DE19703407C2 - Tandemunterdruckservoeinheit für ein Fahrzeugbremssystem oder ein Kupplungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tandemunterdruckser­ voeinheit für ein Fahrzeugbremssystem oder ein Kupplungs­ system.

Eine herkömmliche Tandemunterdruckservoeinheit hat ein Ge­ häuse mit einer davon begrenzten Druckkammer, ein in dem Gehäuse vorgesehenes Trennwandelement zur Aufteilung der Druckkammer in eine vordere Druckkammer und eine hintere Druckkammer, wobei das Trennwandelement luftdicht an einem Außenumfangsabschnitt des Gehäuses befestigt ist, einen be­ wegbaren Kolben, der luftdicht mit seinem Außenumfangsab­ schnitt auf einem Innenumfangsabschnitt des Trennwandele­ ments gleitet, ein vorderes bewegbares Wandstück, das kon­ zentrisch mit dem Trennwandelement in der vorderen Druck­ kammer angeordnet ist, um die vordere Druckkammer in eine vordere Konstantdruckkammer und eine vordere Wechseldruck­ kammer zu unterteilen, ein hinteres bewegbares Wandstück, das konzentrisch mit dem Trennwandelement in der hinteren Druckkammer angeordnet ist, um die hintere Druckkammer in eine hintere Konstantdruckkammer und eine hintere Wechsel­ druckkammer zu unterteilen, ein Eingabeelement, das in dem bewegbaren Kolben vorgesehen ist, um in Axialrichtung bei der Bremsbetätigung bewegbar zu sein, ein Ausgabeelement, das eine durch den bewegbaren Kolben zusammen mit einer Be­ wegung des vorderen und hinteren bewegbaren Wandstücks er­ zeugte Antriebskraft überträgt, und eine Steuereinrichtung zur selektiven Verbindung der vorderen und hinteren Wech­ seldruckkammern mit dem Unterdruckerzeuger oder mit dem Um­ gebungsdruck entsprechend einer Bewegung des Eingabeele­ ments gegen den bewegbaren Kolben. Der bewegbare Kolben hat einen Stützabschnitt an seinem Außenumfangsabschnitt. Eine eingabeseitige Fläche des Stützabschnitts steht senkrecht auf einer Achse des bewegbaren Kolbens. Die vordere Kon­ stantdruckkammer ist vor dem vorderen bewegbaren Wandstück angeordnet und ist mit einem Unterdruckerzeuger verbunden. Die vordere Wechseldruckkammer ist hinter dem vorderen be­ wegbaren Wandstück angeordnet und ist selektiv mit dem Au­ ßendruck und mit dem Unterdruckerzeuger verbindbar. Die hintere Konstantdruckkammer ist vor dem hinteren bewegbaren Wandstück angeordnet und ist mit dem Unterdruckerzeuger verbunden. Die hintere Wechseldruckkammer ist hinter dem hinteren bewegbaren Wandstück angeordnet und ist selektiv mit dem Umgebungsdruck und dem Unterdruckerzeuger verbind­ bar. Ein erster Verbindungsabschnitt ist an einem Innenum­ fangsabschnitt des vorderen bewegbaren Wandstücks angeord­ net, um in Eingriff mit dem Stützabschnitt zu kommen. Der erste Verbindungsabschnitt ist an seiner ausgabeseitigen Fläche mit der eingabeseitigen Fläche des Stützabschnitts verbunden. Der erste Verbindungsabschnitt ist gerade ge­ formt, um parallel zu der eingabeseitigen Fläche des Stütz­ abschnitts zu sein. Ein zweiter Verbindungsabschnitt ist an einem Innenumfangsabschnitt des hinteren bewegbaren Wand­ stücks angeordnet, um an seiner ausgabeseitigen Fläche mit einer eingabeseitigen Fläche des ersten Verbindungsab­ schnitts in Eingriff zu gelangen. Der zweite Verbindungsab­ schnitt ist gerade geformt, um parallel zu dem Anschluss­ stück zu sein.

Bei dieser Unterdruckservoeinheit unterbricht die Steuer­ einrichtung die Verbindung der vorderen und der hinteren Wechseldruckkammer mit dem Unterdruckerzeuger und verbindet die vordere und hintere Wechseldruckkammer mit dem Umge­ bungsdruck, wenn das Eingabeelement bei der Bremsbetätigung bewegt wird. Dadurch wird die Druckdifferenz zwischen den Wechseldruckkammern und den Konstantdruckkammern erzeugt, so dass diese Druckdifferenz auf die bewegbaren Wandstücke, auf den bewegbaren Kolben und auf das Ausgabeelement wirkt.

