EP1109708A1 - Bremskraftverstärker mit panikbremsfunktion - Google Patents

Bremskraftverstärker mit panikbremsfunktion

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Publication number
EP1109708A1
EP1109708A1 EP99941437A EP99941437A EP1109708A1 EP 1109708 A1 EP1109708 A1 EP 1109708A1 EP 99941437 A EP99941437 A EP 99941437A EP 99941437 A EP99941437 A EP 99941437A EP 1109708 A1 EP1109708 A1 EP 1109708A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
brake booster
sliding sleeve
valve piston
booster according
brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99941437A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Harth
Holger Von Hayn
Jürgen Schonlau
Hans-Jörg Feigel
Steffen Linkenbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of EP1109708A1 publication Critical patent/EP1109708A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/321—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
    • B60T8/3255—Systems in which the braking action is dependent on brake pedal data
    • B60T8/3275—Systems with a braking assistant function, i.e. automatic full braking initiation in dependence of brake pedal velocity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/24—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
    • B60T13/46—Vacuum systems
    • B60T13/52—Vacuum systems indirect, i.e. vacuum booster units
    • B60T13/57—Vacuum systems indirect, i.e. vacuum booster units characterised by constructional features of control valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger

Definitions

  • the invention relates to a brake booster with panic brake function for motor vehicles with an booster housing, the interior of which is divided by a movable partition into a vacuum chamber and a working chamber, with a control housing connected to the partition, in which a control of the pressure in the working chamber by means of a Arranged input control valve is arranged, which has a vacuum sealing seat provided on a sliding sleeve movable relative to the control housing for controlling the connection between the working chamber and the vacuum chamber, an atmospheric sealing seat formed on a valve piston connected to the input member for controlling the connection of the working chamber with the Has atmosphere and an interacting with the two sealing seats elastic valve body, wherein a rapid actuation of the input member to exceed a predetermined relative displacement between the leading Valve piston and the trailing control housing and thus by lifting the atmospheric sealing seat from the valve body leads to a sudden increase in the reinforcing force which is transmitted from the control housing to a reaction member to which the braking force transmitted by the valve piston via a pressure piece is applied, and with one of the Support
  • Such a brake booster is known from the older, not previously published DE 19750514.7 A 1.
  • a brake booster is sought which, with simple training, ensures good controllability of the braking force in the case of normal braking and a high braking force boost in the event of panic braking (rapid depression of the brake pedal) combined with the possibility of applying additional braking force by pedal pressure.
  • the known brake booster has a coupling device which is arranged between the sliding sleeve and the pressure piece and has a sleeve-shaped support member which is mounted on a tapered attachment of the valve piston which bears against the pressure piece with its free end and has an annular stop on the outer circumference with a radial shoulder, with which Support position of the sliding sleeve engages a coupling member which is pivotally mounted on the sliding sleeve and is biased radially inwards by a spring and which, in the released position B, therefore bears against the peripheral surface of the annular stop without a supporting action before the relative displacement as a result of panic braking B without a supporting effect.
  • the invention is intended to improve and in particular simplify the known brake booster while maintaining its aforementioned functions. This object is achieved in that the support member is designed as a component transmitting the braking force.
  • the valve piston can transmit the entire mechanical braking force via the support member to the pressure piece and the reaction member and, if necessary, even take over the function of the support member. It is also possible to dispense with the pivotable mounting of the coupling member and a separate spring for pretensioning the coupling member, for example by using a spring arm made of spring steel as the coupling member. It is also advantageous to use a permanent magnet to temporarily support the sliding sleeve in the direction of brake actuation.
  • the coupling takes place by mutual approach of the two parts to be coupled to one another, while the release is carried out simply by relative displacement between the parts with mechanical retention of a part by means of a stop.
  • Figure 1 shows the first embodiment of the brake booster with its upper half in a vertical partial section
  • Figure 2 shows the second embodiment of the brake booster in a representation corresponding to Figure 1;
  • Figure 3 shows the third embodiment of the brake booster in a representation corresponding to Figure 1;
  • Figure 4 shows the fourth embodiment of the brake booster in a representation corresponding to Figure 1.
  • the brake booster 1 according to FIG. 1 is only shown with the parts essential for understanding the invention. It comprises an amplifier housing 2 which is divided into a vacuum chamber 4 and a working chamber 5 by an axially movable intermediate wall 3, which is only indicated.
  • the axially movable intermediate wall 3 consists of a membrane plate and a flexible membrane lying thereon, which forms a rolling membrane as a seal between the outer periphery of the membrane plate and the booster housing 2.
  • the intermediate wall 3 is connected on its inner circumference to a control housing 6.
  • a control valve 7 is arranged, which comprises a valve body 8, which is by a coil spring 9 is biased in the sealing position.
