DE2316894B2 - Bremskraftverstaerker fuer eine fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremskraftverstärker der im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschriebenen Art.

Bei derartigen Verstärkern müssen die Ventilkomponenten bei der Montage von einer Seite des Verstärkergehäuses her im Verstärker montiert werden. Bei einem bekannten Bremskraftverstärker der bean spruchten Art (FR-PS 20 30 914) muß hierzu der Schließkörper des Ventils mit seinem Wulstabschnitt durch eine zentrale Bohrung in einem im Verstärkergehause angeordneten Ventilgehäuse geschoben werden. Bei dieser Montagebewegung steht der Wulstabschnitt des Schließkörpers ständig unter seiner vollen radialen Betriebsspannung. Der Werkstoff des Schließkörpers wird infolgedessen im Bereich des Wulstabschnittes durch hohe Reibungskräfte beansprucht, wodurch Beschädigungen hervorgerufen werden oder das Material im Bereich des Wulstabschnittes in gedehntem Zustand seine Endposition erreicht. Beides kann zu unbefriedigendem Betrieb und frühem Ausfall führen.

Auch bei einem anderen bekannten Bremskraftverstärker (US-PS 30 53 235), bei dem zur axialen Fixierung des Schüeßkörpers die zentrale Bohrung mittels einer Schulter in zwei Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers unterteilt ist, muß der Schließkörper in gleicher Weise mit den obengenannten nachteiligen Folgen montiert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremskraftverstärker der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die Beanspruchungen des Schließkörpers bei der Montage verringert sind. Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs.

Besonders zweckmäßig ist eine Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2, denen Merkmale bei einem Bremskraftverstärker anderer Art bereits vorgeschlagen sind (DT-PS 21 32 629). Für den Gegenstand des Anspruchs 2 wird daher Schutz nur in Verbindung mit dem Ha^ptanspruch begehrt.

Die Erfindung ist im folgenden anhand einer Schnittzeichnung durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Der gezeigte Bremskraftverstärker hat ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnetes Verstärkergehäuse, das aus zwei zylindrischen, becherförmigen Teilen 12 und 14 gebildet ist, deren Umfange je radial nach auswärts gerichtete Flansche 16 und 18 mit Wulstabschnitten 20 und 22 haben, zwischen denen der verdickte äußere Umfangsrad 23 einer elastischen Membran 24 zur Unterteilung des Gehäuses 10 in zwei Druckmittelkammern 26 und 28 eingespannt ist.

Der Bremskraftverstärker umfaßt eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnete Ringventilanordnung, die ein etwa zylindrisches Ventilgehäuse 32 mit einer zentralen Bohrung 34 aufweist, welche sich bezüglich des Verstärkergehäuses axial erstreckt. Die Bohrung 34 des Ventilgehäuses 32 weist drei Abschnitte 36, 38 und 40 unterschiedlichen Durchmessers auf, die voneinander durch Schultern 42 und 44 getrennt sind, wobei der rückwärtige Abschnitt 36 (in der Zeichnung rechts) den größten Durchmesser und der vordere Abschnitt 40 den kleinsten Durchmesser hat. In dem Bohrungsabschnitt 40 ist gleitend ein zylindrisches Druckstück 46 aufgenommen, dessen rückwärtiges Ende mit einer Kugelaufnahme für eine Kugel am vorderen Ende einer Ventilbetätigungsstange 48 versehen ist. Das vordere Ende des Druckstückes 46 ragt über den Bohrungsabschnitt 40 hinaus und nimmt mit einem Abschnitt 50 kleineren Durchmessers die radial inneren Enden mehrerer starrer, sich radial erstreckender, nach außen erweiternder Finger auf, die gemeinsam eine Biegeplatte 52 bilden. Die rückwärtigen Flächen der radial inneren Enden der Finger liegen an einer Schulter 54 des Druckstückes 46 an.

