DE19750514A1 - Brake force amplification device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Bremskraftübersetzungsvorrich tung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem betätigbaren Eingangsglied, einem Ausgangsglied zur Beaufschlagung ins besondere eines Hauptbremszylinders mit einer Verstärkungs kraft und mit einem in einem Steuergehäuse angeordneten Steuerventil zur Regelung der Verstärkungskraft, wobei im Bereich eines Reaktionsglieds ein axial bewegbares Druck stück vorgesehen ist, welches sich an dem Eingangsglied oder dem Steuergehäuse abstützt und dadurch eine Änderung des Kraftübersetzungsverhältnis ermöglicht.The invention relates to a braking force transmission device device, in particular for motor vehicles with an actuatable Input link, an output link to act upon special of a master cylinder with a reinforcement force and with a arranged in a control housing Control valve for regulating the amplifying force, wherein in Area of a reaction member an axially movable pressure piece is provided, which is located on the input member or supports the control housing and thereby a change of the power transmission ratio enables.
Eine derartige Bremskraftübersetzungsvorrichtung ist z. B. aus der EP 705 190 B1 bekannt. Ein Ventilkolben der Vorrich tung steht in Wirkverbindung mit einem federnd vorgespannten Druckstück, welches zusammen mit dem Ventilkolben axial in Richtung eines Reaktionsglied bewegbar ist. Sobald eine be stimmte, vorgegebene Eingangskraft vorliegt, welche die Vor spannkraft der auf das Druckstück wirkenden Feder überwin det, schlägt das Druckstück an dem Steuergehäuse an und überträgt einen Kraftanteil auf das Reaktionsglied, so daß es zu einer Veränderung des wirksamen Flächenverhältnisses und mit dieser Maßnahme zu einer Änderung der Verstärker kennlinie kommt. Schließlich ist das Druckstück formschlüs sig mit dem Steuergehäuse gekoppelt. Dies bedeutet, daß der Fahrer in dem Betriebsbereich oberhalb der vorgegebenen Ein gangskraft für eine Steigerung der Bremskraft weniger Fuß kraft aufwenden muß, als dies in dem Betriebsbereich unter halb der vorgegebenen Eingangskraft notwendig ist. Die Ände rung der Kennlinie ist also abhängig von der herrschenden Eingangskraft (Fußkraft).Such a brake force transmission device is e.g. B. known from EP 705 190 B1. A Vorrich valve piston device is operatively connected to a spring-loaded Pressure piece, which together with the valve piston axially in Direction of a reaction member is movable. Once a be agreed, predetermined input force is present, which is the pre tension of the spring acting on the pressure piece overcomes det, the pressure piece on the control housing strikes and transmits a force component to the reaction member, so that there is a change in the effective area ratio and with this measure to change the amplifier characteristic comes. Finally, the pressure piece is form-fitting sig coupled to the control housing. This means that the Driver in the operating area above the specified on gait force for an increase in braking force less feet must exert force than this in the operating area below half of the specified input force is necessary. The change The characteristic curve depends on the prevailing one Input force (foot force).
Die bekannte Bremskraftübersetzungsvorrichtung bietet dem Fahrzeugführer ein unkomfortables Funktionsverhalten. Dies liegt darin begründet, daß die Übergänge zwischen den ver schiedenen Verstärkungskennlinien störend wirken und die Dosierung der Bremskraft erschweren. Ferner muß bei einer Notbremsung immer erst eine bestimmte Fußkraft überschritten werden, bis die Bremskraftübersetzungsvorrichtung ein erhöh tes Verstärkungsverhältnis zur Verfügung stellt. Es kann somit wertvolle Zeit verstreichen, bis die vorbestimmte Ein gangskraft aufgebaut ist. Bei einer Notbremsung ist es wich tig, die Bremskraft schnell und ohne unnötigen Zeitverlust bereitzustellen, denn jede Verzögerung ist mit einer Verlän gerung des Bremsweges verbunden. Andererseits wird die er höhte Verstärkungskraft bei der bekannten Bremskraftüberset zungsvorrichtung auch zur Verfügung gestellt, wenn die Ein gangskraft nur geringfügig oberhalb des vorgegebenen Kraft-Schwell wertes ist und die erhöhte Verstärkungskraft grund sätzlich nicht notwendig wäre.The known braking force transmission device offers that Driver an uncomfortable functional behavior. This is based on the fact that the transitions between the ver different reinforcement characteristics and the Difficulty metering the braking force. Furthermore, one Emergency braking always exceeds a certain foot force until the brake force transmission device increases provides amplification ratio. It can Valuable time therefore passes until the predetermined on power is built up. It is important in the event of an emergency stop the braking force quickly and without unnecessary loss of time to provide, because every delay is with an extension reduced braking distance. On the other hand, he will increased amplification force in the known braking force tion device also provided when the A power only slightly above the specified force threshold is valuable and the increased reinforcing force is the reason would also not be necessary.