DE2830262A1 - Bremskraftverstaerker fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents
Bremskraftverstaerker fuer ein kraftfahrzeugInfo
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Description
ALFRED TEVES GMBH ...'.. P 46.53
Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremskraftverstärker
der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung.
Aus der DE-AS 23 45 314 ist bereits ein Bremskraft-Verstärker
für ein Kraftfahrzeug bekannt, der durch
die Druckdifferenz zwischen einem Unterdruck und dem
atmosphärischen Druck betätigt wird. Der Bremskraftverstärker
besteht im wesentlichen aus einem Unterdruckgehäuse, einer darin angeordneten beweglichen Vand und
einem Steuerventil, wobei die bewegliche Vand mit Hilfe einer Membran das Unterdruckgehäuse in eine Unterdruckkammer
konstanten Unterdruckes und eine Arbeitskammer unterschiedlichen Druckes trennt und die bewegliche
Wand auf eine in axialer Richtung des Bremskraftverstärkers geführte Druckstange wirkt. Auf der Seite des
Unterdruckgehäuses, auf der das Steuerventil angeordnet ist, sind an der Stirnwand mehrere Bolzen vorgesehen,
die zur Befestigung des Bremskraftverstärkers an der
Spritzwand eines Kraftfahrzeuges dienen. Auf der anderen Seite des Unterdruckgehäuses, auf der das Druckstangenende
aus der Stirnwand heraussteht, wird der Hauptzylinder befestigt. Diese Befestigung geschieht
in der Regel ebenfalls mittels Bolzen, an denen der Hauptzylinderflansch angeschraubt wird.
Bei einer derartigen Anordnung besteht das Unterdruckgehäuse
üblicherweise aus Stahlblech. Auf das Unterdruckgehäuse wirken aufgrund des Druckunterschiedes
zwischen dem Unterdruck und dem atmosphärischen Druck pneumatische Kräfte. Diese Kräfte, die das Unterdruckgehäuse
etwas zusammendrücken, müssen von den Teilen des Unterdruckgehäuses aufgenommen werden. Damit die
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Verformung des Unterdruckgehäuses begrenzt wird, müssen die Gehäuseteile entsprechend stark ausgebildet sein.
Diese Ausführungen sind jedoch wegen der dadurch erhöhten Materialkosten unwirtschaftlich und außerdem
mit einem großen Gewicht behaftet. Es kann daher mit einer solchen Anordnung den Forderungen der Fahrzeughersteller,
auch bei Bremsanlagen ein möglichst geringes Gewicht anzustreben, ohne daß die Sicherheit und
Funktionsfähigkeit des Bremskraftverstärkers beeinträchtigt wird, nicht entsprochen werden.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Bremskraftverstärker
der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung zu schaffen, bei dem die Materialkosten
und das Gewicht reduziert sind.
Diese Aufgabe wird bei einem Bremskraftverstärker für
ein Kraftfahrzeug durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers
sind insbesondere darin zu sehen, daß das Gewicht des Bremskraftverstärkers durch den Fortfall
von Verstärkungen und durch dünnwandigere Teile reduziert wird und die Herstellung des Unterdruckgehäuses
aus leichteren und billigeren Stoffen möglich ist.
Eine besondere Bedeutung hat die erfindungsgemäße
Anordnung für einen mechanisch gesteuerten Bremskraftverstärker, der die Druckdifferenz zwischen einem Unterdruck
und dem atmosphärischen Druck nutzt und der im wesentlichen aus einem Unterdruckgehäuse mit min-
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ALFRED TEVES GMBH
destens einer darin angeordneten beweglichen Wand besteht,
wobei die bewegliche Wand das Unterdruckgehäuse in eine Unterdruckkammer und eine Arbeitskammer teilt
und auf eine in axialer Richtung des Bremskraftverstärkers
geführte Druckstange wirkt, und das Unterdruckgehäuse
an einer Stirnseite, an der eine Stange zur Krafteinleitung in das Unterdruckgehäuse geführt ist,
Mittel zur Befestigung des Bremskraftverstärkers an einer
Spritzwand und an der anderen Stirnseite Mittel zur Befestigung eines Hauptzylinders vorgesehen sind. Das
Unterdruckgehäuse eines solchen Bremskraftverstärkers,
wie er beispielsweise in der eingangs erwähnten DE-AS 23 h5 31^· beschrieben ist, wird von großen Kräften beansprucht,
wobei hier auf das hauptsächlichste Problem hingewiesen werden soll.
