DE2920249A1

DE2920249A1 - Bremskraftverstaerker fuer fahrzeugbremssysteme

Info

Publication number: DE2920249A1
Application number: DE19792920249
Authority: DE
Inventors: Alfred William Thomas
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1978-05-20
Filing date: 1979-05-18
Publication date: 1979-11-22
Also published as: DE2920249C2; SU1259960A3; US4256016A; ES480732A2; AU535036B2; FR2432412B2; AU4724179A; FR2432412A2

Description

PATENTANWÄLTE

WUESTHOFF - ν. PECHMANN - BEHRENS · GCETZ

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAiREs agrees pres l'office europeen des brevets

1A-52 277
18. Mai 1979

I/R.-ING. FRANZ VUESTHOFF

ΓΡ. PHIL. FREDA WUESTHOFF (1927-I956)

£iIPL.-ING. GERHARD PULS (1952-I971)

DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON FECHMANN

DR.-ING. DIETER BEHRENS

DIPL.-ING.; DIPL.-WIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

Ό-8θϋΟ9 M SCHWEIGERSTRASSE

telefon: (089) 6610 telegramm: protectpatent telex: 524070

Anmelder:

Girling Limited
Kings Road, Tyseley,
Birmingham 11, West Midlands

Großbritannien

Titel

Bremskraftverstärker für Fahrzeugtür ems systeme

«09847/0933

PATENTANWÄLTE

WUESTHOFF - ν. PECHMANN - BEHRENS - GOETZ

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRES AGREES PRES l'oFFICE EOROPEEN DES BREVEtS

DR-ING. FRANZ WUESTHOFF J.I. PHIL. FREDA WUESTHOFF DIPL.-ING. GERHARD PULS (19J2-I971) DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; DIPL.-WIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

D-8000 MÜNCHEN SCHWEIGERSTRASSE telefon: (089) 66 zo telegramm: protectpatent telex: j 24070

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18. Mai 1979

Beschreibung

Bremskraftverstärker für Fahrzeugbremssysteme Zusatz zu P 28 45 794.5

Ein bekannter Bremskraftverstärker für ein Fahrzeugbremssystem hat ein Gehäuse, eine bewegliche Wand, die den Gehäuse innenraum in zwei Kammern unterteilt und eine Kraft auf ein Ausgangselement überträgt, wenn in Abhängigkeit von einer an einem Eingangselement wirksamen Kraft die Kammern einer Druckdifferenz ausgesetzt sind, wenigstens ein stationär angeordnetes Kraftubertragungselement, das sich durch die bewegliche Wand hindurch von einer Gehäuse— wand zu einer auf der entgegengesetzten Seite der beweglichen Wand gelegenen Gehäusewand erstreckt, und Mittel zur direkten oder indirekten Abdichtung der beweglichen Wand gegenüber dem Kraftübertragungselement.

Erfindungsgemäß ist bei einem Bremskraftverstärker dieser Gattung das Kraftübertragungselement mit einem Durchlaß

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versehen, der eine Fluidverbindung herzustellen vermag.

Der Durchlaß kann eine Fluidverbindung zwischen außerhalb und an entgegengesetzten Enden des Gehäuses angeordneten Bauteilen herstellen, beispielsweise zwischen einem Behälter für Bremsflüssigkeit einerseits und einem Hauptbremszylinder andererseits. Der Durchlaß schafft jedoch vorzugsweise eine Fluidverbindung einer der Kammern mit einer anderen Kammer oder einem außerhalb des Gehäuses angeordneten Bauteil.

Das Kraftübertragungselement ist gewöhnlich ein Stehbolzen.

Der Durchlaß ist dazu benutzbar, eine Fluidverbindung zwischen der genannten einen Kammer und einer äußeren Vakuumoder Druckluftleitung oder zwischen der genannten einen Kammer und einem im Gehäuse angeordneten Steuerventil herzustellen.

Der Bremskraftverstärker hat jedoch vorzugsweise eine weitere bewegliche Wand, die in Tandem-Anordnung der genannten beweglichen Wand im Gehäuse nachgeschaltet ist und eine axiale Kraft am Ausgangselement aufzutragen vermag, und Mittel, welche die weitere bewegliche Wand gegen das Kraftübertragungselement abdichten, wobei das Gehäuse eine sich quer erstrekkende Trennwand aufweist, die axial zwischen den beweglichen Wänden liegt, wodurch mittels der Trennwand und der beweglichen Wände im Gehäuse vier mit axialem Zwischenabstand angeordnete Kammern gebildet sind und der Durchlaß eine Fluidverbindung zwischen zweien der Kammern unter Umgehung einer dazwischenliegenden dritten Kammer herzustellen vermag.

Somit ermöglicht es die Erfindung, bei einem Tandem-Bremskraftverstärker einen Druckraum mit dem übernächsten Druckraum in einfacher Weise zu verbinden, ohne daß früher erforderlich gewesene Hilfsverbindungsglieder bereitgehalten werden. Zur Vermeidung von Verbindungsrohren außerhalb des Gehäuses ist es bisher üblich gewesen, die Trennwand mit sich axial erstrekkenden Rändern oder Kragen zu versehen, die Kanäle bildeten, welche die Druckräume in alternierender Reihenfolge miteinander verbanden. Die Erfindung macht derartige Kragen unnötig, was zu einer Gewichtssenkung und zu Einsparungen bei den Herstellkosten der Trennwand führt.