  • a rod-shaped input member 10 is passed through the annular valve body 8 and can be pushed axially along the center of the brake booster 1 by depressing a brake pedal 11 (to the left in the drawing).
  • a return spring 12 ensures that the input member 10 is returned to the illustrated starting position, in which the brake booster 1 is ready for braking.
  • a valve piston 13 is fixedly connected to the front end of the input member 10. This carries an atmospheric sealing seat 14 which interacts with the valve body 8 and which, in the closed position shown, blocks a ventilation chamber 15 which is under ambient pressure from a control chamber 16 connected to the working chamber 5.
  • the control valve 7 also includes a vacuum sealing seat 17, which is arranged on a sliding sleeve 18 guided in the control housing 6 and, in cooperation with the valve body 8, shuts off a vacuum channel 19 connected to the vacuum chamber 4 with respect to the control chamber 16.
  • the valve piston 13 bears with a front end face against a locking sleeve 20 which is guided in the control housing 6 so as to be axially displaceable.
  • the locking sleeve 20 is in turn in contact with a front end face on a pressure piece 21, which is supported with a conical or mushroom-shaped bulging front side on a rubber-elastic disc-shaped reaction member 22, on which the control housing 6 also bears with a front ring surface, which the pressure piece 21 encloses.
  • the reaction member 22 transmits the braking force or the amplification force to a rod-shaped output member 23 which bears against the reaction member 22 with a head flange 24.
  • the output member 23 acts in a known manner on the master cylinder (not shown) of the brake system, which is attached to the booster half of the vacuum chamber (not shown).
  • the output member 23 and thus also the control housing 6 are biased via a return spring, not shown, to the right into the starting position according to FIG. 1, in which a U-shaped cross member 25 engaging around the valve piston 13 bears against a housing stop 26 and thus the (to the right) retracted Starting position of both the control housing 6 and the valve piston 13 is determined.
  • the sliding sleeve 18 is also carried to the right into the starting position by a stop 27 provided on its outer circumference, which interacts with an inner flange 28 of the control housing 6, in which the compressed coil spring 9 presses the valve body 8 against both sealing seats 14, 17.
  • a constriction 29 on the valve piston 13, which receives the cross member 25, exceeds the dimension of the cross member 25 in its axial width and enables one limited advance of the valve piston 13 relative to the control housing 6 in the brake actuation direction, that is to the left.
  • control housing 6 with the parts mounted in it including the cross member 25 is also advanced to the left with the valve piston 13 and the pressure piece 21, with no brake force amplification initially being effective.
  • This reinforcing effect can be regulated well via the brake pedal 11.
  • valve piston 13 In the event of panic braking, i.e. when the brake pedal 11 is depressed, which is typical for an emergency, the valve piston 13 immediately hurries ahead of the control housing 6 and the sliding sleeve 18 in the brake actuation direction, so that the atmospheric sealing seat 14 immediately lifts off from the valve body 8 and into the Working chamber 5 reaching atmospheric pressure ensures a sudden full brake booster.
  • the pressure piece 21 also engages the reaction member 22 and makes a contribution to the total braking force. Without this mechanically applied However, the braking force of the valve piston 13 and the brake pedal 11 remain free of reaction forces emanating from the reaction member 22.
  • a coupling device 30 which comprises a support member 31 and a coupling member 32 or a plurality of coupling members distributed in the circumferential direction.
  • the support member 31 is designed as part of the locking sleeve 20 and has an inner circumferential surface 33 and a radial shoulder 34 which is formed by a recess in the inner circumferential surface 33.
  • the coupling member 32 designed as a spring arm extends slightly inclined to the axial brake actuation direction, is mounted with its rear end at the front end of the sliding sleeve 18 and has a pretension such that its front end seeks to move radially outwards.
  • the control housing 6 When the pressure between the vacuum chamber 4 and the working chamber 5 and the brake pedal released, the control housing 6 is displaced to the right under the action of the aforementioned return spring, the sliding sleeve 18 being carried along by its stop 27 and also the cross member 25 until it strikes the booster housing 2.
  • a release sleeve 35 which is axially displaceably guided in the control housing 6 and is supported on the sliding sleeve 18 via a helical spring 36, is also carried along until it abuts the cross member 25. The further displacement of the sliding sleeve 18 leads to a relative movement with respect to the release sleeve 35, the helical spring 36 being compressed.
  • the coupling member 32 meets the rounded front end of the release sleeve 35 in the inner circumferential area and is thereby displaced radially inward and released from the radial shoulder 34. Accordingly, the starting position according to FIG. 1 again results, from which a new braking process (normal braking or panic braking) can be started.
  • a new braking process normal braking or panic braking
  • the brake boosters 40, 50 and 60 of FIGS. 2, 3 and 4 differ from the above-described brake booster 1 according to FIG. 1 essentially only by the clutch device assigned to the sliding sleeve 18. tung. Accordingly, the other matching parts are not explained again and they are also provided with the same reference numerals.
