DE2239667B2 - Durch druckunterschied betaetigbarer verstaerker, insbesondere bremskraftverstaerker fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen durch Druckunterschied betätigbaren Verstärker, insbesondere Bremskraftverstärker für Fahrzeuge, mit einem unter Belastung wirkenden Verstärkerkolben, welcher durch Aufbringen von unterschiedlichem Druckmitteldruck entsprechend der Steuerung eines zur Verstärkerachse koaxial angeordneten Ventils über eine ringförmige, elastische Membran verschiebbar ist. und mit mehreren, starren, einzelnen, sich radial erstreckenden Fingern, die durchbiegbar abgestützt sind und eine radial geschlitzte, ringförmige, elastisch verformbare Reaktionsscheibe bilden, wobei die Membran einen ersten Bereich, tier sich von der Verstärkerachse weg im wesentlichen radial nach außen erstreckt, und einen /weiten axialen Bereich hat. der radial außerhalb der Reaktionsscheibe liegt und von einem sich axial erstreckenden Teil eines ringförmigen Randelements abgestützt ist. und wobei die radial äußeren Enden mindestens einiger der die Reaktionsscheibe bildenden Finger in einem radial nach innen ragenden Teil des ringförmigen Randelemenis in ihrer Lage bestimmt sind.

Bei emem bekannten Verstärker dieser Art (GB-PS 11 44 566) sind die Finger in Taschen aus Kunststoff aufgenommen bzw. an radial nach innen ragenden Vorsprüngen des ringförmigen Randelementes befestigt. Diese Art der Fingerabstüizung ist aufwendig und

ίο bedingt insbesondere im Falle der Befestigung der Finger an den Vorsprüngen des Randelementes dessen Mitverformung beim Durchbiegen der Finger. W₁IS zu frühzeitiger Materialermüdung und damit verkürzter Lebensdauer des Randelementes führen kann.

Es ist auch ein Verstärker bekannt (FR-PS 1 J 87 124). bei welchem die mit einem gemeinsamen Innenring einstückigen Finger ebenfalls nur einseitig an ihren äußeren Enden abgesetzt sind. Wegen des Zusammenhaltes der Finger über den gemeinsamen Innenring reicht die einseitige axiale Abstützung der radial äußeren Enden der Finger aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verstärker der eingangs beschriebenen Art mn einer unter allen Umstanden zweckmäßigen und außerdem die Notwendigkeit von Taschen aus kiinstsiolf vermeidenden Abstüt/ung für die einzelnen Finger auszubilden.

Zur Lösung dieser Aulgabe ist gemäß der ErtinduiiL! vorgesehen, dall der radial nach innen ragende Teil des ringförmigen Randelementes einen ersten Bund, mit dem diejenige Seite jedes der Finger in Eingriff sieht, die dem Ventil zugewandt ist. und mindestens einen /weiten Bund hat. der mit der anderen Seite mindestens einiger der Finger in Eingriff steht.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des ei'findungsgemäßen Verstärkers, bei der einige der Finger langer sind als andere und 'ich die längeren Finger radial weiter nach innen erstrecken als die kürzeren Finger, ist vorgesehen, daß der radial nach innen ragende Teil des ringförmigen Randeiements mehrere gekiummte Rippen hat, die am Körper des Randelements mit sich radial erstreckenden Armen befestigt und so in ihrer Lage bestimmt und bemessen sind, daß sie die axiale Bewegung der radial äußeren F.nden der kürzeren Finger relativ zu derjenigen der radial äußeren Enden der längeren Finger in Richtung vom Ventil weg begrenzen.

Bei dieser Ausführung der Erfindung, bei der die längeren Finger über ein Ventilschiicßglied auf da··

so Verstärkereingangsglied wirken, wird der zusätzliche Vorteil erzielt, daß die Hysterese der Vcrstärkcreharak'mstik gunstig beeinflußt ist. Durch ihre beidseitig^ Abstützung gemäß der Erfindung sind die Finger. — be der bevorzugten Ausführung die kürzeren finger —. ii ihrer Bewegung ihrer äußeren linden parallel /tu Verstärkerachse begrenzt, wobei sie jedoch ein» ausreichende Schwenkfreiheit behalten, um eine Verfor mti ng der Reaktionsscheibe in konischer Form zuzulas sen. Das Randelemeni ermöglicht mit anderen Wortci

fw die notwendige Schwenkbewegung der Finger, durcl welche eine Reaktion bei der Betätigung des Vcrstär kers auf die Bedienungsperson /urückübertragcn wire um dieser ein Gefühl für die Stärke der Bremsung ζ vermitteln.

