WO2007010031A1 - Pneumatischer bremskraftverstärker und membran dafür - Google Patents

Pneumatischer bremskraftverstärker und membran dafür Download PDF

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WO2007010031A1
WO2007010031A1 PCT/EP2006/064500 EP2006064500W WO2007010031A1 WO 2007010031 A1 WO2007010031 A1 WO 2007010031A1 EP 2006064500 W EP2006064500 W EP 2006064500W WO 2007010031 A1 WO2007010031 A1 WO 2007010031A1
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sealing bead
brake booster
pneumatic brake
radial
housing half
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French (fr)
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Jürgen Faller
Ralf Jakobi
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Continental Teves AG and Co OHG
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J3/00—Diaphragms; Bellows; Bellows pistons
    • F16J3/02—Diaphragms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/24—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
    • B60T13/46—Vacuum systems
    • B60T13/52—Vacuum systems indirect, i.e. vacuum booster units
    • B60T13/569—Vacuum systems indirect, i.e. vacuum booster units characterised by piston details, e.g. construction, mounting of diaphragm

Definitions

  • the invention relates to a pneumatic brake booster with an amplifier housing, which comprises a first and a second housing half shell and which is divided by a, acted upon by a pneumatic differential pressure, axially movable wall into a working chamber and a vacuum chamber, wherein the movable wall by a diaphragm plate and a attached thereto membrane is formed, which has a radially inner sealing bead and a radially outer sealing bead for sealing the two chambers, wherein the radially outer sealing bead between the housing half-shells is clamped.
  • Such a pneumatic brake booster is known for example from DE 41 24 683 Al.
  • the radially outer sealing bead of the known brake booster is clamped between two substantially radially formed flanges of the housing half-shells, wherein on the radial flange of the second housing half shell an axially formed flange is formed, which projects beyond joining the two housing halves the radial flange of the first housing half shell.
  • the non-positive connection of the housing half-shells takes place, for example, by launching the axial flange, in a region which projects beyond the radial flange of the first housing half-shell.
  • the object of the invention is accordingly to provide a generic brake booster with an improved membrane clamping.
  • the object is achieved in that the radially outer sealing bead has a circumferential, uniform rib structure.
  • the rib structure ensures the stability and, on the other hand, enables a material reduction of the sealing bead, so that the membrane can be replaced without excess sealing bead volume between the sealing beads
  • Housing halves can be clamped. Therefore, an internal pressure in the sealing bead can be selectively established, which ensures the seat of the sealing bead in the space provided for this purpose between the housing half-shells. At the same time the seal through the membrane is still guaranteed.
  • Another advantage results from the fact that only the sealing bead of the membrane must be redesigned, but the remaining components of the brake booster can remain largely the same.
  • the rib structure is provided with ribs and rib gaps on a radial inner side of the sealing bead.
  • the rib gaps extend only partially over the radial inner side and only partially over an axial side of the sealing bead, which bears against a radial flange of the second housing half shell, whereby the weakening of the sealing bead can be kept as low as possible by the rib gaps.
  • the housing half-shells are non-positively connected to each other by means of a web launch, wherein on the radial flange of the second housing half-shell an axially formed flange is formed, which has radially aligned gaps which overlap slightly after the connection of the housing half shells with an installation space of the sealing bead.
  • the sealing bead can deform radially outward to a minimum and it is thus additionally prevented from extruding excess sealing bead volume into the interior.
  • a simple assembly of the sealing bead is achieved in that a radial outer side of the sealing bead has an insertion bevel and the radially inner side is provided conically.
  • an advantageous embodiment of the invention provides that the rib structure is provided with ribs and Rippen oxide compound on a radial inner side of the sealing bead and on a radial outer side, resulting in a uniform deformation of the Dichtwulstes.
  • the ribs can be offset relative to one another on the radial inner side and the radial outer side or according to a further advantageous embodiment to one another be arranged opposite.
  • Embodiment has the particular advantage that the sealing bead is formed in spite of ribs on both sides relatively stable and a very uniform deformation of the sealing bead is achieved.
  • the ribs may preferably have chamfers or the radially inner side and the radial outer side of the sealing bead are provided conically configured.
  • the second housing half shell has an axially oriented guide surface for guiding the sealing bead, whereby the sealing bead can be selectively guided during assembly and tilting of the sealing bead can be prevented.
  • the invention provides a membrane for a pneumatic brake booster, which is characterized in that the membrane has a sealing bead of the type previously described.
  • Figure 1 is a partial view of a known pneumatic brake booster in longitudinal section
  • Figure 2a shows a detail of a first embodiment of a pneumatic brake booster according to the invention in longitudinal section before the frictional connection of the two housing halves of the booster housing;
  • Figure 2b shows the detail of Figure 2a after the frictional connection of the housing half shells.
