DE10260190A1 - Bremsverstärkervorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Bremsverstärkervorrichtung zum Gebrauch bei einem Bremssystem von Fahrzeugen hat ein Trennelement, das das Innere eines Verstärkerfachs in eine vordere und eine hintere Kammer teilt, sowie einen Kolben, der körperlich zusammen mit dem Trennelement innerhalb des Verstärkerfachs bewegbar ist. Ein Steuerventilkörper ist so an dem Kolben gestützt, dass er sich zu und von einer hinteren Fläche des Kolbens über einen vorbestimmten Betrag bewegt. Ein Atmosphärenventilelement ist innerhalb des Kolbens so aufgenommen, dass es relativ zu diesem bewegbar ist und durch eine Druckfeder so gedrückt wird, dass es sich nach hinten bewegt. Wenn das Bremspedal niedergedrückt wird, dann wird das Atmosphärenventilelement zwangsläufig durch eine Eingabestange relativ zu dem Kolben vorwärts bewegt, wodurch das Steuerventilelement den Atmosphärendruck zu der hinteren Kammer führt, um dadurch das Trennelement und den Kolben aus der Ruheposition vorwärts zu bewegen. Wenn das Bremspedal gelöst wird, dann führt das Steuerventil im Gegensatz dazu einen Unterdruck von der vorderen Kammer zu der hinteren Kammer, um dadurch eine Bewegung des Trennelements und des Kolbens rückwärs zu der Ruheposition durch die Kraft einer Rückstellfeder zu ermöglichen. Die Bewegung des Kolbens betätigt einen Hauptzylinder durch eine Abgabestange, um so eine Bremsleistung zu erzeugen.

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bremsverstärkervorrichtung zum Gebrauch bei einem Bremssystem für Fahrzeuge.
• Eine Bremsverstärkervorrichtung dieser Bauart ist in dem Japanischen Patent Nr. 2967378 offenbart, welches am 25. Oktober 1999 veröffentlicht wurde. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist das Innere eines Verstärkerfachs durch eine Membran in eine Wechseldruckkammer und in eine Konstantdruckkammer geteilt, und die Membran wird durch die Kraft einer Rückstellfeder bewegt, die die Membran nach hinten und als Reaktion auf die Druckdifferenz zwischen beiden Kammern drückt. Die Membran ist körperlich mit einem Kolben zum Übertragen ihrer Bewegung in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung zu einem Abgabeelement versehen, das durch eine vordere Wand des Verstärkerfachs luftdicht hindurch tritt. Ein Vorsprungsabschnitt, in den sich ein hinterer Teil des Kolbens hinein und heraus bewegt, ist an dem mittleren Abschnitt einer hinteren Wand des Verstärkerfachs so vorgesehen, dass er nach hinten vorsteht. Ein zylindrisches flexibles Element wie zum Beispiel ein Balg ist an einem seiner Enden dicht an die Innenfläche eines hinteren Teils des vorstehenden Abschnitts gepasst, und sein anderes Ende ist an der Außenfläche eines hinteren Teils des Kolbens gepasst. Ein Halter ist in einer Einbuchtung enthalten, die an der hinteren Endfläche des Kolbens koaxial vorgesehen ist. Ein Atmosphärenventilelement ist an eine Eingabestange gekoppelt und so in dem Kolben aufgenommen, dass es relativ zu diesem über einen vorbestimmten Betrag in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung gleitbar ist. Eine Druckfeder ist zum Drücken des Atmosphärenventilelements in der Rückwärts-Richtung so vorgesehen, dass der Atmosphärenventilabschnitt des Atmosphärenventilelements einen Anschluss schließt, der an dem Halter vorgesehen ist, um die Wechseldruckkammer mit dem Atmosphärendruck zu verbinden. Eine andere Druckfeder ist des Weiteren zum Drücken des Halters in der Vorwärts-Richtung so vorgesehen, dass ein an dem Halter ausgebildeter Unterdruckventilbetätigungsabschnitt einen Unterdruckventilabschnitt schließt, der an dem Kolben ausgebildet ist, um die Wechseldruckkammer mit der Konstantdruckkammer zu verbinden. Des Weiteren steht ein zylindrischer Abschnitt von dem vorderen Endabschnitt des Kolbens vor, der in der Konstantdruckkammer freiliegt, während ein Führungszylinder an dem hinteren Endabschnitt eines Hauptzylinders ausgebildet ist und durch die vordere Wand des Verstärkerfachs luftdicht hindurch tritt, so dass er sich in die Konstantdruckkammer erstreckt, so dass der Kolben geführt wird, wobei sein zylindrischer Abschnitt fest an die Außenfläche des Führungszylinders gepasst ist.
• Jedoch muss bei dem Stand der Technik gemäß dem vorstehend beschriebenen Aufbau der Unterdruckventilabschnitt innerhalb der Einbuchtung ausgebildet sein, die in dem Kolben ausgebildet ist, und der Halter, das Atmosphärenventilelement, zwei Druckfedern und dergleichen müssen innerhalb der Einbuchtung aufgenommen sein. Dies bewirkt in nachteilhafter Weise, dass der Kolben größer sein muss und eine komplizierte Form aufweist, und dies bewirkt außerdem einen Anstieg der Bauteilanzahl. Zusätzlich bildet die Federkraft der Rückstellfeder einen Innenwiderstand, so dass die Bremskraft in nachteilhafter Weise verringert werden kann, wenn der Unterdruck in der Konstantdruckkammer abfällt.
• Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Bremsverstärkervorrichtung vorzusehen, die einen kleineren Kolben zum Erzeugen der Druckdifferenz zwischen einer Wechseldruckkammer und einer Konstantdruckkammer eines Verstärkerfachs verwendet, wenn eine Bremskraft aufgebracht wird.
• Es gehört auch zur Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Bremsverstärkervorrichtung vorzusehen, die den Widerstand verringern kann, der gegen einen sich bewegenden Kolben wirkt, wenn ein Bremspedal niedergedrückt wird.
