DE3210125C2 - Bremskraftverstärker für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Abstract

Bremskraftverstärker für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs. Der Bremskraftverstärker umfaßt ein Gehäuse und eine druckempfindliche, flexible Membran, die den Gehäuse innenraum in eine Saugkammer und eine Gegendruckkammer unterteilen. An der Membran ist ein aus einem Kunststoff hergestellter Kolben befestigt, in dem ein Luftventil und ein Steuerventil angeordnet sind, die mittels einer Stoßstange betätigt werden, die vom Fahrer des Kraftfahrzeugs mit Hilfe eines Bremspedals oder eines ähnlichen Betätigungselementes betätigt wird. Ein aus einem metallischen Werkstoff hergestellter Riegel dient dazu, das Luftventil am Kolben zu halten bzw. zu sichern. Der Riegel weist zwei äußere Arme auf, an deren Endabschnitten Halteelemente aus Gummi angebracht sind, so daß der Riegel den Kunststoffkolben nicht beschädigt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremskraftverstärker für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein Bremskraftverstärker mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 gehört aufgrund der nicht vorveröffentlichten, jedoch prioritätsälteren DE-OS 30 42 G96 zum Stand der Technik. Der in diesem Sinne als bekannt geltende Bremskraftverstärker umfaßt ein Gehäuse und eine druckempfindliche, flexible Membran, die den Gehäuseinnenraum in eine Saugkammer und eine Gegendruckkammer unterteilt An der Membran ist ein Kolben angebracht, in dem ein Luftventil und sin Steuerventil angeordnet sind, die mittels

ίο einer Stoßstange betätigt werden können, die wl derum vom Fahrer des Kraftfahrzeugs, in dem sich der Bremskraftverstärker befindet, mit Hilfe eines Bremspedals oder eines ähnlichen Betätigungselementes betätigt wird. Das Steuerventil befindet sich zwischen der Saugkammer und der Gegenaruckkammer und ist normaler- \ -eise offen, so daß die Drücke in diesen beiden Kammern gleich sind und die Membran von der Kraft einer Rückstellfeder in einer der gelösten Bremse bzw. der nicht betätigten Bremse zugeordneten Stellung gehalten wird. Das Luftventil ist normalerweise geschlossen, so daß dann die Gegendruckkammer von der umgebenden Atmosphäre getrennt ist Wenn die Stoßstange betätigt wird, wird das Steuerventil geschlossen, so daß es die Gegendruckkammer von der Saugkammer trennt, und wird das Luftventil geöffnet, so daß sich in der Gegendruckkammer der atmosphärische Druck aufbaut. Die Membran wird dann aufgrund der Druckdifferenz zwischen der S. -ugkammer und der Gegendruckkammer entgegen der Kraft der Rückstellfeder verlagen bzw. ausgelenkt. Bei diesem Bremskraftverstärker dient zum Halten bzw. Sichern des Luftventils im Kolben ein Keil bzw. Riegel, der mit inneren, ersten Armen, die das Luftventil lose halten, sowie äußeren, zweiten Armen versehen ist, die die Kolbenaußenseite lose umschließen. Der Kolben wird üblicherweise aus einem Kunststoff hergestellt, wogegen der Riegel üblicherweise aus einem metallischen Werkstoff hergestellt wird, so daß die Gefahr besteht, daß während längeren Betriebes der Kolben vom Riegel beschädigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Bremskraftverstärker gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch I derart auszubilder, daß dessen Riegel den Kolben nicht beschädigen kann. Dabei soll ferner möglichst dafür gesorgt sein, daß die Riegeleinrichtung nicht nur das Luftventil im Kolben hält, sondern auch den Kolben bei nicht betätigter Bremse in seiner Lage und Ausrichtung sichert und hält. Ferner soll möglichst das Problem des Festfressens des Riegels behoben sein.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Bremskraftverstärker gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet.

Da beim erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker die zweiten gabelförmigen Arme mit Halteelementen aus einem elastischen Werkstoff versehen sind, ist es möglich, jegliche Beschädigung des Kolbens zu verhindern, die andernfalls auftreten könnte, sofern der Kolben aus Kunststoff besteht. Die Halteelemente können so geformt sein, daß sie bei nicht betätigter Bremse in Eingnff mit bzw. in Anlage an dem Gehäuse stehen, so daß sie die Funktion erfüllen, die Lage und Ausrichtung des Kolbens zusammen mit dem Polster aufrechtzuhalten.
Die Erfindung ist anhand der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker;

Fig.2 einen Querschnitt durch den Bremskraftverstärker gemäß Fig. 1, wobei insbesondere die Ausbildung eines Riegels dargestellt ist;

F i g. 3 einen F i g. 2 ähnlichen Querschnitt, der einen anders ausgebildeten Riegel zeigt; und

F i g. 4 eine Seitenansicht des Riegels.

