DE3019558C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mechanisch gesteuerten Kraftverstärker nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einem bekannten Kraftverstärker dieser Art (US 36 88 647) wird der im Steuergehäuse gelagerte Steuer­ kolben durch ein in einem Schlitz des Steuergehäuses radial einsetzbares Halteelement gehalten, dessen vor­ stehende Zunge sich an der Schlitzwand axial abstützt und ein Herausfallen des Halteelementes verhindert. Um die Arbeitskammer zu belüften ist im Steuergehäuse ein radia­ ler Durchgang vorgesehen, der einerseits im Bereich des Steuerventils im Steuergehäuse und andererseits in der Arbeitskammer mündet.

Weniger vorteilhaft anzusehen ist bei dem bekannten Kraft­ verstärker dessen beträchtliche axiale Baulänge sowie die komplizierten Werkzeuge zu dessen Herstellung.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die axiale Baulänge des Kraftverstärkers bei Beibehaltung der axialen Lage des Halteelementes bei geringfügiger Änderung der vorhandenen Herstellungswerkzeuge zu verkürzen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale in Verbindung mit den Merkmalen im Hauptanspruch Oberbegriff ge­ löst. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß der der Be­ lüftung der Arbeitskammer dienende Durchgang bis dicht an die Befestigungsstelle der Rollmembran am Steuergehäuse heranrücken kann, wobei in Betätigungsrichtung die am Arbeitskolben entstehende Verstärkerkraft auf den Ringbund des Steuergehäuses gleichmäßig übertragen wird, so daß ein Schrägstellen des Steuergehäuses gegenüber dem Arbeitskol­ ben verhindert wird. Die günstige Kanalausbildung hat den Vorteil, daß eine sehr exakte Lage des Halteelementes er­ zielt wird. Ein zur Herstellung des Steuergehäuses vorhan­ denes Werkzeug muß im Bereich des Kanals nur geringfügig geändert werden.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn das Halteelement an der dem Ringbund näheren Kanalwand anliegt, da dann die Luftströmung insbesondere am inneren Kanaleintritt nicht behindert wird.

Die T-förmige Ausbildung des Halteelementes, das mit seinen dem Steuergehäuse zugekehrten Wandflächen auf dem Steuergehäuse aufliegt und einen stufenförmigen Abschnitt bildet, hat den Vorteil, daß innerhalb des Steuergehäuses keine radialen Anschlagflächen für das Halteelement er­ forderlich sind. Die Auflagefläche des Halteelementes am Steuergehäuse kann durch die zylindrische Fläche am Hals des Steuergehäuses gebildet werden oder es können an die Bodenfläche der Nuten angrenzende Abflachungen der Ober­ fläche des Steuergehäuses vorgesehen sein.

Die Abdichtung des Arbeitskolbens erfolgt zweckmäßig durch eine ringförmige Dichtung zwischen dem Ringbund und dem Arbeitskolben, die in axialer Richtung vorgespannt ist und für eine ausreichende Verspannung der Halteelemente sorgt. Ferner werden Klappergeräusche am Arbeitskolben vermieden, und das durch die Herstelltoleranz bedingte Axialspiel der zusammenwirkenden Bauteile wird aufgehoben.

Vorzugsweise umgreift die Dichtung den Innenrand des Arbeitskolbens U-förmig, und die Stirnfläche des Ringbun­ des liegt radial außerhalb des von der Dichtung um­ griffenen Innenrandes des Arbeitskolbens unmittelbar am Arbeitskolben an.

Die Dichtung bildet vorzugsweise mit der am Arbeitskolben anliegenden Rollmembran ein Teil. Durch einen an der Dichtung ausgebildeten Ringwulst, der an der radial äußeren Stirnfläche des Halteelementes anliegt, kann das Halteelement auf einfache Weise radial nach außen gehalten werden, ohne daß eine besondere Ausrichtung des Halteele­ mentes gegenüber der Dichtung erforderlich ist. Damit der Ringwulst auf dem Halteelement gleichmäßig anliegt, ist die radial äußere Stirnfläche des Halteelementes als Teil einer um die Längsachse des Steuergehäuses gedachten Zylinderfläche ausgebildet.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zwei diametral gegenüberliegende Halteelemente vorge­ sehen sind. Hierdurch kann auf eine axiale Führung des Arbeitskolbens auf dem Steuergehäuse verzichtet werden.

