DE19640683A1

DE19640683A1 - Vacuum brake booster

Info

Publication number: DE19640683A1
Application number: DE1996140683
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr Kahrs; Alfred Eckert; Thomas Berthold
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1996-10-02
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 1998-04-09
Also published as: WO1998014358A1

Abstract

The invention concerns a vacuum brake booster with an electromagnetic auxiliary control system, in particular for motor vehicle braking systems. The vacuum brake booster comprises: a booster housing (1) whose interior is divided by a movable inner wall (2) into a working chamber (3) and a vacuum chamber (4); a control housing (5) which can move with the movable wall in the axial direction of the booster housing and has a first sealing seat (8); a sealing body (17) disposed so that it can move axially in the control housing; a valve piston (11) which can be actuated via an actuating rod (7); a valve body (12) which is disposed so as to move axially on the valve piston, comprises a second sealing seat (13) and is pretensioned towards the sealing body (17); an electromagnet (21) which is provided in the control housing; and a reaction disc (19) of resilient material. The valve body can be moved away from the sealing body via the valve piston and/or the electromagnet. Reliable opening of the second sealing seat by the electromagnet is ensured irrespective of the booster ratio at the reaction disc, even when the braking pressure is high, in that provided between the reaction disc and the valve body are devices (24) which reduce a restoring force exerted by the reaction disc with respect to a restoring force which is effective when the actuating rod (7) actuates the valve piston (11) and is transmitted directly to the valve body, bypassing the valve piston.

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterdruckbremskraftver stärker mit elektromagnetischer Hilfssteuerung, ins besondere für Kraftfahrzeug-Bremsanlagen, mit einem Verstärkergehäuse, dessen Innenraum durch eine bewegliche Wand in eine Arbeitskammer und eine Unterdruckskammer unterteilt ist, einem die bewegliche Wand tragenden Steuergehäuse, das mit der beweglichen Wand in Axial richtung des Verstärkergehäuses bewegbar ist und einen ersten Dichtsitz aufweist, einem im Steuergehäuse axial beweglich angeordneten Dichtkörper, einem im Steuer gehäuse axial beweglich angeordneten und über eine Be tätigungsstange betätigbaren Ventilkolben, einem auf dem Ventilkolben axial beweglich angeordneten Ventilkörper, der einen zweiten Dichtsitz aufweist und zum Dichtkörper hin vorgespannt ist, wobei der Ventilkörper über den Ventilkolben von dem Dichtkörper weg bewegbar ist, einem in dem Steuergehäuse vorgesehenen Elektromagneten zur Verschiebung des Ventilkörpers, wobei der Ventilkörper auch unabhängig vom Ventilkolben über den Elektromagneten von dem Dichtkörper weg bewegbar ist, und mit einer Reaktionsscheibe aus elastischem Material, die zur Über tragung der Bremskraft zwischen dem Steuergehäuse und einer beispielsweise mit dem Hauptzylinder einer Brems anlage verbundenen Druckstange angeordnet ist.The invention relates to a vacuum brake force ver stronger with electromagnetic auxiliary control, ins especially for motor vehicle braking systems, with one Amplifier housing, the interior of which is movable Wall into a working chamber and a vacuum chamber is divided, one supporting the movable wall Control housing that with the movable wall in axial Direction of the amplifier housing is movable and one has the first sealing seat, one axially in the control housing movably arranged sealing body, one in the wheel housing axially movable and arranged via a loading Actuating rod actuated valve piston, one on the Valve piston axially movable valve body, which has a second sealing seat and the sealing body is biased towards, the valve body over the Valve piston is movable away from the sealing body, one provided in the control housing for electromagnets Displacement of the valve body, the valve body also independent of the valve piston via the electromagnet is movable away from the sealing body, and with a Reaction disc made of elastic material, which is used for over transmission of the braking force between the control housing and one with the master cylinder of a brake, for example plant connected push rod is arranged.