Im folgenden wird zunächst auf F i g. 1 eingegangen, die einen Bremskraftverstärker zeigt, der ein Gehäuse aufweist das ve; zwei Gehäusehälften 1 und 2 gebildet wird, die an ihren Außenrändern miteinander verbunden sind und einen Gehäuseinnenraum 3 umschließen. Innerhdb des Gehäuses ist eine flexible Membran 4 angeordnet, die an ihrem Außenrand zwischen den Rändern der Gehäusehälften I und 2 luftdicht eingespannt ist Die Membran 4 weist einen Innenrand auf, der an einem Kolben 5 befestigt ist Zu diesem Zweck weist der Kolben 5 eine Ringnut 5a auf und ist die Membran 4 mit einem Ringwulst 4a an ihrem inneren Rand versehen, der in die Ringnut Sa paßt. Die Membran 4 und der Kolben 5 unterteilen den Gehäuseinnenraum 3 in eine Saugkanimer 6 und eine Gegendruckkammer 7.

Der Kolben 5 ist mit einer axialen zylindris' hen Verlängerung 8 versehen, die aus der Gehäusehälfte 2 nach außen vorsteht und in Axialrichtung relativ zur Gehäusehälfte 2 gleitend verschiebbar ist Zwischen der Gehäusehälfte 2 und der zylindrischen Verlängerung 8 des Kolbens 5 befindet sich eine Ringdichtung 9. Ein Faltenbalg 2a umschließt die zylindrische Verlängerung 8 des Kolbens 5 und schützt ihn vor Staub.

Im Kolben 5 sind ein Luftventil 11 und ein Steuerventil 12 angeordnet Durch den Kolben 5 erstreckt sich eine Stoßstange 10, deren inneres Ende kugelförmig ausgebiidet ist und in Eingriff mit dem Luftventil 11 steht. Die Stoßstange 10 kann mittels eines Bremsbetätigungselementes. beispielsweise eines Bremspedals, willkürlich betätigt werden. Damit der Kolben 5 das Luftventil 11 und das Steuerventil 12 aufnehmen kann, sind in ihm eine Bohrung 56 mit kleinerem Durchmesser und eine Bohrung 5c mit größerem Durchmesser ausgebildet, wobei di- Schulter zwischen den beiden Bohrungen 5b und 5c einen ringförmigen Ventilsitz 15 bildet Das Luftventil 11 ist in der Bohrung 5b derart angeordnet, daß es um eine begrenzte Strecke in Axialrichtung darin gleitend verschoben werden kann. Das Steuerventil 12 ist an einem Haltering 13 angebracht, der in Axialrichtung gleitet.d verschiebbar in der Bo.injng 5c sitzt. Das Steuerventil 12 weist eine ebene Ventilfläche 12a auf. die mit einer mittigen öffnung 126 versehen ist. durch die die Stoßstange 10 verläuft. Die Ventilfläche 12a des Steuerventils 12 kann an: Ventilsitz 15 des Kolbens 5 anliegen und in Berührung mit dem rechten Ende des Luftventils 51 stehen.

Im Kolben 5 ist ein Kanal 16 ausgebildet, der an seinem einen Ende in die Sa'igkammer 6 und an seinem anderen Ende in die Bohrung 5c größeren Durchmessers im Kolben 5 mündet. Ferner ist im Kolben 5 ein radiales Loch 17 ausgebildet, das die Gegendruckkammer 7 mit der Bohrung 5b kleineren Durchmessers verbindet. Wenn das Steuerventil 12 vom Ventilsitz 15 abgehoben ist. steht aufgrund der vorstehend beschriebenen Ausbildung die Saugkammer 6 durch den Kanal 16 und das Loch 17 in Verbindung mit der Gegendruckkammer 7. Wenn das Luftventil 11 in Eingriff mit der Ventilfläche 12a steht, d. h. an dieser anliegt, ist die Gegendruckkammer 7 von der umgebenden Atmosphäre getrennt; wenn jedoch das Luftventil 11 von der Ventilfläche 12a abgehoben is\, steht die Gegendruckkammer 7 durch die Öffnung 12b im Steuerventil 12 in Verbindung mit der umgebenden Atmosphäre. Im Abschnitt 5c größeren Durchmessers ist eine Feder 14 angeordnet, die zwischen dem Haltering 13 für das Steuerventil unu der Stoßstange 10 wirkt und dadurch den Haltering 13 und somit auch das Steuerventil 12 nach links zu schieben versucht Diese Verschiebung des Steuerventils 12 nach links wird von einer Schulter 5d in der Bohrung 5c größeren Durchmessers begrenzt Der Haltering 13 kommt bei seiner Verschiebung nach links an der Schulter 5c/zur Anlage.