Anstelle eines an der Dichtung ausgebildeten Ringwulstes kann auch die radiale Lagerichtung des Halteelementes durch einen bei der Montage umbiegbaren Blechlappen er­ folgen.

Vorzugsweise kann der Blechlappen ein Teil eines zwischen Arbeitskolben und Halteelement angeordneten Blechringes sein. Um ein Verdrehen des Blechringes zu verhindern und seine Ausrichtung bei der Montage zu erleichtern, ist am Innenrand des Blechringes in axialer Richtung ein auf den Bund des Steuergehäuses gerichteter Zapfen angeordnet, der die Innenwand des Arbeitskolbens durchdringt und in eine am Ringbund axial verlaufende Bohrung eingreift.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 Schnitt durch einen Bremskraftverstärker, bei dem die Rollmembran und der Dichtring einstückig ausgebildet sind,

Fig. 2 Schnitt quer zur Längsachse des Kraftverstärkers in der Ebene des Halteelementes gemäß Fig. 1,

Fig. 3 Draufsicht auf das Steuergehäuse in Achsrichtung des Kanals gemäß Fig. 1,

Fig. 4 Teilschnitt durch die Befestigungsstelle eines Arbeitskolbens mit einem von der Rollmembran getrennten Dichtring,

Fig. 5 Teilschnitt durch die Befestigungsstelle eines Arbeitskolbens mit einem Blechlappen tragenden Blechring,

Fig. 6 Ansicht und Schnitt des Blechrings gemäß Fig. 5, und

Fig. 7 Schnitt quer zur Längsachse des Arbeitskolbens in der Ebene des Halteelementes gemäß Fig. 7.

Das Gehäuse 1 des mechanisch gesteuerten Kraftverstärkers besteht aus den beiden an einer Verbindungsstelle 2 miteinander verbundenen Gehäuse­ teilen 3, 4, deren Böden die Stirnseiten 5, 6 des Gehäuses 1 bilden. Der Innenraum des Gehäuses 1 wird durch eine bewegliche Wand in eine Unterdruckkammer 7, die über eine Anschlußbohrung 8 mit einer Vakuumquelle verbunden ist und eine Arbeitskammer 9 unterteilt. Die bewegliche Wand besteht im wesentlichen aus einem Arbeitskolben 10, einer in der Arbeitskammer 9 am Arbeits­ kolben 10 anliegenden Rollmembran 11 und einem mit dem Arbeits­ kolben 10 und der Rollmembran 11 verbundenen, zylindrisch aus­ gebildeten Steuergehäuse 12. Die Rollmembran 11 ist an der Verbindungsstelle 2 druckdicht eingespannt und umgreift mit ihrem inneren Abschnitt den Innenrand des Arbeitskolbens 10 U-förmig und dichtet den Arbeitskolben 10 gegenüber dem Steuer­ gehäuse 12 ab. Das Steuergehäuse 12 ragt mit seinem zylindri­ schen Hals aus der Stirnseite 5 des Gehäuseteils 3 heraus und wird mittels eines Faltenbalgs 14 gegen Verschmutzung seiner Ober­ fläche geschützt. Das Steuergehäuse 12 dichtet mit einem Gleitführungsring 13 die Arbeitskammer 9 nach außen hin ab.

Im Inneren des Steuergehäuses 12 ist die aus Stößelstange 15 und Steuerkolben 16 zusammengesetzte Steuerstange axial ver­ schiebbar angeordnet, die über einen nicht dargestellten Gabel­ kopf mit einem Bremspedal eines Kraftfahrzeuges verbindbar ist. Das Steuergehäuse 12 enthält ferner eine Ventilanordnung 17, die von dem Steuerkolben 16 betätigt wird und über Kanäle 18, 19 die Druckdifferenz zwischen Unterdruckkammer 7 und Arbeitskammer 9 steuert. Der in Fig. 1 der Zeichnung gestrichelte Kanal 18 ist um 90° in die Zeichenebene gedreht dargestellt.

Der in der Unterdruckkammer 7 angeordnete Teil des Steuerge­ häuses 12 weist ferner eine Stufenbohrung 20 auf, in der eine Reaktionsscheibe 21 und eine mit einer Druckstange 22 fest verbundene Klemmhülse 23 über einen Klemmring 24 axial gehalten werden. Die Druckstange 22 betätigt einen an der Stirnseite 6 befestigten, nicht dargestellten Hauptbremszylinder. Die Druckstange 22 dichtet die Unterdruckkammer 7 über eine an der Stirnseite 6 befestigte Dichtung 25 nach außen ab.

