CN100526136C - 气动式制动助力器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气动式制动助力器，它包括通过至少一个其上可施加气力差压沿轴活动壁分隔成至少两个室的助力器壳体，还包括控制差压并布置在控制壳体中的控制阀、与阀活塞连接的可致动输入件、向主缸施加助动力的输出件以及接纳橡胶弹性反作用元件和沿径向靠在其上的输出件的接纳元件，其中，接纳元件沿轴向和径向支承在控制壳体上并借助支持元件沿轴向被夹持。考虑到反作用件的安装、制造成本、空行程和缝隙挤出，为改善制动助力器，按照本发明，将接纳元件设计成柱形套筒，其中，反作用元件沿轴向一方面与头部法兰邻接，另一方面与控制壳体和阀活塞邻接。

Description

气动式制动助力器

技术领域

本发明涉及一种气动式制动助力器，它包括助力器壳体、控制阀、可操作的输入件、输出件以及接纳元件，该助力器壳体由至少一个其上可施加气力差压的可沿轴向移动的壁分隔成至少两个室，该控制阀控制差压并布置在控制壳体中，该输入件与阀活塞连接，该输出件向主缸施加助动力，该接纳元件接纳橡胶弹性反作用元件和沿径向靠在其上的输出件，其中，接纳元件沿轴向和径向支承在控制壳体上并借助一支持元件沿轴向被夹持。

背景技术

例如从DE 3904641 A1已知一种这样的气动式制动助力器。在现有技术的制动助力器中，设有一盆形接纳元件以便接纳反作用元件和输出件，该元件的底部支承在控制壳体的一个端面上。在这种布置下，反作用元件沿轴向部分地支靠接纳元件、部分地支靠控制壳体并且部分地支靠输入件。在这种接纳反作用元件和输出件的接纳元件中，考虑到接纳元件与控制壳体以及接纳元件与输出件之间的缝隙状况，接纳元件的盆形构型是有缺陷，这是因为盆形接纳元件具有两个直径，它们在尺寸上必须与控制壳体、反作用元件以及输出件协调。为将这一事实考虑进去，必须精确地因而是费用密集地制造接纳元件，或是考虑容许较大的缝隙，但是，这对制动助力器的空行程和对反作用元件的缝隙挤出起着负面的作用。此外，用于附加地引导输出元件的夹持元件的费力的安装也值得改进。

因此，本发明的目的是提供一种通用制动助力器，该制动助力器的特征为设计低廉、安装简单并且反作用元件的缝隙挤出小以及空行程小。

发明内容

按照本发明，该任务通过将接纳元件设计成柱形套筒来实现，其中，反作用元件沿轴向一方面与头部法兰邻接，另一方面与控制壳体和阀活塞邻接。对此，套筒用于防止控制壳体的损伤，该损伤可由作用在输出件上的横向力引起。套筒的柱形形状可以简单而廉价地制造。此外，由于反作用元件只沿径向靠在套筒上，而套筒沿轴向靠在控制壳体的一侧上，因此能改善缝隙状况，从而使套筒与控制壳体之间的缝隙挤出大大减少。

此外，由于柱形套筒仅具有一个必须与控制壳体匹配的直径，因此进一步改善了构件的同心度。

具体地，本发明提供了一种气动式制动助力器，它包括：助力器壳体，该助力器壳体通过至少一个轴向活动壁分隔成至少两个室，所述轴向活动壁上能施加气力差压；控制差压并布置在控制壳体中的控制阀；与阀活塞连接的可操作的输入件；向机动车辆的制动设备的主缸施加助动力的输出件，以及接纳元件，该接纳元件设计成柱形套筒，该接纳元件接纳橡胶弹性反作用元件和沿径向靠在其该接纳元件上的输出件，其中，该接纳元件沿轴向和径向支承在控制壳体上，并借助于夹持元件沿轴向被夹持，其中夹持元件设置成通过制动助力器的复位弹簧预紧。该气动式制动助力器的特征为，夹持元件基本为盆形，其中，输出件居中穿过夹持元件的盆底伸出，夹持元件在内侧部具有从盆底凸出并用于引导输出件的柱形凸肩，复位弹簧则至少部分地靠在盆缘上。

