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Bremsverstärker für Kraftfahrzeugbremsanlagen Die Erfindung bezieht
sich auf einen durch einen Differenzdruck betätigten, mit Luft betriebenen Bremsverstärker
für Kraftfahrzeugbremsanlagen mit einem von einem pedalbetätigten Stößel verschiebbaren
Betätigungsglied, das als Doppelventilkörper so ausgebildet ist, daß es zur Betätigung
der Bremse nacheinander die an die Luft niederen Drucks angeschlossenen Kammern
vor und hinter dem Hilfskolben voneinander trennt und dann die im bremsenden Sinne
zu vergrößernde Zylinderkammer an die Luft höheren Drucks anschließt, und mit einem
zwischen den Hilfskolben und ein dessen Kraft auf die Bremsen übertragendes Druckstück
eingeschalteten Verdrängungsstück aus Gummi od. dgl., das einen Teil der auf das
Druckstück einwirkenden Kraft am Betätigungsglied fühlbar macht. Bei dem bekannten
Luftverstärker wird von dem Druckstück ein Teil der Bremskraft über das Verdrängerstück
auf den Hilfszylinderkolben übertragen und ein kleiner Teil der Bremskraft über
das Verdrängerstück an das Betätigungsglied abgegeben, so daß die Größe der Verstärkung
am Pedal fühlbar wird.
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Mit der Erfindung wird der bekannte Verstärker dadurch vereinfacht,
daß das Verdrängerstück und das Betätigungsglied den Ventilverschluß bilden, durch
den die Zylinderkammern vor und hinter dem Hilfskolben voneinander zu trennen sind,
wobei in bekannter Weise auf das Verdrängungsstück in Bremsrichtung über einen Bund
des Hilfskolbens dessen Kraft und über das Betätigungsglied die Betätigungskraft,
in Richtung der Reaktionskraft die durch das Druckstück übertragene, dem Bremsdruck
entsprechende Kraft einwirken. Erfindungsgemäß ist das Verdrängungsstück ferner
in bekannter Weise zwischen einer Schulter in der Nabe des Hilfskolbens und dem
in der Nabe geführten Druckstück gehalten und das Betätigungsglied in der Nabe geführt,
so daß das Verdrängungsstück von der Nabe, dem Druckstück und dem Betätigungsglied
bei dessen Aufsetzen auf dem Verdrängungsstück ringsum eingeschlossen ist, wobei
ein das Betätigungsglied durchdringender Luftkanal abgesperrt wird, durch den in
Verbindung mit einem Kanal im Druckstück in der Lösestellung beide Verstärkerkammern
in Verbindung miteinander stehen.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung hat das ringförmige Verdrängungsstück
am inneren Rande einen dem Betätigungsglied entgegengewendeten Dichtwulst, um den
gegenüber dem oder den Kanälen in dem Betätigungsglied eine kreisringförmige Metallscheibe
eingelegt ist, damit die Mündung des oder der Kanäle nicht in den Gummi des Verdrängerstücks
eingedrückt wird. Wenn das Verdrängerstück von den es umgebenden Teilen eingeschlossen
ist, wird der Wulst, der ein sanftes Absperren des Ventilverschlusses ermöglicht,
in die Masse des Verdrängerstücks verdrängt. Der Wulst läßt die Einsparung von Längentoleranzen
zu. In der Zeichnung ist A b b.1 ein Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel, A b
b. 2 eine Einzelheit aus A b b. 1. in vergrößertem Maßstab.
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Der Zylinder des Verstärkers, in diesem Fall eines Saugluftverstärkers,
setzt sich aus dem massiven Gußkörper 1 und dem aus Blech gepreßten Zylindergehäuse
2 zusammen, die bei 3 unter Einlegung eines Dichtringes 4 miteinander formschlüssig
verbunden sind. In dem Zylindergehäuse 2 ist der Hilfskolben 5 axial verschiebbar
durch eine Ringdichtung 6 abgedichtet. Dadurch bilden sich die Zylinderkammern 7
und B. Die Rückstellfeder des Kolbens 5 ist mit 9 bezeichnet.
