DE10158259A1 - Automatischer Bremskraftverstärker - Google Patents

Abstract

Ein automatischer Bremskraftverstärker (1) beinhaltet einen Elektromagneten (8), welcher eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung eines Magnetplungerkolbens (31) verursacht, um einen Ventilmechanismus (6) zu schalten. Ein zweites Vakuumventilsitzelement (11) beinhaltet einen zweiten Vakuumventilsitz (12), welcher neben einem ersten Vakuumventilsitz (10) an einem Ventilkörper (3) angebracht ist, sowie einen Druckantwortbereich (34), welcher einem Druck einer Kammer mit variablem Druck und einem Druck einer Kammer mit konstantem Druck unterliegt, ist gleitbar an dem Ventilkörper angebracht. Die Auswirkung des Druckunterschieds, welcher auf den Druckantwortbereich einwirkt, ist ausbalanciert durch die Kraft, welche aus der Erregeung des Magnetplungerkolbens (31) herrührt, um eine Bremsausgangsleistung zu liefern, welche der Kraft entspricht. Die Erfindung schafft eine sehr genaue Steuerung einer Bremsausgangsleistung während eines automatischen Bremsbetriebs.

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen automatischen Bremskraftverstärker, welcher in einer Bremse, beispielsweise einer Bremse eines Automobils, verwendet wird, und insbesondere eine Verbesserung des zugehörigen Ventilmechanismus.

Beschreibung des Standes der Technik

Ein automatischer Bremskraftverstärker ist in der Technik bekannt, welcher einen Ventilkörper aufweist, welcher gleitbar innerhalb einer Hülle angeordnet ist, einen Kolben, welcher an dem Ventilkörper angebracht ist, um das Innere der Hülle in eine Kammer mit konstantem Druck und in eine Kammer mit variablem Druck aufzuteilen, einen Ventilmechanismus zum Zuführen eines Fluids in die Kammer mit variablem Druck oder zum Abführen des Fluids aus dieser Kammer, eine Eingangswelle zum Schalten des Ventilmechanismus sowie einen Elektromagneten, welcher einen Magnetplungerkolben antreibt, welcher gleitbar an dem Ventilkörper angebracht ist, und zwar vorwärts und rückwärts, um den Ventilmechanismus zu schalten, wobei der Ventilmechanismus einen ersten Vakuumventilsitz beinhaltet, welcher an dem Ventilkörper ausgeformt ist, einen Atmosphärenventilsitz, welcher an dem Ventilplungerkolben ausgeformt ist, welcher mit der Eingangswelle gekoppelt ist, sowie ein Ventilelement, welches auf dem ersten Vakuumventilsitz und dem Atmosphärenventilsitz von hinten zu sitzen kommt, wobei das Ventilelement auf dem ersten Vakuumventilsitz zu sitzen kommt und von dem Atmosphärenventilsitz getrennt wird, wenn der Ventilplungerkolben nach vorne angetrieben wird, und auf dem Atmosphärenventilsitz zu sitzen kommt und von dem ersten Vakuumventilsitz getrennt wird, wenn der Ventilplungerkolben nach hinten angetrieben wird.

In einem automatischen Bremskraftverstärker dieser Art wird eine Ausgangsleistung von dem Kolben durch eine Ausgangswelle an einen Kolben eines Masterzylinders übertragen, um einen Flüssigkeitsdruck des Masterzylinders zu erzeugen. Ein Teil der Ausgangsleistung wird als Reaktion an den Ventilplungerkolben oder an den Magnetplungerkolben durch eine Reaktionsscheibe übertragen. Wenn die Eingangswelle betrieben wird, wird der Ventilmechanismus so betätigt, dass die Reaktion von der Reaktionsscheibe mit der Eingangsleistung von der Eingangswelle ausbalanciert wird. Wenn andererseits der Elektromagnet erregt wird, wird der Ventilmechanismus so betätigt, dass die Erregung des erregten Elektromagneten mit der Reaktion von der Reaktionsscheibe aus balanciert wird. Auf diese Weise wird eine Bremsausgangsleistung geliefert gemäß einer Eingangsleistung von der Eingangswelle oder einer Erregung des erregten Elektromagneten.

Wenn jedoch eine Anordnung verwendet wird, in welcher eine Bremsreaktion an den Magnetplungerkolben übertragen wird, wenn eine Bremsausgangsleistung geliefert wird durch Erregen des Elektromagneten, wird ein Übertragungsweg kompliziert, wenn der Magnetplungerkolben einmal betätigt wird und die Reaktion davon an den Magnetplungerkolben übertragen wird, was zu einer großen Schwankung in der Größe der Reaktion führt, welche an den Magnetplungerkolben übertragen wird, und was zu einer Instabilität der Reaktion führt. Außerdem tritt eine Zeitverzögerung für die Übertragung der Reaktion an den Magnetplungerkolben auf. Dies macht es schwierig, eine genaue Steuerung durch Steuern des Stroms oder der Spannung zu erzielen, welche auf den Elektromagneten aufgebracht werden, um die Bremsausgangsleistung zu steuern.

Zusammenfassung der Erfindung

Im Hinblick auf die oben beschriebenen Tatsachen ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen automatischen Bremskraftverstärker zu schaffen, welche eine Bremsausgangsleistung steuern kann beim Betrieb als automatische Bremse mit einer hohen Genauigkeit, vergleichen mit einem herkömmlichen automatischen Bremskraftverstärker.

Insbesondere ist bei einem automatischem Bremskraftverstärker mit einem Ventilkörper, der gleitbar in einer Hülle angeordnet ist, einem Kolben, welcher an dem Ventilkörper angebracht ist, um das Innere der Hülle in eine Kammer mit konstantem Druck und eine Kammer mit variablem Druck aufzuteilen, einem Ventilmechanismus, welcher an dem Ventilkörper angebracht ist, um ein Fluid in die Kammer mit variablem Druck einzuführen oder es daraus abzulassen, einer Eingangswelle zum Betätigen des Ventilmechanismus, und einem Elektromagneten zum Erzeugen einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung eines Magnetplungerkolbens, welcher gleitbar in dem Ventilkörper angebracht ist, um den Ventilmechanismus zu betätigen, wobei der Ventilmechanismus einen Vakuumventilsitz beinhaltet, welcher an dem Ventilkörper ausgeformt ist, einen Atmosphärenventilsitz, welcher an einem Ventilplungerkolben ausgeformt ist, welcher mit der Eingangswelle verbunden ist, und ein Ventilelement, welches auf den Vakuumventilsitz und den Atmosphärenventilsitz aufgesetzt werden kann, gemäß der vorliegenden Erfindung ein zweites Vakuumventilsitzelement vorgesehen, welches gleitbar an dem Ventilkörper angebracht ist und einen zweiten Vakuumventilsitz beinhaltet, welcher neben dem ersten Vakuumventilsitz angeordnet ist und auf welchen das Ventilelement aufgesetzt werden kann, sowie einen Druckantwortbereich, welcher einem Druck in der Kammer mit variablem Druck unterliegt und einem Druck in der Kammer mit konstantem Druck, wobei die Anordnung so ist, dass, wenn der Elektromagnet erregt wird, der Magnetplungerkolben das zweite Vakuumventilsitzelement in Richtung des Ventilelements zwingt, um den Ventilmechanismus zu schalten, um zu verursachen, dass eine Bremsausgangsleistung, welche von der aus der Erregung des Magnetplungerkolbens resultierenden Kraft abhängt, geliefert wird durch Erzielen einer Balance zwischen der Auswirkung des Druckunterschieds zwischen dem Druck der Kammer mit variablem Druck und dem Druck der Kammer mit konstantem Druck, welche auf den Druckantwortbereich des zweiten Vakuumventilsitzelements einwirken, und der Kraft, welche aus der Erregung des Magnetplungerkolbens resultiert, was eine Bremsausgangsleistung ermöglich, welche von der Kraft abhängt, mit welcher der Magnetplungerkolben gezwungen wird, um geliefert zu werden.

