CN102164791B - 气动式制动助力器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种串联构造的气动式制动助力器(1)，制动助力器尤其是用于液压式车辆制动系统，制动助力器具有壳体(2)，壳体包括第一半壳体(3)和第二半壳体(4)，壳体的内腔借助隔板(51)被分成前助力器腔(6)和后助力器腔(7)，其中，隔板(51)具有居中布置的圆形的缺口(8)，缺口被一控制壳体(9)或一柱形的控制壳体延长部(10)穿过，隔板(51)以借助密封元件(11)密封的方式贴靠在控制壳体(9)或控制壳体延长部(10)上；制动助力器具有第一可动壁(12)和第二可动壁(13)，第一可动壁将前助力器腔(6)分成第一负压室(14)和第一工作室(15)，第二可动壁将后助力器腔(7)分成第二负压室(16)和第二工作室(17)；制动助力器在第一工作室(15)与第二工作室(17)之间具有至少一个连接通道用以使这两个工作室(15、17)之间压力平衡。根据本发明提出，连接通道设计成柱形套管(50)，套管穿过隔板(51)以及第二可动壁(13)，其中套管(50)实现从隔板(51)向车身壁部中的力传递。
Description
技术领域
本发明涉及一种串联构造的气动式制动助力器，所述制动助力器尤其是用于液压式车辆制动系统，所述制动助力器具有壳体，所述壳体包括第一半壳体和第二半壳体，所述壳体的内腔借助隔板被分成前助力器腔和后助力器腔，其中，所述隔板具有居中布置的圆形的缺口，所述缺口被一控制壳体或一柱形的控制壳体延长部穿过，所述隔板以借助密封元件密封的方式贴靠在所述控制壳体或控制壳体延长部上；所述制动助力器具有第一可动壁和第二可动壁，所述第一可动壁将前助力器腔分成第一负压(真空)室和第一工作室，所述第二可动壁将后助力器腔分成第二负压室和第二工作室；所述制动助力器在所述第一工作室与第二工作室之间具有至少一个连接通道用以使这两个工作室之间压力平衡。
背景技术
例如从DE 195 39 601 A1已知这种类型的制动助力器。该制动助力器具有所谓的外部空气引导结构。为此，在半壳体的连接区域中，在工作室之间形成连接通道，所述连接通道通过第一滚动膜片(制动助力器膜)的径向外置的密封凸起中的肋(翅片)结构形成。
另外，从DE 198 32 357 A1已知一种制动助力器，在该制动助力器中通过一个或多个构造为柱形套管的连接通道使工作室相连接。为此，柱形套管穿过隔板和第二可动壁，并且具有凸缘，所述柱形套管借助该凸缘贴靠在扣入隔板开口中的密封件上。以这种方式，可在控制阀打开时使第一工作室通风。
在已知的制动助力器中，将第一工作室与第二负压室隔开的隔板安装在壳体中并由第一滚动膜片固定。在操纵制动助力器时，通过使第一工作室通风(空气流通)而造成压差，其中这个压力通过隔板压在壳体上。这个作用在壳体上的负载不可避免地要求壳体具有牢固(稳定)的设计。基于此，为壳体使用较厚的板，这一点被认为在重量和成本方面不利。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种在这方面改进的制动助力器。
根据本发明，该目的通过以下方式实现：连接通道设计成柱形套管，所述套管穿过隔板以及第二可动壁，其中套管实现从隔板向车身壁部(固定在车辆上的壁部)中的力传递(力传出)。由此，在操作时产生的指向后方的力在不附加地对壳体加载的情况下被套管引入车身壁部(前围板)中。因此，隔板以在很大程度上与壳体脱耦的方式被支承。通过所述措施能够明显减小壳体的板厚。另外，通过空气引导(结构)和力传递的所述设计能够简化地构造隔板。
通过使套管间接或直接地支承在第二半壳体上，可以用简单的方式实现向车身壁部中的力传递。
