DE2946811A1 - Bremskraftverstaerker - Google Patents
BremskraftverstaerkerInfo
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Description
WUESTHOFF - ν. PECH MANN - BEHRENS - GOET2
PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE IiANDATAIRES AGREES FIlES l'oFFICE EUROPEEN DES BREVETS
IA-52 998
D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2
telefon: (089) 6610 j 1
TELEGRAMM: PROTECTPATENT TB LEX: {14070
20. November 1979
Anmelderin:
Lucas Industries Limited Great King Street Birmingham, West Midlands,
Großbritannien
Titel
Bremskraftverstärker
030022/0800
WUESTHOFF-v.PECHMANN-BEHRENS-GOETZ „„,..-,ng
DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHUANN
FROPESSIONAL KEPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OPPICE DR.-INC. DIETER BEH RENS
D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2
TELEGRAMM: PROTECTPATENT TELEX: 524070
Beschreibung
Bremskraftverstärker
Die Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker für
Pahrzeugbremsanlagen mit einem Verstärkergehäuse, einer das Gehäuse in zwei Kammern unterteilenden, beweglichen Wand und einer
Meinbranstützplatte, die an ihrem radial äußeren Umfang durch
eine flexible Membran gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist, ferner mit einem Abgabeglied, einem Ventilkörper und einer Einrichtung,
die die Kembranstützplatte mit dem Ventilkörper verbindet, wobei die im Betrieb durch einen Druckunterschied zwischen
den Kammern auf die bewegliche \7and ausgeübte Kraft über
den Ventilkörper an das Abgabeglied übertragen wird.
In herkömmlichen Verstärkern dieser Art ist die bewegliche Wand an ihrem radial inneren Rand gegenüber dem Ventilkörper
abgedichtet, um die beiden Kammern voneinander zu trennen, und im Ventilkörper ist ein Durchlaß ausgebildet, der sich im
wesentlichen radial durch den Ventilkörper hindurch erstreckt und eine ständige Pluidverbindung zwischen der hinteren Kammer,
d.h. der vom Abgabeglied entfernten Kammer und einer Ventilkammer im Ventilkörper herstellt.
Gemäß der Erfindung ist in einem Bremskraftverstärker der
genannten Art die bewegliche Wand an ihrem radial inneren Rand
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direkt oder indirekt gegenüber der hinteren Gehäusewand durch eine Dichtungseinrichtung abgedichtet, die radial außerhalb des
Ventilkörpers liegt, und eine Ventilkammer im Ventilkörper ist mit der hinteren Kammer des Verstärkers über eine Durchlaßeinrichtung
verbunden, die in einer Öffnung endet, welche in der Membranstützplatte radial außerhalb der Dichtungseinrichtung angeordnet
ist und in die hintere Kammer mündet.
Die Membranstützplatte ist vorzugsweise einstückig mit dem Ventilkörper verbunden, und die Durchlaßeinrichtung ist in der
einstückigen Anordnung ausgebildet.
Die hintere Wand des Gehäuses ist vorzugsweise mit einer nach vorn weisenden Hülse versehen, die radial außerhalb des
Ventilkörpers angeordnet ist, und die Dichtungseinrichtung stellt eine Abdichtung mit der radial äußeren Fläche der Hülse
her.
Die Dichtungseinrichtung weist vorzugsweise eine Rollmembran auf, die vorzugsweise mit der flexiblen Membran in einem
Stück ausgebildet ist; aber die Dichtungseinrichtung kann auch eine Dichtung aufweisen, die mit der Hülse in Gleiteingriff
steht.
In der deutschen Patentanmeldung P 28 45 794.5 ist ein
Bremskraftverstärker für eine Fahrzeugbremsanlage beschrieben und beansprucht, der ein Gehäuse, eine das Innere des Gehäuses
in zwei Kammern unterteilende bewegliche Wand, die geeignet ist auf ein Abgabeglied eine Kraft aufzubringen, wenn die Kammern
entsprechend einer auf ein Eingabeglied aufgebrachten Kraft einem Druckunterschied ausgesetzt sind, mindestens eine ortsfeste
Kraftübertragungseinrichtung, die sich durch die bewegliche Wand von der Gehäusewand zu einer an der anderen Seite der
beweglichen Wand liegenden Gehäusewand erstreckt, sowie eine Einrichtung aufweist, die die bewegliche Wand unmittelbar oder
mittelbar gegenüber der Kraftübertragungseinrichtung abdichtet.
