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Dokumentenidentifikation DE4440657A1 15.05.1996
Titel Betätigungsbaugruppe für eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage
Anmelder Lucas Industries plc, Solihull, West Midlands, GB
Erfinder Schnorr, Werner, 56076 Koblenz, DE
Vertreter Patent- und Rechtsanwälte Wuesthoff & Wuesthoff, 81541 München
DE-Anmeldedatum 14.11.1994
DE-Aktenzeichen 4440657
Offenlegungstag 15.05.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.05.1996
IPC-Hauptklasse B60T 13/569
IPC-Nebenklasse B60T 13/575   B60T 13/565   
Zusammenfassung Ein pneumatischer Bremskraftverstärker (10), der mit einem hydraulischen Hauptbremszylinder (60) längs einer gemeinsamen Achse (A) hintereinander angeordnet ist, enthält ein Ventilgehäuse (22), das mit einer Zwischenwand (20) zu gemeinsamer Axialbewegung verbunden ist und einen ringförmigen Zentralbereich (24) sowie einen diesen mit radialem Abstand umschließenden topfförmigen Endbereich (46) aufweist. Zwischen einem Krafteingabeglied (30) und einem Kraftabgabeglied (40), die in bezug auf das Verstärkergehäuse (12) und das Ventilgehäuse (22) axial verschiebbar sind, ist ein mechanischer Kraftübersetzer (32) angeordnet, der einen im Zentralbereich (24) des Ventilgehäuses (22) geführten Eingabekolben (34) kleineren Durchmessers, einen Abgabekolben (36) größeren Durchmessers sowie eine zwischen diesen Kolben angeordnete gummielastische Reaktionsscheibe (38) aufweist. Diese Bauteile sind durch eine Hülse (50) zusammengehalten, die einen am topfförmigen Endbereich (46) des Ventilgehäuses (22) befestigten äußeren Befestigungsabschnitt (52), einen das Kraftabgabeglied (40) umschließenden Führungsabschnitt (54) und einen zusätzlichen Befestigungsabschnitt (56) aufweist. Dieser umschließt in einem axialen Abstand vom äußeren Befestigungsabschnitt (52) den Zentralbereich (24) des Ventilgehäuses (22) und ist an ihm befestigt. Der Abgabekolben (36) ist unmittelbar im zusätzlichen Befestigungsabschnitt (56) der Hülse (50) geführt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsbaugruppe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Baugruppe dieser Gattung (EP 0 405 603 A2) ist die Hülse ein Tiefziehteil aus Blech mit einem zylindrischen äußeren Befestigungsabschnitt, der in den topfförmigen Endbereich des Ventilgehäuses eingepreßt ist, einem ringförmigen Boden und einem trichterförmigen zentralen Führungsabschnitt, der unmittelbar am Kraftabgabeglied anliegt und dieses bei seinen vom Krafteingabeglied über den Kraftübersetzer bewirkten axialen Relativbewegungen gegenüber dem Ventilgehäuse führt. Die Reaktionsscheibe ist in einer Vertiefung des Zentralbereichs des Ventilgehäuses aufgenommen, in der auch der Abgabekolben geführt ist. Der Abgabekolben bildet mit dem Kraftabgabeglied ein einstückiges Bauteil, das somit doppelt geführt und dadurch vor dem Zusammenbau mit dem zugehörigen Hauptbremszylinder hinreichend zuverlässig in seiner axialen Lage gehalten ist.

Achsfluchtungsfehler, die bei Herstellung und Zusammenbau der genannten Teile nicht ganz zu vermeiden sind, können jedoch bei der bekannten Betätigungsbaugruppe dazu führen, daß die Hülse und somit auch der zu ihrer Befestigung dienende topfförmige Endbereich des Ventilgehäuses mit Biegemomenten belastet werden, die zur Lockerung der Hülse führen können. In einem solchen Fall muß damit gerechnet werden, daß der Abgabekolben des mechanischen Kraftübersetzers sich in Bezug auf den Eingabekolben schrägstellt, wodurch die Reaktionsscheibe asymmetrisch belastet und in Randbereichen gequetscht werden kann. Ferner muß nach einem Lockerwerden der Hülse damit gerechnet werden, daß ein von Anfang an vorhandener meist nicht ganz vermeidbarer Achsfluchtungsfehler zwischen dem Kraftabgabeglied und dem Primärkolben des Hauptbremszylinders sich so vergrößert, daß der Primärkolben mit erheblichen Querkräften belastet und infolgedessen in seiner Axialbeweglichkeit behindert und vorzeitig verschlissen wird.