  • the coupling device 41 is formed by a support member 42 arranged between the valve piston 13 and the pressure piece 21 with an outer circumferential surface 43 and a radial shoulder 44, with which a coupling member 45 in the form of a radially inwardly biased spring arm or several in the circumferential direction distributed spring arms cooperates.
  • the function of the release sleeve 35 according to FIG. 1 is taken over by a step edge 46 on the valve piston 13 if, after panic braking, in which the coupling member 45 engages and interacts with the radial shoulder 44, the valve piston 13 is also withdrawn with the brake pedal 11 is and the valve piston 13 lifts against the brake actuation direction from the support member 42. Then the step edge 46 runs onto an inclined surface 47 on the inside of the resilient coupling member 45 and disengages the coupling member 45 from the radial shoulder 44.
  • the mode of operation of the brake booster 40 corresponds to that of the brake booster 1. This also applies in the same way to the two brake boosters described below, which are shown in FIGS. 3 and 4.
  • annular permanent magnet 52 instead of which a plurality of circumferentially distributed single polarity magnets can be provided.
  • the permanent magnet 52 is mounted axially in the brake actuation direction on an annular projection 53 of a cup-shaped support member 54, which receives the cylindrical front end 55 of the valve piston 13 and is displaceably mounted in the control housing 6 with a sleeve-shaped axial projection 56, which receives the rear stem end of the mushroom-shaped pressure piece 21 is and attacks on the back of the pressure piece 21.
  • a soft iron ring 57 is located opposite the permanent magnet 52 at an axial distance and is attached to an inner flange 58 at the front end of the sliding sleeve 18.
  • the axial distance between the permanent magnet 52 and the soft iron ring 57 and the magnetic strength of the permanent magnet 52 are dimensioned such that when the valve piston 13 moves ahead in the event of panic braking, the soft iron ring 57 comes into the effective range of the permanent magnet 52 and adheres to it, so that the Sliding sleeve 18 is magnetically coupled to the support member 54 and is thereby supported on the reaction member 22 in the brake actuation direction.
  • This magnetic coupling is only released again after a panic braking, the sliding sleeve 18 is prevented from moving back together with the support member 54 by the cross member 25 moved back in contact with the amplifier housing 2.
  • the brake booster 60 according to FIG.
  • valve piston 13 has a front end 64, which corresponds to the shape of the support member 54 in FIG. 3 and takes over the support function for the sliding sleeve 18, so that the front end 64 of the Valve piston 13 can be addressed as a support member integrated into this.

Landscapes

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Abstract

Der Bremskraftverstärker (1) mit Panikbremsfunktion weist ein in einem Steuergehäuse (6) angeordnetes und über ein Eingangsglied (10) betätigbares Steuerventil (7) zur Steuerung des Verstärkungsdrucks in einer Arbeitskammer (5) auf, das einen Atmosphären-Dichtsitz (14) an einem VentilKolben (13) und einem Vakuum-Dichtsitz (17) aufweist, der an einer im Steuergehäuse (6) axial verschiebbar gelagerten Schiebehülse (18) angeordnet ist. Im Falle einer Panikbremsung kommt es durch schnelles Niedertreten des Bremspedals (11) zum Voreilen des mit dem Eingangsglied (10) verbundenen Ventilkolbens (13) gegenüber dem Steuergehäuse (6) und der Schiebehülse (18), wodurch der Atmosphären-Dichtsitz (14) aufgesteuert und eine Kupplungseinrichtung (30) betätigt wird, die zu einer Abstützung der Schiebehülse (18) in Bremsbetätigungsrichtung am elastisch verformbaren Reaktionsglied (22) führt, auf das sowohl die mechanisch aufgebrachte Bremskraft wie die pneumatische Verstärkungskraft aufgebracht werden. Das Lösen der Kupplungseinrichtung (30) erfolgt durch Zurücknehmen des Eingangsglieds (10). Die Schiebehülse (18) wird am Reaktionsglied (22) über ein Glied (20, 42) abgestützt, über das auch die mechanische Bremskraft auf das Reaktionsglied (22) übertragen wird.

