DE3327223A1

DE3327223A1 - Vakuumbetriebener bremskraftverstaerker

Info

Publication number: DE3327223A1
Application number: DE19833327223
Authority: DE
Inventors: Wilfried 6234 Hattersheim Wagner
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1983-07-28
Filing date: 1983-07-28
Publication date: 1985-02-07
Also published as: DE3327223C2

Description

Vakuumbetriebener Bremskraftverstärker
Die Erfindung betrifft einen vakuumbetriebenen Bremskraftverstärker mit einem gegenüber dem Verstärkergehäuse abgedichteten Verstärker kolben und einer mit einem Bremspedal gekoppelten Kolbenstange zum Betätigen eines Doppelventils, durch welches eine Arbeitskammer des Bremskraftverstärkers wahlweise mit Unterdruck oder höheren Differenzdruck verbindbar ist, in dem ein erstes Ventil durch einen Ventilsitz am Verstärkerkolben und ein in Richtung des Ventilsitzes vorgespanntes Tellerventil und ein zweites Ventil durch dasselbe Tellerventil und einem mit der Kolbenstange verbundenen Ventilkolben gebildet ist, wobei der Verstärkerkolben mit einem ersten Steuergehäuseteil in Wirkverbindung steht, das seinerseits an einem zweiten Steuergehäuseteil geführt ist, nach Patent (Patentanmeldung P 3318744.4).
Durch die Erfindung nach der Hauptanmeldung ist ein Bremskraftverstärker geschaffen, bei dem bei Betätigung sofort und ohne Leerweg eine Ausgangskraft erzeugt wird, und bei dem gleichzeitig eine Verbesserung der Ansprech- bzw. Lösezeit erreicht wurde. Weiterhin ist bei diesem Bremskraftverstärker die Montage verbilligt worden, da dieser einen besonders einfachen Aufbau seiner einzelnen Baugruppen aufweist.
Schließlich wurde ein besonders kleiner und leichter Bremskraftverstärker geschaffen, bei dem der angeschlossene Hauptzylinder zumindest teilweise in das Aggregatgehäuse des Bremsgerätes einbaubar ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Abdichtung der beiden Steuergehäuseteile zueinander zu verbessern und dabei zusätzlich den Einfluß des atmosphärischen Druckes auf die außenliegenden Flächen des Tellerventils zu verringern und damit insbesondere auch die Funktionscharakteristik des Verstärkers zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das ringförmige Tellerventil an seinem der Dichtfläche abgekehrten Abschnitt einen umlaufenden, radial über den letzten Abschnitt nach außen zu abstehenden Kragen oder eine ringförmige Dichtlippe aufweist, die im eingebauten Zustand an der Innenfläche des zweiten Steuergehäuseteils dichtend anliegt, wobei das Tellerventil selbst an seiner Ringfläche am letzten Abschnitt vom ersten Steuergehäuseteil umgriffen und gehalten ist.
Vorzugsweise liegt in Lösestellung das erste Steuergehäuseteil über den Ventildichtsitz an der Dichtfläche des Tellerventils an, wobei das Tellerventil auf seiner der Dichtfläche abgewandten Seite einen Anschlag aufweist, der unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer Hülse, deren radial nach außen zu abstehende Nasen an mit diesen korrespondierenden Nocken am zweiten Steuergehäuseteil anliegt, seinerseits von einem Dichtring umschlossen ist, der vom Verstärkergehäuseteil gehalten ist, wobei die beiden Ventile geschlossen sind, so daß bei Betätigung der Kolbenstange das zweite Ventil ohne Leerwegverlust abhebt.
Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu, eine davon ist in der anhängenden Zeichnung näher dargestellt.
Fig. 1 zeigt den Längsschnitt durch einen vakuumbetriebenen Vakuumbremskraftverstärker Fig. 2 den Federring gemäß Fig. 1 in der Draufsicht und Fig. 3 die Steuergehäuse-Baugruppe im Längsschnitt (stark vergrößert) Fig. 4 und das Tellerventil im Längsschnitt (stark vergrößert).
Wie die Schnittzeichnung zeigt, besteht der Bremskraftverstärker im wesentlichen aus dem zweiteiligen Verstärkergehäuse 7, 22, der den Gehäuseinnenraum in die Kammern 20, 23 aufteilenden Rollmembrane 18, dem Membranteller 19, dem Vakuumanschluß 24, der mit dem nicht näher dargestellten Hauptzylinder zusammenwirkenden Gerätefeder 25, den beiden Steuergehäuseteilen 2, 4, dem Tellerventil 1, dem Ventilkolben 16, der Gummireaktionsscheibe 30, der Kolbenstange 14 und der Druckstange 29.
