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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Bremskrafterzeuger für
eine Kraftfahrzeugbremsanlage mit einem Verstärkergehäuse,
einer in dem Verstärkergehäuse angeordneten pneumatischen
Kammeranordnung, bei der über eine bewegliche Wand eine
Arbeitskammer von einer Unterdruckkammer getrennt ist, einem Steuerventil,
das ein Steuerventilgehäuse aufweist, das mit der beweglichen
Wand zur gemeinsamen Bewegung entlang einer Längsachse in
dem Verstärkergehäuse gekoppelt ist, und einer elektromagnetischen
Betätigungseinrichtung mit einem Spulenkörper
und einem relativ zum Spulenkörper verlagerbaren Anker,
wobei das Steuerventil zum Verbinden und Trennen der Arbeitskammer
und der Unterdruckkammer wahlweise mechanisch über ein Krafteingangsglied
und mittels der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung
betätigbar ist, und wobei die elektromagnetische Betätigungseinrichtung
in dem Steuerventilgehäuse axial schwimmend gelagert ist.
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Ein
derartiger Bremskrafterzeuger ist bereits aus dem Stand der Technik
bekannt. So zeigt das Dokument
DE 198 02 847 A1 einen Bremskrafterzeuger,
bei dem das Steuerventil an sich zweigeteilt ist. Ein erster Teil
des Steuerventils ist in herkömmlicher Weise über
eine mechanische Betätigung des Krafteingangsglieds ansteuerbar.
Ferner umfasst das Steuerventil auch noch eine elektromagnetische
Betätigungseinrichtung mit einem Spulenkörper
und einem Anker, wobei diese in dem Steuerventilgehäuse in
axialer Richtung schwimmend gelagert sind. Neben der bereits angesprochenen
rein mechanischen Betätigung ist auch eine rein elektromagnetische
Betätigung möglich, beispielsweise zur automatischen Abbremsung
eines Kraftfahrzeugs. Hierfür wird die elektromagnetische
Betätigungseinrichtung angesteuert, der Anker in Folge
der Bestromung relativ zum Spulenkörper verlagert wird,
so dass ein der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung
zugeordneter Ventilsitz zwischen der Arbeitskammer und der Unterdruckkammer
geschlossen werden kann und ein Ventilsitz zum Verbinden der Arbeitskammer mit
der Atmosphäre in Folge der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung
geöffnet werden kann. Hierfür ist eine Betätigungshülse
vorgesehen, die mit dem Anker verbunden ist und die von der elektromagnetischen
Betätigungseinrichtung durch das Steuerventilgehäuse
hindurch zu dem ersten Ventilglied ragt. Insgesamt ergibt sich eine
relativ kompliziert aufgebaute Lösung, die insbesondere
deshalb einen erhöhten Montageaufwand mit sich bringt,
weil die sich durch weite Teile des Steuerventilgehäuses
erstreckende Betäti gungshülse fest mit dem innerhalb des
Spulenkörpers angeordneten Anker zu verbinden ist.
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Es
ist demgegenüber eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Bremskrafterzeuger der eingangs bezeichnenden Art bereitzustellen,
der gegenüber der Lösung aus dem Stand der Technik
einen vereinfachten Aufbau aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Bremskrafterzeuger der eingangs bezeichneten
Art gelöst, bei dem vorgesehen ist, dass sich der Spulenkörper
bei einer Betätigung des Steuerventils über die
elektromagnetische Betätigungseinrichtung an einem ersten
Ventilglied des Steuerventils abstützt.