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Bei einer Ausfülirungsform sind zwei Kraftübertragungselemente vorhanden, die je ein Rohr aufweisen, und die Rohre sind mit in axialem Abstand voneinander angeordneten radialen Öffnungen versehen, die mit den zugehörigen Druckräumen, also mit jedem zweiten Druckraum -.direkt:,in»Verbindung stehen.

Es ist von Vorteil, wenn die beiden Rohre von gleicher Ausbildung, jedoch in bezug aufeinander gegensinnig so angeordnet sind, daß die Öffnungen des einen Rohres in bezug auf die Öffnungen des anderen Rohres versetzt angeordnet sind.

Um das Gewicht so gering wie möglich zu halten, sind jedoch bei einer derartigen Ausführungsform hinsichtlich der Querschnittsabmessungen der Rohre Beschränkungen gesetzt, die zu einem nichtakzeptablen Widerstand gegen Fluidströmung zwischen den entsprechenden Kammern führen können, woraus sich eine unerwünschte Zeitverzögerung zwischen dem Betätigen des Bremskraftverstärkers und dem Erreichen der einer gegebenen Eingangskraft entsprechenden vollen Ausgangskraft des Bremsverstärkers ergibt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Rohr an einer der beweglichen Wände befestigt, erstreckt sich axial durch eine Öffnung in der Trennwand und ist gegen die Trennwand abgedichtet, und der Innenraum des Rohres ist so ausgelegt, daß er eine standige Fluidverbindung zwischen den anderen beiden Kammern schafft.

Vorzugsweise sind bei der bevorzugten Ausführungsform zwei stationär angeordnete Kraftübertragungselemente vorhanden, von denen jedes einen Durchlaß aufweist, der eine Fluidverbindung zwischen denselben zwei Kammern schafft. Die Verwendung von zwei Kraftübertragungseiementen in dieser Weise ermöglicht eine wesentliche Verringerung der weiter oben erwähnten Zeitverzögerung.

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Vorzugsweise ist das Rohr gleichachsig mit der Mittelachse des ßremskraftverstärkers angeordnet. Bei Verwendung von zwei Kraftübertragungselementen sind diese vorzugsweise an in bezug auf die Bremskraftverstärkerachse diametral sich gegenüberliegenden Stellen angeordnet.

Das Mittel, welches das Rohr gegen die Trennwand abdichtet, kann eine Gleitdichtung oder eine flexible Membrane sein.

Wenn die beweglichen Wände je eine Membranen-Baugruppe aufweisen, kann das Rohr als ein mit der Membranen-Stützplatte der Membranen-Baugruppe einstückiger Formling oder als ein getrenntes Bauteil ausgebildet sein, das unter Abdichtung an der Stützplatte befestigt ist.

Das Rohr ist vorzugsweise mit der vorderen beweglichen Wand verbunden und erstreckt sich nach hinten durch die Trennwand hindurch, wobei als vorderer Teil des Bremskraftverstärkers das dem Eingangselement des Bremskraftverstärkers abgewandte Ende betrachtet wird.

Vorzugsweise ist das Rohr gleichachsig mit dem Ausgangselement angeordnet, und die Kraft, die im Betrieb von der vorderen beweglichen Wand am Ausgangseieraent aufgetragen wiTd, wird über das Rohr übertragen.

Es ist früher vorgeschlagen worden, die beiden beweglichen Wände eines Tandem-Bremskraftverstärkers unter Verwendung eines mit der Ausgangsstange gleichachsigen Rohres starr miteinander zu verbinden und das Rohr dazu zu benutzen, eine FIuidverbindung zwischen zwei alternierenden Kammern des Bremskraftverstärkers herzustellen. Jedoch mußte bei der früher vorgeschlagenen Ausführungsform am Außenumfang der Trennwand ein zylindrischer Rand oder Kragen ausgebildet sein, der mit der Gehäusewand des Bremskraftverstärkers eine kreisringförmige Kammer bildete, welche eine Verbindung zwischen den anden α beiden Kammern des Bremskraftverstärkers

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herstellte, und es mußte für eine Abdichtung zwischen der Membrane der hinteren beweglichen Wand und dem hinteren Ende des Kragens gesorgt werden.

Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist, daß durch den Raum im Bremskraftverstärker-Gehäuse, den der Kragen und die kreisringförmige Kammer einnehmen, der Durchmesser der beweglichen Wände verkleinert wird, die im Gehäuse aufgenommen werden können, und somit auch die zur Verfügung stehende Ausgangskraft reduziert wird, und daß die Membranen mit rerschiedenen Abmessungen ausgeführt werden müssen, um der Tatsache Rechnung zu tragen, daß die eine gegen die Gehäusewand und die andere gegen den Kragen abgedichtet wird.

Da durch die Erfindung die Notwendigkeit eines Kragens vermieden ist und die beweglichen Wände in gleicher Weise gegen das Gehäuse abgedichtet werden können, ist es möglich, die Durchmesser der beweglichen Wände so groß wie möglich zu wählen. Bei Bedarf können die Membranen der beweglichen Wände von gleicher Ausbildung sein, um Kosten zu sparen. Die Vermeidung eines Kragens kann auch zu einer Gewichtsersparnis führen.

Wenn das Kraftübertragungselement ein Rohr aufweist, ist wenigstens ein Ende des Rohres vorzugsweise mit einem Verschlußstück in Gestalt eines Schraubbolzens versehen, der das Rohr mit dem Gehäuse eines Hauptzylinders oder einer Fahrzeug-Trennwand zu verbinden vermag und im Endstück des Rohres durch beliebige zweckdienliche Hilfsmittel abgedichtet ist, wie z.B. durch Scherstauchnieten, durch die Verwendung eines kreisringförmigen elastischen Dichtgliedes oder mittels eines entsprechenden Klebemittels.