在本发明的有利构型中，套筒在其端部具有用以方便安装的结构。由此，可容易地将套筒安装入控制壳体中。此外，还促进了反作用元件和输出件的安装。为此，例如套筒可在一个内侧部上在端部倒角，或者在其两端具有沿径向向外形成的凸缘，或者在背离控制壳体的第一端具有沿径向向外形成的凸缘，并在朝向控制壳体的第二端在内侧部倒角。

此外可这样实现安装的简化，即，将夹持元件设置成通过制动助力器的复位弹簧预紧，由此避免在夹持元件和例如控制壳体之间设置辅助连接。

夹持元件优选基本为盆形，其中，输出件居中穿过夹持元件的盆底伸出，而夹持元件则在内侧部上具有从盆底凸出并用于引导输出件的柱形凸肩，而复位弹簧至少部分地支靠盆缘。在一种有利构型中，夹持元件在盆底的范围内具有用于沿轴向夹持套筒的径向臂。

这样，就得到夹持元件的重量优化和材料优化的构型，其中，夹持元件由四个腹板基本成盆形形成，所述腹板在盆底汇合并在盆缘上通过周向的边缘彼此连接，其中，径向臂分别设置在两个相邻腹板之间。有利地，可在两个相邻腹板之间设置加强壁。

附图说明

下面将参考示出实施例的附图说明本发明。所述附图高度简化并用剖视图示出，其中：

图1示出按照本发明的制动助力器第一实施例的局部纵向剖视图；

图2示出按照本发明的制动助力器第二实施例的局部纵向剖视图；

图3示出按照本发明的制动助力器第二实施例的局部纵向剖视图；

图4示出第一实施例的具有加强壁的夹持元件的透视图；以及

图5示出没有加强壁的夹持元件的透视图。

具体实施方式

图1用纵向剖面示出按照本发明的气动式制动助力器1的按串联结构方式的实施例，它包括助力器壳体2，该壳体包括第一壳体半壳3和未示出的第二壳体半壳，所述半壳优选通过成形技术措施彼此挤压在一起。助力器壳体2的内部空间由一基本居中布置的位置固定的间壁5分隔成主缸侧的第一前助力器室6和制动踏板侧的第二后助力器室7，其中，间壁5包括居中布置的圆形凹部8，控制壳体9或其柱形延伸部10穿过该凹部。间壁5通过密封元件11密封地靠接延伸部10。

第一前助力器室6由第一活动壁12分隔成恒压的第一真空室14和变压的第一工作室15，而第二后助力器室7则由第二活动壁13分隔成第二真空室16和第二工作室17。通常，未示出的第二壳体半壳设有一真空接头，借助该接头，第一真空室14可连接在一合适的真空源—例如机动车辆发动机的进气岐管—上，或连接在一真空泵上。

第一壳体半壳3设有小直径的轴向段19，在该轴向段中轴向可移动地密封引导控制壳体9。在控制壳体9的内部设有控制阀4，从而能对两个工作室15、17进行受控的充气，并由此控制真空室14、16和工作室15、17之间的差压。

控制阀4可通过一输入件18动作，该输入件与一未示出的制动踏板相连并包括形成在控制壳体9上的第一密封座20、形成在与输入件18相连的阀活塞22上的第二密封座21以及与这两个密封座20、21配合的阀体23，该阀体借助于支承在导向元件24上的阀弹簧25推压阀座20、21。第二工作室17可通过两个在侧面沿控制壳体9延伸的充气通道26与第一真空室14连接。

制动力通过一在端面侧靠在控制壳体9上的橡胶弹性反作用元件27和一具有头部法兰30的输出件31传递至一未示出的机动车辆制动设备主缸的致动活塞上，该制动设备装在制动助力器1的真空侧端部。在输入件18上的输入力借助于阀活塞22传递至反作用元件27上。

支承在助力器壳体2的真空侧的端壁上的复位弹簧32将活动壁12、13保持在所示的初始位置。此外，设有返回弹簧33，它布置在一设置于输入件18处的夹持元件34与控制阀4的导向元件24之间，并提供相对于阀体23预紧阀活塞22或其阀座21的力。

为了在控制阀20动作时使第二工作室17能与大气连接，在控制壳体9中设置两个充气通道35，所述通道基本在排气通道的长度上沿轴向延伸。由此，充气通道35的流动截面积可明显加大，同时，改善了空气流动，这是因为，充气通道35与控制阀4的密封座20、21的流动临界区之间的轴向距离将最佳地缩短。由此，制动助力器1的响应动力学得到优化。