• Es gehört auch zur Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Bremsverstärkervorrichtung dergestalt vorzusehen, dass die Zusammenwirkung von zusammenpassenden Endflächen zwischen einem Kolben und einem Ventilelement zum Steuern der Bremskraft so genutzt wird, dass die Vorrichtung einen vereinfachten Ausbau und einen zuverlässigen Betrieb aufweist.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist kurz gesagt eine Bremsverstärkervorrichtung vorgesehen mit einem Verstärkerfach; einem Trennelement, daß das Innere des Verstärkerfachs in eine Wechseldruckkammer und eine Konstantdruckkammer teilt, einem Abgabeelement, das durch eine vordere Wand des Verstärkerfachs luftdicht hindurch tritt; einem Kolben, der körperlich mit dem Trennelement zum Übertragen der Bewegung in einer Vorwärts- Rückwärts-Richtung des Trennelements als Reaktion auf die Druckdifferenz zwischen der Wechseldruckkammer und der Konstantdruckkammer versehen ist; einem Steuerventilkörper, der gegenüber einer hinteren Fläche des Kolbens vorgesehen ist und relativ dazu über einen vorbestimmten Betrag in der Vorwärts- Rückwärts-Richtung bewegbar ist, wobei eine weitere Bewegung nach hinten durch einen Anschlag an eine hintere Wand des Verstärkerfachs begrenzt ist; und einem Dichtelement, das zwischen der hinteren Wand des Verstärkerfachs und dem Steuerventilkörper angeordnet ist, damit die Wechseldruckkammer luftdicht gehalten wird. Ein Ventilloch ist in dem Kolben ausgebildet und mit einer vorderen Fläche davon in Verbindung, die zur der Konstantdruckkammer freiliegt, und mit einer hinteren Fläche davon, die dem Steuerventilkörper gegenüberliegt. Ein Unterdruckventilabschnitt ist an der hinteren Fläche des Kolbens so vorgesehen, dass er das Ventilloch umschließt; und ein Unterdruckventilbetätigungsabschnitt ist an dem Steuerventilkörper so vorgesehen, dass er an dem Unterdruckventilabschnitt anschlägt, wenn der Steuerventilkörper relativ zu dem Kolben vorgerückt wird. Ein Luftventilelement ist in eine Einbuchtung aufgenommen, die an dem hinteren Endabschnitt des Kolbens ausgebildet ist, so dass es in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung bewegbar ist und einen Atmosphärenventilabschnitt aufweist, der an der hinteren Fläche davon in der Gestalt eines geschlossenen Rings ausgebildet ist; und ein Atmosphärenventilbetätigungsabschnitt ist an dem Steuerventilkörper so vorgesehen, dass er den Atmosphärenventilabschnitt wahlweise öffnet und schließt. Ein elastisches Element ist dazu vorgesehen, das Atmosphärenventilelement zu dem Atmosphärenventilbetätigungsabschnitt nach hinten zu drücken; und ein Kanal ist dazu vorgesehen, den Atmosphärendruck zu der Wechseldruckkammer zu leiten, wenn das Atmosphärenventilelement zum Trennen des Atmosphärenventilabschnitts von dem Atmosphärenventilbetätigungsabschnitt vorwärts bewegt wird. Des Weiteren tritt eine mit einem Bremspedal gekoppelte Eingabestange durch die hintere Wand des Verstärkerfachs und das in dem Steuerventilkörper ausgebildete Durchgangsloch hindurch, und sie ist mit dem Atmosphärenventilelement gekoppelt.
• Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Bremsverstärkervorrichtung vorgesehen mit einem Verstärkerfach; einem Trennelement, daß das Innere des Verstärkerfachs in eine Wechseldruckkammer und eine Konstantdruckkammer teilt; einem Abgabeelement, das durch eine vordere Wand des Verstärkerfachs luftdicht hindurch tritt; einem Kolben, der körperlich mit dem Trennelement zum Übertragen der Bewegung in einer Vorwärts- Rückwärts-Richtung des Trennelements als Reaktion auf die Druckdifferenz zwischen der Wechseldruckkammer und der Konstantdruckkammer zu dem Abgabeelement versehen ist; wobei der Kolben ein Ventilloch aufweist, das die vordere und hintere Fläche davon öffnet, damit die Konstantdruckkammer mit der Wechseldruckkammer in Verbindung gelangt; einem Atmosphärenventilelement, das so in dem Kolben aufgenommen ist, dass es in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung bewegbar ist; einem elastischen Element zum Drücken des Atmosphärenventilelements, um es relativ zu dem Kolben nach hinten zu bewegen; und einer Eingabestange, die mit einem Bremspedal gekoppelt ist und durch ein an der hinteren Wand des Verstärkerfachs ausgebildetes Durchgangsloch hindurch tritt, damit es an das Atmosphärenventilelement gekoppelt ist. Ein Steuerventilkörper ist so gestützt, dass er einer hinteren Fläche des Kolbens gegenüberliegt und relativ dazu über einen vorbestimmten Betrag in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung bewegbar ist, und dessen weitere Bewegung nach hinten ist durch einen Anschlag an der hinteren Fläche davon mit der hinteren Wand des Verstärkerfachs begrenzt. Ein flexibles Dichtelement ist zwischen der hinteren Wand des Verstärkerfachs und dem Steuerventilkörper angeordnet, um die Wechseldruckkammer in dem luftdichten Zustand zu halten. Der Steuerventilkörper ist dazu betreibbar, die Wechseldruckkammer von dem Ventilloch des Kolbens und dem Atmosphärendruck zwar zu isolieren, wenn er an den hinteren Flächen des Luftventilelements anschlägt, die Wechseldruckkammer aber mit der Konstantdruckkammer durch das Ventilloch fluidisch zu verbinden, wenn er von der hinteren Fläche des Kolbens getrennt ist, und außerdem die Wechseldruckkammer mit dem Atmosphärendruck fluidisch zu verbinden, wenn er von dem Atmosphärenventilelement getrennt ist.
• Die vorstehend genannte Aufgabe sowie weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ersichtlich, wenn diese zusammen mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden, wobei gleiche Bezugszeichen die gleichen oder ähnlichen Bauteile in verschiedenen Ansichten bezeichnen, wobei:
• Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer Bremsverstärkervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 2 zeigt ausschnittartig eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;
• Fig. 3 zeigt eine vergrößerte, ausschnittartige Schnittansicht des hinteren Mittelteils der in der Fig. 1 gezeigten Vorrichtungen;
• Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung; und
• Fig. 6 zeigt eine vergrößerte, ausschnittartige Schnittansicht des hinteren Mittelteils der in der Fig. 5 gezeigten Vorrichtung.
• Nachfolgend wird ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bremsverstärkervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist, besteht ein Verstärkerfach 1 aus einem vorderen Fach 2, das eine vordere Wand definiert, und einem hinteren Fach 3, das eine hintere Wand definiert. Zwischen den Fächern 2 und 3 ist eine flexible Membran 4 luftdicht an der daran gebördelten Umfangskante geklemmt und arbeitet als ein Trennelement, daß das Innere des Verstärkerfachs 1 in eine Konstantdruckkammer 5 an der vorderen Seite und eine Wechseldruckkammer 6 an der hinteren Seite teilt.
• Eine scheibenartige Platte 7 überlappt sich mit der Membran 4 innerhalb der Konstantdruckkammer 5. Ein Kolben 8 ist an einer äußeren Fläche von seinem vorderen Endabschnitt an Mittellöchern luftdicht gesichert, die an der Membran 4 und der Platte 7 ausgebildet sind. Das vordere Ende des Kolbens 8 liegt innerhalb der Konstantdruckkammer 5 frei. Ein Unterdruckeinlassrohr 9 ist an dem vorderen Fach 2 gesichert. Die Konstantdruckkammer 5 ist mit einem Einlasskrümmer einer Kraftmaschine durch das Unterdruckeinlassrohr 9 in Verbindung, und ihr Unterdruck wird auf einem bestimmten Niveau aufrecht erhalten.
• Ein Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Hauptzylinder, dessen hinteres Ende 10a durch ein Mittelloch hindurch tritt, das an dem vorderen Fach 2 ausgebildet ist, und es ragt luftdicht in die Konstantdruckkammer 5. Ein Flanschabschnitt 10b des Hauptzylinders 10 liegt an der hinteren Fläche des vorderen Fachs 2 an. Wie dies sehr gut in der Fig. 2 gezeigt ist, sind das vordere Fach 2 und das hintere Fach 3 mittels einer Vielzahl wie zum Beispiel vier Verbindungsstangen 11 gekoppelt, wodurch sie an dem Hauptzylinder 10 gesichert sind. Die Verbindungsstangen 11 sind gleichwinklig an einem Kreis angeordnet, der sich nahezu quer über die radiale Mittelposition zwischen der Achse und Umfangsfläche des Verstärkerfachs 1 erstreckt, das durch das vordere und das hintere Fach 2, 3 gebildet ist. Die Stangen 11 erstrecken sich parallel zu der Achse des Verstärkerfachs 1.
