DE4014560A1 - Negative pressure vehicle braking force booster - has provision of air guidance channels to minimise noise generation during braking - Google Patents
Negative pressure vehicle braking force booster - has provision of air guidance channels to minimise noise generation during brakingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Unterdruckbremskraftverstärker mit einem aus zwei Gehäuseteilen bestehenden Verstärkergehäuse, das durch eine axial bewegliche Wand in eine Unterdruckkammer und eine Arbeitskammer dichtend unterteilt ist, mit einem durch einen Steuerkolben mechanisch betätigbaren Steuerventil zur Verbindung der Arbeitskammer mit der Unterdruckkammer bzw. mit der Atmosphäre, dessen axial bewegliches Steuergehäuse aus thermoplastischem Kunststoff ausgebildet ist und radiale Luftführungskanäle zum Belüften der Arbeitskammer aufweist, wobei die bewegliche Wand durch einen Membranteller und eine daran teilweise anliegende Rollmembran gebildet ist, deren radial innenliegender Randwulst in einer Umfangsnut des Steuergehäuses mittels eines auf das Steuergehäuse aufgeschobenen Halteelementes gegen die Wirkung von Radialkräften gesichert ist.The invention relates to a vacuum brake booster with one consisting of two housing parts Amplifier housing, which by an axially movable wall in a vacuum chamber and a working chamber sealing is divided, with a by a control piston mechanically operated control valve for connecting the Working chamber with the vacuum chamber or with the Atmosphere, whose axially movable control housing is made of thermoplastic is formed and radial Has air duct for ventilating the working chamber, the movable wall through a membrane plate and a roller membrane partially attached to it is formed, whose radially inner edge bead in a circumferential groove of the control housing by means of one on the control housing deferred holding element against the action of Radial forces is secured.
Ein derartiger Unterdruckbremskraftverstärker ist z. B. aus der Deutschen Offenlegungsschrift 35 37 237 bekannt. Das Besondere an diesem vorbekannten Bremskraftverstärker besteht darin, daß, um ein Ausknöpfen einer die bewegliche Wand abdichtenden Rollmembran aus einer im Steuergehäuse ausgebildeten Umfangsnut zu verhindern, auf der zylindrischen Oberfläche des Steuergehäuses im Bereich der Luftführungskanäle ein ringförmiges Halteelement angeordnet ist, das den radial innenliegenden Randwulst der Rollmembran gegen die Wirkung von Radialkräften schützt. Als nachteilig werden bei diesem bekannten Unterdruckbremskraftverstärker hörbare Ansauggeräusche der einströmenden Luft empfunden, die bei dessen Betätigung durch im Bereich des Steuerventils entstehende Wirbel bzw. bei Auftreffen der Luft auf das Blech des Verstärkergehäuses verursacht werden.Such a vacuum brake booster is such. B. from the German Offenlegungsschrift 35 37 237 known. The Special about this known brake booster is that in order to unbutton one of the moveable Wall sealing roll membrane from a in the control housing to prevent trained circumferential groove on the cylindrical surface of the control housing in the area of Air guide channels arranged an annular holding element is that the radially inner bead Roll membrane protects against the effects of radial forces. To be disadvantageous in this known Vacuum brake booster audible intake noises inflowing air felt when actuated caused by eddies or in the area of the control valve when the air hits the sheet of the Amplifier housing are caused.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Unterdruckbremskraftverstärker der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß die prinzipbedingten Geräusche weitgehend eliminiert werden.It is therefore an object of the invention to Vacuum brake booster of the aforementioned To improve the genus so that the principle-related Noises are largely eliminated.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Halteelement im Austrittsbereich der Luftführungskanäle mit Luftleitflächen versehen ist und die bewegliche Wand im Bereich ihrer Befestigung am Steuergehäuse eine schalldämpfende Fläche aufweist. Dadurch wird der aus den Luftführungskanälen austretende Luftstrahl in Richtung auf die bewegliche Wand zu umgelenkt und trifft auf die erwähnte Fläche, so daß lediglich ein geringer, kaum hörbarer Körperschall entsteht.This object is achieved in that the Holding element in the outlet area of the air duct Air baffles is provided and the movable wall in the Area of their attachment to the control housing has a sound-absorbing surface. This will make the Air duct exiting air jet in the direction of deflected the movable wall and strikes the mentioned area, so that only a small, hardly audible structure-borne noise arises.