Zum Zurückstellen der beweglichen Wand ist eine Rückstellfeder 26 vorgesehen, die zwischen einem Ringbund 27 des Steuerge­ häuses 12 und der Stirnseite 6 eingespannt ist.

In den diametral angeordneten und radial nach außen in dem Steuergehäuse 12 verlaufenden Kanälen 19 sind je zwei einander gegenüberliegende Längsnuten 28 ausgebildet, in die je ein Halteelement 29 seitlich eingreift und gehalten wird. Die Halteelemente 29 drücken den Arbeitskolben 10 gegen eine Stirnfläche 30 des Ringbunds 27 und halten ihn axial in dieser Lage. Die beispielsweise als ebene Platten ausgebildeten Hal­ teelemente 29 liegen an der dem Ringbund 27 näheren Kanalwand 31 an, so daß die entgegen der Betätigungsrichtung hinter den Halteelementen 29 ausgebildeten Kanalteile noch genügend Querschnitt zur Steuerung der Arbeitskammer 9 aufweisen. Die aus dem Steuergehäuse 12 herausragenden, stufenförmigen Abschnit­ te der Halteelemente 29 liegen mit ihren dem Steuergehäuse 12 zugekehrten Wandflächen 32 auf dem Steuergehäuse 12 auf. Ein an der Rollmembran 11 ausgebildeter Ringwulst 33 liegt an den radial äußeren Stirnflächen 34 der Halteelemente 29 an und sichert die Halteelemente 29 radial in ihrer Einbaulage. Die radial inneren Enden der Halteelemente 29 greifen in eine Nut 35 am Umfang des Steuerkolbens 16 ein. Der Steuerkolben 16 liegt entgegen der Betätigungsrichtung mit der Stirnfläche der Nut 35 an den Halteelementen 29 an. Hierdurch wird ein Anschlag für den Steuerkolben 16 in Löserichtung geschaffen. In Einbau­ lage sind die in das Steuergehäuse 12 hineinragenden Abschnitte der Halteelemente in ihrer radialen Länge so bemessen, daß zwischen dem Steuerkolben 16 und den Halteelementen 29 in radialer Richtung ein Spiel vorhanden ist, damit die Leicht­ gängigkeit des Steuerkolbens 16 nicht beeinträchtigt wird.

Es genügt auch, wenn nur ein Halteelement 29 im Steuergehäuse 12 angeordnet ist. Dann ist aber eine zusätzliche Führung des Arbeitskolbens auf dem Steuergehäuse dargestellt erforderlich.

Die in Fig. 4 der Zeichnung dargestellte Befestigungsstelle des Arbeitskolbens 10 unterscheidet sich gegenüber der be­ schriebenen Ausführung dadurch, daß die Rollmembran 11 von der den inneren Abschnitt des Innenrandes des Arbeitskolbens 10 U-förmig umgreifenden Dichtung 36 getrennt ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Befestigungsstelle des Arbeitskolbens 10 wird in Fig. 5 der Zeichnung dargestellt.

Hierbei ist zwischen dem Arbeitskolben 10 und den Halteelementen 29 ein Blechring 37 angeordnet, der im Bereich der Halteelemente 29 radial nach außen verlaufende Blechlappen 38 aufweist, die bei der Montage des Kraftverstärkers derart umgebogen werden, daß sie sich an den radial äußeren Stirnflächen 34 der Halte­ elemente 29 anlegen und die Halteelemente 29 radial nach außen sichern. Am Innenrand des Blechringes 37 ist ein in axialer Richtung auf die Stirnfläche 30 gerichteter Zapfen 39 angeordnet, der die Innenwand des Arbeitskolbens 10 durchdringt und in eine am Ringbund 27 axial in Betätigungsrichtung verlaufende Bohrung 40 eingreift. Zur Abdichtung des Arbeitskolbens 10 am Steuer­ gehäuse 12 ist ein Dichtring 41 in einer am Ringbund 27 ausge­ bildeten Axialnut angeordnet, der an dem Arbeitskolben 10 druck­ dicht anliegt.