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Zum Bremskraftverstärker gemäß der Erfindung gehört vorzugsweise eine Kraftübertragungseinrichtung, die gegenüber dem
Fahrzeug im Betrieb ortsfest ist, sich durch die bewegliche Wand von der vorderen Gehäusewand zur hinteren Gehäusewand erstreckt
und radial innerhalb der genannten Dichtungseinrichtung angeordnet ist.
Wenn die hintere Gehäusewand mit einer sich nach vorn erstreckenden
Hülse versehen ist, wie bereits erwähnt, kann diese Hülse den hinteren Bereich der Kraftübertragungseinrichtung
bilden. Die Kraftübertragungseinrichtung kann aber auch ein oder mehrere Verbindungsglieder aufweisen, die sich durch die
Hülse erstrecken.
In der deutschen Patentanmeldung P 29 35 286.1 ist ein
Bremskraftverstärker für eine Pahrzeugbremsanlage beschrieben,
der ein Kraftverstärkergehäuse mit einer vorderen und einer
hinteren Gehäusewand zum Anbringen an einem Hauptbremszylindergehäuse
bzw. einem Fahrzeugrahmenteil, ein pedalbetätigtes Eingabeglied, welches mit einem Abgabeglied axial ausgerichtet ist,
eine zwischen dem Eingabe- und Abgabeglied angeordnete Druckanordnung, eine bewegliche Wand und eine ortsfeste Kraftübertragungseinrichtung
aufweist, die sich zwischen der vorderen und hinteren Gehäusewand erstreckt und im Betrieb Reaktionskräfte
vom Hauptbremszylindergehäuse auf den Fahrzeugrahmenteil überträgt. Diese Kraftübertragungseinrichtung weist ein mit dem Eingabe-
und Abgabeglied koaxiales Rohr auf, wobei die bewegliche Wand radial außerhalb des Rohres angeordnet ist. Außerdem ist
dabei eine Einrichtung vorgesehen, die eine Vorwärtsbewegung der beweglichen Wand auf die Druckanordnung überträgt« Das Rohr
dieses Bremskraftverstärkers ist vorzugsweise mit mindestens einer
Öffnung ausgebildet, und die die Vorwärtsbewegung der beweglichen Wand auf die Druckanordnung übertragende Einrichtung
weist einen sich durch diese Öffnung erstreckenden Arm auf. Dabei ist eine erste Dichtungseinrichtung so angeordnet, daß sie
die bewegliche Wand gegenüber der radial äußeren Oberfläche des
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Rohres an einer Stelle abdichtet, die in einer Richtung einen axialen Abstand von der genannten öffnung hat. Eine zweite
Dichtungseinrichtung ist so angeordnet, daß sie das Rohr gegenüber der entsprechenden Gehäusewand an einer Stelle abdichtet,
die gegenüber der Öffnung in der gleichen Richtung weiter axial versetzt ist.
Wenn bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsfonn die Hülse
den hinteren Bereich einer rohrförmigen Kraftübertragungseinrichtung
bildet, kann das Rohr ähnlich mit Öffnungen versehen und die Membranstützplatte mit dem Ventilkörper durch mindestens
einen Arm verbunden sein, der sich durch die öffnung erstreckt, wobei die Durchlaßeinrichtung dann eine Bohrung in diesem Arm
aufweist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 den Längsschnitt B-B in Fig. 2 eines erfindungsgemäßen
Bremskraftverstärkers mit Unterdruckbetätigung, dessen
Teile in zurückgezogener Stellung gezeigt sind und der mit dem hinteren Ende eines hydraulischen Hauptbremszylinders verbunden
ist;
Fig. 2 den senkrechten Querschnitt A-A gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 durch einen weiteren Bremskraftverstärker gemäß der Erfindung.