Ein derartiger Bremskraftverstärker ist beispielsweise aus der DE 4 40 502 C1 bekannt. Beim Verschieben der mit dem Bremspedal eines Kraftfahrzeugs verbundenen Betäti gungsstange wird der Ventilkolben nach vorne verschoben und nimmt über einen Mitnehmer den Ventilkörper mit, so daß dessen zweiter Ventilsitz sich vom Dichtkörper löst und von hinten in das Steuergehäuse einströmende Umge bungsluft in die Arbeitskammer gelangen kann. Die Unter druckkammer wird hierbei von der Arbeitskammer getrennt, da sich der Dichtkörper fest an den ersten Ventilsitz anlegt. Somit entsteht zwischen den beiden Kammern ein Druckgefälle, das die bewegliche Wand zusammen mit dem Steuergehäuse und der Druckstange nach vorne bewegt. Die Druckstange überträgt die auf sie einwirkende Kraft auf den Hauptbremszylinder einer Bremsanlage. Unabhängig von der mechanisch über den Kolben bewirkten Vorwärtsbewegung des Ventilkörpers kann dieser auch über den Elektro magneten bewegt werden. Bei Erregung des Elektromagneten wird der als Magnetanker wirkende Ventilkörper nach vorne gezogen und öffnet oder vergrößert den Strömungsquer schnitt zwischen dem zweiten Dichtsitz und dem Dicht körper. Hierdurch ist ein gesteuerter Druckaufbau er reichbar und ggf. kann die Kraftabgabe an den Hauptbrems zylinder beschleunigt und verstärkt werden. Mit zunehmen dem Einströmen von Umgebungsluft in die Arbeitskammer und entsprechender Vorwärtsbewegung des Steuergehäuses wird jedoch durch die entstehende Druckkraft die Reaktions scheibe, die aus elastischem Gummimaterial besteht, durch das Steuergehäuse verformt und fließt in den Ventilkol benraum. Berührt hierbei die Reaktionsscheibe den Ventil kolben, so wird der Ventilkolben und mit diesem der Ventilkörper mit dem zweiten Dichtsitz zurückgedrückt. Bei einem bestimmten Druck wird hierdurch der Strömungs querschnitt zwischen dem zweiten Dichtsitz und dem Dicht körper vollständig geschlossen. Problematisch hierbei ist vor allem, daß die durch die Verformung der Reaktions scheibe bewirkte Rückstellkraft so groß wird, daß der Elektromagnet ab einem bestimmten Druck den Ventilkörper nicht mehr verschieben und somit den zweiten Dichtsitz nicht mehr öffnen kann.Such a brake booster is for example known from DE 4 40 502 C1. When moving the with the brake pedal of a motor vehicle associated actuator valve rod is pushed forward and takes the valve body with it via a driver, so that its second valve seat detaches from the sealing body and reverse flowing into the control housing from behind exercise air can get into the working chamber. The sub pressure chamber is separated from the working chamber, since the sealing body is firmly attached to the first valve seat creates. This creates a between the two chambers Pressure drop that the movable wall along with the Control housing and the push rod moved forward. The Push rod transfers the force acting on it the master brake cylinder of a brake system. Independent of the forward movement caused mechanically by the piston of the valve body, this can also be done via the electrical system magnets are moved. When the electromagnet is excited the valve body acting as a magnet armature will move forward pulled and opens or enlarges the flow cross cut between the second seal seat and the seal body. This is a controlled pressure build-up reachable and possibly the power output at the main brake cylinders are accelerated and reinforced. Take with you the inflow of ambient air into the working chamber and corresponding forward movement of the control housing however, the reaction due to the resulting pressure force disc, which consists of elastic rubber material, through the control housing deforms and flows into the valve piston benraum. The reaction disk touches the valve piston, so becomes the valve piston and with it the Valve body pushed back with the second sealing seat. At a certain pressure, the flow cross section between the second sealing seat and the sealing body completely closed. The problem here is especially that caused by the deformation of the reaction disc-caused restoring force is so great that the Electromagnet the valve body from a certain pressure no longer move and thus the second sealing seat can no longer open.

Bei einem anderen, aus der WO 94/11226 bekannten Unter druckbremskraftverstärker für Kraftfahrzeuge ist ein Steuerventil zwar ebenfalls unabhängig von einer einen Ventilkolben verschiebenden Betätigungsstange mittels eines Elektromagneten betätigbar. Hierbei wirkt der Elektromagnet jedoch entgegen der Betätigungsrichtung der Betätigungsstange und betätigt einen dritten Dichtsitz, der eine Belüftung der Arbeitskammer ermöglicht. Um die vom Elektromagneten aufzubringende Fremdbetätigungskraft möglichst gering zu halten, ist der Elektromagnet mit dem Ventilkolben fest verbunden im Steuergehäuse verschieb bar, so daß der dritte Dichtsitz mit dem Ventilkolben synchron bewegbar ist.In another, known from WO 94/11226 Pressure brake booster for motor vehicles is a Control valve is also independent of one Actuating rod displacing the valve piston by means of of an electromagnet can be actuated. Here the However, electromagnet against the direction of actuation Actuating rod and actuates a third sealing seat, which enables ventilation of the working chamber. To the External actuating force to be applied by the electromagnet To keep it as low as possible is the electromagnet with the Move the valve piston firmly connected in the control housing bar, so that the third sealing seat with the valve piston can be moved synchronously.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen gat tungsgemäßen Bremskraftverstärker derart weiterzubilden, daß auch bei hohem Arbeitsdruck eine gezielte Betätigung des zweiten Dichtsitzes durch den Elektromagneten er möglicht wird. In contrast, the object of the invention is a gat to further develop the brake booster according to the invention, that even at high working pressure, targeted operation the second sealing seat by the electromagnet is possible.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß zwischen der Reaktionsscheibe und dem Ventilkörper Einrichtungen vorgesehen sind, über die eine von der Reaktionsscheibe entsprechend der Druckdifferenz zwischen der Unterdruckkammer und der Arbeitskammer auf den Ventilkörper ausgeübte Rückstellkraft gegenüber einer bei der Betätigung des Ventilkolbens mittels der Be tätigungsstange wirkenden Rückstellkraft reduziert und an dem Ventilkolben vorbei direkt auf den Ventilkörper übertragen wird.This object is essentially achieved with the invention solved in that between the reaction disc and the Valve body devices are provided via which one from the reaction disk according to the pressure difference between the vacuum chamber and the working chamber the restoring force exerted against a when actuating the valve piston by means of the Be Actuating rod acting restoring force reduced and on past the valve piston directly onto the valve body is transmitted.

