DE3114965C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Ein solcher Bremskraftverstärker ist aus der DE 30 42 096 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Bremskraftverstärker wird das Öffnen oder Schließen einer Ventilvorrichtung durch eine Betätigungsstange gesteuert, die mit einem Bremspedal mechanisch gekuppelt ist. Während eines Bremsvorganges wird der Atmosphärendruck in eine hintere Arbeitskammer eingeleitet, um eine Druckdifferenz zwischen der hinteren und der vorderen Arbeitskammer auf einen Arbeitskolben auszuüben und so eine Verstärkerfunktion zu erzielen. Wenn die Betätigung des Bremspedals aufhört, wird die hintere Arbeitskammer von der Verbindung mit der Atmosphäre ge­ trennt und mit der vorderen Arbeitskammer in Verbindung gebracht, was gestattet, den Arbeitskolben unter der Vor­ spannung einer Rückholfeder in seine unwirksame Stellung zurückzubringen.

Zum Verbessern des Ansprechens eines Bremskraftverstärkers wird bevorzugt, den Querschnitt eines Strömungsweges zwi­ schen der hinteren Arbeitskammer und der Atmosphäre und zwischen den beiden Arbeitskammern zu vergrößern oder die Hublänge der Ventilvorrichtung zu vergrößern. Wenn jedoch die Hublänge der Ventilvorrichtung vergrößert wird, um einen größeren Querschnitt des Strömungsweges zwischen den beiden Arbeitskammern zu erzielen, kommt es zu einer Ver­ größerung des unwirksamen Hubes des Bremspedals, das er­ forderlich ist, wenn das Bremspedal aus seiner unwirksamen Stellung heraus niedergedrückt wird, damit die Ventilvor­ richtung veranlaßt wird, die Verbindung zwischen den bei­ den Arbeitskammern zu unterbrechen. Das Bremsgefühl wird also verschlechtert.

Zum Überwinden dieser Schwierigkeit wird bei dem aus der DE 30 42 096 A1 bekannten Bremskraftverstärker die hintere Grenzstellung des Ventilstößels durch Anlage des Anschlag­ teils an der inneren Oberfläche des Gehäuses festgelegt, und die hintere Grenzstellung des Arbeitskolbens wird durch Anlage eines Puffers einer Membran an der Innenober­ fläche des Gehäuses festgelegt, so daß ein Ventilspiel in der unwirksamen Stellung des Bremskraftverstärkers festge­ legt wird. Das bedeutet, daß der Arbeitskolben in seiner hinteren Grenzstellung nicht an dem Anschlagteil anliegt. Demgemäß wird das Ventilspiel bei dem bekannten Brems­ kraftverstärker in der axialen Richtung durch die Länge von fünf Teilen bestimmt, nämlich durch den Arbeitskolben, das Gehäuse, den Ventilstößel, das Anschlagteil und die Membran, so daß der Fertigungsfehler für das Ventilspiel größer wird. Da bei dem bekannten Bremskraftverstärker die hintere Grenzstellung des Arbeitskolbens durch die Membran festgelegt wird, wird die Größe des Ventilspiels durch das Ausmaß der Verformung der Membran beeinflußt, und das Ven­ tilspiel ändert sich immer dann, wenn der Bremskraftver­ stärker betätigt wird. Es besteht deshalb die Möglichkeit, daß das Bremsgefühl doch verschlechtert wird.

Ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrie­ benen Bremskraftverstärker liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diesen Bremskraftverstärker so auszubilden, daß der möglichst kleine unwirksame Hub beim Betätigen des Bremskraftverstärkers genau eingehalten wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeich­ nenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale in Ver­ bindung mit den Oberbegriffsmerkmalen gelöst.

Bei dem Bremskraftverstärker nach der Erfindung ist das Anschlagteil so angeordnet, daß es als ein Begrenzungsteil dient, welches die hintere Grenzstellung des Arbeitskol­ bens und die hintere Grenzstellung des Ventilstößels fest­ legt. Bei dem Bremskraftverstärker nach der Erfindung wird das Ventilspiel durch die Länge von nur drei Teilen in der axialen Richtung bestimmt, nämlich durch die Länge des Ar­ beitskolbens, des Ventilstößels und des Anschlagteils. Es ist deshalb möglich, den Fertigungsfehler des Ventilspiels durch diese erfindungsgemäße Ausbildung zu verringern, und es ist möglich, den möglichst kleinen unwirksamen Hub beim Betätigen des Bremskraftverstärkers genau einzuhalten und so ein gutes Bremsgefühl aufrechtzuerhalten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden die Ge­ genstände der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Bremskraftver­ stärker, die

Fig. 2 und 3 Querschnitte nach den Linien II-II und III-III in Fig. 1, und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch wesentliche Teile, die gegenüber den in Fig. 1 dar­ gestellten abweichende Stellungen ein­ nehmen.