Jedoch wird bei der zuvor beschriebenen Unterdruckservoein­ heit der erste Verbindungsabschnitt üblicherweise zur Form­ gebung gepresst. Wenn der erste Verbindungsabschnitt mit einer niederqualitativen Fertigungsgenauigkeit formgepresst wird, ist es sehr wahrscheinlich, dass das Anschlussstück nicht parallel zur eingabeseitigen Fläche des Stützab­ schnitts ist, d. h., dass ein Kontakt zwischen dem Stützab­ schnitt und dem Verbindungsabschnitt kein Kontakt zwischen der eingabeseitigen Fläche des Stützabschnitts und der aus­ gabeseitigen Fläche des ersten Verbindungsabschnitts ist, sondern ein Kontakt zwischen der eingabeseitigen Fläche des Stützabschnitts und einer Kante des Verbindungsabschnitts entsteht. Wenn die Druckdifferenz zwischen der vorderen Konstantdruckkammer und der vorderen Wechseldruckkammer er­ zeugt wird, um den bewegbaren Kolben in auswärtiger Rich­ tung durch das vordere bewegbare Wandstück zu bewegen, dann tritt eine große Belastung an dem ersten Verbindungsab­ schnitt auf, d. h. am vorderen bewegbaren Wandstück, was die Haltbarkeit des vorderen bewegbaren Wandstücks verringert.

Aus der Druckschrift DE 40 05 584 A1 ist eine Tandemunter­ druckservoeinheit bekannt, bei der ein Kolben mit einem an einem vorderen bewegbaren Wandstück befestigten zylindri­ schen Abschnitt und einem hinteren bewegbaren Wandstück verbunden ist. Diese Verbindung wird zum einen erhalten, indem Endabschnitte bzw. Verbindungsabschnitte des Wand­ stücks und des zylindrischen Abschnitts miteinander gebogen d. h. gebördelt werden. Zum anderen werden diese gebogenen Endabschnitte in einer Nut, die durch einen Stützabschnitt des Kolbens und einen Endabschnitt einer hinteren Membran ausgebildet wird, eingeklemmt.

Die gemeinsam gekrümmten Endabschnitte liegen in der Krüm­ mung flächendeckend aneinander. Somit wirkt beim Bremsvor­ gang durch den gebogenen Endabschnitt des Wandstücks eine Flächenkraft auf die gebogenen Außenfläche des zylindri­ schen Abschnitts. Mit der gebogenen Innenfläche liegt der zylindrische Abschnitt an einer Außenfläche des Stützab­ schnitts des Kolbens an, wodurch auch hier beim Bremsen Flächenkräfte wirken. Herkömmlicherweise werden zur Ver­ ringerung der Flächenkräfte die Flächen und damit die ge­ krümmten Endabschnitte vergleichsweise groß dimensioniert.

Ferner offenbart die JP 56-99849 A (mit englischer Kurzfas­ sung) eine vordere bewegbare Wand mit zylindrischem Ab­ schnitt und einem radial einwärts gebogenen Endabschnitt, eine hintere Wand mit einem Verbindungsabschnitt, die über einen Flansch und einem verdickten Abschnitt einer Membran an dem Ventilkörper befestigt sind.

Folglich besteht der Bedarf für eine Tandemunterdruckser­ voeinheit, die die zuvor beschriebenen Nachteile überwin­ det. Folglich ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Tande­ munterdruckservoeinheit zu schaffen, bei der die Haltbar­ keit des vorderen bewegbaren Wandstücks verbessert ist.

Diese Aufgabe wird mit einer Tandemunterdruckservoeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Unterdruckservoeinheit wird keine große Last in dem vorderen bewegbaren Wandstück erzeugt, da das vordere bewegbare Wandstück mit dem Stützabschnitt des bewegbaren Kolbens durch den Kontakt zwischen der eingabe­ seitigen Fläche des Stützabschnitts und der ausgabeseitigen Fläche des ersten Verbindungsabschnitts verbunden ist. Da­ her kann die Haltbarkeit des vorderen bewegbaren Wandstücks erhöht werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen angegeben.

Die Erfindung und deren Merkmale werden durch die nachfol­ gende Beschreibung unter Bezugnahme auf eine beigefügte Zeichnung verdeutlicht, in der gleiche Elemente durch glei­ che Bezugszeichen bezeichnet sind und in der;

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Tandemunterdruckser­ voeinheit gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist;

Fig. 2 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht ist, die einen Außenumfangsendabschnitt einer vorderen Membran in Fig. 1 aus der Nähe zeigt;

Fig. 3 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht eines in Fig. 1 gezeigten Steuerventilmechanismus ist; und

Fig. 4 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht nahe einem ersten und zweiten Verbindungsabschnitt ist, was in Fig. 1 mit "A" gekennzeichnet ist.

Fig. 1 zeigt eine Tandemunterdruckservoeinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 1 hat die Tan­ demunterdruckservoeinheit 1 ein Gehäuse 4, das eine vordere Schale 2 und eine hintere Schale 3 hat und eine Druckkammer begrenzt. Wie in Fig. 2 genauer gezeigt ist, ist der Außen­ umfangsendabschnitt 3a der hinteren Schale 3 in Kontakt mit einem Schulterabschnitt 2a der vorderen Schale 2, so dass die vordere und die hintere Schale ein Gehäuse 4 bil­ den. Die Unterdruckservoeinheit 1 hat ferner eine Vielzahl auf der hinteren Schale 3 in Umfangsrichtung gleichmäßig angeordneter Stehbolzen 5. Die Stehbolzen 5 sind zum Einschieben in das Armaturenbrett (nicht gezeigt) eine Fahr­ zeugs vorgesehen, um die Unterdruckservoeinheit 1 an einem Fahrzeug zu befestigen.