阀活塞22在制动过程结束时的返回运动由横向件36限制，该横向件可沿径向送入控制壳体9中，并在制动助力器的在图中示出的松开位置支靠助力器壳体2。

阀体23具有与所述两个密封座20、21配合的环形密封表面37，该表面由金属的L形加强元件38加强并设有多个轴向通道39。

在控制壳体9中界定一气动室40。通过通道39形成的、未详细示出的流动通道使气动室40与一通过密封座20、21界定的环形空间41相连，上面提到的充气通道35通向该环形空间，从而形成在阀体23的背离密封表面37的一侧的气动室40始终与第二工作室17连通，并在阀体23上产生压力平衡。

第一和第二真空室14、16之间的连接通过控制壳体9的延伸部10中的一个或多个通口28实现，所述通口设置在间壁5与第二活动壁13之间的区域中。

此外，在控制壳体9的延伸部10中，设有一个或多个基本沿轴向对齐的连接通道42，从而使第一和第二真空室14、16互连。优选设置两个连接通道42，所述通道沿轴向从第二工作室17延伸至第一工作室15，并沿径向通向该第一工作室15。此时，连接通道42分别通过轴向侧壁43、49和径向侧壁44形成。由于图1以穿过两个平面的纵向剖视图示出制动助力器1，因此第二连接通道42不可见。但是，制动助力器1是对称地建造的，从而两个充气和排气通道35、26以及两个连接通道45各自沿直径相对地在控制壳体9的圆周上分开布置。

反作用元件27以及输出件31的头部法兰30布置在一设计成柱形套筒29的接纳元件中，以避免因可作用在输出件上横向力而损伤控制壳体9。如从图1看出的，套筒29布置在控制壳体9的凹部45中，由此，该套筒沿轴向和径向支承在控制壳体9上。进一步还可从图1看出，反作用元件27沿轴向一方面与头部法兰30邻接，另一方面与控制壳体9和阀活塞22邻接。反作用元件27沿径向与套筒29邻接。

由于为柱形形状，套筒29一方面可以简单而廉价地制造，另一方面，套筒29仅具有一个必须与控制壳体9的凹部45匹配的未编号的内径。由此，套筒29与控制壳体9之间以及套筒29与输出件31之间的缝隙情况可明显改善，也就是说，与已知的制动助力器相比，缝隙的尺寸大大减小。由此，通过使反作用元件27的缝隙挤出最小并通过缩短制动助力器1的空行程而实现优势。此外，可较好地保证各构件的同心度。

可这样进一步改善空行程，即，使反作用元件27具有半径非常小的边缘，也就是具有可以说几乎是锐利的边缘，由此，在反作用元件27的范围内，不会产生在受载时可以挤入其中而不在输入件18或阀活塞22上作用反作用力的自由空间。

套筒29在其内侧部46的端部倒角，从而使套筒29在控制壳体9中的安装以及反作用元件27和输出件31在套筒29中的安装更容易。

图2和3分别以纵向剖面示出按照本发明的制动助力器1的第二和第三实施例的局部，它们只在套筒29的构型上与第一实施例有区别。

如从图2得出的，第二实施例的套筒29在其两端都有沿径向向外延伸的凸缘47以使安装更容易。与之相比，图3示出具有背离控制壳体9的第一端并具有朝向控制壳体9的第二端的套筒29，该第一端具有一沿纵向向外形成的凸缘47，而第二端则在内侧部46倒角。

在所示的所有三个实施例中，套筒29沿轴向定位在凹部45中，以便在不会有对空行程起负面作用的自由空间的情况下保证对反作用元件27的止挡。例如，如图2的套筒29沿轴向定位成使得凸缘47的倒圆区域位于反作用元件27的范围之外。

从图1可以看出，套筒29被夹持元件48沿轴向夹持，该夹持元件分别在图4或图5中用透视图示出。图4和5中的夹持元件的区别仅在于，在图1和4中示出的夹持元件48附加地具有加强元件。