Das entgegengesetzte Ende des Rohres kann mit einem ähnlichen Schraubbolzen oder mit einem Anschlußstück versehen sein, welches den Durchlaß des Rohres mit einer Vakuum- oder Druckluftleitung verbindet und bei Bedarf mit einem Rückschlagventil ausgestattet sein kann.

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Vorzugsweise stoßen die Enden der Rohre an den Innenflächen der Gehäusewände an, wenn die Wände von im wesentlichen gleichmäßiger Dicke sind.

Das Mittel, mit dem jede bewegliche Wand gegen jedes Rohr abgedichtet ist, ist vorzugsweise eine Membrane, die am Rohr so befestigt ist, daß die Öffnungen im Rohr nicht verschlossen werden, was eintreten könnte, wenn zum Abdichten eine von der beweglichen Wand getragene Gleitdichtung verwendet werden würde.

Die beiden Gehäuseschalen eines Tandem-Bremskraftverstärkers sind an ihren Umfangen durch ein mit einer Trennwand versehenes zylindrisches Bauteil vorzugsweise im Abstand voneinander gehalten. Die Umfange der Gehäuseschalen sind miteinander direkt so verbindbar, daß gleiche Gehäuseschalen verwendet werden können, um das Gehäuse eines Bremskraftverstärkers mit einer einzigen bwweglichen Wand zu bilden, wobei dann das zylindrische Bauteil weggelassen wird.

Bei einem Bremskraftverstärker mit zwei beweglichen Wänden kann Bewegung der Trennwand in einer Richtung in bezug auf ein rohrförmiges Kraftübertragungselement durch einen Federring verhindert sein, der in einer äußeren kreisringförmigen Nut im Rohr aufgenommen ist.

AusführungsbeJgpiele verschiedener vakuum-betätigter Tandem-Bremskraftverstärker nach der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

1 einen Längsschnitt durch einen Bremskraftverstärker, dessen stangenförmiges Eingangselement und beweglichen Wände in ihren zurückgezogenen üteLLungen gezeichnet sind,

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Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Tandem-Bremskraftverstärker nach der Erfindung, der mit einem hydraulischen Tandem-Hauptzylinder verbunden ist und dessen Teile in ihren zurückgezogenen Stellungen gezeichnet sind, wobei die obere Kraftübertragungselement-Baugruppe zum Zwecke einer übersichtlichen Darstellung in die vertikale Ebene versetzt gezeichnet ist,

Fig. 3 und 4 ähnliche Längsschnitte durch abgewandelte Ausführungsformen des Bremskraftverstärkers gemäß Fig. 2.

Der in Fig. 1 dargestellte Bremskraftverstärker hat ein Gehäuse 1, das von Gehäuseschalen 2 und 3, einem zylindrischen Gehäuseteil 4 und einer Trennwand 5 gebildet ist, die alle Preßlinge aus dünnem Stahlblech sind. Die sich gegenüberliegenden Gehäuseschalen 2 und 3 sind an ihren Außenurafängen durch das zylindrische Gehäuseteil 4 miteinander verbunden, und die Außenumfänge der Gehäuseschalen und 3 sind mit dem Gehäuseteil 4 in bekannter Weise durch entsprechende, mit Umfangsabstand angeordnete ineinandergreifende Formelemente 6 verbunden. Die Trennwand 5 ist mit gleichem Abstand zwischen den Gehäuseschalen 2 und 3 angeordnet.

Eine erste bewegliche Wand 7 und eine zweite bewegliche Wand 8 weisen je eine schalenförmige Membranen-otützplatte bzw. 10 auf, die eine zugehörige flexible Membrane 11 bzw. 12 abstützt. Der Außenumfangswulst 13 der Membrane 11 ist zwischen der Gehäuseechale 3 und dem Gehäuseteil A_f und der entsprechende Wulst 14 der Membrane 12 ist zwischen der

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G-ehäuseschale 2 und dem Außenumfang der Trennwand 5 eingeklemmt. An die Membranen-Stützplatte 10 ist ein nach hinten weisender gepreßter Napf 15 aus Stahl angeschweißt, gegen den ein Innenumfangswulst 16 der Membrane 12 abdichtet. Die Membranen-Stützplatte 9 stützt einen entsprechenden Wulst 17 der Membrane 11 an einem mittig angeordneten, nach hinten sich erstreckenden rohrförmigen Ansatz 18 ab, der das Kopfstück 19 eines im wesentlichen zylindrischen Ventilgehäuses 20 übergreift. Der Wulst 17 ist von einer auf den Ansatz 18 aufgepreßten konischen Zwischenscheibe 21 in Stellung gehalten.

Zwischen der Gehäuseschale 3 und der ersten beweglichen Wand ist eine erste Kammer 22, zwischen der Wand 7 und der Trennwand 5 eine zweite Kammer 23, zwischen der Trennwand 5 und der zweiten beweglichen Wand 8 eine dritte Kammer 24 und zwischen der Wand 8 und der Gehäuseschale 2 eine vierte Kammer 25 ausgebildet. Im unbetätigten Zustand des Bremskraftverstärkers sind alle von den Kammern 22 bis 25 gebildeten Druckräume mit einer Vakuumquelle verbunden; beim Betätigen des Bremskraftverstärkers werden jedoch die alternierenden Kammern 22 und 24, die an die Rückseiten der zugehörigen beweglichen Wände 7 und 8 angrenzen, mit der Atmosphäre verbunden.