Eine besonders kostengünstig herstellbare Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß die schalldämpfende Fläche durch einen aus dünnem Schaumstoff, vorzugsweise Schaumgummi, bestehenden Ring gebildet ist, der auf der Oberfläche der Rollmembran befestigt ist. Diese Maßnahmen zur Geräuschreduzierung sind über den gesamten Betätigungshub des Gerätes voll wirksam, wobei die Luftströmung in die Arbeitskammer nicht beeinträchtigt wird, so daß keine Verlängerung der Ansprech- und Lösezeiten zu erwarten ist. A particularly cost-effective training of the Subject of the invention provides that the sound absorbing Area by a thin foam, preferably Foam rubber, existing ring is formed on the Surface of the roll membrane is attached. These measures to reduce noise are all over Actuating stroke of the device fully effective, the Air flow into the working chamber is not affected will, so that no extension of the response and Release times are expected.
Die Lagesicherung des Schaumstoffringes auf der Rollmembran kann bei vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung entweder mittels des Halteelementes oder mittels an der Rollmembran ausgebildeter Haltenoppen bzw. nietkopfähnlicher Ansätze erfolgen, in die der Ring eingeknöpft ist. Denkbar ist auch ein mit der Rollmenbran einteilig ausgebildeter Haltekragen.The position of the foam ring on the rolling membrane can in advantageous developments of the invention either by means of the holding element or by means of the Rolled membrane of trained studs or rivet-like approaches into which the ring is buttoned. One is also conceivable with the rolling membrane one-piece collar.
Um das Ausschwingverhalten, insbesondere des die Arbeitskammer des erfindungsgemäßen Unterdruckbremskraftverstärkers begrenzenden Gehäuseteiles, das eine Körperschallquelle darstellt, positiv zu beeinflussen, ist bei einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dieses Gehäuseteil mit Versteifungssicken zu versehen, die an vorher auszumessenden Stellen einzubringen sind und deren Form und Größe für die jeweilige Geometrie dieses Gehäuseteiles zu ermitteln sind.To the decay behavior, in particular the Working chamber of the invention Vacuum brake booster limiting housing part, which is a source of structure-borne noise influence, is in a further embodiment provided the invention, this housing part Stiffening beads to provide the on previously Places to be measured and their shape and Size for the respective geometry of this housing part too are determined.
Kann die Geometrie des die Arbeitskammer begrenzenden Gehäuseteiles nicht geändert werden, so sieht die Erfindung vor, dieses Gehäuseteil auf seiner Oberfläche mit in radialer Richtung aufgeklebten Streifen, Kreisringen oder Segmenten aus Schwerschichtmaterial zu versehen. Diese Maßnahmen sind besonders sinnvoll bei Kraftfahrzeugen ohne eine Isolierung der den Bremskraftverstärker tragenden Spritzwand.Can limit the geometry of the working chamber Housing part can not be changed, so the invention provides before, this housing part on its surface with in strips, circular rings or To provide segments of heavy layer material. These Measures are particularly useful for vehicles without insulation of the brake booster Bulkhead.
Als eine weitere Maßnahme zur Geräuschreduzierung im Ausgangsbereich bietet sich die Gestaltung des Strömungsweges der im Steuerventilbereich strömenden Luft zu den Luftführungskanälen an. Deshalb wird nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgeschlagen, daß die die Luftführungskanäle begrenzenden Wände in Rippen übergehen, die sich bis zum Ventilkolben radial erstrecken und dessen Führung dienen.As a further measure to reduce noise in the The design of the Flow path of the air flowing in the control valve area to the air duct. Therefore, after one advantageous development of the subject of the invention proposed that the limit the air ducts Walls merge into ribs that extend up to the valve piston extend radially and serve to guide it.
Eine weitere Verbesserung der Führung des Ventilkolbens wird schließlich nach einem weiteren Erfindungsmerkmal dadurch erreicht, daß das Steuergehäuse radiale Führungsstege aufweist, die sich bis in den Bereich eines am Steuergehäuse ausgebildeten Steuerventil-Dichtsitzes axial erstrecken.A further improvement in the guidance of the valve piston will eventually look for another inventive feature thereby achieved that the control housing is radial Has guide webs that extend into the area of a control valve sealing seat formed on the control housing extend axially.