通过将隔板支承在套管的径向凸缘上，可以用简单的方式实现从隔板向套管中的力传递。
优选地，套管在一端部区域中具有用于接纳密封元件的环绕的槽，所述端部区域贴靠在围绕所述隔板的开口的轴向凸缘上。由此可不必对第一工作室进行复杂的密封。
根据一有利的实施方式，为降低重量可使隔板由铝制成。然而，为向套管传力也可设想隔板由钢制成的构造方式。
通过使套管由塑料或铝制成，可实现进一步降低重量。另外，套管的制造简单。
在具有至少一个杆柱的制动助力器变型方案中，所述杆柱穿过壳体和隔板的开口以便支承所述半壳体，所述杆柱以一凸缘贴靠在第二半壳体的内侧上，可优选提出，所述套管包围杆柱，其中，向所述车身壁部中的所述力传递直接通过第二半壳体或通过所述杆柱的凸缘进行。
根据一有利的实施方式，通过使杆柱具有至少两个用于为所述套管定心的肋，可实现套管的简单定位。
优选地，所述肋构造成L形地具有第一支腿和第二支腿，其中第二支腿形成在杆柱的凸缘上，所述套管贴靠在第二支腿上。使套管贴靠在第二支腿上确保了在该区域中存在自由的流动横截面。
本发明的另一有利实施方式提出：套管在内侧上具有至少两个用于在所述杆柱上定心的肋。套管的定心确保了套管在杆柱上的正确定位，进而确保在两个工作室之间的空气引导。
为此，杆柱的凸缘优选贴靠在套管的肋上。
在具有至少一个管形加固元件的另一制动助力器变型方案中，所述加固元件穿过壳体延伸并借助一接触元件贴靠在第二半壳体的内侧上，其中，用于将制动助力器紧固在车身壁部上的螺纹元件与所述加固元件相连接，优选可提出，所述套管支承在所述接触元件上，所述套管在第二工作室的区域中具有一个或多个凹口。
另外，在具有紧固元件的另一制动助力器变型方案中，所述紧固元件为将制动助力器紧固在车身壁部上而穿过第二半壳体并以顶部法兰贴靠在第二半壳体的内侧上，优选可提出，所述套管支承在所述紧固元件的顶部法兰上，所述套管在第二工作室的区域中具有一个或多个凹口。
附图说明
由从属权利要求和下面对实施例的描述以及借助附图给出本发明的其它的特征、优势和应用可能性。
各附图极度示意性地示出：
图1是已知的制动助力器的纵向剖视图；
图2是根据本发明的制动助力器的局部立体图；
图3是图2的局部放大图；
图4是图2的另一局部放大图。
具体实施方式
图1示出已知、串联构造方式的气动式制动助力器1的纵向剖视图，该制动助力器包括壳体2，该壳体具有第一、第二外壳形的助力器半壳或半壳体3、4，所述助力器半壳或半壳体优选借助成形技术方法彼此压接。壳体2的内腔借助大致居中布置的、位置固定的隔板5分成主缸侧的前助力器腔6以及制动踏板侧的后助力器腔7，其中，隔板5具有居中布置的圆形缺口8，控制壳体9或该控制壳体的柱形延长部10穿过缺口8。隔板5借助密封元件11密封地贴靠在延长部10上。
前助力器腔6被第一可动壁12分成压力恒定的第一负压室14和压力可变的第一工作室15，而后助力器腔7被第二可动壁13分成第二负压室16和第二工作室17。通常第一半壳体3具有用于负压连接部的密封元件18，借助该密封元件可将第一负压室14连接到合适的负压源、例如机动车发动机的进气集管(歧管)或真空泵。
第二半壳体4具有直径较小的轴向部分19，在该轴向部分中以借助密封环37密封地、可轴向运动的方式引导控制壳体9。在控制壳体9内设有控制阀20，该控制阀使两个工作室15、17能够受控地通风，由此控制在负压室14、16与工作室15、17之间的压差。
控制阀20可通过一输入部件21来操作，该输入部件与未示出的制动踏板相连接并包括在控制壳体9上形成的第一密封座22、在与输入部件21相连接的阀活塞24上形成的第二密封座23以及与两个密封座22、23共同作用的阀体25，借助支承在导向元件26上的阀簧27将该阀体压在阀座22、23上。第二工作室17可通过侧向地在控制壳体9中延伸的通道28与第一负压室14相连接。