Die rückwärtige Fläche der die Biegeplatte 52 bildenden Finger dient als Abstützung für einen radialen Abschnitt der elastischen Membran 24. Die Enden der äußeren Bereiche der Finger sind durch einen Flanschring 55 unterstützt, der in einen axial gerichteten Abschnitt 56 der Membran 24, durch welchen der äußere Umfangsrand 23 der Membran mit deren radialem Abschnitt verbunden ist, eingepaßt ist Zwischen ihren inneren und ihren äußeren Rändern weist die Membran 24 von ihrer Rückseite wegragende, gleichmäßig um den Umfang mit Abstand verteilte Vorsprünge 58 auf, die in unbetätigtem Zustand des

Verstärkers an einem radialen Abschnitt der Endwand des Gehäuseteils 14 anliegen und dadurch ein Klappern der Finger verhindern.

In dem Zwischenabschnitt 318 des Ventilgchäuses 32 ist ein axial beweglicher Ventilschließkörper 60 > angeordnet, dessen rückwärtiges, verdicktes Ende miiiels einer Hülse 62 fest in der Bohrung 34 gehalten

Das rückwärtige Ende des ScMießkörpers 60 weis» einen verdickten Wulstabschniit 160 auf, der dicht in einer Ringnut 162 aufgenommen ist, die in einem Abschnitt 164 mit kleinerem Durchmesser am inneren Ende der Hülse 62 ausgebildet ist. Ein an der Verbindung mit dem Abschnitt 164 kleineren Durchmessers gebildeter radialer Flansch 166 der Hülse 62 liegt an der rückwärtigen Ringfläche des Wulstabschnittes 160 des Schließkörpers 60 und ferner an einer Schulter lfe« in der Bohrung 34 an.

Die Hülse 62 ist selbst mittels einer Schraubenfeder 66 in ihrer Lage gehalten, die zwischen der Hülse 62 und einem an der Ventilbetätigungsstange 48 ausgebildeten Kragen 68 wirkt.

Alternativ kann die Hülse 62 von einer rohrförmigen Mutter mit einem kegelstumpfförmigen Abschnitt 64 gebildet sein, der verformt wird, wenn die Mutter in die Bohrung eingesetzt wird, um einen dichten, selbstverriegelnden Preßsitz zu bilden. Der Preßsitz ist dadurch gebildet, daß der kegelstumpfförmige Abschnitt 64 der rohrförmigen Mutter sich nach außen auf einen Durchmesser erweitert, der größer ist als der Innendurchmesser der Bohrung für das Ventilgehäuse, die diesen Abschnitt der Mutter aufnimmt, wobei die Wandstärker der Mutter in dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 64 hinreichend klein sein muß, damit sich die Wand radial einwärts verformen kann, wenn die Mutter im Ventilgehäuse 32 montiert ist, wodurch ein dichter Preßsitz geschaffen wird.

Das vordere Ende des Schließkörpers 60 ist verdickt und bildet eine ebene radiale Ringfläche 70, die sowohl mit einem äußeren, durch die Schulter 44 gebildeten zylindrischen Ventilsitz 72 und einem inneren, am rückwärtigen Ende des Druckstücks 46 ausgebildeten zylindrischen Ventilsitz 74 zusammenwirken kann. Das Innere des vorderen verdickten Abschnittes des Schließkörpers 60 ist mit einem Versteifungsring 76 versehen, dessen zylindrisches, radial äußeres Ende von dem verdickten Abschnitt wegragt und von einer axial sich erstreckenden Feder 78 beaufschlagt ist, die in einem Halter 148 mit L-förmigem Querschnitt aufgenommen ist und zwischen dem Versteifungsring 76 und dem starr eingespannten Wulstabschnitt 160 des Schließkörpers 60 wirkt, um dessen vorderes verdicktes Ende gegen die Ventilsitze 72 und 74 zu drücken.