Entsprechendes gilt auch für eine andere bekannte Betätigungsbaugruppe der genannten Gattung (DE 39 30 240 A1, Fig. 2), bei welcher der Zentralbereich des Ventilgehäuses durch ein topfförmiges Einlegeteil aus Blech verstärkt ist, das die Reaktionsscheibe sowie den Abgabekolben umschließt und einen flanschartig nach außen gebogenen Rand aufweist. An diesem Rand stützt sich wiederum der Boden einer topfförmigen Hülse ab, die mit einem an ihr ausgebildeten äußeren Befestigungsabschnitt in den topfförmigen Endbereich des Ventilgehäuses eingepreßt ist und einen trichterförmigen zentralen Führungsabschnitt aufweist, in dem das Kraftabgabeglied geführt ist. Das Einlegeteil schützt zwar den topfförmigen Zentralbereich des Ventilgehäuses vor Beschädigungen, kann aber im Betrieb nur wenig zur Knicksteifigkeit der Verbindung von Ventilgehäuse und Kraftabgabeglied beitragen.

Ferner ist eine Betätigungsbaugruppe bekannt (EP 0 166 985 B1) bei der eine wiederum aus Blech bestehende Hülse mit einem äußeren Befestigungsabschnitt einen topfförmigen Zentralbereich des Ventilgehäuses umschließt und mit einem trichterförmigen zentralen Führungsabschnitt das Kraftabgabeglied umschließt. Auch diese Hülse kann im wesentlichen nur einen axialen Zusammenhalt des Kraftabgabegliedes mit dem Ventilgehäuse eines Bremskraftverstärkers bei dessen Zusammenbau mit einem Hauptbremszylinder sicherstellen, ist jedoch nicht geeignet, im Betrieb erhebliche Biegemomente aufzunehmen und dadurch ein Ausknicken des Kraftabgabegliedes gegenüber dem Ventilgehäuse mit Sicherheit zu verhindern.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Betätigungsbaugruppe für eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit einem pneumatischen Bremskraftverstärker und einem hydraulischen Hauptbremszylinder dafür zu sorgen, daß die zur Übertragung und Verstärkung von Axialkräften vorgesehenen Bauteile auch dann, wenn sie von Anfang an nicht ganz genau miteinander fluchten, nicht nennenswert ausknicken können.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Hülse ist mit ihren beiden voneinander axial entfernten und voneinander unabhängig wirkenden Befestigungsabschnitten besonders sicher und fest im Ventilgehäuse gehalten. Der Abgabekolben ist unmittelbar in der Hülse geführt und somit in seiner Zentrierung von keinem anderen Bauteil abhängig. Dadurch wird vermieden, daß sich Herstellungsungenauigkeiten mehrerer Bauteile summieren und sich ungünstig auf die axiale Anordnung des Abgabekolbens und somit auch des Kraftabgabegliedes auswirken.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Betätigungsbaugruppe in einem axialen Schnitt,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 und

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte Ausführungsform der Erfindung.

Zu der in Fig. 1 und 2 dargestellten Baugruppe gehört ein pneumatischer Bremskraftverstärker 10 von im wesentlichen üblicher Bauweise, der in Bezug auf eine Achse A im wesentlichen rotationssymmetrisch ist. Der Bremskraftverstärker 10 hat ein Verstärkergehäuse 12 aus einem vorderen Gehäuseteil 14 und einem hinteren Gehäuseteil 16, die durch achsparallele Zuganker 18 zusammengehalten sind und einen Raum umschließen, der durch eine axial bewegliche Zwischenwand 20 in eine vordere und eine hintere Kammer B bzw. C unterteilt ist. Die vordere Kammer B ist im Betrieb ständig an eine Unterdruckquelle, beispielsweise Saugleitung eines Ottomotors, angeschlossen; die hintere Kammer C läßt sich durch ein Steuerventil wahlweise mit der vorderen Kammer B oder mit der umgebenden Atmosphäre, gegebenenfalls auch mit einer Druckluftquelle, verbinden.

Das Steuerventil ist von ebenfalls bekannter Bauart; seine wichtigsten Bauteile sind ein Ventilgehäuse 22 mit einem Zentralbereich 24, an dessen Rückseite ein radial äußerer, ringförmiger Ventilsitz 25 ausgebildet ist, ein Ventilkolben 26, an dessen Rückseite ein radial innerer ringförmiger Ventilsitz 27 ausgebildet ist, und ein Dichtkörper 28, der mit diesen beiden Ventilsitzen zusammenwirkt. Zum Betätigen des Ventilkolbens 26 ist von hinten her in das Ventilgehäuse 22 ein stangenförmiges Krafteingabeglied 30 eingeführt.