  • Figure 2c shows a section of a membrane of the first
  • Figure 3 shows a detail of a membrane of a second embodiment in a three-dimensional view
  • Figure 4a shows a detail of a membrane of a third embodiment in longitudinal section
  • Brake booster of a motor vehicle brake system comprises a first housing half-shell 2 and a second housing half-shell 3, which are pressed together by means of forming-technical measures such as Lanc Schl frictionally with each other.
  • the booster housing 1 is divided by an axially movable wall 4 into a working chamber 5 and a vacuum chamber 6.
  • the axially movable wall 4 consists of a, for example, deep-drawn sheet metal diaphragm plate 7 and a fitting flexible membrane 8, between the outer periphery of the diaphragm plate 7 and the booster housing 1 a rolling diaphragm as a seal between the two chambers 5,6 to each other and the two chambers 5,6 to the atmosphere forms.
  • An actuatable by an input member 9 control valve 10 is housed in a sealed in the amplifier housing 1 out, the movable wall 4 supporting the control housing 11 and consists of a formed on the control housing 11 first sealing seat 12, one formed on a connected to the input member 9 valve piston 14 second sealing seat 13 and one with two sealing seats 12, 13 cooperating valve body 15 which is pressed by means of a valve spring 16 against the valve seats 12,13.
  • the valve spring 16 is supported on a arranged in the control housing 11 retaining sleeve 17.
  • the working chamber 5 can be connected to the vacuum chamber 6 via a channel 18 extending laterally in the control housing 5.
  • the input member 9 is connected to a brake pedal, not shown.
  • the braking force is transmitted via an end face on the control housing 11 rubber-elastic reaction disc 19 and a head flange 20 having a push rod 21 on an actuating piston of a master cylinder, not shown, the brake system, which is attached to the vacuum side end of the brake booster.
  • the input force introduced at the input member 9 is transmitted to the reaction disk 19 by means of the valve piston 14.
  • a return spring 22 shown schematically in the drawing which is supported on the vacuum-side end wall of the booster housing 1, holds the movable wall 4 in the initial position shown.
  • a return spring 23 is provided, which is arranged between the input member 9 and the holding sleeve 17 and whose force provides for a bias of the valve piston 14 and its valve seat 13 relative to the valve body 15.
  • Control housing 11 In order to connect the working chamber 5 in the operation of the control valve 10 with the atmosphere, is finally in Control housing 11 an approximately radially extending channel 24 is formed.
  • the return movement of the valve piston 14 at the end of a braking operation is limited by a cross member 25 which rests in the release position of the brake booster shown in the drawing on a sealed the control housing 11 in the booster housing 1 leading Gleitdichtring 26.
  • the cross member 25 also strike directly on the amplifier housing 1.
  • the valve body 15 may also have a cooperating with the two sealing seats 12,13 annular sealing surface which is stiffened by means of a metallic stiffening plate and is provided with a plurality of axial passages. In this case, a pneumatic space is limited in the control housing 11.
  • a cross-sectionally U-shaped, annular stiffening element may be arranged, on which the valve spring 16 is supported and which has a plurality of the passages of the valve body 15 opposite openings formed.
  • the flow channels formed by the passages and the openings can then connect the pneumatic space with a limited by the sealing seats 12,13 annular space in which the above-mentioned pneumatic channel 24 opens, so that the pneumatic space, which faces away from the sealing surface of the Valve body 15 is formed, is constantly in communication with the working chamber 5 and the valve body 15, a pressure equalization takes place.
  • the membrane 8 of the known brake booster has a radially inner sealing bead 27, which is buttoned with the aid of a radially inwardly directed bias in a circumferential groove 28 of the control housing 11.
  • a support surface 29 connects to a radially inner region of the diaphragm plate 7, which is formed as an annular curvature 30, wherein the contour of the support surface 29 of the curved shape of the curvature 30 corresponds.
  • a curved contact surface 31 for abutment against the curvature 30 of the diaphragm plate 7 is provided on the radially inner sealing bead 27 .
  • the circumferential groove 28 has a circular segment-shaped curvature 32, which cooperates with the curved contact surface 31 of the sealing bead 27.
  • the membrane 8 has a radially outer sealing bead 33, which is clamped between two essentially radially formed flanges 34, 35 of the housing half-shells 2, 3.
  • An axially formed flange 36 is integrally formed on the radial flange 35 of the second housing half-shell 3, which protrudes beyond the radial flange 34 of the first housing half-shell 2 after assembly of the two housing half-shells 2, 3.
  • the radially outer sealing bead 33 is deformed during the joining of the housing half-shells 2, 3 in such a way that excess volume of the sealing bead 33 is removed from an installation space 37 between the housing halves Flanges 34,35,36 is forced into an interior of the brake booster.
  • FIG. 2 a shows a section of a first exemplary embodiment of a brake booster according to the invention
  • FIG. 2 a shows the cutout before the housing half shells 2, 2, the cutout after the housing half shells 2, 3 and FIG Membrane 38 with a radially outer sealing bead 39 of the first embodiment in a three-dimensional view.
  • the sealing bead 39 has on a radial inner side 40 a peripheral rib structure with ribs 41 and rib gaps 42.