Description

Bremskraftverstärker mit Panikbremsfunktion
Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremskraftverstärker mit Panikbremsfunktion fhr Kraftfahrzeuge mit einem Verstärkergehäuse, dessen Innenraum durch eine bewegliche Zwischenwand in eine Vakuumkammer und eine Arbeitskammer unterteilt ist, mit einem mit der Zwischenwand verbundenen Steuergehäuse, in dem ein den Druck in der Arbeitskammer steuerndes, mittels eines Eingangsglieds betätigbares Steuerventil angeordnet ist, das einen an einer relativ zum Steuergehäuse bewegbaren Schiebehülse vorgesehenen Vakuum- Dichtsitz zur Steuerung der Verbindung zwischen der Arbeitskammer und der Vakuumkammer, einen an einem mit dem Eingangsglied verbundenen Ventilkolben ausgebildeten Atmosphären-Dichtsitz zur Steuerung der Verbindung der Arbeitskammer mit der Atmosphäre und einen mit den beiden Dichtsitzen zusammenwirkenden elastischen Ventilkörper aufweist, wobei eine schnelle Betätigung des Eingangsglieds zum Überschreiten einer vorgegebenen Relativverschiebung zwischen dem voreilenden Ventilkolben und dem nachlaufenden Steuergehäuse und damit durch Abheben des Atmosphären- Dichtsitzes vom Ventilkörper zu einem sprunghaften Anstieg der Verstärkungskraft führt, die vom Steuergehäuse auf ein Reaktionsglied übertragen wird, auf das auch die vom Ventilkolben über ein Druckstück übertragene Bremskraft aufgebracht wird, und mit einer der Abstützung der Schiebehülse in Bremsbetätigungsrichtung am Reaktionsglied dienenden Kupplungseinrichtung, die reaktionsgliedseitig ein Abstützglied und schiebehülsenseitig ein Kupplungsglied aufweist, das durch die Relativverschiebung in Eingriff mit dem Abstützglied gebracht und durch Zurücknehmen des Ventilkolbens entgegen der Bremsbetätigungsrichtung gelöst wird.
Ein derartiger Bremskraftverstärker ist aus der älteren, nicht vorveröffentlichten DE 19750514.7 A 1 bekannt. Dort wird unter Vermeidung von hydraulischen Maßnahmen ein Bremskraftverstärker angestrebt, der bei einfacher Ausbildung eine gute Regelbarkeit der Bremskraft im Falle der Normalbremsung sowie eine hohe Bremskraftverstärkung bei Panikbremsung (schnelles Niedertreten des Bremspedals) verbunden mit der Möglichkeit zur zusätzlichen Aufbringung von Bremskraft durch Pedaldruck gewährleistet.
Dazu weist der bekannte Bremskraftverstärker eine zwischen der Schiebehülse und dem Druckstück angeordnete Kupplungseinrichtung mit einem hülsenförmigen Abstützglied auf, das auf einem mit seinem freien Ende am Druckstück anliegenden verjüngten Ansatz des Ventilkolbens gelagert ist und am Außenumfang einen ringförmigen Anschlag mit einer Radialschulter aufweist, mit dem in Abstützstellung der Schiebehülse ein an der Schiebehülse schwenkbar gelagertes und durch eine Feder radial einwärts vorgespanntes Kupplungsglied angreift, das in gelöster Stellung B also vor der Relativverschiebung infolge einer Panikbremsung B ohne Abstützwirkung an der Umfangsflache des ringförmigen Anschlags anliegt.
Mit der Erfindung soll der bekannte Bremskraftverstärker unter Beibehaltung seiner vorgenannten Funktionen verbessert und insbesondere vereinfacht werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abstützglied als die Bremskraft übertragendes Bauteil ausgeführt ist.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung ist es nicht mehr erforderlich, der Schiebehülse ein Abstützglied zuzuordnen, durch das der Ventilkolben hindurch geführt werden muß, vielmehr kann der Ventilkolben durch Anlage am Abstützglied die gesamte mechanische Bremskraft über das Abstützglied auf das Druckstück und das Reaktionsglied übertragen und ggf. sogar selbst die Funktion des Abstützglieds übernehmen. Dabei kann auch auf die schwenkbare Lagerung des Kupplungsglieds und auf eine gesonderte Feder zum Vorspannen des Kupplungsglieds verzichtet werden, beispielsweise indem als Kupplungsglied ein aus Federstahl gefertigter Federarm verwendet wird. Vorteilhaft ist auch der Einsatz eines Permanentmagneten zum zeitweiligen Abstützen der Schiebehülse in Bremsbetätigungsrichtung. Hierbei erfolgt die Kupplung durch gegenseitige Annäherung der beiden miteinander zu kuppelnden Teile, während das Lösen einfach durch Relativverschiebung zwischen den Teilen unter mechanischem Zurückhalten eines Teiles mittels eines Anschlags erfolgt.
Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 die erste Ausführungsform des Bremskraftverstärkers mit seiner oberen Hälfte in einem vertikalen Teilschnitt;
Figur 2 die zweite Ausführungsform des Bremskraftverstärkers in einer Figur 1 entsprechenden Darstellung;
Figur 3 die dritte Ausführungsform des Bremskraftverstärkers in einer Figur 1 entsprechenden Darstellung; und
Figur 4 die vierte Ausführungsform des Bremskraftverstärkers in einer Figur 1 entsprechenden Darstellung.