• Insbesondere liegen die Verbindungsstangen 11 luftdicht an einem mit einem Flansch versehenen Anbringungssitz 11a davon an der Innenfläche des hinteren Fachs 3 innerhalb der Wechseldruckkammer 6 an. Jede Stange 11 erstreckt sich rückwärts mittels eines hinteren Endabschnitts davon durch das hintere Fach 3 und ist an dem hinteren Fach 3 dadurch gesichert, dass ein Teil des hinteren Endabschnitts bezüglich des hinteren Fachs 3 verformt ist. Ein Abschnitt 11b mit kleinem Durchmesser ist an einem beziehungsweise einem vorderen Ende von jeder Verbindungsstange 11 ausgebildet und tritt durch das vordere Fach 2 luftdicht hindurch und steht von dem vorderen Fach 2 vor. In dem montierten Zustand ist eine plattenartige Unterlegscheibe 12 an dem Abschnitt 11b mit kleinem Durchmesser gepasst und liegt an einem Absatz des Abschnitts 11b mit kleinem Durchmesser und gleichzeitig an dem Inneren des vorderen Fachs 2 an.
• Außerdem ist eine Dichtung 13 luftdicht an dem Abschnitt 11b mit kleinem Durchmesser gepasst und wird durch die Unterlegscheibe 12 gedrückt, so dass sie auf das Innere des vorderen Fachs 2 einen Druck aufbringt.
• Der Abschnitt 11b mit kleinem Durchmesser tritt durch ein Anbringungsloch 10c hindurch, das an dem Flanschabschnitt 10b des Hauptzylinders 10 ausgebildet ist. Durch Befestigen einer Mutter 14, die mit einer Schraube 11c im Eingriff ist, welche an dem vorderen Ende des Abschnitts 11b mit kleinem Durchmesser ausgebildet ist, werden das vordere Fach 2 und der Flanschabschnitt 10b zwischen der Mutter 14 und der Unterlegscheibe 12 eingeklemmt. Dies gewährleistet, dass das Verstärkerfach 1 an dem Hauptzylinder 10 gesichert ist und dass gleichzeitig das vordere Fach 2 und das hintere Fach 3 so aneinandergefügt sind, dass sie dadurch gekoppelt sind.
• Wie dies in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist ein Gleitloch an jedem Dichtabschnitt der Membran 4 ausgebildet und an die dazugehörige Verbindungsstange 11 so gepasst, dass diese hier entlang luftdicht gleiten können, so dass die luftdichte Trennung zwischen der Konstantdruckkammer 5 und der Wechseldruckkammer 6 aufrechterhalten wird. Außerdem wirkt eine Verbindungsstange 11g zum Führen der Platte 7, die in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung einer zylindrischen Führung 15 gleitbar geführt ist, welche körperlich an der Platte 7 dadurch gesichert ist, dass sie in ein Befestigungsloch geführt ist, welches in der Platte 7 ausgebildet ist, und dass sie bezüglich der Platte 7 verformt ist. Die beiden Enden einer Führung 15 sind als Trichter ausgebildet, die so gebogen sind, dass sie sich allmählich zu der radialen Außenseite öffnen, so dass verhindert wird, dass die Führung 15 mit der Außenfläche der Verbindungsstange 11g in Eingriff gelangt. Gemäß der Fig. 2 wirkt eine andere Verbindungsstange 11, die sich gegenüber der Verbindungsstange 11g befindet, auch als eine Führung hinsichtlich der Achse des Verstärkerfachs, und sie ist in ein längliches Loch 7a eingefügt. Dies verhindert ein Schwenken der Platte 7 um die Verbindungsstange 11g, die auch als eine Führung wirkt. Andere Verbindungsstangen 11 sind mit einem Spiel in Durchgangslöcher 7b eingefügt, die in der Platte 7 ausgebildet sind.
• Ein Bezugszeichen 16 bezeichnet einen Hauptkolben als ein Abgabeelement, daß das vordere Fach 2 luftdicht durchdringt. Der Kolben 16 ist in dem Hauptzylinder 10 in der Vorwärts-Rückwärts- Richtung gleitbar eingefügt und ragt in die Konstantdruckkammer 5 von einem beziehungsweise einem hinteren Endabschnitt 10a des Hauptzylinders 10, so dass er sich nahe der vorderen Endseite 8a des Kolbens 8 erstreckt. Der Querschnittsflächeninhalt des Hauptkolbens 16, dessen Durchmesser B beträgt, ist gleich dem Querschnittsflächeninhalt Sb jenes Abschnitts, an dem der Hauptkolben 16 luftdicht in das vordere Fach 2 ragt, das die vordere Wand des Verstärkerfachs 1 bildet.
• Eine Abgabestange 17 ist zwischen dem Kolben 8 und dem Hauptkolben 16 angeordnet, und der Kolben 8 bewirkt eine Übertragung der Bewegung in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung der Membran 4, die auf die Druckdifferenz zwischen der Konstantdruckkammer 5 und der Wechseldruckkammer 6 anspricht, zu dem Hauptkolben 16 durch die Abgabestange 17. Ein Verbindungsloch 16a ist nämlich in dem Hauptkolben 16 so ausgebildet, dass es sich von der hinteren Endfläche in der axialen Richtung weg erstreckt. Der Boden des Verbindungslochs 16a definiert einen konischen Raum, dessen oberer Abschnitt abgerundet ist. Die Abgabestange 17 ist mit einem Stangenabschnitt 17a ausgebildet, wobei die Spitze des Stangenabschnitts 17a an die abgerundeten Bodenfläche des Verbindungslochs 16a anschlägt, so dass der Stangenabschnitt 17a automatisch an den Hauptkolben 16 ausgerichtet wird.
• Wie dies gut in der Fig. 3 gezeigt ist, ist ein ringartiger Vorsprung 17b, der an dem hinteren Ende der Abgabestange 17 ausgebildet ist, in eine dazugehörige ringartige Aussparung 8b axial bewegbar angepasst, die in dem Kolben 8 so ausgebildet ist, dass sie sich von der vorderen Endfläche 8a nach hinten erstreckt. Ein scheibenartiges Gegenkraftelement 18 aus einem elastischen Material ist in einer Gegenkraftkammer 17c aufgenommen, die durch den ringartigen Vorsprung 17b der Abgabestange 17 umgeben ist. Das Gegenkraftelement 18 ist zwischen einer Gegenkraftendfläche, die durch die ringartige Aussparung 8b des Kolbens 8 umgeben ist, und der Bodenfläche der Gegenkraftkammer 17c angeordnet. Das Element 18 wird durch jene Kraft zusammengedrückt, die der Kolben 8 auf die Abgabestange 17 oder den Hauptkolben 17 aufbringt. Der Kolben 8 ist an seiner vorderen Endfläche mit einem flachen Eingangsloch 8k ausgebildet, das einen größeren Durchmesser als die ringartige Aussparung 8b aufweist, und die Bodenfläche des Eingangsloch 8k bildet die vordere Endfläche 8a. Da sich eine Gegenkraft 8c von der vorderen Endfläche 8a erstreckt, wird die Rückfläche des ringartigen Vorsprungs 17b nahezu an der vorderen Endfläche 8a in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung ausgerichtet, wenn der ringartige Vorsprung 17b in die ringartige Aussparung 8b eingefügt ist, wobei das Gegenkraftelement 18 dazwischen angeordnet ist. Eine Ringfeder 19 ist in das Eingangsloch 8k eingepasst und daran gesichert, wodurch sie so verformt wird, dass sie an der Vorderseitenfläche des Abschnitts anschlägt, der sich zu dem ringartigen Vorsprung 17b erstreckt, so dass verhindert wird, dass der ringartige Vorsprung 17b aus der ringartigen Aussparung 8b gelangt.