Durch die Reduzierung der Rückstellkraft kann auch bei einem hohen Arbeitsdruck ein Öffnen bzw. Offenhalten des zweiten Dichtsitzes durch den Elektromagneten erfolgen, ohne hierfür eine exzessive Fremdbetätigungskraft aufwen den zu müssen. Da die Rückstellkraft zum Schließen des Ventils an dem Ventilkolben vorbei direkt auf den Ventil körper geleitet wird, ist das Kraftniveau zum Schließen des Ventils unabhängig von dem für die Normalbetätigung über die Betätigungsstange eingestellten Verstärker verhältnis an der Reaktionsscheibe und somit frei ein stellbar.By reducing the restoring force can also a high working pressure to open or keep the second sealing seat by the electromagnet, without using an excessive external operator to have to. Since the restoring force to close the Valve past the valve piston directly onto the valve body is directed, the level of strength to close of the valve regardless of that for normal operation amplifier set via the operating rod ratio on the reaction disc and thus free adjustable.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung greift an der Reaktionsscheibe wenigstens ein Kraftübertragungs glied an, dessen an der Reaktionsscheibe anliegende Fläche kleiner ist als die an der Reaktionsscheibe an greifende Fläche des Ventilkolbens und das mit dem Ven tilkörper verbunden ist. Die durch die Reaktionsscheibe hervorgerufene Rückstellkraft F ergibt sich aus dem Druck p, der über die sich verformende Reaktionsscheibe auf die Fläche A des Kraftübertragungsgliedes übertragen wird, nach der Formel F = p · A. Da die Fläche A des Kraftüber tragungsgliedes kleiner ist als die bisher verwendete Anlagefläche des Ventilkolbens, reduziert sich die Rück stellkraft entsprechend.In a preferred embodiment of the invention applies at least one power transmission on the reaction disk member, whose contact with the reaction disc Area is smaller than that on the reaction disc gripping surface of the valve piston and that with the Ven tilkörper is connected. The through the reaction disc the restoring force F results from the pressure p, which over the deforming reaction disc on the Area A of the force transmission element is transmitted, according to the formula F = p · A. Since the area A of the force over support member is smaller than that previously used Contact surface of the valve piston, the back is reduced power accordingly.

In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist das Kraftübertragungsglied ein Stößel, der in dem Ventilkol ben längsverschieblich geführt ist. Der Ventilkolben übernimmt die Aufgaben der Halterung und Führung des Stößels, so daß die Erfindung ohne zusätzliche Maßnahmen an dem Steuergehäuse in bestehende Bremskraftverstärker aufgenommen werden kann. Dennoch wird die Bewegung des Ventilkolbens bei der Normalbetätigung durch den Stößel nicht beeinflußt.In further development of this inventive idea, that is Power transmission member a plunger, which in the valve piston ben is guided longitudinally. The valve piston takes over the tasks of holding and guiding the Ram, so that the invention without additional measures on the control housing in existing brake booster can be included. Nevertheless, the movement of the Valve piston during normal actuation by the tappet unaffected.

Die Verbindung des Stößels mit dem Ventilkörper erfolgt erfindungsgemäß über an dem Stößel ausgebildete Vor sprünge, die in entsprechende Aussparungen in dem Ventil körper eingesetzt sind.The plunger is connected to the valve body According to the invention on trained on the plunger jumps into corresponding recesses in the valve body are inserted.

Vorzugsweise ist hierbei der Stößel mit dem den Anker des Elektromagneten bildenden Abschnitt des Ventilkörpers verbunden.Preferably, the plunger with the anchor of the Electromagnet forming section of the valve body connected.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung ist in der der Reaktionsscheibe zugewandten Seite des Steuergehäuses wenigstens eine Aussparung ausge bildet, in der das Kraftübertragungsglied angeordnet ist, wobei das Kraftübertragungsglied über wenigstens ein sich durch eine Durchgangsöffnung in dem Steuergehäuse er streckendes Verbindungselement mit dem Ventilkörper verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform kann der Stößel bei der normalen Betätigung über die Betätigungsstange mit seiner vollen Anlagefläche an der Reaktionsscheibe angreifen und die Betätigungskraft übertragen, während die Rückstellkraft zum Schließen des Ventils über die geringere Anlagefläche des in der Aussparung vorgesehenen Kraftübertragungsgliedes auf den Ventilkörper übertragen wird.In a further preferred embodiment of the invention dung is in the side facing the reaction disc of the control housing at least one recess forms in which the power transmission element is arranged, wherein the power transmission member over at least one through a through opening in the control housing extending connecting element with the valve body connected is. In this embodiment, the plunger in normal operation via the operating rod with its full contact surface on the reaction disk attack and transmit the actuating force while the restoring force for closing the valve via the smaller contact surface of that provided in the recess Transfer the power transmission element to the valve body becomes.

Vorzugsweise ist hierbei die Aussparung kreisförmig ausgebildet und konzentrisch zu dem Ventilkolben an geordnet.The recess is preferably circular trained and concentric to the valve piston orderly.

In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist das Kraftübertragungsglied als durchgängiger Ring ausge bildet, der über mehrere, gleichmäßig um seinen Umfang verteilt angeordnete Verbindungselemente mit dem Ventil körper verbunden ist.In further development of this inventive idea, that is Power transmission link out as a continuous ring forms over several, evenly around its circumference distributed connecting elements with the valve body is connected.

Bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Steuergehäuse wenigstens eine Biegefeder vorgesehen, auf der sich die Druckstange und der Ventil körper abstützen. Die auf die Druckstange bzw. die Re aktionsscheibe wirkende Druckkraft wird über die Biegefe der auf den Ventilkörper weitergeleitet, wobei die Rück stellkraft über die Federsteifigkeit der Biegefeder beeinflußbar ist. Da auch bei dieser Ausgestaltung die Rückstellkraft nicht auf den Ventilkolben, sondern direkt auf den Ventilkörper wirkt, läßt sie sich unabhängig von dem für die Normalbetätigung des Bremskraftverstärkers eingestellten Verhältnis an der Reaktionsscheibe ein stellen. In another preferred embodiment of the invention is at least one spiral spring on the control housing provided on which the push rod and the valve support body. The on the push rod or the Re action disc acting pressure is on the bending plate which passed on to the valve body, the back force via the spring stiffness of the spiral spring can be influenced. Because also in this configuration Restoring force not on the valve piston, but directly acts on the valve body, it can be independent of that for the normal actuation of the brake booster set ratio on the reaction disc put.