Der Bremskraftverstärker 1 gemäß Figur 1 ist nur mit den für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Teilen dargestellt. Er umfaßt ein Verstärkergehäuse 2, das durch eine nur angedeutete axial bewegliche Zwischenwand 3 in eine Vakuumkammer 4 und eine Arbeitskammer 5 unterteilt ist. Die axial bewegliche Zwischenwand 3 besteht aus einem Membranteller und einer daran anliegenden flexiblen Membran, die zwischen dem Außenumfang des Membrantellers und dem Verstärkergehäuse 2 eine Rollmembran als Abdichtung bildet. Die Zwischenwand 3 ist an ihrem Innenumfang mit einem Steuergehäuse 6 verbunden.
Im Steuergehäuse 6 ist ein Steuerventil 7 angeordnet, das einen Ventilkörper 8 umfaßt, der durch eine Schraubenfeder 9 in Abdichtungsstellung vorgespannt ist. Ein stangenformiges Eingangsglied 10 ist durch den ringförmigen Ventilkorper 8 hindurchgefuhrt und mittels Niedertretens eines Bremspedals 11 längs der Mitte des Bremskraftverstarkers 1 axial vorschiebbar (in der Zeichnung nach links) . Bei Zurücknahme des Bremspedals 11 sorgt eine Ruckstellfeder 12 für die Rückführung des Emgangsglieds 10 in die dargestellte Ausgangsstellung, in der sich der Bremskraftverstarker 1 in Bremsbereitschaft befindet .
Mit dem vorderen Ende des Emgangsglieds 10 ist ein Ventilkolben 13 fest verbunden. Dieser tragt einen mit dem Ventilkorper 8 zusammenwirkenden Atmospharen-Dichtsitz 14, der in der gezeigten Schließstellung eine unter Umgebungsdruck stehende Beluftungskammer 15 von einer mit der Arbeitskammer 5 verbundenen Steuerkammer 16 absperrt. Zum Steuerventil 7 gehört ferner ein Vakuum-Dichtsitz 17, der an einer abgedichtet im Steuergehause 6 geführten Schiebehulse 18 angeordnet st und im Zusammenwirken mit dem Ventilkorper 8 einen mit der Vakuumkammer 4 verbundenen Vakuumkanal 19 gegenüber der Steuerkammer 16 absperrt. Der Ventilkolben 13 liegt mit einer vorderen Stirnflache an einer Rasthulse 20 an, die im Steuergehause 6 axial ver- schieblich gefuhrt ist. Die Rasthulse 20 liegt ihrerseits mit einer vorderen Stirnflache an einem Druckstuck 21 an, das sich mit einer kegelförmigen oder pilzformig vorwölbenden Vorderseite an einem gummielastischen scheibenförmigen Reaktionsglied 22 abstutzt, an dem auch das Steuergehause 6 mit einer vorderen Ringflache anliegt, die das Druckstuck 21 umschließt. Somit werden sowohl die über das Bremspedal 11 aufgebrachte mechanische Bremskraft über den Ventilkolben 13, die Rasthülse 20 und das Druckstück 21 als auch die durch einen Überdruck in der Arbeitskammer 5 gegenüber der Vakuumkammer 4 hervorgerufene pneumatische Bremsverstärkungskraft über das Steuergehäuse 6 auf das Reaktionsglied 22 übertragen.
Das Reaktionsglied 22 gibt die Bremskraft bzw. die Verstärkungskraft an ein stangenformiges Ausgangsglied 23 weiter, das mit einem Kopfflansch 24 am Reaktionsglied 22 anliegt. Das Ausgangsglied 23 wirkt in bekannter Weise auf den nicht dargestellten Hauptzylinder der Bremsanlage, der an der va- kuumkammerseitigen Verstärkergehäusehälfte angebracht ist (nicht dargestellt) . Das Ausgangsglied 23 und damit auch das Steuergehäuse 6 sind über eine nicht dargestellte Rückführfeder nach rechts in die Ausgangsstellung gemäß Figur 1 vorgespannt, in der ein den Ventilkolben 13 umgreifendes U-förmiges Querglied 25 an einem Gehäuseanschlag 26 anliegt und damit die (nach rechts) zurückgefahrene Ausgangsstellung sowohl des Steuergehäuses 6 wie des Ventilkolbens 13 bestimmt. Auch die Schiebehülse 18 wird durch einen an ihrem Außenumfang vorgesehenen Anschlag 27, der mit einem inneren Flansch 28 des Steuergehäuses 6 zusammenwirkt, nach rechts in die Ausgangsstellung mitgenommen, in der die zusammengedrückte Schraubenfeder 9 den Ventilkörper 8 gegen beide Dichtsitze 14, 17 drückt. Eine Einschnürung 29 am Ventilkolben 13, die das Querglied 25 aufnimmt, übersteigt in ihrer axialen Breite die Abmessung des Querglieds 25 und ermöglicht ein begrenztes Voreilen des Ventilkolbens 13 gegenüber dem Steuergehäuse 6 in Bremsbetätigungsrichtung, also nach links .