Die Erfindung ist im folgenden Text anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:The invention is in the text below based on a Embodiment in connection with the accompanying Drawing explained in more detail. The drawing shows:
Fig. 1 einen Unterdruckbremskraftverstärker nach der Erfindung im Längsschnitt und Fig. 1 shows a vacuum brake booster according to the invention in longitudinal section and
Fig. 2 das Steuergehäuse des erfindungsgemäßen Unterdruckbremskraftverstärkers im Längsschnitt und vergrößerten Maßstab. Fig. 2 shows the control housing of the vacuum brake booster according to the invention in longitudinal section and on an enlarged scale.
Der in Fig. 1 und 2 gezeigte pneumatisch gesteuerte Kraft verstärker weist ein durch zwei miteinander verbundene Ge häuseteile 22, 23 gebildetes Verstärkergehäuse 1 auf, das durch eine axial bewegliche Wand 2 in eine Arbeitskammer 3 und eine Unterdruckkammer 4 unterteilt ist. Die axial bewegliche Wand 2 besteht aus einem aus Blech tiefgezogenen Membranteller 5 und einer daran anliegenden flexiblen Membran 6, die zwischen dem äußeren Umfang des Membrantellers 5 und dem Unterdruckgehäuse 1 eine Rollmembran als Abdichtung bildet. The pneumatically controlled force shown in Fig. 1 and 2 amplifier has an interconnected by two Ge housing parts 22, 23 formed booster housing 1 which is by an axially movable wall 2 into a working chamber 3 and divides a low-pressure chamber. 4 The axially movable wall 2 consists of a membrane plate 5 deep-drawn from sheet metal and an adjacent flexible membrane 6 , which forms a rolling membrane as a seal between the outer periphery of the membrane plate 5 and the vacuum housing 1 .
Ein durch eine Betätigungsstange 8 betätigbares Steuerventil 9 ist in einem im Gehäuseteil 23 abgedichtet geführten, die bewegliche Wand 2 tragenden Steuergehäuse 11 untergebracht und besteht aus einem am Steuergehäuse 11 ausgebildeten ersten Dichtsitz 18, einem an einem mit der Betätigungsstange 8 verbundenen Ventilkolben 10 ausgebildeten zweiten Dichtsitz 19 sowie einem mit beiden Dichtsitzen 18, 19 zusammenwirkenden Tellerventilkörper 7, der über eine Vorspannhülse 21 mittels einer sich an der Kolbenstange 8 abstützenden Druckfeder 20 gegen den Ventilsitz 19 gedrückt wird. Die Arbeitskammer 3 ist in der dargestellten, nicht betätigten Stellung mit der Unterdruckkammer 4 über einen seitlich im Steuerventilgehäuse 11 verlaufenden Kanal 12 verbunden.An actuable by an actuating rod 8 Control valve 9 is housed 2 supporting the control housing 11 in a sealed housing portion 23 guided, the movable wall and consists of a designed on the control housing 11 first sealing seat 18, one formed on a part connected to the operating rod 8 the valve piston 10 second sealing seat 19 and a poppet valve body 7 which interacts with both sealing seats 18 , 19 and which is pressed against the valve seat 19 by means of a prestressing sleeve 21 by means of a compression spring 20 supported on the piston rod 8 . In the position not shown, the working chamber 3 is connected to the vacuum chamber 4 via a channel 12 extending laterally in the control valve housing 11 .
Die Bremskraft wird über ein in einer stirnseitigen Ausnehmung des Steuergehäuses 11 aufgenommenes gummielastisches Reaktionselement 13 sowie eine einen Kopfflansch 15 aufweisende Druckstange 14 auf einen Betätigungskolben eines nicht dargestellten Hauptzylinders der Bremsanlage übertragen, der an der unterdruckseitigen Seite des Bremskraftverstärkers angebracht ist.The braking force is transmitted via a rubber-elastic reaction element 13 accommodated in an end recess of the control housing 11 and a push rod 14 having a head flange 15 to an actuating piston of a master cylinder of the brake system, not shown, which is attached to the vacuum side of the brake booster.
