DE10333983B4

DE10333983B4 - brake booster

Info

Publication number: DE10333983B4
Application number: DE10333983.3A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Faller
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2023-07-26
Also published as: DE10333983A1

Abstract

Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem längsbeweglichen Arbeitskolben (18) in einem Gehäuse (2), der das Gehäuse in wenigstens eine Arbeits-(5) und eine Unterdruckkammer (11) unterteilt, wobei zur Abdichtung der Arbeitskammer (5) gegenüber der Atmosphäre ein Dichtring (1) in einer zur Aufnahme eines Steuergehäuses (9) vorgesehenen Gehäuseöffnung angeordnet ist, der an am Umfang des mit dem Arbeitskolben (18) verbundenen Steuergehäuses (9) anliegt, das einen mit einer Kolbenstange (12) verbundenen Ventilkolben (7) und ein Tellerventil (13) zur Belüftung der Arbeitskammer (5) aufnimmt, mit einer Dichtkontur (22) zwischen dem Steuergehäuse (9) und dem Tellerventil (13), wobei zwischen der Dichtkontur (22) und dem Außenumfang des Ventilkolbens (7) ein Ansaugkanalquerschnitt (3) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steuergehäuse (9) zur Vergrößerung des Ansaugkanalquerschnitts (3) radial gerichtete Ausnehmungen (4) ausgebildet sind, die von der Dichtkontur (22) des Steuergehäuses (9) am Tellerventil (13) begrenzt sind und in welche sich der Ansaugkanalquerschnitt (3) entlang seinem Außenumfang erstreckt.Brake booster for a motor vehicle, with at least one longitudinally movable working piston (18) in a housing (2), which divides the housing into at least one working (5) and one vacuum chamber (11), the working chamber (5) being sealed off from the atmosphere a sealing ring (1) is arranged in a housing opening provided for receiving a control housing (9), which rests against the circumference of the control housing (9) connected to the working piston (18), which has a valve piston (7) connected to a piston rod (12) and a poppet valve (13) for venting the working chamber (5), with a sealing contour (22) between the control housing (9) and the poppet valve (13), with a sealing contour (22) and the outer circumference of the valve piston (7). Intake channel cross-section (3) is formed, characterized in that in the control housing (9) to increase the intake channel cross-section (3) radially directed recesses (4) are formed, which of the you tkontur (22) of the control housing (9) on the poppet valve (13) are limited and in which the intake channel cross section (3) extends along its outer circumference.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a brake booster for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.

Aus der DE 42 27 879 A1 ist ein Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug bekannt, der zur Abdichtung der Arbeitskammer gegenüber der Unterdruckkammer ein in einem Steuergehäuse geführtes Tellerventil aufweist, das in der Grundstellung mit einer ringförmigen Dichtkontur an der innerhalb des Steuergehäuses abgesetzten Stirnfläche anliegt. Zwischen dem Steuergehäuse und dem Tellerventil befinden sich der Ansaugkanal, dessen Querschnitt das Ansprechverhalten und die Geräuschentwicklung des Bremskraftverstärkers maßgeblich beeinflusst.From the DE 42 27 879 A1 a brake booster for a motor vehicle is known which has a poppet valve guided in a control housing to seal the working chamber from the vacuum chamber. The intake duct is located between the control housing and the poppet valve.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, den Querschnitt des Ansaugkanals des gattungsbildenden Bremskraftverstärkers im Hinblick auf das Ansprechverhalten und die Geräuschentwicklung zu optimieren.It is therefore the object of the invention to optimize the cross section of the intake duct of the generic brake booster with regard to response behavior and noise generation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für einen Bremskraftverstärker der angegebenen Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention for a brake booster of the type specified with the characterizing features of claim 1.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand zweier Zeichnungen hervor.Further features, advantages and application possibilities of the invention emerge from the dependent claims and the following description of an exemplary embodiment using two drawings.

Es zeigen:

1 eine Teilansicht der für die Erfindung wesentlichen Bauteile eines pneumatischen Bremskraftverstärkers im Längsschnitt,
2 eine Draufsicht auf die Schnittstelle A-A des Bremskraftverstärkers nach 1.

Show it:

1 a partial view of the essential components of the invention of a pneumatic brake booster in longitudinal section,
2 a top view of the interface AA of the brake booster 1 .

Die 1 zeigt in einer Teilansicht die für die Erfindung wesentlichen Bauteile eines pneumatischen Bremskraftverstärkers im Längsschnitt, der auf an sich bekannte Weise mit wenigstens einem längsbeweglichen Arbeitskolben 18 innerhalb eines zweiteiligen, schalenförmigen Gehäuses 2 versehen ist.the 1 shows in a partial view the components of a pneumatic brake booster that are essential for the invention in a longitudinal section, which is provided in a manner known per se with at least one longitudinally movable working piston 18 within a two-part, shell-shaped housing 2 .