Beim Betätigen des Bremspedals wirken in der Druckstange die vom Bremspedal übertragene Kraft und die
Verstärkerkraft. Die daraus resultierende Gesamtkraft wirkt auf den Kolben des Hauptzylinders, wobei jedoch
aufgrund des Widerstandes der komprimierten Hydraulikflüssigkeit im Hauptzylinder eine entgegengerichtete
Kraftkomponente vorhanden sein muß, die den Hauptzylinder
annähernd in seiner Lage hält. Diese Rückwirkungskraft verläuft vom Hauptzylinder über die Blechteile
des Unterdruckgehäuses zur Spritzwand, an der üblicherweise auch die Halterung für das Pedalwerk befestigt
ist.
Die Rückwirkungskraft hat zur Folge, daß das Unterdruckgehäuse
bei Betätigung des Bremskraftverstärkers
in axialer Richtung gedehnt und damit der Hauptzylinder verschoben wird, was zu einem zusätzlichen Leerweg
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des Bremspedales führt. Aufgrund des Übersetzungsverhältnisses
des Bremshebels werden die Dehnungen des Unterdruckgehäuses um ein Vielfaches verstärkt auf das
Bremspedal übertragen. Hinzu kommen die auf das Unterdruckgehäuse wirkenden pneumatischen Kräfte, die ebenfalls
eine Dehnung hervorrufen. Ihre Wirkungen müssen dann noch stärker berücksichtigt werden, wenn die Gehäuseteile
dünnwandiger ausgeführt werden.
Bei mechanisch gesteuerten Bremskraftverstärkern sind
daher die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung, neben den bereits genannten, insbesondere darin zu
sehen, daß
a) der Leerweg des Bremspedales erheblich reduziert wird, weil das Unterdruckgehäuse nicht von der
Betätigungskraft beaufschlagt wird,
b) die hinsichtlich des Leerweges negativen Er-
. scheinungen der auf das Gehäuse wirkenden pneumatischen Kräfte eliminiert werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes
sind die Stäbe zumindest an einer der Stirnwände angeschraubt. Durch diese Maßnahme läßt
sich die Länge des Unterdruckgehäuses innerhalb der Gehäuseelastizität einstellen und somit das Spiel zwischen
dem Bremspedal und dem Hauptzylinder reduzieren. Außerdem kann das Gehäuse derart vorgespannt werden,
daß bei im Unterdruckgehäuse herrschendem Vakuum, die Stäbe nahezu entlastet sind. Eine vorteilhafte Ausführung
der Stäbe besteht darin, daß ihre Enden derart
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ausgebildet sind, daß sie gleichzeitig zur Befestigung des Bremskraftverstärkers an der Spritzwand und zur Befestigung
eines Hauptzylinders an dem Bremskraftverstärker dienen. Dadurch entfallen die bislang angeordneten
Befestigungsschrauben. Besonders zweckmäßig ist es bei einer solchen Anordnung, daß die Stäbe an der
hauptzylinderseitigen Stirnwand des Bremskraftverstärkers
durch eine Hohlschraube geführt sind. Diese Maßnahme gestattet es, daß die Montage des Bremskraft-Verstärkers
unabhängig vom Anbau des Hauptzylinders erfolgen kann und beim Auswechseln des HauptZylinders,
beispielsweise im Reparaturfall, der Bremskraftverstärker
völlig zusammengebaut und in seiner eingestellten Länge unverändert bleibt, wobei auf eine zusätzliche Verbindung
der Gehäuseteile verzichtet werden kann.