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Der Hals 10 des Körpers 1 nimmt das Betätigungsglied 11 auf, das eine
Axialöffnung 12 hat, in die der nicht dargestellte pedalbetätigte Stößel eingreift
und durch die die atmosphärische Luft von außen her eintritt. Auf dem Hals ist die
Stulpe 13 befestigt, die das Filter 14 für die atmosphärische Luft trägt. In der
Führung 15 des Halses 10 ist das Betätigungsglied 11, durch ein Dichtelement 16
abgedichtet, gleitend geführt.
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Der Hals bildet einen Raum 17 zur Aufnahme einer Ventileinrichtung
18, die auf dem Betätigungsglied 11 befestigt ist. Hierzu ist ein Anschlagring 19
in den Umfang des Betätigungsgliedes eingelassen, gegen den die Blechkappe
20 von einer Feder 21 gedrückt wird. Diese Feder 21 stützt sich an dem Hilfskolben
5 ab.
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Das Ventil 18 besteht ferner aus einem membranförmigen Dichtstück
22, das auf den Umfang des Betätigungsgliedes
11 aufgeschoben ist
und von einer darin enthaltenen Feder 23 in Richtung auf eine Schulter 24 des Betätigungsgliedes
11 beaufschlagt ist. Wenn die Membran an der Schulter 24 anliegt, verdeckt sie eine
Radialbohrung 25 in der Wand des Betätigungsgliedes 11.
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Der Kolben 5 ragt mit einem Ansatz 26 in den Raum 17 des Körpers 1
und in die Kappe 20 des Ventils 18 hinein. In diesem Ansatz ist eine Führung für
das Betätigungsglied 11. Der Ansatz ist bei 27 eingefräst, so daß die Einfräsungen
27 mit Kanälen 28 interferieren, die in dem Druckstück 11 verlaufen.
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Die Ansätze 43 halten die Verbindung zwischen der Kammer 7 und dem
Raum 17 offen, wenn sie zum Anschlag an dem Körper 1 kommen.
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Die Nabe 29 des Kolbens nimmt das Verdrängerstück 30 auf, das als
ringförmiger Gummikörper ausgebildet ist und mit einem Teil seiner Stirnflächen
31 an der Schulter 32 der Nabe 29 anliegt. Die Nabe 29 dient auch als Führung für
das Druckstück 33, von dem das Verdrängerstück 30 an einer Stirnfläche und an seinem
Innenumfang 34 begrenzt ist. Durch das Druckstück verläuft der Axial- und Radialkanal
35, der gegenüber der Stirnseite des Betätigungsgliedes 11 in den Ventilraum 36
mündet. 37 ist ein Stößel, der durch das Zylindergehäuse 2 hinausgeführt ist und
auf eine Bremseinrichtung beliebiger Art zur Einwirkung gebracht wird.
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38 ist ein Stutzen, der mit dem Saugstutzen des Fahrzeugmotors verbunden
ist, so daß die Kammer 8 immer unter Vakuum steht.
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Die Stirnseite des Betätigungsgliedes 11 hat eine Ausnehmung 39. Der
Durchmesser gleicht dem Innendurchmesser des Verdrängungsstückes 30. In A b b. 2
ist die auf der Schulter 32 gebildete Teilringfläche mit X und die Ringfläche des
Verdrängerstückes 30, die gleich der von der Ausnehmung 39 übriggelassenen Ringfläche
40 des Betätigungsgliedes 11 ist, mit Y bezeichnet. Die von dem Druckstück 33 übertragene
Kraft wird im Verhältnis X zu Y von dem Hilfskolben 5 und von dem Betätigungsglied
11 aufgebracht, wenn der Verstärker in Tätigkeit ist.
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Nahe dem Innenumfang 34 hat der Verdrängerkörper 30 einen Wulst 41.