夹持元件48基本做成盆形的，并通过复位弹簧32沿反作用元件27的方向被预紧，其中，输出件31居中穿过夹持元件48的盆底50伸出。在夹持元件48的内侧部51上，设有从盆底50凸出的柱形凸肩52，以用于引导输出件31，而复位弹簧32则至少部分地支靠盆缘53。由于复位弹簧的弹簧预紧，不再需要用于使夹持元件48与控制壳体9相接的附加元件，由此，还可省去附加的紧固费用。

如特别从图4和图5看到的，夹持元件48基本由四个腹板54形成，它们在盆底50汇合并在盆缘53处借助一周向的边缘55互连。在盆底50的范围内，夹持元件48具有用于沿轴向保持套筒29的径向臂56。此时，所述臂56各自布置在两个腹板54之间。

复位弹簧32的定位通过盆缘53的轴向突起57在这样的区域中实现，在该区域中，复位弹簧32支靠盆缘53。

为加强夹持元件48，如可从图1和4看到的，可分别在两个腹板54之间设置沿轴向对齐的加强壁58。

此外，在腹板54上在盆底50的范围内布置轴向突起59，以将夹持元件48定位在控制壳体9的凹部49和套筒29处。

按照本发明的制动助力器1是作为串联结构示出的。不过，原则上，本发明适合于所有串联构型或单件型的气动式制动助力器。

参考符号表

1、制动助力器　　　　　　 　　　　　　2、助力器壳体

3、壳体半壳                          4、控制阀

5、间壁                              6、前助力器室

7、后助力器室                        8、凹部

9、控制壳体                          10、延伸部

11、密封元件                         12、第一活动壁

13、第二活动壁                       14、第一真空室

15、第一工作室                       16、第二真空室

17、第二工作室                       18、输入件

19、段                               20、第一密封座

21、第二密封座                       22、阀活塞

23、阀体                             24、导向元件

25、阀弹簧                           26、排气通道

27、反作用元件                       28、通口

29、套筒                             30、头部法兰

31、输出件                           32、复位弹簧

33、返回弹簧                         34、夹持元件

35、充气通道                         36、横向件

37、密封表面                         38、加强元件

39、通道                             40、室

41、环形空间                         42、连接通道

43、侧壁                             44、侧壁

45、凹部                             46、内侧部

47、凸缘                             48、夹持元件

49、侧壁                             50、盆底

51、内侧部                           52、凸肩

53、盆缘                             54、腹板

55、边缘　　　　　　　　　　　　　　　　56、臂

57、突起　　　　　　　　　　　　　　　　58、加强壁

59、突起

Claims (4)

1.气动式制动助力器(1)，它包括：

助力器壳体(2)，该助力器壳体通过至少一个其上能施加气力差压的轴向活动壁(12、13)分隔成至少两个室(14、15、16、17)，

控制差压并布置在控制壳体(9)中的控制阀(4)，

与阀活塞(22)连接的可操作的输入件(18)，

向机动车辆的制动设备的主缸施加助动力的输出件(31)，以及

接纳元件(29)，该接纳元件设计成柱形套筒，该接纳元件接纳橡胶弹性反作用元件(27)和沿径向靠在该接纳元件上的输出件(31)，其中，该接纳元件(29)沿轴向和径向支承在控制壳体(9)上，并借助于夹持元件(48)沿轴向被夹持，其中夹持元件(48)设置成通过制动助力器(1)的复位弹簧(32)预紧，

其特征为，夹持元件(48)基本为盆形，其中，输出件(31)居中穿过夹持元件(48)的盆底(50)伸出，夹持元件(48)在内侧部(51)具有从盆底(50)凸出并用于引导输出件(31)的柱形凸肩(52)，复位弹簧(32)则至少部分地靠在盆缘(53)上。

2.如权利要求1的气动式制动助力器(1)，其特征为，夹持元件(48)在盆底(50)的范围内具有用于沿轴向夹持套筒(29)的径向臂(56)。

3.如权利要求2的气动式制动助力器(1)，其特征为，夹持元件(48)由四个腹板(54)基本成盆形形成，所述腹板在盆底(50)汇合并在盆缘(53)处通过周向边缘(55)互连，其中，径向臂(56)分别设置在两个相邻腹板(54)之间。

4.如权利要求3的气动式制动助力器(1)，其特征为，在两个相邻腹板(54)之间设有加强壁(58)。

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