Der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker ist nachstehend
anhand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Bremskraftverstärker
mit angeflanschtem Hauptzylinder,
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Tandem-Bremskraftverstärker.
In Fig. 1 ist ein Bremskraftverstärker 1 dargestellt,
der aus einem zweiteiligen Unterdruckgehäuse 2 und einer darin koaxial geführten Druckstange 3» auf der
eine bewegliche Wand k befestigt ist, und einem Steuerventil
5 zur Steuerung der Druckdifferenz besteht. Das Unterdruckgehäuse 2 umfaßt einen steuerventilseitigen
Gehäuseteil 6 und einen hauptzylinderseitigen Gehäuseteil 7» die an ihrem Außenumfang unter gleichzeitigem
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Einklemmen des äußeren Randes einer Rollmembran 8 verbunden sind. Der innere Rand der Rollmembran 8 ist an
der beweglichen Wand '4 befestigt, dadurch wird in dem
Unterdruckgehäuse 2 eine Unterdruckkammer 9 und eine Arbeitskammer 10 gebildet.
Durch das Unterdruckgehäuse 2 sind parallel zur Druckstange 3 zwei Stäbe 11 und 12 geführt, welche die bewegliche Wand h durchdringen, wobei die bewegliche
Wand h mit/Stäbe 11 und 12 umgebenden Gleitdichtungen
13 und 14 versehen ist, damit keine Undichtigkeit
zwischen der Unterdruckkammer 9 und der Arbeitskammer 10 entsteht. Die Zylinder 11 und 12 sind von solcher
Länge, daß ihre Enden 15»15* und 16,16* aus dem Unterdruckgehäuse
2 herausstehen. Die steuerventilseitigen Enden 15 und 16 sind jeweils mit einem auf dem Stab 11,
12 befestigten Ring I7 und 18 sowie mit von dem Ring 15,16 bis ans Ende reichendem Gewinde versehen. Die
Ringe 17 und 18 liegen auf der Innenseite des Gehäuseteiles 6 und von außen sind Muttern 19 und 20 auf die
Enden 15 und 16 aufgeschraubt. Beim Zusammenbau der Anordnung wird der Ring 17,18 gegen das Gehäuseteil 6
abgedichtet, dies kann beispielsweise mittels Dichtungsringen geschehen.
In dem hauptzylinderseitigen Gehäuseteil 7 sind Hohlschrauben
21 und 22 befestigt, beispielsweise angenietet oder angeschweißt, durch welche die Enden 15*
und 16* der Stäbe 11,12 geführt sind. Hierbei sind in geeigneter Weise die Stäbe 11 und 12 gegen die Hohlschrauben
21 und 22 und gegebenenfalls die Hohlschrauben 21,22 gegen das Gehäuseteil 7 abgedichtet. Die
Enden 15* und 16* haben einen geringeren Durchmesser
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als der übrige Teil der Stäbe 11,12 und sind mit einem
Gewinde versehen, auf das eine Mutter 23 und 24 geschraubt ist. Dadurch ist das Unterdruckgehäuse 2 über
die Stäbe 11,12 verspannt. Die Diagonallänge der Muttern 23,24 ist nicht größer als der Durchmesser der
Hohlschrauben 21,22.
Ein mit Bohrungen versehener Flansch 25 eines Hauptzylinders
26 ist an dem Gehäuseteil 7 angeordnet, wobei die Hohlschrauben 21,22 aus den Bohrungen des Flansches
25 herausragen und der Hauptzylinder durch auf die freien Enden der Hohlschrauben 21 und 22 geschraubte
Muttern 2J und 28 befestigt ist.
