DE19620200A1 - Unterdruckbremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Unterdruckbremskraftverstärker, der so angepaßt ist, daß er in einem Bremssystem eines Kraftfahrzeugs verwendet wird.

In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 4 (1992) - 24869 ist ein Unterdruckbremskraftverstärker offenbart, der umfaßt: ein Gehäuse, dessen Inneres in eine Druckkammer negativen Drucks und eine Druckkammer variablen Drucks mittels einer darin eingebauten beweglichen Wand unterteilt ist; einen Kolbenkörper, der mit der beweglichen Wand zusammengebaut ist, um in dem Gehäuse axial bewegbar zu sein, wobei der Kolbenkörper einen internen zylindrischen Abschnitt, der darin einstückig ausgebildet ist, und einen hinteren zylindrischen Abschnitt hat, der sich nach außen aus dem Gehäuse erstreckt; einen Ventilstößel, der axial gleitend in dem internen, zylindrischen Abschnitt des Kolbenkörpers konzentrisch dazu gekoppelt ist; eine Eingabedruckstange, die mit dem Ventilstößel verbunden ist und sich nach außen von einem äußeren Ende des hinteren zylindrischen Abschnitts des Kolbenkörpers erstreckt; einem ersten ringförmigen Ventilelement, das einstückig auf einem äußeren Ende des Ventilstößels ausgebildet ist; einem zweiten ringförmigen Ventilelement, das einstückig auf einer ringförmigen Schulter des internen zylindrischen Abschnitts des Kolbenkörpers ausgebildet ist; eine Regelventilbaugruppe, die einen ringförmigen Dichtabschnitt, der jeweils mit dem ersten und zweiten ringförmigen Ventilelement zusammenarbeiten kann, um eine Verbindung der Druckkammer variablen Drucks mit der Umgebungsluft zu regeln und um eine Verbindung zwischen der Druckkammer variablen Drucks und der Druckkammer negativen Drucks zu regeln, wobei ein Faltenbalgabschnitt einstückig an dessen einem Ende mit dem ringförmigen Dichtabschnitt ausgebildet ist und an dessen anderem Ende an einer Innenfläche des hinteren zylindrischen Abschnitts des Kolbenkörpers befestigt ist, wobei der Faltenbalgabschnitt in umgebender Beziehung zu der Eingabedruckstange angeordnet ist; eine erste elastische Einrichtung, um den ringförmigen Dichtabschnitt der Regelventilbaugruppe zu dem ersten und zweiten ringförmigen Ventilelement vorzuspannen; einer zweiten elastischen Einrichtung, um die Eingabedruckstange so vorzuspannen, daß der ringförmige Dichtabschnitt der Regelventilbaugruppe mit dem ersten Ventilelement in einem entspannten Zustand des Bremskraftverstärkers in Eingriff tritt und den ringförmigen Dichtabschnitt der Regelventilbaugruppe von dem zweiten Ventilelement trennt; einer Einrichtung zum Beschränken des axialen Versatzes des Ventilstößels gegenüber dem Kolbenkörper auf einen vorbestimmten Betrag; und ein Reaktionsmechanismus, der an dem Kolbenkörper zum Aufbringen einer Reaktionskraft auf den Ventilstößel in Übereinstimmung mit einer nach vorne gerichteten Kraft, die durch einen Unterschied des Drucks zwischen der Druckkammer negativen Drucks und der Druckkammer variablen Drucks verursacht wird.

Bei dem herkömmlichen, oben beschriebenen Bremskraftverstärker ist das zweite ringförmige Ventilelement von dem ersten, ringförmigen Ventilelement in einer Radialrichtung getrennt, um einen ringförmigen Kanal zu bilden und der wirksame Durchmesser des Faltenbalgabschnitts der Regelventilbaugruppe ist so bestimmt, daß er größer als der Dichtdurchmesser des ersten ringförmigen Ventilelements ist.