  • the ribs 41 are arranged at a uniform distance from each other and ensure that the sealing bead volume during assembly of the two housing halves 2.3 in the space shown in Fig. 2b, provided between the flanges 34,35,36 installation space 37 remains and no excess volume in the interior is urged.
  • the rib gaps 42 extend only partially beyond the radial inner side 40 and only partially via an axial side 43 of the sealing bead 39 resting against the radial flange 35.
  • the advantage of the rib structure described is a stabilization of the sealing bead because the ribs 41 ensure the correct fit in the installation space 37. At the same time a material saving of the sealing bead 39 is possible, so that no excess sealing bead volume can arise.
  • the second housing half-shell 3 has an axially aligned guide surface 60, which guides the targeted Dichtwulstes 39 used during assembly. Further transformations of the second housing half shell 3 are not required.
  • a radial outer side 44 of the sealing bead 39 this has, on a side facing the radial flange 35, an insertion bevel 45, which facilitates the assembly of the sealing bead 38.
  • a further ease of assembly is achieved by a slightly conical configuration of the radial inner side 40.
  • the second housing half shell 3 has radially aligned gaps 46 in the region of the axial flange 36, which are positioned such that the gaps 46 overlap slightly with the installation space 37 after joining the housing half shells 2 3 that the sealing bead 39 can deform radially outwards at a minimum and, in addition, that excess volume of bulge in the interior can be prevented from extruding.
  • FIG. 3 shows a section of a membrane 47 of a second exemplary embodiment in a three-dimensional view.
  • the membrane 47 can have a radially outer sealing bead 48 with ribs 49 and rib gaps 50, wherein the ribs 49 and the rib gaps 50 are each provided at a radial inner side 51 and a radial outer side 52 offset from each other.
  • the inner side 51 and the outer side 52 may be slightly conical in order to facilitate the assembly of the membrane 47.
  • the ribs 49 have insertion bevels.
  • the membrane 53 has a radially outer sealing bead 54 with a circumferential rib structure, i. Ribs 55 and rib gaps 56, has.
  • Ribs 55 and rib gaps 56 are each arranged on a radial inner side 57 and a radial outer side 58 opposite one another.
  • the inner side 57 and the outer side 58 may be configured slightly conical or have insertion bevels 59 for easier assembly.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Bremskraftverstärker mit einem Verstärkergehäuse (1), welches eine erste und eine zweite Gehäusehalbschale (2, 3) umfasst und welches durch eine, mit einem pneumatischen Differenzdruck beaufschlagbare, axial bewegliche Wand (4) in eine Arbeitskammer (5) und eine Unterdruckkammer (6) unterteilt ist, wobei die bewegliche Wand (4) durch einen Membranteller (7) und eine daran anliegende Membran (38; 47; 53) gebildet ist, die einen radial innenliegenden Dichtwulst (27) sowie einen radial außenliegenden Dichtwulst (39; 48; 54) zur Abdichtung der beiden Kammern (5, 6) aufweist, wobei der radial außenliegende Dichtwulst (39; 48; 54) zwischen den Gehäusehalbschalen (2, 3) einspannbar ist. Zur Verbesserung der Einspannung des radial außenliegenden Dichtwulstes wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der radial außenliegende Dichtwulst (39; 48; 54) eine umlaufende, gleichmäßige Rippenstruktur aufweist.

Description

PNEUMATISCHER BREMSKRAFTVERSTARKER UND MEMBRAN DAFÜR
Die Erfindung betrifft einen pneumatischer Bremskraftverstärker mit einem Verstärkergehäuse, welches eine erste und eine zweite Gehäusehalbschale umfasst und welches durch eine, mit einem pneumatischen Differenzdruck beaufschlagbare, axial bewegliche Wand in eine Arbeitskammer und eine Unterdruckkammer unterteilt ist, wobei die bewegliche Wand durch einen Membranteller und eine daran anliegende Membran gebildet ist, die einen radial innenliegenden Dichtwulst sowie einen radial außenliegenden Dichtwulst zur Abdichtung der beiden Kammern aufweist, wobei der radial außenliegende Dichtwulst zwischen den Gehäusehalbschalen einspannbar ist.