Außerdem ist in einem automatischen Bremskraftverstärker mit einem Ventilkörper, der gleitbar in einer Hülle angeordnet ist, einem Kolben, welcher an dem Ventilkörper angebracht ist, um das Innere der Hülle in eine Kammer mit konstantem Druck und eine Kammer mit variablem Druck aufzuteilen, einem Ventilmechanismus, welcher an dem Ventilkörper angebracht ist, um ein Fluid in die Kammer mit variablem Druck einzuführen oder es daraus abzulassen, einer Eingangswelle zum Betätigen des Ventilmechanismus, und einem Elektromagneten zum Erzeugen einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung eines Magnetplungerkolbens, welcher gleitbar in dem Ventilkörper angebracht ist, um den Ventilmechanismus zu betätigen, wobei der Ventilmechanismus einen Vakuumventilsitz beinhaltet, welcher an dem Ventilkörper ausgeformt ist, einen Atmosphärenventilsitz, welcher an einem Ventilplungerkolben ausgeformt ist, welcher mit der Eingangswelle verbunden ist, und ein Ventilelement, welches auf den Vakuumventilsitz und den Atmosphärenventilsitz aufgesetzt werden kann, gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ein rohrförmiges Element vorgesehen, welches gleitbar an dem Ventilkörper angebracht ist und an welchem der Vakuumventilsitz ausgeformt ist und welches einen Druckantwortbereich aufweist, welcher einem Druck in der Kammer mit variablem Druck und einem Druck in der Kammer mit konstantem Druck unterliegt, wobei die Anordnung so ist, dass bei einer Erregung des Elektromagneten der Magnetplungerkolben das rohrförmige Element in Richtung des Ventilelements zwingt, um den Ventilmechanismus zu schalten, und dass die Kraft, mit welcher der Magnetplungerkolben das rohrförmige Element zwingt, mit einer Kraft ausbalanciert ist, welche auf den Druckantwortbereich des rohrförmigen Elements einwirkt, und welche aus einem Druckunterschied zwischen der Kammer mit variablem Druck und der Kammer mit konstantem Druck herrührt, wodurch eine Bremsausgangsleistung geliefert wird, welche von der Zwangskraft von dem Magnetplungerkolben abhängt.

Wenn in der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnung der Elektromagnet erregt wird, um eine Bremsausgangsleistung zu liefern, wirkt die Aktionskraft, welche aus dem Druckunterschied zwischen dem Druck in der Kammer mit konstantem Druck und dem Druck in der Kammer mit variablem Druck entsteht, als Reaktion auf den Magnetplungerkolben, wodurch der Übertragungsweg von der Erregung des Elektromagneten zur Übertragung der Reaktion an den Magnetplungerkolben vereinfacht wird, was eine Schwankung in der Reaktion minimiert und eine Zeitverzögerung bei der Übertragung der Reaktion vermeidet. Demzufolge kann eine Bremsausgangsleistung beim Betrieb als automatische Bremse genauer gesteuert werden als bei einem herkömmlichen automatischen Bremskraftverstärker.

Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich aus der folgenden Beschreibung von einigen Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Querschnitt eines automatischen Bremskraftverstärkers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils aus Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Querschnittansicht eines wesentlichen Teils einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen

Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Anfänglich mit Bezug auf Fig. 1 beinhaltet ein automatischer Bremskraftverstärker 1 eine Hülle 2, in welcher ein im Wesentlichen rohrförmiger Ventilkörper 3 gleitbar angeordnet ist. Ein Kolben 4 ist mit dem äußeren Umfang des Ventilkörpers 3 verbunden, und eine Membran S ist an der hinteren Fläche des Kolbens 4 angebracht, um das Innere der Hülle 2 in eine Kammer A1 mit konstantem Druck und in eine Kammer B1 mit variablem Druck aufzuteilen.

Ein Ventilmechanismus 6, welcher ein Fluid in die Kammer B1 mit variablem Druck zuführt oder ihn daraus ablässt, ist schaltbar gesteuert durch eine Eingangswelle 7, welche mit einem Bremspedal, nicht dargestellt, verbunden ist, und er ist auch schaltbar gesteuert durch einen Elektromagneten 8, welcher seinerseits durch eine nicht dargestellte Steuerung gesteuert ist.

Der Ventilmechanismus 6 ist innerhalb des Ventilkörpers 3 angeordnet und weist, wie in Fig. 2 gezeigt, einen ringförmigen ersten Vakuumventilsitz 10 auf, welcher an der inneren Umfangsfläche des Ventilkörpers 3 ausgeformt ist und nach hinten zeigt, und einen ringförmigen zweiten Vakuumventilsitz 12, welcher an einem zweiten Vakuumventilsitzelement 11 ausgeformt ist, welches gleitbar innerhalb des Ventilkörpers 3 radial einwärts des ersten Vakuumventilsitzes 10 angeordnet ist und auch nach hinten zeigt, sowie einen ringförmigen Atmosphärenventilsitz 14, welcher an einem Ventilplungerkolben 13 ausgeformt ist, welcher gleitbar in dem Ventilkörper 3 vorgesehen ist und nach hinten zeigt, und ein rohrförmiges Ventilelement 16, welches angepasst ist, um auf den ersten Vakuumventilsitz 10, den zweiten Vakuumventilsitz 12 und den Atmosphärenventilsitz 14 von hinten unter der Spannkraft einer Feder 15 aufgesetzt zu werden.

Ein Raum, welcher radial auswärts eines ringförmigen Sitzbereichs S1 an dem Ventilelement 16 befindlich ist, wo er entweder den ersten Vakuumventilsitzelement 10 oder den zweiten Vakuumventilsitz 12 kontaktiert, steht mit der Kammer A1 mit konstantem Druck durch einen axialen Kanal 20 mit konstantem Druck in Verbindung, welcher in dem Ventilkörper 3 ausgeformt ist. Ein Raum, welcher radial zwischen dem Sitzbereich S1 und einem ringförmigen Sitzbereich S2 an dem Ventilelement 16 befindlich ist, wo letzteres den Atmosphärenventilsitz 14 kontaktiert, steht mit der Kammer B1 mit variablem Druck durch einen radialen Kanal mit variablem Druck 21 in Verbindung, welcher in dem Ventilkörper 3 ausgeformt ist. Ein Raum, welcher radial einwärts des Sitzbereichs S2 befindlich ist, steht mit der Atmosphäre durch einen Druckkanal 22 in einem rohrförmigen Endbereich 3A des Ventilkörpers 3 in Verbindung. Ein Filter 23 ist in dem Druckkanal 22 vorgesehen. Die Kammer A1 mit konstantem Druck steht mit einer Quelle von negativem Druck, nicht dargestellt, durch eine Einführleitung für negativen Druck (nicht dargestellt) in Verbindung, welche an der Hülle 2 angebracht ist, wodurch der negative Druck normalerweise in die Kammer A1 mit konstantem Druck eingeführt wird.