Da bei einer solchen Anordnung der ringförmigen Ventilelemente der ringförmige Kanal zwischen den ringförmigen Ventilelementen gebildet ist, ist es schwierig, den Dichtdurchmesser des ersten ringförmigen Ventilelements in Beziehung zu dem zweiten ringförmigen Ventilelement zu vergrößern. Aus diesem Grund kann eine ausreichende Kanalfläche für den Luftkanal nicht zwischen dem ersten ringförmigen Ventilelement und dem ringförmigen Dichtabschnitt der Regelventilbaugruppe vorgesehen werden, was zu einer Verschlechterung des betrieblichen Ansprechens des Bremskraftverstärkers führt. Bei dem Unterdruckbremskraftverstärker ist es auch erforderlich, die Vorspannkraft der zweiten elastischen Einrichtung so zu bestimmen, daß der Ventilstößel und die Eingabedruckstange in Position zurückgehalten gegen einen Druck werden, der auf einen Unterschied zwischen den Druckaufnahmeflächen des ersten ringförmigen Ventilelements und des Faltenbalgabschnitts des Regelventils wirkt. Aus diesem Grund ist es schwierig, eine anfängliche Last zu verringern, die auf den Bremskraftverstärker wirkt.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Unterdruckbremskraftverstärker zu schaffen, der dazu in der Lage ist, das betriebliche Ansprechen beim Bremsbetrieb zu verbessern und die anfängliche, auf ihn wirkende Last zu verringern.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch das Vorsehen eines Unterdruckbremskraftverstärkers für Kraftfahrzeuge mit folgenden Bauteile erreicht: einem Gehäuse, dessen Innenseite in eine Druckkammer negativen Drucks und eine Druckkammer variablen Drucks mittels einer darin eingebauten, beweglichen Wand unterteilt ist; einem Kolbenkörper, der an der beweglichen Wand angebaut ist, um in dem Gehäuse axial beweglich zu sein, wobei der Kolbenkörper einen inneren zylindrischen Abschnitt, der darin einstückig ausgebildet ist, und einen hinteren zylindrischen Abschnitt hat, der sich nach außen von dem Gehäuse erstreckt; einem Ventilstößel, der axial gleitend mit dem inneren zylindrischen Abschnitt des Kolbenkörpers in konzentrischer Lage dazu verbunden ist; einer Eingabedruckstange, die mit dem Ventilstößel verbunden ist und sich nach außen von einem äußeren Ende des hinteren zylindrischen Abschnitts des Kolbenkörpers erstreckt; einem ersten ringförmigen Ventilelement, das einstückig an einem äußeren Ende des Ventilstößels ausgebildet ist; einem zweiten ringförmigen Ventilelement, das einstückig mit dem inneren zylindrischen Abschnitt des Kolbenkörpers ausgebildet ist; einer Regelventilbaugruppe, die einen ersten, ringförmigen Dichtabschnitt, der mit dem ersten ringförmigen Ventilelement zusammenarbeiten kann, um eine Verbindung der Druckkammer variablen Drucks mit der Umgebungsluft zu regeln, einen zweiten ringförmigen Dichtabschnitt, der einstückig mit dem ersten ringförmigen Dichtabschnitt ausgebildet ist und mit dem zweiten Ventilelement zusammenarbeitet, um eine Verbindung zwischen der Druckkammer variablen Drucks und der Druckkammer negativen Drucks zu regeln, einem Faltenbalgabschnitt, der einstückig an seinem einen Ende mit dem ersten ringförmigen Dichtabschnitt ausgebildet ist und an seinem anderen Ende an der Innenfläche des hinteren zylindrischen Abschnitts des Kolbenkörpers befestigt ist, wobei der Faltenbalgabschnitt in umgebender Beziehung zu der Eingabedruckstange angeordnet ist; einer ersten elastischen Einrichtung, um den ersten und zweiten ringförmigen Dichtabschnitt der Regelventilbaugruppe in Richtung auf das erste und zweite ringförmige Ventilelement vorzuspannen; einer zweiten elastischen Einrichtung, um die Eingabedruckstange so vorzuspannen, daß sie der erste ringförmige Dichtabschnitt der Regelventilbaugruppe mit dem ersten Ventilelement bei einem entspannten Zustand des Bremskraftverstärkers in Eingriff tritt, und daß das zweite ringförmige Dichtelement der Regelventilbaugruppe von dem zweiten Ventilelement getrennt wird; einer Einrichtung zum Beschränken des axialen Versatzes des Ventilstößels gegenüber dem Kolbenkörper um einen vorbestimmten Betrag; und einem Reaktionsmechanismus, der an dem Kolbenkörper vorgesehen ist, um eine Reaktionskraft auf den Ventilstößel in Übereinstimmung mit einer nach vorne gerichteten Kraft aufzubringen, die durch einen Unterschied des Drucks zwischen der Druckkammer negativen Drucks und der Druckkammer variablen Drucks verursacht ist; wobei das erste ringförmige Element in einer Position angeordnet ist, die einer axialen Richtung von dem zweiten ringförmigen Element beabstandet ist, und wobei der erste und zweite ringförmige Dichtabschnitt der Regelventilbaugruppe in der axialen Richtung beabstandet sind, um mit dem ersten und zweiten Ventilelement zusammenzuarbeiten.