Bei der Normalbremsung mit langsamem Niedertreten des Bremspedals 11 wird jedoch mit dem Ventilkolben 13 und dem Druckstück 21 auch das Steuergehäuse 6 mit den in ihm gelagerten Teilen einschließlich des Querglieds 25 nach links vorgeschoben, wobei zunächst noch keine Bremskraftverstärkung wirksam ist. Diese setzt erst ein, wenn das Druckstück 21 in das gummielastische Reaktionsglied 22 eindringt und sich dementsprechend eine Relativverschiebung zwischen dem Steuergehäuse 6 und dem Ventilkolben 13 ergibt, wodurch der Atmosphären-Dichtsitz 14 in begrenztem Maße aufgesteuert wird, so daß sich in der Arbeitskammer 5 ein gegenüber der Vakuumkammer 4 erhöhter Druck aufbaut, der eine entsprechende Bremskraftverstärkung liefert. Diese Verstärkungswirkung ist über das Bremspedal 11 gut regelbar .
Bei einer Panikbremsung, also beim für einen Notfall typischen schnellen Niedertreten des Bremspedals 11, eilt dagegen der Ventilkolben 13 sofort dem Steuergehäuse 6 und der Schiebehülse 18 in Bremsbetätigungsrichtung voraus, so daß sich der Atmosphären-Dichtsitz 14 sogleich vom Ventilkörper 8 abhebt und der in die Arbeitskammer 5 gelangende Atmosphärendruck für eine sprunghaft einsetzende volle Bremskraftverstärkung sorgt. Auch das Druckstück 21 greift am Reaktionsglied 22 an und liefert einen Beitrag zur Gesamtbremskraft. Ohne diese mechanisch aufgebrachte Bremskraft bleiben der Ventilkolben 13 und das Bremspedal 11 jedoch frei von Reaktionskräften , die vom Reaktionsglied 22 ausgehen.
In diesem Zusammenhang ist eine Kupplungseinrichtung 30 vorgesehen, die ein Abstützglied 31 und ein Kupplungsglied 32 bzw. mehrere in Umfangsrichtung verteilte Kupplungsglieder umfaßt. Das Abstützglied 31 ist als Teil der Rasthülse 20 ausgebildet und weist eine Innenumfangsflache 33 sowie eine Radialschulter 34 auf, die durch eine Vertiefung der Innenumfangsflache 33 gebildet ist. Das als Federarm ausgebildete Kupplungsglied 32 erstreckt sich leicht geneigt zur axialen Bremsbetätigungsrichtung, ist mit seinem hinteren Ende am vorderen Ende der Schiebehülse 18 gelagert und weist eine Vorspannung dergestalt auf, daß sein vorderes Ende sich radial nach außen zu verlagern trachtet. Wenn also bei der vorbeschriebenen Panikbremsung der Ventilkolben 13 und damit auch die Rasthülse 20 und das Abstützglied 31 nach links voreilen, rastet das federnde Kupplungsglied 32 in die Vertiefung ein und kommt somit in Eingriff mit der Radialschulter 34. Dementsprechend ist die Schiebehülse 18 nunmehr in Bremsbetätigungsrichtung am Reaktionsglied 22 abgestützt, und zwar mittelbar über die Kupplungseinrichtung 30, die Rasthülse 20 und das Druckstück 21. Daher ist in der Panikbremsstellung die Schiebehülse 18 und damit der Vakuumdichtsitz 17 nur noch entgegen der Bremsbetätigungsrichtung relativ zum Steuergehäuse 6 verschiebbar. Der reaktionskraftfreie Ventilkolben 13 kann durch Freigabe des Bremspedals 11 entsprechend zurückgenommen werden, so daß sich der Atmosphären-Dichtsitz 14 schließt. Bei weiterer Zurücknahme hebt sich der Ventilkörper 8 vom Vakuumdichtsitz 17 ab, so daß der Druck in der Arbeitskammer 5 absinkt und die Verstärkungswirkung nachläßt. Dementsprechend ist die Bremskraft auch im Falle einer Panikbremsung gut regelbar.
Bei Druckausgleich zwischen der Vakuumkammer 4 und der Arbeitskammer 5 und freigegebenem Bremspedal wird das Steuergehäuse 6 unter Wirkung der vorgenannten Rückführfeder nach rechts verlagert, wobei die Schiebehülse 18 über ihren Anschlag 27 und auch das Querglied 25 mitgenommen wird, bis es am Verstärkergehäuse 2 anschlägt. Auch eine im Steuergehäuse 6 axial verschiebbar geführte Lösehülse 35, die sich über eine Schraubenfeder 36 an der Schiebehülse 18 abstützt, wird bis zur Anlage am Querglied 25 mitgenommen. Die weitere Verlagerung der Schiebehülse 18 führt zu einer Relativbewegung gegenüber der Lösehülse 35, wobei die Schraubenfeder 36 zusammengedrückt wird. Dabei trifft das Kupplungsglied 32 auf das im Innenumfangsbereich gerundete vordere Ende der Lösehülse 35 und wird dabei radial einwärts verlagert und von der Radialschulter 34 gelöst. Dementsprechend ergibt sich wieder die Ausgangsstellung gemäß Figur 1, aus der heraus ein neuer Bremsvorgang (Normalbremsung oder Panikbremsung) gestartet werden kann.