Vor dem Ventilkolben 26 ist ein mechanischer Kraftübersetzer 32 angeordnet, der einen im Zentralbereich 24 des Ventilgehäuses 22 geführten Eingabekolben 34 kleineren Durchmessers, einen Abgabekolben 36 größeren Durchmessers und eine zwischen diesen beiden Kolben angeordnete Reaktionsscheibe 38 aus gummielastischem Material aufweist. Beim Betätigen des Krafteingabegliedes 30 vergrößert der mechanische Kraftübersetzer 32 die Eingangskraft im Verhältnis der an der Reaktionsscheibe 38 anliegenden Fläche des Abgabekolbens 36 und des Eingabekolbens 34. Der Abgabekolben 36 wirkt mit einem stangenförmigen Kraftabgabeglied 40 zusammen, an dessen hinterem Ende er im dargestellten Beispiel einstückig ausgebildet ist.

Der Zentralbereich 24 des Ventilgehäuses 22 hat eine vordere zylindrische Außenfläche 44. In einem topfförmigen vorderen Endbereich 46 des Ventilgehäuses 22 ist eine zylindrische Innenfläche 48 ausgebildet, die in einem erheblichen axialen Abstand D vor der zylindrischen Außenfläche 44 angeordnet ist und einen größeren Durchmesser als diese hat.

In das Ventilgehäuse 22 ist von vorne her eine Hülse 50 eingepreßt. Die Hülse 50 ist, in einem axialen Halbschnitt betrachtet, sternförmig; sie hat einen im wesentlichen zylindrischen äußeren Befestigungsabschnitt 52, der mit einem Preßsitz in die zylindrische Innenfläche 48 paßt, einen nach vorne ragenden Führungsabschnitt 54 und einen zusätzlichen zylindrischen Befestigungsabschnitt 56, der nach hinten ragt, den Abgabekolben 36 und die Reaktionsscheibe 38 spielfrei führt und die zylindrische Außenfläche 44 des Zentralbereichs 24 des Ventilgehäuses 22 mit einem Preßsitz umschließt. Die beiden Befestigungsabschnitte 52 und 56 sind im Abstand D voneinander angeordnet und halten die Hülse 50 koaxial mit dem Ventilgehäuse 22 starr an diesem befestigt. Der Abstand D ist vorzugsweise, wie dargestellt, erheblich größer als die Gesamtlänge der beiden Befestigungsabschnitte 52 und 56. Durch die Hülse 50 erstreckt sich mindestens ein Luftkanal 58, der gemäß Fig. 2 und 3 ungefähr parallel zur Achse A verläuft. Der Führungsabschnitt 54 der Hülse 50 umschließt den an den Abgabekolben 36 anschließenden hinteren Endbereich des Kraftabgabegliedes 40 mittelbar (Fig. 1 und 2) oder unmittelbar (Fig. 3).

Gleichachsig mit dem Bremskraftverstärker 10 ist ein Hauptbremszylinder 60 angeordnet, der ein Hauptzylindergehäuse 62 mit einem Flansch 64 aufweist. Der Flansch 64 ist auf die Zuganker 18 aufgesteckt und mit nicht dargestellten Muttern in der abgebildeten Stellung festgehalten, in der sich das Hauptzylindergehäuse 62 axial in das Verstärkergehäuse 12 hineinerstreckt. Der innerhalb des Verstärkergehäuses 12 angeordnete hintere Endbereich des Hauptzylindergehäuses 62 enthält einen fest und dicht eingebauten Abschlußring 66, der eine axiale Führung 68bildet. Vor dem Abschlußring 66 ist im Hauptzylindergehäuse 62 ein Primärkolben 70 geführt, der an seiner Rückseite eine pfannenförmige Abstützung aufweist. In diese greift das Kraftabgabeglied 40 ein.

Der Primärkolben 70 hat einen rohrförmigen Fortsatz 74, der sich axial nach hinten erstreckt, in der Führung 68 geführt ist und erst kurz vor dem Kraftübersetzer 32 endet. Dieser Fortsatz 74 ist bei dem in Fig. 1 und 2 dargestelltem Ausführungsbeispiel zusätzlich im Führungsabschnitt 54 der Hülse 50 geführt. Gemäß Fig. 2 ist der Führungsabschnitt 54 im Profil derart abgerundet, daß er den von ihm umschlossenen Fortsatz 74 nur in einer schmalen, theoretisch linienförmigen Ringzone berührt und somit kleine Achsfluchtungsfehler zwischen dem Ventilgehäuse 22 und dem Primärkolben 70 zuläßt.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kraftabgabeglied 40 unmittelbar im Führungsabschnitt 54 der Hülse 50 geführt. Der Führungsabschnitt 54 ist im wesentlichen zylindrisch und hat eine Länge E, die annähernd so groß ist wie der Abstand D zwischen den beiden Befestigungsabschnitten 52 und 56 der Hülse 50.