Die Gerätefeder 25 drückt den Membranteller 19 mit dem ersten Steuergehäuseteil 2 über den Dichtsitz 12 an das Tellerventil 1 bzw. die Dichtfläche 11 und über den zweiten Steuergehäuseteil 4 gegen das Verstärkergehäuseteil 7, wozu sich die Gerätefeder 25 über den Flansch 26 auf dem ersten Steuergehäuseteil 2 abstützt.
Das Tellerventil 1 hat auf der der Dichtfläche 11 abgewandten Seite einen Anschlag 8, der in Lösestellung über die Hülse 36 im Steuergehäuseteil 4 anschlägt. Das Steuergehäuseteil 4 seinerseits liegt vorzugsweise am Dichtring 5 an und hat somit eine fest definierte hintere Stellung. In dieser Stellung wird der Dichtsitz 9 am Ventilkolben 16 sowie der Dichtsitz 12 im Steuergehäuseteil 2 des zweiteiligen Steuergehäuses 2, 4 gegen die Dichtfläche 11 des Tellerventils 1 gedrückt. Dadurch kann bei Betätigung der Kolbenstange 14 der Ventilkolbendichtsitz 9 sofort abheben und das Gerät spricht ohne Leerweg an.
Bei Betätigung der Kolbenstange 14 läuft das erste Steuergehäuseteil 2 vor, bis der Anschlag 3 das zweite Steuergehäuseteil 4 mitnimmt. Die Lauffläche für den Dichtring 5 ist somit entsprechend kurz ausgebildet. Die beiden Steuergehäuseteile 2, 4 werden durch die Dichtkante 40 des Tellerventils 1 gegeneinander abgedichtet.
Der Ventilkolben 16 ist nicht mit der Scheibe 6, die zur Einstellung der Geräteübersetzung dient, fest verbunden, da der Anschlag 3 den Öffnungsweg des Ventilkolbens 16 begrenzt. Durch Ineinanderschachteln der beiden Steuergehäuseteile 2, 4 wird eine große Führungslänge erreicht und somit ein Ausknicken oder Klemmen der Steuergehäuseteile 2, 4 verhindert.
Die beiden Steuergehäuseteile 2, 4 machen eine Relativbewegung zueinander, und zwar beim Ansprechen des Gerätes, und wenn das Gerät in seine hintere Stellung zurückgelaufen ist. Während der gesamten sonstigen Funktion stehen die beiden Steuergehäuseteile 2, 4 relativ zueinander still.
Da sich in der Lösestellung die Gerätefeder 25 und die Kolbenstangenrückholfeder 10 über die Dichtfläche 11 am Tellerventil 1 abstützen, sind die Dichtsitze 9 und 12 vorzugsweise so ausgebildet, daß nach ca. 0,2 mm Verformung des Gummis, eine vergleichsweise große Fläche zum Tragen kommt, um eine Schädigung des Werkstoffs zu vermeiden. Die Begrenzung des Relativweges der beiden Steuergehäuseteile 2, 4 am Anschlag 3 übernimmt ein Federring 17, der von der Seite her aufgesteckt wird.
Das zweite Steuergehäuseteil 4 liegt in der Lösestellung mit seinem Kragen 28 am im Verstärkergehäuseteil 7 eingepreßten Dichtring 5 mit Anschlag 27 an, wobei das Tellerventil 1 mit dem Anschlag 8 über die Hülse 36 im Steuergehäuseteil 4 anschlägt. Der Dichtsitz 9 des Ventilkolbens 16 wird von der Feder 10 an die Tellerventildichtfläche 11 angedrückt, wobei der Dichtsitz 12 des Steuergehäuseteils 2 von der Gerätefeder 25 über den Flansch 26 an die Dichtfläche 11 des Tellerventils 1 gedrückt wird. In der in der Zeichnung dargestellten Lage der beiden Steuergehäuseteile 2, 4 herrscht in den Kammern 20, 23 Druckausgleich.
Bei Betätigung wird an der Kolbenstange 14 eine Bewegung in Pfeilrichtung A erzeugt, so daß der Ventilkolbendichtsitz 9 von der Tellerventildichtfläche 11 abhebt und atmosphärischer Druck in die Kammer 20 einströmt. Durch die entstehende Druckdifferenz zwischen den Kammern 20, 23 entsteht eine Kraft, die den ersten Steuergehäuseteil 2 in Richtung auf den nicht näher dargestellten Hauptzylinder treibt. Die Reaktionskraft zum Dosieren des Gerätes wird über eine Gummireaktionsscheibe 30 auf die Kolbenstange 14 ubertragen.
Der Steuergehäusedichtsitz 12 wird von der Tellerventildichtfläche 11 des Tellerventils 1, das mit dem Steuergehäuseteil 2 mitläuft in der ersten Bewegungsphase dichtgehalten, indem sich die Feder 15 über den Steuergehäusedichtsitz 12 abstützt, bis die Dichtsitze 12 und 9 in die sogenannte Schnüffelstellung eintreten.