In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens sind mehrere, sternförmig um die Längsachse des Steuergehäuses verteilt angeordnete Biegefedern vorgesehen. Hierdurch wird eine gleichmäßige Druckweiterleitung auf den Ventilkörper gewährleistet und durch die entsprechende Erhöhung der Gesamtbiegesteifigkeit die Rückstellkraft weiter redu ziert.In further development of this inventive idea, several distributed in a star shape around the longitudinal axis of the control housing arranged bending springs provided. This will create a even pressure transmission to the valve body guaranteed and by the corresponding increase in Total bending stiffness further reducing the restoring force graces.

Um eine störungsfreie Betätigung des Bremskraftverstär kers im Normalbetrieb zu ermöglichen, weisen die Biegefe dern im Bereich der Längsachse des Steuergehäuses einen Freiraum für den Durchtritt des Ventilkolbens auf.For trouble-free actuation of the brake booster The bending arm is designed to enable kers in normal operation one in the area of the longitudinal axis of the control housing Free space for the valve piston to pass through.

Eine gleichmäßige Wirkung der Biegefederanordnung und damit die Reduzierung der Rückstellkraft läßt sich da durch noch verstärken, daß die Biegefedern über wenig stens ein Ringelement miteinander verbunden sind.A uniform effect of the spiral spring arrangement and thus the reduction of the restoring force can be there by reinforcing that the spiral springs have little least one ring element are connected to each other.

Die Verbindungselemente zwischen den Biegefedern und dem Ventilkörper greifen vorzugsweise an dem den Anker des Elektromagneten bildenden Abschnitt des Ventilkörpers an.The connecting elements between the spiral springs and the Valve body preferably engage the armature of the Electromagnet forming section of the valve body.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Be schreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dar gestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombina tion den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezie hung.Further training, advantages and possible applications of Invention also result from the following Be writing of exemplary embodiments and the drawing. All are described and / or illustrated provided features for themselves or in any combination tion the subject of the invention, regardless of its Summary in the claims or their references hung.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen teilweise weggebrochenen Längsschnitt durch einen Unterdruckbremskraftverstärker gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfin dung,Dung Fig. 1 is a partially broken longitudinal section through a vacuum brake booster according to a first embodiment of the OF INVENTION,

Fig. 2 einen teilweise weggebrochenen Längsschnitt durch einen Unterdruckbremskraftverstärker gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfin dung, Fig. 2 is a partly broken away longitudinal sectional dung by a negative pressure brake booster according to a second embodiment of the OF INVENTION,

Fig. 3 einen teilweise weggebrochenen Längsschnitt durch einen Unterdruckbremskraftverstärker gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfin dung und Fig. 3 is a partially broken longitudinal section through a vacuum brake booster according to a third embodiment of the inven tion and

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3. Fig. 4 shows a section along the line IV-IV in Fig. 3.

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Bremskraftverstärker ist im wesentlichen rotationssymmetrisch zu seiner Achse M, die bei Einbau in ein Kraftfahrzeug normalerweise mit der Fahrzeuglängsrichtung übereinstimmt.The brake booster shown in FIGS. 1 to 3 is essentially rotationally symmetrical about its axis M, which when installed in a motor vehicle normally corresponds to the longitudinal direction of the vehicle.

Das lediglich schematisch angedeutete Verstärkergehäuse 1 des Unterdruckbremskraftverstärkers wird durch eine axial bewegliche Wand 2 in eine Arbeitskammer 3 und eine Unter druckkammer 4 unterteilt. Die bewegliche Wand 2 wird von einem Steuergehäuse 5 getragen, das axial verschieblich in dem Verstärkergehäuse 1 gelagert ist. The only schematically indicated amplifier housing 1 of the vacuum brake booster is divided by an axially movable wall 2 into a working chamber 3 and a vacuum chamber 4 . The movable wall 2 is carried by a control housing 5 , which is axially displaceably mounted in the booster housing 1 .

In dem Steuergehäuse 5 ist ein Steuerventil 6 längsver schieblich angeordnet, das über eine mit dem Bremspedal eines Kraftfahrzeugs verbundene Betätigungsstange 7 betätigbar ist. Das Steuerventil 6 besteht aus einem im Steuergehäuse 5 ausgebildeten ersten Dichtsitz 8, der einen in die Arbeitskammer 3 mündenden ersten Kanal 9 von einem mit der Unterdruckkammer 4 in Verbindung stehenden zweiten Kanal 10 trennt. In dem Steuergehäuse 5 ist ein mit der Betätigungsstange 7 verbundener Ventilkolben 11 angeordnet, auf dem ein hülsenförmiger Ventilkörper 12 längsverschieblich angeordnet ist. An dem Ventilkörper 12 ist ein zweiter Dichtsitz 13 ausgebildet, der den ersten Kanal 9 von einem mit der Umgebung in Verbindung stehen dem Raum trennt. Der Ventilkörper 12 wird über eine Ventilfeder 14 ständig nach hinten, in der Zeichnung nach rechts, gedrängt.In the control housing 5 , a control valve 6 is arranged in a longitudinally displaceable manner and can be actuated via an actuating rod 7 connected to the brake pedal of a motor vehicle. The control valve 6 comprises a control housing 5 formed in the first sealing seat 8, which separates an opening into the work chamber 3 first channel 9 of a related with the vacuum chamber 4 the second pin 10. In the control housing 5 there is arranged a valve piston 11 connected to the actuating rod 7 , on which a sleeve-shaped valve body 12 is arranged to be longitudinally displaceable. A second sealing seat 13 is formed on the valve body 12 and separates the first channel 9 from a room that is connected to the surroundings. The valve body 12 is constantly pushed backwards by a valve spring 14 , to the right in the drawing.