Ein Joch 30, welches in den Ventilkörper 3 eingepasst ist, lagert einen Magnetplungerkolben 31, welcher aus einem magnetisierbaren Material besteht, in gleitbarer Art und Weise, und das zweite Ventilsitzelement 11 weist einen Eingriffsbereich 32 auf, welcher mit dem Magnetplungerkolben 31 in Eingriff ist, einen Ventilsitzbereich 33, welcher hinter dem Eingriffsbereich 32 befindlich ist und den zweiten Vakuumventilsitz 12 an seinem hinteren Ende trägt, sowie einen Druckantwortbereich 34, welcher zwischen dem Eingriffsbereich 32 und dem Ventilsitzbereich 33 vorgesehen ist. In der vorliegenden Ausführungsform bewegt sich der Magnetplungerkolben 31 rückwärts, wenn der Elektromagnet 8 erregt ist.

Eine Feder 36 ist zwischen dem Ventilsitzbereich 33 und dem Ventilkörper 3 angeordnet, um das zweite Vakuumventilsitzelement 11 mit dem Ventilsitzbereich 33, dem Eingriffsbereich 32 und dem Druckantwortbereich 34 sowie den Magnetplungerkolben 31 nach vorne zu zwingen, um so den Magnetplungerkolben 31 in seiner zurückgezogenen Endposition zu halten, die dargestellt ist, wo er gegen eine vordere Stufe 37 anstößt, welche an der inneren Umfangsfläche des Jochs 30 ausgeformt ist, wenn der Elektromagnet 8 abgeschaltet wird. Unter dieser Bedingung befindet sich der zweite Vakuumventilsitz 12 geringfügig vor dem ersten Vakuumventilsitz 10.

An einer gegebenen Stelle an seinem Umfang hat der Ventilsitzbereich 33 einen Schlitz 38, durch welchen hindurch sich ein Vorsprung 39 erstreckt, welcher um den äußeren Umfang des Ventilplungerkolbens 13 herum ausgeformt ist, wodurch ein hinterer Bereich des Ventilplungerkolbens 13 auf gleitbare Art und Weise durch den Ventilkörper 3 gelagert ist.

An einer gegebenen Stelle um den inneren Umfang herum ist in dem Ventilkörper 3 eine sich in Umfangsrichtung erstreckende ringförmige Nut 40 ausgeformt, in welcher ein Dichtungselement 41 angeordnet ist, um eine hermetische Abdichtung zwischen dem Ventilkörper 3 und dem Ventilsitzbereich 33 zu erzielen.

Der Druckantwortbereich 34 stellt eine Membran dar, welche aus einer dünnen Folie aus einem elastischen Material ausgeformt ist und einen äußeren Umfangsbereich mit gesteigerter Dicke hat, welcher an dem Ventilkörper 3 in hermetisch abgedichteter Art und Weise angebracht ist, und mit einem inneren Umfangsbereich, welcher auch eine verstärkte Dicke hat und welcher an dem Ventilplungerkolben 13 in hermetisch abgedichteter Art und Weise angebracht ist. Auf diese Art und Weise ist eine Kammer A2 mit konstantem Druck, welche mit der Kammer A1 mit konstantem Druck durch den radialen Verbindungskanal 42 in dem Ventilkörper 3 in Verbindung steht, vor dem Druckantwortbereich 34 ausgeformt, während eine Kammer B2 mit variablem Druck, welche mit der Kammer B2 mit variablem Druck durch den Schlitz 38 in Verbindung steht und durch den Druckkanal 21 hinter dem Druckantwortbereich 34 definiert ist. Die Kammer B2 mit variablem Druck ist tatsächlich Teil des Kanals 21 mit variablem Druck.

Das Joch 30 weist ein äußeres Element 30A auf, welches direkt in den inneren Umfang des Ventilkörpers 3 eingeführt ist, sowie ein inneres Element 30B, welches in das äußere Element 30A eingepresst ist. Der Elektromagnet 8 befindet sich in einem Raum zwischen dem äußeren Element 30A und dem inneren Element 30B. Die vordere Stufe 37 ist am inneren Umfang des inneren Elements 30B an seinem vorderen Ende ausgeformt, während eine hintere Stufe 43 an dem inneren Umfang des äußeren Elements 30A am hinteren Ende ausgeformt ist, so dass der Magnetplungerkolben 31 dagegen anstößt, um seine Bewegung zu beschränken. Auf diese Art und Weise kann sich der Magnetplungerkolben 31 nach hinten und vorne bewegen um einen Abstand, welcher durch die beiden Stufen 37 und 43 definiert ist.

Das hintere Ende des Ventilplungerkolbens 13, an welchem sich der Atmosphärenventilsitz 14 befindet, ist schwenkbar mit dem vorderen Ende der Eingangswelle 7 verbunden, welche mit einem Bremspedal schaukelnd verbunden ist, so dass der Ventilplungerkolben durch die Eingangswelle 7 nach hinten und vorne bewegt werden kann, wenn das Bremspedal betätigt wird.

Ein Reaktionsplungerkolben 51 und eine Reaktionsscheibe 52, welche in das innere Element 30B eingepasst sind, sind nacheinander vor dem Ventilplungerkolben 13 angeordnet, und die linke Endfläche der Reaktionsscheibe 52 stößt gegen ein Ende einer Ausgangswelle 53 an. Dieses Ende der Ausgangswelle 53 ist in dem inneren Element 30B aufgenommen, während das andere Ende der Ausgangswelle sich nach außen durch einen axialen Bereich der Hülle 2 mit einem Dichtungselement, nicht dargestellt, dazwischen erstreckt, und zwar für einen Eingriff mit dem Kolben eines Masterzylinders, nicht dargestellt.

Eine Tellerrückstellfeder 56 ist zwischen einer Platte 54, die an der Eingangswelle 7 angebracht ist, und einer Platte 55 angebracht, welche innerhalb des Ventilkörpers 3 angebracht ist, um die Eingangswelle 7 und den damit verbundenen Ventilplungerkolben 13 nach hinten zu zwingen. Ein Schlüsselelement 57 verhindert, dass der Ventilplungerkolben 13 aus dem Ventilkörper 3 herausgezogen wird. Während es nicht dargestellt ist, hat das Schlüsselelement 57 ein gegabeltes Ende, wie es in der Technik wohlbekannt ist, und das Schlüsselelement 57 ist eingesetzt in den Kanal 21 mit variablem Druck in dem Ventilkörper 3, so dass sein Ende im Eingriff ist mit einem Bereich 13A mit reduziertem Durchmesser, welcher ausgeformt wird durch Ausbilden einer Kerbe im äußeren Umfang des Ventilplungerkolbens 13.

Das Schlüsselelement 57 ist in dem Kanal 21 mit variablem Druck in axialer Richtung des Ventilkörpers 3 verschiebbar, und das Schlüsselelement 57 und der Ventilplungerkolben 13 sind in axialer Richtung des Ventilkörpers 3 um den Abstand verschiebbar, welcher begrenzt ist durch die axiale Länge des Bereichs 13A mit reduziertem Durchmesser. Durch Vorsehen des Schlüsselelements 57 in Anschlag gegen die Innenfläche der Hülle 2, um das Schlüsselelement 57 und den Ventilplungerkolben 13 in vorgerückten Positionen relativ zu dem Ventilkörper 3 zu halten, wenn der automatische Bremskraftverstärker 1 nicht betätigt ist, wird eine Verlustbewegung der Eingangswelle 7, welche beim Beginn der Betätigung des automatischen Bremskraftverstärkers 1 auftreten würde, reduziert.

Eine Rückstellfeder 58 ist zwischen der vorderen Wand der Hülle 2 und dem Ventilkörper 3 vorgesehen, um den Ventilkörper 3 normalerweise in seiner dargestellten Ruhestellung (Fig. 1) zu halten.