In der Saugkammer 6 ist eine Rücksteilfeder 18 angeordnet die auf den Kolben 5 eine nach rechts (in F i g. 1) gerichtete Kraft ausübt Ein Ausgangselement 23 ist mit seinem in F i g. 1 rechten Ende 24 in eine Ansenkung 22 des Kolbens 5 eingesetzt wobei ein geeignetes Kissen bzw. Dämpfungselement 25 dazwischengefügt ist. Das Ausgangselement 23 verläuft nach außen durch die Gehäusehälfte 1. Die Saugkammer 6 ist durch eine Leitung 6a mit einer Unterdruckquelle V verbunden.

Ein Keil bzw. Riegel 20 dient dazu, das Luftventil 11 in seiner F.inhaulage im Kolben 5 zu ;*-lten. Wie F i g. 2 erkennen läßt, weist der Riegel 20 einen n.ktigen Schenkel 20a auf, an dessen Spitze bzw. freiem Ende zwei Arme 206 ausgebildet sind. Im Kolben 5 ist ein Schlitz 21 ausgebildet, in den der Schenkel 20a lose. d. h. mit Spiel, eingeführt ist Auf der Außenseite des Luftventils 11 ist eine Ringnut 19 ausgebildet, die die Arme 206 mit einem gewissen axialen Spiel aufnimmt. Der Riegel 20 weist ferner zwei äußere Arme 20c auf, die um den Kolben 5 herum nach oben (in den F i g. 1 und 2) verlaufen. Die beiden Arme 20c weisen Endabschnitte 2Od auf. die etwas oberhalb der Mitte des Kolbens 5 enden. An jedem der beiden Arme 20c ist ein Halteelement 26 angebracht, das vorzugsweise aus Gummi besteht und nach oben verläuft. Die beiden Halteelemente 26 umgreifen den Kolben 5 derart, daß sie verhindern, daß der Riegel 20 vom Kolben 5 herunterrutscht. Wie F i g. 2 erkennen läßt, haben die beiden Endabschnitte 20d einen Abstand A voneinander, der größer als der Außendurchmesser B des Kolbens 5 ist Der Abstand C zwischrn den freien Enden der Halteelemente 26 ist jedoch kleiner als der Außendurchmesser B des Kolbens 5. so daß der Riegel 20 am Kolben 5 zuverlässig festgehalten ist. Da die Halteelemente 26 flexibel sind, kan.i der Riegel 20 dadurch am Kolben 5 angebracht './erden, daß die Halteelemente 26 umgebogen werden. Wie die F i g. 1. 2 und 4 erkennen lassen, ist der Riegel 20 ferner auf der der Gehäusehälfte 2 zugewandten Seite mit einem Polster 27 versehen, das vorzugsweise aus Gummi besteht und in Anlage an der Innenseite der Gehäusehälfte 2 kommen kann. wem. der Kolben 5 von der Rückstellfeder 18 nach rechts (in F i g. 1) verschoben wird.

F i E. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das weitgehend mit dem in F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel übereinstimmt. In den Fig. 2 und 3 sind entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeiche.i bezeichnet. Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 weisen die Halteeiemente 26 auf ihren Innenseiten nach innen ragende Vorsprüngc 26a auf. die lösbar in Eingriff mit entsprecherden Ausnehmungen 28 am Kolben 5 treten und stehen können.

Bei gelöster Bremse ist die Stoßstangs 10 iiicnt belastet Die Stoßstange 10 ist demzufolge nach rechts zurückgezogen, wobei das Luftventil 11 gegen die Ventilfläche 12a des Steuerventils 12 gedruckt ist, so daß die Gegendruckkammer 7 von der umgebenden Atmosphäre getrennt ist. Das Steuerventil 12 ist etwas nach rechts verlagert, so daß ein kleinerer Zwischenraum zwischen

der Ventilfläche 12a und dem Ventilsitz 15 vorhanden ist und die Saugkammer 6 mit der Gegendruckkammer 7 durch den Kanal 16 und das Loch 17 verbunden ist. Von der Rückstellfeder 18 werden demzufolge die Membran

4 und der Kolben 5 nach rechts (in Fig. 1) verschoben gehalten. Bei dieser Stellung liegen die Halteelemenie 26 und das Polster 27 des Riegels 20 an der Innenseite der Gehäusehälfte 2 an. Da somit der Riegel 20 an der Innenseite der Gehäusehälfte 2 an drei Abschnitten bzw. Stellen anliegt, ist es möglich, die Position und Ausrichtung des Riegels 20 und somit die Position und Ausrichtung des Kolbens 5 bei nicht betätigter Bremse beizubehalten.