Der Arbeitskolben 18 unterteilt das Gehäuse 2 in eine Arbeits- und eine Unterdruckkammer 5, 11, wobei zur Abdichtung der abgebildeten Arbeitskammer 5 gegenüber der Atmosphäre in einer zur Aufnahme eines Steuergehäuses 9 vorgesehenen Gehäuseöffnung ein Dichtring 1 angeordnet ist, der an dem mit dem Arbeitskolben 18 verbundenen Steuergehäuse 9 anliegt. Das im wesentlichen hülsenförmig ausgeführte Steuergehäuse 9 nimmt einen mit einer Kolbenstange 12 verbundenen Ventilkolben 7 sowie ein Tellerventil 13 auf, das innerhalb eines im Steuergehäuse 9 eingesetzten Führungsteils 14 radial abgedichtet ist. Das Tellerventil 13 ist zur Verbesserung des Ansprechverhaltens mittels eines in den Raum des Führungsteil 14 gerichteten Druckkanals 16 pneumatisch druckausgeglichen. Eine Druckfeder 15 befindet sich zwischen dem Tellerventil 13 und dem Führungsteil 14.The working piston 18 divides the housing 2 into a working chamber and a vacuum chamber 5, 11, with a sealing ring 1 being arranged in a housing opening provided for receiving a control housing 9 in order to seal the working chamber 5 shown from the atmosphere and which is attached to the working piston 18 associated control housing 9 is applied. The essentially sleeve-shaped control housing 9 accommodates a valve piston 7 connected to a piston rod 12 and a poppet valve 13 which is radially sealed within a guide part 14 inserted in the control housing 9 . To improve the response behavior, the poppet valve 13 is pneumatically pressure-balanced by means of a pressure channel 16 directed into the space of the guide part 14 . A compression spring 15 is located between the poppet valve 13 and the guide part 14.

In der abgebildeten Bremslösestellung presst die Druckfeder 15 das Tellerventil 13 mit seinem Dichtsitz gegen die innenliegende Stirnfläche des Steuergehäuses 9 als auch gegen die hintere Stirnfläche des Ventilkolbens 7, so dass der durch das Steuerteil 9 zur Unterdruckkammer 11 führende Kanal 6 als auch der zwischen dem Ventilkolben 7 und dem Steuergehäuse 9 zur Arbeitskammer 5 führende Ansaugkanal 19 durch das Tellerventil 13 verschlossen ist. Hinter dem Tellerventil 13 setzt sich der Ansaugkanal 19 ringförmig zwischen dem Führungsteil 14 und der Kolbenstange 12 in Richtung der Schutzkappe 10 fort, die in vorliegendem Ausführungsbeispiel zum Anschluß der Arbeitskammer 5 an die Atmosphäre über einen Ringfilter 20 verfügt.In the brake release position shown, the compression spring 15 presses the poppet valve 13 with its sealing seat against the inner end face of the control housing 9 and also against the rear end face of the valve piston 7, so that the channel 6 leading through the control part 9 to the vacuum chamber 11 and the channel 6 between the valve piston 7 and the control housing 9 leading to the working chamber 5 suction channel 19 is closed by the poppet valve 13. Behind the poppet valve 13, the suction channel 19 continues annularly between the guide part 14 and the piston rod 12 in the direction of the protective cap 10, which in the present exemplary embodiment has a ring filter 20 for connecting the working chamber 5 to the atmosphere.

In der abgebildeten Bremslösestellung liegt der Außenumfang des Tellerventils 13 am Innenumfang des Steuergehäuses 9 dichtend an, während der Innenumfang des Tellerventils 13 am inneren Hülsenabschnitt eines im Steuergehäuse 9 positionierten Führungsteils 14 dichtet. Im elastomeren Dichtungsmaterial des Tellerventils 13 ist ein speziell geformter Stützkörper 17 eingebettet, der bezüglich der noch näher zu erläuternden Erfindung sowohl in Radial- als auch Axialrichtung formstabilisierend auf die Abdichtung des Tellerventils 13 im Steuergehäuse 9 einwirkt.In the brake release position shown, the outer circumference of the poppet valve 13 is in sealing contact with the inner circumference of the control housing 9 , while the inner circumference of the poppet valve 13 seals against the inner sleeve section of a guide part 14 positioned in the control housing 9 . A specially shaped support body 17 is embedded in the elastomeric sealing material of the poppet valve 13, which, with regard to the invention to be explained in more detail below, has a dimensionally stabilizing effect on the seal of the poppet valve 13 in the control housing 9 in both the radial and axial directions.

