CN102741103B - 制动助力器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于机动车的气动式制动助力器，包括助力器壳体（1），其内室通过至少一个能被施加气动差压的可沿轴向移动的壁（2、39）分隔成至少一个工作腔室（3、41）和至少一个负压腔室（4），还包括控制差压的、设置在一控制器壳体（5）中的控制阀（12），用于连接工作腔室（3、41）与负压腔室（4）或环境，其中可移动壁（2、39）包括膜片盘（8）和真空助力膜（18、38），工作腔室（3、41）借助密封圈（13、47）密封，密封圈贴靠在控制器壳体（5）上并参照制动助力器的纵轴线L沿径向方向被夹紧。为避免特别是在密封圈上产生的、生成干扰噪声的粘滑以及动态效应，根据本发明，设有结构用以在制动助力器致动开始时通过将工作腔室（3、4）分成预腔（30、42）和主腔（31、43）而减小可移动壁（2、39）的有效加载表面。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的气动式制动助力器/制动力放大器其包括助力器壳体，所述助力器壳体的内室通过至少一个能被施加气动差压的可沿轴向移动的壁分隔成至少一个工作腔室和至少一个负压/真空腔室，所述气动式制动助力器还包括控制所述差压的、设置在一控制器壳体中的控制阀，该控制阀用于连接工作腔室与负压腔室或环境，其中，所述可移动壁包括膜片盘/膜片座和真空助力膜，其中，所述工作腔室借助密封圈密封，所述密封圈贴靠在控制器壳体上并且参照制动助力器的纵轴线沿径向方向被夹紧。
背景技术
上述类型的制动助力器例如由DE10333983A1和DE102008037048A1已知，其中，DE10333983A1公开了一种常规的制动助力器，而DE102008037048A1公开了一种所谓的“主动”制动助力器，该“主动”制动助力器还能独立于输入元件通过一电磁装置致动。
特别是在现代的车辆中，汽车工业对机动车部件的声学舒适性提出了非常高的要求。这些要求中有部分不能利用已知的制动助力器满足。高真空度的提供在试验中被证实是干扰性的声排放的成因。这尤其在使用真空泵时出现，该真空泵特别是在具有电驱动装置或混合动力驱动装置的车辆中是必须的，因为电机不能提供真空度或是不能提供足够的真空度。
高真空度特别是在用于使工作腔室对环境密封的密封圈上导致粘滑效应以及动态效应，由此产生干扰噪声。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种制动助力器，其中能够避免所述的缺点。
因此，为实现所述目的根据本发明提出，设有用于在制动助力器的致动开始时通过将工作腔室分成预腔和主腔来减小可移动壁的有效加载表面的结构。由于在所述致动开始时将工作腔室减小成预腔，通过可移动壁的较小的有效加载表面可产生一较高的压差，该较高的压差用于使密封圈脱离。由此可避免粘滑效应以及动态效应并且能在致动时实现制动助力器的平缓/柔和起动。
为确保制动助力器完全复位到一待命位置，所述结构优选设置成确定地不密封的。
通过将所述结构优选环绕地设置在真空助力膜或控制器壳体上，以及通过使所述结构在所述致动开始时通过贴靠在助力器壳体或者是一隔板上而将主腔确定地不密封地与预腔分隔开，所述结构可按简单的方式在不作较大改变的情况下集成到制动助力器的已知构造中。
本发明的一另选实施方式提出：所述结构环绕地布置在助力器壳体上；所述结构在致动开始时通过贴靠在真空助力膜上而将主腔确定地不密封地与预腔分隔开。
优选地，作为所述结构，一环绕的唇口一体成型在真空助力膜上，该唇口在致动开始时贴靠在助力器壳体或者是隔板上。在此，所述唇口可按简单的方式在制造真空助力膜时便设置。
为了不危害制动助力器的功能性，根据一有利的改进方案，在所述环绕的唇口上设有至少一个肋，所述至少一个肋确保所述唇口的确定的不密封性。在此有利地不必改变助力器壳体。
本发明的一另选的有利的实施方式提出，所述环绕的唇口具有至少一个缺口，该至少一个缺口确保所述唇口的确定的不密封性，其中，在此也不必改变助力器壳体。
根据本发明的一有利的实施方式，作为所述结构，也可设置一能可逆变形的、环绕的过滤元件，该过滤元件在所述致动开始时使主腔节流通风。