Eine in der Zeichnung schematisch dargestellte Rückstellfeder 16, die sich an der unterdruckseitigen Stirnwand des Verstärkergehäuses 1 an einem Flansch abstützt, hält die bewegliche Wand 2 in der gezeigten Ausgangsstellung. Außerdem ist eine zweite Druckfeder 20 vorgesehen, die zwischen dem Tellerventilkörper 7 und einem an der Betätigungsstange 8 ausgebildeten Bund angeordnet ist und deren Kraft für eine Vorspannung des Ventilkolbens 10 bzw. dessen Ventilsitzes 19 gegenüber dem Tellerventilkörper 7 sorgt.A return spring 16 shown schematically in the drawing, which is supported on the vacuum-side end wall of the amplifier housing 1 on a flange, holds the movable wall 2 in the starting position shown. In addition, a second compression spring 20 is provided, which is arranged between the poppet valve body 7 and a collar formed on the actuating rod 8 and whose force ensures a preloading of the valve piston 10 or its valve seat 19 with respect to the poppet valve body 7 .
Um die Arbeitskammer 3 bei der Betätigung des Steuerventils 9 mit der Atmosphäre verbinden zu können sind schließlich im Steuergehäuse 11 radial gegenüberliegend angeordnete, annähernd radial verlaufende Luftführungskanäle 25 ausgebildet, deren begrenzenden Wände 33 (Fig. 2) in Rippen 34 übergehen, die sich bis zur Oberfläche des Ventilkolbens 10 radial erstrecken und zur Führung dessen den Dichtsitz 19 tragenden Teiles größeren Durchmessers dienen. Zur Führung dieses Kolbenteiles tragen auch im Steuergehäuse 11 rechtwinklig zur Achse der Luftführungskanäle 25 ausgebildete Führungsstege 32 bei, die sich bis in den Bereich des Dichtsitzes 18 axial erstrecken. Dadurch wird verhindert, daß seitlich der Luftführungskanäle 25 eine Luftströmung erfolgen kann, die sonst um die scharfen Kanten der Luftführungskanäle 25 strömen müßte und damit Geräusche verursachen würde.In order to be able to connect the working chamber 3 to the atmosphere when the control valve 9 is actuated, radially opposite, approximately radially extending air guide channels 25 are formed in the control housing 11 , the bounding walls 33 ( FIG. 2) of which merge into ribs 34 which extend up to Radially extend the surface of the valve piston 10 and serve to guide the part of the larger diameter bearing the sealing seat 19 . For guiding this piston part also in the control housing 11 carry at right angles to the axis of the air guide channels 25 formed guide ribs 32, which extend into the region of the sealing seat 18 axially. This prevents that the air ducts 25 can be made a flow of air laterally, which otherwise would have to flow around the sharp edges of the air ducts 25 and thus noise would cause.
Um einer beispielsweise bei Betätigung des Unterdruckbremskraftverstärkers ohne Unterdruck entstehehenden, auf die Rollmembran 6 radial wirkenden Kraftkomponenten entgegenzuwirken und somit die Gefahr eines Ausknöpfens des radial innenliegenden Wulstes der Rollmembran 6 aus der Umfangsnut des Steuergehäuses 11 zu eliminieren, ist ein ringförmiges Halteelement 17 vorgesehen, das auf dem Steuerghäuse 11 im Bereich der Luftführungskanäle 25 angeordnet ist. Das Halteelement 17 ist im Mündungsbereich der Luftführungskanäle 25 mit in Richtung auf die bewegliche Wand 2 zu geneigten Luftleitflächen 26 versehen, die den in die Arbeitskammer 3 austretenden Luftstrom auf eine schalldämpfende Fläche 27 zu lenken, die im Befestigungsbereich der beweglichen Wand 2 vorzugsweise auf der Oberfläche der Rollmembran 6 vorgesehen ist. Die schalldämpfende Fläche 27 wird mit Vorteil durch einen Ring 28 aus dünnem Schaumstoff, bzw. Schaumgummi, gebildet, dessen Lagefixierung an der Rollmembran 6 mittels des Halteelementes 17 erfolgen kann. Eine andere Möglichkeit, den Ring 28 an der Rollmembran 6 zu befestigen, ist die Verwendung von Haltenoppen bzw. nietkopfähnlichen Ansätzen 29, die einteilig mit der Rollmembran 6 ausgebildet sind und in die der Schaumgummiring 28 eingeknöpft ist, wie die obere Hälfte der Fig. 1 zeigt. Eine weitere Möglichkeit stellt ein in der unteren Hälfte der Fig. 1 gezeigter Haltekragen 30 dar, der einteilig an der Rollmembran 6 ausgeformt ist.In order to counteract force components which act radially on the rolling diaphragm 6 when the vacuum brake booster is operated without negative pressure, and thus to eliminate the risk of the radially inner bead of the rolling diaphragm 6 being knocked out of the circumferential groove of the control housing 11 , an annular holding element 17 is provided which opens onto the control housing 11 is arranged in the region of the air duct 25 . The holding element 17 is provided in the mouth region of the air guide channels 25 with air guiding surfaces 26 which are inclined towards the movable wall 2 and which direct the air flow emerging into the working chamber 3 onto a sound-absorbing surface 27 , which is preferably on the surface in the fastening region of the movable wall 2 the rolling membrane 6 is provided. The sound-absorbing surface 27 is advantageously formed by a ring 28 made of thin foam or foam rubber, the position of which can be fixed on the rolling membrane 6 by means of the holding element 17 . Another possibility of attaching the ring 28 to the rolling membrane 6 is to use retaining knobs or rivet head-like projections 29 which are formed in one piece with the rolling membrane 6 and into which the foam rubber ring 28 is buttoned, as in the upper half of FIG. 1 shows. Another possibility is a holding collar 30 shown in the lower half of FIG. 1, which is formed in one piece on the rolling membrane 6 .