Es wird gesehen werden, dass der Ventilplungerkolben 13 als Ergebnis eines Druckunterschieds nach vorne gezwungen wird, der auf ihn einwirkt, und aufgrund eines Teils eines Druckunterschieds zwischen der Kammer A2 mit konstantem Druck und der Kammer B2 mit variablem Druck, welcher auf den Druckantwortbereich 34 bei der Betätigung einwirkt, und dementsprechend ist in der vorliegenden Ausführungsform die Tellerrückstellfeder 56 mit einer Last belastet, die größer ist als die Summe beider Druckunterschiede.

Ein rohrförmiges Halteelement 59 ist innerhalb des inneren Elements 30B vorgesehen, um einen vorderen Bereich des Ventilplungerkolbens 13 gleitbar zu lagern.

In der beschriebenen Anordnung hält in der dargestellten Ruhestellung die oben genannte Steuerung den Elektromagneten 8 abgeschaltet, und dementsprechend werden das zweite Vakuumventilsitzelement 11 und der Magnetplungerkolben 31 in ihren dargestellten Ruhepositionen gehalten, wodurch der zweite Vakuumventilsitz 12, welcher daran ausgeformt ist, vor dem ersten Vakuumventilsitz 10 angeordnet wird.

Andererseits ist eine Rückziehbewegung des Schlüsselelements 57 durch dessen Anschlag gegen die Hülle 2 begrenzt, und eine Rückziehbewegung des Ventilkörpers 3 ist durch dessen Anschlag gegen das Schlüsselelement 57 begrenzt. Unter dieser Bedingung setzt sich das Ventilelement 16 auf den Atmosphärenventilsitz 14, welcher den Ventilmechanismus 6 ausbildet, was die Verbindung der Kammern B1 und B2 mit variablem Druck mit der Atmosphäre unterbricht, während das Ventilelement 16 von dem ersten Vakuumventilsitz 10 und dem zweiten Vakuumventilsitz 12 getrennt wird, um eine Verbindung zwischen der Kammer A1 mit konstantem Druck und den Kammern B1 und B2 mit variablem Druck herzustellen. Demzufolge herrscht in der Kammer A1 mit konstantem Druck und in der Kammer B1 mit variablem Druck, welche über den Kolben 4 hinüber vorgesehen ist, ein gleicher Druck, und ebenso in der Kammer A2 mit konstantem Druck und in der Kammer B2 mit variablem Druck, welche über den Druckantwortbereich 34 hinüber ausgeformt ist.

Wenn in dieser Ruhebedingung ein Bremspedal hinuntergedrückt wird, werden die Eingangswelle 7 und der Ventilplungerkolben 13 relativ zu dem Ventilkörper 3 nach vorne bewegt, und das Ventilelement 16, welches integral nach vorne bewegt wird, während es auf dem Atmosphärenventilsitz 14 an dem Ventilplungerkolben 13 sitzt, wird auf den ersten Vakuumventilsitz 10 aufgesetzt, um die Verbindung zwischen der Kammer A1 mit konstantem Druck und der Kammer B1 mit variablem Druck zu unterbrechen, und wenn der Ventilplungerkolben 13 weiter nach vorne bewegt wird, wird das Ventilelement 16 von dem Atmosphärenventilsitz 14 getrennt, um zu ermöglichen, dass die Kammer B1 mit variablem Druck mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

Demzufolge entwickelt sich ein Druckunterschied zwischen der Kammer A1 mit konstantem Druck und der Kammer B1 mit variablem Druck, angeordnet über den Kolben 4 hinüber, und einer Ausgangsleistung von dem Kolben 4, welche aus diesem Druckunterschied resultiert, wird durch eine Ausgangswelle 53 an den Kolben eines Masterzylinders, nicht dargestellt, übertragen, wodurch ein Flüssigkeitsdruck des Masterzylinders erzeugt wird.

Ein Teil der Ausgangsleistung, welche an die Ausgangswelle 53 übertragen wird, wird als Reaktion an den Ventilplungerkolben 13 durch den Reaktionskolben 52 und den Reaktionsplungerkolben 51 übertragen, und die Ausgangsleistung wird so gesteuert, dass eine Balance erzielt wird zwischen der Reaktion und der auf die Eingangswelle 7 aufgebrachten Eingangsleistung. Wenn diese Balance erzielt ist, wird das Ventilelement 16 auf den ersten Vakuumventilsitz 10 an dem Ventilkörper 3 aufgesetzt und auch auf den Atmosphärenventilsitz 14 an dem Ventilplungerkolben 13, um einen Servobalancezustand zu erzielen.

Wenn in diesem Servobalancezustand das Bremspedal freigegeben wird, zieht sich der Ventilplungerkolben 13 zusammen mit der Eingangswelle 7 relativ zu dem Ventilkörper 3 zurück unter der Spannkraft der Tellerrückstellfeder 56, welche die Auswirkungen der beiden Druckunterschiede überwindet, wodurch das Ventilelement 16 von dem ersten Vakuumventilsitz 10 getrennt wird, was es ermöglicht, dass die Kammern B1 und B2 mit variablem Druck wieder mit der Kammer A1 mit konstantem Druck in Verbindung stehen. Auf diese Art und Weise kann die Atmosphäre, welche in die Kammern B1 und B2 mit variablem Druck eingeführt worden ist, ihren Weg in die Kammer A1 mit konstantem Druck finden, was es dem Ventilkörper 3 erlaubt, sich in seine dargestellte Ruhestellung zurückzuziehen.

Alternativ zwingt, wenn der Elektromagnet 8 durch die Steuerung in der dargestellten Ruhestellung erregt wird, der Magnetplungerkolben 31 das zweite Vakuumventilsitzelement 11 nach hinten, wodurch sich das Element 11 rückwärts relativ zu dem Ventilkörper 3 und dem Ventilplungerkolben 13 gegen die Spannkraft der Feder 36 bewegt. Das Ventilelement 16 wird dann auf den zweiten Vakuumventilsitz 12 an dem zweiten Vakuumventilsitzelement 11 aufgesetzt, um eine Verbindung zwischen der Kammer A1 mit konstantem Druck und den Kammern B1 und B2 mit variablem Druck zu unterbrechen. Außerdem bringt das zweite Vakuumventilsitzelement 11 das Ventilelement 16 dazu, sich nach hinten zurückzuziehen, wodurch das Ventilelement 16 sich von dem Atmosphärenventilsitz 14 an dem Ventilplungerkolben 13 trennt, so dass die Kammer B1 mit variablem Druck mit der Atmosphäre in Verbindung gerät.

Demzufolge entwickelt sich ein Druckunterschied zwischen der Kammer A1 mit konstantem Druck und der Kammer B1 mit variablem Druck, angeordnet über den Kolben 4 hinüber, wodurch der Ventilkörper 3 nach vorne bewegt wird, um eine Bremsausgangsleistung zu liefern.

Der Druck, welcher in der Kammer B1 mit variablem Druck vorherrscht, wird in die Kammer B2 mit variablem Druck zugeführt, und demzufolge wirken der Druck in der Kammer A2 mit konstantem Druck und der Druck in der Kammer B2 mit variablem Druck auf den Druckantwortbereich 34 des zweiten Vakuumventilsitzelements 11, und der Druckunterschied wirkt auf das zweite Vakuumventilsitzelement 11, um es nach vorne zu zwingen. Der Ventilmechanismus 6 ist so gesteuert, dass ein Druck in der Kammer B1 mit variablem Druck aufgebaut wird, welcher eine Balance zwischen der Zwangskraft erzeugt, die durch Erregung des Magnetplungerkolbens 31 erzeugt wird, und der Auswirkung des Druckunterschieds. Die Spannkraft der Feder 36 ist auch effektiv, hat aber tatsächlich keinen Einfluss auf die Balance des Druckantwortbereichs 34, weil eine Last, mit der die Feder 36 geladen ist, gering ist, und da die Feder eine kleine Federkonstante hat.

