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Die
Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker, und insbesondere einen
Bremskraftverstärker,
der das Erreichen einer erhöhten
Ausgangsleistung als Antwort auf eine geringe Betätigungskraft
sicherstellt, die auf ein Bremspedal in einer Situation ausgeübt wird,
in der ein erhöhter
Bremseinsatz erforderlich ist, wie beispielsweise im Fall einer
Notbremsung.
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Die
WO 01/32488 offenbart einen Unterdruckverstärker mit einem Ventilsitzelement,
einer Feder zur Kraftverstärkung
des Ventilsitzelements und einem Halteelement. Das Halteelement
ist an einem Kraftkolben angeordnet und befindet sich mit dem Ventilsitzelement
im Eingriff und kann aus dem Eingriff mit dem Ventilsitzelement
gelöst
werden, um es dem Ventilsitzelement zu ermöglichen, rückwärts bewegt zu werden.
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Die
FR-A-2782044 offenbart einen bekannten Bremskraftverstärker.
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Die
WO 99/59854 offenbart einen bekannten Bremskraftverstärker mit
einer Notbremsungsfunktion. Ein Steuerventil wird verwendet, um
eine Luftdruckdifferenz zu steuern, das auf eine bewegliche Wand
einwirkt, die eine erste Kammer von einer zweiten Kammer abtrennt.
Das Steuerventil weist einen ersten und einen zweiten Dichtungssitz
und einen elastischen Ventilkörper
auf.
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Ein
Bremskraftverstärker,
der so angeordnet ist, dass er das Erreichen einer erhöhten Ausgangsleistung,
und dies auch als Antwort auf eine Bremsenbetätigung mit geringer Kraft,
im Fall einer Notbremsung ermöglicht,
die einen erhöhten
Bremseinsatz erfordern würde,
ist nach dem Stand der Technik bekannt, wie im Japanischen Patent
Nr. 3.070.672 veranschaulicht wird, das einen Bremskraftverstärker offenbart,
bei dem als Antwort auf eine zugeführte Eingangsleistung, die
einen bestimmten Wert überschreitet,
ein Ausgangsleistungsgradient zur Erhöhung der Ausgangsleistung gesteigert
wird, oder in der offengelegten Japanischen Patentanmeldung Nr. 35.474/1998,
die einen Bremskraftverstärker
offenbart, in dem die Betätigung
eines Bremspedals elektrisch registriert und die Ausgangsleistung
infolge dessen erhöht
wird.
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In
Bezug auf die oben erwähnten,
herkömmlichen
Bremskraftverstärker
sind jedoch Nachteile zu nennen. Insbesondere bei dem im Patent
Nr. 3.070.672 geoffenbarten Bremskraftverstärker ist die Anordnung solcherart,
dass die Ausgangsleistung erst erhöht wird, wenn die Eingangsleistung
diesen bestimmten Wert überschritten
hat, und demzufolge kann die Ausgangsleistung nicht unmittelbar
in Reaktion auf ein rasches Hinunterdrücken des Bremspedals erhöht werden.
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Andererseits
gibt es bei dem in der Anmeldung Nr. 35.474/1998 geoffenbarten Bremskraftverstärker einen
Bedarf, ein Magnetventil und einen Sensor bereitzustellen, der den
Senkungsgrad des Bremspedals auf integrale Weise mit dem Verstärker erfasst,
was zu einer komplizierten Anordnung führt und erhöhte Herstellungskosten für den Bremskraftverstärker nach
sich zieht.
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Es
wäre wünschenswert,
die Möglichkeit
zu haben, einen Bremskraftverstärker
bereitzustellen, dessen Konstruktion einfach ist und der in der
Lage ist, die Ausgangsleistung infolge eines raschen Hinunterdrückens eines
Bremspedals unmittelbar zu erhöhen.
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Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung einen Bremskraftverstärker, der
einen in einer Ummantelung gleitbar angeordneten Ventilkörper, einen
am Ventilkörper
angebrachten Kraftkolben, eine Kammer mit konstantem Druck, die
vor dem Kraftkolben in der Ummantelung ausgebildet ist, eine Kammer
mit variablem Druck, die hinter dem Kraftkolben in der Ummantelung
ausgebildet ist, einen im Ventilkörper angeordneten Ventilmechanismus
zur Steuerung einer Schaltung zwischen Zufuhr und Ausstoß eines
Fluids in die oder aus der Kammer mit variablem Druck und eine Eingangswelle
zur Betätigung des
Ventilmechanismus umfasst, wobei der Ventilmechanismus einen mit
der Eingangswelle verbundenen Ventilstößel umfasst und einen Atmosphärenventilsitz,
einen innerhalb des Ventilkörpers
ausgebildeten Vakuumventilsitz und ein Ventilelement aufweist, das
auf den Atmosphärenventilsitz
und den Vakuumventilsitz setzbar ist. Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung umfasst der Bremskraftverstärker weiters ein gleitbar im
Ventilkörper
angebrachtes röhrenförmiges Element,
an dem der Vakuumventilsitz ausgebildet ist, ein Haltemit tel, um das
Zurückziehen
des röhrenförmigen Elements
in Bezug auf den Ventilkörper
zu veranlassen, sodass der Vakuumventilsitz auf das Ventilelement
gesetzt wird, wenn die Eingangswelle aus ihrer Außerbetriebsstellung
durch einen gegebenen Hub in Bezug auf den Ventilkörper nach
vorne bewegt wird, und um das röhrenförmige Element
in einer Stellung zu halten, die durch Zurückziehen von selbigem durch
einen gegebenen Hub in Bezug auf den Ventilkörper erreicht wird, und ein
Lösemittel,
um die Zurückhaltung
des röhrenförmigen Elements
durch das Haltemittel zu lösen
und es dem röhrenförmigen Element zu
ermöglichen,
in seine Außerbetriebsstellung
zurückzukehren,
wenn die Eingangswelle in ihre Außerbetriebstellung zurückkehrt.
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Der
zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker, umfassend einen
gleitbar in einer Ummantelung angeordneten Ventilkörper, einen
am Ventilkörper
angebrachten Kraftkolben, eine Kammer mit konstantem Druck und eine
Kammer mit variablem Druck, die vor bzw. hinter dem Kraftkolben
in der Ummantelung ausgebildet sind, einen im Ventilkörper angeordneten
Ventilmechanismus zur Schaltsteuerung der Zufuhr oder des Ausstoßes eines
Fluids in die oder aus der Kammer mit variablem Druck und eine Eingangswelle
zur Betätigung
des Ventilmechanismus, wobei der Ventilmechanismus einen mit der
Eingangswelle verbundenen Ventilstößel umfasst und einen darauf
angeordneten Atmosphärenventilsitz,
einen am Ventilkörper
ausgebildeten ersten Vakuumventilsitz und ein Ventilelement aufweist,
das auf den Atmosphärenventilsitz
und den ersten Vakuumventilsitz setzbar ist. Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden
Erfindung umfasst der Bremskraftverstärker weiters ein gleitbar im
Ventilkörper
angebrachtes, röhrenförmiges Element
mit einem zweiten Vakuumventilsitz, der angrenzend an den ersten
Vakuumventilsitz angeordnet ist, ein Haltemittel, um das Zurückziehen
des röhrenförmigen Elements
in Bezug auf den Ventilkörper
zu veranlassen und es dem zweiten Vakuumventilsitz zu ermöglichen,
auf das Ventilelement gesetzt zu werden, wenn die Eingangswelle
aus ihrer Außerbetriebsstellung
durch einen gegebenen Hub in Bezug auf den Ventilkörper nach
vorne bewegt wird, und um das röhrenförmige Element
in einer Stellung zu halten, die durch Zurückziehen von selbigem in Bezug
auf den Ventilkörper
durch einen gegebenen Hub erreicht wird, und ein Lösemittel,
um die Zurückhaltung des
röhrenförmigen Elements
durch das Haltemittel zu lösen
und es dem röhrenförmigen Element zu
ermöglichen,
in seine Außerbetriebsstellung
zurückzukehren,
wenn die Eingangswelle in ihre Außerbetriebstellung zurückgekehrt
ist.
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Mit
der beschriebenen Anordnung wird während eines Notbremsbetriebes,
im Rahmen dessen ein Bremspedal rasch nach unten gedrückt wird,
die Eingangswelle aus ihrer Außerbetriebsstellung
durch einen gegebenen Hub oder mehr in Bezug auf den Ventilkörper nach
vorne bewegt, wodurch das Zurückziehen
des röhrenförmigen Elements
in Bezug auf den Ventilkörper
veranlasst wird. Folglich wird das Zurückziehen des am röhrenförmigen Element ausgebildeten
Vakuumventilsitzes (zweiten Vakuumventilsitzes) und des darauf gesetzten
Ventilelements durch einen gegeben Hub oder mehr in Bezug auf den
Ventilkörper
veranlasst, und diese beiden Elemente werden durch das Haltemittel
in diesen Stellungen gehalten. Dies ermöglicht das Öffnen eines aus der Kombination
des Atmosphärenventilsitzes und
des Ventilelements gebildeten Atmosphärenventils zu einer größeren Öffnung als
während
eines normalen Betriebes, wodurch das rasche Einführen von Überdruck
in die Kammer mit variablem Druck und dadurch eine rasche Steigerung
der Leistung des Bremskraftverstärkers
zu einem höheren
Wert ermöglicht
wird. Auf diese Weise wird ein Bremskraftverstärker bereitgestellt, dessen
Konstruktion einfach ist und der in der Lage ist, die Bremsleistung
infolge eines raschen Hinunterdrückens
eines Bremspedals unmittelbar zu erhöhen.
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Die
Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen
in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich sein, worin:
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1 ein
Querschnitt einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
vergrößerte Ansicht
eines in 1 gezeigten, wesentlichen Teils
ist;
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3 eine
Vorderansicht eines in 1 gezeigten Hebelelements 41 ist;
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4 ein
Querschnitt entlang der in 3 gezeigten
Linien IV-IV ist;
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5 ein
Querschnitt einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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6 ein
Querschnitt eines in 5 gezeigten, wesentlichen Teils
in einem vergrößerten Maßstab ist;
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7 ein
Querschnitt ist, der Komponenten der zweiten Ausführungsform
zeigt, die in 6 in vereinfachter Form dargestellt
sind;
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8 ein
Querschnitt ist, der eine Betriebsphase der in 7 gezeigten
Komponenten während eines
Notbetriebes veranschaulicht;
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9 ein
Querschnitt ist, der eine andere Betriebsphase der in 7 gezeigten
Komponenten während
eines Notbetriebes veranschaulicht;
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10 ein
Querschnitt ist, der eine weitere Betriebsphase der in 7 gezeigten
Komponenten während
eines Notbetriebes veranschaulicht;
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11 ein
Querschnitt einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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12 ein
Querschnitt ist, der eine Betriebsphase der in 11 gezeigten
Komponenten während
eines normalen Bremsbetriebes veranschaulicht; und
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13 ein
Querschnitt ist, der eine andere Betriebsphase der in 11 gezeigten
Komponenten während
eines Notbetriebes zeigt.
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In
Bezug auf die Zeichnungen werden nun mehrere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Angefangen bei den 1 und 2 weist
ein Bremskraftverstärker 1 eine
Ummantelung 2 auf, in der ein im Wesentlichen röhrenförmiger Ventilkörper 3 gleitbar
angeordnet ist. In Richtung des hinteren Endes steht die äußere Peripherie
des Ventilkörpers 3 nach
außen
hin durch eine Endöffnung 2a der
Ummantelung 2 vor, in der ein ringförmiges Dichtungselement 4 angeordnet
ist, um zwischen der äußeren Peripherie
des Ventilkörpers 3 in Richtung
des hinteren Endes und der Öffnung 2a in der
Ummantelung 2 eine hermetische Dichtung aufrechtzuerhalten.