Zwei sich diametral gegenüberliegende, beim gezeigten Beispiel als Verbindungsstücke ausgebildete Kraftübertragungselement-Baugruppen 26 und 27 erstrecken sich axial durch das gesamte Gehäuse 1 und durchsetzen beide bewegliche Wände 7 und 8 und die feststehende Trennwand 5· Jede Kraftübertragungselement-Baugruppe 26 und 27 weist ein gleich ausgebildetes Rohr 28 auf, das sich zwischen den sich gegenüberliegenden Innenflächen der Gehäuseschalen 2 und 3 erstreckt und mit zwei in axialem Abstand voneinander angeordneten Gruppen von radialen Durchlässen 29 und 30 versehen ist. Die Öffnungen 29 und 30 des Kraftübertragungselementes 26 stehen mit der Kammer 23 bzw. 25 in direkter Verbindung, und die Bohrung des Rohres 28 bildet zusammen mit den Öffnungen 29 und 30

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einen Durchlaß, der eine ständige Verbindung zwischen diesen beiden Kammern 23 und 25 herstellt. Die Rohre 28 der beiden Kraftübertragungselemente 26 und 27 erstrecken sich gegensinnig zueinander so, daß die Öffnungen 29 und 30 des Kraftübertragungselementes 27 gegenüber den Öffnungen 29 und 30 des Kraftübertragungselementes 26 versetzt sind, um eine ständige Verbindung zwischen den Kammern 22 und 24 zu schaffen*

Jede der Membranen 11 und 12 der beiden beweglichen Wände 7 und 8 ist mit zwei rohrförmigen Rollmembranabschnitten 31 einstückig ausgebildet, die kreisringförmige Wulste 32 aufweisen, welche in entsprechenden kreisringförmigen Vertiefungen 33 in den zugehörigen Rohren 28 aufgenommen sind, um die beweglichen Wände 7 und 8 gegen beide Kraftüber-Iragungselemente 26 und 27 abzudichten. Die Trennwand 5 ist gegen jedes der Rohre 28 durch ein kreisringförmiges Dichtglied 34 abgedichtet, das von einem zugehörigen, nach hinten gerichteten kreisrunden Flansch 35 der Trennwand 5 gehalten ist.

Nach hinten gerichtete Bewegung der Trennwand 5 in bezug auf die Rohre 28 infolge des während der Betätigung an der Trennwand 5 herrschenden Druckunterschiedes wird durch Feder ringe 36 verhindert, an denen die Rückenflächen der Dichtglieder 34 anliegen und die in kreisringförmigen Nuten 37 in den Rohren 28 festgehalten sind. Durch die Kraftübertragungselemente 26 und 27 ist es somit möglich, die Trennwand 5 weniger kräftig und folglich mit geringerem Gewicht auszuführen, als sonst notwendig wäre.

Jedes der Rohre 28 ist an seinem hinteren Ende durch einen Schraubbolzen 38 verschlossen, dessen hinterer Abschnitt mit einem Außengewinde versehen ist, auf das zum, Befestigen des Gehäuses 1 an einer Fahrzeug-Trennwand eine Mutter aufschraubbar ist. Der mittlere Abschnitt jedes Schraubbolzens 38 ist einem Scherstauchnietvorgang unterworfen worden,

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um die Gehäuseschale 3 mit abdichtender Anlage an die hinteren Enden der Rohre 28 anzuklemmen.

Das vordere Ende des entsprechend der Zeichnung unteren Rohres 28 ist beim gezeigten Beispiel durch eine abgewandelte Schraubbolzen-Anordnung verschlossen, bei der ein gleich ausgebildeter Schraubbolzen 39 mit einem elastischen kreisringförmigen Dichtglied 40 versehen ist, welches das Gehäuse 1 zuverlässig abdichtet, sobald der Schraubbolzen 39 an einem Flansch 41 eines Hauptzylinders befestigt wird.

Das vordere Ende des entsprechend der Zeichnung oberen Rohres 28 ist mit einem rohrförmigen Anschlußstück 42 versehen, das mit einer nicht gezeichneten Vakuumzuleitung verbindbar ist. Das Anschlußstück 42 hat ein Sechskantteil 43» an dem sich das Anschlußstück 42 packen und drehen läßt, um den Flansch 41 des Hauptzylinders zwischen dem Sechskantteil 43 und der Gehäuseschale 2 festzuklemmen, wobei ein Dichtglied 44 die gleiche Aufgabe wie das Dichtglied 40 erfüllt.

In einem sich nach hinten erstreckenden rohrförmigen Abschnitt 47 des Ventilgehäuses 20 ist ein Luftfilter 46 festgehalten, durch welches sich ein beim gezeigten Beispiel als Betätigungsstange ausgebildetes Eingangselement 45 erstreckt, das an einem Eingangskolben 48 einer bekannten Reaktions-Baugruppe 49 angreift, zu der eine elastische Reaktionsscheibe 50 und der Kopf 51 einer beim gezeigten Beispiel stangenförmigen Ausgangselement-Baugruppe 52 gehören. Die Ausgangselement-Baugruppe 52 weist zwei Stangen 53 und 54 auf, die durch einen Federstift 55 miteinander verbunden sind, wobei die Stützplatte 10 der zweiten beweglichen Wand 8 zwischen ihnen eingeklemmt ist und mit Zwischenscheiben 56 die Gesamtlänge der Ausgangselement-Baugruppe 52 veränderbar ist. Zwischen der vorderen Gehäuseschale 2 und der Stützplatte 10 ist eine Druckfeder 57 eingespannt, die eine Rückstellkraft für beide bewegliche Wände 7 und 8 erzeugt.