Ein derartiger pneumatischer Bremskraftverstärker ist beispielsweise aus der DE 41 24 683 Al bekannt. Der radial außenliegende Dichtwulst des bekannten Bremskraftverstärkers ist zwischen zwei im Wesentlichen radial ausgebildeten Flanschen der Gehäusehalbschalen eingespannt, wobei an dem radialen Flansch der zweiten Gehäusehalbschale ein axial ausgebildeter Flansch angeformt ist, der nach Zusammenfügen der beiden Gehäusehalbschalen den radialen Flansch der ersten Gehäusehalbschale überragt. Die kraftschlüssige Verbindung der Gehäusehalbschalen erfolgt beispielsweise durch Lancieren des axialen Flansches, in einem Bereich, welcher den radialen Flansch der ersten Gehäusehalbschale überragt. Dabei wird der radial außenliegende Dichtwulst beim Fügen der Gehäusehalbschalen derart verformt, dass dabei überschüssiges Dichtwulstvolumen aus einem Einbauraum zwischen den Flanschen in einen Innenraum des Bremskraftverstärkers gedrängt wird. Untersuchungen haben gezeigt, dass das Herausdrängen des überschüssigen Dichtwulstvolumens zu einer verschlechterten Montage der Membran führt, wobei die Abdichtung der beiden Kammern durch die Membran nicht mehr gewährleistet ist. Diese Undichtigkeit führt damit zwangsläufig zu einem Ausfall des Bremskraftverstärkers. Als verbesserungswürdig wird bei bekannten Bremskraftverstärkern daher die Einspannung der Membran zwischen den Gehäusehalbschalen angesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, einen gattungsgemäßen Bremskraftverstärker mit einer verbesserten Membraneinspannung bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der radial außenliegende Dichtwulst eine umlaufende, gleichmäßige Rippenstruktur aufweist. Die Rippenstruktur gewährleistet einerseits die Stabilität und ermöglicht andererseits eine Werkstoffreduzierung des Dichtwulstes, so dass die Membran ohne überschüssiges Dichtwulstvolumen zwischen den
Gehäusehalbschalen eingespannt werden kann. Daher kann gezielt ein innerer Druck in dem Dichtwulst aufgebaut werden, der den Sitz der Dichtwulst in dem dafür vorgesehenen Einbauraum zwischen den Gehäusehalbschalen sicherstellt. Gleichzeitig ist die Abdichtung durch die Membran weiterhin gewährleistet. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass lediglich der Dichtwulst der Membran umgestaltet werden muss, die restlichen Bauteile des Bremskraftverstärkers jedoch weitgehend gleich bleiben können.
Ferner ist von Vorteil, dass beim Zusammenfügen der Gehäusehalbschalen die Luft in den Rippenzwischenräumen gezielt aus dem Einbauraum herausgeführt wird, wodurch kein Luftpolster entstehen kann. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Rippenstruktur mit Rippen und Rippenzwischenräumen auf einer radialen Innenseite des Dichtwulstes vorgesehen. Dabei erstrecken sich die Rippenzwischenräume lediglich teilweise über die radiale Innenseite sowie lediglich teilweise über eine axiale Seite des Dichtwulstes, welche an einem radialen Flansch der zweiten Gehäusehalbschale anliegt, wodurch die Schwächung des Dichtwulstes durch die Rippenzwischenräume möglichst gering gehalten werden kann.
Vorzugsweise sind die Gehäusehalbschalen mittels einer Steglancierung miteinander kraftschlüssig verbunden, wobei an dem radialen Flansch der zweiten Gehäusehalbschale ein axialer ausgebildeter Flansch angeformt ist, welcher radial ausgerichtete Spalte aufweist, die sich nach der Verbindung der Gehäusehalbschalen mit einem Einbauraum des Dichtwulstes geringfügig überdecken. Dadurch kann sich der Dichtwulst minimal nach radial außen verformen und es wird so zusätzlich ein Herausdrängen von überschüssigem Dichtwulstvolumen in den Innenraum verhindert.
Eine einfache Montage des Dichtwulstes wird dadurch erreicht, dass eine radiale Außenseite des Dichtwulstes eine Einführschräge aufweist und die radiale Innenseite konisch vorgesehen ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Rippenstruktur mit Rippen und Rippenzwischenräumen auf einer radialen Innenseite des Dichtwulstes sowie auf einer radialen Außenseite vorgesehen ist, wodurch sich eine gleichmäßige Verformung des Dichtwulstes ergibt. Die Rippen können dabei auf der radialen Innenseite und der radialen Außenseite zueinander versetzt oder gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform zueinander gegenüberliegend angeordnet sein. Die zuletzt genannte
Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, dass der Dichtwulst trotz Rippen auf beiden Seiten relativ stabil ausgebildet ist und eine sehr gleichmäßige Verformung des Dichtwulstes erzielt wird.
Zur erleichterten Montage der Membran können die Rippen vorzugsweise Einführschrägen aufweisen oder die radiale Innenseite sowie die radiale Außenseite des Dichtwulstes sind konisch ausgestaltet vorgesehen.
Vorzugsweise weist die zweite Gehäusehalbschale eine axial ausgerichtete Führungsfläche zur Führung des Dichtwulstes auf, wodurch der Dichtwulst bei der Montage gezielt geführt und eine Verkantung des Dichtwulstes verhindert werden kann.