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Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass die elektromagnetische Betätigungseinrichtung
nicht über den Anker, sondern statt dessen über
den Spulenkörper mit dem ersten Ventilglied zusammenwirkt. Dadurch
ist es möglich, dass eine in Folge der schwimmenden Lagerung
der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung in dem Steuerventilgehäuse auftretende
Axialverschiebung des Spulenkörpers zur Verlagerung des
ersten Ventilglieds und damit zum wahlweisen Öffnen und
Schließen der an diesen angeordneten Ventilsitze genutzt
werden kann. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass die Bewegung
des Ankers in axialer Richtung auf eine mit diesem fest verbundene
Betätigungshülse übertragen werden muss,
wie dies beim Stand der Technik der Fall ist. Insgesamt vereinfacht
sich dadurch der Aufbau der Anordnung und der Montageaufwand erheblich.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem Spulenkörper
und dem ersten Ventilglied des Steuerventils eine relativ zu dem Steuerventilgehäuse
verlagerbare Betätigungshülse vorgesehen ist, über
die sich der Spulenkörper bei einer Betätigung
des Steuerventils über die elektromagnetische Betätigungseinrichtung
an dem ersten Ventilglied abstützt. Die Betätigungshülse
wird dabei getrennt von dem Spulenkörper ausgebildet und kann
ebenfalls schwimmend gelagert sein. Diese Lösung bietet
Vorteile hinsichtlich der Materialwahl für die Betätigungshülse
sowie hinsichtlich der Gestaltung ihrer Geometrie, da sie unabhängig
von den übrigen Komponenten ausgebildet werden kann. Auch die
Montage des erfindungsgemäßen Bremskrafterzeugers
vereinfacht sich dadurch erheblich.
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Gemäß einer
Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein,
dass die Betätigungshülse einen Basisring, der
an dem Spulenkörper anliegt, und wenigstens einen Betätigungsarm
aufweist, der in axialer Richtung zu dem Ventilglied vorspringt.
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Wie
vorstehend bereits angedeutet, ermöglicht die Erfindung
Freiheiten bei der Gestaltung und Materialwahl für die
Betätigungshülse. So bietet sich erfindungsgemäß an,
dass die Betätigungshülse aus einem Kunststoffmaterial
hergestellt ist.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht ein zweites Ventilglied vor, das
einen dritten Dichtsitz zum wahlweisen Verbinden und Trennen der
Arbeitskammer und der Unterdruckkammer aufweist, wobei der dritte
Dichtsitz durch Betätigen der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung
schließbar ist. Dieses zweite Ventilglied kann in dem zweiten
Bereich angeordnet sein, das heißt an der elektromagnetischen
Betätigungseinrichtung. Dadurch ist es möglich,
bei Aktivierung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung über
diese vermittels des zweiten Ventilglieds eine Verbindung von Arbeitskammer
und Unterdruckkammer zu unterbrechen und in der Folge durch Verlagern
des Spulenkörpers vermittels der Betätigungshülse
den zweiten Ventilsitz zu öffnen, um so die Arbeitskammer
mit der Atmosphäre zu verbinden und dadurch einen Druckaufbau
an der beweglichen Wand zu erreichen.
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Gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass
das Steuerventilgehäuse einen ersten Bereich aufweist,
in dem das erste Ventilglied angeordnet ist, und einen zweiten Bereich
aufweist, in dem der Spulenkörper und der Anker sowie das
zweite Ventilglied angeordnet sind, wobei der erste Bereich von
dem zweiten Bereich durch eine Trennwand voneinander getrennt sind. Gemäß dieser
Weiterbildung ist das Steuerventilgehäuse "modular" aufgebaut,
was zu einer vereinfachten Struktur des Bremskrafterzeugers gegenüber dem
Stand der Technik führt. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen
sein, dass die Trennwand wenigstens einen Durchbruch aufweist, durch
welche der wenigstens eine Betätigungsarm der Betätigungshülse
hindurchgeführt ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass
die Trennwand wenigstens eine Lüftungsbohrung aufweist, über
welche ein Druckausgleich beidseits der Trennwand erfolgen kann. Dadurch
ist gewährleistet, dass eine Betätigung des erfindungsgemäßen
Bremskrafterzeugers nicht durch im Betrieb auftretende Druckdifferenzen
in den beiden Breichen behindert wird.