In der vorliegenden Ausführungsform sind das zweite Vakuumventilsitzelement 11 und der Magnetplungerkolben 31 separat ausgeformt, sie können aber selbstverständlich auch integral ausgeformt sein. Alternativ kann der Druckantwortbereich 34 an dem Magnetplungerkolben 31 ausgeformt sein. Statt den Druckantwortbereich 34 durch eine Membran auszubilden, kann er einen Kolben aufweisen.

Aus der vorangegangenen Beschreibung wird deutlich, dass mit dem automatischen Bremskraftverstärker 1 gemäß der vorliegenden Erfindung der Druckunterschied zwischen der Kammer A2 mit konstantem Druck und der Kammer B2 mit variablem Druck, welcher sich in dem Druckantwortbereich 34 entwickelt, als Reaktion während des automatischen Bremsbetriebs verwendet wird. Dies eliminiert eine Schwankung in der Reaktion, welche stabil sein kann. Da außerdem die Reaktion unmittelbar auf den Magnetplungerkolben 31 einwirkt, sobald der Ventilmechanismus 6 schaltet, kann eine Bremsausgangsleistung während des automatischen Bremsbetriebs genauer gesteuert werden als im Stand der Technik, wo eine Bremsreaktion teilweise durch einen komplizierten Übertragungsweg mit einer Reaktionsscheibe oder ähnlichem übertragen wird.

Da der zweite Vakuumventilsitz 12 vor dem ersten Vakuumventilsitz 10 angeordnet ist, wenn der Elektromagnet 8 abgeschaltet wird, besteht während eines normalen Bremsbetriebs, welcher durch Betätigen der Eingangswelle 7 stattfindet, kein Einfluss auf den Betrieb des zweiten Vakuumventilsitzes 12, was es ermöglicht, dass der Betrieb wie im Stand der Technik fortschreitet.

Zweite Ausführungsform

Eine zweite Ausführungsform kann wie folgt aufgebaut sein: insbesondere kann, wie in Fig. 3 gezeigt, der in Fig. 1 gezeigte erste Vakuumventilsitz 10 weggelassen werden, und ein Vakuumventilsitz 12 kann an einem hinteren Ende des zweiten Vakuumventilsitzelements 11 definiert sein. Ansonsten ist die Anordnung gleich der ersten Ausführungsform.

In der so aufgebauten zweiten Ausführungsform wird während eines normalen Betriebs, wenn der Elektromagnet 8 nicht erregt ist, wenn der Ventilplungerkolben 13 nach vorne bewegt wird, das Ventilelement 16 auf den Vakuumventilsitz 12 an dem zweiten Vakuumventilsitzelement 11 aufgesetzt, um eine Verbindung zwischen der Kammer A1 mit konstantem Druck und der Kammer B1 mit variablem Druck zu unterbrechen. Wenn sich der Ventilplungerkolben 13 weiter nach vorne bewegt, bewegt sich das Ventilelement 16 weg von dem Atmosphärenventilsitz 14, um zu ermöglichen, dass die Kammer B1 mit variablem Druck mit der Atmosphäre in Verbindung steht. So führt ein Druckunterschied über den Kolben 4 hinüber dazu, dass eine Ausgangsleistung durch die Ausgangswelle 53 geliefert wird, um den Kolben eines Masterzylinders, nicht dargestellt, zu betätigen.

Wenn der Elektromagnet 8 durch eine Steuerung in dem Betriebszustand erregt wird, bewegt sich das zweite Vakuumventilsitzelement 11 relativ zu dem Ventilkörper 3, so dass der Vakuumventilsitz 12 auf das Ventilelement 16 aufgesetzt wird, um die Verbindung zwischen der Kammer A1 mit konstantem Druck und den Kammern B1 und B2 mit variablem Druck zu unterbrechen. Außerdem bewegt das zweite Vakuumventilsitzelement 11 das Ventilelement 12 nach hinten, und es bringt das Ventilelement 16 dazu, sich von dem Atmosphärenventilsitz 14 weg zu bewegen, um zu ermöglichen, dass die Kammer B1 mit variablem Druck mit der Atmosphäre in Verbindung gerät. Demzufolge führt ein Druckunterschied über den Kolben 4 hinüber dazu, dass eine Ausgangsleistung durch die Ausgangswelle 53 geliefert wird, um den Kolben eines Masterzylinders, nicht dargestellt, zu bewegen.

Diese zweite Ausführungsform kann auch eine ähnliche Funktion und ähnliche Effekte erzielen wie die erste Ausführungsform.

Dritte Ausführungsform

Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wo ein Ventilplungerkolben 113 mehrere Elemente aufweist, welche axial angeordnet sind, und wobei ein zweites Vakuumventilsitzelement 111 auch mehrere Elemente aufweist. Eine solche Anordnung vereinfacht einen Zusammenbau des Ventilplungerkolbens 113 und einer Membran 134, welche den Druckantwortbereich innerhalb eines Ventilkörpers 103 bildet.

Insbesondere weist der Ventilplungerkolben 113 ein hinten angeordnetes Plungerkolbenelement 113a, ein vorne angeordnetes Stangenelement 113b, und ein ringförmiges Element 113c auf sowie ein Verbindungselement 113d, welche verwendet werden, um eine Membran 134 am hinteren Ende des Stangenelements 113b anzubringen.

Ein Atmosphärenventilsitz 114 ist an der hinteren Endfläche des hinteren Plungerkolbenelements 113a ausgeformt, in welchem eine Öffnung mit Sitz ausgeformt ist, in welche eine Eingangswelle 107 eingepasst ist. In Richtung des vorderen Endes hat das Plungerkolbenelement 113a eine ringförmige Nut um seinen äußeren Umfang herum, mit welcher ein Schlüsselelement 157 in Eingriff ist. Eine Öffnung mit Sitz 113a' ist in der vorderen Endfläche des Plungerkolbenelements 113a ausgeformt und hat einen konischen Sitz, welcher sich nach hinten verjüngt. Der äußere Umfang des Plungerkolbenelements 113a ist gleitbar in den inneren Umfang eines Ventilkörpers 103 eingepasst, und es führt so das Plungerkolbenelement 113a in seiner Vorwärts- und Rückwärtsbewegung.

In Richtung des hinteren Endes hat das Stangenelement 113b einen Bereich 113b' mit reduziertem Durchmesser, über welchen hinüber das ringförmige Element 113c von hinten gepasst ist. Auf diese Art und Weise ist ein ringförmiger Raum zwischen dem inneren Umfang des ringförmigen Elements 113c und dem äußeren Umfang des Bereichs 113b' mit reduziertem Durchmesser ausgebildet, und der innere Umfang der Membran 134 ist von hinten in diesen ringförmigen Raum eingesetzt. Das Verbindungselement 113d, welches schalenartig ausgeformt ist, ist über das Ende des Bereichs 113b mit reduziertem Durchmesser von hinten hinübergepasst, bis das vordere Ende des Verbindungselements 113d gegen die Membran 134 anstößt, so dass der Membranbereich sandwichartig zwischen den beiden Elementen 113c und 113d gehalten wird. Auf diese Art und Weise ist der innere Umfang der Membran 134 am äußeren Umfang des Stangenelements 113b gesichert, während eine hermetische Abdichtung besteht.

Das hintere Ende des Verbindungselements 113d hat eine halbkugelartige Ausgestaltung, welche in die Öffnung mit Sitz in dem Plungerkolbenelement 113a eingepasst ist, bis sie gegen deren Sitz anstößt. Auf diese Art und Weise sind das Stangenelement 113b, das Verbindungselement 113d und das Plungerkolbenelement 113a integral verbunden. Wenn die Achsen des Plungerkolbenelements 113a und des Stangenelements 113b schlecht ausgerichtet sind, kann eine solche schlechte Ausrichtung toleriert werden.