Die Betätigungsstange 7 wird durch eine hintere Rück stellfeder 15 normalerweise in ihrer abgebildeten Ruhe stellung gehalten, in der ein innerhalb des Steuergehäu ses 5 angeordneter und durch eine Feder 16 nach vorne vorgespannter ringförmiger Dichtkörper 17 am zweiten Dichtsitz 13 abdichtend anliegt, gegen den ersten Dicht sitz 8 jedoch nicht vollständig abdichtet. Im Betrieb ist die Unterdruckkammer 4 ständig an eine Vakuumquelle angeschlossen, so daß in der Ruhestellung des Ventilkör pers 12 in beiden Kammern 3, 4 Unterdruck herrscht. Die bewegliche Wand 2 und das mit ihr zu gemeinsamer Axialbe wegung verbundene Steuergehäuse 5 werden von einer vorde ren Rückstellfeder 18 in ihre abgebildete hintere End stellung gedrängt. The operating rod 7 is 15 normally held by a rear return spring in its illustrated rest position in which an SES within the Steuergehäu 5 arranged and annular by a spring 16 forward biased sealing body 17 rests sealingly against the second sealing seat 13, seat against the first sealing 8, however, does not seal completely. In operation, the vacuum chamber 4 is constantly connected to a vacuum source, so that pers in the rest position of Ventilkör 12 in both chambers 3 , 4 , 4 . The movable wall 2 and the motion housing 5 connected to it to common Axialbe are pushed by a vorde ren return spring 18 in the rear end position shown.

Die Bremskraft wird über eine stirnseitig am Steuer gehäuse 5 anliegende gummielastische Reaktionsscheibe 19 sowie eine Reaktionsscheibenaufnahme 20 auf einen Be tätigungskolben eines nicht dargestellten Hauptzylinders der Bremsanlage übertragen, der an der unterdruckseiti gen, nicht gezeigten Verstärkergehäusehälfte angebracht ist.The braking force is transmitted via an end face to the control housing 5 rubber-elastic reaction disk 19 and a reaction disk receptacle 20 to a Be actuating piston of a master cylinder of the brake system, not shown, which is attached to the vacuum side gene, not shown amplifier housing half.

Ein Elektromagnet 21, der mit der Reaktionsscheibenauf nahme 20 eine Einheit bildet, wird durch die Rückstell feder 18 an das Steuergehäuse 5 angedrückt und bildet somit mit dem Steuergehäuse 5 eine Bewegungseinheit. Dem Elektromagneten 21 ist der in der Zeichnung linke Ab schnitt 22 des Ventilkörpers 12 als Magnetanker derart zugeordnet, daß der Ventilkörper 12 gegen den Widerstand der Ventilfeder 14 nach vorne gezogen wird, wenn der Elektromagnet 21 bestromt wird.An electromagnet 21 , which forms a unit with the reaction disk 20 , is pressed by the return spring 18 onto the control housing 5 and thus forms a movement unit with the control housing 5 . The electromagnet 21 is in the drawing from the left section 22 of the valve body 12 assigned as a magnet armature such that the valve body 12 is pulled forward against the resistance of the valve spring 14 when the electromagnet 21 is energized.

Im vorderen Abschnitt des Ventilkolbens 11 ist eine Axialbohrung 23 ausgebildet, in welcher ein Stößel 24 längsverschieblich angeordnet ist. Der Stößel 24 ist über Vorsprünge 25, die in entsprechende Aussparungen 26 des Ankerabschnitts 22 des Ventilkörpers 12 eingreifen, mit diesem fest verbunden. Hierbei erstrecken sich die Vor sprünge 25 des Stößels 24 durch Schlitze 27 in dem Ven tilkolben 11.In the front section of the valve piston 11 , an axial bore 23 is formed, in which a tappet 24 is arranged to be longitudinally displaceable. The tappet 24 is fixedly connected to the latter via projections 25 which engage in corresponding recesses 26 in the armature section 22 of the valve body 12 . Here, the before cracks 25 of the plunger 24 extend through slots 27 in the Ven tilkolben 11th

In einem der Reaktionsscheibe 19 zugewandten Ventilkol benraum 28 weist der Ventilkolben 11 eine flanschartige Erweiterung 29 auf, um die Anlagefläche an der Reaktions scheibe 19 zu vergrößern. In one of the reaction disk 19 facing valve piston benraum 28 , the valve piston 11 has a flange-like extension 29 in order to enlarge the contact surface on the reaction disk 19 .

Nachfolgend wird die Funktion des wie oben beschrieben aufgebauten Unterdruckbremskraftverstärkers beschrieben.Below is the function of the as described above constructed vacuum brake booster described.

Wenn die Betätigungsstange 7, bspw. durch das Bremspedal eines Kraftfahrzeugs, nach vorne verschoben wird und dadurch den Ventilkolben 11 nach vorne schiebt, so wird der mit dem Ventilkolben 1 verbundene Ventilkörper 12 mitgenommen und löst den zweiten Dichtsitz 13 von dem Dichtkörper 17. Damit kann von hinten in das Steuer gehäuse 5 einströmende Umgebungsluft durch den ersten Kanal 9 in die Arbeitskammer 3 einströmen. Die Verbindung zwischen dem ersten Kanal 9 und dem zweiten Kanal 10 ist hierbei geschlossen, da die Feder 16 den Dichtkörper 17 fest gegen den ersten Dichtsitz 8 drückt. Aufgrund des nun zwischen der Arbeitskammer 3 und der Unterdruckkammer 4 entstehenden Druckgefälles wird die beweglich Wand 2 mit dem Steuerventil 5 nach vorne gedrückt und überträgt über die Reaktionsscheibe 19 und die Druckstange 20 die einwirkende Kraft auf den hier nicht dargestellten Haupt bremszylinder der Bremsanlage.If the actuating rod 7 is moved forward, for example by the brake pedal of a motor vehicle, and thereby pushes the valve piston 11 forward, the valve body 12 connected to the valve piston 1 is carried along and releases the second sealing seat 13 from the sealing body 17 . So that from the rear into the control housing 5 incoming ambient air can flow through the first channel 9 into the working chamber 3 . The connection between the first channel 9 and the second channel 10 is closed here since the spring 16 presses the sealing body 17 firmly against the first sealing seat 8 . Due to the pressure gradient that now arises between the working chamber 3 and the vacuum chamber 4 , the movable wall 2 is pressed forward with the control valve 5 and transmits the acting force to the master cylinder of the brake system, not shown here, via the reaction disc 19 and the push rod 20 .