Fig. 1 zeigt ein geschlossenes Gehäuse 1, das aus einer vor­ deren Gehäusehälfte 2 und aus einer hinteren Gehäusehälfte 3 besteht, die aneinanderstoßend angeordnet sind und zwischen sich eine Membran 4 festhalten. Ein Arbeitskolben 5 ist inner­ halb des Gehäuses 1 angeordnet, und an seinem Umfang sowie an seiner hinteren Fläche ist der innere Umfangsrand der Membran 4 befestigt. Die Kombination aus dem Arbeitskolben 5 und der Membran 4 teilt das Innere des Gehäuses 1 in eine vordere Arbeitskammer 6 und in eine hintere Arbeitskammer 7. Der Arbeitskol­ ben 5 hat einen sich nach hinten erstreckenden zylindrischen Teil 8, der sich verschiebbar durch eine Öffnung erstreckt, welche in der hinteren Gehäusehälfte 3 gebildet ist, wobei eine Dichtung 9 zwischen dem zylindrischen Teil und der Öff­ nung angeordnet ist. Eine Rückholfeder 10 erstreckt sich zwi­ schen der vorderen Fläche des Arbeitskolbens 5 und einer Stirnwand der vorderen Arbeitskammer 6, so daß der Arbeits­ kolben 5 nach hinten gedrückt wird, bis eine an dem Innenum­ fang der Membran 4 gebildete Wulst 11 an der hinteren Gehäuse­ hälfte 3 anliegt. Eine Öffnung 12 ist mittig in der vorderen Fläche des Arbeitskolbens 5 gebildet, und eine angetriebene Stange 13 hat ein hinteres Ende 14, das verschiebbar in der Öffnung 12 sitzt. Das vordere Ende der angetriebenen Stange 13 erstreckt sich durch die Stirnwand der vorderen Arbeits­ kammer 6, wobei es durch eine Dichtung 15 hermetisch abgedich­ tet ist, und überträgt eine Ausgangskraft auf einen nicht dargestellten Hauptbremszylinder. Ein Unterdruckrohr 16 ist mit einer Unterdruckquelle, beispielsweise einem Luft­ ansaugrohr eines Motors od. dgl., verbunden und mündet an seinem anderen Ende in der Stirnwand der vorderen Arbeits­ kammer 6. Ein Verbindungweg 17 erstreckt sich durch den Arbeitskolben 5 und mündet im Innern des zylindrischen Teils 8. Ein weiterer Verbindungsweg 18 ist vorgesehen, um eine Verbindung zwischen der hinteren Arbeitskammer 7 und einer inneren Kammer 19 herzustellen, die mit der Öffnung 12 in Verbindung steht.

Eine Betätigungsstange 20 erstreckt sich über einen Luft­ reiniger 21 in den zylindrischen Teil 8. Die Betätigungs­ stange 20 ist durch die hintere Öffnung des zylindrischen Teils 8 eingeführt, und ihr inneres Ende ist als eine Kugel 22 ausgebildet, um die das hintere Ende eines Ventilstößels 23 verstemmt ist. Der Ventilstößel 23 ist innerhalb der inneren Kammer 19 verschiebbar angeordnet. Das hintere Ende der Betätigungsstange 20 ist mit einem nicht dargestellten Bremspedal verbunden, durch das sie bewegt wird. Ein Ventil­ teil 24 umgibt die Betätigungsstange 20 an einer Stelle hinterhalb der Kugel 22 und weist eine zylin­ drische Platte auf, die mit einem elastischen Material, wie beispielsweise Gummi, bedeckt ist. Es hat ein hinteres Ende 25 mit größerem Durchmesser, das an der Innenseite des zylindrischen Teils 8 an einer Stelle zwischen dessen Enden befestigt ist. Eine Ventilrückholfeder 26 ist zwischen einem Widerlager 28, das an einem Zwischenflansch 27 der Betäti­ gungsstange 20 befestigt ist, und dem hinteren Ende 25 des Ventilteils 24 angeordnet. Eine Ventilvorspannfeder 29 ist zwischen einer hinteren Schulter 24a des Ventilteils 24 und dem vorderen Rand des Widerlagers 28 angeordnet. Eine Reak­ tionsscheibe 30, die aus einem Material, wie beispielsweise Gummi, besteht, ist über der hinteren Fläche des hinteren Endes 14 der angetriebenen Stange 13 innerhalb der Öffnung 12 in einem kleinen Abstand von dem Ventilstößel 23 angeordnet und trennt die innere Kammer 19 von der vorderen Arbeits­ kammer 6.