In Anbetracht der anhand der 2 noch folgenden Erläuterung der erfindungswesentlichen Gestaltung des Ansaugkanalquerschnitts 3, ist der Stützkörper 17 vorzugsweise als metallischer Ring aus einem L- oder U-Profil hergestellt. In der Ausführung als L-Profil presst dessen erster Profilschenkel das am Außenumfang des Tellerventils 13 befindliche Dichtungsmaterial gegen den Innenumfang des hülsenförmigen Steuergehäuses 9 und der rechtwinklig zum ersten Profilschenkel angeordneter zweite Profilschenkel stützt den Dichtsitz des Tellerventils 13 in Richtung der innenliegenden Stirnfläche des Steuergehäuses 9 als auch zur hinteren Stirnfläche des Ventilkolbens 7 ab. Abgebildet ist die U-Profilvariante, die sich durch eine besonders steife Struktur auszeichnet und zusätzlich die innere Dichtlippe des Tellerventils 13 gegen den Hülsenumfang des Führungsteils 14 drückt. Unabhängig davon, ob ein L- oder U-Profil gewählt wird, ist in jedem Fall eine hohe Formstabilität mit entsprechend guter Dichtwirkung des Tellerventils 13 sichergestellt. Der Stützkörper 17 ist herstelltechnisch auf besonders einfache Weise im elastomeren Dichtmaterial des Tellerventils 13 einvulkanisiert.In view of the 2 For the following explanation of the design of the intake channel cross section 3, which is essential to the invention, the supporting body 17 is preferably produced as a metallic ring made of an L or U profile. In the L-profile design, its first profile leg presses the sealing material on the outer circumference of the poppet valve 13 against the inner circumference of the sleeve-shaped control housing 9 and the second profile leg, which is arranged at right angles to the first profile leg, supports the sealing seat of the poppet valve 13 in the direction of the inner end face of the control housing 9 also to the rear face of the valve piston 7 from. The U-profile variant is shown, which is characterized by a particularly rigid structure and also presses the inner sealing lip of the poppet valve 13 against the sleeve circumference of the guide part 14. Irrespective of whether an L or U profile is selected, a high degree of dimensional stability with correspondingly good Sealing effect of the poppet valve 13 ensured. The support body 17 is vulcanized into the elastomeric sealing material of the poppet valve 13 in a particularly simple manner in terms of production technology.

Abhängig von einer über die Kolbenstange 12 eingeleiteten Betätigungskraft überträgt der im Gehäuse 2 abgedichtete Arbeitskolben 18 eine von der Dimensionierung des Bremskraftverstärkers abhängige Ausgangskraft auf eine mit einem Hauptbremszylinder verbindbare Druckstange 21, sobald der Arbeitskolben 18 unter der Wirkung eines zwischen den beiden Kammern 5, 11 herrschenden Druckdifferenz steht, wozu der Ventilkolben 7 vom Dichtsitz des Tellerventils 13 abgehoben sein muß, um den zwischen dem Ventilkolben 7 und dem Steuergehäuse gelegenen, im wesentlichen ringförmigen Strömungsquerschnitt des Ansaugkanals 19 in Richtung der Arbeitskammer 5 freizugeben.Depending on an actuating force introduced via the piston rod 12, the working piston 18 sealed in the housing 2 transmits an output force that depends on the dimensioning of the brake booster to a push rod 21 that can be connected to a master brake cylinder as soon as the working piston 18 is under the action of a pressure acting between the two chambers 5, 11 Pressure difference is, for which the valve piston 7 must be lifted from the sealing seat of the poppet valve 13 to release the located between the valve piston 7 and the control housing, substantially annular flow cross section of the intake channel 19 in the direction of the working chamber 5.

Da das Ansprech- und Löseverhalten des Bremskraftverstärkers wesentlich von der Schnelligkeit der Be- und Entlüftung der Arbeitskammer 5 abhängt, sind möglichst große Belüftungskanäle und damit ein möglichst großer Strömungsquerschnitt des Ansaugkanals 19 im Steuergehäuse 9 anzustreben.Since the response and release behavior of the brake booster depends essentially on the speed of the ventilation of the working chamber 5, the largest possible ventilation channels and thus the largest possible flow cross section of the intake channel 19 in the control housing 9 are desirable.