Der Bremskraftverstärker gemäß Fig. 1 und 2 weist eine vordere und eine hintere Gehäuseschale 1 bzw, 2 auf, die als
Kunststofformkörper so ausgebildet sind, daß sie längs ihres
radial äußeren Umfanges in Schnappeingriff 3 miteinander stehen, wobei zwischen ihnen eine keilförmige Ringausnehmung 4 gebildet
ist, in welcher ein Umfangswulst 5 einer flexiblen Hauptmembran 6 festgehalten ist. Die Hauptmembran 6 gehört zu einer axial beweglichen
Wand 7 ebenso wie eine als Kunststofformkörper ausgebildete Membranetutzplatte 8, die mit einem im wesentlichen zy-
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lindrischen Ventilkörper 9 in einem Stück ausgebildet ist. Die
Membranstützplatte 8 weist einen kegelstumpfförmigen Hauptteil
10 auf, der an seinem radial äußeren Umfang mit einem nach vorn weisenden Plansch 11 und an seinem radial inneren Umfang mit
dem hinteren Ende einer ersten Hülse 12 von elliptischem Querschnitt verbunden ist. Die Hülse 12 hat einen gleichmäßigen Abstand
nach außen gegenüber einer zweiten Hülse 13 von gleichfalls
elliptischem Querschnitt, wie Figo 2 zeigt» Die zweite Hülse 13 ist mit der hinteren Gehäuseschale 2 einstückig geformt
und erstreckt sich von dieser nach vorn. Die Kembranstützplatte 8 ist durch radial verlaufende Stege 15 von im wesentlichen
gleichmäßiger Dicke verstärkt, die den Plansch 11 mit dem
Ventilkörper 9 verbinden. Die erste Hülse 12 ist an ihrem vorderen Ende mittels einer einstückig mit ihr ausgebildeten ringförmigen,
elliptischen Scheibe 16 mit dem Ventilkörper verbunden.
Die vordere und hintere Gehäuseschale 1 und 2 sind im Betrieb durch zv/ei ortsfeste Kraftübertragungseinrichtungen in
Porm sich axial erstreckender Verbindungsglieder 17 miteinander verbunden, welche symmetrisch auf einem Durchmesser der Bremskraftverstärkerachse
und auf der Hauptachse der Ellipse der Hülsen 12 und 13 angeordnet sind,, Jedes Verbindungsglied 17
weist eine Verbindungsstange 18 auf, die an einer Stelle ihrer Längserstreckung einen verzahnten Bereich 19 hat, welcher in
einem gleichfalls verzahnten Bereich 20 im Innern einer axialen Bohrung 21 in einem entsprechenden Ansatz 22, der sich von der
hinteren Gehäuseschale 2 nach vorn erstreckt und zu dem die Hülse 13 tangential ist, gleitend aufgenommen ist» Durch das
Zusammenwirken zwischen den verzahnten Bereichen 19 und 20 wird einer Drehbewegung der Verbindungsstange 18 V>riderstand geleistet,
wenn eine entsprechende Mutter 23 auf einem vorderen Gewindeende 24 angezogen wird, um die zugehörige Verbindungsstange 18 an
einem plattenförmigen Plansch 25 eines hydraulischen Hauptbremszylinders
26 zu befestigen. Jede Verbindungsstange 18 ist an ihrem vorderen Ende in der Bohrung eines zugehörigen, sich nach
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vorn erstreckenden, rohrförmigen Vorsprungs 27 an der vorderen Gehäuseschale 1 gleitend aufgenommen und gegenüber den Gehäuseschalen 1 und 2 durch entsprechende Ringdichtungen 28 bzw. 29
abgedichtet. Am hinteren Ende ist jede Verbindungsstange 18 mittels
Nieten 30 an einer im wesentlichen viereckigen Zwischenplatte 31 aus Preßmetall befestigt, die zwei einander diametral
gegenüberliegende Verbindungsstangen 32 zum Verbinden der hinteren
Gehäuseschale 2 mit einem hier nicht gezeigten Fahrzeugrahmenteil trägt.