优选地，在所述结构的贴靠区域中设有至少一个通路，该至少一个通路确保所述结构的确定的不密封性。所述通路可根据所述结构的布置而设置在助力器壳体上或可移动壁上。
根据一有利的实施方式，所述过滤元件具有至少一个贯通通路，所述至少一个贯通通路确保所述过滤元件的确定的不密封性。同样，在本发明的该实施方式中也不必改变助力器壳体。
一有利的实施方式提出，所述结构设置在所述助力器壳体的一轴向部段的区域中，由此可使预腔在致动开始时很小地形成。
根据本发明的另一有利的实施方式，所述结构设置在所述助力器壳体的一径向的法兰/凸缘部段的区域中。
如果根据另一有利的实施方式，所述结构设置在所述助力器壳体的一倾斜部段的区域中，则制动助力器还可具有所谓的拉杆/系杆（Zuganker）。
附图说明
由以下对实施例的说明以及参照附图可得出本发明的其它特征、优点和可能的应用方案。
附图分别是纵向剖视图：
图1示出已知的气动式制动助力器的局部视图；
图2示出根据本发明的气动式制动助力器的第一实施例的局部视图；
图3示出根据本发明的气动式制动助力器的第二实施例的局部视图；
图4示出根据图3的第二实施例的放大的局部视图；
图5示出根据本发明的气动式制动助力器的第三实施例的局部视图；
图6示出根据本发明的气动式制动助力器的第四实施例的局部视图。
具体实施方式
图1所示的已知的机动车制动***的制动助力器的仅示意性示出的助力器壳体1通过一可沿轴向移动的壁2分成一工作腔室3和一负压腔室4。该可沿轴向移动的壁2包括一由板件深拉而成的膜片盘/膜片座8和一贴靠在该膜片盘上的柔性的真空助力膜18，该真空助力膜未详细示出地在膜片盘8的外周与助力器壳体1之间形成一作为密封装置的真空助力膜。
一可通过输入件7致动的控制阀12安置在一在助力器壳体1中被密封引导的、支承可移动壁2的控制器壳体5中，并且该控制阀包括形成在控制器壳体5上的第一密封座15、形成在一与输入件7相连接的阀活塞9上的第二密封座16以及与这两个密封座15、16共同作用的阀体10，该阀体借助一支撑在引导件21上的阀弹簧22被压在阀座15、16上。工作腔室3可与负压腔室4经一在侧向在控制器壳体5中延伸的通路28相连接。输入件7与一未示出的制动踏板相连接。
制动力经一在端侧贴靠在控制器壳体5上的橡胶弹性的反应盘6以及一具有头法兰23的推杆14传递到制动***的未示出的主缸的一致动活塞上，该致动活塞安装在制动助力器的负压侧的端部上。在输入件7上导入的输入力借助阀活塞9被传递到反应盘6上。
一在该附图中示意性示出的复位弹簧26将可移动壁2保持在所示的初始位置，该复位弹簧在助力器壳体1的负压侧的端壁处支撑在未示出的法兰上。此外还设有一回位弹簧27，该回位弹簧设置在输入件7和引导件21之间并且该回位弹簧的力用于将阀活塞9或者是其阀座16相对阀体10预紧。
为使工作腔室3能在致动控制阀12时与环境连通，最后在控制器壳体5中构造有一接近径向延伸的通路29。阀活塞9在制动过程结束时的返回运动在此通过一横向件11来限制，该横向件在所示的制动助力器分离/脱开位置处贴靠在形成于助力器壳体1上的止挡部16上。
为使工作腔室3相对环境密封，在助力器壳体1的为接纳控制器壳体5而设的壳体开口20中设置有一密封圈13，该密封圈贴靠在控制器壳体5上并且参照制动助力器的纵轴线L沿径向方向被夹紧。密封圈13确保工作腔室3的密封并且同时在制动操作时允许控制器壳体5的通过箭头表示的冲程运动。
在控制器壳体5中界定有一气动室17，其经阀体22中的贯通部19使气动室17与一通过密封座15、16界定的环形腔24相联通，上述的气动通路29通入该环形腔中，使得气动室17持续地与工作腔室3相连通并且在阀体10上形成压力平衡。
以下描述的本发明实施例的功能性和基本构造与根据图1描述的已知的制动助力器的功能性和基本构造没有区别，因此下面只示出和描述对于本发明很重要的部分。相同的部件在此具有相同的附图标记并且以下不再进行描述。
图2至6示出根据本发明的制动助力器的一实施例的各个细部，该制动助力器可以实施成单个的或串联的结构并且实施成常规的或所谓的主动的制动助力器，该主动的制动助力器还可以独立于输入件7被一电磁装置致动。