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Eine
Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass das erste
Ventilglied des Steuerventils einen ersten Dichtsitz zum wahlweisen
Verbinden und Trennen der Arbeitskammer und der Unterdruckkammer
sowie einen zweiten Dichtsitz zum wahlweisen Verbinden und Trennen
der Arbeitskammer und der Atmosphäre aufweist, wobei das
erste Ventilglied mehrteilig ausgebildet ist und ein Ventilelement
sowie einen mit diesem gekoppelten oder koppelbaren Ventilelementträger
aufweist. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass das
Ventilelement des ersten Ventilglieds mit einem Gummikörper
und einer darin eingebetteten Verstärkungsscheibe ausgebildet
ist. Dabei ist es möglich, dass die Betätigungshülse
zum Abstützen des Spulenkörpers an dem Ventilelement
angreift. Ausgehend von dieser Lösung sieht eine Variante
der Erfindung vor, dass die Betätigungshülse zum
Abstützen des Spulenkörpers an dem Gummikörper
angreift. Dies hat den Vorteil, dass sich die Betätigungshülse
an dem Gummikörper abstützt und so keine unerwünschten
Geräusche beim Auftreffen der Betätigungshülse
auf ein hartes Material auftreten. Auch kann dadurch der Verschleiß an
der Betätigungshülse gering gehalten werden. Alternativ
hierzu ist es jedoch auch möglich, dass die Verstärkungsscheibe
aus dem Gummikörper in radialer Richtung herausragt und
dass die Betätigungshülse zum Abstützen
des Spulenkörpers an der Verstärkungsscheibe angreift.
Diese Lösung bietet den Vorteil, dass die Betätigungshülse
unmittelbar mit der steifen Verstärkungsscheibe zusammen wirkt.
Hierdurch kann erreicht werden, dass die Bewegung der Betätigungshülse
weitgehend ungedämpft und damit direkter auf das Ventilelement
eingeleitet wird.
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Die
Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden
Figuren erläutert. Es stellen dar:
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1 eine
achsenthaltende Schnittansicht durch den erfindungsgemäßen
Bremskrafterzeuger im Bereich des Steuerventilgehäuses;
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2 eine
Draufsicht auf eine Betätigungshülse;
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3 eine
Vorderansicht der Betätigungshülse;
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4 eine
achsenthaltende Schnittansicht der Betätigungshülse
und
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5 eine
Ansicht entsprechend 1 einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung.
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In 1 ist
ein erfindungsgemäßer Bremskrafterzeuger in einer
achsenthaltenden Schnittansicht entlang der Längsachse
A gezeigt und allgemein mit 10 bezeichnet. Dieser weist
ein Steuerventil 12 mit einem Steuerventilgehäuse 14 auf.
Das Steuerventilgehäuse 14 erstreckt sich entlang
der Längsachse A und ist in seinem in 1 linken
Ende durch ein Verschlusselement 16 verschlossen.
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In
das Steuerventilgehäuse 14 ragt von rechts ein
Krafteingangsglied 16, 18 hinein, das in einem
Aufnahmeabschnitt 20 eines Übertragungskolbens 22 mit
einem Kugelkopf aufgenommen ist. Der Übertragungskolben 22 erstreckt
sich zusammen mit dem Krafteingangsglied 18 entlang der
Längsachse A durch das Steuerventilgehäuse 14 hindurch.
Dabei ist der Übertragungskolben 22 mit seinem
Aufnahmeabschnitt 20 in einer Trennwand 24 und
mit seinem in 1 linken Ende in einem Führungsbereich des
Verschlusselements 16 geführt.
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An
seinem in 1 linken Ende liegt an dem Übertragungskolben 22 eine
sogenannte Fühlscheibe 26 an, die in dem Verschlusselement 16 aufgenommen
ist. Die Fühlscheibe 26 ist dazu ausgebildet, um
eine Betätigungskraft auf ein gummielastisches Reaktionsglied 28 zu übertragen,
das gleichsam in dem Verschlusselement 16 aufgenommen ist.
Das gummielastische Reaktionsglied wirkt dann mit einem nicht gezeigten
Ausgangskolben zusammen, um eine Betätigungskraft auf eine
nicht gezeigte Hauptbremszylinderanordnung zu übertragen.