Bei der zuvor genannten Anordnung der ringförmigen Ventilelemente kann der Dichtdurchmesser des ersten Ventilelements ohne eine Beschränkung vergrößert werden, die durch das Vorsehen des zweiten Ventilelements verursacht wird, und ein Luftkanal, der zwischen dem ersten ringförmigen Ventilelement und dem ersten ringförmigen Dichtabschnitt der Regelventilbaugruppe ausgebildet ist, kann ausgebildet werden, um eine ausreichende Kanalfläche vorzusehen, wodurch das betriebliche Ansprechen des Bremskraftverstärkers beim Bremsbetrieb verbessert wird. In einem praktischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, daß ein Effektivdurchmesser des Faltenbalgabschnitts der zweiten Regelventilbaugruppe so bestimmt wird, daß er im wesentlichen gleich wie der Dichtdurchmesser des ersten ringförmigen Ventilelements ist. Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, einen Unterschied zwischen den Druckaufnahmeflächen des Faltenbalgabschnitts und des ersten ringförmigen Ventilelements in einem Ruhezustand auf einen so kleinen Wert wie möglich zu verringern, wodurch eine Axialkraft minimiert wird, die auf den ersten ringförmigen Dichtabschnitt der Regelventilbaugruppe wirkt. Folglich kann die Last der zweiten elastischen Einrichtung zum Zurückhalten des Ventilstößels und der Eingabedruckstange in deren Ruhezuständen verringert werden, um eine anfängliche Last zu verringern, die auf den Bremskraftverstärker aufgebracht ist.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden, detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen einfacher verstanden, wenn sie mit den beigefügten Zeichnungen in Betracht bezogen werden.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Unterdruckbremskraftverstärkers in Tandembauweise;

Fig. 2 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Unterdruckbremskraftverstärkers;

Fig. 3 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die eine Abwandlung des in Fig. 1 gezeigten Unterdruckbremskraftverstärkers darstellt;

Fig. 4 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die eine andere Abwandlung des in Fig. 1 gezeigten Unterdruckbremskraftverstärkers darstellt; und

Fig. 5 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die eine weitere Abwandlung des in Fig. 1 gezeigten Unterdruckbremskraftverstärkers darstellt.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen stellt Fig. 1 einen Tandembremskraftzylinder für ein Kraftfahrzeug in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dar. Eine Gehäusebaugruppe 10 des Bremskraftverstärkers umfaßt eine vordere und eine hintere Gehäuseschale 11 und 12, die an ihren gegenüberliegenden ringförmigen Enden miteinander in luftdichter Weise verbunden sind. Die Innenseite der Gehäusebaugruppe 10 ist in Druckkammern R1, R2 negativen Drucks und Druckkammern R3, R4 variablen Drucks mittels eines Trennwandelements 13 und mittels vorderer und hinterer beweglicher Wände 21, 22 unterteilt. Das Trennwandelement 13 ist an seinem äußeren zylindrischen Abschnitt mit der Innenwand der vorderen Gehäuseschale 11 in einer luftdichten Weise verbunden und an seinem inneren Umfangsabschnitt mit einem zylindrischen Kolbenkörper 23 verbunden. Die vordere Gehäuseschale 11 ist durch eine ringförmige Verstärkungsplatte 14 verstärkt, die an ihrer Innenwand befestigt ist und eine Vielzahl Bolzen 15 sind in einer luftdichten Weise an der Verstärkungsplatte 14 zur Verbindung mit einem (nicht gezeigten) Hauptzylinder befestigt. Ein Verbindungsanschluß 16 ist in einer luftdichten Weise an einem oberen Abschnitt der vorderen Gehäuseschale 11 zur Verbindung mit einem (nicht gezeigten) Ansaugkrümmer einer Brennkraftmaschine des Fahrzeugs montiert. Die hintere Gehäuseschale 12 ist mit einer Vielzahl Bolzen 17 versehen, die an ihrem mittleren flachen Abschnitt in einer luftdichten Weise zur Montage des Bremskraftverstärkers an einem (nicht gezeigten) Amaturenbrett oder einer Querstrebe des Fahrzeugs befestigt ist.