Wenn die Stoßstange 10 betätigt und nach links verschoben wird, kommt das Steuerventil 12 mit seiner Ventilfläche 12a in Berührung mit dem Ventilsitz 15, so daß dadurch die Gegendruckkammer 7 von der Saugkammer 6 getrennt wird. Außerdem wird das Luftventil 11 nach links verschoben, so daß es von der Ventilfläche 12a abgehoben wird. Auf diese Weise wird die Gegendruckkammer 7 durch den Kanal 17 und die öffnung 126 im Steuerventil 12 zur umgebenden Atmosphäre geöffnet. Aufgrund der dann zwischen der Saugkammer 6 und der Gegendruckkammer 7 herrschenden Druckdifferenz werden die Membran 4 und der Kolben 5 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 18 nach links in F1 g. I verschoben. Diese Bewegung des Kolbens 5 wird über das Ausgangselement 23 zu einem nicht dargestellten Hauptbremszylinder übertragen. Wenn die Betätigungskraft nicht mehr auf die Stoßstange 10 einwirkt, werden die Membran 4 und der Kolben 5 von der Kraft der Rückstellfeder 18 zurückgeführt, wie sich dies aus der vorstehenden Beschreibung ergibt.

Bei dem Bremskraftverstärker mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung kann der Kolben 5 aus einem Kunststoff bestehen, während der Riegel 20 üblicherweise uus einem rncimuschcn Werkstoff besteht. Da jedoch der Riegel 20 an seinen äußeren Armen 20c mit den Halteelementen 26 aus Gummi versehen ist, ist der Kolben 5 vor Beschädigungen durch den Riegel 20 geschützt. Ferner sorgen die aus Gummi bestehenden HaI-teelemente 26 an den äußeren Armen 20c des Riegels 20 dafür, daß die Position und die Ausrichtung des Kolbens

5 bei nicht betätigter Bremse beibehalten werden, und zwar zusammen mit dem Polster 27, das am Riegel 20 vorgesehen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

50

55

60

65

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Bremskraftverstärker für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem Gehäuse, das einen Gehäuseinnenraum umschließt, einer im Gehäuse angeordneten Membran, die den Gehäuseinnenraum in eine Saugkammer und eine Gegendruckkammer unterteilt, einer Einrichtung, die die Saugkammer mit einer Unterdruckquelle verbindet, einem vom Gehäuse getragenen Kolben, der relativ zum Gehäuse axial verschiebbar ist und mit der Membran verbunden ist, einer im Kolben ausgebildeten Verbindungseinrichtung, die die Saugkammer mit der Gegendruckkammer verbindet, einem normalerweise offenen Steuerventil, das in der Verbindungseinrichtung am Kolben angeordnet ist, einem normalerweise geschlossenen Luftventil, das am Kolben angeordnet ist und bei Betätigung die Gegendruckkammer zur umgebenden Atmosphäre öffnet, einer S: .ßstange zum Betätigen des Steuerventils und des Luftventils in dem Sinne, daß das Steuerventil schließt und die Gegendruckkammer von der Saugkammer getrennt wird und durch das Luftventil in Verbindung mit der umgebenden Atmosphäre gebracht wird, einer Ausgangseinrichtung an aer Membran und einer Riegeleinrichtung zum Sichern des Luftventils am Kolben, wobei die Riegeleinrichtung einen Riegel umfaßt, der erste gabelförmige Arme, die das Luftventil lose halten, und zweite gabelförmige Arme aufweist, die zum losen Halten des Kolbens dier*n, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Arme (2Oc^ Endabschnitte (lad) aufweisen, an d-inen Halteelemenie (26) aus einem elastischen Werkstoff angebracht sind, die in haltendem Eingriff mit dem Kolben (5) suchen, und daß der Riegel (20) mit einem Polster (27) versehen ist, das in der der nicht betätigten Bremse zugeordneten Stellung am Gehäuse (1,2) anliegt.

2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (26) derart geformt sind, daß sie in der der nicht betätigten Bremse zugeordneten Stellung zusammen mit dem Polster (27) am Gehäuse (1, 2) anliegen, so daß die Position und die Ausrichtung des Kolbens (5) beibehalten werden.

3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Halteelementen (26) nach innen weisende Vorsprünge (26a) ausgebildet sind und daß der Kolben (5) mit Ausnehmungen (28) versehen ist, die in Eingriff mit den Vorsprüngen der Halteelemente stehen.

4. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5) aus einem Kunststoff besteht und daß der Riegel (20) aus einem metallischen Werkstoff besteht.

5. Bremskraftverstärker nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (26) und das Polster (27) aus einem Gummiwerkstoff bestehen.