In Fig. 1 und Fig. 2 sind ein vorderes bewegbares Wandstück 9 und ein hinteres bewegbares Wandstück 15 in dem Gehäuse 4 vorgesehen. Ein Trennwandelement 8 ist zwischen dem vorde­ ren bewegbaren Wandstück 9 und dem hinteren bewegbaren Wandstück 15 in dem Gehäuse 4 angeordnet. Ein aus Kunst­ stoff gefertigter bewegbarer Kolben 16 ist von dem offenen Endabschnitt der hinteren Schale 3 in das Gehäuse 4 einge­ setzt. Das vordere bewegbare Wandstück 9 hat eine vordere Membran 6 und eine vordere Platte 30. Der Außenumfangsab­ schnitt 6a der vordere Membran 6 ist zwischen der vorderen Schale 2 und der hinteren Schale 3 befestigt. Der Außenum­ fangsabschnitt 8b des Trennwandelements 8 hat einen ersten Abschnitt, der sich in Fig. 2 nach rechts erstreckt, um pa­ rallel zu der Achse des Gehäuses 4 zu sein, einen zweiten Abschnitt, der an einem Endabschnitt des ersten Abschnitts mit seinem Endabschnitt verbunden ist und an einem Krüm­ mungsabschnitt 8d umkehrt, um sich in Fig. 2 nach links zu erstrecken, einen dritten Abschnitt 8e, der an seinem End­ abschnitt mit dem anderen Endabschnitt des zweiten Ab­ schnitts verbunden ist und sich in Fig. 2 nach links auf­ weitet, um eine Schräge zu bilden, und ist mit einem Außen­ umfangsabschnitt 8a verbunden. Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt bilden zwei Schichten. Der Außenumfangs­ endabschnitt 8a erstreckt sich auswärts in radialer Rich­ tung des Trennwandelements 8. Der Außenumfangsabschnitt 8a ist zwischen dem Außenumfangsabschnitt 6a der ersten Memb­ ran 6 und dem Außenumfangsendabschnitt 3a der hinteren Schale 3 befestigt. Ein Schrägabschnitt 8f des Trennwand­ elements 8 stützt eine Innenumfangsfläche des Außenumfangs­ abschnitts 6a der vorderen Membran 6. Das hintere bewegbare Wandstück 15 hat eine hintere Membran 7 und eine hintere Platte 31. Der Außenumfangsabschnitt 7a der hinteren Memb­ ran 7 ist zwischen dem Krümmungsabschnitt 8d des Außenum­ fangsabschnitts 8b des Trennwandelements 8 und einem abge­ stuften Abschnitt 3b der hinteren Schale 3 befestigt.

Die vordere Platte 30 hat einen Basisabschnitt 30a und ei­ nen zylindrischen Abschnitt 30b. Der Basisabschnitt 30a ist wie eine Untertasse geformt und an einer ausgabeseitigen Fläche der vorderen Membran 6 angeordnet. Der zylindrische Abschnitt 30b erstreckt sich von dem Innenumfangsendab­ schnitt des Basisabschnitts 30a hin zu einer Eingabeseite, d. h. nach rechts in Fig. 1, und ist konzentrisch mit dem bewegbaren Kolben 16 angeordnet. Ein Außenumfangsabschnitt des zylindrischen Abschnitts 30b der vorderen Platte 30 be­ rührt auf luftdichte Weise den Innenumfangsabschnitt der vorderen Membran 6. Wie später beschrieben wird, ist ein Innenumfangsabschnitt der vorderen Platte 30 luftdicht mit einem Außenumfangsabschnitt des bewegbaren Kolbens 16 ver­ bunden. Ein Innenumfangsabschnitt des Trennwandelements 8 hat ein ringförmiges elastisches Element 32. Der Außenum­ fangsabschnitt des zylindrischen Abschnitts 30b der vorde­ ren Platte 30 berührt über das ringförmige elastische Ele­ ment 32 den Innenumfangsabschnitt des Trennwandelements 8 luftdicht, so dass der Außenumfangsabschnitt des zylindri­ schen Abschnitts 30b auf dem Innenumfangsabschnitt des Trennwandelements 8 gleitet, d. h. auf dem Innenumfangsab­ schnitt des ringförmigen elastischen Elements 32. Somit ist das Trennwandelement 8 in dem Gehäuse 4 befestigt.

