DE2365903B2 - Bremskraftverstaerker fuer eine fahrzeugbremsanlage - Google Patents
Bremskraftverstaerker fuer eine fahrzeugbremsanlageInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremskraftverstärker, der im Oberbegriff des Hauptanspruchs
angegeben ist
Ein derartiger Bremskraftverstärker ist bereits vorgeschlagen worden (DT-OS 23 00 355). Dabei ist das
Ventilgehäuse an den Fingern der sich bei Betätigung konisch verformenden Biegeplatte abgestützt. Im
Betrieb kann eine das Ventilgehäuse in Richtung auf die Membran bewegende Kraft entstehen, und zwar
aufgrund einer auf das Ventilgehäuse wirkenden Druckdifferenz.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Bremskraftverstärker der genannten Art so
auszubilden, daß das Ventilgehäuse definiert bezüglich des Ausgangsgliedes des Verstärkers abgestützt ist
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Bremskraftverstärker der genannten Art durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst
Dei einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Stützglied für die Finger einen
äußeren Ringabschnitt, der eine Vielzahl von jeweils mit einem der Finger verbundenen Vorsprüngen trägt
sowie einen inneren Ringabschnitt aufweist, der an der Abstützplatte anliegt und eine Vielzahl von Zapfen
trägt deren freie Enden an dem Ventilgehäuse angreifen. Die unmittelbar unter der Wirkung der
Abstützplatte und der diese beaufschlagenden Feder stehenden Zapfen wirken der oben beschriebenen
Bewegungstendenz des Ventilgehäuses unter allen Betriebszuständen wirkungsvoll entgegen.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Schnitt durch eine Ausführung eines Bremskraftverstärkers nach der Erfindung und
F i g. 2 den Schnitt nach der Linie H-Il in F i g. 1.
Der Bremskraftverstärker nach Fig. 1 hat ein
insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnetes Gehäuse, das aus zwei zylindrischen, becherförmigen
Teilen 1? und 14 gebildet ist, deren Umfange je radial nach auswärts gerichtete Flansche 16 und 18 mit
Wulstabschnitten 20 und 22 versehen sind, zwischen denen der verdickte äußere Umfangsrand 23 einer
elastischen Membran 24 eingespannt ist, die zur Unterteilung des Gehäuses 10 in zwei Druckmittelkammern
26 und 28 dient.
Der Bremskraftverstärker umfaßt eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnete Ringventilanordnung,
die ein etwa zylindrisches Ventilgehäuse 32 mit einer inneren 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 F i g. 1 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 51 (F i g. 2) auf, die gemeinsam eine
Biegeplatte 52 bilden. Die rückwärtigen Flächen der radial inneren Enden der Finger 51 liegen an einer
Schulter 54 des Druckstückes 46 an.
Die rückwärtige Fläche der die Biegeplatte 52 bildenden Finger 51 dient als Abstützung für einen
radialen Abschnitt der elastischen Membran 24. Die Enden der äußeren Bereiche der Finger 51 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 51 verhindern.
In dem Zwischenabschnitt 38 des Ventilgehäuses 32 ist ein axial beweglicher VentilschlieQkörper 60
angeordnet, dessen rückwärtiges, verdicktes Ende mittels einer Hülse 62 fest in der Bohrung 34 gehalten
S Das rückwärtige Ende des Schließkörpers 60 weist
einen verdickten Wulstabschnitt 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 ι ο
Verbindung mit dem Abschnitt 164 kleineren Durchmessers gebildeter radialer Flansch 166 der Hüle 62
liegt an der rückwärtigen Ringfläche des Wulstabschnittes 160 des Schließkörpers 60 und ferner an einer
Schulter 168 in der Bohrung 34 an. iS
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.
Bei einer Alternativausführung kann die Hülse 62 von einer rohrförmigen Mutter mit einem kegelstumpfförmigen
Abschnitt (in F i g. 1 mit 64 bezeichnet) gebildet sein, der verformt wird, wenn die Mutter in die Bohrung
eingesetzt wird, um einen dichten, selbstverrriegelnden 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 Wandstärke 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 auch verdickt und bildet eine ebene radiale Fläche 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
rückwärtigen verdickten Abschnitt 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 51.