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Die
oben genannte Trennwand 24 trennt das Steuerventil 12 in
zwei Abschnitte. Im rechten Bereich des Steuerventils 12 ist
ein Ventilglied 30 vorgesehen. Das Ventilglied 30 umfasst
ein Ventilelement 32 das sich aus einem Gummikörper 34 und
einer in dieser angeordneten Verstärkungsscheibe 36 zusammensetzt.
Die Verstärkungsscheibe 36 ragt nach radial innen
aus dem Gummikörper 34 vor. Das Ventilelement 32 ist
in einem Ventilelementträger 38 aufgenommen, der
ein zweites Teil des Ventilglieds 30 bildet. Der Ventilelementträger 38 ist
hülsenförmig ausgebildet und nimmt über
einen radial äußeren zylindrischen Abschnitt das
Ventilelement 32 auf. Er besitzt einen umlaufenden Kragen 40,
an dem dichtend das Ventilelement 32 anliegt. Ferner umfasst
der Ventilelementträger 38 einen zylindrischen
Abschnitt 42, über den der Ventilelementträger 38 in
einer Anschlaghülse 44 geführt ist.
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Die
Anschlaghülse 44 weist in ihrem radialen Außenumfangsbereich
eine Ausnehmung auf, in der ein Dichtelement 46 aufgenommen
ist, so dass diese dichtend in dem Steuerventilgehäuse 14 ausgenommen
ist. Die Anschlaghülse 44 wirkt mit einem ebenfalls
im Steuerventilgehäuse 14 aufgenommenen Halteelement 48 zusammen.
Der Ventilelementträger 38 ist über eine
Spreizfeder 50 relativ zu der Anschlaghülse 44 in
axialer Richtung vorgespannt. Es ist anzumerken, dass zwischen der
Anschlaghülse 44 und dem Halteelement 48 ein
nach radial einwärts ragendes Dichtelement 52 aufgenommen
ist, das dichtend an dem zylindrischen Abschnitt 42 des
Ventilelementträger 38 angereift.
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Ferner
ist anzumerken, dass eine Rückstellfeder 54 vorgesehen
ist, um das Krafteingangsglied 18 in die in 1 gezeigte
Stellung relativ zu dem Halteelement 48 vorzuspannen.
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An
dem Gummikörper
34 des Ventilelements
32 kommen
zwei Dichtsitze zur Anlage, nämlich ein erster Dichtsitz
56 und
ein zweiter Dichtsitz
58. Wie üblich, ist auch
bei dem erfindungsgemäßen Bremskrafterzeuger das
Steuerventil
12 in einem nicht gezeigten Verstärkergehäuse
angeordnet, wobei das Steuerventilgehäuse
14 mit
einer ebenfalls nicht gezeigten beweglichen Wand gekoppelt ist,
die eine Unterdruckkammer von einer Arbeitskammer trennt. Diesbezüglich
entspricht der Aufbau dem des eingangs gewürdigten Stands
der Technik gemäß Dokument
DE 198 02 847 A1 .
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Der
erste Dichtsitz 56 trennt die Arbeitskammer von der Unterdruckkammer,
wohingegen der zweite Dichtsitz 58 die Arbeitskammer von
der Umgebungsatmosphäre trennt. Man erkennt, dass der erste
Dichtsitz 56 unter Wechselwirkung des Steuerventilgehäuses 14 mit
dem Ventilelement 32 geschaffen wird, wohingegen der zweite
Dichtsitz 58 unter Wechselwirkung des Übertragungskolbens 22 mit
dem Ventilelement 32 geschaffen wird.
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In
der Trennwand 24 sind eine Lüftungsbohrung 60 vorgesehen,
sowie eine Reihe von Durchbrüchen, durch die sich Arme 62 einer
Betätigungshülse 64 erstrecken. Die Betätigungshülse 64 ist
im Einzelnen in den 2 bis 4 in verschiedenen
Ansichten gezeigt. Dort erkennt man, dass sich die Arme 62 von
einem umlaufenden Basisring 66 aus in axialer Richtung
erstrecken. Der Basisring 66 liegt, wie man in 1 wieder
erkennt, an einem Spulengehäuse 68 eines Spulenkörpers 70 an,
ist mit diesem jedoch nicht fest verbunden.