Gemäß Fig. 3 hat die hintere Platte 31 einen Basisabschnitt 31a und einen zylindrischen Abschnitt 31b. Der Basisab­ schnitt 31a ist wie eine Untertasse geformt und auf der ausgabeseitigen Fläche der hinteren Membran 7 angeordnet. Der zylindrische Abschnitt 31b erstreckt sich von dem In­ nenumfangsendabschnitt des Basisabschnitts 31a hin zu einer Eingabeseite, d. h. nach rechts in Fig. 3, und ist konzen­ trisch zu dem bewegbaren Kolben 16 angeordnet. Wie später beschrieben wird, ist ein Innenumfangsabschnitt der hinte­ ren Platte 31 luftdicht mit dem Außenumfangsabschnitt des bewegbaren Kolbens 16 verbunden.

Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 unterteilt das Trennwandelement 8 die Druckkammer des Gehäuses 4 in eine auf der vorderen Seite des Trennwandelements 8 angeordnete vordere Druckkam­ mer und eine hinter dem Trennwandelement 8 angeordnete hin­ tere Druckkammer. Das vordere bewegbare Wandstück 9 unter­ teilt die vordere Druckkammer in eine vordere Konstant­ druckkammer 4a, die vor dem vorderen bewegbaren Wandstück 9 angeordnet ist und in eine vordere Wechseldruckkammer 4b, die hinter dem vorderen bewegbaren Wandstück 9 angeordnet ist. Das hintere bewegbare Wandstück 15 unterteilt die hin­ tere Druckkammer in eine hintere Konstantdruckkammer 4c, die vor dem hinteren bewegbaren Wandstück 15 angeordnet ist, und in eine hintere Wechseldruckkammer 4d, die hinter dem hinteren bewegbaren Wandstück 15 angeordnet ist. Diese Kammern 4a, 4b, 4c, 4d werden durch das Trennwandelement 8, das vordere bewegbare Wandstück 9 und das hintere bewegbare Wandstück 15 unterteilt.

Eine Verbindungsöffnung 8c und andere (nicht gezeigt) sind in gleichmäßigen Abständen in Umfangsrichtung in dem drit­ ten Abschnitt 8e des Außenumfangsabschnitt 8d eingebracht. Ein Pfad 6b und andere (nicht gezeigt), die wie Schlitze geformt sind, sind auf dem Außenumfangsabschnitt 6a der vorderen Membran 6 in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Ab­ ständen angeordnet. Ein Verbindungspfad 7b und andere (nicht gezeigt) sind auf dem Außenumfangsabschnitt 7a der hinteren Membran 7 in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Ab­ ständen angeordnet. Der Verbindungspfad 7b und die anderen sind L-förmig gestaltet. Die ständige Verbindung zwischen der vorderen Wechseldruckkammer 4b und der hinteren Wech­ seldruckkammer 9d wird durch die Verbindungsöffnung 8c, den Pfad 6b und den Verbindungspfad 7b erreicht. Zwischen dem Außenumfangsabschnitt 8b des Trennwandelements 8 und dem Außenumfangsabschnitt 7a der hinteren Membran 7 ist ein Spalt ausgebildet. Die Verbindungsöffnung 8c und der Ver­ bindungspfad 7b sind über diesen Spalt miteinander in Ver­ bindung, so dass es nicht notwendig ist, die Verbindungs­ öffnung 8c dem Verbindungspfad 7b gegenüberliegend anzuord­ nen. Zudem sind die Verbindungsöffnungen 8c in dem dritten Abschnitt 8e des Außenumfangsabschnitts 8b des Trennwand­ elements 8 vorgesehen, so dass es möglich ist, einen Öff­ nungsbereich der Verbindungsöffnung 8c zu vergrößern. Daher wird das Ansprechen der Unterdruckservoeinheit 1 verbes­ sert.

In Fig. 1 sind ein Luftloch 30c und andere (nicht gezeigt) in dem zylindrischen Abschnitt 30b der vorderen Platte 30 des vorderen bewegbaren Wandstücks 9 in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen angeordnet. Das Luftloch 30c und die anderen halten die Verbindung zwischen der vorderen Konstantdruckkammer 4a und der hinteren Konstantdruckkammer 4c aufrecht. Die vordere Konstantdruckkammer 4a ist zur Verbindung mit einem Unterdruckerzeuger 82 ausgelegt, wie z. B. bei einer Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine, durch einen an der vorderen Schale 2 vorgesehenen Einlass 13, so dass in der vorderen Konstantdruckkammer 4a und in der hinteren Konstantdruckkammer 4c konstant Unterdruck herrscht.

Eine Hülle 11 ist an dem Außenumfangsabschnitt des bewegba­ ren Kolbens 16 vorgesehen, damit Schmutz oder dgl. nicht in das Gehäuse eindringen kann. Ein Ausgabeelement bzw. eine -stange 10 ist vor dem bewegbaren Kolben 16 angeordnet und die Ausgabestange reicht durch die vordere Schale 2, um mit einem Kolben des Hauptzylinders (nicht gezeigt) in Eingriff zu kommen.