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Ein
Kraftkolben 5 ist rund um die äußere Peripherie des Ventilkörpers 3 angeordnet,
und eine Membran 6 ist an der Rückfläche des Kraftkolbens 5 angebracht,
wodurch das Innere der Ummantelung 2 in eine vorne angeordnete
Kammer A mit konstantem Druck und eine hinten angeordnete Kammer
B mit variablem Druck unterteilt ist.
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Die
Ummantelung 2 weist eine Vorderwand 2b auf, mit
der ein Unterdruck zuführendes
Rohr verbunden ist, durch das normalerweise Unterdruck in die Kammer
A mit konstantem Druck zugeführt
wird. Eine Rückstellfeder 8 ist
innerhalb der Kammer A mit konstantem Druck angeordnet, um den Ventilkörper 3 normal
nach hinten zu drücken,
und demzufolge bleibt der Ventilkörper 3 in Außerbetriebszustand
des in den 1 und 2 gezeigten
Bremskraftverstärkers 1,
durch die Rückstellfeder 8 nach
hinten gedrückt,
in seiner gezeigten Außerbetriebsstellung
in Ruheposition.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird eine Haltevorrichtung 11 in Form eines Stufenzylinders
in die innere Peripherie des Ventilkörpers 3 in Richtung
seines vorderen Endes eingepasst. Ein ringförmiges Dichtungselement 12 hält eine
hermetische Dichtung zwischen der äußeren Peripherie der Haltevorrichtung 11 und
der inneren Peripherie des Ventilkörpers 3 aufrecht.
Tatsächlich
stellt die Haltevorrichtung 11 einen Teil des Ventilkörpers 3 dar,
und die Haltevorrichtung 11 kann einstückig mit dem Ventilkörper 3 gebildet
werden. In Richtung des vorderen Endes umfasst die Haltevorrichtung 11 einen
Abschnitt mit größerem Durchmesser 11a,
der eine Reaktionsscheibe 13 aufnimmt, und die äußere Peripherie
eines Plattenstößels 14a,
der einen Teil eines Ventilstößels 14 bildet,
ist gleitbar in die innere Peripherie der Haltevorrichtung 11 in
einer Position hinter dem Abschnitt mit größerem Durchmesser 11a eingepasst.
Auf diese Weise sind die Reaktionsscheibe 13 und der Ventilstößel 14 in
gegenüberliegender
Beziehung zueinander angeordnet. In Richtung des hinteren Endes
umfasst die Haltevorrichtung 11 einen Abschnitt mit geringerem
Durchmesser 11b, dessen äußere Peripherie konisch zulaufend
ist, wodurch sein Durchmesser in Richtung des hinteren Endes reduziert
wird.
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Eine
Ausgangswelle 15 ist vor der Reaktionsscheibe 13 angeordnet
und weist ein Ende 15a auf, das gleitbar in den Abschnitt
mit größerem Durchmesser 11a der
Haltevorrichtung 11 eingepasst ist, um an die Reaktionsscheibe 13 von
der ihrer Vorderseite ausgehend anzustoßen. Auf diese Weise wird die
Reaktionsscheibe 13 zwischen der Seite des hinteren Teils
des Endes 15a der Ausgangswelle 15 und der Fläche des
Stufenendes der Haltevorrichtung 11 eingeklemmt gehalten.
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Eine Öffnung ist
in der Vorderwand 2b der Ummantelung 2 ausgebildet,
um das Einführen
eines Gehäuses
und eines Kolbens eines Hauptzylinders, der nicht dargestellt ist,
in die Kammer A mit konstantem Druck zu ermöglichen, und das vordere Ende der Ausgangswelle 15 ist
in Anstoßlage
an den Kolben des Hauptzylinders angeordnet.
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Ein
Ventilmechanismus 16, der eine Verbindung zwischen der
Kammer A mit konstantem Druck und der Kammer B mit variablem Druck
umschaltet, und die Verbindung zwischen der Kammer B mit variablem
Druck und der Atmosphäre
sind im Ventilkörper 3 aufgenommen.
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Der
Ventilmechanismus 16 dieser Ausführungsform umfasst einen ringförmigen ersten
Vakuumventilsitz 17, der an der inneren Peripherie des Ventilkörpers 3 gebildet
ist, ein röhrenförmiges Element 21,
das gleitbar in die innere Peripherie des Ventilkörpers 3 unter
Aufrechterhaltung einer hermetischen Dichtung eingepasst ist und
ein hinteres Ende aufweist, an dem ein zweiter Vakuumventilsitz 18 gebildet
ist, einen Ventilstößel 14,
der gleitbar in das röhrenförmige Element 21 eingepasst
ist und sich entlang dieses Elements erstreckt und mit einem Atmosphärenventilsitz 22 an
seinem hinteren Ende ausgebildet ist, und ein Ventilelement 24,
das so angepasst ist, dass es von der hinteren Seite aus unter der
Federwirkung einer Feder 23 sowohl auf die beiden Vakuumventilsitze 17, 18 als
auch den Atmosphärenventilsitz 22 gesetzt
werden kann.
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Das
Ventilelement 24 umfasst ein erstes Element 25,
das vorne angeordnet und aus einem starren Körper gebildet ist, und ein
zweites Element 26, das hinten angeordnet, aus Kautschuk
gebildet und mit dem ersten Element 25 verbunden ist. Ein
Kautschukring ist an der Vorderseite des ersten Elements 25 angebracht,
um einen ersten Sitzbereich S1 zu definieren. Eine aus einem starren
Körper
gebildete Platte 27 ist an der Vorderseite des zweiten
Elements 26 angebracht, und ein ringförmiges Kautschukelement ist
an der Platte 17 angebracht, um einen zweiten Sitzbereich
S2 zu definieren. Der am Ventilstößel 14 ausgebildete
Atmosphärenventilsitz 22 ist
innerhalb des ersten Elements 25 angeordnet, um in eine gegenüberliegende
Beziehung mit dem zweiten Sitzbereich S2 gebracht zu werden. Die
Feder 23 dehnt sich zwischen der Platte 27 und
einer Eingangswelle 28 aus, wodurch normalerweise das Ventilelement 24 nach
vorne gedrückt
wird.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
sind die beiden Vakuumventilsitze 17, 18 aneinander
angrenzend angeordnet, um radial zum Ventilkörper 3 nebeneinander
zu liegen. Eine Kombination der beiden Vakuumventilsitze 17, 18 und
des ersten Sitzbereichs S1 am Ventilelement 24, das sich
zum Eingriff in die Ventilsitze oder zum Lösen eines Eingriffs aus den
Ventilsitzen bewegt, definiert ein Vakuumventil 31. Ein
Raum, der radial außen
vom Vakuumventil 31 liegt, kommuniziert mit der Kammer
A mit konstantem Druck über
einen Durchgang mit konstantem Druck 32, der im Ventilkörper 3 gebildet
ist.
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Eine
Kombination des am Ventilstößel 14 ausgebildeten
Atmosphärensitzes 22 und
dem zweiten Sitzbereich S2 am Ventilelement 24, das sich zum
Eingriff in die Ventilsitze oder zum Lösen eines Eingriffs aus den
Ventilsitzen bewegt, definiert ein Atmosphärenventil 33. Ein
Raum, der zwischen dem Vakuumventil 31 und dem Atmosphärenventil 33 liegt,
kommuniziert mit der Kammer B mit variablem Druck über einen
Durchgang mit variablem Druck 34, der durch eine Radialöffnung im
Ventilkörper 3 gebildet
ist.
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Ein
Raum, der radial innen vom Atmosphärenventil 33 liegt,
kommuniziert mit der Atmosphäre über einen
im Ventilkörper 3 gebildeten
Atmosphärendurchgang 35 und
ein darin angeordnetes Filter 36.
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Ein
hinteres Ende des Ventilstößels 14 ist über ein
Drehgelenk mit einem vorderen Ende der Eingangswelle 28 verbunden,
und eine Feder 37 mit einer stärkeren Federwirkung als die
Feder 23 ist zwischen einem im Ventilkörper 3 eingepassten
Halteelement 39 und der äußeren Peripherie der Eingangswelle 28 angeordnet.
Das andere Ende der Eingangswelle 28 ist mit einem Bremspedal,
das nicht dargestellt ist, verbunden.
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Ein
Keilelement 38, das an sich bekannt ist, erstreckt sich
durch den Durchgang mit variablem Druck 34 in den Ventilkörper 3 hinein
und weiter durch eine Radialöffnung 21b in
das röhrenförmige Element 21,
bevor es in Eingriff mit einem Eingreifabschnitt 14b des
Ventilstößels 14 gebracht
ist.
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Da
der Ventilkörper 3 normalerweise
durch die Rückstellfeder 8 in
die Außerbetriebsstellung
des in den 1 und 2 gezeigten
Bremskraftverstärkers 1 nach
hinten gedrückt
wird, stößt das Keilelement 38 an
eine Rückwand 2c der
Ummantelung 2 an. Eine vordere Endfläche des Durchgangs mit variablem
Druck 34 ist in Anstoßlage
an das Keilelement 38 angeordnet, wie auch die vordere
Endfläche
der Radialöffnung 21b,
ausgebildet im röhrenförmigen Element 21,
und die vordere Endfläche
des Eingreifabschnittes 14b des Ventilstößels 14.
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Ist
das Keilelement 38 auf diese Weise in Anstoßlage an
die Rückwand 2c der
Ummantelung 2 gebracht, so werden das Keilelement 38 und
der Ventilstößel 14 in
einer gegebenen Stellung in Bezug auf den Ventilkörper 3 gehalten,
wodurch bei Arbeitsbeginn des Bremskraftverstärkers 1 der Totgang
der Eingangswelle 28 reduziert werden kann.
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Im
Außerbetriebszustand
wird der zweite Sitzbereich S2 am Ventilelement 24 auf
den Atmosphärenventilsitz 22 gesetzt,
um das Atmosphärenventil 33 zu
schließen,
während
der erste Sitzbereich S1 des Ventilelements 24 von den
beiden Vakuumventilsitzen 17, 18 entfernt wird,
um das Vakuumventil 31 zu öffnen. In diesem Zustand kommunizieren die
Kammern A und B miteinander, und ein Unterdruck wird in die beiden
Kammern eingeführt.
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Im
Außerbetriebszustand
ist die hintere Endfläche
der Reaktionsscheibe 13 vom gegenüberliegenden Plattenstößel 14a geringfügig beabstandet. Werden
jedoch die Eingangswelle 28 und der Ventilstößel 14 nach
vorne getrieben, um den Bremskraftverstärker 1 zu betätigen, so
beult sich die Reaktionsscheibe 13 unter Einfluss einer
Reaktion auf die Ausgangsleistung, die auf die Ausgangswelle 15 wirkt, nach
hinten aus, wodurch die Endfläche
der Reaktionsscheibe 13 an den Plattenstößel 14a anstößt. Eine
Reaktion auf die Ausgangsleistung, die auf die Ausgangswelle 15 wirkt,
wird von diesem Zeitpunkt an auf den Ventilstößel 14, die Eingangswelle 28 und das
Bremspedal, nicht dargestellt, über
die Reaktionsscheibe 13 übertragen.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird ein Hebelelement 41 im Ventilkörper 3 mit der zuvor beschriebenen
Anordnung bereitgestellt, um zu ermöglichen, dass eine Ausgangsleistung
vom Bremskraftverstärker 1 unmittelbar
infolge eines schnellen Hinunterdrückens des Bremspedals rasch
erhöht wird.