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Brems kraftübersetzungsvorrichtung bereitzustellen, welche eine erhöhte Verstärkung nur in den Fällen ermöglicht, in denen diese von dem Kraftfahrzeugführer nachgefragt wird und die auf einer möglichst einfachen, kostengünstigen Sensierung der Bremsbetätigungsgeschwindigkeit basiert, so daß unmit telbar, nach überschreiten einer vorbestimmten Betätigungs geschwindigkeit, ohne zeitliche Verzögerung, eine maximale Verstärkungskraft bereitgestellt werden kann. Mit anderen Worten soll die Betätigungsgeschwindigkeit, mit der bei spielsweise ein Bremspedal niedergetreten wird, als Kriteri um zur Veränderung des Verstärkungsverhältnisses herangezo gen werden. Ferner soll die Bremskraftübersetzungsvorrich tung ein komfortables, insbesondere gut regelbares Betriebs verhalten aufweisen.The object of the present invention is therefore a brake To provide power transmission device, which a allows increased gain only in those cases where this is demanded by the driver and the based on a simple, inexpensive sensation the brake actuation speed is based, so that immit telbar, after exceeding a predetermined actuation speed, without delay, a maximum Reinforcing force can be provided. With others Words should indicate the actuation speed with which for example, a brake pedal is depressed as a criterion to change the gain ratio be. Furthermore, the braking force transmission device is intended a comfortable, especially well-regulated operation exhibit behavior.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Druckstück für eine Vergrößerung der Verstärkung in Abhän gigkeit von einer Relativbewegung zwischen dem Eingangsglied und dem Ausgangsglied oder diesen zugeordneten Bauteilen mittels einer Kupplungsvorrichtung mit dem Steuergehäuse lösbar verbindbar ist. Ein maßgeblicher Vorteil der Erfin dung ist, daß das Auslösekriterium auf der relativen Ver schiebungsgeschwindigkeit zwischen Ventilkolben und Steuer gehäuse basiert.This object is achieved in that the Pressure piece for increasing the reinforcement in depend ability of a relative movement between the input member and the output member or components associated therewith by means of a coupling device with the control housing is releasably connectable. A significant advantage of the Erfin is that the trigger criterion on the relative Ver sliding speed between valve piston and control housing based.
Die erfindungsgemäße Bremskraftübersetzungsvorrichtung er laubt also in vorteilhafter Weise eine lösbare Kupplung des Steuergehäuses mit dem Druckstück, wenn das Eingangsglied mit großer Geschwindigkeit betätigt wird und deshalb eine Relativbewegung zwischen dem Eingangsglied und dem Ausgangs glied bzw. diesen zugeordneten, dem Fachmann grundsätzlich geläufigen, Bauteilen eintritt. Folglich bietet sich die Möglichkeit, das Übersetzungsverhältnis mechanisch auf Basis der Betätigungsgeschwindigkeit zu beeinflussen.The braking force transmission device according to the invention thus advantageously a releasable coupling of the Control housing with the pressure piece when the input member is operated at high speed and therefore one Relative movement between the input member and the output member or assigned to this, the expert in principle familiar, components occurs. Hence the Possibility to base the gear ratio mechanically to influence the actuation speed.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist dem Druckstück ein an dem Steuergehäuse angelegtes Kupplungselement zuge ordnet, welches formschlüssig sowie lösbar an dem Druckstück angreift. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Steuerorgan einstückig mit dem Kupplungselement ausge bildet.In an advantageous embodiment, the pressure piece a clutch element applied to the control housing arranges which form-fitting and releasable on the pressure piece attacks. According to the embodiment of the invention a control unit made in one piece with the coupling element forms.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein separates Steuerorgan mit einer Steuerfläche versehen und weist einen Sperrabschnitt auf, welcher Sperrabschnitt in einer ersten Schaltstellung des Steuerorgans in einen Kanal für das Kupplungselement eingreift und in einer zweiten Schaltstellung den Kanal für das Kupplungselement freigibt. Die Funktionstrennung zwischen Steuerung (Steuerorgan) und Kupplung (Kupplungselement) besitzt einige Vorteile. Einer seits führt sie zu einer besonders betriebssicheren Funk tion, weil dadurch ausgeschlossen wird, daß das Kupplungs element in einer Zwischenstellung verkantet. Andererseits läßt sich die gesamte Vorrichtung dadurch in Hinblick auf Toleranzen einfacher herstellen.In a further embodiment of the invention is a separate control member with a control surface and has a locking section, which locking section in a first switching position of the control member in a channel engages for the coupling element and in a second Switch position releases the channel for the coupling element. The separation of functions between control (control body) and Coupling (coupling element) has several advantages. One on the one hand, it leads to a particularly reliable radio tion, because it excludes that the clutch element tilted in an intermediate position. On the other hand the entire device can be viewed in terms of Making tolerances easier.