^(l5 Die Erfindung wird nachfolgend anhand schemat scher Zeichnungen eines Ausführungsbeispicls nähe erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Bremskraf

verstärker gemäß der Erfindung.

F i g. 2 die Vorderansicht eines Teils des in F i g. 1 gezeigten Verstärkers in größerem Maßstab, aus der die Anordnung der eine Reaktionsscheibe bildenden Finger im einzelnen hervorgeht, F i g. 3 den Schnitt längs der Linie A-A in F i g. 2.

Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, gehören zu den zum Verständnis der Erfindung wesentlichen TeiLn des Bremskraftverstärkers ein Ventil 10, eine Membran

11, ein Vent.üsit/glied 12, eine kreisringförmige, biegsame Reaktionsscheibe 14 und ein verformbares, ringförmiges Ventilverschlußglied 16, von denen die Reaktionsscheibe unter der Wirkung einer unter Federspannung stehenden schalenförmigen Platte 18 verformbar ist. Eine zusätzliche Feder 20 bewirkt die entsprechende Verformung des Ventilverschlußgliedes 16. Das Ventil 10 hat eine Längsachse 17.

Das Ventilsitzglied 12, welches eine axiale Öffnung 22 hai, ist an seinem dem VentilverschluOglied 16 benachbarten Ende mit zwei radial im Abstand voneinander liegenden, ringföimigen Ventilsitzen 24 und 26 verschen, die von der in Fig. 1 gesehen linken freien Stirnfläche vorstehen. Der ringförmige Raum zwischen den Ventilsitzen 24 und 26 steh! über vier in Umfangrichtung im Abstand voneinander liegenden Durchlässen 28 mit der Rückseite des Ventilsit/gliedes

12, das heißt mit der in Fig. 1 gesehen rechten Seile desselben in Verbindung.

Das Ventilverschlußglied 16 dient als gemeinsam.¹S Veniilverschlußglied für beide Ventilsitze 24 und 26 und ist als ringförmige, elastische Scheibe mit einem in axialer Richtung weisenden Abschnitt in Form einer Hülse 30 ausgebildet. Das Venülvcrschlußglied 16 ist mit beiden Ventilsitzen 24 und 26 in Kingriff bringbar, wobei seine Hülse mit dem Schalt 34 einer in axialer Richtung angeordneten Abgaoestange 35 des Bremskraftverstärker abdichtend in Eingriff steht.

Die Anordnung ist normalerweise so. daß der von der Öffnung 22 im Ventilsitzglied 12 gebildete radial innere Kanal ständig mit der Umgebungslufi in Verbindung steht. Wahrend des Betriebes und bei einer Betriebsstellung des Bremskraftverstärkers ist die Reaktionsscheibe 14 so verformt, daß sie das Ventilvcrschlußglied 16 um den gesamten Umfang des radial inneren Ventilsitzes 24 herum kippt Durch das Kippen des Ventilverschlußgliedes 16 um den inneren Ventilsitz 24 wird das Ventilverschlußglied 16 konisch verformt, wodurch es sich vom äußeren Ventilsitz 26 abhebt, so daß die Durchlässe 28 mit einer Kammer 36 in Verbindung treten können, die durch öffnungen 33 in der schalenförmigen Platte 18 an einen entlüfteten Bereich 37 des Bremskraftverstärker angeschlossen ist. Bei dieser Stellung wird auf beide Seiten der Membran 11 des Bremskraftverstarkers Unterdruck aufgebracht, der sich dann sozusagen in einem zeitweiligen Vakuumzustand befindet.