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Ein Sitzventil 58 von bekannter Bauart weist ein

axialbewegliches Ventilverschlußglied 59 auf, das sich an einen ersten kreisringförmigen Sitz 60 am hinteren Ende des Eingangskolbens 48 und an einen zweiten kreisringförmigen Sitz 61 am Kopfstück 19 des Ventilgehäuses 20 anzulegen vermag. In der zurückgezogenen Stellung des Eingangselementes 45 liegt das Ventilverschlußglied 59 am ersten Sitz 60 an, um einen Einlaß 62 für Atmosphärendruck von einer zur Kammer 22 führenden radialen Öffnung 63 im Kopfstück 19 zu trennen, und hat ausreichenden Abstand vom zweiten Sitz 61, wodurch zwischen den Kammern 23 und 22 eine Fluxdverbindung über die Öffnungen 64 und 63 bestehen kann. Da die Kammer 22 über die Bohrung des unteren Rohres 28 und die Öffnungen 29 und 30 mit der Kammer 24 ständig verbunden ist und die Kammern 23 und 25 durch das obere Rohr 28 in ähnlicher Weise miteinander verbunden sind, sind alle Kammern 22, 23, 24 und 25 einem Vakuum ausgesetzt, weil das Anschlußstück 42 im Betrieb mit einer Vakuumzuleitung verbunden ist. Wenn sich das Eingangselement 45 nach vorn bewegt, legt sich das Ventilverschlußglied 59 an den zweiten Sitz 61 an und löst sich vom ersten Sitz 60, um vom Einlaß 62 her über die Öffnung 63 atmosphärische Luft in die Kammer 22 und damit in die Kammer 24 einströmen zu lassen.

Ein im Innenraum des hinteren Endes der Gehäuseschale 3 festgehaltene Dichtung 65 dichtet zwischen der Gehäuseschale 3 und dem Ventilgehäuse 20 ab. Die Trennwand 5 ist gegen die Stange 53 durch eine weitere Rollmembrane 66 abgedichtet.

Im Betrieb übertragen die Kraftübertragungselemente 26 und Reaktionskräfte vom Flansch 41 des Hauptzylindergehäuses auf die Fahrzeug-Trennwand und verhindern, daß sich die Gehäuseschalen 2 und 3 auseinanderbewegen. Dies ermöglicht es, die Gehäuseschalen 2 und 3 weniger kräftig und daher mit geringerem Gewicht als bisher auszuführen.

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Fig. 2 zeigt einen hydraulischen Tandem-Hauptzylinder 81, dessen rückwärtige Hälfte im Gehäuse 82 eines pedal-betätigbaren Vakuum-Tandem-Bremskraftverstärkers 83 angeordnet ist. Das Gehäuse 82 des Bremskraftverstärkers 83 weist vordere und hintere Gehäuseschalen 84 und 85 und eine Zwischenschale 86 auf, mit der eine sich quer zur Bremskraftverstärkerachse erstreckende Trennwand 87 einstückig ausgebildet ist. Die als Kunststoff-Formlinge ausgebildeten Gehäuseschalen 84 und 85 und die Zwischenschale 86 sind an Schnappverbindungsstellen 88 und 89 miteinander verbunden; zwischen ihnen sind die Umfangswulste 90 von flexiblen Membranen 91 und 92 einer vorderen und einer hinteren beweglichen Wand 93 bzw. 94 eingeklemmt. Die Umfange der Gehäuseschalen 84 und 85 sind so gestaltet, daß miteinander gleiche Gehäuseschalen bei einem Bremskraftverstärker mit einer einzigen beweglichen Wand verwendbar sind, wobei dann die Gehäuseschalenumfänge mittels der entsprechenden Formelemente direkt miteinander verbunden sind und die Zwischenschale 86 weggelassen ist.

Die beweglichen Wände 93 und 94 weisen ferner als Kunststoff-Formlinge ausgebildete kreisringförmige Membranen-Stützplatten 95 und 96 auf, wobei die Stützplatte 95 der vorderen beweglichen Wand 93 an ihrem in radialer Richtung inneren Rand mit einer sich nach vorn erstreckenden axialen Hülse 97 einstückig verbunden ist und die hintere Stützplatte 96 einen einteiligen Formling mit einem im wesentlichen zylindrischen Ventilgehäuse 98 bildet, das ein nach hinten sich erstreckendes rohrförmiges Verlängerungsstück 99 hat, in dem ein Tellerventil 100 angeordnet ist. Das Ventilgehäuse 98 ist gegen die hintere Gehäuseschale 85 mit einem kreisringförmigen Dichtglied 101 abgedichtet, das an der Außenfläche des Verlängerungsstückes 99 gleitend anliegt und mit einer Manschette 102 einstückig ausgebildet ist. Die Auslegung des Dichtgliedes 101 und der Manschette 102 ist Gegenstand der Hauptanmeldung P 28 45 794.