Ferner stellt die Erfindung eine Membran für einen pneumatischen Bremskraftverstärker bereit, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Membran einen Dichtwulst der zuvor dargestellten Art aufweist.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, welche Ausführungsbeispiele zeigt. Es zeigt jeweils stark schematisiert sowie im Schnitt:
Figur 1 eine Teilansicht eines bekannten pneumatischen Bremskraftverstärkers im Längsschnitt;
Figur 2a einen Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen pneumatischen Bremskraftverstärkers im Längsschnitt vor dem kraftschlüssigen Verbinden der zwei Gehäusehalbschalen des Verstärkergehäuses; Figur 2b der Ausschnitt gemäß Fig. 2a nach dem kraftschlüssigen Verbinden der Gehäusehalbschalen;
Figur 2c einen Ausschnitt einer Membran des ersten
Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2a und 2b in räumlicher Ansicht;
Figur 3 einen Ausschnitt einer Membran eines zweiten Ausführungsbeispiels in räumlicher Ansicht;
Figur 4a einen Ausschnitt einer Membran eines dritten Ausführungsbeispiels im Längsschnitt und
Figur 4b der Ausschnitt der Membran gemäß Fig. 4a vor dem kraftschlüssigen Verbinden der Gehäusehalbschalen in räumlicher Ansicht.
Das lediglich schematisch angedeutete Verstärkergehäuse 1 eines in Fig. 1 gezeigten bekannten pneumatischen
Bremskraftverstärkers einer Kraftfahrzeugbremsanlage umfasst eine erste Gehäusehalbschale 2 und eine zweite Gehäusehalbschale 3, die mit Hilfe von umformtechnischen Maßnahmen wie beispielsweise Lancieren kraftschlüssig miteinander verpresst sind. Das Verstärkergehäuse 1 ist durch eine axial bewegliche Wand 4 in eine Arbeitskammer 5 und eine Unterdruckkammer 6 unterteilt. Die axial bewegliche Wand 4 besteht aus einem, beispielsweise aus Blech tiefgezogenen Membranteller 7 und einer daran anliegenden flexiblen Membran 8, die zwischen dem äußeren Umfang des Membrantellers 7 und dem Verstärkergehäuse 1 eine Rollmembran als Abdichtung der beiden Kammern 5,6 zueinander und der beiden Kammern 5,6 gegenüber der Atmosphäre bildet.
Ein durch ein Eingangsglied 9 betätigbares Steuerventil 10 ist in einem im Verstärkergehäuse 1 abgedichtet geführten, die bewegliche Wand 4 tragenden Steuergehäuse 11 untergebracht und besteht aus einem, am Steuergehäuse 11 ausgebildeten ersten Dichtsitz 12, einem an einem mit dem Eingangsglied 9 verbundenen Ventilkolben 14 ausgebildeten zweiten Dichtsitz 13 sowie einem mit beiden Dichtsitzen 12,13 zusammenwirkenden Ventilkörper 15, der mittels einer Ventilfeder 16 gegen die Ventilsitze 12,13 gedrückt wird. Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, stützt sich die Ventilfeder 16 an einer im Steuergehäuse 11 angeordneten Haltehülse 17 ab. Die Arbeitskammer 5 ist mit der Unterdruckkammer 6 über einen seitlich im Steuergehäuse 5 verlaufenden Kanal 18 verbindbar. Weiter ist das Eingangsglied 9 mit einem nicht dargestellten Bremspedal verbunden.
Die Bremskraft wird über eine stirnseitig am Steuergehäuse 11 anliegende gummielastische Reaktionsscheibe 19 sowie eine einen Kopfflansch 20 aufweisende Druckstange 21 auf einen Betätigungskolben eines nicht dargestellten Hauptzylinders der Bremsanlage übertragen, der am unterdruckseitigen Ende des Bremskraftverstärkers angebracht ist. Die an dem Eingangsglied 9 eingeleitete Eingangskraft wird auf die Reaktionsscheibe 19 mittels des Ventilkolbens 14 übertragen.
Eine in der Zeichnung schematisch dargestellte Rückstellfeder 22, die sich an der unterdruckseitigen Stirnwand des Verstärkergehäuses 1 abstützt, hält die bewegliche Wand 4 in der gezeigten Ausgangsstellung. Außerdem ist eine Rückholfeder 23 vorgesehen, die zwischen dem Eingangsglied 9 und der Haltehülse 17 angeordnet ist und deren Kraft für eine Vorspannung des Ventilkolbens 14 bzw. seines Ventilsitzes 13 gegenüber dem Ventilkörper 15 sorgt.
Um die Arbeitskammer 5 bei der Betätigung des Steuerventils 10 mit der Atmosphäre verbinden zu können, ist schließlich im Steuergehäuse 11 ein annähernd radial verlaufender Kanal 24 ausgebildet. Die Rückkehrbewegung des Ventilkolbens 14 am Ende eines Bremsvorganges wird dabei durch ein Querglied 25 begrenzt, das in der in der Zeichnung gezeigten Lösestellung des Bremskraftverstärkers an einem das Steuergehäuse 11 im Verstärkergehäuse 1 abgedichtet führenden Gleitdichtring 26 anliegt. Alternativ kann das Querglied 25 auch direkt an dem Verstärkergehäuse 1 anschlagen.