Ein Anschlagteil 31 in Form einer ebenen Platte ist in eine Öffnung 32 eingeführt, die sich diametral durch den Arbeits­ kolben 5 erstreckt, und ist mit einer im Querschnitt U-förmi­ gen Nut 33 versehen (Fig. 2), in der der Ventilstößel 23 verschiebbar aufgenommen ist. Die entgegengesetzten Enden des Anschlagteils 31 ragen aus der Öffnung 32 hervor und sind mit der Wulst 11 der Membran 4 an deren Innenumfang verbunden. Gemäß Fig. 3 ist das Anschlagteil 31 in der Öff­ nung 32 so angeordnet, daß es um eine Strecke l in der axialen Richtung des Arbeitskolbens 5 innerhalb der Öffnung 32 verschoben werden kann.

Wenn der Bremskraftverstärker unwirksam ist, wird der Ar­ beitskolben 5 durch die Rückholfeder 10 in seine in Fig. 1 gezeigte rechte Stellung gedrückt, wodurch die Wulst 11 der Membran 4 federnd an der Innenfläche der hinteren Gehäuse­ hälfte 3 anliegt. In diesem Zustand wird das Anschlagteil 31, das mit der Wulst 11 verbunden ist, elastisch gegen die vor­ dere Stirnfläche der Öffnung 32 und die dazu koplanare hin­ tere Fläche des Arbeitskolbens 5 gedrückt, wie es in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist. Andererseits wird der Ventilstößel 23 durch die Ventilrückholfeder 26 in Fig. 1 nach rechts ge­ drückt, und zwar zusammen mit der Betätigungsstange 20, so daß ein Anschlag 23a an dem Ventilstößel 23 dann eine Stel­ lung einnimmt, in der er an dem Anschlagteil 31 anliegt. In diesem Zustand wird das Ventilteil 24 durch die Ventilvor­ spannfeder 29 federnd gegen einen Ventilsitz 34 gedrückt, der in dem hinteren Ende des Ventilstößels 23 gebildet ist, wodurch eine Verbindung zwischen der Atmosphärenseite eines Schaftteils des Ventilteils 24 und der inneren Kammer 19 um den Ventilstößel 23 herum vollständig unterbrochen wird. Das Ventilteil 24 wird elastisch gegen einen Ventilsitz 35 gedrückt, der in dem Arbeitskolben 5 gebildet ist, oder ist dazu entgegengesetzt mit einem kleinen Abstand von dem Ven­ tilsitz 35 angeordnet.

Wenn das Bremspedal in diesem unwirksamen Zustand niederge­ drückt wird, um die Betätigungsstange 20 entgegen der Wir­ kung der Ventilrückholfeder 26 nach vorne zu treiben, wird das Ventilteil 24 elastisch in volle Anlage an den Ventil­ sitz 35 getrieben, wodurch eine Verbindung zwischen dem Ver­ bindungweg 17 und der inneren Kammer 19 oder zwischen beiden Arbeitskammern 6 und 7 unterbrochen wird. Anschließend, wenn sich der in dem Ventilstößel 23 gebildete Ventilsitz 34 von dem vorderen Rand des Ventilteils 24 wegbewegt, um die Luft über die innere Kammer 19 und den anderen Verbindungweg 18 in die hintere Arbeitskammer 7 einzulassen, wird der Arbeitskolben 5 entgegen der Wirkung der Rückholfeder 10 nach vorne ge­ trieben, wodurch bewirkt wird, daß die angetriebene Stange 13 den Hauptbremszylinder betätigt, damit diesem Bremsflüs­ sigkeitsdruck zugeführt wird. Die maximale Hublänge der Ven­ tilvorrichtung wird durch einen Abstand l′ zwischen dem Anschlag 23a und einer in dem Arbeitskolben 5 gebildeten Schulter 5a festgelegt (vgl. Fig. 1).