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Insbesondere
unter Verweis auf die 2 bis 4 wird das
Hebelelement 41 aus einem Federstahl gebildet, um Federwirkung
aufzuweisen. Das Hebelelement 41 umfasst einen zylindrischen Abschnitt 41a mit
reduziertem Durchmesser in seinem radial inneren Abschnitt, und
das vordere Ende des zylindrischen Abschnitts erstreckt sich radial auswärts über eine
bestimmte Distanz hinweg und wird dann auf sich selbst zurückgefaltet,
um einen ringförmigen
Befestigungsabschnitt 41b bereitzustellen, der sich wiederum
zu acht Radialabschnitten 41c fortsetzt, die sich radial
nach außen
erstrecken. Das äußere Ende
von jedem Radialabschnitt 41c erstreckt sich dann nach
hinten und wird auf sich selbst nach vorne gefaltet, um einen Anstoß 41d zu
definieren, der sich nach vorne zu fortsetzt, um einen Eingreifdorn 41f zu
bilden, der im Profil an seinem distalen Ende gekrümmt ist
und der Dorn 41f radial nach außen hin ausgebuchtet ist.
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Das
so konstruierte Hebelelement 41 dient als Haltemittel,
wobei der zylindrische Abschnitt 41a in einem Raum außerhalb
des Abschnitts mit reduziertem Durchmesser 14c am vorderen
Ende des Ventilstößels 14 angeordnet
ist und wobei der ringförmige
Befestigungsabschnitt 41b rund um den Abschnitt mit reduziertem
Durchmesser 11b der Haltevorrichtung 11 von der
hinteren Seite ausgehend lose aufgesetzt ist und die acht Eingreifdorne 41f in
Kontakt mit der inneren Peripherie des Ventilkörpers 3 angeordnet
sind. Die Anordnung ist solcherart, dass das hintere Ende 11c (das
hintere Ende des Abschnitts mit reduziertem Durchmesser 11b)
der Haltevorrichtung 11 an eine Grenzlinie zwischen dem ringförmigen Befestigungsabschnitt 41b und
dem Radialabschnitt 41c des Hebelelements 41 anstößt, um einen
Drehpunkt zur Drehbewegung am Hebelelement 41 bereitzustellen,
und die acht Anstöße 41d des
Hebelelements 41 an die vordere Endfläche des röhrenförmigen Elements 21 anstoßen (siehe 2).
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An
ihrem vorderen Ende ist die äußere Peripherie
des röhrenförmigen Elements 21 mit
einem Flansch 21f ausgebildet, und eine Feder 42 ist
zwischen dem Flansch 21a und einer gegenüberliegenden
Stufenendfläche
des Ventilkörpers 3 angeordnet, wodurch
normalerweise das röhrenförmige Element 21 in
Bezug auf den Ventilkörper 3 nach
vorne gedrückt
wird. Demzufolge wird, wenn das Hebelelement 41 in Anstoßlage an
das röhrenförmige Element 21 gebracht
ist, der äußere Abschnitt
des Hebelelements 41 normalerweise nach vorne um das hintere Ende 11c der
Haltevorrichtung 11 herum gedrückt, das als der Drehpunkt
zur Drehbewegung dient.
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Bei
einer gegebenen axialen Stellung entlang seiner Länge ist
das röhrenförmige Element 21 mit
einer Radialöffnung 21b ausgebildet,
die sich radial durch selbiges erstreckt, und ist auch mit einer axialen
Rille 21c versehen, die sich ausgehend von der Radialöffnung 21b zur
hinteren Endfläche
in eine axiale Öffnung
fortsetzt, in die der Ventilstößel 14 gleitbar
eingepasst ist. Das Keilelement 38 wird in die Radialöffnung 21b im
röhrenförmigen Element 21 eingeführt, bevor
es in den Eingreifabschnitt 14b des Ventilstößels 14 eingreift.
Auch liefern die im röhrenförmigen Element 21 gebildete
Radialöffnung 21b und
Radialrille 21c einen inneren Raum, durch den Kommunikation
zwischen dem Durchgang mit variablem Druck 34 und dem Vakuumventil 31 und
dem Atmosphärenventil 33 ermöglicht wird.
Ein ringförmiges
Dichtungselement 43 ist rund um die äußere Peripherie des röhrenförmigen Elements 21 in
Richtung des hinteren Endes bereitgestellt, wodurch eine hermetische
Dichtung zwischen dem röhrenförmigen Element 21 und
der inneren Peripherie des Ventilkörpers 3 aufrechterhalten
wird. Der zweite Vakuumventilsitz 18 wird durch einen ringförmigen Vorsprung, der
am hinteren Ende des röhrenförmigen Elements 21 ausgebildet
ist, bereitgestellt.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist eine Eingreifaussparung 44, die durch eine ringförmige Rille
bereitgestellt wird, in der inneren peripheren Oberfläche des
Ventilkörpers 3 an
einer Position unmittelbar hinter der Haltevorrichtung 11 ausgebildet, und
im gezeigten Außerbetriebszustand
ist der Eingreifdorn 41f des Hebelelements 41 geringfügig vor der
im Ventilkörper 3 gebildeten
Eingreifaussparung 44 angeordnet. Dahingegen stößt während eines Notbremsbetriebes,
der später
beschrieben wird, eine Stufe 14d des Ventilstößels 14,
der hinter dem Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 14c angeordnet
ist, an das hintere Ende des zylindrischen Abschnitts 41a des
Hebelelements 41 an, um es nach vorne zu drücken, da
der Ventilstößel 14 und
die Eingangswelle 28 durch einen gegebenen Hub oder mehr
in Bezug auf den Ventilkörper 3 und
die Haltevorrichtung 11 nach vorne getrieben werden. Demzufolge
wirkt das hintere Ende 11c der Haltevorrichtung 11 als
ein Drehbewegungszentrum, das ein Zurückziehen des Radialabschnitts 41c und
des äußeren Abschnitts
des Hebelelements 41 nach hinten veranlasst, wodurch ein
Zurückziehen
des röhrenförmigen Elements 21 in
Bezug auf den Ventilkörper 3 nach hinten
verursacht wird. Gleichzeitig wird der Eingreifdorn 41a des
Hebelelements 41 mit der Eingreifaussparung 44 im
Ventilkörper 3 in
Eingriff gebracht. Infolge dessen wird das Zurückziehen des Ventilelements 24 unter
der Bedingung, dass der am röhrenförmigen Element 21 ausgebildete,
zweite Vakuumventilsitz 18 auf den ersten Sitzbereich S1
gesetzt ist, nach hinten veranlasst. Dies ermöglicht das Öffnen des Atmosphärenventils 33 zu
einer größeren Öffnung als
während
eines Normalbetriebes, wodurch Überdruck
rasch in die Kammer B mit variablem Druck eingeführt wird und der Bremskraftverstärker 1 rasch
eine größere Leistung
erbringen kann.
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Wird
das hinuntergedrückte
Bremspedal in diesem Zustand gelöst,
so ziehen sich die Eingangswelle 28 und der Ventilstößel 14 zurück und kommen durch
Anstoß des
Keilelements 38 an die Rückwand 2c der Ummantelung 2 zum
Stillstand. Dies veranlasst das Zurückkehren des röhrenförmigen Elements 21 und
des Ventilstößels 14 in
ihre dargestellten Außerbetriebsstellungen,
und der Ventilkörper 3 zieht
sich in Bezug auf diese Elemente in eine weiter hinten gelegene
Stellung zurück,
und die vordere Endfläche
des Durchgangs mit variablem Druck 34 stößt an das
Keilelement 38 an, wobei der Ventilkörper 3 zum Stillstand
kommt und in seine Außerbetriebsstellung
zurückkehrt.
Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich das röhrenförmige Element 21 in
Bezug auf den Ventilkörper 3 nach
vorne wodurch sich der äußere Abschnitt
des Hebelelements 41, der an das röhrenförmige Element 41 anstößt, nach
vorne bewegt und dadurch den Eingreifdorn 41a des Hebelelements 41 aus
dem Eingriff mit der Eingriftaussparung 44 löst.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
bilden das röhrenförmige Element 21 und
das Keilelement 38 zusammen ein Lösemittel, das die Zurückhaltung des
röhrenförmigen Elements 21 durch
das Hebelelement 41 löst.
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Mit
der beschriebenen Anordnung stößt im Außerbetriebszustand
des in den 1 und 2 gezeigten
Bremskraftverstärkers 1 das
Keilelement 38 an die Rückwand 2c der
Ummantelung 2 an, der Ventilkörper 3 befindet sich
infolge des Anstoßes
der vorderen Endfläche
des Durchgangs mit variablem Druck 34 an das Keilelement 38 in
Ruheposition, und das röhrenförmige Element 21 und
der Ventilstößel 14 befinden
sich infolge der Anlage der vorderen Endfläche der Radialöffnung 21b im
röhrenförmigen Element 21 und
der vorderen Endfläche
des Eingreifabschnitts 14b des Ventilstößels 14 an das Keilelement 38 ebenfalls
in Ruheposition.
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Im
Außerbetriebszustand
ist der zweite Sitzbereich S2 des Ventilelements 24 auf
den Atmosphärenventilsitz 22 gesetzt,
um das Atmosphärenventil 33 zu
schließen.
Andererseits wird der Eingreifdorn 41f des Hebelelements 41 durch
das röhrenförmige Element 21,
das an das Keilelement 38 anstößt, in von der Eingriffsaussparung 44 im
Ventilkörper 3 zurückgezogener
Stellung gehalten und ist somit vor dieser platziert. In diesem
Moment ist das hintere Ende des zylindrischen Abschnitts 41a,
der die innere Peripherie des Hebelelements 41 darstellt,
von der Stufe 14d des Ventilstößels 14 beabstandet.
Demzufolge ist der am röhrenförmigen Element 21 gebildete,
zweite Vakuumventilsitz 18 in geringer Distanz vor dem
ersten Vakuumventilsitz 17 angeordnet, und beide Vakuumventilsitze 17, 18 werden
vom ersten Sitzbereich S1 des Ventilelements 24 entfernt,
um das Vakuumventil 31 zu öffnen. Nun kommunizieren die Kammern
A und B miteinander, und der Unterdruck wird in beide Kammern eingeführt. Im
Außerbetriebszustand
ist die hintere Endfläche
der Reaktionsscheibe 13 vom Plattenstößel 14a geringfügig beabstandet.
-
Betrieb bei
normalem mäßigen Hinunterdrücken der Bremse
-
Wird
ein nicht gezeigtes Bremspedal im zuvor erwähnten Außerbetriebszustand leicht nach
unten gedrückt,
so werden die Eingangswelle 18 und der Ventilstößel 14 leicht
nach vorne getrieben. Infolge dessen wird der erste Ventilsitzbereich
S1 des Ventilelements 24 auf den ersten Vakuumventilsitz 17 des
Ventilstößels 30 gesetzt,
um das Vakuumventil 31 zu schließen, während der Atmosphärenventilsitz 22 vom
zweiten Sitzbereich S2 des Ventilelements 24 beabstandet
ist, um das Atmosphärenventil 33 zu öffnen. Da
der Ventilstößel 14 zu
diesem Zeitpunkt leicht nach vorne getrieben wird, stößt die Stufe 14d des
Ventilstößels 14 nicht
an den zylindrischen Abschnitt 41a des Hebelelements 41 an,
wodurch sich der Eingriffdorn 41f des Hebelelements 41 in
Bezug auf den Ventilkörper 3 nicht
bewegt. Auf diese Weise wird das Vakuumventil 31 geschlossen,
während
das Atmosphärenventil 33 geöffnet wird,
wodurch das Einführen
von Überdruck
in die Kammer B mit variablem Druck durch den Durchgang mit variablem
Druck 34 ermöglicht
wird.