Wenn das Bremspedal zum Betätigen der Bremsen heruntergedrückt wird, wird das Ventilsitzglied 12 von einer Eingabcstangc 13 in Fig. 1 gesehen nach links bewegt, mit dem ersten Ergebnis, daß durch diese fto Bewegung die vorhergehende Durchbiegung der Reaktionsscheibe 14 aufgehoben und es dem Ventilverschlußglied 16 ermöglicht wird, sich an beide Ventilsitze 24 und 26 anzulegen. Dann sind die beiden Seiten der Membran 11 voneinander getrennt. Durch weiteres <\s Herunterdrücken des Bremspedals mit daraus resultierender weiterer Bewegung des Ventilsitzgliedes 12 nach links wird die Reaktionsscheibe 14 in entgegengesetzter Richtung konisch verformt, wobei das Ventilverschlußglied 16 an den äußeren Ventilsitz 26 angelegt bleibt und sich vom inneren Ventilsitz 24 abhebt. Hierdurch werden die Durchlässe 28 mit der Öffnung 22 in dtr Mitte und folglich mit der Umgebungsluft in Verbindung gebracht, so daß über die Membran 11 hinweg ein Druckunterschied erzeugt wird, der die Membran zusammen mit der Reakiionsscheibc 14 und der sehalenförmigen Platte 18 nach links bewegt. Hierdurch wird auf die Abgabestange 35 eine Ausgangskraft aufgebracht, die gemeinsam mit der auf die Eingabestange 13 aufgebrachten Eingangskraft eine Betätigungskraft für den Kolben eines hier nicht gezeigten Hauptbremszylinder darstellt.

Wie im einzelnen aus F i g. 2 zu entnehmen ist, ist die Reaktionsscheibe 14 aus einer Anzahl von radial nach außen divergierenden, sich durchbiegenden Fingern aufgebaut, von denen drei Finger 40 verhältnismäßig lang sind und sich nach innen bis in die Nähe des Schaftes 34 der Abgabestange 35 erstrecken, während die restlichen Finger 42 verhältnismäßig kurz sind. Die längeren Finger 40 haben teilkreisförmige Aussparungen 46 (siehe F i g. 3) in einem Abschnitt 48 mit parallelen Seiten an ihrem schmaleren linde. Mit diesen Aussparungen 46 stehen axiale Nasen 50 eines ringförmigen Federhaltegltedes 52 in Eingriff, das die Hülse 30 des Ventilverschlußgliedes 16 umgreift und dazu dient, auf das Ventih erschlußglied 16 die Vorspannkrafi der Feder 20 (Fig. 1) zu übertragen. Diese Vorspannkraft wirkt in solcher Richtung, daß sie das Ventilverschlui'glied 16 gegen den radial inneren Ventilsitz 24 drückt. 1 atsächlich tragen auch die inneren Enden der längeren Finger 40 und eine ringförmige Platte 60 zum Übertragen der Vorspannkraft der 1 eder 20 bei

Radial außerhalb des Federhallegliedes 52 ist ein ringlörmiges Glied 62 von rinnenartigem Querschnitt angeordnet, das in Umfangsrichtung im Abstand voneinander liegende Schlitze hat. durch die sich die längeren Finger 40 erstrecken. Aufgabe des Gliedes 62 ist es. Reaktionskräfte von den längeren Fingern 40 um den Umfang des Ventilverschlußgliedes 16 herum gleichmäßig zu verteilen.

Die kürzeren Finger 42 haben an ihren radial inneren Enden teilkreisförmigen Aussparungen 64, mit denen in axialer Richtung weisende Nasen oder Warzen 66 in Eingriff stehen, die ein als Reaktionsring 68 bezeichnetes ringförmiges Glied trägt. Der Reaktionsring 68 hat einen ringförmigen Flansch 70. der in einem Teil der Membran 11 eingebettet ist. welcher am Ventilsitzglied 12 starr befestigt ist. Aufgrund dieser Konstruktion werden Reaktionskräfte. die von den um ihren Berührungspunkt 72 mit der schalenförmigen Platte 18 schwenkenden kürzeren Fingern 42 erzeug! werden, über den Reaktionsring 68, die Membran 11 und das Ventilsitzglied 12 auf die Eingabestange 1.3 zurückübertragen.

Der Reaktionsring 68 hat ferner drei in Umfangsrichtung im Abstand voneinander liegende Schlitze, durch die die drei längeren Finger 40 ragen.

Die radial äußeren Enden der längeren Finger 40 sind mit Hilfe der schalenförmigen Platte 18 in ihrer Lage fixiert und gehalten, denn diese Platte steht mit diesen Fingern am Berührungspunkt 72 (siehe Fig. 1) in Eingriff.