Das Steuergehäuse 4 bleibt bei Betätigung zunächst stehen, bis es von einem Federring 17 über einen Anschlag 3 mitgenommen wird. Die Feder 41 unterstützt von der Feder 15 hält die beiden Steuergehäuseteile 2, 4 nach dieser Relativbewegung nun in dieser Stellung fest.
Während des Lösens wird die Kraft an der Kolbenstange 14 weggenommen, so daß die Feder 10 den Ventilkolben 16 mit Dichtsitz 9 zurückdrücken kann, bis der Steuergehäusedichtsitz 12 öffnet. Der Öffnungsweg wird durch den Anschlag 3 der beiden Steuergehäuseteile 2, 4 begrenzt. Der atmosphärische Druck kann nun aus der Kammer 20 über die Kanäle 31, 32 abgesaugt werden. Der Steuergehäusedichtsitz bleibt so lange geöffnet, bis das Gerät ganz zurückgefahren ist und der Steuergehuseteil 4 mit seinem Kragen 28 am Anschlag 27 anliegt und der Steuergehäusedichtsitz 12 von der Gerätefeder 25 zurückgedrückt wird. Die beiden Steuergehäuseteile 2, 4 fahren dabei ineinander und der Anschlag 3 wird freigegeben, so daß das Gerät sich nun in Lösestellung befindet.
Der Ventilkolben 16 weist an seinem der Kolbenstange 14 abgewandten Ende eine kugelabschnittsförmige Stirnfläche 42 auf; mit der er an der Scheibe 6 anliegt, wodurch ein Klemmen der Scheibe 6 in ihrer Führung im Steuergehäuseteil 2 vermieden wird.
Bei der Montage wird die Kolbenstange 14 zusammen mit der Hülse 36, dem Tellerventil 1, dem Ventilkolben 16 und der Feder 41 und 15 in das Steuergehäuseteil 2 eingeschoben, wobei sich der Bund 43 an den sich radial nach innen zu von der Hülse 36 erstreckenden Nasen 44 abstützt, so daß über die Kolbenstange 14 die Hülse 36 mit Tellerventil 1 und Feder 41 und 15 mit Kraft eingeschoben werden können. In der Montage-Endphase wird das Steuergehäuseteil 4 auf das Steuergehäuseteil 2 aufgeschoben, wobei die Nasen 45 am Steuergehäuseteil 4 an der Hülse 36 anschlagen und die Feder 41 und 15 auf Vorspannung halten. Mit Hilfe des Federringes 17 werden schließlich die beiden Steuergehäuseteile 2, 4 zueinander arretiert.
Ein besonderer Vorteil des Tellerventils 1 besteht darin, daß dieses einerseits am ersten Steuergehäuseteil 2 gehalten und geführt ist und mit einr ringförmigen Lippe 40 an der zylindrischen Innenwand des zweiten Steuergehäuseteils 4 dichtend anliegt, so daß ein zusätzlicher Dichtring, der die beiden Steuergehäuseteile 2, 4 gegeneinander abdichtet, eingespart wird.
Das Tellerventil 1 weist die vier Abschnitte A, B, C, D auf, wobei der Abschnitt A an seiner Stirnfläche die Dichtfläche 11 bildet, die sowohl mit der Dichtkante 9 des Ventilkolbens 16 als auch mit der Dichtkante 12 des ersten Steuergehäuseteils 2 zusammenwirkt. Der dem Abschnitt A diametral gegenüberliegende, das andere Ende des Tellerventils 1 bildende Abschnitt D hat im wesentlichen eine rechteckige Querschnittsfläche, wobei ein ringförmiger Kragen oder Dichtlippe 40 radial nach außen zu hervorsteht, die bei eingebautem Tellerventil 1 dichtend an der zylindrischen Innenfläche 46 des zweiten Steuergehäuseteils 4 anliegt. Mit seiner radial außenliegenden, zylindrischen Dichtfläche 47 liegt der Abschnitt D des Tellerventils fest am ersten Steuergehäuseteil 2 an; ein besonderer Spannflansch 48, der im übrigen dazu dient, die Feder 41 abzustützen, liegt an der Innenfläche des Abschnitts D an und drückt diesen Teil des Tellerventils fest gegen seinen Sitz am ersten Steuergehäuseteil 2. Die Abschnitte B und C bilden zusammen einen Faltenbalg, so daß die Gesamtlänge L des Tellerventils 1 durch Krafteinwirkung in axialer Richtung veränderbar ist.
Um die Kraft, die durch den Atmosphärendruck auf den hinteren Teil des Steuergehäuseteils 4 einwirkt, möglichst klein zu halten, ist die Abdichtung des Tellerventils 1 gegenüber dem Steuergehäuseteil 4 radial weit nach außen verlegt und wird dort von einer Dichtlippe 40 besorgt. Das Tellerventil 1 selbst sitzt dichtend am ersten Steuergehäuseteil 2. Durch diese Anordnung wird die atmosphärische Kraft sehr klein und kann durch die Feder 41 vollständig kompensiert werden.