Der Ventilkörper 15 kann ebenso eine mit den beiden Dichtsitzen 12,13 zusammenwirkende ringförmige Dichtfläche aufweisen, die mittels einer metallischen Versteifungsscheibe versteift ist und mit mehreren axialen Durchlässen versehen ist. Dabei ist im Steuergehäuse 11 ein pneumatischer Raum begrenzt. In dem Ventilkörper 15 kann beispielsweise ein im Querschnitt U-förmig ausgebildetes, ringförmiges Versteifungselement angeordnet sein, an dem die Ventilfeder 16 abgestützt ist und das mehrere, den Durchlässen des Ventilkörpers 15 gegenüberliegend ausgebildete Öffnungen aufweist. Die durch die Durchlässe und die Öffnungen gebildeten Strömungskanäle können dann den pneumatischen Raum mit einem durch die Dichtsitze 12,13 begrenzten Ringraum verbinden, in dem der oben erwähnte pneumatische Kanal 24 mündet, so dass der pneumatische Raum, der auf einer der Dichtfläche abgewandten Seite des Ventilkörpers 15 ausgebildet ist, ständig mit der Arbeitskammer 5 in Verbindung steht und am Ventilkörper 15 ein Druckausgleich stattfindet .
Die Membran 8 des bekannten Bremskraftverstärkers weist einen radial innenliegenden Dichtwulst 27 auf, welcher unter Zuhilfenahme einer radial nach innen gerichteten Vorspannung in eine umlaufende Nut 28 des Steuergehäuses 11 eingeknöpft ist. An die Nut 28 schließt sich eine Abstützfläche 29 für einen radial innenliegenden Bereich des Membrantellers 7 an, welcher als ringförmige Wölbung 30 ausgebildet ist, wobei die Kontur der Abstützfläche 29 der gewölbten Form der Wölbung 30 entspricht. Ebenso ist an dem radial innenliegenden Dichtwulst 27 eine gewölbte Anlagefläche 31 zur Anlage an der Wölbung 30 des Membrantellers 7 vorgesehen. Ferner weist die umlaufende Nut 28 eine kreissegmentförmige Krümmung 32 auf, welche mit der gewölbten Anlagefläche 31 des Dichtwulstes 27 zusammenwirkt.
Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, weist die Membran 8 einen radial außenliegenden Dichtwulst 33 auf, welcher zwischen zwei im Wesentlichen radial ausgebildeten Flanschen 34,35 der Gehäusehalbschalen 2,3 eingespannt ist. An dem radialen Flansch 35 der zweiten Gehäusehalbschale 3 ist ein axial ausgebildeter Flansch 36 angeformt, welcher nach Montage der beiden Gehäusehalbschalen 2,3 den radialen Flansch 34 der ersten Gehäusehalbschale 2 überragt. Die kraftschlüssige Verbindung der Gehäusehalbschalen 2,3 erfolgt beispielsweise durch Lancieren des axialen Flansches 36. Wie ersichtlich ist, wird der radial außenliegende Dichtwulst 33 beim Fügen der Gehäusehalbschalen 2,3 derart verformt, dass dabei überschüssiges Volumen des Dichtwulstes 33 aus einem Einbauraum 37 zwischen den Flanschen 34,35,36 in einen Innenraum des Bremskraftverstärkers gedrängt wird. Wie Untersuchungen gezeigt haben, führt das Herausdrängen des überschüssigen Volumens des Dichtwustes 33 zu einer verschlechterten Montage der Membran 8, wobei die Abdichtung der beiden Kammern 5,6 durch die Membran 8 nicht gewährleistet ist. Diese Undichtigkeit führt zwangsläufig zu einem Ausfall des Bremskraftverstärkers.
Die Funktionsweise und der grundsätzliche Aufbau der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung unterscheiden sich nicht von der Funktionsweise und von dem grundsätzlichen Aufbau des gemäß Fig. 1 beschriebenen bekannten Bremskraftverstärkers, so dass lediglich die für die Erfindung wesentlichen Teile im Folgenden dargestellt und beschrieben werden. Gleiche Bauteile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nachstehend nicht mehr beschrieben.
In Fig. 2 ist ein Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers dargestellt, wobei Fig. 2a den Ausschnitt vor dem Lancieren der Gehäusehalbschalen 2,3, Fig. 2b den Ausschnitt nach dem Lancieren der Gehäusehalbschalen 2,3 und Fig. 2c einen Ausschnitt einer Membran 38 mit einem radial außenliegenden Dichtwulst 39 des ersten Ausführungsbeispiels in räumlicher Ansicht zeigt.