Weitere Abwandlungen der Erfindung gehen aus den Unteran sprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung und der Zeich nung hervor. Die Erfindung wird in der nachfolgenden Be schreibung anhand von vier Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. In der Zeich nung zeigt:Further modifications of the invention can be found in the subordinate sayings in connection with the description and the drawing development. The invention is described in the following Be writing based on four exemplary embodiments, which in the Drawing are shown, explained in more detail. In the drawing shows:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Bremskraftüberset zungsvorrichtung im Längsschnitt, teilweise wegge brochen in der Normalbremsstellung; Fig. 1 shows a first embodiment of the braking force translation device in longitudinal section, partially broken off in the normal braking position;
Fig. 2 die Bremskraftübersetzungsvorrichtung gemäß Fig. 1 in der aktiven Notbremsstellung; FIG. 2 shows the braking force transmission device according to FIG. 1 in the active emergency braking position;
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremskraftübersetzungsvorrichtung in Normalbremsstellung; Fig. 3 shows a second embodiment of the braking force boosting device of the invention in the normal braking position;
Fig. 4 Bremskraftübersetzungsvorrichtung gemäß Fig. 3 in aktiver Notbremsstellung; FIG. 4 braking force transmission device according to FIG. 3 in the active emergency braking position;
Fig. 5 eine dritte Ausführungsform der Bremskraftüberset zungsvorrichtung mit einem separaten Steuerorgan; Fig. 5 shows a third embodiment of the braking force transmission device with a separate control member;
Fig. 6 ein viertes Ausführungsbeispiel der Bremskraftüber setzungsvorrichtung und Fig. 6 shows a fourth embodiment of the braking force transmission device and
Fig. 7 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 in aktiver Not bremsstellung. Fig. 7, the embodiment of FIG. 6 in the active emergency braking position.
Die in der Figur gezeichnete Steuereinheit einer Bremskraft übersetzungsvorrichtung 1 dient zur Steuerung und Regelung des Übersetzungsverhältnisses in einer Kraftfahrzeugbrems anlage. Die Bremskraftübersetzungsvorrichtung 1 umfaßt dar über hinaus ein nicht gezeichnetes Verstärkergehäuse, wel ches durch eine nicht gezeigte axial bewegliche Wand in eine Unterdruckkammer und in eine Arbeitskammer unterteilt ist. Die bewegliche Wand besteht aus einem Membranteller und ei ner daran anliegenden flexiblen Membran, die an einem äuße ren Umfang des Membrantellers und dem Verstärkergehäuse eine Rollmembran als Abdichtung bildet. Weiterhin umfaßt die Bremskraftübersetzungsvorrichtung als Eingangsglied 2 eine Betätigungsstange und als Ausgangsglied 3 eine Druckstange, welche beispielsweise auf einen nicht gezeichneten hydrau lischen Hauptbremszylinder wirkt. Ein durch das Eingangs glied 2 betätigbares Steuerventil 4 ist in einem, in dem Verstärkergehäuse abgedichtet geführten, die bewegliche Wand tragenden Steuergehäuse 5 untergebracht und besteht aus ei nem am Steuergehäuse 5 ausgebildeten ersten Dichtsitz 6, einem an einem mit dem Eingangsglied 2 verbundenen Ventil kolben 7 ausgebildeten zweiten Dichtsitz 8 sowie einem mit beiden Dichtsitzen 6, 8 zusammenwirkenden, in dem Steuerge häuse 5 abgedichtet angeordneten, in einem Führungsteil 20 geführten Ventilkörper 9, der mittels einer sich am Füh rungsteil 20 abstützenden Ventilfeder 21 gegen die Ventil sitze 6, 8 gedrückt wird. Die Arbeitskammer ist mit der Un terdruckkammer über einen seitlich im Steuergehäuse 5 ver laufenden Kanal 22 verbindbar.The control unit of a braking force transmission device 1 shown in the figure is used to control and regulate the transmission ratio in a motor vehicle brake system. The braking force transmission device 1 further comprises a booster housing, not shown, which is divided into a vacuum chamber and a working chamber by an axially movable wall, not shown. The movable wall consists of a membrane plate and egg ner attached flexible membrane, which forms a roller membrane as a seal on an outer circumference of the membrane plate and the amplifier housing. Furthermore, the braking force transmission device includes an actuating rod as the input member 2 and a push rod as the output member 3 , which acts, for example, on a hydraulic master cylinder, not shown. A by the input member 2 operable control valve 4 is housed in a, in the amplifier housing sealed, the movable wall supporting control housing 5 and consists of egg nem formed on the control housing 5 first sealing seat 6 , a piston connected to an input member 2 valve 7th formed second sealing seat 8 and arranged sealed with two sealing seats 6, 8 cooperating housing in the Steuerge 5 a guided in a guide part 20 of the valve body 9, which seats against the valve by means of a supported on Füh approximately part 20 valve spring 21 is 6 pressed, 8 . The working chamber can be connected to the underpressure chamber via a channel 22 running laterally in the control housing 5 .
Die Bremskraft wird über ein stirnseitig an einem Vorderteil 23 des Steuergehäuses 5 anliegendes gummielastisches Reak tionsglied 24 übertragen. Der Kraftfluß erfolgt weiter über die als Ausgangsglied 3 wirkende Druckstange mit dem Kopf flansch 25 auf einen Betätigungskolben eines nicht gezeich neten Hauptbremszylinders der Kraftfahrzeugbremsanlage, wel cher vorzugsweise an der unterdruckseitigen Verstärkergehäu sehälfte angebracht ist. The braking force is transmitted via an end face to a front part 23 of the control housing 5 rubber-elastic reaction member 24 . The power flow continues through the acting as an output member 3 push rod with the head flange 25 on an actuating piston of a master cylinder of the motor vehicle brake system, which is preferably not attached to the vacuum-side amplifier housing half.