Das Gehäuse 82 des Bremskraftverstärkers 83 ist durch die beweglichen Wände 93 und 94 und die feststehende Trennwand 87 in vier Kammern 103, 104, 105 und 106 unterteilt. Die Gehäuseschalen 84 und 85, die Zwischenschale 86 und beide bewegliche Wände 93 und 94 sind von zwei beim gezeigten Beispiel als Verbindungsstücke ausgebildeten, stationär

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angeordneten Kraftübertragungselementen 107, von denen nur eines gezeichnet ist, axial durchsetzt. Die beiden Kraftübertragungselemente 107 sind in bezug auf die Mittelachse des Bremskraftverstärkers 83 diametral einander gegenüber angeordnet. Jedes Kraftübertragungselement 107 hat als mittleren Abschnitt ein Rohr 108, das an entgegengesetzten Enden mit Schraubbolzen 109 und 110 verschraubt ist, die

aus dep Gehäuse 82 des Bremskraftverstärkers 83 nach außen herausragen und mit einem Flansch 113 des Hauptzylinder-.Gehäuses 114 bzw. mit einer nicht gezeichneten Fahrzeug-Trennwand verbindbar sind.

Die flexiblen Membranen 91 und 92 sind miteinander gleich ausgeführt und mit einem zugehörigen Rollmembranabschnitt 115 bzw. 116 einstückig ausgebildet, die mit kreisringförmigen Wulsten 117 bzw. 118 versehen sind, welche in kreisringförmigen Vertiefungen in der Außenfläche der Kraftübertragungselemente 107 aufgenommen sind. Der Wulst 117 liegt unter Abdichtung am hinteren Ende einer Rippenhülse 119 an, die mit der vorderen Gehäuseschale 84 einstückig ausgebildet ist, und dichtet sowohl zwischen dem vorderen Ende des Kraftübertragungselementes 107 und der Gehäuseschale 84 als auch zwischen den Kammern 103 und 104 ab. Der Wulst 118 dichtet lediglich zwischen den Kammern 105 und 106 ab, während die Abdichtung zwischen dem hinteren Ende des Kraftübertragungseiementes 107 und der hinteren Gehäuseschale 85 von einem getrennten kreisringförmigen Dichtglied 120 besorgt wird, das am Schraubbolzen 110 angeordnet ist. Die Rippenhülse 119 stützt die Rollmembranabschnitte 115 bei vorwärtsgerichteter Bewegung der vorderen beweglichen Wand 93 ab, während die Rollmembranabschnitte 116 der hinteren beweglichen Wand 94 von einer Gruppe von lamellen oder Rippen 121 abgestützt sind, die sich mit Umfangsabstand von der Trennwand 87 der Zwischenschale 86 ausgehend nach hinten erstrecken und mit der Trennwand 87 einstückig verbunden sind. Jedes der Kraftübertragungselemente 107 ist gegen die Trennwand 87 mit einem kreis ringförmigen Dichtglied 122 abgedichtet.

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Um eine ständige Fluidverbindung zwischen den Kammern 104 und 106 zu schaffen, .weisen die miteinander gleichen Kraftübertragungselemente .107 je mit axialem Zwischenabstand angeordnete Durchlässe 123 und 124 auf, die beim gezeigten Beispiel als durchgehende Querbohrungen ausgeführt sind, und die Kraftübertragungselemente 107 sind, anders als bei der Ausführungsform gemäß Pig. 1, gleichsinnig angeordnet.

Der Hauptzylinder 81 hat einen Primärkolben 125, der mit einem beim gezeigten Beispiel stangenförmigen Ausgangselement 126 des Bremskraftverstärkers 83 einstückig bzw. fest verbunden ist, und einen Sekundärkolben 127, der mit dem Primärkolben 125 über eine Totgang-Verbindung 128 verbunden ist. Der Primärkolben 125 und der Sekundärkolben werden durch eine Schraubenfeder 129 auseinandergedrängt. In einer Bohrungserweiterung im hinteren Ende des Hauptzylinder-Gehäuses 114 ist eine kreisringförmige Dichtung 130 mit einem U-förmigen Haltebügel 131 aus Draht festgehalten und wirkt als Anschlagglied, das die zurückgezogene Stellung des. Primärkolbens 125 und damit des Sekundärkolbens 127 bestimmt. Die Kraft zum Zurückstellen des Primärkolbens 125. wird durch eine Schraubenfeder 132 erzeugt, die mit ihrem vorderen Ende an einem Durchmesser-Übergang 133 am Hauptzylinder-Gehäuse 114 anliegt und sich mit ihrem hinteren Ende an einem Flansch 134 eines Kopfes 135 abstützt, der mittels einer Verstemmung 136 am hinteren Ende des Ausgangselementes 126 befestigt ist.

Ein gestuftes Rohr 137 hat Abschnitte 138 und 139 von größerem bzw. kleinerem Durchmesser. Der Abschnitt 138 von größerem Durchmesser ist mit dem Ausgangselement 126 gleichachsig angeordnet und. ist an seinem vorderen Ende mittels eines radial nach außen gerichteten Endflansches 140 und eines nach außen gestauchten Abschnittes 141 mit der Hülse 97 starr verbunden, wobei der Abschnitt 141 in einer Bohrungserweiterung 142 der Bohrung der Hülse 97 aufgenommen ist. Ein 0-Ring 143 dichtet zwischen der Hülse 97 und dem

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Rohr 137 ab, um die Kammern 103 und 104 voneinander zu trennen, und der Abschnitt 138 des Rohres 137 ist gegen die Trennwand 87 mit einem als Gleitdichtung ausgebildeten kreisringförmigen Dichtglied 144 abgedichtet, das in einem mit der Trennwand 87 einstückigen kreisringförmigen Nutbund 145 angeordnet ist.