In der dritten Ausführungsform ist eine gestufte rohrförmige Führung 130D in den inneren Umfang eines äußeren Elements 130A in Richtung von dessen hinterem Ende eingepasst, und ein gestuftes rohrförmiges Führungselement 130C ist in den inneren Umfang eines inneren Elements 130B eingepasst. In Richtung des vorderen Endes ist der äußere Umfang eines Magnetplungerkolbens 131 gleitbar in den inneren Umfang des inneren Elements 130B eingepasst, während in Richtung des hinteren Endes der äußere Umfang des Magnetplungerkolbens 131 gleitbar in den inneren Umfang der rohrförmigen Führung 130D eingepasst ist.

Das Führungselement 130C, welches vorne angeordnet ist, hat in seiner vorderen Endfläche eine kreisförmige Ausnehmung 130C' zum Aufnehmen eines Reaktionsplungerkolbens 151, so dass sich dieser hin und her bewegen kann.

Das Stangenelement 113b des Ventilplungerkolbens 113 erstreckt sich durch die rohrförmige Führung 130D, den Magnetplungerkolben 151 und das Führungselement 130C, und es hat eine vordere Endfläche, welche gegen die hintere Endfläche des Reaktionsplungers 151 anstößt. Auf diese Art und Weise wird die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Stangenelements 113b durch die rohrförmige Führung 130D und das Führungselement 130C geführt.

Weil das Führungselement 130C, welches vorne angeordnet ist, in der vorliegenden Ausführungsform in das innere Element 130b eingepasst ist, kann, wenn eine Bremsreaktion auf eine Reaktionsscheibe 152 einwirkt, die Bremsreaktion an eine Eingangswelle 107 durch den Reaktionsplungerkolben 151 und den Ventilplungerkolben 113 übertragen werden. Als Ergebnis des Einpassens des Führungselements 130c in das innere Element 130b kann die Bremsreaktion nicht von der Reaktionsscheibe 152 an den Magnetplungerkolben 131 übertragen werden.

Ein zweites Vakuumventilsitzelement 111 weist einen rohrförmigen Ventilsitzbereich 133 auf, welcher hinten angeordnet ist, eine Membran 134, welche vor diesem Bereich angeordnet ist und als Druckantwortbereich dient, eine Druckantwortplatte 134a, welche an der Membran 134 angebracht ist und Teil des Druckantwortbereichs ist, und einen Eingriffsbereich 132, welcher davor angeordnet ist.

Der Ventilsitzbereich 133, welcher hinten angeordnet ist, ist gleitbar in den inneren Umfang des Ventilkörpers 103 so eingepasst, dass er das Plungerkolbenelement 113a des Ventilplungerkolbens 113 umgibt. In Richtung des hinteren Endes hat der äußere Umfang des Ventilsitzbereichs 133 eine ringförmige Nut 140, in welcher ein ringförmiges Dichtungselement 141 angebracht ist, wodurch eine hermetische Abdichtung zwischen dem äußeren Umfang des Ventilsitzbereichs 133 und dem inneren Umfang des Ventilkörpers 103 entsteht. Eine Ringplatte 161 ist an dem inneren Umfang des Ventilsitzbereichs 133 in Richtung des vorderen Endes des Bereichs angebracht, und eine Feder 136 ist zwischen der Ringplatte 161 und der gegenüberliegenden gestuften Endfläche des Ventilkörpers 103 vorgesehen, so dass sie den Ventilsitzbereich 133 nach vorne zwingt, um das vordere Ende des Ventilsitzbereichs 133 dazu zu bringen, gegen die Membran 134 an einer Stelle anzustoßen, wo die Druckantwortplatte 134a angebracht ist, und auch, um den Ventilsitzbereich 133, die Membran 134 und die Druckantwortplatte 134a nach vorne zu zwingen.

Der innere Umfang der Membran 134 ist mit dem Stangenelement 113b des Ventilplungerkolbens 113 wie oben beschrieben verbunden, und der äußere Umfang der Membran 134 ist mit dem inneren Umfang des Ventilkörpers 103 verbunden. Genauer gesagt bedeckt ein Bereich der Membran 134, welcher in Richtung des äußeren Umfangs angeordnet ist, ein hinteres Ende eines zylindrischen Elements 130E, und der äußere Umfang der Membran 134 ist seinerseits im Eingriff mit einer ringförmigen Nut, welche in dem zylindrischen Element 130E ausgeformt ist. Unter dieser Bedingung sind der äußere Umfang der Membran 134 und das zylindrische Element 130E in den inneren Umfang des Ventilkörpers 103 eingepasst, um darin gesichert zu sein. Das zylindrische Element 130E hat eine radiale Kerbe, um einen Verbindungskanal 142 zu schaffen. Ein innerer Raum innerhalb des Ventilkörpers 103, welcher vor der Membran 134 und daran angrenzend vorgesehen ist, definiert eine Kammer A2 mit konstantem Druck, welche mit der anderen Kammer A1 mit konstantem Druck durch den Kanal 142 in Verbindung steht. Ein innerer Raum innerhalb des Ventilkörpers 103, welcher hinter der Membran 134 und angrenzend an die Membran vorgesehen ist, definiert eine Kammer B2 mit variablem Druck, welche mit einer Kammer B1 mit variablem Druck durch einen Kanal 121 mit variablem Druck in Verbindung steht.

Der Eingriffsbereich 132 hat einen zylindrischen hinteren Bereich, welcher gleitbar in den inneren Umfang der rohrförmigen Führung 130D eingepasst ist, und er hat ein hinteres Ende, welches gegen die Druckantwortplatte 134A anstößt. Das vordere Ende des Eingriffsbereichs 132 erstreckt sich durch die rohrförmige Führung 130D und stößt gegen die hintere Endfläche des Magnetplungerkolbens 131 an.

Die Feder 136 bringt die Druckantwortplatte 134 dazu, gegen den Eingriffsbereich 132 anzustoßen, und sie bringt das vordere Ende des Eingriffselements 132 dazu, gegen die hintere Endfläche des Magnetplungerkolbens 131 anzustoßen. In anderen Worten ist die Anordnung so, dass der Ventilsitzbereich 133, die Membran 134, die Druckantwortplatte 134a, der Eingriffsbereich 132 und der Magnetplungerkolben 131 integral vorwärts und rückwärts bewegt werden können.

In dem dargestellten Ruhezustand stößt die Druckantwortplatte 134a gegen das hintere Ende des äußeren Elements 130a an, wodurch das zweite Vakuumventilsitzelement 111 und der Magnetplungerkolben 131 in ihren Ruhezuständen stationär bleiben. Wenn dagegen der Elektromagnet 108 durch eine Steuerung erregt wird, wird der Magnetplungerkolben 131 nach hinten gegen die Spannkraft der Feder 136 bewegt, woraufhin das zweite Vakuumventilsitzelement 111 sich relativ zu dem Ventilkörper 103 integral mit dem Magnetplungerkolben 131 nach hinten bewegt.

Ansonsten ist die Anordnung im Wesentlichen gleich der ersten Ausführungsform, und demzufolge sind Teile, die solchen in der ersten Ausführungsform entsprechen, durch gleiche Bezugszeichen wie zuvor bezeichnet, wobei jeweils 100 dazugefügt ist.

Betrieb der dritten Ausführungsform

In dem Ruhezustand in Fig. 4 ist der Elektromagnet 108 nicht durch die Steuerung erregt, und in diesem Zustand bleiben das zweite Vakuumventilsitzelement 111 und der Magnetplungerkolben 131 in ihren gezeigten Ruhestellungen, und der zweite Vakuumventilsitz 112 befindet sich vor dem ersten Vakuumventilsitz 110.