特别是在现代的车辆中，汽车工业对机动车部件的声学舒适性提出了非常高的要求。如果——如在试验中已证明的——在制动助力器中可获得高真空度，则在根据图1描述的已知的制动助力器中不能满足这些要求。这一点尤其在使用特别是在具有电驱动装置或混合动力驱动装置的车辆中必须的真空泵时出现，因为电机不能提供真空度或是不能提供足够的真空度。
高真空度特别是在用于密封工作腔室的密封圈上导致粘滑效应以及动态效应，由此产生干扰噪声。
为消除所述干扰噪声，所有以下描述的实施例都具有结构，以便在制动助力器的致动开始时通过将工作腔室3、41分成预腔30、42和主腔31、43而减小可移动壁2、39的有效加载表面。
由于在所述致动开始时减小工作腔室3，所以通过可移动壁2、39的较小的有效加载表面可建立一较高的压差，该较高的压差用于使密封圈13、47脱离。由此可避免粘滑效应以及动态效应并且能在致动时实现制动助力器的平缓起动。
所述结构在此有利地被设置成确定地不密封的，以使制动助力器能完全复位到一待命位置。
前三个实施例的共同之处在于，设有一环绕的、在真空助力膜18上成型的唇口32作为所述结构，该唇口在致动开始时贴靠在助力器壳体1上。所述唇口可以以简单的方式方法在制造真空助力膜18时便设置并且由此在不作较大改变的情况下集成到制动助力器的已知构造中。
在图2至5所示的制动助力器待命位置中，唇口32贴靠在助力器壳体1上，并由此在致动开始时将主腔31与预腔30分隔开，从而使工作腔室3在致动开始时被减小。因此可通过可移动壁2的较小的有效加载表面实现一较高的压差，该较高的压差用于使密封圈13脱离、进而用于使制动助力器平缓起动，由此可避免粘滑效应以及动态效应。
如果可移动壁2已走完一小的、确定的位移，例如约1mm，则唇口32从助力器壳体1抬起并且又可得到工作腔室3的完整体积，即预腔30和主腔31。
根据图2的第一实施例的唇口32直接一体成型在一扣入控制器壳体5中的密封突起33上并且在致动开始时贴靠在助力器壳体1的一轴向部段34上。由此预腔30能在致动开始时尽可能小地被构造。在一未示出的另选实施方式中，唇口32也可以直接设置在控制器壳体5上。
图3和4分别示出第二实施例的细部。由图可见，唇口32在致动开始时贴靠在径向的法兰部段35上。
图5示出第三实施例，其中唇口32在致动开始时贴靠在助力器壳体1的一倾斜的部段36上，从而使制动助力器能具有一所谓的“拉杆/系杆（Zuganker）”37，该拉杆在法兰部段35的区域中贯穿助力器壳体1。如图5所示，在设计成串联装置的制动助力器中，第二可移动壁39的第二真空助力膜38可同样具有一环绕的唇口40，该唇口通过贴靠在隔板44上而将第二工作腔室41分成预腔42和主腔43，并因此具有与唇口32相同的功能。一密封圈47使第二工作腔室41相对第一负压腔室4密封。
如上所述，在所述实施例中唇口32或者唇口40也被确定地不密封地设置，以使制动助力器能完全复位到一待命位置。
为此，唇口32或者是40可具有至少一个未示出的肋或者是未示出的缺口，所述肋或者是缺口避免唇口32或者是40密封地贴靠在助力器壳体1或者是隔板44上，由此确保唇口32或者是40的确定的不密封性。由此，在制动助力器复位时空气又能完全地从工作腔室3、41中逸出。由此，可有利地不必改变助力器壳体1。
替代地，在助力器壳体1中或者是隔板44中可以在唇口32或者是40的贴靠区域中设有至少一个通路，所述通路同样确保确定的不密封性。
图6示出根据本发明的制动助力器的第四实施例。在该实施例中设有一能可逆变形的、环绕的过滤元件45作为所述结构，该过滤元件为主腔31节流地通风。如由图6可见的，例如由开孔式或闭孔式过滤垫形成的过滤元件45设置在助力器壳体1的法兰部段35上，从而可移动壁2在所示的制动助力器待命位置中使过滤元件45如图所示地变形。在制动助力器致动时，可移动壁在附图中向左移动。此时过滤元件45可以又膨胀到其虚线所示的初始形状46，从而使工作腔室3能再次无节流地通风。
为了保证过滤元件45的确定的不密封性，该过滤元件可以具有例如至少一个未示出的贯通通路。在此有利的也是，不必改变助力器壳体1。
如果根据一未示出的实施例，过滤元件45固定在可移动壁2上，则可以在助力器壳体1上在过滤元件45的贴靠区域中设置至少一个通路，该至少一个通路确保确定的不密封性。