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Der
Spulenkörper 70 ist Teil einer elektromagnetischen
Betätigungsanordnung 72. Zu dieser gehört
gleichsam ein Anker 74, der relativ zu dem Spulenkörper 70 in
axialer Richtung verlagerbar ist. Mit dem Anker 74 ist
eine Ankerhülse 76 fest verbunden, die an einem
in 1 linken Ende einen Flansch mit einem umlaufenden
Kragen 78 aufweist, der mit einem zweiten Ventilelement 80 zusammenwirkt.
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Das
zweite Ventilelement 80 besitzt im Wesentlichen identischen
Aufbau zum ersten Ventilelement 32, das heißt
es besitzt einen Gummikörper und eine darin eingebettete
nach radial einwärts vorragende Verstärkungsscheibe. Über
die Verstärkungsscheibe ist das Ventilelement 80 auf
einer Trägerhülse 82 verlagerbar geführt,
wobei die Trägerhülse 82 über
eine Vorspannfeder 84 in 1 nach rechts
von dem Ver schlusselement 16 vorgespannt ist. Die Trägerhülse 82 trägt
darüber hinaus ein Halteelement 86, das an seinem
Außenumfangsbereich in einem entsprechenden Profil ein
Dichtelement 88 aufweist, das in dichtender Anlage mit
dem Verschlusselement 16 steht. Das Halteelement 86 weist
ebenfalls einen umlaufenden Kragen 90 auf, der in dichtender
Anlage mit dem Gummikörper des zweiten Ventilelements 80 steht.
Das zweite Ventilelement 80 bildet zusammen mit dem Halteelement 86 ein
zweites Ventilglied 92.
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Nachzutragen
ist, dass an dem in 1 rechten Ende der Hülse 76 ein
Dichtteller 94 mit einem umlaufenden Dichtelement vorgesehen
ist wobei das Dichtelement dichtend mit einem umlaufenden Kragen 96 zusammenwirkt,
der an dem Steuerventilgehäuse 14 angeformt ist.
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Ferner
ist festzuhalten, dass mit dem Übertragungskolben 22 ein
Anschlagriegel 98 zur gemeinsamen Bewegung entlang der
Längsachse A verbunden ist, wobei der Anschlagriegel 98 in
einem Schacht innerhalb des Steuerventilgehäuses 14 aufgenommen
ist und an den Schachtwänden anschlagen kann.
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An
dem Verschlusselement 16 ist ein weiterer umlaufender Kragen 100 vorgesehen,
der mit dem zweiten Ventilglied 92 in dichtende Anlage
gebracht werden kann. Dieser umlaufende Kragen 100 wirkt
als weiterer Dichtsitz zwischen der Unterdruckkammer und der Arbeitskammer.
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Im
Folgenden soll die Funktionsweise des erfindungsgemäßen
Bremskrafterzeugers 10 mit dem Steuerventil 12 erläutert
werden. Hierzu wird zwischen verschiedenen Betriebssituationen unterschieden,
nämlich einem Ausgangszustand gemäß 1, einer
rein mechanischen Betätigung durch Aufbringen einer Betätigungskraft
F, einer rein elektromagnetischen Betätigung durch Ansteuern
der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 72 sowie
einer überlagerten Betätigung durch paralleles
mechanisches Betätigen und Ansteuern der elektromagnetischen
Betätigungsanordnung 72.
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1.) Ausgangsstellung:
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In
der in 1 gezeigten Ausgangsstellung wird über
den Bremskrafterzeuger 10 keine Bremskraft erzeugt.
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Die
beiden Ventilsitze 56 und 58 sind geschlossen.