Andererseits stößt das Schlüsselelement 157 gegen die Hülle 102 an, und daher ist seine Rückzugsbewegung begrenzt. Der Ventilkörper 103 stößt gegen das Schlüsselelement 157 an, und daher ist seine Rückziehbewegung auch begrenzt. Unter dieser Bedingung sitzt das Ventilelement 116 auf dem Atmosphärenventilsitz 114, welcher den Ventilmechanismus 106 ausbildet, um eine Verbindung zwischen den Kammern B1 und B2 mit variablem Druck mit der Atmosphäre zu unterbrechen, und er wird getrennt von dem ersten Vakuumventilsitz 110 und dem zweiten Vakuumventilsitz 112, um eine Verbindung zwischen der Kammer A1 mit konstantem Druck und den Kammern B1 und B2 mit variablem Druck herzustellen. Demzufolge nehmen die Kammer A1 mit konstantem Druck und die Kammer B1 mit variablem Druck, angeordnet über den Kolben 104 hinüber, einen gleichen Druck an und ebenso die Kammer A2 mit konstantem Druck und die Kammer B2 mit variablem Druck, angeordnet über die Membran 134 hinüber, welche als Druckantwortbereich dient.

Wenn das Bremspedal nun hinuntergedrückt wird, werden die Eingangswelle 107 und der Ventilplungerkolben 113 relativ zu dem Ventilkörper 103 nach vorne bewegt, und das Ventilelement 116, welches integral damit nach vorne bewegt wird, während es auf dem Atmosphärenventilsitz 114 an dem Ventilplungerkolben 113 sitzt, wird auf den ersten Vakuumventilsitz 110 an dem Ventilkörper 103 aufgesetzt, um die Verbindung zwischen der Kammer A1 mit konstantem Druck und der Kammer B1 mit variablem Druck zu unterbrechen, und wenn der Ventilplungerkolben 113 weiter nach vorne bewegt wird, wird das Ventilelement 116 von dem Atmosphärenventilsitz 114 getrennt, um die Kammer B1 mit variablem Druck mit der Atmosphäre zu verbinden.

Ein Druckunterschied entwickelt sich dann zwischen der Kammer A1 mit konstantem Druck und der Kammer B1 mit variablem Druck, angeordnet über den Kolben 114 hinüber, und eine Ausgangsleistung, welche aus dem Druckunterschied resultiert, der über den Kolben 104 hinüber auftritt, wird durch eine Ausgangswelle 153 an den Kolben eines Masterzylinders, nicht dargestellt, übertragen und erzeugt so einen Flüssigkeitsdruck des Masterzylinders.

Ein Teil der an die Ausgangswelle 153 übertragenen Ausgangsleistung wird dann als Reaktion an den Ventilplungerkolben 113 durch die Reaktionsscheibe 152 und den Reaktionsplungerkolben 151 übertragen, und die Ausgangsleistung wird gesteuert, so dass die Reaktion mit einer Eingangsleistung ausbalanciert ist, die auf die Eingangswelle 107 aufgebracht wird. Wenn die Balance erreicht ist, wird das Ventilelement 116 auf den ersten Vakuumventilsitz 110 an dem Ventilkörper 103 aufgesetzt und auch auf den Atmosphärenventilsitz 114 an dem Ventilplungerkolben 113, um einen Servobalancezustand herzustellen.

Wenn das Bremspedal in dem Servobalancezustand freigegeben wird, bringt die Spannkraft der Tellerrückstellfeder 156 den Ventilplungerkolben 113 dazu, sich zusammen mit der Eingangswelle 107 relativ zu dem Ventilkörper 103 zurückzuziehen, wobei beide Druckunterschiede überwunden werden, wodurch das Ventilelement 116 von dem ersten Vakuumventilsitz 110 entfernt wird, um die Kammern B1 und B2 mit variablem Druck wieder mit der Kammer A1 mit konstantem Druck in Verbindung zu bringen. Die Atmosphäre, welche in die Kammern B1 und B2 mit variablem Druck eingeführt worden ist, kann dann ihren Weg in die Kammer A1 mit konstantem Druck finden, wodurch der Ventilkörper 103 sich in seine dargestellte Ruhestellung zurückziehen kann.

Wenn andererseits der Elektromagnet 108 durch die Steuerung in dem dargestellten Ruhezustand erregt wird, zwingt der Magnetplungerkolben 131 das zweite Vakuumventilsitzelement 111 nach hinten, um es relativ zu dem Ventilkörper 103 und dem Ventilplungerkolben 113 rückwärts zu bewegen gegen die Spannkraft der Feder 136. Demzufolge wird das Ventilelement 116 auf den zweiten Vakuumventilsitz 112 an dem zweiten Vakuumventilsitzelement 111 aufgesetzt, um die Verbindung zwischen der Kammer A1 mit konstantem Druck und den Kammern B1 und B2 mit variablem Druck zu unterbrechen, und das zweite Vakuumventilsitzelement 111 bringt das Ventilelement 116 dazu, sich weiter rückwärts zurückzuziehen, wodurch das Ventilelement 116 von dem Atmosphärenventilsitz 114 an dem Ventilplungerkolben 113 getrennt wird, wodurch die Kammer B1 mit variablem Druck mit der Atmosphäre in Verbindung treten kann.

Demzufolge entwickelt sich ein Druckunterschied zwischen der Kammer A1 mit konstantem Druck und der Kammer B1 mit variablem Druck, angeordnet über den Kolben 104 hinüber, wodurch der Ventilkörper 103 vorwärts bewegt wird, um eine Bremsausgangsleistung zu liefern.

Da der Druck, welcher in der Kammer B1 mit variablem Druck vorherrscht, in die Kammer B2 mit variablem Druck geliefert wird, wirken der Druck in der Kammer A2 mit konstantem Druck und der Druck in der Kammer B1 mit variablem Druck auf die Membran 134 und die Druckantwortplatte 134a des zweiten Vakuumventilsitzelements 111, welches dadurch durch den dazwischen herrschenden Druckunterschied nach vorne gezwungen wird. Auf diese Art und Weise wird der Ventilmechanismus 6 so gesteuert, dass die Kammer B1 mit variablem Druck einen Druck erhält, wo die Kraft, die aus der Erregung des Magnetplungerkolbens 131 resultiert, mit der Auswirkung des Druckunterschieds über die Membran 134 hinüber ausbalanciert ist. Auf diese Art und Weise werden die Funktion und die Auswirkungen, die oben in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben sind, auch in der dritten Ausführungsform erzielt.

In der dritten Ausführungsform weist der Ventilplungerkolben 113 mehrere Elemente auf, und der innere Umfang der Membran 134 ist mit dem Stangenelement 113b des Ventilplungerkolbens 113 verbunden, was die Montage des Ventilplungerkolbens 113 und der Membran 134, welche als der Druckantwortbereich dient, in den Ventilkörper 103, verglichen mit der ersten Ausführungsform erleichtert, in der der Ventilplungerkolben 13 ein einziges Element aufweist. Da das zweite Vakuumventilsitzelement 111 und der Ventilplungerkolben 113 allein durch die Membran 134 in Verbindung gesetzt sind, ist eine weiche Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Vakuumventilsitzelements 111 und des Ventilplungerkolbens 113 sichergestellt.