Die vordere bewegliche Wand 21 setzt sich aus einer ringförmigen Stützplatte 21a und einem Membranelement 21b zusammen. Die ringförmige Stützplatte 21a ist an ihrem inneren Umfangsabschnitt mit einem ringförmigen Außenflansch verbunden, der an der vorderen Stirnseite des zylindrischen Kolbenkörpers 23 ausgebildet ist. Das Membranelement 21b ist an der hinteren Fläche der ringförmigen Stützplatte 21a befestigt und hat einen inneren Umfangswulstrand, der mit einer ringförmigen Schulter des zylindrischen Kolbenkörpers 23 verbunden ist, sowie einen äußeren Umfangswulstrand, der in luftdichter Weise zwischen mittlere, ringförmige abgestufte Abschnitte der vorderen Gehäuseschale 11 und dem Trennwandelement 13 zwischengesetzt ist. Die hintere bewegliche Wand 22 setzt sich aus einer ringförmigen Stützplatte 22a und einem Membranelement 22b zusammen. Die ringförmige Stützplatte 22a ist fest an ihrem inneren Umfangsabschnitt mit einem mittleren ringförmigen gestuften Abschnitt des zylindrischen Körpers 23 verbunden. Die Membran 22b ist an der hinteren Fläche der ringförmigen Stützplatte 22a befestigt und hat einen inneren Umfangswulstrand, der mit dem mittleren, ringförmigen gestuften Abschnitt des zylindrischen Kolbenkörpers 23 in einer luftdichten Weise verbunden ist, sowie einen äußeren Umfangswulstrand, der in einer luftdichten Weise zwischen gegenüberliegende ringförmige Enden der vorderen und hinteren Gehäuseschale 11 und 12 zwischengesetzt ist. Der zylindrische Kolbenkörper 23 hat einen zylindrischen Abschnitt 23a mit einem kleinen Durchmesser, der sich nach außen von der Gehäusebaugruppe 10 durch ein ringförmiges Dichtelement 31 und eine ringförmige Hülse 32 erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 23 mit kleinem Durchmesser ist mit einer Manschette 33 aus elastischem Material bedeckt, die damit verbunden ist. Eine Kompressionsringfeder 70 ist an ihrem einen Ende mit der Verstärkungsplatte 14 im Eingriff und an ihrem anderen Ende mit dem zylindrischen Kolbenkörper 23 über eine ringförmige Haltevorrichtung 24, um den zylindrischen Kolbenkörper 23 nach hinten vorzuspannen. Der zylindrische Kolbenkörper 23 ist in sich mit einem Ventilmechanismus V an seinem zylindrischen Abschnitt 23a mit kleinem Durchmesser und mit einem Reaktionsmechanismus 80 an seinem vorderen Abschnitt versehen.

Der Ventilmechanismus V ist so aufgebaut, daß er wahlweise die Druckkammern R3, R4 variablen Drucks mit den Druckkammern R1, R2 negativen Drucks oder mit Umgebungsluft verbindet. Wie deutlich in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt der Ventilmechanismus V ein ringförmiges Ventilelement 41, das einstückig mit dem hinteren Ende eines Ventilstößels 41 zur Regelung der Umgebungsluft ausgebildet ist, ferner ein ringförmiges Ventilelement 23b, das einstückig auf einem inneren ringförmigen gestuften Abschnitt des zylindrischen Körpers 23 zur Regelung des negativen Drucks ausgebildet ist, und eine Regelventilbaugruppe 50, die innerhalb des hinteren zylindrischen Abschnitts 23a des Kolbenkörpers 23 montiert ist, um mit den ringförmigen Ventilelementen 41a und 23b zusammenzuarbeiten. Der Ventilstößel 41 ist axial gleitend in dem zylindrischen Kolbenkörper 23a angeordnet und mit einem kugelförmigen Gelenk 43 einer Eingabedruckstange 42 verbunden, um beim Niederdrücken eines (nicht gezeigten) Bremspedals bewegt zu werden. Der Betrag des axialen Versatzes des Ventilstößels 41 gegenüber dem zylindrischen Kolbenkörper 23 ist als ein vorbestimmter Betrag definiert. Die Eingabedruckstange 42 ist nach hinten mittels einer Kompressionsringfeder 71 vorgespannt, die mit der Regelventilbaugruppe 50 im Eingriff ist.

Die Regelventilbaugruppe 50 umfaßt einen vorderen Dichtabschnitt 50a, der dem Ventilelement 23b zur Regelung des negativen Drucks gegenüberliegt, und einen hinteren ringförmigen Dichtabschnitt 50b, der dem Ventilelement 41a zur Regelung der Umgebungsluft gegenüberliegt. Die Regelventilbaugruppe 50 umfaßt weiterhin einen mittleren Faltenbalgabschnitt 50c, der einstückig an seinem einen Ende mit einem ringförmigen Montageabschnitt 50d, der an der Innenfläche des zylindrischen Abschnitts 23a mit kleinem Durchmesser des Kolbenkörpers 23b befestigt ist, und an seinem anderen Ende mit einem hinteren ringförmigen Dichtabschnitt 50b ausgebildet ist. Der Faltenbalgabschnitt 50c ist mit dem gleichen Durchmesser wie das Ventilelement 41a ausgebildet, um in einer axialen Richtung aufgeweitet und zusammengezogen zu werden. Die Regelventilbaugruppe 50 setzt sich aus einem ersten Ventilelement in der Form eines zylindrischen Körpers mit einem nach innen zeigenden Flansch, der an dem Dichtabschnitt 50a durch Vulkanisieren befestigt ist, einem zweiten Ventilelement 52, das sich aus einem zylindrischen Körper zusammensetzt, der den Dichtabschnitt 50b aufweist, aus dem Faltenbalgabschnitt 50c und aus dem Montageabschnitt 50d zusammen, ferner aus einer vorderen ringförmigen Platte, die an dem Dichtabschnitt 50b befestigt ist und aus einer hinteren ringförmigen Verstärkungsplatte, die an dem Montageabschnitt 50d durch Vulkanisieren befestigt ist, und schließlich aus einem dritten Ventilelement 53 in der Form eines ringförmigen Elements, das an seinem vorderen Ende mit einem ringförmigen, gestuften Abschnitt ausgebildet ist, der mit einem äußeren Umfang des Dichtabschnitts 50a im Eingriff ist und mit dem vorderen Ende einer Kompressionsringfeder 72 im Eingriff ist. Das dritte Ventilelement 53 hat eine Vielzahl elastischer Haken, die radial nach außen aufweitbar sind und mit der vorderen ringförmigen Platte des zweiten Ventilelements 52 in Eingriff sind. Die Dichtabschnitte 50a und 50b, die miteinander einstückig ausgebildet sind, sind in Richtung der Ventilelemente 23b und 41a mittels der Kompressionsringfeder 72 zwischen dem zweiten und dritten Ventilelement 52 und 53 vorgespannt, um wahlweise mit dem Ventilelement 23b oder 41a ansprechend auf die axiale Bewegung der Druckstange 42 in Eingriff zu treten.