-
Demgemäß treibt
eine Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck in der Kammer A mit
konstantem Druck und dem Überdruck
in der Kammer B mit variablem Druck den Ventilkörper 3 und die Ausgangswelle 15 nach
vorne. Wird der Bremskraftverstärker 1 auf
diese Weise betätigt,
so tritt ausgehend von der Ausgangsleistung, die auf die Ausgangswelle 15 wirkt,
eine Reaktion ein, die ein Ausbeulen der Reaktionsscheibe 13 nach
hinten veranlasst, was in einem Anstoß der Endfläche der Reaktionsscheibe 13 gegen
den Plattenstößel 14a resultiert.
Von diesem Zeitpunkt an wird die von der Ausgangsleistung, die auf
die Ausgangswelle 15 wirkt, ausgehende Reaktion über die
Reaktionsscheibe 13 auf den Ventilstößel 14, die Eingangswelle 28 und
das Bremspedal, nicht gezeigt, übertragen.
-
Während des
gewöhnlichen,
leichten Bremsbetriebes wie zuvor erwähnt wird der Ventilstößel 14 in
Bezug auf den Ventilkörper 3 nicht
viel nach vorne bewegt, und demgemäß kann die Stufe 14d des
Ventilstößels 14 nicht
an den zylindrischen Abschnitt 41a des Hebelelements 41 anstoßen. Somit
gibt es keine axiale Hin- und Herbewegung des röhrenförmigen Elements 21 in
Bezug auf den Ventilkörper 3,
und folglich bleibt die positionelle Beziehung zwischen den beiden
Vakuumventilsitzen 17, 18 wie im Außerbetriebszustand,
wie in 2 gezeigt, unverändert und der erste Sitzbereich
S1 des Ventilelements 24 wird auf den ersten Vakuumventilsitz 17 gesetzt.
-
Wird
das Bremspedal nun gelöst
und ziehen sich der Ventilstößel 14 und
die Eingangswelle 28 nach hinten zurück, so stößt das Keilelement 38 an die
Rückwand 2c der
Ummantelung 2 an und kommt zum Stillstand. Daraufhin stoßen sowohl
die vordere Endfläche
des Durchgangs mit variablem Druck 34 im Ventilkörper 3 als
auch die vordere Endfläche
der Radialöffnung 21b im
röhrenförmigen Element 21 an das
Keilelement 38, wodurch der Ventilkörper 3 und das röhrenförmige Element 21 in
ihre gezeigte Außerbetriebsstellung
zurückkehren.
-
Betrieb bei
einer Notbremsung
-
Wird
das Bremspedal im Außerbetriebszustand,
wie in den 1 und 2 gezeigt,
rasch nach unten gedrückt,
so wird der erste Sitzbereich S1 des Ventilelements 24 auf
den ersten Vakuumventilsitz 17 gesetzt, um das Vakuumventil 31 zu
schließen,
während
der Atmosphärenventilsitz 22 vom zweiten
Sitzbereich S2 des Ventilelements 24 entfernt wird, um
das Atmosphärenventil 33 zu öffnen. Dies
ermöglicht
das Einführen
von Überdruck
in die Kammer B mit variablem Druck, während der Ventilkörper 3 nach
vorne getrieben wird, um den Bremskraftverstärker 1 zu betätigen. Zu
diesem Zeitpunkt wird die Übertragung
der Reaktion des Ventilstößels 14 über die
Reaktionsscheibe 13 in Bezug auf die Betätigungsgeschwindigkeit
des Bremspedals verzögert,
und demgemäß wird der
Ventilstößel 14 in
Bezug auf den Ventilkörper 3 durch
einen im Vergleich mit dem Hub, der bei leichtem Bremsbetrieb eintritt, erhöhten Hub
nach vorne bewegt.
-
Wird
der Ventilstößel 14 durch
einen gegebenen Hub oder mehr in Bezug auf den Ventilkörper 3 auf
diese Weise nach vorne bewegt, so stößt die Stufe 14d des
Ventilstößels 14 an
den zylindrischen Abschnitt 41a des Hebelelements 41 an,
wodurch der zylindrische Abschnitt 41a nach vorne getrieben
wird. Demgemäß ziehen
sich der radiale Abschnitt 41c, der Anstoß 41d und
der Eingriffsdorn 41f des Hebelelements 41 nach
hinten um den Drehpunkt der Drehbewegung zurück, der durch das hintere Ende 11c der
Haltevorrichtung 11 gegeben ist, wodurch sich das röhrenförmige Element 21 in
Bezug auf den Ventilkörper 3 gegen
die Federwirkung der Feder 42 nach hinten zurückzieht.
-
Dies
veranlasst das Setzen des zweiten Vakuumventilsitzes 18 auf
das Ventilelement 24, das bereits auf den ersten Vakuumventilsitz 17 gesetzt ist,
wodurch das Ventilelement 24 vom ersten Vakuumventilsitz 17 rückwärts wegbewegt
wird. Dadurch vergrößert sich
die Öffnung
des Atmosphärenventils 33 (die
sich aus einem Abstand zwischen dem Atmosphärenventilsitz 22 und
dem zweiten Sitzbereich S2 ergibt). Da sich zu diesem Zeitpunkt
der Eingreifdorn 41f des Hebelelements 41 in Eingriff
mit der Eingreifaussparung 44 im Ventilkörper 3 befindet,
wird das röhrenförmige Element 21 in
einer Stellung gehalten, die durch Zurückziehen durch einen gegebenen
Hub in Bezug auf den Ventilkörper 3 erreicht
wird, und der erste Sitzbereich S1 des Ventilelements 24 wird
in einer Stellung gehalten, in der er auf den zweiten Vakuumventilsitz 18 gesetzt
ist. Somit wird das Atmosphärenventil 33 zu
einer größeren Öffnung als
während eines
Normalbetriebes geöffnet,
wodurch Überdruck schnell
in die Kammer B mit variablem Druck eingeführt wird, um die Ausgangsleistung
des Bremskraftverstärkers 1 rasch
zu steigern. Eine von der Ausgangsleistung ausgehende Reaktion veranlasst
das Ausbeulen der Reaktionsscheibe 13 nach hinten, was
in einem Anstoß der
Reaktionsscheibe 13 an den Plattenstößel 14a resultiert,
wodurch der Ventilstößel 14 nach
hinten gedrückt
wird. Da jedoch das Ausmaß der
Ausbeulung, die die Reaktionsscheibe 13 erfährt, bis
der Atmosphärenventilsitz 22 am
Ventilstößel 14 auf
den zweiten Sitzbereich S2 des Ventilelements 24 gesetzt
wird, größer ist
als die Ausbeulung, die während
des Normalbetriebes eintritt, steigt die Leistung des Bremskraftverstärkers 1 in
einem entsprechenden Ausmaß.
Auf diese Weise kann rasch eine höhere Leistung des Bremskraftverstärkers 1 als
eine unmittelbare Reaktion auf ein schnelles Hinunterdrücken des
Bremspedals erreicht werden.
-
Während des
Notbetriebs des Bremskraftverstärkers
wird der Ventilstößel 14 zu
einem bestimmten Grad nach hinten zurückgetrieben, wenn die Kraft,
mit der das Bremspedal nach unten gedrückt wurde, in Folge reduziert
wird, doch das röhrenförmige Element 21 und
das Ventilelement 24 werden in den zuvor erwähnten Stellungen
gehalten, da der Eingreifdorn 41f des Hebelelements 41,
der als Haltemittel dient, in Eingriff mit der Eingreifaussparung 44 gehalten
wird.
-
Betrieb in
der Lösephase
-
Wenn
das Bremspedal im Notbetrieb freigegeben wird, ziehen sich der Ventilstößel 14 und
die Eingangswelle 28 zurück, und demgemäß wird der Atmosphärenventilsitz 22 auf
den zweiten Sitzbereich S2 des Ventilelements 24 gesetzt,
um das Atmosphärenventil 33 zu
schließen,
während
sich der zweite Vakuumventilsitz 18 vom ersten Sitzbereich S1
des Ventilelements 24 wegbewegt, um das Vakuumventil 31 zu öffnen. Demgemäß wird der Überdruck
in der Kammer B mit variablem Druck in die Kammer A mit konstantem
Druck verlagert, wodurch sich der Ventilkörper 3 und der Kraftkolben 5 in
Richtung ihrer Außerbetriebsstellungen
zurückziehen.
-
Daraufhin
stößt das Keilelement 38 zuerst
an die Rückwand 2c der
Ummantelung 2 an und kommt zum Stillstand, und der Ventilstößel 14 und
das röhrenförmige Element 21,
die sich in Anstoß an
das Keilelement 38 befinden, können sich nicht weiter zurückziehen
und kommen so in entsprechenden Stellungen zum Stillstand. Andererseits
ziehen sich der Ventilkörper 3 und
der Kraftkolben 5 daraufhin zurück, bis die vordere Endfläche des
Durchgangs mit variablem Druck 34 an das Keilelement 38 anstößt. Gleichzeitig
bewegen sich, da sich der Ventilkörper 3 in Bezug auf
das röhrenförmige Element 21,
das unverändert
bleibt, nach hinten zurückzieht,
der Anstoß 41d und
der Eingreifdorn 41f des Hebelelements 41 in Bezug
auf den Ventilkörper 3 nach
vorne, wodurch der Eingriff des Eingreifdorns 41 in die
Eingreifaussparung 44 im Ventilkörper 3 gelöst wird,
wodurch der in 2 gezeigte Außerbetriebszustand
wieder eingenommen wird.
-
So
ist ersichtlich, dass eine erhöhte
Leistung während
einer Notbremsung gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
rasch erreicht werden kann.
-
Es
ist ersichtlich, dass anhand der vorliegenden Ausführungsform
ein Bremskraftverstärker 1 bereitgestellt
werden kann, der in der Lage ist, eine Leistung während eines
Notbremsbetriebes rasch mittels einer Konstruktion zu steigern,
die äußerst einfach
lediglich durch Hinzusetzen des röhrenförmigen Elements 21,
des Hebelelements 41 und der Feder 42 zu einem
herkömmlichen
Bremskraftverstärker
zu bilden ist. Wei ters garantiert der Bremskraftverstärker 1 durch
diese einfache Konstruktion hohe Betriebssicherheit auch während eines
Notbremsbetriebes.
-
In
der beschriebenen Ausführungsform
ist das Hebelelement 41 mit dem Eingreifdorn 41f ausgebildet,
während
eine ringförmige
Rille, die als die Eingreifaussparung 44 dient, in der
inneren peripheren Oberfläche
des Ventilkörpers 3 ausgebildet
ist. Eine Eingreifaussparung kann jedoch auch im Hebelelement 41 ausgebildet
sein, während
ein Eingreifdorn am Ventilkörper 3 vorgesehen
sein kann.
-
Zweite Ausführungsform
-
Die 5 und 6 zeigen
eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in der das Hebelelement 41 und
die Eingreifaussparung 44, die in der ersten Ausführungsform
verwendet wurden, durch eine Kugel 151 und ein zylindrisches
Halteelement 152 und damit verbundene Teile ersetzt werden.
-
Es
gilt anzumerken, dass in der folgenden Beschreibung Teile, die jenen
entsprechen, die in der ersten Ausführungsform gezeigt wurden,
mit denselben Verweiszahlen wie zuvor, jedoch in der zweiten Ausführungsform
um 100 erhöht,
versehen sind.
-
Im
Detail weist in der zweiten Ausführungsform
eine Haltevorrichtung 111 einen Abschnitt mit reduziertem
Durchmesser 111b auf, der sich axial nach hinten erstreckt,
wodurch ein zylindrischer Raum zwischen dem Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 101b und
der inneren peripheren Oberfläche
eines Ventilkörpers 103 entsteht,
und ein zylindrisches, röhrenförmiges Element 121 ist
in diesem Raum angeordnet, und seine innere Peripherie ist gleitbar
um den Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 111b herum
angebracht, während
die äußere Peripherie
des röhrenförmigen Elements 121 in
Richtung seines hinteren Endes gleitbar in die innere Peripherie
des Ventilkörpers 103 eingepasst
ist.