Die Kraftübertragungseinrichtung in Form der Verbindungsglieder 17 überträgt im Betrieb Reaktionskräfte vom Flansch 25
des Hauptbremszylinders 26 auf den Fahrzeugrahmen, um das Bremskraftverstärkergehäuse
von solchen Kräften zu entlasten.
Die Hauptmembran 6 ist an ihrem radial inneren Rand mit einer Rollmembran 33 von im Querschnitt elliptischer Gestalt
in einem Stück ausgebildet, die im Raum zwischen den beiden Hülsen 12 und 13 so angeordnet ist, daß sie von der inneren Oberfläche
der Hülse 12 zur äußeren Oberfläche der Hülse 13 abrollt, wenn die bewegliche \7and 7 gegenüber dem Bremskraftverstärkergehäuse
nach vorn bewegt wird. Die Rollmembran 33 ist gegenüber der Hülse 13 durch einen Umfangswulst 34, der in einer äußeren
ringförmigen Ausnehmung 35 am hinteren Ende der Hülse 13 aufgenommen ist, dauerhaft abgedichtet.
Der Ventilkörper 9 ist mit einer mehrfach abgesetzten durchgehenden Bohrung 36 versehen und mit einer mittleren Öffnung
in der hinteren Gehäuseschale 2 durch eine ringförmige Dichtung 37, die mit einer flexiblen, akkordeonartig gefalteten
Dichtmanschette 38 einstückig ausgebildet ist, gleitend abgedichtet. Die Dichtung ist dabei vom radial inneren Umfang der
Zwischenplatte 31 in ihrer Lage gehalten, in der Bohrung 36
ist eine erste ringförmige Ventilkammer 39 zwischen benachbarten
Stufen 40 und 41 und eine zweite ringförmige Ventilkammer 43 zwischen der Stufe 41 und einer weiteren, hinter der Stufe
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41 liegenden Stufe 42 begrenzt. Die Stufen 40, 41 und 42 haben
dabei in dieser Reihenfolge einen zunehmend größeren Durchmesser. Zwischen der ersten Ventilkammer 39 und einer hinteren
Bremskraftverstärkerkammer 44 besteht dabei eine dauernde Verbindung
über eine Durchlaßeinrichtung, zu der Bohrungen 45 und 46 in einem mit dem Ventilkörper 9 und dem obersten Steg 15
einstückig ausgebildeten, im wesentlichen L-förmigen Arm 47 ebenso wie eine längliche Ausnehmung 48 gehört, die in einem
Ende des Arms 47 ausgebildet und von einer mit dem Arm 47 verbundenen, langgestreckten platte 49 geschlossen ist. Der Arm
hat vorzugsweise eine größere Dicke als der Steg 15. Die Hauptmembran 6 ist gegenüber der Membranstützplatte 8 um eine am
hinteren Ende der Bohrung 46 vorgesehene öffnung 50 herum durch einen rohrförmigen Stopfen 51 abgedichtet„ Die Ventilkammer 43
steht mit einer vorderen Bremskraftverstärkerkammer 52 direkt
über eine radiale Öffnung 53 in der Wand des Ventilkörpers 9
in Verbindung.
In einem den kleinsten Durchmesser aufweisenden Bereich 55 der Bohrung 36 ist ein Ventilsteuerglied 54 mit eingezogener
Mitte verschiebbar, dessen zurückgezogene Stellung durch den Eingriff eines auf der eingezogenen Mitte sitzenden, mit Widerhaken
versehenen Anschlagsringes 56 mit dem hinteren Ende einer
in der Bohrung 36 ausgebildeten ringförmigen Ausnehmung 57 bestimmt
ist. Am vorderen Ende steht das Ventilsteuerglied 54 mit
einer elastomeren Reaktionsscheibe 58 in Eingriff, die hinter
dem Kopf eines Abgabegliedes 59 angeordnet ist, welches an seinem vorderen Ende mit einem Kolben 60 des Hauptbremszylinders
in Eingriff steht. Die Aufgabe der Reaktionsscheibe 58 liegt für den Fachmann auf der Hand0
Die Stufe 41 in der Bohrung 36 bildet den einen Ventilsitz
zum Zusammenwirken mit einem ringförmigen Ventilkopf 61 eines axial flexiblen Tellerventilgliedes 62, während ein zweiter,
hier nicht gezeigter Ventilsitz am hinteren Ende des Ventilsteuergliedes 54 ausgebildet ist, mit dem der Ventilkopf 61
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Ali
in bekannter V/eise gleichfalls in Eingriff bringbar ist. Durch das Tellerventilglied 62 sowie durch einen Luftfilter 64 erstreckt
sich eine pedalbetätigte Eingabestange 63 zum Eingriff mit dem Ventilsteuerglied 54.