Die besondere Ausführung· der hauptzylinderseitigen Befestigung
der Stäbe 11 und 12 an dem Gehäuseteil 7 ermöglicht
es, daß der Hauptzylinder 26 an- oder abmontiert werden kann, ohne die Stäbe 11,12 vom Unterdruckgehäuse
2 zu lösen. Die steuerventilseitigen Enden 15 und 16
der Stäbe 11,12 sind in ihrer Länge so bestimmt, daß sie zur Befestigung des Bremskraftverstärkers 1 an
einer - in der Zeichnung nicht dargestellten - Spritzwand dienen.
In Fig. 2 ist ein Bremskraftverstärker 1 in Tandembauweise
dargestellt. Für Teile, die gleich denjenigen in Fig. 1 sind, stimmen die Bezugszeichen mit denen in
Fig. 1 überein. In dem aus dem steuerventilseitigen Gehäuseteil 6 und dem hauptzylinderseitigen Gehäuseteil 7
bestehenden Unterdruckgehäuse 2 ist eine starre Trennwand 29 befestigt, die das Unterdruckgehäuse 2 in zwei
Räume unterteilt. In diesen Räumen ist jeweils eine bewegliche ¥and 4,4' mit einer Rollmembran 8,8' angeord-
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- 11 -
net, durch die in jedem der Räume eine Unterdruckkammer 9i9' und eine Arbeitskammer 10,10' gebildet wird.
In dem Unterdruckgehäuse 2 sind parallel zur Druckstange 3 zwei Stäbe 11 und 12 angeordnet, die durch entsprechende
Öffnungen in der starren Wand 29 und den beweglichen
Wänden 4,4' geführt sind. In den Öffnungen der starren Wand 29 sind Dichtungsringe 30 und 31 vorgesehen, die
die Stäbe 11 und 12 umschließen. In den Öffnungen der
beweglichen Wände 4,4· sind die Stäbe 11,12 umgebende Gleitdichtungen 13,13' und 14,14' angeordnet. Die Enden
15»15' und 16,16' stehen aus dem Unterdruckgehäuse 2
hervor. Die steuerventilseitigen Enden 15»16 sind jeweils
mit einem auf dem Stab 11,12 befestigten Ring und 18 sowie mit von dem Ring 17»18 bis ans Ende reichendem
Gewinde versehen. Die Ringe 17 und 18 liegen unter Zwischenschaltung je eines Dichtungsringes 32 und 33
an der Innenwandung des Gehäuseteiles 6 und von außen sind Muttern 19 und 20 auf die Enden 15 und 16 aufgeschraubt.
Die steuerventilseitigen Enden 15 und 16 der Stäbe 11,12 sind in ihrer Länge so bestimmt, daß sie
zur Befestigung des Bremskraftverstärkers 1 an einer in der Zeichnung nicht dargestellten - Spritzwand dienen.
Die Enden 15*,16* der Stäbe sind auf gleiche Weise ausgeführt,
wie vorstehend für die Enden 15 und 16 beschrieben wurde. Es sind Ringe 17* und 18* auf der Innenseite
des Gehäuseteiles 7 angeordnet, wobei zwischen den Ringen 17*, 18* und dem Gehäuseteil 7 Dichtungsringe 32*
und 33* vorgesehen sind. Ein mit Bohrungen versehener Flansch 25 des Hauptzylinders 26 ist an dem Gehäuseteil
7 angeordnet, wobei die Enden 15*,16* aus den
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Bohrungen des Flansches 25 herausragen.
Die Ringe 17,17* und 18,18* sind keine Bestandteile der Stäbe 11 und 12, sondern Einzelteile, die zumindest
auf einer Seite nach dem Durchführen der Stäbe 11, j
12 durch die Dichtungen 13',3O,13 und 1k«,31,14 auf j
den Stäben montiert werden. Die Ringe 17,17*,18,18* ■ !
können mit einem gegen die Stirnseite gerichteten Kragen versehen sein, der im fertig montierten Zustand
des Bremskraftverstärkers 1 an den Gehäuseteilen 6
und 7 anliegen.
