richtung "A" nach Fig. 1 bzw. in einer Seitenansicht.
Der in der Zeichnung dargestellte Tandembremskraftverstärker weist ein Verstärkergehäuse auf, das durch zwei schalenformige Gehäusehälften 1, 2 gebildet ist, die an ihrem Umfang beispielsweise durch Lancierungen zusammengehalten sind. Das Innere des Verstärkergehäuses wird mittels einer darin abgedichtet angeordneten Trennwand 16 in einen hinteren (bremspedalseitigen) Verstärkerraum 24 sowie einen vorderen (hauptzylinderseitigen) Verstärkerraum 25 aufgeteilt, wobei der hintere Verstärkerraum 24 durch eine erste bewegliche Wand 4 in eine erste Unterdruckkammer 28 konstanten Druckes und eine erste Arbeitskarαmer 29 veränderlichen Druckes und der vordere Verstärkerräum 25 durch eine zweite bewegliche Wand 5 in eine zweite Unterdruckkammer 30 und eine zweite Arbeitskammer 31 unterteilt sind. Die vordere Gehäusehälfte 1 ist mit einem Unterdruckanschluß 37 versehen, mittels dessen die zweite Unterdruckkammer 30 an eine geeignete Unterdruckquelle, beispielsweise einen Ansaugkrümmer des Kraftfahrzeugmotors, angeschlossen werden kann. Ein durch eine Betätigungsstange 7 betätigbares Steuerventil 6 ist in einem in der hinteren Gehäusehälfte 2 abgedichtet geführten Steuergehäuse 3 untergebracht und besteht aus einem am Steuergehäuse 3 ausgebildeten ersten Dichtsitz 9, einem an einem mit der Betätigungsstange 7 verbundenen, axial verschiebbaren Ventilkolben 8 ausgebildeten zweiten Dichtsitz 10 sowie einem mit beiden Dichtsitzen 9,10 zusammenwirkenden Tellerventilkörper 11, der mittels einer Ventilfeder 34 gegen die Dichtsitze 9,10 gedrückt wird, die an einer Haltehülse 33 abgestützt ist, die den Tellerventilkörper 11 im Steuergehäuse 3 hält. Für die Abdichtung der Trennwand 16 gegenüber dem Verbindungsrohr 18 sorgt ein im radial innenliegenden Bereich der Trennwand angeordneter Dichtring 17. Außerdem ist eine Kolbenstangenrückholfeder 36 vorgesehen, die wirkungsmäßig zwischen der Haltehülse 33 und der Betätigungsstange 7 angeordnet ist und deren Kraft für eine Vorspannung des Ventilkolbens 8 bzw. dessen Ventilsitzes 10 gegenüber dem Tellerventilkörper 11 sorgt. Die Rückstellbewegung des Ventilkolbens 8 wird dabei durch ein senkrecht zur Längsachse des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers ins Steuergehäuse 3 seitlich eingeschobenes, vorzugsweise U-förmig ausgebildetes Querglied 19 begrenzt, das in Lösestellung an einem ringförmigen Bereich der hinteren bzw. bremspedalseitigen Gehäusehälfte 2 axial anliegt, dessen zylindrische Verlängerung einen das Steuergehäuse 3 gegenüber der Atmosphäre abdichtenden Dichtring 20 aufnimmt.
Während die erste bewegliche Wand 4 auf dem Steuergehäuse 3 angeordnet und durch einen aus Blech tiefgezogenen ersten Membranteller 12 sowie eine daran anliegende flexible erste Rollmembran 13 gebildet ist, besteht die zweite bewegliche Wand 5 aus einem zweiten Membranteller 14 sowie einer zweiten Rollmembran 15 und ist an dem vorderen, bzw. in die zweite Unterdruckkammer 30 hineinragenden Ende eines mit dem Steuergehäuse 3 in kraftübertragender Verbindung stehenden, vorzugsweise metallischen Verbindungsrohres 18 angeordnet. Beide Unterdruckkammern 28,30 sind mittels im Befestigungs¬ bereich des Verbindungsrohres 18 auf dem Steuergehäuse ausgebildeter Öffnungen 35 miteinander verbunden, während eine pneumatische Verbindung zwischen den beiden Arbeitskammern 29,31 über im Befestigungsbereich der Trennwand 16 im Verstärkergehäuse bzw. im Verbindungsbereich der beiden Gehäusehälften 1,2 ausgebildete Kanäle 38 erfolgt. Die Ausgangskraft des Bremskraftverstärkers wird über eine in einer stirnseitigen Ausnehmung des Steuergehäuses 3 aufgenommene gummielastische Reaktionsscheibe 21 sowie eine einen Kopfflansch 23 aufweisende Druckstange 22 auf einen Betätigungskolben eines nicht dargestellten Hauptbremszylinders der Bremsanlage übertragen, der an der unterdruckseitigen bzw. vorderen Gehäusehälfte 1 des Bremskraftverstärkergehäuses angebracht ist.