通过贴靠在控制壳体9的端侧上的橡胶弹性(gummielastische)的反应片(Reaktionscheibe)29以及具有顶部法兰30的输出部件31将制动力传至制动系统的未示出的主缸的操纵活塞，该操纵活塞安装在制动助力器1的负压侧端部上。在输入部件21处引入的输入力通过阀活塞24传至反应片29。
在附图中示意性示出的、支承在助力器壳体2的负压侧端壁上的复位弹簧32将可动的壁12、13保持在所示的初始位置中。另外，设有回位弹簧33，该回位弹簧布置在保持元件34与导向元件26之间，该保持元件布置在输入部件21上，该回位弹簧的力用于将阀活塞24或阀活塞24的阀座23偏压到阀体25上。
最后，为了能在操纵控制阀20时使第二工作室17与环境连通，在控制壳体9中形成大致沿轴向延伸的通道35。在此，通过一横向部件36限定阀活塞24在制动过程结束时的返回运动，在附图所示的制动助力器1的释放位置中所述横向部件贴靠在助力器壳体2上。
通过在控制壳体9的延长部10中的一个或多个通孔14、16实现第一负压室14与第二负压室16之间的连接。所述通孔设在位于隔板5与第二可动壁13之间的区域中。
由图1可见，可动壁12、13各自具有柔性的滚动膜片39、41以及膜片板(Membranteller)40、42，其中滚动膜片39、41各自在径向外侧具有环绕的加厚部或密封凸起部43、44用以夹紧滚动膜片39、41。
通过连接通道46实现两个工作室15、17的气动连接，所述连接通道设在两个半壳体3、4的连接区域中。由图1明显可见，在操纵控制阀20时，空气经控制壳体9中的通道35从环境流入第二工作室17中。在第二半壳体4中设有轴向取向的突起部45，空气通过该突起部进一步流向位于第二半壳体4的内侧47与隔板5的径向外侧48之间的狭部。空气经过由第一滚动膜片39的密封凸起部43的肋结构形成的连接通道46流入第一工作室15。
为将制动助力器1紧固在车辆上安装的壁上，设有作为紧固元件49的螺栓，所述螺栓穿过第二半壳体4并通过顶部法兰贴靠在半壳体4的内侧上。
从图2至4可见以串联方式实施的根据本发明的制动助力器1的实施例的一局部。其基本结构对应于根据图1描述的已知的制动助力器，因此相同的构件具有相同的参考标记并不再被重复描述，其中，本发明不局限于各自构件的被示出的实施方式，而是这些构件也可以具有不同的形式。下面仅给出与所示现有技术的主要差别。
为了实现在重量和成本方面得到改进的制动助力器，在根据本发明的制动助力器1中提出：设有作为柱形套管50的连接通道，所述柱形套管穿过隔板51和第二可动壁13，其中，套管50实现了从隔板51向未示出的车身壁部中的力传递。由此，在操纵时产生的向后取向的力经过套管50引导至车身壁部中，而没有附加地对壳体2加载。因此，隔板51被以在很大程度上与壳体2脱耦的方式支承。通过所述措施能够显著减小壳体2的板厚。另外，空气引导和力传递的这种设计使得能够简化地实现隔板51的简化设计。
由下面的描述可见，在本发明的范围内实现了，通过将套管50间接或直接地支承在第二半壳体4上而将力引出到车身壁部中。
在图2至4所示的制动助力器的变型方案中，制动助力器1具有至少一个杆柱52，该杆柱穿过助力器腔6、7并且其前端部53和后端部54从两个半壳体3、4伸出。杆柱52的前端部53用于紧固未示出的主制动缸，所述主制动缸的法兰压在前半壳体3的平的端面上。后端部54用于将由主制动缸和制动助力器1构成的单元布置在机动车的车身壁部上，所述壁大多可直接安放在半壳体4的平的端面上。在车身壁部、大多是所谓的前围板或防火板/绝热板的另一侧上布置所谓的踏板托架，后端部54同样穿过所述踏板托架以最终例如通过螺母而旋紧成，使得制动助力器-主制动缸单元以希望的方式紧固在车辆上。