Bei dem Bremskraftverstärker ist ein Schlüssel- oder Keilelement 60 an dem zylindrischen Kolbenkörper 23 montiert, um den Ventilstößel 41 in Position zu halten. In einem unbetätigten Zustand, bei dem das Keilelement 60 im Eingriff mit der hinteren Gehäuseschale 12 ist, wird das Ventilelement 41a zur Regelung der Umgebungsluft im Eingriff mit dem hinteren Dichtabschnitt 50b der Regelventilbaugruppe 50 gehalten, während der vordere Dichtabschnitt 50a der Regelventilbaugruppe 50 um einen vorbestimmten Abstand von dem Ventilelement 23b zur Regelung des negativen Drucks getrennt wird, um eine Verbindung zwischen der Druckkammer R2 negativen Drucks und der Druckkammer R4 variablen Drucks durch ein radiales Durchgangsloch 23c, einen axialen Kanal 23d und ein radiales Durchgangsloch 23e zu verwirklichen, die in dem zylindrischen Kolbenkörper 23 ausgebildet sind. Wenn eine Niederdrückkraft beim Betrieb des Bremspedals aufgebracht wird, werden die Eingabedruckstange 42 und der Ventilstößel 41 gegen die Ringfeder 71 bewegt, so daß sich beide Dichtabschnitte 50a, 50b der Regelventilbaugruppe 50 durch die Vorspannkraft der Ringfeder 72 nach vorne bewegen. In einem solchen Fall wird der vordere Dichtabschnitt 50a der Regelventilbaugruppe 50 in Eingriff mit dem Ventilelement 23b gebracht, um den negativen Druck zu regeln, während der hintere Dichtabschnitt 50b der Regelventilbaugruppe 50 von dem Ventilelement 41a zur Regelung der Umgebungsluft getrennt ist, um eine Verbindung der Druckkammer R4 variablen Drucks mit der Umgebungsluft durch das radiale Durchgangsloch 23e in dem zylindrischen Kolbenkörper 23, einen Innenraum in der Regelventilbaugruppe 50, durch Luftfilter A, B und ein Belüftungsloch 33a der Manschette 33 zu verwirklichen. Da die vordere Druckkammer R1 negativen Drucks dauerhaft mit der hinteren Druckkammer R2 negativen Drucks durch einen axialen Kanal 23d und ein radiales Durchgangsloch 23c in dem zylindrischen Kolbenkörper 23 verbunden ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, während die vordere Druckkammer R3 variablen Drucks dauerhaft mit der hinteren Druckkammer R4 variablen Drucks durch ein radiales Durchgangsloch 23f und einen axialen Kanal 23g in Verbindung ist, die in dem zylindrischen Kolbenkörper 23 ausgebildet sind, ist die vordere Druckkammer R3 variablen Drucks mit der Umgebungsluft verbunden, wenn die hintere Druckkammer R4 variablen Drucks mit der Umgebungsluft verbunden ist.

Der Reaktionsmechanismus 80 umfaßt eine Ausgabestange 81, die einen hinteren zylindrischen Abschnitt 81a, der axial gleitend mit einem inneren zylindrischen Abschnitt 23h verbunden ist, der einstückig in dem zylindrischen Kolbenkörper 23 ausgebildet ist, eine Gummidämpfscheibe 82, die in dem hinteren zylindrischen Abschnitt 81a der Ausgabestange 81 enthalten ist und mit dem vorderen Ende des inneren zylindrischen Abschnitts 23h im Eingriff ist, und eine Spule 83 hat, die axial gleitend mit einer abgestuften Bohrung in dem inneren zylindrischen Abschnitt 23h verbunden ist, um eine Reaktionskraft auf den Ventilstößel 41 zu übertragen, die durch Verformung der Gummidämpfscheibe 82 beim Betrieb des Bremskraftverstärkers verursacht wird. Die Reaktionskraft ist durch eine nach vorne gerichtete Kraft definiert, die auf beweglichen Wände 21, 22 wirkt und durch einen Druckunterschied zwischen den Druckkammern R1, R2 negativen Drucks und den Druckkammern R3, R4 variablen Drucks verursacht wird. Das vordere Ende der Ausgabestange 81 erstreckt sich nach außen von der vorderen Gehäuseschale 11 durch ein Dichtelement 18, um mit einen Kolben im Hauptzylinder in Eingriff zu treten.