Ein Hauptbereich 11;» der ringförmigen, elastischen Membran 11 erstreckt sich insgesamt radial nach außen von der Längsachse 17. Die Membran 11 hai aber auch

einen sich axial erstreckenden Bereich Hb, der radial außerhalb der Reaktionsscheibe 14 und im Bereich einer Umfangswand 100 eines Gehäuses 102 des Verstärkers liegt. Der sich axial erstreckende Bereich 116 der Membran ist von einem sich axial erstreckenden zylindrischen Teil 76;? eines ringförmigen Randclements 76 abgestützt.

Die radial äußeren Enden der kürzeren Finger 42 sind zwischen einem sich radial nach innen erstreckenden Bund 766 des Randelements 76 und drei gekrümmten Rippen 74a, 74b und 74c, die jeweils den drei Gruppen der kürzeren Finger 42 zugeordnet und alle über radiale Arme 78 mit dem zylindrischen Teil 76;» des Randelements 76 verbunden sind, in ihrer Lage fixiert und gehalten. Aufgrund dieser Anordnung ist die axiale Bewegung der äußeren Enden der kürzeren Finger 42 durch die gekrümmten Rippen 74 begrenzt, wodurch gewährleistet ist, daß die Hauptarbeit von ilen längeren Fingern 40 geleistet wird, deren äußere F.nden von den gekrümmten Rippen unbeeinflußt und deshalb geeignet sind, über eine größere Strecke als die kürzeren Finger 42 eine axiale Bewegung auszuführen. Bei dem hier beschriebenen Ausführimgsbeispiel sind die gekrümmten Rippen 74 und die radialen Arme 78 in einem Stück mit dem ringförmigen Wandelement 7b ausgebildet.
Wenn auch bei dem hier beschriebenen Ausfiihriinjis·

ίο beispiel lange und kurze Finger die Reaktionsscheibe bilden, kann doch bei anderen Ausführungsbeispielen die Reaktioiisseheibe aus einer Vielzahl von Fingern gleicher Größe aufgebaut sein. Hierbei wären die gekrümmten Rippen von einem einzigen Bund ersetzt.

welcher sieh um 3b0 erstreckt und alle Finger in ihrer Lage bestimmt.

Hierzu 3 Blatt Zcichnuneen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Durch Druckunterschied betätigbarer Verstärker, insbesondere Bremskraftverstärker für Fahrzeuge, mit einem unier Belastung wirkenden Verstärkerkolben, welcher durch Aufbringen von unterschiedlichem Druckmitteldruck entsprechend der Steuerung eines zur Verstärkerachse koaxial angeordneten Ventils über eine ringförmige, elastische Membran verschiebbar ist. und mit mehreren, starren, einzelnen, sich radial erstreckenden Fingern, die durchbiegbar abgestützt sind und eine radial geschlitzte, ringförmige, elastisch verformbare Reaktionsscheibe bilden, wobei die Membran einen ersten Bereich, der sich von der Verstärkerachse weg im wesentlichen radial nach außen erstreckt, und einen zweiten axialen Bereich hat, der radial außerhalb der Reaktionsscheibe liegt und von einem sich axial erstreckenden Teil eines ringförmigen Randeiements abgestützt ist, und wobei die radial äußeren F.nden mindestens einiger der die Reaktionsscheibe bildenden Finger in einem radial nach innen ragenden Teil des ringförmigen Randeiements in ihrer Lage bestimmt sind, dadurch g e k e η η ■ ζ e i c h net, daß der radial nach innen ragende Teil des ringförmigen Randelements (7b) einen ersten Bund (766,). mit dem diejenige Seite jedes der Finger (40; 42) in F.ingriff steht, die dem Ventil (10) zugesandt ist, und mindestens einen zweiten Bund (Rippen 74a. 74b und 74c) hat, der mn der anderen Seite mindestens einiger der Finger (42) in Eingriff steht.

2. Verstärker nach Anspruch 1, bei dem einige der Finger langer sind als andere und sich die längeren Finger radial weiter nach innen erstrecken .ils die kürzeren Finger, dadurch gekennzeichnet, daß der radial nach innen ragende Teil des ringförmigen Randelements (76) mehrere gekrümmte Rippen (74;i; 74b: 74c) hat, die am Körper des Randelements (76) mit sich radial erstreckenden Armen (78) belestigt und so in ihrer Lage bestimmt und bemessen sind, daß sie die axiale Bewegung der radial äußeren Enden der kürzeren Finger (42) relativ /u derjenigen der radial äußeren Enden der längeren Finger (40) in Richtung vom Ventil (10) weg begrenzen.