Dies bedeutet, dass die Unterdruckkammer von der Arbeitskammer getrennt
ist. Die Hülse 76 sowie der daran angebrachte
Dichtteller 94 werden über die Vorspannfeder 84 gegen
den umlaufenden Kragen 96 dichtend vorgespannt, um eine
ungewollte Verbindung zwischen der Arbeitskammer und der Vakuumkammer
zu verhindern.
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2.) Rein mechanische Betätigung:
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Bringt
ein Fahrer des Kraftfahrzeugs, das mit dem Bremskrafterzeuger 10 ausgerüstet
ist, über das Bremspedal eine Betätigungskraft
F auf so wird diese auf das Krafteingangsglied 18 übertragen.
In der Folge bewegt sich das Krafteingangsglied 18 in 1 nach
links unter Komprimierung der Rückstellfeder 54.
Ferner dringt die Fühlscheibe 26 in das gummielastische
Reaktionsglied 28 unter gleichzeitiger Verlagerung des Übertragungskolbens 22 ein.
Aufgrund der Bewegung des Krafteingangsglieds 18 zusammen
mit dem Übertragungskolben 22 nach links öffnet
sich der Dichtsitz 58, wobei die Arbeitskammer mit der
Umgebungsatmosphäre verbunden wird. In der Folge kann sich
an der nicht gezeigten beweglichen Wand eine Druckdifferenz aufbauen,
das heißt der Druck in der Arbeitskammer erhöht
sich gegenüber dem Druck in der Unterdruckkammer.
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Die
mit dem Steuerventilgehäuse 14 fest gekoppelte
bewegliche Wand bewegt dann in Folge der Druckdifferenz das Steuerventilgehäuse 14 ebenso in
Richtung der Längsachse A nach links, das heißt das
Steuerventilgehäuse 18 kann entsprechend nachrücken.
Mit anderen Worten rückt auch der umlaufenden Kragen am
Ventilsitz 56 in 1 nach links,
wobei das Ventilglied 30 mit dem Ventilelement 32 durch
eine Entspannung der Spreizfeder 44 nach links nachrückt,
bis es schließlich wieder zur gemeinsamen Schließung
der Ventilsitze 56 und 58 kommt. In diesem Zustand,
entspricht die gegenwärtige Stellung des Bremskrafterzeugers 10 der
vom Fahrer angeforderten Bremskraft. Es herrscht ein Gleichgewichtszustand,
wobei die über die Betätigungskraft F des Fahrers
aufgebrachte Bremskraft sowie die Verstärkungskraft durch
druckdifferenzbedingte Verlagerung des Steuerventilgehäuses 14 über
das gummielastische Reaktionsglied 28 und den nicht gezeigten Ausgangskolben
an die Bremsanlage übertragen wird.
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Drückt
der Fahrer das Bremspedal weiter nieder, so kommt es ausgehend von
dem Gleichgewichtszustand zu den selben Abläufen, wie vorstehend
hinsichtlich einer Betätigung aus der in 1 gezeigten
Ausgangsstellung heraus geschildert.
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Gibt
der Fahrer das Bremspedal wieder frei, so bewegt sich das Krafteingangsglied 18 in
Folge der Wirkung der Rückstellfeder 54 zurück
in seine Ausgangsstellung.
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Dabei
wird über den umlaufenden Kragen am Ventilsitz 58 das
Ventilglied 32 unter Komprimierung der Spreizfeder 44 in 1 nach
rechts verlagert, wobei sich der Dichtsitz 56 öffnet
und die Arbeitskammer, die aufgrund des geschlossenen Ventilsitzes 58 nicht
mit der Umgebungsatmosphäre verbunden ist, mit der Unterdruckkammer
verbunden wird. Dadurch kann sich ein Druckausgleich einstellen.
Dementsprechend verlagert sich das Steuerventilgehäuse 14 gleichsam
in 1 nach rechts, bis sich der umlaufende Kragen
des Ventilsitzes 56 wieder an das Ventilelement 32 anlegt
und der in 1 gezeigte Ausgangszustand erreicht
ist.