In Fig. 3 ist ein Eingabeelement 17 in dem bewegbaren Kol­ ben 16 vorgesehen. Das Steuerventil 18 ist in dem bewegba­ ren Kolben 16 angeordnet. Ein Steuerventilmechanismus 14 ist in dem bewegbaren Kolben 16 ausgebildet. Das Steuerven­ tilsystem hat einen ringförmigen Umgebungsdrucksteuerven­ tilsitz 17a, einen ringförmigen Unterdrucksteuerventilsitz 16a, einen Umgebungsdrucksteuerdichtungsabschnitt 18a des Steuerventils 18 und einen Unterdrucksteuerdichtungsab­ schnitt 18b des Steuerventils 18. Eine Eingabestange 12, deren rechter Endabschnitt mit einem Bremsbetätigungsele­ ment, beispielsweise einem Bremspedal 81, verbunden ist, ist in den bewegbaren Kolben 16 eingebracht. Die Eingabe­ stange 12 ist mit dem Eingabeelement 17 verbunden, so dass beide als ein Körper bewegt werden können.

In Fig. 4 hat der bewegbare Kolben 16 an seinem Außenum­ fangsabschnitt einen Stützabschnitt 16b. Der Stützabschnitt 16b ist ein ringförmiger Flansch. Eine eingabeseitige Flä­ che 16ba des Stützabschnitts 16b steht senkrecht auf eine Achse des bewegbaren Kolbens 16. Ein Außenumfangsabschnitt 16bb der eingabeseitigen Fläche 16ba des Stützabschnitts 16b ist abgerundet. Ein erster Verbindungsabschnitt 30d ist an einem hinteren eingabeseitigen Endabschnitt des zylind­ rischen Abschnitts 30b der vorderen Platte 30 angeordnet. Der erste Verbindungsabschnitt 30d ist wie ein sich konzen­ trisch zu dem Kolben (16) erstreckender Kegelstumpf ge­ formt, dessen Durchmesser in Richtung auf die Eingabeseite, d. h. nach rechts in Fig. 4, abnimmt.

Ein zweiter Verbindungsabschnitt 31c ist an einem eingabe­ seitigen Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts 31b der hinteren Platte 31 angeordnet. Der zweite Verbindungsabschnitt 31c erstreckt sich von dem eingabeseitigen Endab­ schnitt des zylindrischen Abschnitts 31b nach innen, um pa­ rallel zu der eingabeseitigen Fläche 16ba des Stützab­ schnitts 16b zu sein. Eine ausgabeseitige Fläche 30da des ersten Verbindungsabschnitts 30d berührt den Außenumfangs­ abschnitt 16bb, was den ersten Kontaktbereich P zwischen der ausgabeseitigen Fläche 30da des ersten Verbindungsab­ schnitts 30d und dem Außenumfangsabschnitt 16bb des Stütz­ abschnitts 16b bildet. Der erste Kontaktbereich P gleicht einer Ringlinie. Der erste Verbindungsabschnitt 30d wird von dem zylindrischen Abschnitt 31b durch den vorgegebenen Abstand umgeben. Eine ausgabeseitige Fläche 31ca des zwei­ ten Verbindungsabschnitts 31c berührt einen Innenumfangs­ kantenabschnitt 30db des ersten Verbindungsabschnitts 30d, was einen zweiten Kontaktbereich Q zwischen der ausgabesei­ tigen Fläche 31ca des zweiten Verbindungsabschnitts 31c und dem Innenumfangskantenabschnitt 30db bildet. Der zweite Kontaktbereich Q gleicht einer Ringlinie. Der erste Kon­ taktbereich P und der zweite Kontaktbereich Q sind konzen­ trisch angeordnet, und ein Durchmesser des zweiten Kontakt­ bereichs Q ist kleiner als einer des ersten Kontaktbereichs P, d. h. der erste Kontaktbereich P liegt in Radialrichtung des bewegbaren Kolbens 16 außerhalb des zweiten Kontaktbe­ reichs Q. Ein durch die eingabeseitige Fläche 16ba des Stützabschnitts 16b und der ausgabeseitigen Fläche 30da des ersten Verbindungsabschnitts 30d eingeschlossener Winkel beträgt ca. 8,5°.

Gemäß Fig. 3 ist ein Innenumfangsabschnitt 7c der hinteren Membran 7 luftdicht mit einer Ringnut des bewegbaren Kol­ bens 16 in Eingriff. Daher sind der erste Verbindungsab­ schnitt 30d und der zweite Verbindungsabschnitt 30c zwi­ schen dem Stützabschnitt 16b und dem Innenumfangsabschnitt 7c der hinteren Membran 7 aufgenommen, d. h. die Innenum­ fangsabschnitte der vorderen und hinteren Platte sind in Eingriff mit dem Außenumfangsabschnitt des bewegbaren Kol­ bens 16.