Das rückwärtige Ende der Bohrung 34 kommuniziert über einen Luftfilter 80 mit der Atmosphäre. Der Ventilsitz 72 kommuniziert mit der vorderen Kammer 26 im Verstärkergehäuse über einen Kanal 82 in einem verdickten Abschnitt 84 des Ventilgehäuses 32 und über Abstände zwischen den die Biegeplatte 52 bildenden Fingern. Die hintere Kammer 28 des Verstärkergehäuses kommuniziert auf eine weiter unten beschriebene Weise mit einer in dem verdickten Abschnitt 84 des Ventilgehäuses 32 angeordneten Kammer 86 vor den: Ventilsitz 72.

Zwischen ihren Enden sind die die Biegeplatte 52 bildenden Finger auf ihrer vorderen Seite an einer kreisringförmigen Abstützung 88 am Umfang einer kreisförmigen Abstützplatte 90 abgestützt, die zentral auf einer Ausgangsstange 92 des Verstärkers angeordnet ist. Die Finger sind in ihrer Lage durch ein einstückiges Stützglied 94 gehalten, das einen radial äuberen Ringabschnitt % aufweist, der an der nach vorn weisenden Flache der Finger angreift und eine Anzahl von am Umfang mit Abstand sngeordneien, nach rückwärts ragenden Vorsprüngen 98 aufweist, die durch entsprechende öffnungen 100 in den Fingern hindurchragen. Die freien Enden der Vorsprünge 98, die über die öffnungen 100 hinausragen, sind vernietet, um dadurch die Finger mit dem Stützglied 94 zu verbinden.

Der äußere Ringabschnitt des Stützgliedes 94 ist mit einem inneren Ringabschnitt 102 mittels mehrerer abgesetzter, radialer Verbindungsabschnitte 104 verbunden, wobei der innere Ringabschnitt 102 eine Anzahl von im Umfang mit Abstand angeordneten, nach rückwärts ragenden Zapfen 106 aufweist, die zwischen benachbarten Paaren von Fingern angeordnet sind und in eine im Querschnitt als Sackloch erscheinende Ringnut 108 in der vorderen Stirnfläche des Ventilgehäuses 32 ragen. Die vordere Stirnfläche des inneren Ringabschnittes 102 des Stützgliedes 94 liegt an der rückwärtigen Stirnfläche der Abstützplatte 90 an.

Das Stützglied 94 hält somit die Finger gegenüber dem Druckstück 46 und dem Ventilgehäuse 32 relativ zur Absatzplatte 90 in ihrer Lage.

Das rückwärtige Ende der Ausgangsstange 92 ist gleitend in einer Bohrung 110 im Druckstück 46 mit axialem Spiel 112 zwischen dem inneren Ende dieser Bohrung 110 und der rückwärtigen Stirnfläche der Stange 92 aufgenommen. Das vordere Ende der Stange 92 ragt aus der vorderen Endwand des Gehäuseteils durch eine druckmitteldichte Stopfbuchse 114 heraus. Die Abstützplatte 90 ist gegen die Biegeplatte 52 mittels einer Schraubenfeder 116 gedruckt.

Der innere Umfang der Membran 24 hat einen verdickten abgesetzten Abschnitt 118, der mit Haftsitz auf einem ähnlich gestalteten Außenteil des verdickten Abschnittes 84 des Ventilgehäuses 32 sitzt. Bei der gezeigten Ausführung ist dieser Haftsitz durch einen Klemmring 120 unterstützt, der die Außenseite des verdickten Abschnittes 118 der Membran zwischen zwei Ringrippen 122 umgibt, um eine Dichtung zwischen der Membran und dem Ventilgehäuse in radialer Richtung vorzusehen. Zusätzlich hat die Membran 24 einen radial nach innen weisenden Flanschabschnitt Ϊ24, der als eine weitere Dichtung zwischen der Membran und der rückwärtigen Fläche des verdickten Abschnittes 84 des Ventilgehäuses 32 wirkt. Der Flanschabschnitt 124 der Membran 24 trägt eine Anzahl von im Umfang mit Abstand angeordneten, nach rückwärts ragenden Vorsprüngen 126, die an dem Verstärkergehäuseteil 14 anliegen und dadurch einen rückwärtigen Anschlag für die bewegliche Wand des Verstärkers bilden. Die vorher erwähnte Verbindung zwischen den Kammern 28 und 86 ist über Zwischenräume zwischen den Vorsprüngen 126 der Membran 24 und dem Verstärkergehäuseteil 14 erreicht.