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 dem
Ventilsitz 72.
Zwischen ihren Enden sind die die Biegeplatte 52 bildenden Finger 51 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 51 sind in ihrer Lage durch ein
einstückiges Stützglied 94 gehalten, das einen radial äußeren Ringabschnitt 96 aufweist, der an der nach vorn
weisenden Fläche der Finger angreift und eine Anzahl von am Umfang mit Abstand angeordneten, 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 (F i g. 2) 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 Abstützplatte 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 Stopfbüchse 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 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 124, 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 Verstärkevgehäuseteil 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 zv/ischen 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
Gehäuseteiis 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 F i g. 1 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 miteinander
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 eine Unterdruckverbindung
146 an eine Unterdruckquelle angeschlossen, und der Verstärker befindet sich in seinem durch Unterdruck
bewirkten Gleichgewichtszustand.
Eine Bewegung der Betätigungsstange 48 nach links, z. B. durch Betätigen eines Pedals, zwingt das Druckstück
46 in die gleiche Richtung. Während dieser Bewegung bleibt das erste Ringventil aufgrund der
ίο Wirkung der Feder 78 geschlossen. Die Ringfläche 70
des Schließkörpers 60 läuft dann gegen den Ventilsitz 72 auf, so daß das zweite Ringventil 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 zu entfernen und damit das erste Ringventil zu öffnen und
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 Biegeplatte 52 ausgeübten Kräfte verformen die Biegeplatte
konisch um die kreisringförmige Abstützung 88 wodurch eine nach rückwärts (in F i g. 1 gesehen nach
rechts) gerichtete Reaktionskraft auf das Druckstück 4(
und damit auf die Betätigungsstange 48 übertragen wird Dies erzeugt ein »Gefühl« für die Bremswirkung bein
Fahrer.
Bei der beschriebenen Anordnung ist beim Versage: des Verstärkers für eine direkte metallische Berührunj
zwischen der Betätigungsstange 48 und der Ausgangs stange 92 Sorge getragen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Bremskraftverstärker für eine Fahrzeugbremsanlage mit zwei getrennt angeordneten Druckmit- S
telkammern, von denen die eine ständig mit einer Unterdruckquelle verbunden ist und die andere
entweder mit der einen Kammer oder mit einer Quelle höheren Druckes mittels eines Ventils
verbindbar ist, das einen elastischen ringförmigen Schließkörper in einer zentralen Bohrung in einem
im Verslärkergehäuse angeordneten Ventilgehäuse aufweist, und mit einer die Druckmittelkammern
trennenden elastischen Membran, welche von einer Biegeplatte mit starren, radialen Fingern unterstützt
ist, die von einem Stützglied relativ zueinander beweglich, jedoch in gleichmäßigem Umfangsabstand
und radial fixiert gehalten sind, sowie mit einer an der Ausgangsstange des Verstärkers angeordneten
Abstützplatte, um welche die Biegeplätte im Betrieb des Verstärkers konisch verformbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (94) für die Finger (51) der Biegeplatte (52)
auch die Lage des Ventilgehäuses (32) relativ zur Abstützplatte (90) bestimmt
2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützglied (94) für die
Finger (51) einen äußeren Ringabschnitt (96), der eine Vielzahl von jeweils mit einem der Finger
verbundenen Vorsprüngen (98) trägt, sowie einen inneren Ringabschnitt (102) aufweist, der an der
Abstützplatte (90) anliegt und eine Vielzahl von Zapfen (106) trägt, deren freie Enden an dem
Ventilgehäuse (32) angreifen.
3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Zapfen
(106) in Sacklöcher oder eine Ringnut (108) im Ventilgehäuse (32) eingreifen.
4. Bremskraftverstärker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und
äußeren Ringabschnitte (102 und 96) des Stützglieds (94) elastisch miteinander verbunden sind.
5. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorsprünge (98) des äußeren Ringabschnitts (96) sich durch entsprechende öffnungen (100) in den
Fingern (51) hindurcherstrecken und an ihren freien Enden mit den Fingern (51) verschweißt sind.
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