Die Bremskraftverstärker 40, 50 und 60 der Figuren 2 bzw. 3 bzw. 4 unterscheiden sich vom vorstehend beschriebenen Bremskraftverstärker 1 gemäß Figur 1 im wesentlichen nur durch die der Schiebehülse 18 zugeordnete Kupplungseinrich- tung. Dementsprechend werden die anderen übereinstimmenden Teile nicht erneut erläutert und sind diese auch mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Beim Bremskraftverstärker 40 gemäß Figur 2 ist die Kupplungseinrichtung 41 von einem zwischen dem Ventilkolben 13 und dem Druckstück 21 angeordneten Abstützglied 42 mit einer Außenumfangsflache 43 und einer Radialschulter 44 gebildet, mit der ein Kupplungsglied 45 in Form eines radial einwärts vorgespannten Federarms bzw. mehrerer in Umfangsrichtung verteilter Federarme zusammenwirkt. Die Funktion der Lösehülse 35 gemäß Figur 1 wird von einem Stufenrand 46 am Ventilkolben 13 übernommen, wenn nach einer Panikbremsung , bei der es zum Einrasten des Kupplungsglieds 45 und zu seinem Zusammenwirken mit der Radialschulter 44 kommt, mit dem Bremspedal 11 auch der Ventilkolben 13 zurückgenommen wird und sich der Ventilkolben 13 entgegen der Bremsbetätigungsrichtung vom Abstützglied 42 abhebt. Dann läuft der Stufenrand 46 auf eine Schrägfläche 47 an der Innenseite des federnden Kupplungsglieds 45 auf und bringt das Kupplungsglied 45 außer Eingriff mit der Radialschulter 44.
Im übrigen entspricht die Wirkungsweise des Bremskraftverstärkers 40 derjenigen des Bremskraftverstärkers 1. Das gilt in gleicher Weise auch für die beiden nachfolgend beschriebenen Bremskraftverstärker, die in den Figuren 3 und 4 dargestellt sind.
Beim Bremskraftverstärker 50 gemäß Figur 3 ist eine magnetische Kupplungseinrichtung 51 vorgesehen. Diese umfaßt einen ringförmigen Permanentmagneten 52, statt dessen auch eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilten einzelnen gleichgepolten Magneten vorgesehen sein kann. Der Permanentmagnet 52 ist axial in Bremsbetätigungsrichtung weisend an einem Ringvorsprung 53 eines becherförmigen Abstützglieds 54 angebracht, welches das zylindrische vordere Ende 55 des Ventilkolbens 13 aufnimmt und mit einem hülsenförmigen Axialvorsprung 56, der das hintere Stielende des pilzförmigen Druckstücks 21 aufnimmt, im Steuergehäuse 6 verschiebbar gelagert ist und rückseitig am Druckstück 21 angreift. Dem Permanentmagneten 52 liegt mit Axialabstand ein Weicheisenring 57 gegenüber, der an einem Innenflansch 58 am vorderen Ende der Schiebehülse 18 angebracht ist.
Der Axialabstand zwischen dem Permanentmagneten 52 und dem Weicheisenring 57 und die Magnetstärke des Permanentmagneten 52 sind so bemessen, daß bei dem vorbeschriebenen Voreilen des Ventilkolbens 13 im Falle einer Panikbremsung der Weicheisenring 57 in den Wirkungsbereich des Permanentmagneten 52 kommt und an diesem anhaftet, so daß die Schiebehülse 18 magnetisch mit dem Abstützglied 54 gekoppelt und dadurch am Reaktionsglied 22 in Bremsbetätigungsrichtung abgestützt ist. Diese magnetische Kopplung wird erst wieder aufgehoben wenn nach einer Panikbremsung die Schiebehülse 18 durch das in Anlage am Verstärkergehäuse 2 zurückgefahrene Querglied 25 daran gehindert wird, zusammen mit dem Abstützglied 54 weiter zurückzufahren. Der Bremskraftverstärker 60 gemäß Figur 4 ist gleichfalls mit einer magnetischen Kupplungseinrichtung 61 versehen, die einen Permanentmagneten 62 und einen Weicheisenring 63 an der Schiebehülse 18 aufweist. Abweichend zur Ausführungsform gemäß Figur 3 ist jedoch kein gesondertes Abstützglied vorgesehen, vielmehr weist der Ventilkolben 13 ein vorderes Ende 64 auf, das der Form des Abstützglieds 54 in Figur 3 entspricht und die Abstützfunktion für die Schiebehülse 18 übernimmt, so daß das vordere Ende 64 des Ventilkolbens 13 als in diesen integriertes Abstützglied angesprochen werden kann.