Um zu ermöglichen, daß das Ventilgehäuse 32 relativ zum Gehäuse 10 gleitet, ist ein druckmitteldichtes Lager 128 um das Ventilgehäuse 32 herum in einer nach rückwärts ragenden zylindrischen Verlängerung 130 des Gehäuseteils 14 aufgenommen und zwischen einem am Gehäuseteil 14 befestigten Stützring 132 und einer von einem Halter 136 gehaltenen Dichtung 134 eingeklemmt. Der Halter 136 hat die Gestalt eines Ringes mit Kanalquerschnitt, dessen Seiten von mehreren im Umfang mit Abstand angeordneten radial nach außen

ragenden Lappen gebildet sind. Ein radial nach innen ragender Ring ist am rückwärtigen Ende der zylindrischen Verlängerung 130 des Gehäuseteils 14 vorgesehen, der ermöglicht, daß der Halter 136 am Ring vorbei auf das Gehäuseteil 14 gezwungen werden kann, um das vordere Ende einer elastischen Manschette 138 gegen das Gehäuseteil 14 zu klemmen und abzudichten und gleichzeitig die Dichtung 134 in ihrer Lage zu halten. Das andere Ende der elastischen Manschette 138 ist mit dem äußeren Ende der Hülse 62 verbunden.

Es ist ein einen Sprung in der Verstärkercharakteristik erzeugender Ring vorgesehen. Hierzu ist eine Ringnut 140 in der vorderen Fläche des Ventilgehäuses 32 zur Aufnahme eines nachgiebigen Ringgliedes (nicht gezeigt) gestaltet, welches anfänglich die Reaktionskraft von der Biegeplatte 52 auf das Ventilgehäuse 32 anstatt auf das Druckstück 46 überträgt, wobei diese Wirkung das beinahe augenblickliche Umschalten der Ringventile und damit einen Sprung in der Verstärkercharakteristik erzeugt.

Der beschriebene Verstärker funktioniert folgendermaßen: In unbetätigtem Zustand des Verstärkers wird das Druckstück 46 in der Zeichnung gesehen aufgrund der durch die Feder 116 über die Biegeplatte 52 übertragenen Kraft nach rechts gedrückt, so daß der Ventilsitz 74 an dem Druckstück auf die Ringfläche 70 des Schließkörpers 60 trifft und diesen nach rechts drückt. Unter diesen Bedingungen sind beide Kammern 26 und 28 des Verstärkers von der Atmosphäre durch das erste, von den Teilen 70 und 74 gebildete Ringventil getrennt. Die beiden Kammern 26 und 28 sind jedoch niteinander über die Kammer 86, den Kanal 82 und ein zweites, von dem anderen Ventilsitz 72 und der Ringfläche 70 des Schließkörpers 60 gebildetes Ringventil verbunden. Beide Kammern 26 und 28 sind in diesem Betriebszustand des Verstärkers durch ein« Unterdruckverbindung 146 an eine UnterdruckquelU angeschlossen, und der Verstärker befindet sich ir seinem durch Unterdruck bewirkten Gleichgewichtszu stand.