-
Ein
ringförmiger
Vorsprung 121e ist rund um die äußere Peripherie des röhrenförmigen Elements 121 ausgebildet,
und eine Feder 142 ist zwischen dem Vorsprung 121e und
einer Stufenendfläche
der Haltevorrichtung 111 angebracht, wodurch normalerweise
das röhrenförmige Element 121 nach
hinten gedrückt
wird. Es gilt anzumerken, dass die innere Peripherie des Ventilkörpers 103 mit
einer Stufenendfläche 103e an
einer Position hinter dem ringförmigen
Vorsprung 121e am röhrenförmigen Element 121 ausgebildet
ist, sodass sie diesem gegenüber angeordnet
ist, um ein zurückgezogenes
Ende zu definieren, wenn das röhrenförmige Element 121 in
Bezug auf den Ventilkörper 103 nach
hinten bewegt wird. Auf ähnliche
Weise wie in der ersten Ausführungsform
ist ein zweiter Vakuumventilsitz 118 am hinteren Ende des
röhrenförmigen Elements 121 ausgebildet.
An einer gegebenen axialen Position ist die innere Peripherie des
röhrenförmigen Elements 121 mit
einer ringförmigen
Rille 121d ausgebildet, die als eine Eingreifaussparung
dient, die mit einer Kugel 151 in Eingriff gebracht werden
kann. Die gegenüberliegenden
Endflächen
der ringförmigen
Rille 121d sind als schräge Flächen ausgebildet, sodass ein
Abstand zwischen den beiden Endflächen an deren Innenkante am
größten ist.
-
An
einer gegebenen axialen Position ist der Abschnitt mit reduziertem
Durchmesser 111b der Haltevorrichtung 111 mit
einer Vielzahl an Radialöffnungen 111d ausgebildet,
die in gleichmäßigen Intervallen
rund um den Umfang voneinander beabstandet sind, und eine Kugel 151 ist
lose in jede der Radialöffnungen 111d eingepasst.
Die Kugel 151 ist aus einem Metall gebildet und weist einen
Kugeldurchmesser auf, der geringfügig größer ist als die Wanddicke des
Abschnitts mit reduziertem Durchmesser 111b an der Position,
an der die Radialöffnung 111d ausgebildet
ist. Auf diese Weise ist jede Kugel 151 entlang der Radialöffnung 111d,
in der sie aufgenommen wird, radial beweglich.
-
Hin
zum hinteren Ende ist der Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 111b der
Haltevorrichtung 111 mit einer durchgehenden Radialöffnung 111e in fluchtender
Ausrichtung mit der Position eines Durchgangs mit variablem Druck 134 ausgebildet,
und ein Keilelement 138 ragt durch die durchgehende Öffnung 111e hindurch,
bevor es in Eingriff mit einem Eingreifabschnitt 114b eines
Ventilstößels 114 gebracht
ist.
-
In
der zweiten Ausführungsform
weist der Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 114c des Ventilstößels 114 eine
axiale Abmessung auf, die als doppelt so groß wie in der ersten Ausführungsform gewählt wird.
Ein Halteelement 152 ist in einem Raum angeordnet, der
zwischen dem Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 101b,
der vor dem Keilelement 138 angeordnet ist, und dem Ventilstößel 114 gebildet
wird. Die innere Peripherie des Halteelements 152 weist
einen reduzierten inneren Durchmesser auf, um einen Abschnitt mit
reduziertem Durchmesser 152c in Richtung des vorderen Endes bereitzustellen,
und weist einen erhöhten
Durchmesser auf, der größer ist
als jener des Abschnitts mit reduziertem Durchmesser 152c,
um einen Abschnitt mit erhöhtem
Durchmesser 152a in Richtung des hinteren Endes bereitzustellen,
wodurch eine Stufenendfläche 152b gebildet
wird, die nach hinten gerichtet ist.
-
Die äußere Peripherie
des Halteelements 152 ist gleitbar in die innere Peripherie
des Abschnitts mit reduziertem Durchmesser 111b der Haltevorrichtung 111 eingepasst,
während
gleichzeitig der Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 152c des Halteelements 152 außerhalb
des Abschnitts mit reduziertem Durchmesser 114c des Ventilstößels 114 angeordnet
ist, um diesen zu umgeben und um den Abschnitt mit erhöhtem Durchmesser 152a des
Halteelements 152 so zu platzieren, dass er die äußere Peripherie
eines Abschnitts des Ventilstößels 114 umgibt,
der hinter dem Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 114c liegt.
Auf diese Weise sind die Stufenendfläche 152b des Halteelements 152 und eine
Stufe 114d des Ventilstößels 114,
die hinter dem Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 114c liegt,
in gegenüberliegenden
Positionen angeordnet. Eine Feder 153 ist zwischen dem
Halteelement 152 und der Haltevorrichtung 111 angeordnet,
wodurch sie normalerweise das Halteelement 152 nach hinten drückt.
-
Demgemäß wird in
dieser Ausführungsform vermieden,
dass die Kugel 151, die in jeder Radialöffnung 111d angeordnet
ist, aus dem Eingriff mit der Radialöffnung 111d durch
die innere periphere Oberfläche
des röhrenförmigen Elements 121,
das außerhalb
angeordnet ist, und die äußere periphere
Oberfläche
des Halteelements 152, das innerhalb angeordnet ist, gelöst wird.
-
Darüber hinaus
ist an einer gegebenen axialen Position die äußere periphere Oberfläche des Halteelements 152 mit
einer ringförmigen
Rille 152d versehen, die als eine Eingreifaussparung dient,
die mit der Kugel 152 in Eingriff gebracht werden kann. Die
gegenüberliegenden
Endflächen
der ringförmigen
Rille 152d sind als schräge Flächen bereitgestellt, sodass
der Abstand zwischen den gegenüberliegenden
Endflächen
an ihren Außenkanten
am größten ist.
-
Im
Außerbetriebszustand
des in den 5 und 6 gezeigten
Bremskraftverstärkers 101 sind der
Ventilkörper 103,
das röhrenförmige Element 121,
das Halteelement 152 und der Ventilstößel 114 in Anstoß an das
Keilelement 138 angeordnet. Der zweite Vakuumventilsitz 118 am
röhrenförmigen Element 121 ist
vor dem ersten Vakuumventilsitz 117 am Ventilkörper 103 angeordnet,
und die Kugel 151 wird durch die äußere periphere Oberfläche des
Haltemittels 152 nach außen gedrückt, das wiederum durch die
Feder 153 gedrückt
wird, wodurch ein Teil der Kugel 151 über die Radialöffnung 111d,
die innerhalb der ringförmigen
Rille 121d im röhrenförmigen Element 121 angeordnet
sein muss, nach außen
vorragt.
-
Während eines
Notbetriebes hingegen, bei dem das Bremspedal rasch nach unten gedrückt wird,
wird auch der Ventilstößel 114 schnell
nach vorne getrieben, wodurch die Stufe 114d des Ventilstößels 114 an
die Stufenendfläche 152b des
Halteelements 152 anstößt, was
eine Vorwärtsbewegung
dieses Elements in Bezug auf die Haltevorrichtung 111 und
den Ventilkörper 103 verursacht.
In diesem Moment bewegt sich das röhrenförmige Element 121 unter
der Federwirkung der Feder 142 nach hinten, wodurch die
Kugel 151 an die vordere Schrägfläche der ringförmigen Rille 121d anstößt.
-
Die
gesamte axiale Region der ringförmigen Rille 152d im
Halteelement 152 ist dann so positioniert, dass sie die
Radialöffnung 111d vollständig überlappt,
und demgemäß wird die
Kugel 151 unter der Federwirkung der Feder 142,
die durch die innere Schrägfläche der
ringförmigen
Rille 121d ausgeübt wird,
nach innen gedrückt,
wodurch ein Teil der Kugel 151 über das innere Ende der Radialöffnung 151d vorsteht und
entlang der Schrägfläche der
ringförmigen
Rille 152d rollt, um mit letzterer in Eingriff zu kommen.
-
Der
Teil der Kugel 151, der nach außen hin über die Radialöffnung 111d vorstand,
sinkt dann in die Radialöffnung 111d,
und die Federwirkung der Feder 142 veranlasst eine Rückwärtsbewegung
des röhrenförmigen Elements 121 in
Bezug auf den Ventilkörper 103 und
die Haltevorrichtung 111, bis der ringförmige Vorsprung 121e an
die Stufenendfläche 103a des
Ventilkörpers 103 anstößt, wobei
er zum Stillstand kommt (siehe die 7 bis 10).
Demgemäß wird der
zweite Vakuumventilsitz 118 am röhrenförmigen Element 121,
das sich nach hinten bewegt, auf das Ventilelement 124,
das auf den ersten Vakuumventilsitz 117 gesetzt ist, gesetzt,
wodurch das Ventilelement 124 vom ersten Vakuumventilsitz 117 wegbewegt
und nach hinten getrieben wird, wodurch das Atmosphärenventil 133 zu
einer größeren Öffnung als
während
eines gewöhnlichen
Betriebes geöffnet
wird. Demzufolge wird Überdruck
rasch in die Kammer B mit variablem Druck eingeführt, wodurch eine rasche Bereitstellung
einer erhöhten
Leistung des Bremskraftverstärkers 101 gewährleistet wird.
-
Wird
das Bremspedal nun während
des Notbetriebes freigegeben, so stößt das Keilelement 138, das
sich im Eingriff mit dem Ventilstößel 114 befindet, der
sich nun in seine Außerbetriebsstellung
zurückzieht,
an die Rückwand 102c der
Ummantelung 102 an und kommt zum Stillstand, und daraufhin
stoßen das
hintere Ende des Halteelements 152 und die vordere Endfläche der
Radialöffnung 121b im
röhrenförmigen Element 121 an
das Keilelement 138, wodurch das röhrenförmige Element 121 zum
Stillstand kommt.
-
Da
sich der Ventilkörper 103 daraufhin
unter dem Einfluss der Rückstellfeder 108 noch
weiter zurückzieht,
folgt daraus, dass sich das röhrenförmige Element 121 in
Bezug auf den Ventilkörper 103 und die
Haltevorrichtung 111 nach vorne bewegt, und die gesamte
axiale Region der ringförmigen
Rille 121d im röhrenförmigen Element 121 überlappt
die Radialöffnung 111d in
der Haltevorrichtung 111. Demgemäß wird die Kugel 151 durch
die Schrägfläche der ringförmigen Rille 152d im
Halteelement 152, das durch die Feder 153 gedrückt wird,
nach außen
gedrückt
und wird weiter durch die vordere äußere periphere Oberfläche der
ringförmigen
Rille 152d nach außen
gedrückt.
Somit steht ein Teil jeder Kugel 151 nach außen über die
Radialöffnung 111d,
die innerhalb der ringförmigen
Rille 121d im röhrenförmigen Element 121 angeordnet
ist, vor, wodurch die in den 5, 6 und 7 gezeigte
Außerbetriebsstellung
wieder eingenommen wird.
-
Aufgrund
der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass in der zweiten Ausführungsform
das röhrenförmige Element 121,
das Halteelement 152, die Federn 142 und 153 und
die Kugeln 151 zusammen das Haltemittel bilden, und dass
das röhrenförmige Element 121,
das Halteelement 152, die Federn 142 und 153,
der Ventilstößel 114 und
das Keilelement 138 zusammen das Lösemittel bilden. Bezüglich der
anderen Elemente ist die Anordnung jener der ersten Ausführungsform ähnlich und
wird daher nicht beschrieben.