另外在图6中示出根据本发明的制动助力器的第五实施例。如图所示，所述的过滤元件45还可以设置成在助力器壳体1的轴向部段34的区域中的、能可逆变形的环状过滤元件48（虚线示出），该过滤元件48为主腔31节流地通风。该过滤元件同样可由开孔式或闭孔式过滤垫形成。在致动制动助力器时，控制器壳体5在该附图中向左移动。在此过滤元件48释放完整的横截面，从而使工作腔室3能再次无节流地通风。过滤元件48附加地衰减由控制器壳体5中的空气流动引起的干扰噪声。
为了保证过滤元件48的确定的不密封性，该过滤元件可以具有例如至少一个未示出的贯通通路。这里有利的也是，不必改变助力器壳体1。
因此，在本发明的范围内原则上可能的是，所述结构既设置在助力器壳体1上又设置在可移动壁2上。另外，所述结构的确定的不密封性通过合适的通路、肋或缺口来确保。
附图标记列表：
1 助力器壳体
2 可移动壁
3 工作腔室
4 负压腔室
5 控制器壳体
6 反应盘
7 输入件
8 膜片盘/膜片座
9 阀活塞
10 阀体
11 横向件
12 控制阀
13 密封圈
14 推杆
15 密封座
16 密封座
17 室
18 真空助力膜
19 贯通部
20 壳体开口
21 引导件
22 阀弹簧
23 头法兰
24 环形腔
25 止挡部
26 复位弹簧
27 回位弹簧
28 通路
29 通路
30 预腔
31 主腔
32 唇口
33 密封突起
34 部段
35 法兰部段
36 部段
37 拉杆/系杆
38 真空助力膜
39 可移动壁
40 唇口
41 工作腔室
42 预腔
43 主腔
44 隔板
45 过滤元件
46 初始形状
47 密封圈
48 过滤元件
L 纵轴线
Claims (9)
1.一种用于机动车的气动式制动助力器，包括助力器壳体(1)，所述助力器壳体的内室通过至少一个能被施加气动差压的、能沿轴向移动的可移动壁(2、39)分隔成至少一个工作腔室(3、41)和至少一个负压腔室(4)，所述气动式制动助力器还包括控制差压的、设置在一控制器壳体(5)中的控制阀(12)，该控制阀用于连接工作腔室(3、41)与负压腔室(4)或大气，其中，所述可移动壁(2、39)包括膜片盘(8)和真空助力膜(18、38)，其中，所述工作腔室(3、41)借助密封圈(13、47)密封，所述密封圈贴靠在控制器壳体(5)上并且参照制动助力器的纵轴线(L)沿径向方向被夹紧，其特征在于，设有结构用以在制动助力器的致动开始时通过将工作腔室(3、41)分成预腔(30、42)和主腔(31、43)而减小所述可移动壁(2、39)的有效加载表面，其中所述结构被设置为真空助力膜(18、38)或控制器壳体(5)上的环绕的唇口(32、40)，该唇口在所述致动开始时贴靠在助力器壳体(1)或者隔板(44)上。
2.根据权利要求1所述的气动式制动助力器，其特征在于，所述结构设置成确定地不密封的。
3.根据权利要求1或2所述的气动式制动助力器，其特征在于，所述结构在所述致动开始时通过贴靠在助力器壳体(1)或者一隔板(44)上而使主腔(31、43)确定地不密封地与预腔(30、42)分隔开。
4.根据权利要求2所述的气动式制动助力器，其特征在于，在环绕的所述唇口(32、40)上设有至少一个肋，所述至少一个肋确保该唇口(32、40)的确定的不密封性。
5.根据权利要求2所述的气动式制动助力器，其特征在于，环绕的所述唇口(32、40)具有至少一个缺口，该至少一个缺口确保该唇口(32、40)的确定的不密封性。
6.根据权利要求2所述的气动式制动助力器，其特征在于，在所述结构的贴靠区域中设有至少一个通路，该至少一个通路确保所述结构的确定的不密封性。
7.根据权利要求1所述的气动式制动助力器，其特征在于，所述结构设置在所述助力器壳体(1)的一轴向部段(34)的区域中。
8.根据权利要求1所述的气动式制动助力器，其特征在于，所述结构设置在所述助力器壳体(1)的一径向的法兰部段(35)的区域中。
9.根据权利要求1所述的气动式制动助力器，其特征在于，所述结构设置在所述助力器壳体(1)的一倾斜部段(36)的区域中。
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