In beiden dargestellten Ausführungsformen ist das Abgabeglied 40 sicher daran gehindert, sich über ein sehr geringfügiges, noch unschädliches Maß hinaus in Bezug auf die Achse A schrägzustellen. Es ist deshalb unschädlich, wenn das Krafteingabeglied 30 sich wegen seiner üblichen gelenkigen Verbindung mit einem Bremspedal bei dessen Betätigung nicht genau längs der Achse A bewegt sondern sich, wie in Fig. 1 angedeutet, etwas schrägstellt.


Anspruch[de]
  1. 1. Betätigungsbaugruppe für eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage, bei der ein pneumatischer Bremskraftverstärker (10) und ein hydraulischer Hauptbremszylinder (60) längs einer gemeinsamen Achse (A) hintereinander angeordnet sind, mit
    1. - einem Verstärkergehäuse (12), in dem eine axial bewegliche Zwischenwand (20) zwei an Quellen unterschiedlichen Druckes anschließbare Kammern (B, C) voneinander trennt,
    2. - einem Ventilgehäuse (22), das mit der Zwischenwand (20) zu gemeinsamer Axialbewegung verbunden ist und einen ringförmigen Zentralbereich (24) sowie einen diesen mit radialem Abstand umschließenden topfförmigen Endbereich (46) aufweist,
    3. - einem Krafteingabeglied (30) und einem Kraftabgabeglied (40), die in Bezug auf das Verstärkergehäuse (12) und das Ventilgehäuse (22) axial verschiebbar sind,
    4. - einem mechanischen Kraftübersetzer (32), der zwischen Krafteingabeglied (30) und Kraftabgabeglied (40) angeordnet ist und einen im Zentralbereich (24) des Ventilgehäuses (22) geführten Eingabekolben (34) kleineren Durchmessers, einen Abgabekolben (36) größeren Durchmessers sowie eine zwischen diesen Kolben angeordnete gummielastische Reaktionsscheibe (38) aufweist, und
    5. - einer Hülse (50), die einen am topfförmigen Endbereich (46) des Ventilgehäuses (22) befestigten äußeren Befestigungsabschnitt (52) sowie einen das Kraftabgabeglied (40) umschließenden Führungsabschnitt (54) aufweist,
  2. dadurch gekennzeichnet, daß
    1. - die Hülse (50) einen zusätzlichen Befestigungsabschnitt (56) aufweist, der in einem axialen Abstand (D) vom äußeren Befestigungsabschnitt (52) den Zentralbereich (24) des Ventilgehäuses (22) umschließt und an diesem befestigt ist, und
    2. - der Abgabekolben (36) unmittelbar im zusätzlichen Befestigungsabschnitt (56) der Hülse (50) geführt ist.
  3. 2. Betätigungsbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsscheibe (38) unmittelbar vom zusätzlichen Befestigungsabschnitt (56) der Hülse (50) umschlossen ist.
  4. 3. Betätigungsbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Führungsabschnitt (54) ein sich in Richtung zum Kraftübersetzer (32) erstreckender rohrförmiger Fortsatz (74) eines Primärkolbens (70) eines Hauptbremszylinders (60) geführt ist.
  5. 4. Betätigungsbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsabschnitt (54) ein abgerundetes Profil aufweist, so daß er den rohrförmigen Fortsatz (74) nur in einer linienförmigen Ringzone berührt.
  6. 5. Betätigungsbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftabgabeglied (40) unmittelbar im Führungsabschnitt (54) geführt ist.
  7. 6. Betätigungsbaugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsabschnitt (54) im wesentlichen zylindrisch ist und das Kraftabgabeglied (40) auf einer Länge (E) führt, die ungefähr so groß ist, wie der Abstand (D) zwischen den beiden Befestigungsabschnitten (52, 56) der Hülse (50).
  8. 7. Betätigungsbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (50) ein einstückiges Druckgußteil aus Metall ist.
  9. 8. Betätigungsbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (50) ein einstückiges Spritzteil aus Kunststoff ist.






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