Wenn das Bremspedal losgelassen wird, bewegt sich der Ventil­ stößel 23 zusammen mit der Betätigungsstange 20 relativ zu dem Arbeitskolben 5 unter der Federkraft der Ventilrückhol­ feder 26 nach rechts. Gemäß Fig. 4 bewegt sich dann der An­ schlag 23a an dem Ventilstößel 23 in Anlage an dem Anschlag­ teil 31 und drückt letzteres federnd gegen die hintere Stirn­ fläche der Öffnung 32. Daraufhin liegt der Ventilsitz 34 des Ventilstößels 23 an dem Ventilteil 24 an und unterbricht eine Verbindung zwischen der hinteren Arbeitskammer 7 und der Atmosphäre und bewirkt, daß sich das Ventilteil 24 von dem Ventilsitz 35 wegbewegt, um eine Verbindung zwischen beiden Arbeitskammern 6, 7 herzustellen. Darüber hinaus wird der Spalt zwischen dem Ventilteil 24 und dem Ventilsitz 35 in einem Ausmaß vergrößert, das der Strecke l innerhalb der Öff­ nung 32 des Anschlagteils 31 entspricht, und zwar im Ver­ gleich zu dem unwirksamen Zustand des Bremskraftverstärkers. Infolgedessen steht die hintere Arbeitskammer 7 mit der vor­ deren Arbeitskammer 6 über einen Strömungsweg in Verbindung, der eine größere Querschnittsfläche hat, was gestattet, den Druck in der hinteren Arbeitskammer 7 auf denselben Druck zu ver­ ringern, der in der vorderen Arbeitskammer 6 vorherrscht. Infolgedessen wird der Arbeitskolben 5 durch die Federkraft der Rückholfeder 10 schnell in seine ursprüngliche Stellung zurückgeführt.

In dem in Fig. 4 gezeigten Zustand, in welchem der Arbeits­ kolben 5 durch die Rückholfeder 10 nach rechts und die Wulst 11 der Membran 4 federnd gegen die hintere Gehäusehälfte 3 gedrückt ist, hört das Anschlagteil 31 auf, sich nach hinten zu bewegen, wobei gleichzeitig eine Bewegung des Ventil­ stößels 23 nach hinten gestoppt wird. Andererseits bewegt sich der Arbeitskolben 5 weiter nach hinten, bis die vordere Stirnfläche des Anschlagteils 31 an der vorderen Stirnfläche der Öffnung 32 und der hinteren Fläche des Arbeitskolbens 5 anliegt, bevor dieser zum Halten kommt, so daß der Abstand zwischen dem Ventilteil 24 und dem Ventilsitz 35 um die Strecke l verringert wird, was in Fig. 1 gezeigt ist. In die­ sem Zustand sitzt das Ventilteil 24 auf dem Ventilsitz 35 oder befindet sich diesem gegenüber und weist einen kleinen Abstand von ihm auf. Wenn das Bremspedal wieder niederge­ drückt wird, um den Bremskraftverstärker zu betätigen, wird demgemäß der Hydraulikkreis durch die Ventilvorrichtung so­ fort umgeschaltet. Auf diese Weise wird ein zufriedenstellen­ des Bremsgefühl gewährleistet, obgleich eine größere Hublänge zwischen dem Ventilteil 24 und dem Ventilsitz 35 während der Rückwärtsbewegung des Arbeitskolbens 5 vorhanden ist.

Claims (3)

1. Bremskraftverstärker mit einem Arbeitskolben (5) in einem geschlossenen Gehäuse (1), der über die Bewegung einer Be­ tätigungsstange (20), die mit einem Bremspedal mechanisch ge­ kuppelt ist, durch eine Ventilvorrichtung gesteuert wird, die einen mit der Betätigungsstange verbundenen Ventilstößel (23) und ein Anschlagteil (31) aufweist, das relativ zu dem Arbeits­ kolben (5) und relativ zu dem Ventilstößel (23) begrenzt axial bewegbar und so angeordnet ist, daß es sich in einer zurück­ gezogenen, unwirksamen Stellung des Arbeitskolbens (5) an seiner Rückseite an dem Gehäuse (1) oder einem daran be­ festigten Auflager abstützt und den Ventilstößel (23) in einer hinteren Grenzstellung hält, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der hinteren Grenzstellung des Ventilstößels (23) das Anschlagteil (31) auch eine hin­ tere Grenzstellung des Arbeitskolbens (5) festlegt, in der dieser an der Vorderseite des Anschlagteils (31) anliegt.

2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Anschlagteil (31) die Form einer ebenen Platte hat, die eine im Querschnitt U-förmige Nut (33) aufweist, in die der Ventilstößel (23) einfaßt.

3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, mit einer an dem Arbeitskolben (5) befestigten Membran (4), an deren Innenumfang eine Wulst (11) gebildet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich das Anschlagteil (31) mit seinen diametral entgegengesetzten Enden über die Wulst (11) an der Innenfläche des Gehäuses (1) oder dem Auflager abstützt.