-
Außerbetriebszustand
-
Im
Rahmen der beschriebenen Anordnung stößt im in den 5, 6 und 7 gezeigten Außerbetriebszustand
des Bremskraftverstärkers 101 das
Keilelement 138 an die Wand 102c der Ummantelung 102 an
und bleibt in Ruheposition, und der Ventilkörper 103, das röhrenförmige Element 121, das
Halteelement 152 und der Ventilstößel 114 stoßen auch
an das Keilelement 138 und bleiben in Ruheposition. Die
Kugel 151 wird durch die äußere periphere Oberfläche des
Halteelements 152, das durch die Feder 153 gedrückt wird,
nach außen
gedrückt,
wobei die Kugel 151 teilweise nach außen über die Radialöffnung 111d hinaus
vorsteht und in der ringförmigen
Rille 121d im röhrenförmigen Element 121 angeordnet
ist.
-
Demgemäß ist der
am röhrenförmigen Element 121 ausgebildete,
zweite Vakuumventilsitz 118 leicht vor dem ersten Vakuumventilsitz 117 angeordnet,
und beide Vakuumventilsitze 117, 118 werden vom
ersten Sitzbereich S1 am Ventilelement 124 entfernt, um
das Vakuumventil 131 zu öffnen. Andererseits wird der
zweite Sitzbereich S2 am Ventilelement 124 auf den Atmosphärenventilsitz 122 gesetzt,
um das Atmosphärenventil 133 zu
schließen.
-
Somit
kommunizieren die Kammern A und B mit einander, und ein Unterdruck
wird in die beiden Kammern eingeführt. Im Außerbetriebszustand ist die
hintere Endfläche
der Reaktionsscheibe 113 leicht vom gegenüberliegenden
Plattenstößel 114a beabstandet.
Die Stufenendfläche 152b des
Halteelements 152 und die gegenüberliegende Stufe 114d des
Ventilstößels 114 sind
ebenfalls voneinander beabstandet.
-
Betrieb bei
leichtem Hinunterdrücken
des Bremspedals
-
Wird
das Bremspedal, nicht gezeigt, im zuvor erwähnten Außerbetriebszustand leicht nach
unten gedrückt,
so werden die Eingangswelle 128 und der Ventilstößel 114 leicht
nach vorne getrieben. Der erste Sitzbereich S1 am Ventilelement 124 wird
auf den ersten Vakuumventilsitz 117 gesetzt, um das Vakuumventil 131 zu
schließen,
und der zweite Sitzbereich S2 am Ventilelement 124 wird
vom Atmosphärenventilsitz 122 entfernt,
um das Atmosphärenventil 133 zu öffnen. Das
Halteelement 152 stößt an den Ventilstößel 114 unter
der Federwirkung der Feder 153 an, und das röhrenförmige Element 121 zieht sich
unter der Federwirkung der Feder 142 zurück, wodurch
die Kugel 151 in Anlage mit der vorderen Schrägfläche der
ringförmigen
Rinne 121d im röhrenförmigen Element 121 gebracht
wird. Da jedoch der Ventilstößel 114 leicht
nach vorne getrieben wird, ist eine Distanz, über die das Halteelement 152 in
Bezug auf die Haltevorrichtung 111 nach vorne getrieben
wird, gering, wenn die Stufe 114d des Ventilstößels 114 an
die Stufenendfläche 152b des
Halteelements 152 anstößt. Demgemäß nimmt
die ringförmige
Rille 152d im Halteelement 152 keine Position
ein, in der sie mit der Radialöffnung 111d im
Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 111b der Haltevorrichtung überlappt,
und somit wird die Kugel 151 in ihrer Anordnung in der
ringförmigen
Rinne 121d im röhrenförmigen Element 121 gehalten,
wodurch jegliche Bewegung des röhrenförmigen Elements 121 in
Bezug auf den Ventilkörper 103 unterbunden
wird.
-
Da
das Vakuumventil 131 geschlossen ist, während das Atmosphärenventil 133 geöffnet ist, wird Überdruck
durch den Durchgang mit variablem Druck 134 in die Kammer
B mit variablem Druck eingeführt.
Eine Druckdifferenz zwischen dem Unter druck in Kammer A mit konstantem
Druck und dem Überdruck
in Kammer B mit variablem Druck treibt den Ventilkörper 103 und
die Ausgangswelle 115 nach vorne.
-
Wird
der Bremskraftverstärker 101 auf
diese Weise betätigt,
so veranlasst eine Reaktion ausgehend von der Ausgangsleistung,
die auf die Ausgangswelle 115 wirkt, das Ausbeulen der
Reaktionsscheibe 113 nach hinten, wobei die Endfläche der Reaktionsscheibe 113 an
den Plattenstößel 114a anstößt. Von
diesem Moment an beginnt die Übertragung
der Reaktion auf die Ausgangsleistung, die auf die Ausgangswelle 115 wirkt, über die
Reaktionsscheibe 113 auf den Ventilstößel 114, die Eingangswelle 128 und
das Bremspedal, nicht gezeigt.
-
Es
ist verständlich,
dass während
des gewöhnlichen,
leichten Bremsbetriebes der Ventilstößel 114 durch einen
verstärkten
Hub in Bezug auf den Ventilkörper 103 und
die Haltevorrichtung 111 nicht nach vorne getrieben werden
kann, und daher kann die Kugel 151 nicht in die ringförmige Rille 152d im Halteelement 152 eingreifen.
Demgemäß gibt es
keine axiale Hin- und Herbewegung des röhrenförmigen Elements 121 in
Bezug auf den Ventilkörper 103.
Somit bleibt die positionelle Beziehung zwischen den beiden Vakuumventilsitzen 117, 118 dieselbe
wie im in 6 gezeigten Außerbetriebszustand,
und der erste Sitzbereich S1 am Ventilelement 124 wird
auf den ersten Vakuumventilsitz 117 gesetzt.
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Wird
das Bremspedal freigegeben, nachdem der Bremskraftverstärker betätigt wurde,
ziehen sich der Ventilstößel 114 und
die Eingangswelle 128 zurück; das Keilelement 138,
das sich mit dem Ventilstößel 114 in
Eingriff befindet, kommt durch Anstoß an die Rückwand 102c der Ummantelung 102 zum Stillstand;
hiernach werden die vordere Endfläche der Radialöffnung 121b im
röhrenförmigen Element 121 und
das hintere Ende des Halteelements 152 in Anlage mit dem
Keilelement gebracht, wodurch ihre Bewegung gestoppt wird, und der
Ventilkörper 103 stößt auch
an das Keilelement 138 an, um so in seine gezeigte Außerbetriebsstellung
zurückzukehren.
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Betrieb bei
einer Notbremsung
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Dahingegen
wird bei einer Notbremsung, bei der das Bremspedal rasch nach unten
gedrückt
wird, der erste Sitzbereich S1 des Ventilelements 124 auf den
ersten Vakuumventilsitz 117 gesetzt, um das Vakuumventil 131 zu
schließen,
während
sich der Atmosphärenventilsitz 122 vom
zweiten Sitzbereich S2 am Ventilelement 124 wegbewegt,
um das Atmosphärenventil 133 zu öffnen. Da
die Übertragung
einer Reaktion von der Reaktionsscheibe 113 auf den Plattenstößel 114a im
Gegensatz zum Ventilstößel 114,
der rasch nach vorne getrieben wird, verzögert ist, wird zu erkennen
sein, dass der Ventilstößel 114 durch
einen gegebenen Hub oder mehr in Bezug auf den Ventilkörper 103 und
die Haltevorrichtung 111 (siehe 8) nach
vorne getrieben wird.
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Infolge
dessen wird das Halteelement 152, das sich in Anlage mit
dem Ventilstößel 114 befindet, durch
einen gegebenen Hub in Bezug auf die Haltevorrichtung 111 auch
nach vorne getrieben, und die gesamte axiale Region der ringförmigen Rille 152d im
Halteelement 152 überlappt
die Radialöffnung 111d vollständig (siehe 9).
Gleichzeitig zieht sich das röhrenförmige Element 121 unter
der Federwirkung der Feder 142 nach hinten zurück, und
die Kugel 151 greift in die vordere Schrägfläche der
ringförmigen
Rille 121d ein und wird durch die Federwirkung der Feder 142,
die durch die schräge
Fläche ausgeübt wird,
nach innen gedrückt,
wodurch sie teilweise über
das innere Ende der Radialöffnung 111d vorragt
und entlang der schrägen
Fläche
der ringförmigen
Rille 152d rollt, um in diese einzugreifen. Dies führt dazu,
dass der Teil der Kugel 151, der nach außen über die
Radialöffnung 111d vorragt,
in die Radialöffnung 111d sinkt.
Das röhrenförmige Element 121 bewegt
sich in Bezug auf den Ventilkörper 103 und die
Haltevorrichtung 111 unter der Federwirkung der Feder 142 nach
hinten, bis der ringförmige
Vorsprung 121e an die Stufenendfläche 103a am Ventilkörper 103 anstößt, wodurch
es zum Stillstand kommt (siehe die 9 und 10).
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Nachdem
der zweite Vakuumventilsitz 118 auf das Ventilelement 124 gesetzt
wird, das auf den ersten Vakuumventilsitz 117 gesetzt ist,
bewegt sich nun das Ventilele ment 124 vom ersten Vakuumventilsitz 117 weg
und wird in einer Stellung gehalten, die in Bezug auf den Ventilkörper 103 zurückgezogen
ist. Dies ermöglicht
das Öffnen
des Atmosphärenventils 133 zu
einer größeren Öffnung als
während
des normalen Betriebs, wodurch das rasche Eintreten von Überdruck
in die Kammer B mit variablem Druck ermöglicht wird, um die Leistung
des Bremskraftverstärkers 1 schnell
zu steigern. Die Reaktion ausgehend von der Ausgangsleistung führt zur
Ausbeulung der Reaktionsscheibe 113 nach hinten, sodass
sie an den Plattenstößel 114a anstößt, wodurch
der Ventilstößel 114 nach
hinten gedrückt
wird. Das Ausmaß der
Ausbeulung der Reaktionsscheibe 113, die erreicht wird,
während
der Atmosphärenventilsitz 122 am
Ventilstößel 114 auf
den zweiten Sitzbereich S2 des Ventilelements gesetzt wird, ist
hierbei größer als während eines
Normalbetriebes, und somit kann die Leistung des Bremskraftverstärkers 101 in
einem entsprechenden Ausmaß gesteigert
werden. Auf diese Weise ermöglicht
auch die zweite Ausführungsform
das rasche Erlangen einer erhöhten
Leistung während
einer Notbremsung auf ähnliche
Weise wie in der ersten Ausführungsform.
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Wird
nach Betätigung
die auf das Bremspedals ausgeübte
Kraft etwas reduziert, so werden das röhrenförmige Element 121 und
das Ventilelement 124 in den zuvor erwähnten Stellungen gehalten,
da ein Zustand beibehalten wird, in dem der ringförmige Vorsprung 121e am
röhrenförmigen Element 121 an die
Stufenendfläche 103a am
Ventilkörper 103 anstößt.
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Wird
das Bremspedal nach Betätigung
des Notbetriebes freigegeben, so kommt das Keilelement 138,
das sich im Eingriff mit dem Ventilstößel 114 befindet,
der sich nun in seine Außerbetriebsstellung zurückzieht,
durch Anstoßen
an die Rückwand 102c der
Ummantelung 102 zum Stillstand, woraufhin das hintere Ende
des Halteelements 152 und auch die vordere Endfläche der
Radialöffnung 121b im
röhrenförmigen Element 121 an
das Keilelement 138 anstoßen, um so zum Stillstand zu
kommen.