Um die insbesondere durch Schwingungen des die Arbeitskammer 3 begrenzenden Gehäuseteils 23 verursachten Geräusche weitgehend zu eliminieren, ist die Oberfläche dieses Gehäuseteiles 23 an vorher auszumessenden Stellen mit Streifen 31 aus geeignetem Schwerschichtmaterial versehen. Denkbar ist auch die Verwendung von Kreisringen oder Segmenten, ggf. auch ein gezieltes Einbringen von Versteifungssicken.In order to largely eliminate the noises caused, in particular, by vibrations of the housing part 23 delimiting the working chamber 3 , the surface of this housing part 23 is provided with strips 31 of suitable heavy layer material at locations to be measured beforehand. It is also conceivable to use circular rings or segments, and possibly also to introduce stiffening beads.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispel ist der das Steuergehäuse 11 vor Verunreinigungen schützende, näher nicht bezeichnete elastische Faltenbalg durch eine feststehende Schutzhülse 35 ersetzt, die koaxial zum Steuergehäuse 11 am Gehäuseteil 23 befestigt ist. Im Lufteintrittsbereich des Steuergehäuses 11 ist ein Luftfilterelement 36 angeordnet, während die die Schutzhülse 35 abschließende Wand mit einem Dämpfer 37 versehen ist.In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the elastic bellows protecting the control housing 11 from contamination, which is not specified in more detail, is replaced by a fixed protective sleeve 35 which is fastened coaxially to the control housing 11 on the housing part 23 . An air filter element 36 is arranged in the air inlet area of the control housing 11 , while the wall closing the protective sleeve 35 is provided with a damper 37 .
BezugszeichenlisteReference symbol list
1 Verstärkergehäuse
2 bewegliche Wand
3 Arbeitskammer
4 Unterdruckkammer
5 Membranteller
6 Rollmembran
7 Tellerventilkörper
8 Kolbenstange
9 Steuerventil
10 Ventilkolben
11 Steuergehäuse
12 Kanal
13 Reaktionselement
14 Druckstange
15 Kopfflansch
16 Rückstellfeder
17 Halteelement
18 erster Dichtsitz
19 zweiter Dichtsitz
20 Druckfeder
21 Vorspannhülse
22 Gehäuseteil
23 Gehäuseteil
24 Druckfeder
25 Luftführungskanal
26 Luftleitfläche
27 Fläche
28 Ring
29 Haltenoppen
30 Haltekragen
31 Streifen
32 Führungsteg
33 Wand
34 Rippe
35 Schutzhülse
36 Luftfilterelement
37 Dämpfer 1 amplifier housing
2 movable wall
3 working chamber
4 vacuum chamber
5 membrane plates
6 roll membrane
7 poppet valve body
8 piston rod
9 control valve
10 valve pistons
11 control housing
12 channel
13 reaction element
14 push rod
15 head flange
16 return spring
17 holding element
18 first sealing seat
19 second sealing seat
20 compression spring
21 preload sleeve
22 housing part
23 housing part
24 compression spring
25 air duct
26 air control surface
27 area
28 ring
29 pimples
30 collar
31 strips
32 guide bridge
33 wall
34 rib
35 protective sleeve
36 air filter element
37 dampers
Claims (14)
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Publication Number | Publication Date |
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