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