Da das Ventilelement 23b zur Regelung des negativen Drucks bei dem obigen Ausführungsbeispiel in einer Position angeordnet ist, die bezüglich des Ventilelements 41a in einer axialen Richtung zur Regelung der Umgebungsluft versetzt ist, kann der Dichtdurchmesser des Ventilelements 41a ohne eine Begrenzung vergrößert werden, die durch das Vorsehen des Ventilelements 23b zur Regelung des negativen Drucks verursacht würde. Folglich kann der Luftkanal, der zwischen dem Ventilelement 41a und dem Dichtabschnitt 50b der Regelventilbaugruppe 50 ausgebildet ist, so ausgebildet werden, daß er eine ausreichende Kanalfläche hat, wodurch das betriebliche Ansprechen des Bremskraftverstärkers beim Bremsbetrieb verbessert wird. Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird der effektive Durchmesser des Faltenbalgabschnitts 50c der Regelventilbaugruppe 50 so bestimmt, daß er im wesentlichen gleich dem Dichtdurchmesser des Ventilelements 41a zur Regelung der Umgebungsluft ist. Das ist dazu nützlich, einen Unterschied zwischen dem Druckaufnahmeflächen des Faltenbalgabschnitts 50c und des Ventilelements 41a in einem unbetätigten Zustand auf so kleine Werte wie möglich zu verringern, wodurch eine Axialkraft minimiert wird, die auf den Dichtabschnitt 50b der Regelventilbaugruppe 50 wirkt. Folglich kann die Last oder Vorspannkraft der Ringfeder 71 zum Zurückhalten des Ventilstößels 41 und der Eingabestange 42 bei deren unbetätigten Zuständen verringert werden, um eine anfängliche Last zu verringern, die auf den Bremskraftverstärker aufgebracht ist.

Obwohl bei dem obigen Ausführungsbeispiel die Regelventilbaugruppe 50 aus dem ersten Ventilelement 51, das einstückig mit dem Dichtabschnitt 50a ist, dem zweiten Ventilelement 52, das einstückig mit dem Dichtabschnitt 50a ist, dem Faltenbalgabschnitt 50c und dem Montageabschnitt 50d sowie dem dritten Ventilelement 53 zusammengesetzt ist, das das erste und zweite Ventilelement 51 und 52 in einer luftdichten Weise verbindet, kann die Regelventilbaugruppe 50 aus dem ersten Ventilelement 51, das einstückig mit dem Dichtabschnitt 50a ist, dem zweiten Ventilelement 52, das einstückig mit dem Dichtabschnitt 50b ist, dem Faltenbalgabschnitt 50c und dem Montageabschnitt 50d zusammengesetzt sein, wie in Fig. 3 gezeigt ist.

Das erste Ventilelement 51 in Fig. 3 umfaßt eine ringförmige Platte, die einstückig an dem Dichtabschnitt 50a durch Vulkanisieren befestigt ist. Das zweite Ventilelement 52 umfaßt einen ersten zylindrischen Körper, der einen nach innen zeigenden Flansch aufweist, der an dem Dichtabschnitt 50b befestigt ist, einen zweiten zylindrischen Körper in der Form des Faltenbalgabschnitts 50c und einen Montageabschnitt 50d, sowie eine ringförmige Verstärkungsplatte, die an dem Montageabschnitt 50d durch Vulkanisieren befestigt ist. Das erste Ventilelement 51 ist mit dem ersten zylindrischen Körper des zweiten Ventilelements 52 an seinem einen Ende in einem Zustand verbunden, indem es mit einer inneren Schulter des ersten zylindrischen Körpers verbunden ist.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Abwandlung kann die Regelventilbaugruppe 50 in einer einfachen Weise aufgebaut sein, indem das erste Ventilelement 51 mit dem zweiten Ventilelement 52 zusammengebaut wird. Da die Ringfeder 71 zum Vorspannen beider Dichtabschnitte 50a und 50b der Regelventilbaugruppe 50 in Richtung der Ventilelemente 23b und 41a an der Innenseite der Regelventilbaugruppe 50 eingebaut ist, ist es möglich, den effektiven Durchmesser des Faltenbalgabschnittes 50c der Regelventilbaugruppe 50 und jeden Durchmesser der Ventilelemente 23b, 41a im Vergleich mit denen des obigen Ausführungsbeispiels zu vergrößern. Folglich kann jeder Verbindungskanal, der zwischen den Ventilelementen 23b, 41a und den Dichtabschnitten 50a, 50b ausgebildet ist, vergrößert werden, um das betriebliche Ansprechen des Bremskraftverstärkers beim Niederdrücken oder Freigeben des Bremspedals zu verbessern.