Wie in der zweiten Ausführungsform in Fig. 3 dargestellt, kann der erste Vakuumventilsitz 110 an dem Ventilkörper 103 weggelassen werden in der dritten Ausführungsform, und ein Vakuumventilsitz 12 kann nur an dem hinteren Ende des zweiten Vakuumventilsitzelements 111 definiert sein. Sogar eine solche Ausgestaltung kann eine ähnliche Funktion und ähnliche Auswirkungen wie die dritte Ausführungsform erzielen.

Während die Erfindung in Verbindung mit einigen ihrer Ausführungsformen beschrieben worden ist, können selbstverständlich eine Anzahl von Veränderungen, Modifikationen und Substitutionen daran vorgenommen werden, ohne dass der Geist und der Bereich der Erfindung verlassen wird, der durch die nun folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims (7)

1. Automatischer Bremskraftverstärker mit einem Ventilkörper, der gleitbar in einer Hülle angeordnet ist, einem Kolben, welcher an dem Ventilkörper angebracht ist, um das Innere der Hülle in eine Kammer mit konstantem Druck und eine Kammer mit variablem Druck aufzuteilen, einem Ventilmechanismus, welcher an dem Ventilkörper angebracht ist, um ein Fluid in die Kammer mit variablem Druck einzuführen oder es daraus abzulassen, einer Eingangswelle zum Betätigen des Ventilmechanismus, und einem Elektromagneten zum Erzeugen einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung eines Magnetplungerkolbens, welcher gleitbar in dem Ventilkörper angebracht ist, um den Ventilmechanismus zu betätigen, wobei der Ventilmechanismus einen ersten Vakuumventilsitz beinhaltet, welcher an dem Ventilkörper ausgeformt ist, einen Atmosphärenventilsitz, welcher an einem Ventilplungerkolben ausgeformt ist, welcher mit der Eingangswelle verbunden ist, und ein Ventilelement, welches auf den ersten Vakuumventilsitz und den Atmosphärenventilsitz aufgesetzt werden kann;
gekennzeichnet durch das Vorhandensein eines zweiten Vakuumventilsitzelements, welches gleitbar an dem Ventilkörper angebracht ist und einen zweiten Vakuumventilsitz beinhaltet, welcher neben dem ersten Vakuumventilsitz angeordnet ist und auf welchen das Ventilelement aufgesetzt werden kann, sowie einen Druckantwortbereich, welcher einem Druck in der Kammer mit variablem Druck unterliegt und einem Druck in der Kammer mit konstantem Druck, wobei die Anordnung so ist, dass, wenn der Elektromagnet erregt wird, der Magnetplungerkolben das zweite Vakuumventilsitzelement in Richtung des Ventilelements zwingt, um den Ventilmechanismus zu schalten, um zu verursachen, dass eine Bremsausgangsleistung, welche von der aus der Erregung des Magnetplungerkolbens resultierenden Kraft abhängt, geliefert wird durch Erzielen einer Balance zwischen der Auswirkung des Druckunterschieds zwischen dem Druck der Kammer mit variablem Druck und dem Druck der Kammer mit konstantem Druck, welche auf den Druckantwortbereich des zweiten Vakuumventilsitzelements einwirken, und der Kraft, welche aus der Erregung des Magnetplungerkolbens resultiert.

2. Automatischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, wobei in dem Ruhezustand der zweite Vakuumventilsitz vor dem ersten Vakuumventilsitz angeordnet ist, und wobei in diesem Zustand das Ventilelement nur auf den ersten Vakuumventilsitz aufgesetzt werden kann.

3. Automatischer Bremskraftverstärker mit einem Ventilkörper, der gleitbar in einer Hülle angeordnet ist, einem Kolben, welcher an dem Ventilkörper angebracht ist, um das Innere der Hülle in eine Kammer mit konstantem Druck und eine Kammer mit variablem Druck aufzuteilen, einem Ventilmechanismus, welcher an dem Ventilkörper angebracht ist, um ein Fluid in die Kammer mit variablem Druck einzuführen oder es daraus abzulassen, einer Eingangswelle zum Betätigen des Ventilmechanismus, und einem Elektromagneten zum Erzeugen einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung eines Magnetplungerkolbens, welcher gleitbar in dem Ventilkörper angebracht ist, um den Ventilmechanismus zu betätigen, wobei der Ventilmechanismus einen Vakuumventilsitz beinhaltet, welcher an dem Ventilkörper ausgeformt ist, einen Atmosphärenventilsitz, welcher an einem Ventilplungerkolben ausgeformt ist, welcher mit der Eingangswelle verbunden ist, und ein Ventilelement, welches auf den Vakuumventilsitz und den Atmosphärenventilsitz aufgesetzt werden kann;
gekennzeichnet durch das Vorhandensein eines rohrförmigen Elements, welches gleitbar an dem Ventilkörper angebracht ist und an welchem der Vakuumventilsitz ausgeformt ist und welches einen Druckantwortbereich aufweist, welcher einem Druck in der Kammer mit variablem Druck und einem Druck in der Kammer mit konstantem Druck unterliegt, wobei die Anordnung so ist, dass bei einer Erregung des Elektromagneten der Magnetplungerkolben das rohrförmige Element in Richtung des Ventilelements zwingt, um den Ventilmechanismus zu schalten, und dass die Kraft, mit welcher der Magnetplungerkolben das rohrförmige Element zwingt, mit einer Kraft ausbalanciert ist, welche auf den Druckantwortbereich des rohrförmigen Elements einwirkt, und welche aus einem Druckunterschied zwischen der Kammer mit variablem Druck und der Kammer mit konstantem Druck herrührt, wodurch eine Bremsausgangsleistung geliefert wird, welche von der Zwangskraft von dem Magnetplungerkolben abhängt.

4. Automatischer Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Druckantwortbereich eine Membran beinhaltet mit einem äußeren Umfang, welcher an dem Ventilkörper angebracht ist, und mit einem inneren Umfang, welcher an dem Ventilplungerkolben angebracht ist.

5. Automatischer Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Ventilplungerkolben ein erstes Element aufweist, welches mit der Eingangswelle verbunden ist und an welchem der Atmosphärenventilsitz ausgeformt ist, und ein zweites Element, welches vor dem ersten Element angeordnet ist zum Übertragen einer Bremsreaktion von einer Reaktionsscheibe, welche zwischen dem Ventilkörper und einer Ausgangswelle angeordnet ist, an das erste Element, wobei das erste Element so angeordnet ist, dass seine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung durch die innere Umfangsfläche des Ventilkörpers geführt wird, und wobei das zweite Element so angeordnet ist, dass seine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung durch ein Führungselement geführt wird, welches innerhalb des Ventilkörpers angeordnet ist.

6. Automatischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 5, wobei der Druckantwortbereich eine Membran beinhaltet, welche aus einem elastischen Material ausgeformt ist, wobei die Membran einen äußeren Umfang hat, welcher an dem inneren Umfang des Ventilkörpers angebracht ist, und einen inneren Umfang, welcher an dem zweiten Element befestigt ist.

7. Automatischer Bremskraftverstärker nach Anspruch 5 oder 6, wobei entweder das zweite Vakuumventilsitzelement oder das rohrförmige Element entlang der inneren Umfangsfläche des Ventilkörpers geführt wird und einen Ventilsitzbereich aufweist, an welchem der zweite Vakuumventilsitz oder der Vakuumventilsitz ausgeformt ist, einen Druckantwortbereich, welcher einem Druck in der Kammer mit variablem Druck und einem Druck in der Kammer mit konstantem Druck unterliegt, sowie einen Eingriffsbereich, welcher die Kraft von dem Magnetplungerkolben an den Druckantwortbereich überträgt, wobei ein nachgiebiges Element zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitzbereich angeordnet ist, um den Ventilsitzbereich gegen den Druckantwortbereich zu zwingen.