Die zur Realisierung dieser Aufgabe erforderlichen Merkmale gehen aus einer Draufsicht auf die Schnittstelle A-A des Bremskraftverstärkers nach 1 hervor, die nachfolgend anhand der 2 näher erläutert werden.The features required for the realization of this task follow from a plan view of the interface AA of the brake booster 1 out, the following based on the 2 be explained in more detail.

Die 2 offenbart zwischen dem Steuergehäuse 9 und dem Tellerventil 13 eine an den Steuergehäusequerschnitt angepasste, überwiegend ringförmige, schmale Dichtkontur 22, wobei zwischen der Dichtkontur 22 und dem Außenumfang des Ventilkolbens 7 ein an die Dichtkontur 22 angepasster, überwiegend gleichfalls ringförmiger Ansaugkanalquerschnitt 3 ausgebildet ist. Der Ansaugkanalquerschnitt 3 des Ansaugkanals 19 ist allerdings zur Führung des Ventilkolbens 7 durch vier Rippen 23 im Steuergehäuse 9 unterbrochen, so dass der Ansaugkanalquerschnitt 3 keinen geschlossenen Ringquerschnitt aufweisen kann. Zur Vergrößerung des Ansaugkanals 19 erstreckt sich daher der Ansaugkanalquerschnitt 3 entlang seinem abgebildeten Außenumfang in radial gerichtete Ausnehmungen 4 des Steuergehäuses 9, die von einer diesbezüglich angepassten, radial eingebuchteten Dichtkontur 22 begrenzt sind. Die Ausnehmungen 4 sind bevorzugt symmetrisch über den Umfang des Steuergehäuses 9 verteilt und in rippenlosen Zwischenräumen des Steuergehäuses 9 angeordnet, die von einzelnen, in der 2 allerdings nicht ersichtlichen Rippen im Steuergehäuse 9 begrenzt sind, an deren Stellen die Dichtkontur 22 jeweils radial nach innen eingezogen ist. Zwischen jeweils zwei Rippen bzw. außerhalb des jeweils radial nach innen eingezogenen Abschnitts an der Dichtkontur 22 ist der Kanal 6 angeordnet, der durch das Steuergehäuse 9 zur Unterdruckkammer 11 führt. Gemäß vorliegendem Beispiel sind vier Kanäle 6 im wesentlichen als schmale Rechteckkanäle symmetrisch über den Umfang des Steuergehäuses 9 verteilt, deren Kanalwände an die Radien des Steuergehäuses 9 angepasst sind.the 2 discloses between the control housing 9 and the poppet valve 13 a predominantly ring-shaped, narrow sealing contour 22 adapted to the control housing cross-section, wherein between the sealing contour 22 and the outer circumference of the valve piston 7 an intake channel cross-section 3 which is adapted to the sealing contour 22 and is also predominantly ring-shaped is formed. However, the intake channel cross section 3 of the intake channel 19 is interrupted by four ribs 23 in the control housing 9 for guiding the valve piston 7, so that the intake channel cross section 3 cannot have a closed annular cross section. In order to enlarge the intake channel 19, the intake channel cross-section 3 therefore extends along its illustrated outer circumference into radially directed recesses 4 of the control housing 9, which are delimited by a radially indented sealing contour 22 adapted in this respect. The recesses 4 are preferably distributed symmetrically over the circumference of the control housing 9 and arranged in ribless spaces of the control housing 9, the individual, in the 2 However, not visible ribs are limited in the control housing 9, at which points the sealing contour 22 is pulled radially inward. The channel 6 , which leads through the control housing 9 to the vacuum chamber 11 , is arranged between two ribs in each case or outside the section on the sealing contour 22 that is retracted radially inward. According to the present example, four channels 6 are distributed symmetrically over the circumference of the control housing 9 essentially as narrow rectangular channels, the channel walls of which are adapted to the radii of the control housing 9 .

Da die Dichtkontur 22 entlang dem Umfang des Steuergehäuses 9 partiell möglichst weit radial nach außen in einen rippenlosen Bereich des Steuergehäuses 9 verlagert wird, lässt sich der Ansaugkanalquerschnitt 3 um mehrere Ausnehmungen 4 vergrößern, was sich positiv auf das Ansprechverhalten und die Geräuschentwicklung auswirkt.Since the sealing contour 22 along the circumference of the control housing 9 is partially shifted as far radially outwards as possible into an area of the control housing 9 without ribs, the intake channel cross section 3 can be enlarged by several recesses 4, which has a positive effect on the response behavior and the noise development.