In Fig. 4 ist eine andere Abwandlung des Bremskraftverstärkers dargestellt, wobei das Ventilelement 41a zur Regelung der Umgebungsluft mit einem größeren Dichtdurchmesser als das Ventilelement 23b zur Regelung des negativen Drucks ausgebildet ist, und wobei der effektive Durchmesser des Faltenbalgabschnitts 50c der Regelventilbaugruppe 50 größer als der Dichtdurchmesser des Ventilelements 41a zur Regelung der Umgebungsluft hergestellt ist. Mit einer solchen Anordnung der Ventilelemente 41a und des Faltenbalgabschnitts 50c wirkt in Übereinstimmung mit jedem Durchmesserunterschied ein unterschiedlicher Druck auf die Dichtabschnitte 23b, 41a. Das ist nützlich, um eine sichere Dichtkraft sicher zu stellen, die auf Ventilelemente 23b, 41a wirkt, ohne die Vorspannkraft der Druckfeder 72 zu vergrößern.

Obwohl bei dem obigen Ausführungsbeispiel und dessen Abwandlungen die vorliegende Erfindung an einen Unterdruckbremskraftverstärker angepaßt ist, der ansprechend auf eine Eingabekraft betrieben wird, die auf die Eingabestange 42 aufgebracht wird, kann die Erfindung auf einen Bremskraftverstärker angepaßt werden, der ansprechend auf die Erregung eines Solenoids 91 betrieben wird, das in dem zylindrischen Kolbenkörper 23 montiert ist, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Bei dem in Fig. 5 gezeigten Bremskraftverstärker ist das Ventilelement 41a zur Regelung der Umgebungsluft am freien Ende eines Hülsenelements ausgebildet, das axial gleitend mit dem Stößel 41 verbunden ist und durch eine Kompressionsringfeder 99 vorgespannt, die mit dem Ventilstößel 41 im Eingriff ist. Außerdem ist ein zylindrischer Solenoidtauchkolben 93 koaxial zum Ventilstößel 41 vorgesehen, der in Richtung eines feststehenden Kerns 92 ansprechend auf die Erregung des Solenoids 91 angezogen wird. Der Ventilmechanismus V in dem Bremskraftverstärker ist im wesentlichen gleich wie der des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels.

Unter der Annahme, daß beim Betrieb des Bremskraftverstärkers der Solenoidtauchkolben 93 in Richtung des feststehenden Kerns 92 ansprechend auf die Erregung des Solenoids 91 angezogen worden ist, wird das Ventilelement 41a gegen die Vorspannkraft der Ringfeder 99 bewegt und von dem Dichtabschnitt 50b der Regelventilbaugruppe 50 getrennt, während der Dichtabschnitt 50a der Regelventilbaugruppe 50 in Eingriff mit dem Ventilelement 23b zur Regelung des negativen Drucks unter der Wirkung der Ringfeder 72 gebracht wird. Folglich werden die Druckkammern R3, R4 variablen Drucks von den Druckkammern R1, R2 negativen Drucks isoliert und mit der Umgebungsluft verbunden, um den Bremskraftverstärker zu betätigen.

Obwohl bei dem obigen Ausführungsbeispiel und dessen Abwandlungen die vorliegende Erfindung auf einen Tandembremskraftverstärker angepaßt sind, kann die vorliegende Erfindung auf einen Bremskraftverstärker in Einzel- oder Drei fachbauweise angewendet werden.

Bei einem Unterdruckbremskraftverstärker, der ein Gehäuse 10 umfaßt, ist die Innenseite in Druckkammern R1, R3 negativen und variablen Drucks mittels einer darin eingebauten, beweglichen Wand 21 unterteilt. Ein Kolbenkörper 23 ist an der beweglichen Wand 21 angebaut, um in dem Gehäuse axial beweglich zu sein. Ein Ventilstößel 41 ist axial gleitend in und mit dem Kolbenkörper verbunden. Ein erstes ringförmiges Ventilelement 41a ist an einem äußeren Ende des Ventilstößels ausgebildet. Ein zweites ringförmiges Ventilelement 23b ist an einem inneren zylindrischen Abschnitt 23h des Kolbenkörpers ausgebildet. Eine Regelventilbaugruppe 50 hat einen ersten ringförmigen Dichtabschnitt 50b, der mit dem ersten Ventilelement 41a zusammenarbeiten kann, und einen zweiten ringförmigen Dichtabschnitt 50a, der einstückig mit dem ersten ringförmigen Dichtabschnitt ausgebildet ist, um mit dem zweiten Ventilelement 23b zusammenzuarbeiten. Das erste Ventilelement 41a ist in einer Position angeordnet, die in einer axialen Richtung von dem zweiten Ventilelement 23b beabstandet ist. Der erste und zweite ringförmige Dichtabschnitt 50b, 50a sind in der axialen Richtung beabstandet, um mit dem ersten und zweiten Ventilelement 41a, 23b zusammenzuarbeiten.