Durch das Aufschrauben von Muttern 19* und 20* wird nicht nur das Unterdruckgehäuse 2 über die Stäbe 11,12
verspannt, sondern auch gleichzeitig der Hauptzylinder 26 am Bremsgerät 1 befestigt.
Durch die erfindungsgemäße Befestigung der Stäbe 11,12 mit Hohlschrauben 21,22 ist es weiterhin möglich, bei
der Montage des Bremskraftverstärkers 1 die herstellungsbedingten
Abweichungen des Abstandes der Druckstangenspitze von der Anlagefläche für den Hauptzylin-
derflansch 25 auszugleichen, indem durch Verdrehen der Muttern 23, Zk die axiale Länge des Unterdruckgehäuses
2 verändert wird.
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-v/3--
Leerseite
Claims (6)
1.)Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug, der die
^~S Druckdifferenz zwischen einem Unterdruck und dem
atmosphärischen Druck nutzt und der im wesentlichen
aus einem Unterdruckgehäuse mit mindestens einer J5 darin angeordneten beweglichen Wand besteht, wobei
die bewegliche Wand das Unterdruckgehäuse in eine Unterdruckkammer und eine Ax*beitskammer teilt und
auf eine in axialer Richtung des Bremskraftverstärkers geführte Druckstange wirkt, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens zwei
mit den Stirnseiten des Unterdruckgehäuses (2) verbundene, im wesentlichen parallel zu der Druckstange
(3) verlaufende und die bewegliche Wand (4,4') durchsetzende Stäbe (11,12) vorgesehen sind, auf denen
die bewegliche Wand (4,4·) mittels Gleitdichtungen (13,13'* 14,14') verschiebbar angeordnet ist.
2. Mechanisch gesteuerter Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug, der die Druckdifferenz zwischen einem
Unterdruck und dem atmosphärischen Druck nutzt und der im wesentlichen aus einem Unterdruckgehäuse mit
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ORIGINAL INSPECTED
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mindestens einer darin angeordneten beweglichen ¥and
besteht, wobei die bewegliche ¥and das Unterdruckgehäuse in eine Unterdruckkammer und eine Arbeitskammer
teilt und auf eine in axialer Richtung des Bremskraft-Verstärkers geführte Druckstange wirkt, und das Unterdruckgehäuse
an einer Stirnseite, an der eine Stange zur Krafteinleitung in das Unterdruckgehäuse geführt
ist, Mittel zur Befestigung des Bremskraftverstärkers
an einer Spritzwand und an der anderen Stirnseite Mittel zur Befestigung eines HauptZylinders vorgesehen
sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei mit den Stirnseiten des Unterdruckgehäuses
(2) verbundene, im wesentlichen parallel zu der Druckstange (3) verlaufende und die bewegliche Fand (4,4')
durchsetzende Stäbe (11,12) vorgesehen sind, auf denen die bewegliche ¥and (4,4') mittels Gleitdichtungen
(13>I31>1^»1^1) verschiebbar angeordnet ist.
3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet , daß die Stäbe ("M1 12) an
den Stirnwänden angeschraubt sind.
4. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennz ei chne t, daß die Stäbe (11,12) an
einer Stirnwand angenietet oder angeschweißt und an der anderen Stirnwand angeschraubt sind.
5· Bremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (15,15*,16,16*) der Stäbe (11,12) derart
ausgebildet sind, daß sie zur Befestigung des Bremskraftvers
tärkers (i) an einer Spritzwand und zur Befestigung
eines Hauptzylinders (26) an dem Bremskraftverstärker (1) dienen.
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ALFRED TEVE
S GMBH . ' ■" "" : ρ 455-3
6. Bremskraftverstärker nach. Anspruch 3» dadurch
gekennzeichnet, daß die Stäbe (11,12)
an der hauptzylinderseitigen Stirnwand des Bremskraftverstärker s (1) durch eine Hohlschraube (21,22)
geführt sind.
909884/0176
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