Falls die mechanisch über den Ventilkörper 11 bewirkte Vorwärtsbewegung des Ventilkörpers 12 und die dabei stattfindende Kraftabgabe an den Hauptbremszylinder beschleunigt und verstärkt werden soll, wird der Elektro magnet 21 erregt, so daß er den Ventilkörper 12 nach vorne zieht und dadurch den freien Strömungsquerschnitt zwischen dem zweiten Dichtsitz 13 und dem Dichtkörper 17 vergrößert. Die Betätigung des Ventilkörpers 12 über den Elektromagneten 21 kann hierbei auch völlig unabhängig von der Betätigung der Betätigungsstange 7 erfolgen. If the mechanically caused by the valve body 11 forward movement of the valve body 12 and the power output to the master cylinder to be amplified, the solenoid 21 is energized so that it pulls the valve body 12 forward and thereby the free flow cross section between the second Sealing seat 13 and the sealing body 17 enlarged. The actuation of the valve body 12 via the electromagnet 21 can also take place completely independently of the actuation of the actuation rod 7 .

Bei einer Verschiebung des Steuergehäuses 5 aufgrund des Druckgefälles zwischen der Arbeitskammer 3 und der Unter druckkammer 4 wird die Reaktionsscheibe 19 aufgrund der auf sie wirkenden Druckkraft durch das Steuergehäuse 5 verformt und fließt in den Ventilkolbenraum 28. Hierbei drückt sie gegen den an der Reaktionsscheibe 19 anliegen den Stößel 24 und drückt den Ventilkörper 12 zurück, um den zweiten Dichtsitz 13 zu schließen. Da die Anlageflä che des Stößels 24 an der Reaktionsscheibe 19 relativ klein ist, ist auch die durch den Anlagedruck bewirkte Rückstellkraft auf den Ventilkörper 12 gering, so daß gewährleistet bleibt, daß der Elektromagnet 21 den zwei ten Dichtsitz 13 auch bei einem hohen Bremsdruck öffnen kann.With a displacement of the control housing 5 due to the pressure difference between the working chamber 3 and the vacuum chamber 4, the reaction disc 19 is deformed due to the pressure force acting on it by the control housing 5 and flows into the valve piston chamber 28th Here, it presses against the plunger 24 , which is in contact with the reaction disk 19, and presses the valve body 12 back to close the second sealing seat 13 . Since the contact surface of the tappet 24 on the reaction disk 19 is relatively small, the restoring force on the valve body 12 caused by the contact pressure is also low, so that it is ensured that the electromagnet 21 can open the two sealing seats 13 even at high brake pressure .

Da der Stößel 24 innerhalb des Ventilkolbens 11 ver schieblich ist, also unabhängig von diesem bewegt wird, ist die Rückstellkraft unabhängig von dem für die Normal betätigung, bei der der Ventilkolben 11 direkt an der Reaktionsscheibe 19 anliegt und diese verschiebt, einge stellten Verstärkerverhältnis an der Reaktionsscheibe 19 und damit frei einstellbar.Since the plunger 24 is displaceable within the valve piston 11 , that is to say it is moved independently of this, the restoring force is independent of the actuation for the normal operation, in which the valve piston 11 rests directly on the reaction disk 19 and displaces it, a set amplifier ratio is set to Reaction disc 19 and thus freely adjustable.

Die in Fig. 2 gezeigte zweite Ausführungsform der Erfin dung entspricht im wesentlichen der ersten Ausführungs form, so daß hier lediglich die Unterschiede aufgezeigt sind. Zum besseren Verständnis sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen und auf ihre erneute detaillierte Beschreibung wird verzichtet.The second embodiment of the invention shown in FIG. 2 corresponds essentially to the first embodiment, so that only the differences are shown here. For better understanding, the same parts are provided with the same reference symbols and their detailed description is omitted.

Bei der zweiten Ausführungsform ist in der Stirnseite des Steuergehäuses 5 eine ringförmige Aussparung 50 ausge bildet, die konzentrisch mit der Längsachse M des Unter druckbremskraftverstärkers angeordnet ist. In der Aus sparung 50 ist ein Ring 51 angeordnet, der über eine Mehrzahl gleichmäßig um seinen Umfang verteilter Verbin dungselemente 51, die sich durch Durchgangsöffnungen 53 in dem Steuergehäuse 5 erstrecken, mit dem den Anker des Elektromagneten 21 bildenden Abschnitt 22 des Ventilkör pers 12 verbunden ist.In the second embodiment, an annular recess 50 is formed in the end face of the control housing 5 , which is arranged concentrically with the longitudinal axis M of the vacuum brake booster. In the savings 50 From a ring 51 is arranged, the connecting elements evenly distributed around its circumference connec tion elements 51 , which extend through through openings 53 in the control housing 5 , with the armature of the electromagnet 21 forming section 22 of the Ventilkör pers 12 connected is.