Um ihn herum ist eine Metallscheibe 42 eingelassen, die das Verdrängerstück 30 davor
schützt, in die Kanäle 28 des Betätigungsgliedes 11 hineingedrückt zu werden. Entsprechend
dem von dem Betätigungsglied 11 ausgeübten Druck wird der Wulst 41 in die Masse
des Verdrängerstückes 30 verdrängt. Der Wulst erbringt den Vorteil, daß die Verstärkung
sanft einsetzt und daß die Längentoleranzen der Ventileinrichtung sehr grob sein
können.
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Bei gelöster Bremse liegt der Hilfskolben 5 unter der Einwirkung der
Rückstellfeder 9 mit seinen Anschlägen 43 an dem Körper 1 an. Beide Kammern 7 und
8 stehen unter dem Einfluß des Vakuums, da sie durch den Kanal 35, den Raum 36,
den Kanal 28, die Ausfräsungen 27 und den Raum 17 miteinander verbunden sind, wobei
beide Räume durch die Membran 22 von der Außenluft abgesperrt sind, da die Membran
22 die Radialbohrungen 25 verschlossen hält.
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Zur Betätigung der Bremse wird das Betätigungsglied 11 nach links
verschoben. Die Ventileinrichtung 18 wird mitgenommen. Die Stirnfläche 40 des Betätigungsgliedes
setzt sich auf die Metallscheibe 42 in dem Verdrängergtück 30 bzw. dessen Wulst
41 auf und sperrt dadurch die beiden Kammern 7 und 8 gegeneinander ab. Zugleich
kommt die Membran 22 zur Anlage an den Ansatz 26 des Hilfskolbens 5. Bei weiterer
Verschiebung des Betätigungsgliedes 11 wird der Wulst 41 gänzlich verdrängt, die
Stirnfläche 40
des Betätigungsgliedes 11 drückt mit der Fläche Y auf das Verdrängerstück
30, und die Schulter 24 entfe-mt sich von der- Membran 22, wobei die beiden Federn
21 und 23 zusammengedrückt werden. Hierbei öffnet sich der atmosphärischen Luft
der Zugang zu der Kammer 7 durch die Radialbohrung 25 und die Ausfräsungen 27 des
Fortsatzes ?d des Hilfskolbens 5. Der Hilfskolben 5 wird von dem Differenzdruck
zwischen der atmosphärischen Luft in der Kammer 7 und dem Vakuum in der Kammer 8
nach links verschoben. Er drückt mit seiner Schulter 32 über das Verdrängerstück
30 das Druckstück 33 und mit ihm den Stößel 37 nach links. Die Pedalkraft
kommt zusätzlich dazu über die Stirnfläche 40 des Betätigungsgliedes 11 und über
die Ringfläche Y des Verdrängerstückes 30 zur Einwirkung auf das Druckstück 33.
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Die Reaktionskraft, die von der Bremse her dem Kolben 5 des Verstärkers
entgegensteht, wird im Verhältnis X zu Y auf das Betätigungsglied 11 übertragen
und am Pedal fühlbar.
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Ein geringes Nachlassen der Pedalkraft läßt das Betätigungsglied 11
den Druck auf das Verdrängerstück 30 aufheben und bringt die Schulter 24 des Betätigungsgliedes
11 zum Ventilverschluß mit der Membran 22. Dadurch wird der Zutritt atmosphärischer
Luft zur Kammer 7 unterbunden, und die Bremskraft wächst nicht weiter an.
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Wird die Pedalkraft vollends aufgehoben, dann stellt die Druckfeder
21 die Ventileinrichtungen in die Lösestellung zurück, die Verbindung zwischen den
Kammern 7 und 8 wird wiederhergestellt, in beiden Kammern stellt sich Vakuum ein,
und die Druckfeder 9 stellt den Hilfskolben 5 mitsamt dem Betätigungsglied 11 in
die Lösestellung zurück.