• Das hintere Fach 3 ist an seiner Mitte mit einem zylindrischen Vorsprung 3a ausgebildet, der nach hinten vorsteht. Wie dies gut in der Fig. 3 gezeigt ist, ist der hintere Endabschnitt des Vorsprungs 3a radial nach innen gebogen, so dass ein Durchgangsloch 3b an seiner Achse ausgebildet ist. Ein Bezugszeichen 20 bezeichnet einen Steuerventilkörper, der die Gestalt einer ringartigen Zunge aufweist. Der Ventilkörper 20 hat einen Ventilabschnitt 20a gegenüber der hinteren Endfläche 8d des Kolbens 8. Der Ventilkörper 20 ist an seiner äußeren Fläche mit einem Passabschnitt 20b ausgebildet, an dem er an dem hinteren Endabschnitt des Kolbens 8 gestützt ist, damit er relativ dazu in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung bewegbar ist. Der vordere Endabschnitt des Passabschnitts 20 ist an vielen seiner Umfangsabschnitte radial nach innen gebogen, die in einer ringartigen Aussparung 8e aufgenommen sind, die mit einer flachen Breite an dem hinteren Endabschnitt des Kolbens 8 so ausgebildet ist, dass die Bewegung des Kolbens 8 relativ zu dem Steuerventilkörper 20 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung auf einen vorbestimmten Betrag oder eine vorbestimmte Distanz begrenzt ist. Wenn der Kolben 8 zu einer zurückgezogenen oder Ruheposition zurückgezogen wird, dann wird der Steuerventilkörper 20 zwangsweise an einer radialen Wand 3w um das Durchgangsloch 3b des zylindrischen Vorsprungs 3a in Anschlag gebracht, so dass eine rückwärtige Bewegung begrenzt wird. Ein zylindrischer Abschnitt 20d mit einer Innenfläche, dessen Durchmesser ungefähr gleich dem Durchgangsloch 20c ist, das an der Achse davon ausgebildet ist, steht von dem Ventilabschnitt 20a des Steuerventilkörpers 20 nach hinten vor. Um die Wechseldruckkammer 6 luftdicht zu halten, ist ein zylindrisches, flexibles Dichtelement 21, das als ein luftdichtes Element dient, luftdicht an seinem eigenen oder seinem hinteren Ende an dem hinteren Endabschnitt des zylindrischen Elementes 2d gesichert und außerdem luftdicht an das andere oder vordere Ende davon an dem zylindrischen Vorsprung 3a gesichert, wobei das andere Ende das Durchgangsloch 3b umgibt.
• Der Flächeninhalt eines Kreises mit einem Durchmesser A als ungefährer Durchschnitt zwischen dem Durchmesser des Durchgangsloch 3b und dem Außendurchmesser des flexiblen Dichtelementes 21 ist gleich einem effektiven Flächeninhalt Sa, über den der Umgebungs- oder Atmosphärendruck auf den Kolben 8 durch das Durchgangsloch 3b des hinteren Fachs 3 wirkt. Des Weiteren wird der Querschnittflächeninhalt Sb jenes Abschnitts, an dem der Hauptkolben 16 durch das vordere Fach 2 luftdicht hindurch tritt, so ausgewählt, dass er nahezu gleich oder größer als der effektive Flächeninhalt Sa ist, über den der Atmosphärendruck auf den Kolben 8 durch das Durchgangsloch 3b des hinteren Faches 3 wirkt. Anders gesagt wird der Durchmesser B des Hauptkolbens 16 nahezu gleich oder größer als der Durchmesser A gewählt.
• Der Kolben 8 ist mit einem oder vorzugsweise zwei diametral gegenüberliegenden Ventillöchern 8f ausgebildet, so dass er mit der vorderen Endfläche 8a in Verbindung ist, die ein Teil des vorderen Seitenabschnitts ist, der zu der Konstantdruckkammer 5 freiliegt, und dass er außerdem mit der hinteren Endfläche 8d in Verbindung ist, die dem Steuerventilkörper 20 gegenüberliegt. Ein Unterdruckventilabschnitt 8g mit einer ringartigen Form umgibt die Ventillöcher 8f und steht geringfügig von der hinteren Endfläche 8d des Kolbens 8 vor. Der Ventilabschnitt 20a des Steuerventilkörpers 20 ist mit einem Unterdruckventilbetätigungsabschnitt 20e versehen, der an das Unterdruckventilabschnitt 8g anschlägt, wenn sich der Steuerventilkörper 20 relativ zu dem Kolben 8 vorrückt.
• Der Kolben 8 ist außerdem an der hinteren Endfläche mit einem zylindrischen Raum oder einer zylindrischen Einbuchtung 8h ausgebildet, in dem ein Atmosphärenventilelement 22 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung gleitbar eingefügt ist. Zwischen dem Boden der Einbuchtung 8h und dem Atmosphärenventilelement 22 ist eine Druckfeder 23 als ein elastisches Element angeordnet, durch daß das Ventilelement 22 zu dem Steuerventilkörper 20 nach hinten gedrückt wird, so dass ein Atmosphärenventilabschnitt 22a, der in der Gestalt eines geschlossenen Rings oder einer Öse an der hinteren Fläche des Atmosphärenventilelements 22 ausgebildet ist, an ein Atmosphärenventilbetätigungsabschnitt 20f anschlägt, der an dem Ventilabschnitt 20a des Steuerventilkörpers 20 ausgebildet ist.
• Ein Kanal 8i wie z. B. eine ausgeschnittene Aussparung ist an dem Kolben 8 ausgebildet, damit der Atmosphärendruck in die Wechseldruckkammer 8 eingeführt wird, wenn die Vorwärtsbewegung des Atmosphärenventilelements 22 eine Trennung des Atmosphärenventilabschnitts 22a von dem Atmosphärenventilbetätigungsabschnitt 20f bewirkt. Ein Bremspedal 24 ist an eine Eingabestange 25 gekoppelt, die radial im Inneren des Atmosphärenventilabschnitts 22a wiederum an das Atmosphärenventilelement 22 durch den zylindrischen Vorsprung 3a des hinteren Fachs und durch die Durchgangslöcher 3b, 20c gekoppelt ist. Ein zylindrischer Abschnitt 20d des Steuerventilkörpers 20 hat darin einen Luftfilter 26, durch den die Eingabestange 25 luftdicht hindurch tritt.
• Das Atmosphärenventilelement 22 hat eine Verbindungsstange 22b, die von seinem vorderen Ende vorsteht. Die Verbindungsstange 22b tritt durch eine Wand zwischen dem Boden der Einbuchtung 8h des Kolbens 8 und der Reaktionskraftkammer 8c hindurch und erstreckt sich in eine Verbindungskammer 8j, die so ausgebildet ist, dass sie sich von der Endfläche der Reaktionskraftkammer 8c nach hinten erstreckt. Ein Verbindungselement 27 ist an der Spitze der Verbindungsstange 22b befestigt und kann wahlweise an die Bodenfläche der Verbindungskammer 8j und das Reaktionselement 18 anschlagen, so dass die Bewegung des Atmosphärenventilelements 22 relativ zu dem Kolben 8 auf einen vorbestimmten Betrag oder eine vorbestimmte Distanz begrenzt ist.
• Auch wenn der Kanal 8i zum Durchlassen des Atmosphärendrucks in die Wechseldruckkammer 6 die Gestalt einer ausgeschnittenen Aussparung einnimmt, so ist die Form des Kanals 8i nicht auf eine derartige Form beschränkt. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Kanal 8i nicht an dem Kolben 8 vorgesehen, und stattdessen kann er durch eine Vielzahl Radialkanäle gebildet sein, die in den Passabschnitt 20b des Steuerventilkörpers 20 münden.