Ähnlich wie der Stößel 24 bei der ersten Ausführungsform nimmt der Ring 51 die von der Reaktionsscheibe 19 ausge übte Rückstellkraft auf und verschiebt den Ventilkörper 12 in der Zeichnung nach rechts. Da die an der Reaktions scheibe 19 anliegende Fläche des Ringes 51 relativ klein ist, wird die Rückstellkraft reduziert. Wie bei der ersten Ausführungsform erfolgt die Rückstellung des Ventilkörpers 12 unabhängig von dem Ventilkolben 11.Similar to the tappet 24 in the first embodiment, the ring 51 absorbs the restoring force exerted by the reaction disk 19 and moves the valve body 12 to the right in the drawing. Since the surface of the ring 51 resting against the reaction disk 19 is relatively small, the restoring force is reduced. As in the first embodiment, the valve body 12 is reset independently of the valve piston 11 .

Auch bei der in den Fig. 3 und 4 gezeigten dritten Aus führungsform der Erfindung entspricht der grundsätzliche Aufbau des Unterdruckbremskraftverstärkers dem der ersten und zweiten Ausführungsform, so daß er nicht erneut im Detail beschrieben wird.Also in the embodiment shown in Figs. 3 and 4 From the third guide die invention corresponds to the basic structure of the vacuum brake power booster which the first and second embodiments, so that it will not be described again in detail.

In dem vorderen Bereich des Steuergehäuses 5 sind bei der dritten Ausführungsform jedoch mehrere gleichmäßig über den Umfang des Steuergehäuses 5 verteilte und sich radial nach innen erstreckende Biegefedern 60 vorgesehen, auf denen sich die Druckstange 20 über Verbindungselemente 61 abstützt. Die Biegefedern 60 lassen im Bereich der Längs achse M des Steuergehäuses 5 einen Freiraum für den Durchtritt des Ventilkolbens 11 frei und sind an ihren inneren freien Enden über Verbindungselemente 62 mit dem Ankerabschnitt 22 des Ventilkörpers 12 verbunden. Die sich radial erstreckenden Biegefedern 60 sind ferner miteinander über einen Ring 63 verbunden, mit dem sie bspw. vernietet sind.In the front area of the control housing 5, however , in the third embodiment, a plurality of spiral springs 60 , which are evenly distributed over the circumference of the control housing 5 and extend radially inward, are provided, on which the push rod 20 is supported via connecting elements 61 . The spiral springs 60 in the area of the longitudinal axis M of the control housing 5 leave a free space for the passage of the valve piston 11 and are connected at their inner free ends via connecting elements 62 to the armature section 22 of the valve body 12 . The radially extending spiral springs 60 are also connected to one another via a ring 63 with which they are riveted, for example.

Werden nun beim Einströmen der Luft in die Arbeitskammer 3 aufgrund des dann entstehenden Druckgefälles das Steu ergehäuse 5 und die Druckstange 20 unter Beteiligung der Reaktionsscheibe 19 zusammengeschoben, so stützt sich die Reaktionsscheibenaufnahme 20 auf den Biegefedern 60 ab und erzeugt ein Biegemoment, das den Ventilkörper 12 über die Verbindungselemente 62 zurückdrückt. Die Rückstell kraft kann hierbei über die Biegefestigkeit der Biegefe dern 60 eingestellt werden. Auch hierbei ist die Rück stellkraft unabhängig von dem für die Normalbetätigung eingestellte Verstärkerverhältnis an der Reaktionsscheibe 19 einstellbar.If now during the inflow of the air into the working chamber 3 due to the then resulting pressure gradient the STEU ergehäuse 5 and the push rod 20 with the participation of the reaction disk pushed together 19, then the reaction disk holder 20 is supported on the bending springs 60 and produces a bending moment that the valve body 12 pushes back over the connecting elements 62 . The restoring force can be adjusted via the bending strength of the bending springs 60 . Here, too, the return force can be set independently of the booster ratio set on the reaction disk 19 for normal actuation.

Mit der Erfindung wird somit die auf den Ventilkörper 12 wirkende Rückstellkraft zum Schließen des zweiten Dicht sitzes 13 wesentlich reduziert, so daß auch bei einem hohen Bremsdruck ein Öffnen des zweiten Dichtsitzes 13 durch den Elektromagneten 21 möglich bleibt. Dennoch erfolgt keine Beeinflussung des Verstärkerverhältnisses an der Reaktionsscheibe 19 für den Normalbetrieb.With the invention, the restoring force acting on the valve body 12 for closing the second sealing seat 13 is thus significantly reduced, so that opening of the second sealing seat 13 by the electromagnet 21 remains possible even at a high braking pressure. Nevertheless, there is no influence on the amplifier ratio on the reaction disk 19 for normal operation.

BezugszeichenlisteReference list

1 Verstärkergehäuse
2 bewegliche Wand
3 Arbeitskammer
4 Unterdruckkammer
5 Steuergehäuse
6 Steuerventil
7 Betätigungsstange
8 erster Dichtsitz
9 erster Kanal
10 zweiter Kanal
11 Ventilkolben
12 Ventilkörper
13 zweiter Dichtsitz
14 Ventilfeder
15 Rückstellfeder
16 Feder
17 Dichtkörper
18 Rückstellfeder
19 Reaktionsscheibe
20 Reaktionsscheiben
21 Elektromagnet
22 Ankerabschnitt
23 Axialbohrung
24 Stößel
25 Vorsprünge
26 Aussparung
27 Schlitz
28 Ventilkolbenraum
29 Erweiterung
50 Aussparung
51 Ring
52 Verbindungselement
53 Durchgangsöffnung
60 Biegefeder
61 Verbindungselement
62 Verbindungselement
63 Ring 1 amplifier housing
2 movable wall
3 working chamber
4 vacuum chamber
5 control housings
6 control valve
7 operating rod
8 first sealing seat
9 first channel
10 second channel
11 valve pistons
12 valve body
13 second sealing seat
14 valve spring
15 return spring
16 spring
17 sealing body
18 return spring
19 reaction disc
20 reaction disks
21 electromagnet
22 anchor section
23 axial bore
24 pestles
25 tabs
26 recess
27 slot
28 valve piston chamber
29 extension
50 recess
51 ring
52 connecting element
53 through opening
60 spiral spring
61 connecting element
62 connecting element
63 ring