由示出根据本发明的制动助力器1的局部的图2、尤其是由图3可见，杆柱52为贴靠在半壳体4的内侧上而具有凸缘55，如图所示，该凸缘例如可具有六边形的形状。
为了使套管50在杆柱52上定心，杆柱52具有至少两个、然而优选如图2和3所示的三个L形的肋56。在此，第一支腿57形成在杆柱52上，第二支腿58在所述杆柱的凸缘55上延伸。套管50的端部59贴靠在肋56的第二支腿58上，从而在凸缘55与套管50的端部59之间、在肋间隙中存在流动横截面用以在两个工作室15、17之间交换空气。空气流L可在图2和3中通过箭头L清楚辨认出，而力传递通过箭头K表示。
在本发明的一未示出的替换的实施方式中，所述肋可设在套管的内侧上。在此可行的是，杆柱52的凸缘55贴靠在套管的肋上。
为了经套管50进行从隔板51的力传递K，套管50具有径向凸缘60，隔板51支承在该径向凸缘上，尤其由图4可见。
另外，套管50的端部区域61伸过隔板51的开口62，其中端部区域61贴靠在围绕隔板51的开口62的轴向凸缘63上。在套管50的环绕的槽64中，在该套管的端部区域61中设有密封元件65用以密封第一工作室15，所述密封元件例如构造为O型圈。由此，可不必对第一工作室15进行复杂的密封。
有利的是，通过上述的空气引导和力传递设计，能够简化地构造隔板51。由此，该隔板51可以降低重量地例如由铝制成。
考虑到重量和成本优化，提出套管27由塑料或铝制成。
一未示出的实施方式提出：套管直接支承在第二半壳体4上。为了在两个工作室15、17之间实现空气流动，在这种情况下所述套管在第二工作室17的区域中具有一个或多个凹口，通过所述凹口空气能流入套管内腔中。
所述的空气引导也可借助套管在其它的制动助力器变型方案中使用。
因此，制动助力器例如可具有至少一个管形加固元件，所述加固元件延伸经过壳体2并借助一接触元件贴靠在第二半壳体4的内侧上。在此，用于将制动助力器紧固在车身壁部上的螺纹元件与所述加固元件相连接。在这种实施方式中，根据本发明的套管也可以支承在所述接触元件上或直接支承在半壳体4上并且在第二工作室17的区域中具有一个或多个凹口。
如果根据本发明的另一实施方案的制动助力器如图1所示地具有紧固元件49，其中该紧固元件为将制动助力器紧固在车身壁部上而穿过第二半壳体4并以其顶部法兰贴靠在半壳体4的内侧上，则套管可支承在紧固元件49的顶部法兰上或直接支承在半壳体4上并且在第二工作室17的区域中具有一个或多个凹口。
附图标记列表
1 制动助力器
2 壳体
3 第一半壳体
4 第二半壳体
5 隔板
6 第一助力器腔
7 第二助力器腔
8 缺口
9 控制壳体
10 延长部
11 密封元件
12 第一可动壁
13 第二可动壁
14 第一负压室
15 第二工作室
16 第二负压室
17 第二工作室
18 密封元件
19 部分
20 控制阀
21 输入部件
22 第一密封座
23 第二密封座
24 阀活塞
25 阀体
26 导向元件
27 阀簧
28 通道
29 反应片
30 顶部法兰
31 输出部件
32 复位弹簧
33 回位弹簧
34 保持元件
35 通道
36 横向部件
37 密封环
38 通孔
39 第一滚动膜片
40 第一膜片板
41 第二滚动膜片
42 第二膜片板
43 密封凸起部
44 密封凸起部
45 突起部
46 连接通道
47 内侧
48 外侧
49 紧固元件
50 套管
51 隔板
52 杆柱
53 端部
54 端部
55 凸缘
56 肋
57 支腿
58 支腿
59 端部
60 凸缘
61 端部区域
62 开口
63 凸缘
64 槽
65 密封元件
K 力传递