Eine in der Zeichnung nicht dargestellte Rückstellfeder, die sich an der unterdruckseitigen Stirnwand des Verstärkerge häuses abstützt, hält die bewegliche Wand in der Ausgangs stellung. Außerdem ist eine zweite Druckfeder bzw. Betäti gungsstangenrückstellfeder 26 vorgesehen, die einerseits indirekt an der Betätigungsstange und andererseits am Füh rungsteil 20 abgestützt ist und deren Kraft für eine Vor spannung des Ventilkolbens 7 bzw. seines Dichtsitzes 8 ge genüber dem Ventilkörper 9 sorgt.A return spring, not shown in the drawing, which is supported on the vacuum-side end wall of the amplifier housing keeps the movable wall in the starting position. In addition, a second compression spring or actuation rod return spring 26 is provided, which is supported on the one hand indirectly on the actuating rod and on the other hand on the guide part 20 and whose force ensures a voltage before the valve piston 7 or its sealing seat 8 compared to the valve body 9 .
Um die Arbeitskammer bei der Betätigung des Steuerventils 4 mit der Atmosphäre verbinden zu können, ist schließlich im Steuetgehäuse 5 ein annähernd radial verlaufender Kanal 27 ausgebildet. Die Rückkehrbewegung des Ventilkolbens 7 am Ende eines Bremsvorganges wird dabei durch ein Querglied 28 begrenzt, das sich, wie in der Figur dargestellt, im Abstand zu einem an dem Verstärkergehäuse ausgebildeten Anschlag 29 befindet.In order to be able to connect the working chamber to the atmosphere when the control valve 4 is actuated, an approximately radially extending channel 27 is finally formed in the control housing 5 . The return movement of the valve piston 7 at the end of a braking process is limited by a cross member 28 which, as shown in the figure, is at a distance from a stop 29 formed on the booster housing.
Wie der Zeichnung weiter zu entnehmen ist, weist der Ventil körper 9 eine mit den beiden Dichtsitzen 6, 8 zusammenwirken de ringförmige Dichtfläche 30 auf, die mittels einer metal lischen Versteifungsscheibe 31 versteift ist und mit mehre ren axialen Durchlässen 32 versehen ist. Außerdem weist der Ventilkörper 9 eine radial innen ausgebildete Dichtlippe 33 sowie eine radial außen ausgebildete zweite Dichtlippe 34 auf, die im montierten Zustand des Ventilkörpers 9 im Steu ergehäuse 5 an dem vorhin erwähnten, den Ventilkörper 9 füh renden Führungsteil 20 dichtend anliegen, so daß im Steuer gehäuse 5 ein pneumatischer Raum 35 begrenzt ist. Die durch die Durchlässe 32 und Öffnungen in der Dichtfläche 30 ge bildeten, näher nicht bezeichneten Strömungskanäle verbinden den pneumatischen Raum 35 mit einem durch die Dichtsitze 6, 8 begrenzten Ringraum 36, in den der oben erwähnte Kanal 27 mündet, so daß der auf der der Dichtfläche 30 abgewandten Seite des Ventilkörpers 9 ausgebildeten pneumatische Raum 35 ständig mit der Arbeitskammer in Verbindung steht und am Ventilkörper 9 ein Druckausgleich stattfindet.As can be seen from the drawing, the valve body 9 has a cooperating with the two sealing seats 6 , 8 de annular sealing surface 30 which is stiffened by means of a metallic stiffening washer 31 and is provided with several axial passages 32 . In addition, the valve body 9 has a radially inner sealing lip 33 and a radially outer second sealing lip 34 which in the assembled state of the valve body 9 in the control housing 5 on the previously mentioned valve body 9 leading guide part 20 sealingly abut so that in Control housing 5, a pneumatic space 35 is limited. The through the passages 32 and openings in the sealing surface 30 ge, unspecified flow channels connect the pneumatic space 35 with a by the sealing seats 6 , 8 limited annular space 36 into which the above-mentioned channel 27 opens, so that the on the Sealing surface 30 facing away from the valve body 9 formed pneumatic space 35 is constantly in communication with the working chamber and a pressure equalization takes place on the valve body 9 .
Die beschriebene Anordnung ermöglicht demnach eine Verringe rung der Differenz zwischen der Ansprechkraft der Brems kraftübersetzungsvorrichtung und der am Ventilkolben 7 wir kenden Rückstellkraft in dem Sinne, daß bei einer gleich bleibenden Ansprechkraft eine Erhöhung der Rückstellkraft oder bei einer gleichbleibenden Rückstellkraft eine Verrin gerung der Ansprechkraft möglich ist.The arrangement described therefore allows a reduction of the difference between the response force of the brake force translation device and the restoring force we effect on the valve piston 7 in the sense that with a constant response force an increase in the restoring force or with a constant restoring force a reduction in the response force is possible .