Eine Bewegung der Betätigungsstange 48 nach links z. B. durch Betätigen eines Pedals; zwingt das Druckstück 46 in die gleiche Richtung. Während diesel Bewegung bleibt das erste Ringventil aufgrund dei Wirkung der Feder 78 geschlossen. Die Ringfläche 71 des Schließkörpers 60 läuft dann gegen den Ventilsitz 72 auf, so daß das zweite Ringventi! schließt, um die Kammern 26 und 28 gegeneinander zu isolieren. Eine weitere Bewegung des Druckstückes 46 nach links veranlaßt den Ventilsitz 74, sich von der Fläche 70 zi entfernen und damit das erste Ringventil zu öffnen unc die hintere Kammer 28 mit der Atmosphäre zu verbinden. Die so an der Membran 24 erzeugte Druckdifferenz verschiebt dann die Membran 24 und die Biegeplatte 52 nach links gegen die Kraft der Feder 116 wobei diese Bewegung auf die Ausgangsstange 92 über die Abstützplatte 90 übertragen wird.

Die infolge des Differenzdruckes auf die Biegepiatte 52 ausgeübten Kräfte verformen die Biegeplatte konisch um die kreisringförmige Abstützung 88 wodurch eine nach rückwärts (in der Zeichnung geseher nach rechts) gerichtete Reaktionskraft auf das Druckstück 46 und damit auf die Betätigungsstange 4ί übertragen wird. Dies erzeugt ein »Gefühl« für die Bremswirkung beim Fahrer.

Bei der beschriebenen Anordnung ist beim Versager des Verstärkers für eine direkte metallische Berührung zwischen der Betätigungsstange 48 und der Ausgangsstange 92 Sorge getragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Bremskraftverstärker für eine Fahrzeugbremsanlage mit zwei getrennt angeordneten Druckmittelkammern, von denen die eine ständig mit einer s Unterdruckquelle verbunden ist und die andere entweder mit der einen Kammer oder mit einer Quelle höheren Druckes mittels eines Ventiles verbindbar ist, das einen elastischen ringförmigen Schließkörper in einer zentralen Bohrung in einem im Verstärkergehäuse angeordneten Ventilgehäuse aufweist, wobei ein Ende des Schüeßkörpers eine Ringfläche zum wahlweisen Zusammenwirken jeweils mit einem von zwei Ventilsitzen zum Steuern des Differenzdruckes zwischen den beiden benachbarten Kammern aufweist und eine Hülse sich axial in der Bohrung erstreckt, deren eines Ende in einem Abschnitt verringerten Durchmessers der mit dem übrigen Hülsenteil über einen radialen Flansch verbunden ist, eine Ringnut aufweist, von der das andere, einen Wulstabschnitt bildende Ende des Schließkörpers aufgenommen und dichtend an der Innenwand der Bohrung gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Bohrung (34), wie an sich bekannt, mittels einer Schulter (168) in zwei Abschnitte (36; 38) unterschiedlichen Durchmessers unterteilt ist, daß der Wulstabschnitt (160) des Schließkörpers (60) in dem Bohrungsabschnitt (38) mit kleine/em Durchmesser aufgenommen ist und daß der radiale Flansch (166) der Hülse (62) an der Schulter (168) der Bohrung (34) anliegt.

2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Preßsitz zwischen zusammenwirkenden Flächen der Innenwand der zentralen Bohrung (34) und der Hülse (62) dadurch gebildet ist, daß die Hülse (62) einen kegelstumpfförmigen Abschnitt (64) aufweist, der sich nach außen auf einen Durchmesser erweitert, der größer als der Innendurchmesser des den kegelstumpfförmigen Abschnitt (64) der Hülse (62) aufnehmenden Bohrungsabschnittes (36) ist, wobei die Wandstärke der Hülse (62) in ihrem kegeistumpfförmigen Abschnitt (64) genügend klein ist, um eine radiale Verformung der Hülsenwand nach innen zu ermöglichen, wenn die Hülse (62) in die Bohrung (34) eingesetzt ist.