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3.) Elektromagnetische Betätigung:
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Bei
einer elektromagnetischen Betätigung wird die innerhalb
des Spulenkörpers 70 angeordnete Spule bestromt,
so dass sich ein Magnetfeld aufbaut, das auf den ferromagnetischen
ausgebildeten Anker 74 wirkt. In der Folge wird der Anker 74 in 1 nach
links gezogen. Da sowohl der Spulenkörper 70 als
auch der Anker 74 in dem Steuerventilgehäuse 14 schwimmend
gelagert sind, legt sich zunächst die Hülse 76 über
ihren umlaufenden Kragen 78 an das Ventilglied 80 an,
wobei entgegen der Wirkung der Vorspannfeder 84 zunächst
keine weitere Bewegung erfolgt. Statt dessen bewegt sich der Spulenkörper
in 1 nach rechts und legt sich über die Betätigungshülse 62 an
dem Ventilglied 32 an. In Folge der weiterhin bestehenden
Bestromung wird nun über die Hülse 76 das
Ventilelement 80 in 1 weiter
nach links gedrückt, wobei sich das Halteelement 86 und
die Trägerhülse 82 unter Komprimierung
der Vorspannfeder 84 nach links verlagert werden. Es ist anzumerken,
dass die Vorspannfeder 84 schwächer ausgebildet
ist, als die Spreizfeder 44. Aufgrund der anliegenden Kräfte
wird das Ventilelement 80 in 1 entlang
der Achse A weiter nach links verlagert, bis es sich an den umlaufenden
Kragen 100 des Verschlusselements 16 anlegt.
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Eine
Weiterbewegung des Ventilelements 80 in 1 nach
links ist nicht mehr möglich. In Folge der immer noch bestehenden
Bestromung der Spule und des immer noch anliegenden Magnetfelds
wird nun über das in 1 nach rechts
drückende Gehäuse 68 des Spulenkörpers 70 die
Betätigungshülse 64 weiter nach rechts
verlagert. Diese drückt unter Komprimierung der Spreizfeder 44 das
Ventilglied 30 in 1 nach rechts,
wobei sich die Dichtsitze 56 und 58 öffnen.
Da allerdings der Dichtsitz am Kragen 90 zwischen der Arbeitskammer
und der Unterdruckkammer geschlossen ist, besteht trotz geöffnetem Dichtsitz 56 keine
fluidische Verbindung zwischen Arbeitskammer und Unterdruckkammer.
Aufgrund des geöffneten Dichtsitzes 58 ist allerdings
die Arbeitskammer mit der Umgebungsatmosphäre verbunden, so
dass sich ein Differenzdruck an der nicht gezeigten beweglichen
Wand ausbilden kann und in der Folge das Steuerventilgehäuse 14 in 1 nach
links verlagert wird, um so eine Bremskraft über das gummielastische
Reaktionselement 28 auf den Ausgangskolben und die sich
daran anschließende Bremsanlage zu übertragen.
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So
kann rein elektromagnetisch eine Bremskraft erzeugt werden, ohne
dass eine Kraft F auf das Krafteingangsglied 18 ausgeübt
werden müsste.
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Wird
die Bestromung der Spule abgeschaltet, so laufen die vorstehend
beschriebenen Schritte in umgekehrter Reihenfolge ab und der Bremskrafterzeuger 10 gelangt
in den in 1 gezeigten Ausgangszustand,
in dem die Druckdifferenz an der beweglichen Wand abgebaut ist und
die Ventilsitze 56 und 58 entsprechend geschlossen
sind.
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4.) Überlagerte Betätigung:
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Ferner
ist auch eine überlagerte Betätigung möglich,
bei der zum Einen von dem Fahrer einen Betätigungskraft
F zur mechanischen Erzeugung einer Bremskraft und darüber
hinaus über die Bestromung der elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 72 auch
elektromagnetisch eine unterstützende Bremskraft erzeugt
wird, die dann in Kombination über das gummielastische
Reaktionselement 28 auf den nicht gezeigten Ausgangskolben übertragen werden.