(Betriebsweise)
• Der Betrieb der Bremsverstärkervorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird nachfolgend beschrieben. Wenn das Bremspedal 24 niedergedrückt wird, um das Atmosphärenventilelement 22 durch die Eingabestange 25 relativ zu dem Kolben 8 gegen die Federkraft der Druckfeder 23 vorzurücken, dann trennt sich der Atmosphärenventilabschnitt 22a zwangsweise von dem Atmosphärenventilbetätigungsabschnitt 20f des Steuerventilkörpers 20. Die mittels des Luftfilters 26 gefilterte Atmosphärenluft strömt in die Wechseldruckkammer 6 durch den Kanal 8i von dem Durchgangsloch 20c. Als Reaktion auf die Druckdifferenz zwischen der Wechseldruckkammer 6 und der Konstantdruckkammer 5 bewegt sich die Membran 4 zusammen mit der Platte 7 und dem daran befestigten Kolben 8 vorwärts, und die Abgabestange 17 wird durch den Kolben 8 durch das Reaktionskraftelement 18 vorgerückt. Der Hauptkolben 16 wird durch die Abgabestange 17 gedrückt, wodurch der Hauptzylinder 10 einen Bremsdruck in Abhängigkeit der Kraft erzeugt, die der Fahrer auf das Bremspedal 24 aufbringt.
• Der Kolben 8 verformt das Reaktionskraftelement 18 elastisch durch jene Kraft, dessen Stärke der Differenz zwischen den an beiden Flächen der Membran wirkenden Drücke entspricht, und er drückt den Hauptkolben 16 durch die Abgabestange 17, während er relativ zu dem Atmosphärenventilelement 22 vorgerückt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Steuerventilkörper 20 an den Kolben 8 durch die Druckdifferenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem auf den Unterdruckventilbetätigungsabschnitt 20e wirkenden Unterdruck gedrückt, wodurch der Steuerventilkörper 20 zusammen mit den Kolben 8 vorgerückt wird. Dadurch wird veranlasst, dass der Kolben 8 die Abgabestange 17 mit jener Leistung drückt, die der auf das Bremspedal 24 aufgebrachten Niederdrückungskraft entspricht. Infolgedessen liegt der Atmosphärenventilbetätigungsabschnitt 20f an dem Atmosphärenventilabschnitt 22a an, um dadurch die Fluidverbindung der Wechseldruckkammer 6 mit der Atmosphäre zu unterbrechen, wodurch der Bremsdruck auf einen Wert in Abhängigkeit von der auf das Bremspedal 24 aufgebrachten Kraft aufrecht erhalten wird.
• Zur selben Zeit wird jene Kraft, durch die das Bremspedal 24 niedergedrückt wird, zu dem Reaktionskraftelement 18 von der Verbindungsstange 22b des Atmosphärenventilelements 22 durch die Eingabestange 25 übertragen. Dadurch wird eine Verformung des Reaktionskraftelements 18 in Abhängigkeit von der Pedalniederdrückungskraft hervorgerufen, und der Fahrer kann die Reaktionskraft spüren. Wenn der Steuerventilkörper 20 zusammen mit dem Kolben 8 bewegt wird, dann tritt der zylindrische Abschnitt 20d in das Verstärkerfach 1 ein, während das flexible Dichtelement 21 nach oben umgestülpt wird, wodurch die Wechseldruckkammer 6 von der Atmosphäre abgedichtet wird.
• Wenn das Bremspedal 24 gelöst wird, dann wird Atmosphärenventilelement 22 durch die Kraft der Druckfeder 23 relativ zu dem Kolben 8 zurück bewegt. Somit wird der Steuerventilkörper 20, der durch den Kolben 8 aufgrund der Differenz zwischen dem Atmosphärendruck und dem Unterdruck, die jeweils auf den Unterdruckventilbetätigungsabschnitt 20e wirken, relativ zu dem Kolben 8 bewegt, damit der Unterdruckventilbetätigungsabschnitt 20e von dem Unterdruckventilabschnitt 8g getrennt wird. Dies ermöglicht das Führen des Unterdrucks innerhalb der Konstantdruckkammer 5 zu der Wechseldruckkammer 6 über die Ventillöcher 8f, wodurch die Druckdifferenz zwischen der Wechseldruckkammer 6 und der Konstantdruckkammer 5 aufgelöst wird. Durch die Kraft der Druckfeder 28 zum Rückstellen des Hauptkolbens 18 zu dessen Ruheposition werden der Kolben 8, die Platte 7 und die Membran 4 zusammen mit dem Hauptkolben 16 zurückbewegt, um den Hauptzylinder 10 zu entspannen. Des Weiteren werden das Atmosphärenventilelement 22 und der Steuerventilkörper 20 zusammen mit dem Kolben 8 zurückgezogen, bis ein weiteres Zurückziehen des Steuerventilkörpers 20 beim Anschlagen an die Umfangskante des Durchgangsloch 3b begrenzt wird. Entsprechen einem derartigen Anschlag wird der Kolben 8 zu diesem Zeitpunkt relativ zu dem Steuerventilkörper 20 gegen die Druckfeder 23 weiter zurückgezogen, und dadurch liegt der Unterdruckventilabschnitt 8g an dem Unterdruckventilbetätigungsabschnitt 20e an, wodurch die Fluidverbindung zwischen der Konstantdruckkammer 5 und der Wechseldruckkammer 6 unterbrochen ist. Wenn sich der Steuerventilkörper 20 zusammen mit dem Kolben 8 nach hinten bewegt, dann tritt der zylindrische Abschnitt 20d aus dem Verstärkerfach 1 durch das Durchgangsloch 3b hindurch, während er durch das flexible Dichtelement 21 abgedeckt wird, dass sich davon erstreckt.
• Der Querschnittsflächeninhalt Sb jenes Abschnitts, an dem der Hauptkolben 16 das vordere Fach 2 luftdicht durchdringt, wird so gewählt, dass er nahezu gleich wie oder größer als der effektive Flächeninhalt Sa ist, über den der Atmosphärendruck auf den Kolben 8 durch das Durchgangsloch 3b des hinteren Faches 3 wirkt. Wenn der Unterdruck der Konstantdruckkammer 5 in die Wechseldruckkammer 6 eingeführt wird, dann wird der Kolben 8 aus diesem Grund gedrückt, damit er sich durch jene Kraft nach hinten bewegt, die dadurch gebildet ist, dass die Differenz zwischen dem Querschnittsflächeninhalt Sb des Hauptkolbens 16 und dem effektiven Querschnittflächeninhalt Sa mit dem Atmosphärendruck multipliziert wird. Dies sorgt in vorteilhafterweise dafür, dass auch ohne Verwendung der Druckfeder 28 zum Rückwärtsdrücken der Membran 4 als ein Trennelement oder sogar mit der Druckfeder 28 einer schwächeren Federkraft die Membran 4 und somit auch der Kolben 8 zuverlässig nach hinten zurückgezogen werden können.
• Wenn des Weiteren die Druckdifferenz zwischen der Konstanzdruckkammer 5 und der Wechseldruckkammer 6 eine Bewegung der Membran 4, der Platte 7, des Kolbens 8 usw. in der Vorwärts- Rückwärts-Richtung bewirkt, dann wird die an der Platte 7 befestigte Führung 15 behutsam entlang der Verbindungsstange 11g geführt, die außerdem als eine Führungsschiene in der Vorwärts- Rückwärts-Richtung dient. Aus diesem Grund kann der Kolben 8 in seiner axialen Richtung genau geführt werden, ohne dass er sich durch die Schrägungsbewegung der Eingabestange 25 schräg stellt. Folglich kann es nicht auftreten, dass der Hauptkolben 16 mit der an einem nicht-zentrierten Abschnitt des Hauptkolbens 16 wirkenden Last axial gedrückt wird. Es kann auch nicht auftreten, dass der Kolben 8 zurückgezogen wird, wobei er sich selbst schräg stellt, wodurch die behutsame Bewegung des Steuerventilkörpers 20 verschlechtert wird.