In Fig. 1 ist zwischen dem vorderen Endabschnitt des beweg­ baren Kolbens 16 und der vorderen Schale 2 eine Rückstell­ feder 20 angeordnet, um den bewegbaren Kolben 16 gegen die hintere Schale 3 vorzuspannen, d. h. nach rechts in Fig. 1. Die Rückstellfeder 20 ist innerhalb des zylindrischen Ab­ schnitts 30b der vorderen Platte 30 angeordnet und ein vor­ gegebener Abstand ist zwischen einem Außenumfangsabschnitt der Rückstellfeder 20 und dem Innenumfangsabschnitt des zy­ lindrischen Abschnitts 30b vorgesehen, was vor der gegen­ seitigen Beeinflussung schützt. Ein eingabeseitiger Endab­ schnitt 20a der Rückstellfeder 20 erstreckt sich in radia­ ler Richtung der Rückstellfeder 20 nach innen, so dass der eingabeseitige Endabschnitt 20a mit einem Basisabschnitt 10a des Ausgabeelements in Eingriff kommen kann. Daher ist es möglich, dass das Freikommen des Ausgabeelements 10 von dem bewegbaren Kolben 16 verhindert wird.

Eine Reaktionsscheibe 19 ist zwischen dem bewegbaren Kolben 16 und der Ausgabestange 10 angeordnet.

In den Fig. 1 bis Fig. 4 ist die Betriebsweise der Un­ terdruckservoeinheit 1 wie folgt.

Wenn durch den Fahrer das Bremspedal 81 betätigt wird, er­ hält die mit dem Bremspedal 81 verbundene Eingabestange 12 die Bremsbetätigungskraft und bewegt sich in Richtung auf die linke Seite, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Das mit der Eingabestange 12 verbundene Eingabeelement 17 bewegt sich gemeinsam mit der Eingabestange 12 nach links in Fig. 3.

Der Umgebungsdrucksteuerdichtungsabschnitt 18a und der Un­ terdrucksteuerdichtungsabschnitt 18b des Steuerventils 18 werden durch die Vorspannkraft der Ventilfeder mit dem Ein­ gabeelement 17 ebenfalls in Richtung auf die linke Seite bewegt. Der Unterdrucksteuerdichtungsabschnitt 18b kommt in Kontakt mit dem Unterdrucksteuerventilsitz 16a des bewegba­ ren Kolbens 16, was die Verbindung zwischen den Wechsel­ druckkammern 4b, 9d und den Konstantdruckkammern 4a, 4c un­ terbricht. Daher ist die Verbindung zwischen den Wechsel­ druckkammern 4b, 4d und dem Unterdruckerzeuger 82 unterbro­ chen.

Das Eingabeelement 17 bewegt sich weiter in Richtung auf die linke Seite von Fig. 3, der Eingriff zwischen dem Umge­ bungsdrucksteuerventilsitz 17a und dem Umgebungsdrucksteu­ erdichtungsabschnitt 18a löst sich, so dass die Wechsel­ druckkammern 4b, 4d mit dem Umgebungsdruck in Verbindung kommen. Durch das Einströmen der Umgebungsluft in die Wech­ seldruckkammern 4b, 4d wird eine Druckdifferenz zwischen den Konstantdruckkammern 4a, 4c und den Wechseldruckkammern 4b, 4d erzeugt. Die bewegbaren Wandstücke 9, 15 erhalten die Belastungskraft, die durch die Druckdifferenz erzeugt wird, und der bewegbare Kolben 16, der mit den bewegbaren Wandstücken 9, 15 verbunden ist, überträgt über die Reakti­ onsscheibe 19 die verstärkte Bremskraft auf die Ausgabe­ stange 10. Die Ausgabestange 10 überträgt eine Antriebs­ kraft auf den bewegbaren Kolben 16, d. h. die verstärkte Bremskraft wird von der Unterdruckservoeinheit nach außen gebracht.

Wenn der Fahrer die Bremse nicht mehr betätigt und sich das Bremspedal 81 zurückbewegt, bewegt sich das Eingabeelement 17 in Richtung auf die rechte Seite in Fig. 3, gemäß dem Zurückfahren der Eingabestange 12. Der Umgebungsdrucksteu­ erventilsitz 17a kommt in Kontakt mit dem Umgebungsdruck­ steuerdichtungsabschnitt 18a, der die Verbindung zwischen den Wechseldruckkammern 4b, 4d und dem Umgebungsdruck unterbindet. Demgemäß bewegt sich das Eingabeelement 17 wei­ ter nach rechts, der Endabschnitt des Steuerventils 18 wird durch das Eingabeelement 17 geschoben, um sich zusammen mit dem Eingabeelement 17 nach rechts zu bewegen. Folglich hebt der Unterdrucksteuerdichtungsabschnitt 18a von dem Unter­ drucksteuerventilsitz 16a ab, was die Wechseldruckkammern 4b, 4d mit den Konstantdruckkammern 4a, 4c verbindet. Die Umgebungsluft in den Wechseldruckkammern 4b, 4d fließt in den Konstantdruckkammern 4a, 4c. Daher verringert sich der Grad des Wirkdrucks in den Wechseldruckkammern 4b, 4d und die Servokraft auf den Kolben 10 verringert sich. Der be­ wegbare Kolben 16 und die Eingabestange 12 kehren durch die Vorspannkraft der Rückstellfeder 20 und die Reaktionskraft des Hauptzylinders (nicht gezeigt) in die Ausgangsposition zurück.