Claims

1. Vacuum brake booster with electromagnetic auxiliary control, in particular for motor vehicle brake systems with

- An amplifier housing ( 1 ), the interior of which is divided by a movable wall ( 2 ) into a working chamber ( 3 ) and a vacuum chamber ( 4 ),
- a movable wall (2) supporting STEU ergehäuse (5) which is connected to the movable wall (2) in the axial direction of the booster housing (1) movably and having a first sealing seat (8),
- one in the control housing (5) axially movable sealing body (17),
- an axially movably arranged in the control housing (5) and, via an actuating rod (7) operable valve piston (11)
- On the valve piston ( 11 ) axially movable Lich arranged valve body ( 12 ) which has a second sealing seat ( 13 ) and is biased towards the sealing body ( 1 7), the valve body ( 12 ) over the valve piston ( 11 ) the sealing body ( 17 ) can be moved away,
- One in the control housing ( 5 ) provided electromagnet ( 21 ) for moving the valve body ( 12 ), the valve body ( 12 ) also independently of the valve piston ( 11 ) via the electromagnet ( 21 ) from the sealing body ( 17 ) movable away is and
- With a reaction disc ( 19 ) made of elastic material which is arranged to transmit the braking force between the control housing ( 5 ) and a reaction disc receptacle ( 20 ) connected, for example, to the master cylinder of a brake system,

characterized in that between the reaction disc ( 19 ) and the valve body ( 12 ) A directions ( 24 , 51 , 60 ) are provided, via which one of the reaction disc ( 19 ) corresponding to the pressure difference between the working chamber ( 3 ) and the vacuum chamber ( 4 ) the restoring force exerted on the valve body ( 12 ) is reduced compared to a restoring force acting on the actuation of the valve piston ( 11 ) by means of the actuating rod ( 7 ) and is transmitted directly past the valve piston ( 11 ) to the valve body ( 12 ).

2. Brake booster according to claim 1, characterized in that on the reaction disk ( 19 ) engages at least one force transmission member ( 24 , 51 ) which is connected to the valve body ( 12 ) and whose surface on the reaction disk ( 19 ) is smaller than the on the re action disc ( 19 ) engaging surface of the Ven tilkolbens ( 11 ).

3. Brake booster according to claim 2, characterized in that the force transmission member is a tappet ( 24 ) which is guided in the valve piston ( 11 ) in a longitudinally displaceable manner.

4. Brake booster according to claim 3, characterized in that the plunger ( 24 ) has projections ( 25 ) which are inserted into corresponding recesses ( 26 ) in the valve body ( 12 ).

5. Brake booster according to claim 3 or 4, characterized in that the plunger ( 24 ) with the armature of the electromagnet ( 21 ) forming section ( 22 ) of the valve body ( 12 ) is connected.

6. Brake booster according to claim 1 or 2, characterized in that in the reaction disc ( 19 ) facing side of the reaction disc receptacle ( 20 ) at least one recess ( 50 ) is formed in which the force transmission member ( 51 ) is arranged, and that the force transmission member ( 51 ) is connected to the valve body ( 12 ) via at least one connecting element ( 52 ) which extends through a through opening ( 53 ) in the reaction disc holder ( 20 ).

7. Brake booster according to claim 6, characterized in that the recess ( 50 ) rotates circularly around the valve piston ( 11 ).

8. Brake booster according to claim 6 or 7, characterized in that the recess ( 50 ) is arranged concentrically with the valve piston ( 11 ).

9. Brake booster according to one of claims 6 to 8, characterized in that the force transmission member is formed as a continuous ring ( 51 ) out, but several, evenly distributed around its circumference connecting elements ( 52 ) connected to the valve body ( 12 ) is.

10. Brake booster according to claim 9, characterized in that the ring ( 51 ) via the Ver connecting elements ( 52 ) with the valve body ( 12 ) is screwed.

11. Brake booster according to one of claims 6 to 10, characterized in that the ring ( 51 ) with the armature of the electromagnet ( 21 ) bil end ( 22 ) of the valve body ( 12 ) is connected.

12. Brake booster according to claim 1, characterized in that on the control housing ( 5 ) at least one spiral spring ( 60 ) is provided on which the push rod ( 20 ) and the valve body ( 12 ) are supported.

13. Brake booster according to claim 12, characterized in that several star springs ( 60 ) are provided in a star shape around the longitudinal axis (M) of the control housing ( 5 ).

14. Brake booster according to claim 12 or 13, characterized in that the spiral springs ( 60 ) in the region of the longitudinal axis (M) of the control housing ( 5 ) leave a free space for the passage of the valve piston ( 11 ).

15. Brake booster according to one of claims 12 to 14, characterized in that the bending springs ( 60 ) are connected to one another via at least one ring element ( 63 ).

16. Brake booster according to one of claims 12 to 15, characterized in that the bending springs ( 60 ) via connecting elements ( 61 ) on the armature of the electromagnet ( 21 ) forming section ( 22 ) of the valve body ( 12 ) are supported.