Wie insbesondere aus Fig. 2a und 2c ersichtlich ist, weist der Dichtwulst 39 an einer radialen Innenseite 40 eine umlaufende Rippenstruktur mit Rippen 41 und Rippenzwischenräumen 42 auf. Die Rippen 41 sind in gleichmäßigem Abstand zueinander angeordnet und gewährleisten, dass das Dichtwulstvolumen beim Zusammenfügen der beiden Gehäusehalbschalen 2,3 in dem in Fig. 2b gezeigten, zwischen den Flanschen 34,35,36 vorgesehenen Einbauraum 37 bleibt und kein überschüssiges Volumen in den Innenraum gedrängt wird. Wie aus Fig. 2a und 2c hervorgeht, erstrecken sich die Rippenzwischenräume 42 lediglich teilweise über die radiale Innenseite 40 sowie lediglich teilweise über eine, an dem radialen Flansch 35 anliegende axiale Seite 43 des Dichtwulstes 39. Der Vorteil der beschriebenen Rippenstruktur ist eine Stabilisierung des Dichtwulstes, da die Rippen 41 den korrekten Sitz im Einbauraum 37 gewährleisten. Gleichzeitig ist eine Werkstoffeinsparung des Dichtwulstes 39 möglich, so dass kein überschüssiges Dichtwulstvolumen entstehen kann.
Im Unterschied zu dem bekannten Bremskraftverstärker gemäß Fig. 1 weist die zweite Gehäusehalbschale 3 eine axial ausgerichtete Führungsfläche 60 auf, welche der gezielten Führung des Dichtwulstes 39 bei der Montage dient. Weitere Umgestaltungen der zweiten Gehäusehalbschale 3 sind nicht erforderlich.
Auf einer radialen Außenseite 44 des Dichtwulstes 39 weist dieser an einer dem radialen Flansch 35 zugewandten Seite eine Einführschräge 45 auf, welche die Montage des Dichtwulstes 38 erleichtert. Eine weitere Montageerleichterung wird durch eine leicht konische Ausgestaltung der radialen Innenseite 40 erzielt .
Ferner ist von Vorteil, dass beim Zusammenfügen der Gehäusehalbschalen 2,3 die Luft in den Rippenzwischenräumen 42 gezielt aus dem Einbauraum 37 herausgeführt wird, wodurch kein Luftpolster entstehen kann und in dem Einbauraum 37 für das Dichtwulstvolumen ausreichend Platz zur Verfügung steht.
Bei einer Steglancierung der Gehäusehalbschalen 2,3 weist die zweite Gehäusehalbschale 3 im Bereich des axialen Flansches 36 radial ausgerichtete Spalte 46 auf, welche derart positioniert sind, dass sich nach Zusammenfügen der Gehäusehalbschalen 2,3 die Spalte 46 geringfügig mit dem Einbauraum 37 überdecken, so dass sich der Dichtwulst 39 minimal nach radial außen verformen kann und zusätzlich ein Herausdrängen von überschüssigem Dichtwulstvolumen in den Innenraum verhindert wird.
Die nachfolgenden zwei Ausführungsbeispiele unterscheiden sich zum oben beschriebenen lediglich in der Ausgestaltung des Dichtwulstes, so dass die Beschreibung des zweiten und dritten Ausführungsbeispiels darauf beschränkt wird. Dabei sind die zum ersten Ausführungsbeispiel genannten Vorteile ebenso für die Nachfolgenden zutreffend.
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt einer Membran 47 eines zweiten Ausführungsbeispiels in räumlicher Ansicht. Dabei ist ersichtlich, dass die Membran 47 einen radial außenliegenden Dichtwulst 48 mit Rippen 49 und Rippenzwischenräumen 50 aufweisen kann, wobei die Rippen 49 und die Rippenzwischenräume 50 jeweils an einer radialen Innenseite 51 und einer radialen Außenseite 52 zueinander versetzt angeordnet vorgesehen sind. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können die Innenseite 51 sowie die Außenseite 52 geringfügig konisch ausgestaltet sein, um die Montage der Membran 47 zu erleichtern. Ferner können zu diesem Zweck die Rippen 49 Einführschrägen aufweisen.
Aus Fig. 4a und 4b ist ein drittes Ausführungsbeispiel zu entnehmen, dessen Membran 53 einen radial außenliegenden Dichtwulst 54 mit einer umlaufenden Rippenstruktur, d.h. Rippen 55 und Rippenzwischenräume 56, aufweist. Wie insbesondere aus Fig. 4a deutlich ersichtlich ist, sind die Rippen 55 und die Rippenzwischenräume 56 jeweils an einer radialen Innenseite 57 und einer radialen Außenseite 58 zueinander gegenüberliegend angeordnet. Ferner können, wie bereits zu den ersten beiden Ausführungsbeispielen beschrieben, die Innenseite 57 und die Außenseite 58 geringfügig konisch ausgestaltet sein oder Einführschrägen 59 zur erleichterten Montage aufweisen.