Bei der Verbindung zwischen dem bewegbaren Kolben 16 und der vorderen Platte 30 des vorderen bewegbaren Wandstücks 9 und zwischen der vorderen Platte 30 des bewegbaren Wand­ stücks und der hinteren Platte 31 des hinteren bewegbaren Wandstücks 15, wie in Fig. 4 gezeigt, wird keine große Kraft auf die vordere Platte 30 erzeugt, da das vordere be­ wegbare Wandstück 9, d. h. die vordere Platte 30, durch die Verbindung zwischen der eingabeseitigen Fläche 16ba des Stützabschnitts 16b und der ausgabeseitigen Fläche 30da des ersten Verbindungsabschnitts 30d mit dem Stützabschnitt 16b des bewegbaren Kolbens in Eingriff ist. Zudem wird die Last auf die vordere Platte dadurch verringert, dass der erste Kontaktbereich P in Radialrichtung außerhalb des zweiten Kontaktbereichs Q des bewegbaren Kolbens 16 liegt. Ferner hat ein Winkel θ 8,5°, der durch die eingabeseitige Fläche 16ba des Stützabschnitts 16b und der ausgabeseitigen Fläche 30da des ersten Verbindungsabschnitts 30d bestimmt ist, so dass die Last auf die vordere Platte 30 verringert wird.

Bei der zuvor beschriebenen Unterdruckservoeinheit 1 kann somit die Haltbarkeit der vorderen Platte 30 vergrößert werden.

Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der erste Verbindungsabschnitt 30d wie ein runder Kegelstumpf geformt.

Der zweite Verbindungsabschnitt 31c ist entsprechend der vorhergehenden Erläuterung gerade geformt.

Der Kontaktbereich P liegt außerhalb des zweiten Kontaktbe­ reichs Q in Radialrichtung des bewegbaren Kolbens 16. Aber wenn der erste Kontaktbereich P an der gleichen Stelle wie der zweite Kontaktbereich Q in Radialrichtung des bewegba­ ren Kolbens 16 liegt, können die gleichen Vorteile und Wir­ kungen, wie sie zuvor beschriebenen wurden, erzielt werden.

Claims (7)

1. Tandemunterdruckservoeinheit (1) für ein Fahrzeugbrems­ system oder ein Kupplungssystem, mit
einem eine Druckkammer begrenzenden Gehäuse (4);
einem in dem Gehäuse (4) vorgesehenen Trennwandelement (8), das an seinem Außenumfangsabschnitt (8a) luftdicht an dem Gehäuse (4) befestigt ist, um die Druckkammer in eine vordere Druckkammer und eine hintere Druckkammer zu unter­ teilen;
einem vorderen bewegbaren Wandstück (9), das konzen­ trisch mit dem Trennwandelement (8) in der vorderen Druck­ kammer angeordnet ist, um die vordere Druckkammer in eine vordere Konstantdruckkammer (4a) und eine vordere Wechsel­ druckkammer (4b) zu unterteilen, wobei die vordere Kon­ stantdruckkammer (4a) vor dem vorderen bewegbaren Wandstück (9) angeordnet ist und mit einem Unterdruckerzeuger (82) verbunden ist, und wobei die vordere Wechseldruckkammer (4b) hinter dem vorderen bewegbaren Wandstück (9) angeord­ net ist und wahlweise mit dem Umgebungsdruck oder dem Un­ terdruckerzeuger (82) verbindbar ist;
einem bewegbaren Kolben (16) mit einem Stützabschnitt (16b) an seinem Außenumfang;
einem zylindrischen Abschnitt (30b) am Innenumfangsab­ schnitt des vorderen bewegbaren Wandstücks (9), wobei der bewegbare Kolben (16) über den konzentrisch zu ihm angeord­ neten zylindrischen Abschnitt (30b) luftdicht auf einem In­ nenumfangsabschnitt des Trennwandelements (8) gleitet;
einem am hinteren eingabeseitigen Endabschnitt des zy­ lindrischen Abschnitts (30b) angeordneten ersten Verbin­ dungsabschnitt (30d), der mit dem Stützabschnitt (16b) in Eingriff steht, wobei der erste Verbindungsabschnitt (30d) als ein sich konzentrisch zu dem bewegbaren Kolben (16) erstreckender Kegelstumpf geformt ist, der einen zur Einga­ beseite hin abnehmenden Durchmesser aufweist, wobei der erste Verbindungsabschnitt (30d) mit seiner ausgabeseitigen Fläche (30da) mit einer eingabeseitigen Fläche (16ba) des Stützabschnitts (16b) des bewegbaren Kolbens (16) in Ein­ griff steht;
einem hinteren bewegbaren Wandstück (15), das konzen­ trisch zu dem Trennwandelement (8) in der hinteren Druck­ kammer angeordnet ist, um die hintere Druckkammer in eine hintere Konstantdruckkammer (4c) und eine hintere Wechsel­ druckkammer (4d) zu unterteilen, wobei die hintere Kon­ stantdruckkammer (4c) vor dem hinteren bewegbaren Wandstück (15) angeordnet ist und mit dem Unterdruckerzeuger (82) verbunden ist, und wobei die hintere Wechseldruckkammer (4d) hinter dem hinteren bewegbaren Wandstück (15) angeord­ net ist und mit dem Umgebungsdruck oder dem Unterdrucker­ zeuger (82) wahlweise verbindbar ist;
einem zweiten Verbindungsabschnitt (31c), der an einem Innenumfangsabschnitt des hinteren bewegbaren Wandstücks (15) angeordnet ist und mit einer eingabeseitigen Fläche des ersten Verbindungsabschnitts (30d) in Eingriff steht, wobei ein erster Kontaktbereich (P) zwischen der ausgabe­ seitigen Fläche (30da) des ersten Verbindungsabschnitts (30d) und einer eingabeseitigen Fläche (16ba) des Stützab­ schnitts (16b) in Radialrichtung des bewegbaren Kolbens (16) an der gleichen Stelle oder außerhalb eines zweiten Kontaktbereichs (Q) gebildet ist, der sich zwischen der eingabeseitigen Fläche des ersten Verbindungsabschnitts (30d) und der ausgabeseitigen Fläche (31ca) des zweiten Verbindungsabschnitts (31c) ergibt;
einem in dem bewegbaren Kolben (16) befindlichen Ein­ gabeelement (17), das in Axialrichtung bei der Bremsbetäti­ gung bewegbar ist;
einem Ausgabeelement (10), das die durch den bewegba­ ren Kolben (16) mit einer Bewegung des vorderen und hinte­ ren bewegbaren Wandstücks (9 und 15) erzeugte Antriebskraft abgibt; und
einem Steuerelement, um gemäß einer Bewegung des Ein­ gabeelements (17) in Richtung auf den bewegbaren Kolben (16) die vorderen und hinteren Wechseldruckkammern (4b, 4d) mit dem Unterdruckerzeuger (82) oder mit dem Umgebungsdruck wahlweise zu verbinden.