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Der
Ventilkörper 103 zieht
sich daraufhin unter dem Einfluss der Rückstellfeder 108 zurück, bis
er an das Keilelement 138 anstößt, und dies bedeutet, dass
das röhrenförmige Element 121 in
Bezug auf den Ventilkörper 103 und
die Haltevorrichtung 111 nach vorne getrieben wird, wodurch
die gesamte axiale Region der ringförmigen Rille 121d im
röhrenförmigen Element 121 mit
der Radialöffnung 111d in
der Haltevorrichtung 111 überlappt. Demgemäß wird die Kugel 151 durch
die Schrägfläche der
ringförmigen Rille 152d im
Halteelement 152, das durch die Feder 153 gedrückt wird,
nach außen
gedrückt,
wodurch der Zustand beibehalten wird, dass die Kugel 151 durch
die vordere, äußere periphere
Oberfläche
der ringförmigen
Rille 152d nach außen
gedrückt
wird. Ein Teil jeder Kugel 151 ragt über die Radialöffnung 111d,
die in der ringförmigen
Rille 121d im röhrenförmigen Element 121 anzuordnen
ist, nach außen
vor, wodurch zu dem in den 5, 6 und 7 gezeigten
Außerbetriebszustand
wieder zurückgekehrt wird.
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Nach
der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass die zweite Ausführungsform
eine ähnliche Funktionsweise
und ähnliche
Wirkungen erreicht wie durch die erste Ausführungsform erreicht werden.
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Dritte Ausführungsform
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11 zeigt
eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Kurz zusammengefasst sind in der dritten
Ausführungsform
die Kugeln 151, das Halteelement 152 und die Feder 153,
die in der in 6 gezeigten, zweiten Ausführungsform
verwendet werden, entfernt, und stattdessen wird ein röhrenförmiges Federelement 361 zusammen
mit einer Verbesserung eines röhrenförmigen Elements 321 und der
damit verbundenen Teile bereitgestellt.
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Im
Detail umfasst in der dritten Ausführungsform das röhrenförmige Element 321 einen
Abschnitt mit erhöhtem
Durchmesser 321A in Richtung des hinteren Endes, dessen äußere Peripherie
gleitbar in die innere Peripherie eines Ventilkörpers 303 eingepasst
ist. Ein hinteres Ende des Abschnitts mit erhöhtem Durchmesser 321A definiert
einen zweiten Vakuumventilsitz 318 auf ähnliche Weise wie in der zweiten
Ausführungsform,
und ein Dichtungselement 343 ist rund um die äußere Peripherie
des Abschnitts mit erhöhtem
Durchmesser 321A angebracht, um eine hermetische Dichtung
zwischen der inneren Peripherie des Ventilkörpers 303 und dem
Abschnitt mit erhöhtem
Durchmesser 321A aufrechtzuerhalten.
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Ein
im Wesentlichen zylindrisches, röhrenförmiges Federelement 361 ist
rund um die äußere Peripherie
des röhrenförmigen Elements 321 in
einem Bereich vor dem Abschnitt mit erhöhtem Durchmesser 321A angebracht.
Das röhrenförmige Federelement 361 weist
ein hinteres Ende auf, das sich radial nach außen erstreckt, um einen Flansch 361a bereitzustellen,
der in Anlage mit der vorderen Endfläche des Abschnitts mit erhöhtem Durchmesser 321A angeordnet
ist. Eine Feder 342 ist zwischen dem Flansch 361a und
einer gegenüberliegenden Stufenendfläche des
Ventilkörpers 303 angeordnet, wodurch
normalerweise das röhrenförmige Element 321 und
das röhrenförmige Federelement 361 in
Bezug auf den Ventilkörper 303 auf
integrale Weise nach hinten gedrückt
werden.
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Das
röhrenförmige Federelement 361 umfasst
ein axial ausgerichtetes, vorderes Ende 361b, das mit Kerben
an zahlreichen Positionen rund um den Umfang ausgebildet ist, wobei
sich die Kerben axial erstrecken und an ihren hinteren Enden ansteigende
Größen aufweisen.
Auf diese Weise funktioniert das fordere Ende 361b des
röhrenförmigen Federelements 361 als
eine Blattfeder, die die äußere Peripherie
des röhrenförmigen Elements 361,
die in Richtung des vorderen Endes davon angeordnet ist, radial
nach innen drückt.
Das röhrenförmige Federelement 361 ist
mit einer Öffnung
an einer gegebenen axialen Position ausgebildet, um das Durchführen eines
Keilelements 338 durch dieses hindurch zu ermöglichen.
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Das
röhrenförmige Element 321 ist
aus einen synthetischen Harz gebildet, und sein vorderes Ende ist
mit sich axial erstreckenden Kerben an zahlreichen Positionen rund
um seinen Umfang ausgebildet, wodurch eine Vielzahl von Abschnitten 321B bereitgestellt
werden, die zu elastischer Verformung in radialer Richtung an den
zahlreichen Umfangspositionen in der Lage sind. Wie zuvor erwähnt werden diese
Abschnitte 321B durch das vordere Ende 361b des
röhrenförmigen Federelements 361 radial
nach innen gedrückt.
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Ein
Eingreifabschnitt 321C, das radial nach innen vorsteht,
ist am vorderen Ende eines jeden Abschnitts 321B ausgebildet.
Der Eingreifabschnitt 321C besitzt als axiales Profil ein
Dreieck, weist eine sich radial erstreckende Stufenendfläche an seinem hinteren
Ende auf und hat an seiner vorderen Seite eine schräge Fläche mit
einem Winkel von 45°.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
weist eine Haltevorrichtung 311 einen Abschnitt mit reduziertem
Durchmesser 311b mit einer axialen Größe, die im Vergleich mit der
zweiten Ausführungsform
reduziert ist, auf, und die äußere Peripherie
des Abschnitts mit reduziertem Durchmesser 311b ist mit
einer ringförmigen
Rille 311f ausgebildet, die als eine Eingreifaussparung
mit einer gegebenen Breite dient, während die innere Peripherie
des Abschnitts mit reduziertem Durchmesser 311b mit einem
radialen Abschnitt 311c in Richtung des hinteren Endes ausgebildet
ist.
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Jeder
Abschnitt 321B, der zu elastischer Verformung des röhrenförmigen Elements 321 in
der Lage ist, ist rund um die äußere Peripherie
der Haltevorrichtung 311 ausgehend von der hinteren Seite angeordnet,
wobei sich jeder Eingreifabschnitt 321C mit der ringförmigen Rille 311f in
der Haltevorrichtung 311 in Eingriff befindet. Dies stellt
einen Zustand dar, in dem das röhrenförmige Element 321 in
Bezug auf den Ventilkörper 303 zuvorderst
gehalten wird, und ein zweiter Vakuumventilsitz 318, der
am hinteren Ende des röhrenförmigen Elements 321 ausgebildet ist,
ist geringfügig
vor einem ersten Vakuumventilsitz 317 angeordnet, der dazu
benachbart und außerhalb liegend
angeordnet ist.
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Die
innere Peripherie des röhrenförmigen Elements 321 ist
mit einer ringförmigen
Stufe 321D in Richtung des vorderen Endes ausgebildet,
und die innere periphere Oberfläche
der ringförmigen
Stufe 321D weist einen reduzierten Durchmesser an ihrem vorderen
Ende und einen erhöhten
Durchmesser an ihrem hinteren Ende mit einer sich verjüngenden Oberfläche 321F mit
einem größer werdenden Durchmesser
in Richtung des hinteren Endes, die als eine zwischenliegende Grenze
vorgesehen ist, auf.
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Der
Ventilstößel 314 ist
an einer Stufe 314d abgeschrägt und weist eine sich verjüngende Oberfläche 314e mit
einem Durchmesser auf, der in Richtung des vorderen Endes reduziert
ist.
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Der
Ventilstößel 314 weist
einen Abschnitt mit reduziertem Durchmesser 314c auf, der
sich gleitbar über
die innere periphere Oberfläche
des radialen Abschnitts 311g der Haltevorrichtung 311 erstreckt,
und die vordere Endfläche
des Abschnitts mit reduziertem Durchmesser 314c stößt an eine
Stößelplatte 314a an.
Bezüglich
der anderen Elemente ist die Anordnung der zweiten Ausführungsform
wesentlich ähnlich,
und demgemäß werden
die Teile, die den in der zweiten Ausführungsform gezeigten Teilen entsprechen,
mit den oben verwendeten Zahlen bezeichnet, zu denen in der dritten
Ausführungsform 200 addiert
wird.
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Wie
nachstehend noch beschrieben wird, werden während eines üblichen
Bremsbetriebes eine Eingangswelle 328 und der Ventilstößel 314 in
einem reduzierten Ausmaß,
das weniger ist als ein gegebener Hub, in Bezug auf den Ventilkörper 303 nach
vorne getrieben, und demgemäß liegt
die sich verjüngende
Oberfläche 314e des
Ventilstößels 314 der sich
verjüngenden
Oberfläche 321F des
röhrenförmigen Elements 321 gegenüber, stößt jedoch
nicht an dieser an. Demzufolge kann der Durchmesser des Abschnitts 321B,
der zu elastischer Verformung des röhrenförmigen Elements 321 in
der Lage ist, nicht erhöht
werden, und der Eingreifabschnitt 321C bleibt mit der ringförmigen Rille 311f in
Eingriff. Somit wird das röhrenförmige Element 321 in
seiner vordersten Stellung in Bezug auf den Ventilkörper 3 gehalten (siehe
die 11 und 12).
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Dahingegen
werden während
eines wie in 13 gezeigten Notbremsbetriebes,
bei dem das Bremspedal rasch nach unten gedrückt wird, die Eingangswelle 328 und
der Ventilstößel 314 durch
einen verstärkten
Hub als während
des üblichen
Bremsbetriebes in Bezug auf den Ventilkörper 303 nach vorne getrieben,
und die sich verjüngende
Oberfläche 314e des
Ventilstößels 314 stößt an die
sich verjüngende Oberfläche 321F des
röhrenförmigen Elements 321 an,
wodurch der Durchmesser des Abschnitts 321B, der zur elastischen
Verformung des röhrenförmigen Elements 321 in
der Lage ist, erhöht
wird. Demgemäß wird der
Eingriff des Eingreifabschnitts in der Lage ist, erhöht wird.
Demgemäß wird der
Eingriff des Eingreifabschnitts 321 mit der ringförmigen Rille 311f gelöst, wodurch
die Verbindung des röhrenförmigen Elements 321 mit
dem Ventilkörper 303 gelöst wird.
Gleichzeitig zieht sich das röhrenförmige Element 321 in
Bezug auf den Ventilkörper 303 unter
der Federwirkung einer Feder 342 nach hinten zurück. Dadurch
stößt der am
röhrenförmigen Element 321 ausgebildete
zweite Vakuumventilsitz 318 an den ersten Sitzbereich S1
an einem Ventilelement 324 an, das dann nach hinten zurückgezogen
wird. Die Stufenendfläche 321G des
röhrenförmigen Elements 321 befindet
sich in Anstoßlage
an das Keilelement 338, das wiederum durch Anstoß an eine
hintere Endfläche
des Durchgangs mit variablem Druck 334 zum Stillstand kommt,
während
die Stufenendfläche 321G in
Anstoßlage
daran gehalten und dadurch in dieser Stellung beibehalten wird.
Infolge dessen erhält
ein Atmosphärenventil 333,
das einen Atmosphärenventilsitz 322 und
einen zweiten Sitzbereich S2 umfasst, eine Öffnung, die größer als
jene ist, die während
eines üblichen
Betriebes erhalten wird.
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Auf
diese Weise umfasst das Haltemittel in der dritten Ausführungsform
die ringförmige
Rille 311f, das röhrenförmige Element 321,
die Feder 342, das Keilelement 338, den Durchgang
mit variablem Druck 334 und die sich verjüngende Oberfläche 314e des
Ventilstößels 314.