Claims

Patentansprüche fl.Jvakuumbetriebener Bremskraftverstärker mit einem gegenüber über dem Verstärkergehäuse (7, 22) abgedichteten Verstärkerkolben (19) und einer mit einem Bremspedal gekoppelten Kolbenstange (14) zum Betätigen eines Doppelventils (11, 9 bzw. 11, 12) durch welches eine Arbeitskammer (20) des Bremskraftverstärkers wahlweise mit Unterdruck oder höherem Differenzdruck verbindbar ist, in dem ein erstes Ventil (11, 12) durch einen Ventilsitz (12) am Verstärkerkolben (2, 18, 19, 26) und ein in Richtung des Ventilsitzes (11) vorgespanntes Tellerventil (1) und ein zweites Ventil (9, 11) durch dasselbe Tellerventil (1) und einem mit der Kolbenstange (14) verbundenen Ventilkolben (16, 9) gebildet ist, wobei der Verstärkerkolben (19) mit einem ersten Steuergehäuseteil (2) in Wirkverbindung steht, das seinerseits an einem zweiten Steuergehäuseteil (4) geführt ist, nach Patent (Patentanmeldung P 3318744.4), dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das ringförmige Tellerventil (1) an seinem der Dichtfläche (11) abgekehrten Abschnitt (D) einen umlaufenden, radial über diesen Abschnitt (D) nach außen zu abstehenden Kragen oder eine ringförmige Dichtlippe (40) aufweist, die im eingebauten Zustand an der Innenfläche (46) des zweiten Steuergehäuseteils (4) dichtend anliegt, wobei das Tellerventil (1) selbst an seiner Ringfläche (47) am Abschnitt (D) vom ersten Steuergehäuseteil (2) umgriffen und gehalten ist.
2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in Lösestellung das erste Steuergehäuseteil (2) über den Ventildichtsitz (12) an der Dichtfläche (11) des Tellerventils (1) anliegt und das Tellerventil (1) auf seiner der Dichtfläche (11) abgewandten Seite einen Anschlag (8) aufweist, der unter Zwischenschaltung einer Hülse (36), deren radial nach außen zu abstehende Nasen (49) an mit diesen korrespondierenden Nocken (45) am zweiten Steuergehäuseteil (4) anliegt, seinerseits von einem Dichtring (5) umschlossen ist, der vom Verstärkergehäuseteil (7) gehalten ist, wobei die beiden Ventile (9, 11 bzw. 12, 11) geschlossen sind, so daß bei Betätigung der Kolbenstange (14) das zweite Ventil (9, 11) ohne Leerwegverlust abhebt.