2. Tandemunterdruckservoeinheit (1) gemäß Anspruch 1, wo­ bei der Stützabschnitt (16b) ein ringförmiger Flanschab­ schnitt ist.

3. Tandemunterdruckservoeinheit (1) gemäß Anspruch 1, wo­ bei der Außenumfangsendabschnitt der eingabeseitigen Fläche (16ba) des Stützabschnitts (16b) abgerundet ist.

4. Tandemunterdruckservoeinheit (1) gemäß Anspruch 1, wo­ bei der zweite Kontaktbereich Q am ersten Verbindungsab­ schnitt (30d) durch einen eingabeseitigen Innenumfangskan­ tenabschnitt (30db) gebildet ist.

5. Tandemunterdruckservoeinheit (1) gemäß Anspruch 1, wo­ bei das vordere bewegbare Wandstück (9) eine vordere Memb­ ran (6) und eine vordere Platte (30) hat, wobei die vordere Membran (6) an ihrem Außenumfangsabschnitt (6a) mit dem Ge­ häuse (4) luftdicht verbunden ist, wobei die vordere Platte (30) auf einer ausgabeseitigen Fläche der vorderen Membran (6) angeordnet ist und den zylindrischen Abschnitt (30b) und den ersten Verbindungsabschnitt (30d) an ihrem Innenum­ fangsabschnitt hat, wobei das hintere bewegbare Wandstück (15) eine hintere Membran (7) und eine hintere Platte (31) hat, wobei die hintere Membran (7) an ihrem Außenumfangsab­ schnitt (7a) mit dem Gehäuse (4) luftdicht verbunden ist, und wobei die hintere Platte (31) auf einer ausgabeseitigen Fläche der hinteren Membran (7) angeordnet ist und den zweiten Verbindungsabschnitt (31c) an ihrem Innenumfangsab­ schnitt hat.

6. Tandemunterdruckservoeinheit (1) gemäß Anspruch 1, wo­ bei die eingabeseitige Fläche (16ba) des Stützabschnitts (16b) senkrecht zu der Axialrichtung des bewegbaren Kolbens (16) steht, und wobei die eingabeseitige Fläche (16ba) des Stützabschnitts (16b) und die ausgabeseitige Fläche (30da) des ersten Verbindungsabschnitts einen Winkel (θ) von ca. 8,5° einschließen.

7. Tandemunterdruckservoeinheit gemäß Anspruch 5, wobei die vordere Platte (30) einen Basisabschnitt (30a) an der ausgabeseitigen Fläche der vorderen Membran (6) aufweist, von dessen Innenumfangsabschnitt sich der zylinderförmige Abschnitt (30b) in Richtung auf die Eingabeseite zu er­ streckt, wobei der Innenumfangsabschnitt des Trennwandele­ ments (8) einen Außenumfangsabschnitt des zylinderförmigen Abschnitts (30b) der vorderen Platte (30) luftdicht be­ rührt.