Wie Fig. 1 weiter eindeutig erkennen läßt, ist der Ventil kolben 7 an seinem reaktionsgliedseitigen Ende 37 zweiteilig ausgebildet und verfügt über ein axial relativ zu dem Ven tilkolben 7 bewegbares Druckstück 10 in Form einer Buchse, welche zusammen mit dem Ventilkolben 7 in Richtung Re aktionsglied 24 bewegbar ist. Zu diesem Zweck ist der Ven tilkolben 7 mit einer Schulter 11 zur Anlage an einer Stufe 12 des Druckstücks 10 versehen. Wie die Figur beispielsweise verdeutlicht, sind Schulter 11 und Stufe 12 derart ausge bildet, daß axial in Richtung Reaktionsglied 24 eine form schlüssige Mitnahme bzw. Abstützung des Druckstücks 10 an dem Ventilkolben 7 erfolgt. Eine Mitnahme des Druckstücks 10 durch den Ventilkolben 7 in die entgegengesetzte Richtung, also von dem Reaktionsglied 24 weg, ist nicht möglich. In der gezeichneten Normalbremsstellung beaufschlagt das Druck stück 10 das Reaktionsglied 24 mit ihrer Stirnseite 13 und zwar zusätzlich zu der reaktionsgliedseitigen Kontaktfläche 14 des Ventilkolbens 7. An dem, dem Reaktionsglied abgewand ten Ende des Druckstücks 10 befindet sich eine nach radial außen weisende, ringförmig umlaufende Stufe 15 zum Eingriff eines Kupplungselementes 16. Bei dem Ausführungsbeispiel ist das Kupplungselement 16 als radial bewegbarer Schieber aus gebildet, welcher durch eine radial wirksame Druckfeder 38 radial in Richtung Druckstück 10 elastisch vorgespannt ist. Gemäß Fig. 1 dient das Kupplungselement 16 zugleich als Steuerorgan und besitzt an seinem druckstückseitigen Ende eine Steuerfläche 17, die zeichnungsgemäß auf dem radialen Umfang 39 des Druckstücks 10 aufliegt. Der Zeichnung ist ferner zu entnehmen, daß in der Normalbremsstellung eine Überdeckung ü vorliegt, mit der die Steuerfläche 17 am Um fang 39 aufliegt. Folglich ist die Relativbewegung zwischen dem Ventilkolben 7 und dem Steuergehäuse 5 nicht aus reichend, damit das Kupplungselement 16 in die Stufe 15 ein greift und es dadurch zu einer formschlüssigen Kraftüber tragung zwischen Steuergehäuse 5 und Druckstück 10 kommt.As can be clearly seen in Fig. 1, the valve piston 7 is formed in two parts at its reaction member end 37 and has an axially movable relative to the Ven tilkolben 7 thrust member 10 in the form of a sleeve, which together with the valve piston 7 in the direction of Re action member 24 is movable. For this purpose, the Ven tilkolben 7 is provided with a shoulder 11 to rest on a step 12 of the pressure member 10 . As the figure illustrates, for example, shoulder 11 and step 12 are formed such that axially in the direction of the reaction member 24 there is a positive entrainment or support of the pressure piece 10 on the valve piston 7 . It is not possible for the pressure piece 10 to be taken along by the valve piston 7 in the opposite direction, ie away from the reaction member 24 . In the drawn normal braking position, the pressure applied to piece 10, the reaction member 24 with its end face 13 in addition 7 to the reaction member side contact surface 14 of the valve piston at the, the reaction member abgewand th end of the thrust member 10 is a radially outwardly facing, annularly circumferential step 15 for engaging a coupling element 16. In the exemplary embodiment, the coupling element 16 is formed as a radially movable slide, which is elastically biased radially in the direction of the pressure piece 10 by a radially effective compression spring 38 . Referring to FIG. 1, the coupling element 16 also serves as a control member and has at its pressure-side end a control surface 17, which according to the drawing rests on the radial periphery 39 of the pressure piece 10. The drawing also shows that in the normal braking position there is an overlap with which the control surface 17 rests at order 39 . Consequently, the relative movement between the valve piston 7 and the control housing 5 is not sufficient, so that the coupling element 16 engages in the stage 15 and this results in a positive force transmission between the control housing 5 and the pressure piece 10 .