Claims (2)

1. Unterdruckbremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge mit folgenden Bauteilen:
einem Gehäuse (10), dessen Innenseite in eine Druckkammer (R1) negativen Drucks und eine Druckkammer (R3) variablen Drucks mittels einer darin eingebauten, beweglichen Wand (21) unterteilt ist;
einem Kolbenkörper (23), der an der beweglichen Wand (21) angebaut ist, um in dem Gehäuse axial beweglich zu sein, wobei der Kolbenkörper einen inneren zylindrischen Abschnitt (23h), der darin einstückig ausgebildet ist, und einen hinteren zylindrischen Abschnitt (23a) hat, der sich nach außen von dem Gehäuse erstreckt;
einem Ventilstößel (41), der axial gleitend mit dem inneren zylindrischen Abschnitt (23h) des Kolbenkörpers in konzentrischer Lage dazu verbunden ist;
einer Eingabedruckstange (42), die mit dem Ventilstößel (41) verbunden ist und sich nach außen von einem äußeren Ende des hinteren zylindrischen Abschnitts (23a) des Kolbenkörpers (23) erstreckt;
einem ersten ringförmigen Ventilelement (41a), das einstückig an einem äußeren Ende des Ventilstößels (41) ausgebildet ist;
einem zweiten ringförmigen Ventilelement (23b), das einstückig mit dem inneren zylindrischen Abschnitt (23h) des Kolbenkörpers ausgebildet ist;
einer Regelventilbaugruppe (50), die einen ersten, ringförmigen Dichtabschnitt (50b), der mit dem ersten ringförmigen Ventilelement (41a) zusammenarbeiten kann, um eine Verbindung der Druckkammer (R3) variablen Drucks mit der Umgebungsluft zu regeln, einen zweiten ringförmigen Dichtabschnitt (50a), der einstückig mit dem ersten ringförmigen Dichtabschnitt (50b) ausgebildet ist und mit dem zweiten Ventilelement (23b) zusammenarbeitet, um eine Verbindung zwischen der Druckkammer (R3) variablen Drucks und der Druckkammer (R1) negativen Drucks zu regeln, einem Faltenbalgabschnitt (50c), der einstückig an seinem einen Ende mit dem ersten ringförmigen Dichtabschnitt (50b) ausgebildet ist und an seinem anderen Ende an der Innenfläche des hinteren zylindrischen Abschnitts (23a) des Kolbenkörpers befestigt ist, wobei der Faltenbalgabschnitt (50c) in umgebender Beziehung zu der Eingabedruckstange (42) angeordnet ist;
einer ersten elastischen Einrichtung (72), um den ersten und zweiten ringförmigen Dichtabschnitt (50b, 50a) der Regelventilbaugruppe (50) in Richtung auf das erste und zweite ringförmige Ventilelement (41a, 23b) vorzuspannen;
einer zweiten elastischen Einrichtung (71), um die Eingabedruckstange (42) so vorzuspannen, daß der erste ringförmige Dichtabschnitt (50b) der Regelventilbaugruppe mit dem ersten Ventilelement (41a) bei einem entspannten Zustand des Bremskraftverstärkers in Eingriff tritt, und daß das zweite ringförmige Dichtelement (50b) der Regelventilbaugruppe von dem zweiten Ventilelement (23b) getrennt wird;
einer Einrichtung (60) zum Beschränken des axialen Versatzes des Ventilstößels (42) gegenüber dem Kolbenkörper (23) um einen vorbestimmten Betrag; und
einem Reaktionsmechanismus (80), der an dem Kolbenkörper (23) vorgesehen ist, um eine Reaktionskraft auf den Ventilstößel (41) in Übereinstimmung mit einer nach vorne gerichteten Kraft aufzubringen, die durch einen Unterschied des Drucks zwischen der Druckkammer (R1) negativen Drucks und der Druckkammer (R3) variablen Drucks verursacht ist;
wobei das erste ringförmige Element (41a) in einer Position angeordnet ist, die einer axialen Richtung von dem zweiten ringförmigen Element (23b) beabstandet ist, und wobei der erste und zweite ringförmige Dichtabschnitt (50b, 50a) der Regelventilbaugruppe (50) in der axialen Richtung beabstandet sind, um mit dem ersten und zweiten Ventilelement (41a, 23b) zusammenzuarbeiten.

2. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein effektiver Durchmesser des Faltenbalgabschnitts (50c) der Regelventilbaugruppe (50) im wesentlichen gleich wie der Dichtdurchmesser des ersten ringförmigen Ventilelements (41) ist.