Eine in der Zeichnung schematisch dargestellte Rückstellfeder 32, hält die beweglichen Wände 4 und 5 in der gezeigten Ausgangsstellung. Dabei stützt sie sich einerseits an der unterdruckseitigen Gehäusehälfte 1 und andererseits an einem am Steuergehäuse 3 axial anliegenden Führungsteller 26 ab, der der radialen Führung der vorhin erwähnten Druckstange 22 dient. Der vorzugsweise aus einem gleitfähigen Kunststoff bestehende Führungsteller 26 geht in seinem radial außenliegenden Bereich in eine zylindrische Hülse 27 über, die in radialer Richtung an der Innenwand des Verbindungsrohres 18 anliegt und somit den in das Innere des Verbindungsrohres 18 hineinragenden Teil der Rückstellfeder 32 radial umgreift. Wie insbesondere den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, weist der Führungsteller 26 in seinem an der Stirnfläche des Steuergehäuses 3 axial anliegenden Bereich Durchbrüche 39 auf, die, mit im Steuergehäuse 3 ausgebildeten Unterdruckkanälen 40 zusammenwirkend, ein schnelles Evakuieren der Arbeitskammern 29, 31 ermöglichen. Außerdem sind im Übergangsbereich zwischen dem Führungsteller 26 und der Hülse 27 Entlüftungsaussparungen 41 vorgesehen, die eine pneumatische Verbindung zwischen der ersten (28) und der zweiten Unterdruckkammer 30 bilden.
Zwischen den Entlüftungsaussparungen 41 sind dabei vorzugsweise Zentrierrippen 42 ausgebildet, die ein genaues Zentrieren der Rückstellfeder 32 innerhalb der Hülse 27 gewährleisten. Bezugszeicheniiste
Bezugszeicheniiste
1 Gehäusehälfte
2 Gehäusehälfte
3 Steuergehäuse
4 Wand
5 Wand
6 Steuerventil
7 Betätigungsstange
8 Ventilkolben
9 Dichtsitz
10 Dichtsitz
11 Ventilkörper
12 Membranteller
13 Rollmembran
14 Membranteller
15 Rollmembran
16 Trennwand
17 Dichtring
18 Verbindungsrohr
19 Querglied
20 Dichtring
21 Reaktionsscheibe
22 Druckstange
23 Kopfflansch
24 Verstärkerraum
25 Verstärkerraum
26 Führungsteller
27 Hülse
28 Unterdruckkammer
29 Arbeitskammer
30 Unterdruckkammer
31 Arbeitskammer Rückstellfeder Haltehülse Ventilfeder Öffnung Kolbenstangenrückholfeder Unterdruckanschluß Kanal Durchbruch Unterdruckkanal Entlüftungsaussparung Zentrierrippe

Claims

Patentansprüche
1. Unterdruckbremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge mit einem ersten sowie einem zweiten Verstärkerraum, die mittels einer Trennwand voneinander getrennt sind, einer ersten sowie einer zweiten beweglichen Wand, die den ersten bzw. den zweiten Verstärkerraum in eine erste Unterdruckkammer und eine erste Arbeitskammer bzw. eine zweite Unterdruckkammer und eine zweite Arbeitskammer unterteilen und durch je einen Membranteller sowie je eine darin anliegende Rollmembran gebildet sind, wobei die erste bewegliche Wand auf einem ein Steuerventil aufnehmenden Steuergehäuse und die zweite bewegliche Wand auf einem sich durch die Trennwand hindurch erstreckenden, mit dem Steuergehäuse in kraftübertragender Verbindung stehenden Verbindungsrohr angeordnet sind, das eine die beweglichen Wände entgegen der Betätigungsrichtung vorspannende Rückstellfeder aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Verbindungsrohres (18) eine in radialer Richtung daran anliegende Hülse (27) aus gleitfähigem Kunststoff vorgesehen ist.
2. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 1, wobei am Steuergehäuse ein Führungsteller axial anliegt, der der Führung einer die Ausgangskraft des Bremskraftverstärkers übertragenden Druckstange dient und an dem die Rückstellfeder abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (27) einteilig mit dem Führungsteller (26) ausgebildet ist.
3. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (27) im Bereich der Verbindung mit dem Führungsteller (26) mit Entlüftungsaussparungen (41) versehen ist.
4. Unterdruckbremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Entlüftungsaussparungen (41) Zentrierrippen (42) zum Zentrieren der Rückstellfeder (32) angeordnet sind.
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