Bei der in Fig. 2 verdeutlichten Funktionsstellung wurde das Eingangsglied 2 zusammen mit dem Ventilkolben 7 derart schnell in Richtung Reaktionsglied 24 beschleunigt, daß es zu einer Relativbewegung zwischen dem Ventilkolben 7 und dem Steuergehäuse 5 kommt, bei der das Kupplungselement 16 form schlüssig in die Stufe 15 des Druckstücks 10 eingreift, so daß es zu der beschriebenen Kraftübertragung kommt. Durch diese Maßnahme wird es ermöglicht, daß eine Verstärkungs kraft, welche vermittels der beweglichen Wand auf das Steu ergehäuse einwirkt, über das Druckstück 10 und dessen Stirn seite 13 auf das Reaktionsglied 24 gelenkt wird. Folglich wirkt die gesamte Verstärkungskraft über das Druckstück 10 auf das Reaktionsglied 24. Der Lösevorgang der Kraftüber tragung geschieht wie folgt. Zunächst wird das Eingangsglied 2 durch den Fahrer axial von dem Reaktionsglied 24 wegbe wegt. Durch diese Maßnahme wird der zweite Dichtsitz 8 in Richtung Schließstellung bewegt und gleichzeitig der erste Dichtsitz 6 geöffnet, wodurch die Arbeitskammer mit der Va kuumkammer verbunden wird. Folglich entfällt die Druckdiffe renz an der beweglichen Wand und das Steuergehäuse 4 wird infolge Federkraft in die unbetätigte Stellung verschoben. In the functional position illustrated in Fig. 2, the input member 2 together with the valve piston 7 was accelerated so quickly in the direction of the reaction member 24 that there is a relative movement between the valve piston 7 and the control housing 5 , in which the coupling element 16 form-fitting in the stage 15 of the pressure piece 10 engages, so that it comes to the power transmission described. This measure enables a reinforcing force, which acts by means of the movable wall on the control housing, is directed via the pressure piece 10 and its end face 13 onto the reaction member 24 . Consequently, the entire reinforcing force acts on the pressure member 10 on the reaction member 24. The release process of the force transmission takes place as follows. First, the input member 2 is moved axially away from the reaction member 24 by the driver. This measure moves the second sealing seat 8 in the direction of the closed position and at the same time opens the first sealing seat 6 , whereby the working chamber is connected to the vacuum chamber. Consequently, the pressure difference is eliminated on the movable wall and the control housing 4 is moved as a result of spring force into the unactuated position.
Infolge dessen entfällt an dem Kupplungselement 16 auch die von dem Steuergehäuse 5 aufgebrachte Axialkraft. Ferner wird das Löseglied 18 mit seiner Keilfläche außer Eingriff ge bracht.As a result, the axial force applied by the control housing 5 is also eliminated on the coupling element 16 . Furthermore, the release member 18 is brought out of engagement with its wedge surface.
Der Aufbau und die Funktionsweise der Bremskraftüberset zungsvorrichtung gemäß Fig. 3 stimmt mit Ausnahme von Ein zelheiten der Kupplungsvorrichtung mit den Fig. 1 und 2 überein. Entsprechend sind für übereinstimmende Bauteile die gleichen Bezugsziffern und zusätzlich ein Strich verwendet worden. Wie zu ersehen ist, handelt es sich bei dem Kupp lungselement 40 um einen scheibenförmigen Körper, welcher in radialer Richtung dehnbar ausgebildet ist und zusätzlich unter der Wirkung eines einen Mantel 41 des Kupplungselemen tes 40 umgreifenden Federelementes 42 steht. Aufgrund der einwirkenden Federkraft steht das Kupplungselement 40 stän dig in dem Bestreben, möglichst weit nach radial innen in Richtung Ventilkolben 7 zu gelangen, also einen möglichst geringen Umfang aufzuweisen. Wie die Figur beispielhaft zeigt, besitzt das Kupplungselement 40 eine Nut 43, in der sich das Federelement 42, welches in vorteilhafter Weise als Gummi- oder Kunststoffring ausgebildet ist, befindet. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, ist das Druckstück 10' bewegbar auf dem vorderen Ende 37' des Ventilkolbens 7' angeordnet und verfügt an seinem, dem Reaktionsglied 24' abgewandten Ende über einen Bund 44. Schließlich verfügt das Kupplungselement 40 an seinem, dem Reaktionsglied 24' zu gewandten Ende über eine radial umlaufende Nut 45 zum An griff an dem Bund 44. Wie eindeutig zu ersehen ist, besteht in der gezeichneten Normalbremsstellung ausreichend Überdec kung zwischen einer Steuerfläche des Kupplungselementes 40 und dem Umfang des Kupplungselementes 40, so daß es zu kei ner Kraftübertragung zwischen Kupplungselement 40 und Steu ergehäuse 5' kommt. Aus der Figur ist ferner ein Löseglied 46 zu ersehen, welches ringförmig ist und in axialer Rich tung bewegbar zwischen einem Durchbruch in dem Steuergehäuse und einer zylindrischen Außenfläche des Ventilkolbens 7 be wegbar geführt ist. An seinem reaktionsgliedseitigen Ende ist eine konische Austreibfläche 47 vorgesehen, welche in Kontakt steht mit einer ebenfalls konisch geformten Gegen fläche 48 an dem Kupplungselement 40. Der Verriegelungs- und Entriegelungsmechanismus wird nachstehend beschrieben.The structure and mode of operation of the braking force transmission device according to FIG. 3, with the exception of individual details of the coupling device, correspond to FIGS . 1 and 2. Accordingly, the same reference numbers and a dash have been used for matching components. As can be seen, it is in the hitch be element 40 is a disc-shaped body which is expandable in the radial direction and additionally under the action of a jacket 41 of the coupling elements 40 embracing spring element 42 . Due to the acting spring force, the coupling element 40 is constantly dig in the effort to get as far radially inward towards the valve piston 7 , that is, to have the smallest possible extent. As the figure shows by way of example, the coupling element 40 has a groove 43 in which the spring element 42 , which is advantageously designed as a rubber or plastic ring, is located. As with the embodiment shown in Fig. 1, the pressure member is 'arranged and has at its, the reaction member 24' 10 'movable on the front end 37' of the valve piston 7 facing away from the end via a collar 44. Finally, the coupling element has 40 at its, the reaction member 24 'facing end by a radially encircling groove 45 picked up on to the collar 44. as is clearly seen, there is in the drawn normal braking position sufficiently Überdec effect between a control surface of the coupling element 40 and the periphery of the coupling element 40 so that there is no power transmission between coupling element 40 and control housing 5 '. From the figure, a release member 46 can also be seen, which is ring-shaped and movable in the axial direction between an opening in the control housing and a cylindrical outer surface of the valve piston 7 be guided to be movable. At its end on the reaction member side, a conical expulsion surface 47 is provided, which is in contact with a likewise conically shaped counter surface 48 on the coupling element 40. The locking and unlocking mechanism is described below.