Der Abschnitt 139 von kleinerem Durchmesser des Rohres 137 ist in einem Bohrungsabschnitt 146 am vorderen Ende des Ventilgehäuses 98 verschieblich angeordnet und nimmt das Endstück des Kopfes 135 verschieblich auf. Ein Innenflansch 147 des Abschnittes 139 bildet eine Bohrung, in der das vordere Ende 148 eines Ventilsteuergliedes 149 verschieb bar ist, das mit dem Kopf eines beim gezeigten Beispiel stangenförmigen Eingangsgliedes 150 verbunden ist, welches über ein Pedal betätigbar ist. Am hinteren Ende des Ventilsteuergliedes 149 und des Ventilgehäuses 98 sind in herkömmlicher Weise miteinander gleichachsige Ventilsitze 151 und 152 ausgebildet, an die sich der kreisringförmige Kopf bzw. Teller des Tellerventils 100 anzulegen vermag.

Eine ständige Fluxdverbindung zwischen den Kammern 103 und 105 besteht über den Innenraum des Abschnittes 138 des Rohres 137 und eine Gruppe von axialgerichteten Löchern 154, die mit Umfangsabstand in den Durchmesserübergang zwischen den Abschnitten 138 und 139 des Rohres 137 eingearbeitet sind. Da der Innenraum des Abschnittes 138 von verhältnismäßig großem Durchmesser ist, stellt sich in kurzer Zeit Druckgleichgewicht zwischen den Kammern 103 und 105 ein, wenn über einen Durchlaß 155 im Ventilgehäuse 98 mittels des Tellerventils 100 der Druck in der Kammer 105 verändert wird.

Die beweglichen Wände 93 und 94 sind nicht starr miteinander •verbunden. Wenn sich die hintere bewegliche Wand 94 im Gehäuse 82 festsetzen sollte, kann die vordere bewegliche Wand 93 noch immer in der Lage sein, eine Verstärkungskraft

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zu erzeugen, da sie sich in bezug auf die hintere Wand 94 axial zu bewegen vermag. In einer kreisringförmigen Vertiefung in der Außenfläche des Abschnittes 139 vom Rohr ist ein O-Ring 156 angeordnet, der als Gleitdichtung zwischen dem Abschnitt 139 und dem Ventilgehäuse 98 wirkt, um Relativbewegung zwischen den beweglichen Wänden 93 und 94 aufzunehmen und gleichzeitig die Kammern 105 und 106 gegeneinander abzudichten.

Außer dem Primärkolben 125 und dem Sekundärkolben 127 stellt die Schraubenfeder 132 auch beide bewegliche Wände 93 und in ihre zurückgezogenen Stellungen zurück.

Bei der in Pig. 3 dargestellten abgewandelten Ausführungsform eines Bremskraftverstärkers sind Bauteile, die der Ausführungsform gemäß Pig. 2 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Die Hauptunterschiede zwischen den Ausführungsformen gemäß Pig. 2 und 3 sind erstens, daß das Rohr 137 mit der Hülse der vorderen beweglichen Wand 9 3 einstückig ausgebildet ist, wobei der Abschnitt 138 innen längsgerichtete, mit Umfangsabstand angeordnete Verstärkungsrippen 160 aufweist; zweitens, daß die mit Umfangsabstand angeordneten Löcher 154 in den Abschnitt 138 des Rohres 137 eingearbeitet sind, und drittens, die Art und Weise, wie die Reaktionsscheibe 153 in Stellung gehalten wird. Beim gezeigten Beispiel hat der Abschnitt 139 von kleinerem Durchmesser des Rohres 137 eine geschlossene hintere Endwand 161, die direkt im Bohrungsabschnitt 146 des Ventilgehäuses 98 verschiebbar angeordnet ist, und die elastische Reaktionsscheibe 153 ist von der Endwand 161, vom vorderen Ende einer im Bohrungsabschnitt 146 angeordneten Hülse 162 und vom vorderen Ende des Ventilsteuergliedes 149 in Stellung gehalten. Das Ausgangselement 126 weist an seinem hinteren Ende ein mit ihm einstückig bzw. fest verbundenes Kopfstück 135· auf, das in der Bohrung des Abschnittes 139 vom Rohr 137 aufgenommen ist und über eine Zwischenscheibe 163 aus Metall an der Endwand 161 anliegt.

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Die von der vorderen beweglichen Wand 93 erzeugte Kraft wird über die Endwand 161 direkt auf das Ausgangselement 126 übertragen und wirkt nicht auf die Reaktionsscheibe 153» die nur der von der beweglichen Wand 94 erzeugten Kraft unterliegt, die auf das Ausgangselement 126 über die.Hülse 162, die Reaktionsscheibe 153 und die Endwand 161 übertragen wird.

Der Druck, der in der elastischen Reaktionsscheibe 153 im Betrieb erzeugt wird und auf das vordere Ende 148 des Ventilsteuergliedes 149 wirkt, um eine Reaktionskraft am Eingangselement 150 aufzutragen, ist somit gänzlich bedingt durch die von der hinteren beweglichen Wand 94 erzeugte Kraft und ist unabhängig von der Kraft, welche die vordere bewegliche Wand 93 erzeugt. Dadurch ist es möglich, bei einem Bremskraftverstärker mit nur einer einzigen beweglichen Wand gleiche Ausführungsformen der Gehäuseschale 85, der hinteren beweglichen Wand 94, des Ventilgehäuses 98, der Reaktionsscheibe 153t äer Hülse 162 und des Ventilsteuergliedes 149 zu benutzen.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform weist kein dem O-Ring 156 gemäß Fig. 2 gleichwertiges Dichtglied auf, da die Reaktionsscheibe 153 eine Abdichtung zwischen den Kammern 105 und 106 vornimmt.