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Ein
wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt in dem modularen Aufbau
des Bremskrafterzeugers 10, wobei das Steuerventil 12 über
die Trennwand 24 in einen ersten Bereich, in dem das Ventilglied 30 angeordnet
ist, und in einen zweiten Bereich aufgeteilt ist, in dem die elektromagnetische
Betätigungseinrichtung 72 angeordnet ist. Um ein
derartiges Ventil hinsichtlich der Fertigung und Montage zu vereinfachen sieht
die Erfindung vor, dass die einzelnen Ventilfunktionseinheiten – mechanisch
betätigbarer Ventilabschnitt im Abschnitt rechts der Trennwand 24 und elektromagnetisch
betätigbarer Ventilabschnitt im Bereich links der Trennwand 24 – durch
möglichst einfache konstruktive Mittel in miteinander Wechselwirkung
gebracht werden können. Dies geschieht über die
Betätigungshülse 64, die in Folge einer
Ansteuerung der elektromechanischen Betätigungseinrichtung 72 und
der schwimmenden Lagerung des Spulenkörpers 70 in
dem Steuerventilgehäuse 14 eine Übertragung
einer Betätigungsbewegung des Spulenkörpers 70 in
den Bereich rechts der Trennwand 24 ermöglicht.
Die Betätigungshülse 64 kann auf einfache
Weise in das Steuerventilgehäuse 74 eingebracht
werden und ist nicht zwingend gesondert mit irgendwelchen Komponenten
fest zu verbinden, was die Montage erheblich erleichtert. Auch die
Tatsache, dass sie mit dem Spulenkörper 70 zusammenwirkt,
das heißt in radialer Richtung relativ weit entfernt von
der Achse A anzuordnen ist, erlaubt eine Vereinfachung des Aufbaus
des gesamten Steuerventils 12. Die Betätigungshülse 64 lässt
sich darüber hinaus auch hinsichtlich ihrer Materialwahl
zu Gunsten eines einfacheren Aufbaus und einer günstigen Herstellung
gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung
optimieren.
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5 zeigt
nun einen zweite Ausführungsvariante der Erfindung, wobei
zur Vermeidung von Wiederholungen und zur Vereinfachung der Beschreibung
lediglich auf die Unterschiede zur ersten Ausführungsform
gemäß 1 bis 4 eingegangen
werden soll. Dabei werden für gleichartige oder gleichwirkende
Komponenten dieselben Bezugszeichen wie bei der Beschreibung von 1 bis 4 verwendet,
jedoch mit dem Kleinbuchstaben "a" nachgestellt.
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Der
einzige wesentliche Unterschied zwischen der Ausführungsform
gemäß 1 bis 4 und der
Ausführungsform gemäß 5 besteht
darin, dass das Ventilelement 32a gemäß 5 mit
einer Verstärkungsscheibe 36a ausgeführt
ist, die von dem Gummikörper 34a nach radial außen
vorsteht. Die Betätigungshülse 64a kann
so in Anlage mit dem radial außen befindlichen gummikörperfreien
Abschnitt der Verstärkungsscheibe 36a in Angriff
gebracht werden. Dadurch ist es möglich, auch eine starre
Kopplungsmöglichkeit zwischen Betätigungshülse 64a und
Ventilelement 32a zu schaffen, so dass ohne elastische
Deformation die Bewegung der Betätigungshülse 64a auf
das Ventilelement 32a übertragen wird.
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Darüber
hinaus ist festzuhalten, dass die Verstärkungsscheibe 36a an
ihrem Außenumfang nicht mit einem kreisförmigen
Profil ausgebildet sein muss, sondern statt dessen nur in bestimmten
Umfangsbereichen entsprechend der Darstellung gemäß 5 nach
radial außen vorspringt. Zwischen diesen vorspringenden
Umfangsbereichen können Zwischenräume ausgebildet
sein, so dass eine Umströmung mit Luft möglich
ist.
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Ansonsten
ist der Aufbau und die Funktionsweise der Ausführungsform
gemäß 5 identisch zu dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß der 1 bis 4.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19802847
A1 [0002, 0024]