Bei zurückgezogener Stellung der Eingabestange 63 nehmen die Teile die in Fig. 1 gezeigte Stellung ein, in die sie von
einer Schraubenfeder 65 vorgespannt sind. Da der Ventilkopf 61 dabei einen Abstand von der Stufe 41 hat, stehen die beiden
Bremskraftverstärkerkanunern 44 und 52 über die öffnung 50, die
Bohrung 46, die Ausnehmung 48, die Bohrung 45, die Ventilkammern 39 und 43 und die Öffnung 53 miteinander in Verbindung. Über
einen hier nicht gezeigten Vakuumanschluß in der vorderen Gehäuse schale 1 sind beide Kammern in diesem Zustand an Unterdruck
angeschlossen. Der Ventilkopf 61 steht mit dem zweiten Ventilsitz am Ventilsteuerglied 54 in Eingriff, um die Kammern
gegenüber der Umgebung abzuschließen. Bei der Vorwärtsbewegung der Eingabestange 63 tritt der Ventilkopf 61 mit der Stufe 41
in Eingrifi,. um die Ventilkammern 39 und 43 zu isolieren und
damit auch die Bremskraftverstärkerkammern 44 und 52 abzuschließen.
Bei der weiteren Vorwärtsbewegung der Eingabestange 63 wird das Ventilsteuerglied mit seinem zweiten Ventilsitz vom
Ventilkopf 61 weg bewegt, um eine Verbindung zwischen der Ventilkammer 39 und der Umgebung über den Luftfilter 64 herzustellen
und damit die hintere Bremskraftverstärkerkammer 44 an die Umgebung anzuschließen, so daß ein Druckunterschied auf die bewegliche
Wand 7 wirkt.
In Fig. 3 sind dem Bremskraftverstärker gemäß Fig. 1 entsprechende
Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Hauptunterschied zwischen dem Bremskraftverstärker gemäß Fig. 3
und dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten besteht darin, daß keine den Verbindungsstangen 18 äquivalente Verbindungselemente vorgesehen
Si^1UJId daß die Hülse 13 in diesem Fall nach vorn verlängert
ist und eine rohrförmige Kraftübertragungseinrichtung bildet, die die mittleren Bereiche der Gehäuseschalen 1 und 2
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miteinander verbindet. Die vordere Hälfte der Hülse 13 ist mit
drei in gleichen Winkelabständen vorgesehenen, sich axial erstreckenden Schlitzen 67 ausgebildet, in denen jeweils ein radialer
Arm 71 aufgenommen ist, welcher das vordere Ende der Hülse 12 der Membranstützplatte 8 mit dem vorderen Ende des
Ventilkörpers 9 einstückig verbindet. Einer dieser Arme 71, nämlich der in Fig. 3 gezeigte, geht in einen gestrichelt gezeigten
L-förmigen Arm 47' über, der mit Bohrungen 48 und 46 versehen ist, wobei das radial innere offene Ende der Bohrung
48 nach der Formgebung durch eine Kugel 78 verschlossen ist.
Die von den Schlitzen 67 in der vorderen Hälfte der Hülse 13 begrenzten Arme sind an ihren vorderen Enden mit äußeren
Ausnehmungen 66 versehen, die mit einem am radial inneren Umfang der vorderen Gehäuseschale 1 vorgesehenen inneren ringförmigen
Wulst 69 in Schnappeingriff stehen. Die Arme werden an der Gehäuseschale 1 von einem ringförmigen Metallhalter 70
festgehalten, der im Querschnitt im wesentlichen U-förmige Gestalt
hat.
