DE3114965C2 - - Google Patents
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- B60T13/24—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
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- B60T13/52—Vacuum systems indirect, i.e. vacuum booster units
- B60T13/57—Vacuum systems indirect, i.e. vacuum booster units characterised by constructional features of control valves
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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.
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