In Fig. 7 der Zeichnung ist ein Halteelement 29 dargestellt, das mit seinem inneren Abschnitt den Steuerkolben 16 U-förmig um­ greift, so daß eine möglichst große Anlagefläche zwischen dem Halteelement 29 und dem Steuerkolben 16 erreicht wird. Hierbei genügt es, wenn nur ein Halteelement 29 im Steuergehäuse 12 eingesetzt ist.

Es ist vorteilhaft, wenn der Flächenabschnitt des Steuergehäuses, auf dem der Arbeitskolben unmittelbar oder mittelbar in radialer Richtung zur Längsachse des Kraftverstärkers gehalten ist, einen größeren Durchmesser aufweist als der Hals des Steuergehäuses. Hierdurch wird eine einfache Montage des Arbeitskolbens erreicht und eine Beschädigung der am Hals des Steuergehäuses ausgebil­ deten Gleitfläche vermieden.

Claims (11)

1. Mechanisch gesteuerter Kraftverstärker, insbesondere für Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen, mit einem in einem Gehäuse beweglich angeordneten, tellerförmigen Arbeitskolben, der auf ein im wesentlichen zylin­ drisch ausgebildeten Steuergehäuse geschoben ist, in dem eine Ventilanordnung zur Steuerung des Arbeits­ drucks in einer Arbeitskammer angeordnet ist, die mit der Ventilanordnung mittels eines im Steuergehäuse ausgebildeten radialen Kanals verbunden ist, wobei ein mit einer Betätigungsstange verbundener, die Ventilanordnung betätigender Steuerkolben entgegen der Betätigungsrichtung durch ein in das Steuerge­ häuse radial einsetzbares und in seiner Einbaulage sicherbares Halteelement gehalten ist, wobei der Arbeitskolben an einem am Steuergehäuse ausgebildeten Ringbund anliegt und durch mindestens einen radial aus dem Steuergehäuse herausragenden Abschnitt des Halteelementes axial gehalten wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Halteelement (29) als eine ebene Platte ausgebildet ist, die in zwei einander gegenüberliegenden Längsnuten (28) des Kanals (19) seitlich eingesetzt ist.

2. Kraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Halteelement (29) an der dem Ringbund (27) näheren Kanalwand (31) anliegt.

3. Kraftverstärker bei dem das Halteelement aus dem Steuergehäuse herausragt, nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Halteele­ ment (29) T-förmig ausgebildet ist und mit seinen dem Steuergehäuse (12) zugekehrten Wandflächen (32) auf dem Steuergehäuse (12) aufliegt und einen stufen­ förmigen Abschnitt bildet.

4. Kraftverstärker, mit einer zwischen dem Ringbund und dem Arbeitskolben angeordneten Dichtung, nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtung (36) den Innenrand des Arbeitskolbens (10) U-förmig umgreift und die Stirnfläche (30) des Ringbundes (27) radial außerhab des von der Dichtung (36) umgriffenen Innenrand des Arbeitskolbens (10) unmittelbar am Arbeitskolben (10) anliegt.

5. Kraftverstärker nach Patentanspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dichtung (36) mit einer am Arbeitskolben (10) anliegenden Rollmembran (11) ein Teil bildet.

6. Kraftverstärker nach Patentanspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein an der Dichtung (36) ausgebildeter Ringwulst (33) an der radial äußeren Stirnfläche (34) des Halteelementes (29) anliegt.

7. Kraftverstärker nach Patentanspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die radial äußere Stirn­ fläche (34) des Halteelementes (29) ein Teil einer um die Längsachse des Steuergehäuses (12) gedachten Zylinderfläche ist.

8. Kraftverstärker nach einem vorhergehenden Patentan­ spruch, dadurch gekennzeichnet, daß zwei diametral gegenüberliegende Halteelemente (29) vorgesehen sind.

9. Kraftverstärker nach einem vorhergehenden Patentan­ spruch, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Lagesicherung des Halteelementes (29) durch einen bei der Montage umbiegbaren Blechlappen (38) erfolgt.

10. Kraftverstärker nach Patentanspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Blechlappen (38) ein Teil eines zwischen Arbeitskolben (10) und Halteele­ ment (29) angeordneten Blechringes (37) ist.

11. Kraftverstärker nach Patentanspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am Innenrand des Blech­ ringes (37) ein in axialer Richtung auf den Bund (27) des Steuergehäuses (12) gerichteter Zapfen (39) ange­ ordnet ist, der die Innenwand des Arbeitskolbens (10) durchdringt und in eine am Ringbund (27) axial ver­ laufende Bohrung (40) eingreift.