Schließlich führt auch die veränderte radiale Abdichtung des zwischen dem Führungsteil 14 und dem Steuergehäuse 9 beweglich angeordneten Tellerventils 13 zu einer Vergrößerung des zwischen der Kolbenstange 12 und dem Führungsteil 14 angeordneten Ringquerschnitts des hinteren Abschnitts des Ansaugkanals 19.Finally, the changed radial sealing of the poppet valve 13, which is movably arranged between the guide part 14 and the control housing 9, also leads to an increase in the annular cross-section of the rear section of the intake channel 19, which is arranged between the piston rod 12 and the guide part 14.

Die vorgestellte Erfindung erlaubt überdies eine Querschnittsvergrößerung des Ventilkolbens 7, was sich gleichfalls auf das Ansprechverhalten des Bremskraftverstärkers positiv auswirkt.The invention presented also allows an increase in the cross section of the valve piston 7, which also has a positive effect on the response behavior of the brake booster.

BezugszeichenlisteReference List

11: Dichtringsealing ring
22: Gehäusecasing
33: Ansaugkanalquerschnittintake duct cross-section
44: Ausnehmungrecess
55: Arbeitskammerworking chamber
66: Kanalchannel
77: Ventilkolbenvalve piston
88th: Keilwedge
99: Steuergehäusecontrol housing
1010: Schutzkappeprotective cap
1111: Unterdruckkammervacuum chamber
1212: Kolbenstangepiston rod
1313: Tellerventilpoppet valve
1414: Führungsteilguide part
1515: Druckfedercompression spring
1616: Druckkanalpressure channel
1717: Stützkörpersupporting body
1818: Arbeitskolbenworking piston
1919: Ansaugkanalintake duct
2020: Ringfilterring filter
2121: Druckstangepush rod
2222: Dichtkontursealing contour
2323: Ripperib

Claims

Brake booster for a motor vehicle, with at least one longitudinally movable working piston (18) in a housing (2), which divides the housing into at least one working (5) and one vacuum chamber (11), the working chamber (5) being sealed off from the atmosphere a sealing ring (1) is arranged in a housing opening provided for receiving a control housing (9), which rests against the circumference of the control housing (9) connected to the working piston (18), which has a valve piston (7) connected to a piston rod (12) and a poppet valve (13) for venting the working chamber (5), with a sealing contour (22) between the control housing (9) and the poppet valve (13), with a sealing contour (22) and the outer circumference of the valve piston (7). Intake channel cross section (3) is formed, characterized in that in the control housing (9) to increase the intake channel cross section (3) radially directed recesses (4) are formed, which are of the Dic htkontur (22) of the control housing (9) on the poppet valve (13) are limited and in which the intake channel cross section (3) extends along its outer circumference.

Brake booster after claim 1 , characterized in that the recesses (4) are distributed symmetrically over the circumference of the control housing (9).

Brake booster after claim 1 or 2 , characterized in that the recesses (4) are formed by rib-free intermediate spaces in the control housing (9) which are delimited by individual ribs on the control housing (9) on which the sealing contour (22) is retracted radially inwards.

Brake booster after claim 3 , characterized in that channels (6) are arranged between the ribs, which are connected to a vacuum chamber (11).

Brake booster after claim 1 , characterized in that the outer circumference of the poppet valve (13) rests sealingly on the inner circumference of the control housing (9) and the inner circumference of the poppet valve (13) on the inner sleeve section of a guide part (14) positioned in the control housing (9), the elastomeric sealing material of the poppet valve (13) a support body (17) is embedded, which acts to stabilize the shape of the poppet valve (13) in the control housing (9) in both the radial and axial directions.

Brake booster after claim 5 , characterized in that the supporting body (17) is produced as a metallic ring from an L-profile, the first profile leg of which presses the sealing material located on the outer circumference of the poppet valve (13) against the inner circumference of the sleeve-shaped control housing (9) and its right angle to the first profile leg arranged second profile leg supports the poppet valve (13) in the direction of several ribs arranged in the control housing (9).

Brake booster after claim 5 , characterized in that the supporting body (17) is produced as a metallic ring from a U-profile, the first profile leg of which presses the sealing material located on the outer circumference of the poppet valve (13) against the inner circumference of the sleeve-shaped control housing (9) and its parallel to the first profile leg arranged second profile limb presses the sealing material located on the inner circumference of the poppet valve (13) against the circumference of the sleeve-shaped guide part (14), both profile limbs being connected to one another via a web which moves the poppet valve (13) in the direction of several ribs arranged in the control housing (9). supports.

Brake booster after claim 7 , characterized in that the web is penetrated by at least one pressure channel (16).

Brake booster after claim 5 , characterized in that the supporting body (17) is vulcanized in the elastomeric sealing material of the poppet valve (13).