Beide Ausführungsbeispiele gemäß Figo 1 und 3 kommen mit einem Minimum an Dichtungen zum Abschließen der vorderen
und hinteren Bremskraftverstärkerkammern 44 und 52 aus(obwohl
sie eine Kraftübertragungseinrichtung aufnehmen, die sich durch die bewegliche V,7and erstreckt.
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Claims (7)
1. !Bremskraftverstärker für eine Fahrzeugbremsanlage mit
einem—Verstärkergehäuse, einer das Gehäuse in zwei Kammern unterteilenden
beweglichen Wand, die eine Membranstützplatte aufweist, welche gegenüber dem Gehäuse an ihrem radial äußeren
Umfang durch eine flexible Membran abgedichtet ist, mit einem Abgabeglied, einem Ventilkörper und einer Einrichtung, die die
I'Iembranstützplatte mit dem Ventilkörper verbindet, wobei die
im Betrieb durch einen Druckunterschied zwischen den Kammern auf die bewegliche Wand aufgebrachte Kraft über den Ventilkorper
an das Abgabeglied übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand
(7) an ihrem radial inneren Rand direkt oder indirekt gegenüber der hinteren Gehäusewand (2) des Verstärkergehäuses durch eine
Dichtungseinrichtung (33, 34) abgedichtet ist, die radial außerhalb des Ventilkörpers (9) angeordnet ist, und daß eine Ventilkammer
(39) im Ventilkörper mit der hinteren Kammer (44) des
Bremskraftverstärkers über eine Durchlaßeinrichtung (459 46, 48)
verbunden ist, die in einer öffnung (50) endet, welche in der !•lembranstützplatte (8) radial außerhalb der Dichtungseinrichtung
angeordnet ist und in die hintere Kammer mündet«
2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Eembranstützplatte in an sich bekannter Weise einstückig mit dem Ventilkörper
verbunden ist, und daß die Durchlaßeinrichtung in der einstücki-
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— 2 —
gen Anordnung ausgebildet ist,
3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Wand des Gehäuses mit einer sich nach vorn erstreckenden Hülse (13)
versehen ist, die radial außerhalb des Ventilkörpers angeordnet ist, und daß die Dichtungseinrichtung eine Dichtung mit der
radial äußeren Oberfläche der Hülse herstellt»
4. Bremskraftverstärker nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichne t, daß die Dichtungseinrichtung eine Rollmembran (33) aufweist.
5. Bremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche
,
gekennzeichnet durch eine Kraftübertragungseinrichtung
(17; 13)ι die gegenüber dem Fahrzeug im Betrieb ortsfest ist und sich durch die bewegliche V/and von der vorderen
Gehäusewand (1) des Brenskrai'tverstärkergehäuses z\ir hinteren
Gehäusewanü erstreckt und radial innerhalb der Dichtungseinrichtung
angeordnet ist.
6. Bremskraftverstärker nach Anspruch 5 in Zusammenhang
mit Anspruch 3»
dadurch gekennzeichne t, daß die Kraftübertragungseinrichtung
ein oder mehrere Verbindungsglieder (17) aufweist, die sich durch die Bohrung in der Hülse (13) erstrecken«
7. Bremskraftverstärker nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 3»
dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungseinrichtung ein Rohr (13) aufweist, welches mit der beweglichen
Wand im wesentlichen koaxial angeordnet ist, wobei die Hülse den hinteren Bereich des Rohres bildet, daß die bewegliche
Wand radial außerhalb des Rohres angeordnet ist, daß das Rohr mit mindestens einer Öffnung (67) versehen ist, durch die
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sich ein Arm (71) erstreckt, der die Vorwärtsbewegung der
Membranstützplatte auf den Ventilkörper überträgt, und daß die Durchlaßeinrichtung eine Bohrung (48) in dem Arm aufweist.
03002?/080n
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