Bei der in Fig. 4 dargestellten abgewandelten Ausführungsform sind Bauteile, die denen der Ausführungsformen gemäß Fig. und 3 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform ist der Ausführungsform gemäß Fig. 3 insofern ähnlich, als das Rohr 137 mit der Hülse 97 der vorderen beweglichen Wand 93 einstückig ausgebildet ist, hat jedoch mit der Ausführungsform gemäß Fig. das Merkmal gemeinsam, daß die Reaktionsscheibe 153 so ausgelegt ist, daß sie die Summe der von beiden beweglichen Wänden 93 und 94 erzeugten Kräfte überträgt.

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Claims

DR -ING. FRANZ MOJESTHOFF

PATENTANWÄLTE _dit> phil. freda tuesthofs (1927-1556)

WUESTHOFF -ν. PECHMANN-BEHRENS-GOET2 dipping, gerhard puls (_w*-wi>

DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE DR.-ING. DIETER BEHRENS

MANDATAIRES AGREES PRES l'oFFICE EUROPEEN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIPL₁-WIRTSCH₁-INCRUPERTGOETz

D-8000 MÜN<: SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (089) 66 20 ji Telegramm: protectpatent telex: 524070

1A-52 277

18. Mai 1979 PATENTANSPRÜCHE

ί 1 y Bremskraftverstärker für ein Fahrzeugbremssystem, mit einem Gehäuse, einer beweglichen Wand, die den Gehäuseinnenraum in zwei Kammern unterteilt und eine Kraft auf ein Ausgangselement überträgt, wenn in Abhängigkeit von einer an einem Eingangselement wirksamen Kraft die Kammern einer Druckdifferenz ausgesetzt sind, einem stationär angeordneten Kraftübertragungselement, das sich durch die bewegliche Wand hindurch von einer Gehäusewand zu einer auf der entgegengesetzten Seite der beweglichen Wand gelegenen Gehäuse— wand erstreckt, und mit Mitteln zur direkten oder indirekten Abdichtung der beweglichen Wand gegenüber dem Kraftübertragungselement, nach Patentanmeldung P 28 45 794.5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungselement (26; 107) mit einem Durchlaß (öffnungen 29,30; Durchlässe (123, 124) versehen ist.
2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (29,30; 124, 124) mit einer der Kammern (25;'104) in Verbindung steht.
3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die an sich bekannten Merkmale, daß eine weitere bewegliche Wand (8; 93) in Tandem-Anordnung der genannten beweglichen Wand (7; 94) im Gehäuse (1; 82) nachgeschaltet ist und eine axiale Kraft am Ausgangselement (54; 126) aufzutragen vermag, wobei das Gehäuse (1; 82) eine sich quer erstreckende Trennwand (5; 87) in axialer

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Richtung zwischen,den beweglichen Wänden (7» 8; 93 weist, wodurch, mittels der Trennwand (5; 87) und der beweglichen Wände (7,8; 93,94) im Gehäuse (1; 82) vier mit axialem Zwischenabstand angeordnete Kammern (22,23,24,25; 103,104, 105,106) gebildet sind, daß die weitere bewegliche Wand (8; 93) durch Mittel (RoI lmembr anab schnitt 31; 115) gegen das Kraftübertragungselement (26; 107) abgedichtet ist, und daß der Durchlaß (Öffnungen 29,30; Durchlässe 123, 124) eine Fluidverbindung zwischen zweien der Kammern (23,25; 104,106) unter Umgehung einer dazwischenliegenden dritten Kammer (24; 105) herstellt.
4. Bremskraftverstärker nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch das an sich bekannte Merkmal, daß ein weiteres stationär angeordnetes Kraftübertragungselement (27; 107) vorhanden ist, das einen Durchlaß (Öffnungen 29,30; Durchlässe 123,124) aufweist, der eine Fluidverbindung zwischen den anderen beiden Kammern (22,24; 103,105) herstellt.
5. Bremskraftverstärker nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch das an sich bekannte Merkmal, daß ein Rohr (137) an einer (93) der beweglichen Wände (93,94) befestigt ist und sich axial durch eine Öffnung in der Trennwand (87) erstreckt, und daß ein Mittel (Dichtglied 144) das Rohr (137) gegen die Trennwand (87) abdichtet, wobei der Innenraum des Rohres (137) eine ständige Fluidverbindung zwischen den anderen beiden Kammern (103,105) schafft.
6. Bremskraftverstärker nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch das an sich bekannte Merkmal, daß ein weiteres stationär angeordnetes Kraftübertragungselement (107) vorhanden ist, das einen Durchlaß aufweist, der dieselben beiden Kammern (103,105) miteinander verbindet, die durch den Durchlaß (123,124) des anderen Kraftübertragungselementes (107) miteinander verbunden sind.

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7. Bremskraftverstärker nach. Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch das an sich bekannte Merkmal, daß jede bewegliche Wand (93,94) eine zugehörige Membrane (91,92) und eine zugehörige Membranen-Stützplatte (95,96) aufweist, und daß das Rohr (137) ein mit einer Membranen-Stützplatte {95) einstückiger lOrmling ist.
8. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Kraftübertragungselement (26,27; 107,107) ein Rohr (28; 108) aufweist, das an einem Ende durch einen Schraubbolzen (38; 110) dicht verschlossen ist, der mit einem Hauptzylinder-Gehäuse (Flansch 41; 114) oder einer Fahrzeug-Trennwand verbindbar ist.
9. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungselement (26) außerhalb des Gehäuses (1) mit einer Öffnung (Anschlußstück 42) versehen ist, die mit dem Durchlaß (Öffnungen 29,30) in Verbindung steht.

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