• Wie dies im Einzelnen bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, wird der Atmosphärenventilabschnitt 22a des Atmosphärenventilelementes 22 von dem Atmosphärenbetätigungsabschnitt 20f des Steuerventilkörpers getrennt, wenn das Bremspedal 24 niedergedrückt wird und das Atmosphärenventilelement 22 durch die Eingabestange 25 gegen das elastische Element (Feder) 23 vorwärts bewegt wird. Somit strömt die Atmosphärenluft in die Wechseldruckkammer 6, und das Trennelement (Membran) 4 und der Kolben 8 werden als Reaktion auf die Druckdifferenz vorwärts bewegt, die zwischen der Wechseldruckkammer 5 und der Konstantdruckkammer 6 auftritt, so dass das Abgabeelement 17 gedrückt wird, wodurch der Hauptkolben 16 des Hauptzylinders 10 vorgerückt wird, um einen Bremsdruck zu erzeugen.
• Wenn das Bremspedal 24 gelöst wird, dann wird das Atmosphärenventilelement 22 durch das elastische Element 23 durch den vorbestimmten Betrag relativ zu dem Kolben 8 zurück bewegt. Dadurch liegt der Atmosphärenventilabschnitt 22a an dem Atmosphärenventilbetätigungsabschnitt 20f des Steuerventilkörpers 20 an. Somit wird die Wechseldruckkammer 6 von dem Atmosphärendruck getrennt, und gleichzeitig wird der Steuerventilkörper 20 von der hinteren Fläche des Kolbens 8getrennt, wodurch der Unterdruckventilbetätigungsabschnitt 20e des Steuerventilkörpers 20 den Unterdruckventilabschnitt 8g des Kolbens 8 öffnet. Der Unterdruck in der Konstantdruckkammer 6 wird durch die Ventillöcher 8 in die Wechseldruckkammer 5 geführt, und die Druckdifferenz über den Kammern 6 und 5 wird beseitigt. Dies ermöglicht, dass sich das Trennelement 4 und der Kolben 8 durch die Kraft der Druckfeder 28 nach hinten bewegen, die den Hauptkolben 16 drückt.
• Nachdem der Steuerventilkörper 20, der sich zusammen mit dem Kolben 8 nach hinten bewegt, an der hinteren Wand 3 des Verstärkerfachs 1 angeschlagen ist, wird der Kolben 8 weiterhin etwas nach hinten bewegt und gestoppt, wobei der Unterdruckventilabschnitt 8g um das Ventilloch 8f durch den Unterdruckventilbetätigungsabschnitt 20e des Steuerventilkörpers 20 geschlossen ist.
• Zusammenfassend kann bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung der Kolben 8, der das Atmosphärenventilelement 22 und das elastische Element 23 in der Einbuchtung 8h aufnimmt, klein und mit vereinfachter Form ausgebildet werden, und die Anzahl der Bauteile kann verringert werden, die den Kolben 8 und die Ventileinrichtung in Zusammenwirkung mit dem Kolben 8 bilden.
• Des Weiteren ist der Kolben 8 bei dem ersten Ausführungsbeispiel im Inneren des Verstärkerfachs 1 angeordnet, und das zylindrische Element 20d, das die Eingabestange 25 umgibt, steht von dem Steuerventilkörper 20 so vor, dass es sich durch die hintere Wand 3 des Verstärkerfachs 1 nach hinten erstreckt. Das flexible Dichtelement 21 ist luftdicht an einem Ende der hinteren Wand 3 des Verstärkerfachs 1 gesichert, während es das Durchgangsloch 3b der hinteren Wand 3 umgibt, und es ist außerdem luftdicht an das andere Ende der hinteren Wand des zylindrischen Elements 20d gesichert. Bei diesem Aufbau kann die Gesamtlänge der Bremsverstärkervorrichtung verkürzt werden, wodurch es einfacher ist, sie in Fahrzeuge einzubauen. Zusätzlich tritt das zylindrische Element 20d in das Verstärkerfach 1 ein, während das flexible Dichtelement 21 umgestülpt wird, wenn sich der Kolben 8 innerhalb des Verstärkerfachs 1 vorwärts bewegt. Dadurch wird in vorteilhafter Weise verwirklicht, dass die Wechseldruckkammer zuverlässig von dem Atmosphärendruck abgedichtet werden kann.
• Die Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Verstärkerfach 1 nicht direkt an einen Hauptzylinder gesichert, der jedoch nicht gezeigt ist. Insbesondere tritt an Stelle eines nicht-gezeigten Hauptkolbens, der luftdicht durch ein vorderes Fach 2 hindurch tritt, eine Abgabestange 17 durch das vordere Fach 2 luftdicht hindurch, und sie liegt an dem Hauptkolben des Hauptzylinders außerhalb des Verstärkerfachs 1 an. Bei diesem Ausführungsbeispiel dient die Abgabestange 17 als ein Abgabeelement, das durch das vordere Fach 2 des Verstärkerfachs 1 luftdicht hindurch tritt, und der Querschnittsflächeninhalt Sc jenes Abschnitts, an dem ein Stangenabschnitt 17a der Abgabestange 17 durch das vordere Fach 2 luftdicht hindurch tritt, ist so ausgewählt, dass er ungefähr gleich wie oder größer als ein effektiver Flächeninhalt Sa ist, über den der Luftdruck auf einen Kolben 8 durch ein Durchgangsloch 3b wirkt. Anders gesagt ist der Durchmesser C des Stangenabschnitts 17a der Abgabestange 17 so bestimmt, dass er ungefähr gleich oder größer als der Durchmesser A ist. Da andere Bauteile des zweiten Ausführungsbeispiels identisch zu jenen des ersten Ausführungsbeispieles sind, wird eine weitere Beschreibung unterlassen, indem für diese Bauteile mit der selben Funktion die selben Bezugszeichen verwendet werden.
• Die Fig. 5 und 6 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in einer Einbuchtung 8h, die an dem hinteren Ende eines Kolbens 8 ausgebildet ist, ein Atmosphärenventilelement 22 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung gleitbar eingefügt, wobei es durch eine Dichtung 29 luftdicht abgedichtet wird. Eine Druckfeder 23 als ein elastisches Element ist zwischen der Bodenfläche der Einbuchtung 8h und dem Atmosphärenventilelement 22 angeordnet. Das Atmosphärenventilelement 22 ist darin an zwei diametral gegenüberliegenden Abschnitten davon mit Verbindungslöchern 22e ausgebildet, um eine Fluidverbindung zwischen einem Raum radial im Inneren des Atmosphärenventilabschnitts 22a, der an der hinteren Fläche 22c des Atmosphärendruckventilelements 22 ausgebildet ist, und der vorderen Endfläche 22d einzurichten, die der Druckfeder 23 gegenüberliegt. Somit herrscht in dem Raum zwischen dem Atmosphärendruckventilelement 22 und der Bodenfläche der Einbuchtung 8h der Atmosphärendruck, wobei die zum Trennen des Atmosphärenventilabschnitts 22a von dem Atmosphärenventilbetätigungsabschnitt 22f des Steuerventilkörpers 20 erforderliche Last in diesem Zustand davon abgehalten wird, dass sie in Abhängigkeit der Änderung des Unterdrucks in der Wechseldruckkammer 6 schwankt. Andere Aufbauten von diesem Ausführungsbeispiel gleichen dem ersten Ausführungsbeispiel.