L 空气流
Claims (8)
1.一种串联构造的气动式制动助力器(1)，所述制动助力器用于液压式车辆制动系统，所述制动助力器具有壳体(2)，所述壳体包括第一半壳体(3)和第二半壳体(4)，所述壳体的内腔借助隔板(51)被分成前助力器腔(6)和后助力器腔(7)，其中，所述隔板(51)具有居中布置的圆形的缺口(8)，所述缺口被一控制壳体(9)或一柱形的控制壳体延长部(10)穿过，所述隔板(51)以借助密封元件(11)密封的方式贴靠在所述控制壳体(9)或控制壳体延长部(10)上；所述制动助力器具有第一可动壁(12)和第二可动壁(13)，所述第一可动壁将前助力器腔(6)分成第一负压室(14)和第一工作室(15)，所述第二可动壁将后助力器腔(7)分成第二负压室(16)和第二工作室(17)；所述制动助力器在所述第一工作室(15)与第二工作室(17)之间具有至少一个连接通道用以使这两个工作室(15、17)之间压力平衡，所述连接通道设计成柱形套管(50)，所述套管穿过所述隔板(51)以及所述第二可动壁(13)，其中所述套管(50)实现从所述隔板(51)向车身壁部中的力传递，所述气动式制动助力器具有至少一个杆柱(52)，所述杆柱穿过所述壳体(2)和所述隔板(51)的一开口(62)以便支承所述半壳体(3、4)，所述杆柱以一凸缘(55)贴靠在所述第二半壳体(4)的内侧上，所述套管(50)包围所述杆柱(52)，其中，向所述车身壁部中的所述力传递直接通过所述第二半壳体(4)或通过所述杆柱(52)的凸缘(55)进行，其特征在于，所述杆柱(52)具有至少两个肋用以为所述套管(50)定心，所述肋(56)构造成L形地具有第一支腿(57)和第二支腿(58)，其中所述第二支腿(58)形成在所述杆柱(52)的凸缘(55)上，所述套管(50)贴靠在所述第二支腿(58)上。
2.根据权利要求1所述的气动式制动助力器(1)，其特征在于，所述套管(50)间接或直接地支承在所述第二半壳体(4)上。
3.根据权利要求2所述的气动式制动助力器(1)，其特征在于，所述隔板(51)支承在所述套管(50)的径向凸缘(60)上。
4.根据权利要求3所述的气动式制动助力器(1)，其特征在于，所述套管(50)在一端部区域(61)中具有用于接纳一密封元件(65)的环绕的槽(64)，所述端部区域(61)贴靠在围绕所述隔板(51)的一开口(62)的轴向凸缘(63)上。
5.根据上述权利要求中任一项所述的气动式制动助力器(1)，其特征在于，所述隔板(51)由铝制成。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的气动式制动助力器(1)，其特征在于，所述套管(50)由塑料或铝制成。
7.根据上述权利要求1至4中任一项所述的气动式制动助力器(1)，其特征在于，所述气动式制动助力器具有至少一个管形加固元件，所述加固元件穿过所述壳体(2)延伸并借助一接触元件贴靠在所述第二半壳体(4)的内侧上，其中，一用于将所述制动助力器(1)紧固在车身壁部上的螺纹元件与所述加固元件相连接，所述套管支承在所述接触元件上，所述套管在所述第二工作室(17)的区域中具有一个或多个凹口。
8.根据上述权利要求1至4中任一项所述的气动式制动助力器(1)，其特征在于，所述气动式制动助力器具有紧固元件(49)，所述紧固元件为将所述制动助力器(1)紧固在车身壁部上而穿过所述第二半壳体(4)并以顶部法兰贴靠在所述第二半壳体(4)的内侧上，所述套管支承在所述紧固元件(49)的所述顶部法兰上，所述套管在所述第二工作室(17)的区域中具有一个或多个凹口。
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