Wie Fig. 4 verdeutlicht, befindet sich die Bremskraftüber setzungsvorrichtung in einer Position, in der die maximale Verstärkungskraft über das Druckstück 10' auf das Reaktions glied 24' übertragen wird. Die Figur läßt ferner erkennen, daß das Kupplungselement 40 mit seiner Nut 45 hinter den Bund 44 des Druckstücks 10 greift und auf diese Art und Wei se eine Kraftübertragung von dem Steuergehäuse 5' über das Druckstück 10' auf das Reaktionsglied 24' gewährleistet. Dies wurde dadurch erreicht, daß das Eingangsglied 2' mit großer Geschwindigkeit niedergetreten wurde, so daß es zu einer Relativbewegung zwischen dem Ventilkolben 7' und dem Steuergehäuse 5' gekommen ist und infolge dessen die an der Steuerfläche 17' vorliegende Überdeckung aufgebraucht ist und es infolge der nach radial innen wirkenden Kraft der Feder 42 zu einem Einschnappen des Kupplungselementes 40 kommt. In dieser Stellung liegt das Löseglied 46 mit seinem Endstück 49 an dem Querglied 28 an und zwischen der Aus treibfläche 47 und der zugeordneten Gegenfläche 48 befindet sich Spiel. Der Lösevorgang geschieht wie folgt. Das Ein gangsglied 2 wird zurückgezogen, so daß die Pressung auf das Reaktionsglied 24' zurückgenommen wird und der erste Dicht sitz 6 zur Durchströmung freigegeben wird. Ferner wird der Dichtsitz 8 geschlossen, so daß die Arbeitskammer wie auch die Vakuumkammer evakuiert wird und an der beweglichen Wand die Druckdifferenz zum Erliegen kommt. Unter der Wirkung der zurücktreibenden Feder wird das Steuergehäuse 5' zurückge schoben, bis das Löseglied 46 mit seinem Endstück 49 zur Anlage an dem Querglied 28 kommt und infolge dessen axial abgestützt ist. Gleichzeitig preßt das zurücktretende Steu ergehäuse 5' das Kupplungselement 40 mit seiner Gegenfläche 48 auf die Austreibfläche 47 mit der Folge, daß das Kupp lungselement 40 bestrebt ist, entlang der sich ihm darbie tenden schiefen Ebene nach radial außen aufgedehnt zu wer den, bis die Nut 45 den Bund 44 freigibt und infolge dessen die Kraftübertragung gelöst wird. Schließlich gleitet das Kupplungselement 40 mit seiner Steuerfläche 17' auf den Um fang des Druckstücks 10' und somit in seine Ruheposition.As illustrated in FIG. 4, the braking force transmission device is in a position in which the maximum amplifying force is transmitted to the reaction member 24 'via the pressure element 10 '. The figure also shows that the coupling element 40 engages with its groove 45 behind the collar 44 of the pressure member 10 and in this way ensures a power transmission from the control housing 5 'via the pressure member 10 ' to the reaction member 24 '. This has been achieved in that the input member 2 'has been depressed at high speed so that there has been a relative movement between the valve piston 7 ' and the control housing 5 'and as a result the overlap present on the control surface 17 ' has been used up and consequently the force of the spring 42 acting radially inwards causes the coupling element 40 to snap. In this position, the release member 46 rests with its end piece 49 on the cross member 28 and between the drive surface 47 and the associated counter surface 48 there is play. The release process is as follows. The one input member 2 is withdrawn so that the pressure on the reaction member 24 'is withdrawn and the first sealing seat 6 is released for flow. Furthermore, the sealing seat 8 is closed, so that the working chamber and the vacuum chamber are evacuated and the pressure difference on the movable wall comes to a standstill. Under the action of the returning spring, the control housing 5 'is pushed back until the release member 46 comes with its end piece 49 to bear against the cross member 28 and is axially supported as a result. At the same time, the resigning control housing 5 'presses the coupling element 40 with its counter surface 48 onto the expulsion surface 47, with the result that the coupling element 40 strives to be extended radially outward along the darbie inclined plane to him until the groove 45 releases the collar 44 and as a result of which the power transmission is released. Finally, the coupling element 40 slides with its control surface 17 'to the catch of the pressure piece 10 ' and thus into its rest position.