• Als das bei allen Ausführungsbeispielen gemäß der vorliegenden Erfindung gemeinsame Merkmal ist der Querschnittsflächeninhalt Sc jenes Abschnitts, an dem das Abgabeelement (d. h. der Hauptkolben 16 oder die Abgabestange 17) durch das vordere Fach 2 luftdicht hindurch tritt, so ausgewählt, dass er ungefähr gleich wie oder größer als der effektive Flächeninhalt Sa ist, über den der Atmosphärendruck auf den Kolben 8 über das Durchgangsloch 3b wirkt.
• Durch diesen Aufbau wird der Unterdruck in der Konstantdruckkammer 5 zu der Wechseldruckkammer 6 geführt, wenn der Unterdruckventilbetätigungsabschnitt 20e des Steuerventilkörpers 20 von dem Unterdruckventilabschnitt 8g des Kolbens 8 getrennt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird gewährleistet, dass sich der Kolben 8 nach hinten bewegt, wenn er jene Kraft aufnimmt, die dadurch bestimmt wird, dass der Atmosphärendruck mit der Differenz zwischen dem Querschnittsflächeninhalt Sb des Abschnitts, an dem Abgabeelement (d. h. der Hauptkolben 16 oder die Abgabestange 17) durch die vordere Wand des Verstärkerfaches 1 hindurch tritt, und dem effektiven Flächeninhalt Sa multipliziert wird, über den der Atmosphärendruck auf den Kolben durch das Durchgangsloch 3b wirkt. Daher kann auf die Rückstellfeder 28 zum Drücken des Trennelementes 4 nach hinten verzichtet werden, oder die elastische Kraft dieser Feder 28 kann abgeschwächt werden, auch wenn sie verwendet wird. Dadurch ist es möglich, den Innenwiderstand aufgrund der elastischen Kraft einer derartigen Rückstellfeder 28 zu beseitigen oder weitestgehend zu reduzieren, so dass eine merkliche Verringerung der Bremskraft zuverlässig verhindert werden kann, auch wenn der Unterdruck beseitigt wurde.
• Darüber hinaus richtet sich ein Merkmal der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung auf die Verwendung des Steuerventilkörpers 20, der mit der hinteren Fläche des Kolbens 8 und dem Atmosphärenventilelement 22 zusammenwirkt, das in dem Kolben 8 aufgenommen ist. Außerdem kann durch das Bewegen des Steuerventilkörpers 20 relativ zu dem Kolben 8 und dem Atmosphärenventilelement 22 die Wechseldruckkammer 6 so gesteuert werden, dass sie wahlweise mit dem Unterdruck in der Konstantdruckkammer 5 oder mit dem Atmosphärendruck in Verbindung ist. Und zwar kann durch die Verwendung der Anschlagendflächen des Kolbens 8, des Atmosphärenventilelements 22 und des Steuerventilkörpers 20 als die Fluidsteuerventileinrichtung der Steuerbereich der Verstärkervorrichtung im Aufbau insgesamt vereinfacht werden, und ein zuverlässiger Betrieb des Steuerbereichs kann gewährleistet werden.
• Offensichtliche, vielfältige Abwandlungen und Änderungen der vorliegenden Erfindung sind angesichts der vorstehend genannten technischen Lehre möglich. Es sollte daher klar sein, dass die vorliegende Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche anderweitig ausgeführt werden kann, als es hierbei speziell beschrieben wurde.
• Eine Bremsverstärkervorrichtung zum Gebrauch bei einem Bremssystem von Fahrzeugen ist mit einem Trennelement versehen, das das Innere des Verstärkerfachs in eine vordere und in eine hintere Kammer teilt, sowie mit einem Kolben, der körperlich mit dem Trennelement innerhalb des Verstärkerfachs bewegbar ist. Ein Steuerventilkörper ist an dem Kolben so gestützt, dass er zu der hinteren Fläche des Kolbens und von dieser weg über einen vorbestimmten Betrag bewegbar ist. Ein Atmosphärenventilelement ist innerhalb des Kolbens aufgenommen und relativ zu diesem bewegbar, und es wird durch eine Druckfeder gedrückt, damit es sich nach hinten bewegt. Wenn das Bremspedal niedergedrückt wird, dann wird das Atmosphärenventilelement durch eine Eingabestange relativ zu dem Kolben vorwärts bewegt, wodurch das Steuerventilelement den Atmosphärendruck zu der hinteren Kammer führt, wodurch sich das Trennelement und der Kolben von einer Ruheposition vorwärts bewegen. Wenn das Bremspedal gelöst wird, dann wird das Steuerventil im Gegensatz dazu mit einem Unterdruck von der vorderen Kammer zu der hinteren Kammer beaufschlagt, um dadurch eine rückwärtsgerichtete Bewegung des Brennelements und des Kolbens zu der Ruheposition durch die Kraft einer Rückstellfeder zu ermöglichen. Die Bewegung des Kolbens betätigt einen Hauptzylinder durch eine Abgabestange, um dadurch eine Bremsleistung zu erzeugen.

Claims (10)

1. Bremsverstärkervorrichtung mit:
einem Verstärkerfach;
einem Trennelement, daß das Innere des Verstärkerfachs in eine Wechseldruckkammer und eine Konstantdruckkammer teilt;
einem Abgabeelement, das durch eine vordere Wand des Verstärkerfachs luftdicht hindurch tritt;
einem Kolben, der körperlich zusammen mit dem Trennelement vorgesehen ist, um die Bewegung des Trennelementes in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung als Reaktion auf die Druckdifferenz zwischen der Wechseldruckkammer und der Konstantdruckkammer zu dem Abgabeelement zu übertragen;
einem Steuerventilkörper, der gegenüber einer hinteren Fläche des Kolbens vorgesehen ist und relativ zu diesem über einen vorbestimmten Betrag in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung bewegbar ist, wobei eine weitere Bewegung nach hinten durch einen Anschlag an einer hinteren Wand des Verstärkerfachs begrenzt ist;
einem Dichtelement, das zwischen der hinteren Wand des Verstärkerfachs und dem Steuerventilkörper zum Aufrechterhalten des luftdichten Zustands der Wechseldruckkammer angeordnet ist;
einem Ventilloch, das in dem Kolben ausgebildet ist und mit einer vorderen Fläche davon, die zu der Konstantdruckkammer freiliegt, und mit einer hinteren Fläche davon in Verbindung ist, die dem Steuerventilkörper gegenüberliegt;
einem Unterdruckventilabschnitt, der an der hinteren Fläche des Kolbens so vorgesehen ist, dass er das Ventilloch umgibt;
einem Unterdruckventilbetätigungsabschnitt, der an dem Steuerventilkörper so vorgesehen ist, dass er an dem Unterdruckventilabschnitt anschlägt, wenn der Steuerventilkörper relativ zu dem Kolben vorgerückt wird;
einem Atmosphärenventilelement, das in einer an dem hinteren Endabschnitt des Kolbens ausgebildeten Einbuchtung so aufgenommen ist, dass es in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung bewegbar ist und einen Atmosphärenventilabschnitt aufweist, der an einer hinteren Fläche des Atmosphärenventilelements in der Gestalt eines geschlossenen Rings ausgebildet ist;
einem Atmosphärenventilbetätigungsabschnitt, der an dem Steuerventilkörper vorgesehen ist, um den Atmosphärenventilabschnitt wahlweise zu öffnen und zu schließen;
einem elastischen Element, um das Atmosphärenventilelement zu dem Atmosphärenventilbetätigungsabschnitt nach hinten zu drücken;
einem Kanal, der dazu vorgesehen ist, den Atmosphärendruck in die Wechseldruckkammer einzulassen, wenn das Atmosphärenventilelement vorwärts bewegt wird, um den Atmosphärenventilabschnitt von dem Atmosphärenventilbetätigungsabschnitt zu trennen; und
einer Eingabestange, die an ein Bremspedal gekoppelt ist und durch die hintere Wand des Verstärkerfaches und durch ein in dem Steuerventilkörper ausgebildetes Durchgangsloch so hindurch tritt, dass sie außerdem mit dem Atmosphärenventilelement gekoppelt ist.