Insbesondere die dritte Ausführungsform des
Bremskraftverstärkers mit den übereinander liegenden Rippen 55 hat sich als besonders vorteilhaft in Bezug auf die Stabilisierung des Dichtwulstes 54 herausgestellt, wobei die Rippenstruktur nach dem Zusammenfügen der Gehäusehalbschalen 2,3 einen korrekten Sitz des Dichtwulstes 54 im Einbauraum 37 gewährleistet, da die gegenüberliegenden Rippen 55 den Dichtwulst 54 trotz Schwächung des Werkstoffes durch die Rippenzwischenräume 56 gut stabilisieren und eine sehr gleichmäßige Verformung des Dichtwulstes ermöglichen. Bezugszeichenliste
1 Verstärkergehäuse
2 erste Gehäusehalbschale
3 zweite Gehäusehalbschale
4 bewegliche Wand
5 Arbeitskämmer
6 Unterdruckkammer
7 Membranteller
8 Membran
9 Eingangsglied
10 Steuerventil
11 Steuergehäuse
12 erster Dichtsitz
13 zweiter Dichtsitz
14 Ventilkolben
15 Ventilkörper
16 Ventilfeder
17 Haltehülse
18 Kanal
19 Reaktionsscheibe
20 Kopfflansch
21 Druckstange
22 Rückstellfeder
23 Rückholfeder 24 Kanal
25 Querglied
26 Gleitringdichtung
27 Dichtwulst
28 Nut
29 Abstützfläche
30 Wölbung
31 Anlagefläche
32 Krümmung Dichtwulst Flansch Flansch Flansch Einbauraum Membran Dichtwust Innenseite Rippe Rippenzwischenraum Seite Außenseite Einführschräge Spalt Membran Dichtwulst Rippe Rippenzwischenraum Innenseite Außenseite Membran Dichtwulst Rippe Rippenzwischenraum Innenseite Außenseite Einführschräge Führungsfläche

Claims

Patentansprüche
1. Pneumatischer Bremskraftverstärker mit einem Verstärkergehäuse (1) , welches eine erste und eine zweite Gehäusehalbschale (2,3) umfasst und welches durch eine, mit einem pneumatischen Differenzdruck beaufschlagbare, axial bewegliche Wand (4) in eine Arbeitskammer (5) und eine Unterdruckkammer (6) unterteilt ist, wobei die bewegliche Wand (4) durch einen Membranteller (7) und eine daran anliegende Membran (38; 47; 53) gebildet ist, die einen radial innenliegenden Dichtwulst (27) sowie einen radial außenliegenden Dichtwulst (39; 48; 54) zur Abdichtung der beiden Kammern (5,6) aufweist, wobei der radial außenliegende Dichtwulst (39; 48; 54) zwischen den Gehäusehalbschalen (2,3) einspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der radial außenliegende Dichtwulst
(39; 48; 54) eine umlaufende, gleichmäßige Rippenstruktur aufweist .
2. Pneumatischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippenstruktur mit Rippen
(41) und Rippenzwischenräumen (42) auf einer radialen Innenseite (40) des Dichtwulstes (39) vorgesehen ist.
3. Pneumatischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rippenzwischenräume
(42) lediglich teilweise über die radiale Innenseite (40) sowie lediglich teilweise über eine axiale Seite (43) des Dichtwulstes (39) erstrecken, welche an einem radialen Flansch (35) der zweiten Gehäusehalbschale (3) anliegt.
4. Pneumatischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusehalbschalen (2,3) mittels einer Steglancierung miteinander kraftschlüssig verbunden, wobei an dem radialen Flansch (35) der zweiten
Gehäusehalbschale (3) ein axialer ausgebildeter Flansch (36) angeformt ist, welcher radial ausgerichtete Spalte (46) aufweist, die sich nach der Verbindung der
Gehäusehalbschalen (2,3) mit einem Einbauraum (37) des
Dichtwulstes (39) geringfügig überdecken.
5. Pneumatischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine radiale Außenseite (44) des Dichtwulstes (39) eine Einführschräge (45) aufweist und die radiale Innenseite (40) konisch vorgesehen ist.
6. Pneumatischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippenstruktur mit Rippen
(49; 55) und Rippenzwischenräumen (50; 56) auf einer radialen Innenseite (51; 57) des Dichtwulstes (48; 54) sowie auf einer radialen Außenseite (52;58) vorgesehen ist.
7. Pneumatischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (49) auf der radialen Innenseite (51) und der radialen Außenseite (52) zueinander versetzt angeordnet sind.
8. Pneumatischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (55) auf der radialen Innenseite (57) und der radialen Außenseite (58) zueinander gegenüberliegend angeordnet sind.
9. Pneumatischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (41; 49; 55) Einführschrägen (45; 59) aufweisen.
10. Pneumatischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Innenseite (51; 57) sowie eine radiale Außenseite (52; 58) des Dichtwulstes (48; 54) konisch ausgestaltet vorgesehen sind.
11. Pneumatischer Bremskraftverstärker nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gehäusehalbschale (3) eine axial ausgerichtete Führungsfläche (60) zur Führung des Dichtwulstes (39;48;54) aufweist.
12. Membran (38; 47; 53) für einen pneumatischen Bremskraftverstärker, dadurch gekennzeichnet, dass die
Membran (38; 47; 53) einen Dichtwulst (39; 48; 54) nach einem der vorangegangenen Ansprüche aufweist.
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