Das in Fig. 5 gezeigte dritte Ausführungsbeispiel unter scheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 durch ein separates Steuerorgan 50. Wie die Figur zeigt, ist das Steuerorgan 50 ringförmig und radial am Umfang des Druck stücks 10'' angeordnet. Es ist ferner mit einer Druckfeder 51 federnd vorgespannt und greift mit einem Vorsprung 52 in einen Kanal 53 für das Kupplungselement 54 ein. Folglich versperrt das Steuerorgan 50 mit seinem Vorsprung 52 den Weg des Kupplungselementes 54. Schließlich ist das Steuerorgan 50 mit einem Anschlag 55 versehen, an dem das Druckstück 10'' mit seinem Ringbund 56 angreifen kann. Der Kupplungsvorgang geschieht wie folgt. Bei besonders schneller Betätigung des Eingangsglieds 2 bewegt sich der Ventilkolben 7'' zusammen mit dem Druckstück 10'' in Richtung Reaktionsglied 24'' und deformiert dieses, bis es zur Anlage des Ringbunds 56 an dem Anschlag 55 des Steuerorgans 50 kommt und dieses entgegen der Kraft der Druckfeder 51 in Richtung Reaktionsglied 24 bewegt wird, so daß der Vorsprung 52 den Kanal 53 freigibt und das Kupplungselement 54 mit seiner Nut 57 hinter den Anschlag 55 schnappt und dadurch eine Kraftübertragung von dem Steuergehäuse 5'' über das Kupplungselement 54 auf das Druckstück 10'' und das Reaktionsglied 24'' gewährleistet. Der Lösevorgang geschieht wie bei dem vorstehenden Ausführungs beispiel beschrieben.The third exemplary embodiment shown in FIG. 5 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 3 by a separate control member 50. As the figure shows, the control member 50 is arranged annularly and radially on the circumference of the pressure piece 10 ″. It is also resiliently biased with a compression spring 51 and engages with a projection 52 in a channel 53 for the coupling element 54 . Consequently, the control member 50 blocks the path of the coupling element 54 with its projection 52. Finally, the control member 50 is provided with a stop 55 , on which the pressure piece 10 ″ can engage with its collar 56 . The coupling process is as follows. When the input member 2 is actuated particularly quickly, the valve piston 7 ″ moves together with the pressure piece 10 ″ in the direction of the reaction member 24 ″ and deforms it until the collar 56 comes to bear against the stop 55 of the control member 50 and this counteracts the Force of the compression spring 51 is moved in the direction of the reaction member 24 , so that the projection 52 clears the channel 53 and the coupling element 54 snaps behind the stop 55 with its groove 57 and thereby a power transmission from the control housing 5 ″ via the coupling element 54 to the pressure piece 10 "and the reaction member 24 " guaranteed. The release process is as described in the above embodiment example.
Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6 und 7 beruht ebenfalls auf dem Prinzip, daß eine Relativbewegung zwischen dem Ventilkolben 60 und dem Steuergehäuse 61 als Kriterium für den Eingriff des Kupplungselementes 62 herangezogen wird. Das Kupplungselement 62 ist scheibenförmig und weist auf einer Seite einen Vorsprung 63 auf, mit dem es schwenk bar an eine Wand 64 eines, dem Steuergehäuse 61 zugeordneten Bauteil 65 anliegt. Ferner ist das Kupplungselement 62 mit einem elastischen Element 66, vorzugsweise einer Schenkelfe der in radialer Richtung elastisch vorgespannt, so daß es bei einem entsprechenden Zwischenraum zwischen dem Druck stück 68 und dem genannten Bauteil 65 für eine formschlüssi ge Mitnahme des Druckstücks 68 hinter einen Absatz 70 grei fen kann. Infolge der radial wirksamen Federvorspannkraft gleitet das Kupplungselement 62 gleichsam in den Zwischen raum 67. Die Fig. 7 zeigt den Zustand in der Notbremsstel lung. Im Rahmen der Rückzugbewegung des Ventilkolbens 60 dient ein keilförmiges Löseglied 69 dazu, das Kupplungsele ment 62 aus dem Zwischenraum 67 zu ziehen. Diese Aus führungsform besitzt den Vorteil, daß die einzelnen Bauteile sehr kostengünstig hergestellt und montiert werden können.The embodiment according to FIGS. 6 and 7 is also based on the principle that a relative movement between the valve piston 60 and the control housing 61 is used as a criterion for the engagement of the coupling element 62 . The coupling element 62 is disk-shaped and has a projection 63 on one side, with which it rests pivotably on a wall 64 of a component 65 assigned to the control housing 61 . Furthermore, the coupling element 62 with an elastic element 66 , preferably a Schenkelfe which is elastically biased in the radial direction, so that it with a corresponding space between the pressure piece 68 and the component 65 mentioned for a formschlüssi ge entrainment of the pressure piece 68 behind a paragraph 70th can grip. As a result of the radially effective spring biasing force, the coupling element 62 slides, as it were, into the intermediate space 67. FIG. 7 shows the state in the emergency braking position. As part of the retraction movement of the valve piston 60 , a wedge-shaped release member 69 is used to pull the clutch element 62 from the intermediate space 67 . From this embodiment has the advantage that the individual components can be manufactured and assembled very inexpensively.
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