Claims

Patentansprüche :
Bremskraftverstärker mit Panikbremsfunktion für Kraftfahrzeuge mit einem Verstärkergehäuse (2), dessen Innenraum durch eine bewegliche Zwischenwand (3) in eine Vakuumkammer (4) und eine Arbeitskammer (5) unterteilt ist, mit einem mit der Zwischenwand (3) verbundenen Steuergehäuse (6), in dem ein den Druck in der Arbeitskammer (5) steuerndes, mittels eines Eingangsglieds (10) betätigbares Steuerventil
(7) angeordnet ist, das einen an einer relativ zum Steuergehäuse (6) bewegbaren Schiebehülse (18) vorgesehenen Vakuum-Dichtsitz (17) zur Steuerung der Verbindung zwischen der Arbeitskammer (5) und der Vakuumkammer (4), einen an einem mit dem Eingangsglied (10) verbundenen Ventilkolben (13) ausgebildeten Atmosphären-Dichtsitz (14) zur Steuerung der Verbindung der Arbeitskammer (5) mit der Atmosphäre und einen mit den beiden Dichtsitzen (14, 17) zusammenwirkenden elastischen Ventilkörper
(8) aufweist, wobei eine schnelle Betätigung des Eingangsglieds (10) zum Überschreiten einer vorgegebenen Relativverschiebung zwischen dem voreilenden Ventilkolben (13) und dem nachlaufenden Steuergehäuse (6) und damit durch Abheben des Atmosphären-Dichtsitzes (14) vom Ventilkörper (8) zu einem sprunghaften Anstieg der Verstärkungskraft führt, die vom Steuergehäuse (6) auf ein Reaktionsglied (22) übertragen wird, auf das auch die vom Ventilkolben (13) über ein Druckstück (21) übertragene Bremskraft aufgebracht wird, und mit einer der Abstützung der Schiebehülse (18) in Bremsbetätigungsrichtung am Reaktionsglied (22) dienenden Kupplungseinrichtung (30, 40, 50, 60) , die reaktionsgliedseitig ein Abstützglied (31, 42, 54, 64) und schiebehülsenseitig ein Kupplungsglied (32; 45; 52, 57; 62, 63) aufweist, das durch die Relativverschiebung in Eingriff mit dem Abstützglied (31, 42, 54, 64) gebracht und durch Zurücknehmen des Ventilkolbens (13) entgegen der Bremsbetätigungsrichtung gelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützglied (31, 42, 54, 64) als die Bremskraft übertragendes Bauteil ausgeführt ist.
2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützglied (31, 42) als Rasthülse (20) ausgebildet ist, in die das Kupplungsglied (32, 45) federnd einrastet.
3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied (32, 45) von wenigstens einem radial auslenkbaren Federarm gebildet ist.
Bremskraftverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Federarm (32) als separates Teil an der Schiebehülse (18) angeordnet ist.
Bremskraftverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Federarm (45) einstückig mit der Schiebehülse (18) verbunden ist.
Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupplungsglied (32) eine Lösehülse (35) zugeordnet ist, die beim Zurücknehmen des Ventilkolbens (13) auf einen Anschlag (25) trifft und eine Relativbewegung gegenüber der Schiebehülse (18) ausführt und dadurch das Kupplungsglied (32) ausrastet.
Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupplungsglied
(45) eine Schrägfläche (47) zugeordnet ist, die durch Auflaufen beim Zurücknehmen des Ventilkolbens
(13) das Kupplungsglied (45) löst.
Bremskraftverstärker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfläche (47) am Kupplungsglied (45) angeordnet ist und mit einem Stufenrand (46) am Ventilkolben (13) zusammenwirkt.
Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnet (52, 62) zum Kuppeln des Abstützglieds (54, 64) und des Kupplungsglieds (52, 57; 62, 63) vorgesehen ist.
10. Bremskraftverstärker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (52, 62) ein Permanentmagnet ist.
11. Bremskraftverstärker nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (52, 62) am Abstützglied (54, 64) befestigt ist.
12. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied (52, 57; 62, 63) wenigstens ein magnetisch anziehbares Bauteil (57, 63) aufweist, das an der Schiebehülse (18) angebracht ist.
13. Bremskraftverstärker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisch anziehbare Bauteil (57, 63) ein dem Magneten (52, 62) axial gegenüberliegender Weicheisenring ist
14. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützglied (64) vom einstückig angeformten vorderen Ende (64) des Ventilkolbens (13) gebildet ist.
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