2. Bremsverstärkervorrichtung gemäß Anspruch 1, die des Weiteren Folgendes aufweist:
einen zylindrischen Abschnitt, der an dem Steuerventilkörper vorgesehen ist und durch ein Durchgangsloch der hinteren Wand des Verstärkerfachs nach hinten so vorsteht, dass er die Eingabestange umgibt, und
wobei das Dichtelement aus einem zylindrischen, flexiblen Element besteht, das mit einem seiner Enden an ein hinteres Ende des zylindrischen Elements und mit seinem anderen Ende an die hintere Wand des Verstärkerfachs gesichert ist, während es das Durchgangsloch umgibt.

3. Bremsverstärkervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei: ein Querschnittsflächeninhalt jenes Abschnitts, an dem das Abgabeelement durch die vordere Wand des Verstärkerfachs luftdicht hindurch tritt, ungefähr gleich wie oder größer als ein effektiver Flächeninhalt ist, über den der Atmosphärendruck auf den Kolben durch das Durchgangsloch wirkt, das an der hinteren Wand des Verstärkerfachs ausgebildet ist.

4. Bremsverstärkervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei:
das elastische Element zwischen einer Bodenfläche der Einbuchtung und dem Atmosphärenventilelement angeordnet ist;
der Gleitabschnitt zwischen dem Atmosphärenventilelement und der Einbuchtung luftdicht gehalten ist; und
ein Verbindungsloch in dem Atmosphärenventilelement ausgebildet ist, damit es mit dem Inneren des Atmosphärenventilabschnitts in Verbindung ist, der an der hinteren Fläche des Atmosphärenventilelements und an einer vorderen Fläche des Atmosphärenventilelements ausgebildet ist, die dem elastischen Element gegenüberliegt.

5. Bremsverstärkervorrichtung mit:
einem Verstärkerfach;
einem Trennelement, daß das Innere des Verstärkerfachs in eine Wechseldruckkammer und eine Konstantdruckkammer teilt;
einem Abgabeelement, das durch eine vordere Wand des Verstärkerfachs luftdicht hindurch tritt;
einem Kolben, der körperlich zusammen mit dem Trennelement vorgesehen ist, um die Bewegung des Trennelements in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung als Reaktion auf die Druckdifferenz zwischen der Wechseldruckkammer und der Konstantdruckkammer zu dem Abgabeelement zu übertragen, wobei der Kolben ein Ventilloch aufweist, das in seiner vorderen und in seiner hinteren Fläche mündet, um die Konstantdruckkammer mit der Wechseldruckkammer zu verbinden;
einem Atmosphärenventilelement, das so in dem Kolben aufgenommen ist, dass es in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung bewegbar ist;
einem elastischen Element zum Drücken des Atmosphärenventilelementes, um es relativ zu dem Kolben nach hinten zu bewegen;
einer Eingabestange, die an ein Bremspedal gekoppelt ist und durch ein an der hinteren Wand des Verstärkerfachs ausgebildetes Durchgangsloch so hindurch tritt, dass sie an das Atmosphärenventilelement gekoppelt ist;
einem Steuerventilkörper, der so gestützt ist, dass er einer hinteren Fläche des Kolbens gegenüberliegt und relativ zu dem Kolben über einen vorbestimmten Betrag in der Vorwärts- Rückwärts-Richtung bewegbar ist und dass eine weitere Bewegung nach hinten beim Anschlagen an eine hintere Fläche davon an der hinteren Wand des Verstärkerfachs begrenzt ist; und
einem flexiblen Dichtelement, das zwischen der hinteren Wand des Verstärkerfachs und dem Steuerventilkörper angeordnet ist, um den luftdichten Zustand der Wechseldruckkammer aufrecht zu erhalten; und
wobei der Steuerventilkörper dazu betreibbar ist, die Wechseldruckkammer von dem Ventilloch des Kolbens und dem Atmosphärendruck zwar zu isolieren, wenn er an den hinteren Flächen des Kolbens und des Atmosphärenventilelements anschlägt, aber die Wechseldruckkammer mit der Konstantdruckkammer durch das Ventilloch fluidisch zu verbinden, wenn er von der hinteren Fläche des Kolbens getrennt ist, und auch die Wechseldruckkammer mit dem Atmosphärendruck fluidisch zu verbinden, wenn er von dem Atmosphärenventilelement getrennt ist.

6. Bremsverstärkervorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei: ein Kanal in dem Kolben ausgebildet ist, um den Atmosphärendruck dadurch in die Wechseldruckkammer einzulassen, wenn das Atmosphärenventilelement von dem Steuerventilkörper getrennt ist.

7. Bremsverstärkervorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der Steuerventilkörper Folgendes aufweist:
einen Unterdruckventilbetätigungsabschnitt, der dazu in der Lage ist, an jenen Abschnitt anzuschlagen, der die Ventillochöffnung an der hinteren Fläche des Kolbens umgibt, um das Ventilloch wahlweise zu öffnen und zu schließen; und
ein Atmosphärenventilbetätigungsabschnitt, der dazu in der Lage ist, an dem Umfangskantenabschnitt des Atmosphärenventilelements anzuschlagen, um den in dem Kolben ausgebildeten Kanal wahlweise zu öffnen und zu schließen.

8. Bremsverstärkervorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der Steuerventilkörper Folgendes aufweist:
einen Führungsabschnitt zum Stützen des Steuerventilkörpers an dem Kolben derart, dass er zu und von der hinteren Fläche des Kolbens über den vorbestimmten Betrag bewegbar ist; und
einen Zylinderabschnitt, der von der hinteren Fläche des Steuerventilkörpers so nach hinten vorsteht, dass der zylindrische Abschnitt in die Wechseldruckkammer zusammen mit dem Kolben eintritt, wenn selbiger vorwärts bewegt wird; und
wobei das flexible Dichtelement eine im Allgemeinen zylindrische Form aufweist und luftdicht mit seinem vorderen Ende an das Durchgangsloch des Verstärkerfachs sowie mit seinem hinteren Ende an das hintere Ende des zylindrischen Abschnitts des Steuerventilkörpers gesichert ist.

9. Bremsverstärkervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei: ein Querschnittsflächeninhalt jenes Abschnitts, an dem das Abgabeelement durch die vordere Wand des Verstärkerfachs luftdicht hindurch tritt, ungefähr gleich wie oder größer als ein effektiver Querschnittsflächeninhalt ist, über den der Atmosphärendruck auf den Kolben durch das Durchgangsloch wirkt, das an der hinteren Wand des Verstärkerfachs ausgebildet ist.

10. Bremsverstärkervorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei:
das elastische Element zwischen dem Kolben und dem Atmosphärenventilelement angeordnet ist, um selbiges nach hinten zu drücken;
der Gleitabschnitt zwischen dem Atmosphärenventilelement und dem Kolben luftdicht gehalten ist; und
ein Verbindungsloch in dem Atmosphärenventilelement ausgebildet ist, damit es mit dem Inneren des Atmosphärenventilabschnitts, der an der hinteren Fläche des Atmosphärenventilelements ausgebildet ist, und einer vorderen Fläche des Atmosphärenventilelements in Verbindung ist, das dem elastischen Element gegenüberliegt.