Das Lösemittel
in der dritten Ausführungsform
umfasst die ringförmige
Rille 311f, das röhrenförmige Element 321,
das röhrenförmige Federelement 361 und
das Keilelement 338.
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Betrieb gemäß der dritten
Ausführungsform
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Im
Rahmen der beschriebenen Anordnung nimmt im Außerbetriebszustand des in 11 gezeigten
Bremskraftverstärkers 301 der
Ventilstößel 314,
als ein Resultat einer Anstoßlage
des Eingreifabschnitts 314b des Ventilstößels 314 an
das Keilelement 338, das an die Rückwand 302c der Ummantelung 302 anstößt, seine
zurückgezogene
Endstellung ein, die innerhalb einer Ummantelung 302 so weit
wie möglich
hinten liegt. In diesem Moment nimmt auch das röhrenförmige Element 321 seine zurückgezogene
Endstellung ein, in der die Stufenendfläche 321G an das Keilelement 338 anstößt. Zum
selben Zeitpunkt ist die sich verjüngende Oberfläche 314a des Ventilstößels 314 dahinter
angeordnet und liegt der sich verjüngenden Oberfläche 321F des
röhrenförmigen Elements 321 gegenüber, wobei jedoch
zwischen den beiden Oberflächen
ein Zwischenraum aufrechterhalten wird.
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Im
Außerbetriebszustand
ist der zweite Sitzbereich S2 am Ventilelement 324 auf
den Atmosphärenventilsitz 322 gesetzt,
um das Atmosphärenventil 333 zu
schließen.
Der Eingreifabschnitt 321C des röhrenförmigen Elements 321 befindet
sich im Eingriff mit der ringförmigen
Rille 311f in der Haltevorrichtung 311. In anderen
Worten wird das röhrenförmige Element 321 in
seiner in Bezug auf den Ventilkörper 303 nach
vorne geschobenen Stellung gehalten. Demgemäß ist der am Röhrenelement 321 ausgebildete,
zweite Vakuumventilsitz 318 geringfügig vor dem ersten Vakuumventilsitz 317 angeordnet, und
die beiden Vakuumventilsitze 317, 318 werden vom
ersten Sitzbereich S1 am Ventilelement 324 entfernt, um
das Vakuumventil 338 zu öffnen. Somit kommunizieren
die Kammern A und B miteinander, und ein Unterdruck wird in die
beiden Kammern eingeführt.
Im beschriebenen Außerbetriebszustand
ist die hintere Endfläche
der Reaktionsscheibe 313 geringfügig von der Stößelplatte 314a beabstandet.
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Während gewöhnlichen, leichten Bremsenbetriebes
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Wird
das nicht gezeigte Bremspedal im Außerbetriebszustand leicht nach
unten gedrückt,
so werden die Eingangswelle 328 und der Ventilstößel 314 leicht
nach vorne getrieben. Der Ventilstößel 314 wird während gewöhnlichem
leichten Hinunterdrücken
des Bremspedals um nur weniger als einen gegebenen Hub in Bezug
auf den Ventilkörper 303 und die
Haltevorrichtung 311 nach vorne getrieben, und daher näher sich
die sich verjüngende
Oberfläche 314e des
Ventilstößels 314 an
die sich verjüngende Oberfläche 321F des
röhrenförmigen Elements 321 zwar
an, wird jedoch nicht in Anlage daran gebracht. Somit werden die
Abschnitte 321B, die zur elastischen Verformung des röhrenförmigen Elements 321 in
der Lage sind, in radial nach außen weisender Richtung nicht
verformt, und der Eingreifabschnitt 321C bleibt mit der
ringförmigen
Rille 311f in der Haltevorrichtung 311 in Eingriff
(siehe 12).
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Demgemäß ist der
erste Sitzbereich S1 am Ventilelement 324 auf den ersten
Vakuumventilsitz 317 gesetzt, um das Vakuumventil 331 zu
schließen, während der
Atmosphärenventilsitz 322 vom
zweiten Sitzbereich S2 am Ventilelement 324 entfernt ist,
um das Atmosphärenventil 333 zu öffnen. Da
das Vakuumventil 331 geschlossen und das Atmosphärenventil 333 geöffnet ist,
wird Überdruck
in die Kammer B mit variablem Druck durch den Eingang mit variablem Druck 334 eingeführt. Somit
werden der Ventilkörper 303 und
dergleichen nach vorne getrieben, um den Bremskraftverstärker 301 zu
betätigen.
-
Eine
Bremsreaktion, die ausgehend von der Ausgangswelle 315 eintritt,
verursacht ein Ausbeulen der hinteren Endfläche der Reaktionsscheibe 313, wodurch
diese an die Stößelplatte 314a anstößt. Demgemäß beginnt
von diesem Moment an die Übertragung
der Bremsreaktion über
den Ventilstößel 314 und
die Eingangswelle 328 auf das nicht gezeigte Bremspedal.
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Auf
diese Weise wird, wenn der Bremskraftverstärker 301 durch ein übliches,
leichtes Hinunterdrücken
des Bremspedals betätigt
wird, das röhrenförmige Element 321 in
seiner vordersten Stellung in Bezug auf den Ventilkörper 303 gehalten.
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Wird
das Bremspedal, nachdem es einmal betätigt wurde, freigegeben, so
ziehen sich der Ventilstößel 314 und
die Eingangswelle 328 nach hinten zurück, und das Keilelement 338 stößt an die
Wand 302c der Ummantelung 302, um da stehen zu
bleiben. Hierauf stößt die vordere
Endfläche
des Eingreifabschnitts 314b des Ventilstößels 314 an
das Keilelement 338, um zum Stillstand zu kommen, und darauf
stoßen
die vordere Endfläche
des Durchgangs mit variablem Druck 334 im Ventilkörper 303 und
die Stufenendfläche 321G des
röhrenförmigen Elements 321 an
das Keilelement 338, um zum Stillstand zu kommen. Auf diese
Weise kehren der Ventilkörper 303 und
das röhrenförmige Element 321 in
ihre gezeigte Außerbetriebsstellung
zurück.
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Notbremsbetrieb
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Wird
das Bremspedal im in 11 gezeigten Außerbetriebszustand
rasch nach unten gedrückt,
so werden der Ventilstößel 314 und
die Eingangswelle 328 durch einen gegebenen Hub oder mehr
in Bezug auf den Ventilkörper 303 und
die Haltevorrichtung 311 nach vorne getrieben.
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Demzufolge
wird der erste Sitzbereich S1 am Ventilelement 324 zuerst
auf den ersten Vakuumventilsitz 317 gesetzt, um das Vakuumventil 331 zu schließen, und
der Atmosphärenventilsitz 322 wird vom
zweiten Sitzbereich S2 am Ventilelement 324 entfernt, um
das Atmosphärenventil 333 zu öffnen. Die
sich verjüngende
Oberfläche 314e des
Ventilstößels 314 stößt an die
sich verjüngende
Oberfläche 321F des
röhrenförmigen Elements 321 und
bewegt sich dann weiter nach vorne, wodurch der Durchmesser der
Abschnitte 321B, die zu elastischer Verformung des röhrenförmigen Elements 321 in
der Lage sind, vergrößert wird,
was das Lösen
des Eingriffs des Eingreifabschnitts 321C aus der ringförmigen Rille 311f ermöglicht.
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Demgemäß zieht
sich das röhrenförmige Element 321,
das durch die Feder 342 nach hinten gedrückt wird,
in Bezug auf den Ventilkörper 303 und die
Haltevorrichtung 311 nach hinten zurück, und nachdem der zweite
Vakuumventilsitz 318 auf den ersten Sitzbereich S1 am Ventilelement 324 gesetzt wurde,
veranlasst es weiteres Zurückziehen
des Ventilelements 324 nach hinten (siehe 13).
Das röhrenförmige Element 321 beendet
seine Rückzugsbewegung
in Bezug auf den Ventilkörper 303 in einer
zurückgezogenen
Stellung, die erreicht ist, wenn die Stufenendfläche 321G an das Keilelement 338 anstößt, das
wiederum an die hintere Endfläche des
Durchgangs mit variablem Druck 334 anstößt und in dieser Stellung gehalten
wird.
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Folglich
ist der Atmosphärenventilsitz 322 weit
vom zweiten Sitzbereich S2 beabstandet, und das Atmosphärenventil 333,
das diese Elemente umfasst, wird in einer Stellung gehalten, in
der seine Öffnung
größer ist
als während
eines gewöhnlichen Bremsbetriebes.
Demzufolge wird Überdruck
schnell in die Kammer B mit variablem Druck eingeführt, wodurch
eine rasche Steigerung der Leistung ausgehend vom Bremskraftverstärker 301 ermöglicht wird. Infolge
einer Reaktion auf diese Ausgangsleistung beult sich die Reaktionsscheibe 313 nach
hinten aus und stößt dadurch
an den Plattenstößel 314a an,
wodurch sie den Ventilstößel 314 nach
hinten drückt.
Da jedoch das Ausmaß der
Ausbeulung der Reaktionsscheibe 313, bis der Atmosphärenventilsitz 322 am Ventilstößel 314 auf
den zweiten Sitzbereich S2 am Ventilelement 324 gesetzt
ist, größer ist
als während eines
gewöhnlichen
Betriebes, steigt die Leistung des Bremskraftverstärkers 301 in
einem entsprechenden Ausmaß.
Auf diese Weise ermöglicht
auch die dritte Ausführungsform
das rasche Erreichen einer erhöhten
Leistung im Falle einer Notbremsung auf ähnliche Weise wie in den bereits
beschriebenen Ausführungsformen.
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Wird
das Bremspedal nach der Betätigung der
Notbremse freigegeben, so ziehen sich die Eingangswelle 328 und
der Ventilstößel 314 zurück, und das
Keilelement 338 stößt an die
Wand 302c der Ummantelung 302 an, um dort zum
Stillstand zu kommen. Auf diese Weise kehren das röhrenförmige Element 321 und
der Ventilstößel 314 in
ihre dargestellte Außerbetriebsstellung
zurück,
wobei sich jedoch der Ventilkörper 303 und
die Haltevorrichtung 311 darauf bezogen verzögert zurückziehen
und in ihre Außerbetriebsstellungen
zurückkehren,
wenn die vordere Endfläche
des Durchgangs mit variablem Druck 334 an das Keilelement 338 anstößt, um den
Ventilkörper 303 anzuhalten.
Im Rahmen dieses Vorgangs ergibt sich, dass das röhrenförmige Element 321 in
Bezug auf den Ventilkörper 303 nach
vorne bewegt wird, und demgemäß ist die
schräge
Fläche
des Eingreifabschnitts 321C des röhrenförmigen Elements 321 über der äußeren Peripherie
des hinteren Abschnitts der Haltevorrichtung 311 angeordnet
und gleitet nach vorne, wobei der Eingreifabschnitt 321C mit
der ringförmigen
Rille 311f in der Haltevorrichtung 311 in Eingriff
gebracht wird und somit die in 11 gezeigte Außerbetriebsstellung
wieder eingenommen wird. Auf diese Weise ist die dritte Ausführungsform
in der Lage, eine ähnliche
Funktionsweise und ähnliche Wirkungen
wie in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen zu erreichen.
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Die
Ausführungsform
wurden in der obigen Beschreibung als eine Anwendung der vorliegenden Erfindung
an einem Bremskraftverstärker
in einfacher Ausführung
be schrieben; es gilt jedoch zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung
ebenfalls an Bremskraftverstärker
vom Tandemtyp (mit zwei Paaren an Kammern mit konstantem und variablem Druck)
und vom Dreifachtyp (mit drei Paaren an Kammern mit konstantem und
variablem Druck) anzuwenden ist.